(57)【要約】【課題】内燃機関の始動後やレーシング後に燃料圧を短期間内に最良状態とすることにより、燃焼状態の悪化による失火などの発生を軽減することを目的とする【解決手段】  内燃機関の燃焼室に燃料噴射を行う燃料噴射弁１０と、高圧燃料を蓄積して燃料噴射弁１０に燃料を供給する蓄圧室９と、蓄圧室９に高圧燃料を供給する燃料ポンプ６と、蓄圧室９内の燃料圧を検出する燃料圧センサ１１と、アクセル操作から内燃機関がアイドル状態であることを検出するアイドル検出手段１１と、燃料圧センサ１１により検出された蓄圧室９内の燃料圧が内燃機関の回転速度と負荷とに応じて予め設定された目標燃料圧と一致するように燃料ポンプ６から蓄圧室９への燃料供給量を制御する制御手段１２と、アイドル検出手段１６がアイドル状態を検出しているときには目標燃料圧を所定の燃料圧もしくはそれ以下に制限する目標燃料圧切り替え手段とを備えた。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の燃焼室に燃料噴射を行う燃料噴射弁、高圧燃料を蓄積して前記燃料噴射弁に燃料を供給する蓄圧室、前記蓄圧室に高圧燃料を供給する燃料ポンプ、前記蓄圧室内の燃料圧を検出する燃料圧センサ、アクセル操作から前記内燃機関がアイドル状態であることを検出するアイドル検出手段、前記燃料圧センサにより検出された前記蓄圧室内の燃料圧が前記内燃機関の回転速度と負荷とに応じて予め設定された目標燃料圧と一致するように前記燃料ポンプから前記蓄圧室への燃料供給量を制御する制御手段、前記アイドル検出手段がアイドル状態を検出しているときには前記目標燃料圧を所定の燃料圧もしくはそれ以下に制限する目標燃料圧切り替え手段を備えたことを特徴とする内燃機関の燃料圧制御装置。
【請求項２】
内燃機関の燃焼室に燃料噴射を行う燃料噴射弁、高圧燃料を蓄積して前記燃料噴射弁に燃料を供給する蓄圧室、前記蓄圧室に高圧燃料を供給する燃料ポンプ、前記蓄圧室内の燃料圧を検出する燃料圧センサ、アクセル操作から前記内燃機関がアイドル状態であることを検出するアイドル検出手段、前記燃料圧センサにより検出された前記蓄圧室内の燃料圧が前記内燃機関の回転速度と負荷とに応じて予め設定された目標燃料圧と一致するように前記燃料ポンプから前記蓄圧室への燃料供給量を制御する制御手段、前記アイドル検出手段がアイドル状態を検出しているときの目標アイドル回転速度を設定する目標アイドル回転速度設定手段、前記アイドル検出手段がアイドル状態を検出しているときには前記目標アイドル回転速度と内燃機関の負荷とに対応した所定の目標燃料圧に切り替える目標燃料圧切り替え手段を備えたことを特徴とする内燃機関の燃料圧制御装置。
【請求項３】
内燃機関の燃焼室に燃料噴射を行う燃料噴射弁、高圧燃料を蓄積して前記燃料噴射弁に燃料を供給する蓄圧室、前記蓄圧室に高圧燃料を供給する燃料ポンプ、前記蓄圧室内の燃料圧を検出する燃料圧センサ、前記燃料圧センサにより検出された前記蓄圧室内の燃料圧が前記内燃機関の回転速度と負荷とに応じて予め設定された目標燃料圧と一致するように前記燃料ポンプから前記蓄圧室への燃料供給量を制御する制御手段、変速機の締結状態を検出する変速機締結状態検出手段、前記変速機締結状態検出手段が変速機の無締結状態を検出しているときには前記目標燃料圧を所定の燃料圧もしくはそれ以下に制限する目標燃料圧切り替え手段を備えたことを特徴とする内燃機関の燃料圧制御装置。
【請求項４】
内燃機関の燃焼室に燃料噴射を行う燃料噴射弁、高圧燃料を蓄積して前記燃料噴射弁に燃料を供給する蓄圧室、前記蓄圧室に高圧燃料を供給する燃料ポンプ、前記蓄圧室内の燃料圧を検出する燃料圧センサ、アクセル操作から前記内燃機関がアイドル状態であることを検出するアイドル検出手段、前記燃料圧センサにより検出された前記蓄圧室内の燃料圧が前記内燃機関の回転速度と負荷とに応じて予め設定された目標燃料圧と一致するように前記燃料ポンプから前記蓄圧室への燃料供給量を制御する制御手段、前記アイドル検出手段がアイドル状態を検出しているときの目標アイドル回転速度を設定する目標アイドル回転速度設定手段、変速機の締結状態を検出する変速機締結状態検出手段、前記変速機締結状態検出手段が変速機の無締結状態を検出しているときには前記目標アイドル回転速度と前記内燃機関の負荷とに対応した所定の目標燃料圧に切り替える目標燃料圧切り替え手段を備えたことを特徴とする内燃機関の燃料圧制御装置。
【請求項５】
前記目標燃料圧切り替え手段の設定する所定の燃料圧が前記内燃機関アイドル時の目標燃料圧と等しいことを特徴とする請求項１または請求項３記載の内燃機関の燃料圧制御装置。
【請求項６】
車両の走行速度を検出する車速センサを有しており、車速が所定速度以上であり、かつ前記アイドル検出手段がアイドル状態を検出しているとき、前記目標燃料圧切り替え手段による目標燃料圧の変更を所定の期間禁止することを特徴とする請求項１または請求項２記載の内燃機関の燃料圧制御装置。
【請求項７】
車両の走行速度を検出する車速センサを有しており、車速が所定速度以上であり、かつ前記変速機締結状態検出手段が無締結状態であることを検出したとき、前記目標燃料圧切り替え手段による目標燃料圧の変更を所定の期間禁止することを特徴とする請求項３または請求項４記載の内燃機関の燃料圧制御装置。
【請求項８】
前記内燃機関の温度を検出する温度センサを有しており、前記温度センサが検出する前記内燃機関の温度が所定値を超えているときには前記目標燃料圧切り替え手段による目標燃料圧の変更を禁止することを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項記載の内燃機関の燃料圧制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、蓄圧室に蓄圧された燃料を燃料噴射弁から燃焼室内に噴射するように構成された内燃機関において、蓄圧室の燃料圧を車両に状況に応じた目標燃料圧に制御する燃料圧制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
高圧燃料を内燃機関の燃焼室内に直接噴射する所謂直噴型の内燃機関においては、燃料噴射弁から噴射される燃料の噴霧形状、貫徹力、粒径、噴射率など、噴射特性が燃料圧により変化するものであり、内燃機関の燃焼特性や燃費および排ガスを改善するためには、内燃機関の運転状況に応じて最適な燃料圧になるように、燃料圧を可変制御することが要求される。この要求を満たすため、高圧燃料ポンプから蓄圧室に供給される燃料供給量を高圧燃料ポンプのサイクル毎に電磁制御弁で制御することにより、蓄圧室内の燃料圧を目標圧力に制御する燃料圧制御装置が各種提案されている。
【０００３】
例えば特許文献１に開示された技術は、直噴型の燃料噴射装置において、内燃機関の運転条件に応じて設定される目標燃料圧と蓄圧室内の燃料圧の検出値とに基づいて燃料供給路に設けられたプレッシャーレギュレータをフィードバック制御すると共に、燃料噴射弁から内燃機関に供給する燃料の量に相当する燃料の量を燃料ポンプから蓄圧室に供給するようにプレッシャーレギュレータをフィードフォワード制御して、毎回の燃料供給量をプレッシャーレギュレータで制御することにより、蓄圧室内の燃料圧を目標燃料圧に応答性良く近付けるようにしたものである。
【０００４】
また、特許文献２に開示された技術はディーゼルエンジン用の燃料噴射装置であるが、高圧燃料ポンプから燃料噴射弁までの高圧燃料通路に電流により直線的に開度が変化するリリーフ弁を設け、高圧燃料通路内の燃料圧を検出してこの検出値と機関の運転状態とに応じてリリーフ弁の電磁コイルに電流を通電することにより高圧燃料通路内の燃料圧を制御し、アイドリング時や軽負荷時における燃料噴射率を低下させ、騒音や振動を低下させると共に高負荷時にはリリーフ圧を高圧燃料ポンプの発生圧力以上に設定して噴射率を大きくするようにしたものである。
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−３２４７５７号公報（第４〜６頁、第１〜７図）
【特許文献２】特開昭６１−９６１６２号公報（第２〜４頁、第１〜７図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このような従来の燃料圧制御装置において、特許文献１に開示されているような燃料圧制御では、蓄圧室の燃料圧を上昇させる方向に制御することは容易であるが、構成上燃料圧を能動的に低下制御することはできない。すなわち、燃料噴射弁の噴射量を上回る燃料を蓄圧室に対して供給することにより、蓄圧室の燃料圧を上昇させることはできるが、蓄圧室の燃料圧を下げたい場合には燃料ポンプの燃料吐出を低下または停止させても、燃料噴射弁から内燃機関の燃焼室に噴射される燃料の消費により蓄圧室の圧力が低下するのを待たざるを得ない。従って、蓄圧室の圧力と目標燃料圧とが一致しない状態が燃料の消費に要する時間継続することになる。
【０００７】
また、特許文献１の制御では内燃機関の回転速度と負荷とをパラメータとして二次元マップにより目標燃料圧が決定されるようになっており、内燃機関の回転速度または負荷が大きくなるほど相対的に高い目標燃料圧が設定される。このような目標燃料圧マップが設定された状態で内燃機関を始動させた場合の回転速度と負荷との状態は次の通りである。すなわち、始動スイッチが投入されると、内燃機関はスタータモータに駆動されて始動回転速度に上昇するが、始動スイッチの投入から完爆に至るまでの間、いわゆる、始動中においては内燃機関の負荷が急激に高まることになり、この負荷に応じた始動燃料が燃料噴射弁から噴射されると共に、燃料ポンプから蓄圧室へは負荷に応じた燃料が供給され、蓄圧室内の燃料圧は目標燃料圧に向かって上昇する。
【０００８】
しかし、内燃機関が完爆すると内燃機関の回転速度は一旦上昇した後目標アイドル回転速度に向かって収束すると共に、負荷の量は低下する。その結果、目標燃料圧マップに従って目標燃料圧は急激に低下するが、上記したように蓄圧室の圧力は燃料噴射弁からの噴射による消費により低下するので、目標燃料圧に対して蓄圧室圧力が高くなってしまい、内燃機関がアイドル状態に収束しているにも関わらず、実際の燃料圧と目標燃料圧とが一致しない状態が所定の時間継続することになり、燃焼性能が最適でない燃料圧での運転状態が所定の時間継続する結果、燃焼性能が悪化して失火などを発生することになる。
【０００９】
また、特許文献２に示された制御では、内燃機関の回転速度とアクセル開度とをパラメータとした２次元マップにより目標燃料圧が決定されるようになっているため、例えば、内燃機関の回転速度またはアクセル開度が大きくなるほど相対的に高い目標燃料圧が設定される。このような設定状態で内燃機関をアイドル状態から無負荷レーシングした場合、アクセル操作に応じて内燃機関の回転速度が上昇すると共に目標燃料圧マップに従って目標燃料圧が切り替わるため、高圧燃料ポンプから蓄圧室へは多量の燃料が供給されることになり、蓄圧室内の燃料圧は目標燃料圧に向かって上昇する。
【００１０】
しかし、無負荷レーシング操作ではアクセルが開いた後、直ちにアクセルは閉じることになり、内燃機関の回転速度は元のアイドル回転速度に向かって降下を始め、その結果目標燃料圧はアイドル回転速度に応じた値に低下し、蓄圧室内の実燃料圧が目標燃料圧より高くなるため、既に内燃機関がアイドル状態に収束しているにも関わらず、実燃料圧と目標燃料圧とが一致しない状態が所定の時刻継続する。すなわち、燃焼性能が最適でない燃料圧での運転状態が所定の時刻継続することになり、その結果、燃焼性能が悪化して失火などを発生することになる。
【００１１】
この発明は、このような課題を解決するためになされたもので、内燃機関の始動後やレーシング後にアイドル状態へ収束するときなど、目標燃料圧と実燃料圧とが不一致となる期間を短縮し、燃焼性能が最適状態ではない燃料圧での運転状態の継続期間を短縮させることにより、燃焼悪化による失火などの発生を軽減することが可能な内燃機関の燃料圧制御装置を得ることを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
この発明に係る内燃機関の燃料圧制御装置は、内燃機関の燃焼室に燃料噴射を行う燃料噴射弁と、高圧燃料を蓄積して燃料噴射弁に燃料を供給する蓄圧室と、蓄圧室に高圧燃料を供給する燃料ポンプと、蓄圧室内の燃料圧を検出する燃料圧センサと、アクセル操作から内燃機関がアイドル状態であることを検出するアイドル検出手段と、燃料圧センサにより検出された蓄圧室内の燃料圧が内燃機関の回転速度と負荷とに応じて予め設定された目標燃料圧と一致するように燃料ポンプから蓄圧室への燃料供給量を制御する制御手段と、アイドル検出手段がアイドル状態を検出しているときには目標燃料圧を所定の燃料圧もしくはそれ以下に制限する目標燃料圧切り替え手段とを備えるようにしたものである。
【００１３】
また、内燃機関の燃焼室に燃料噴射を行う燃料噴射弁と、高圧燃料を蓄積して燃料噴射弁に燃料を供給する蓄圧室と、蓄圧室に高圧燃料を供給する燃料ポンプと、蓄圧室内の燃料圧を検出する燃料圧センサと、アクセル操作から内燃機関がアイドル状態であることを検出するアイドル検出手段と、燃料圧センサにより検出された蓄圧室内の燃料圧が内燃機関の回転速度と負荷とに応じて予め設定された目標燃料圧と一致するように燃料ポンプから蓄圧室への燃料供給量を制御する制御手段と、アイドル検出手段がアイドル状態を検出しているときの目標アイドル回転速度を設定する目標アイドル回転速度設定手段と、アイドル検出手段がアイドル状態を検出しているときには目標アイドル回転速度と内燃機関の負荷とに対応した所定の目標燃料圧に切り替える目標燃料圧切り替え手段とを備えるようにしたものである。
【００１４】
さらに、内燃機関の燃焼室に燃料噴射を行う燃料噴射弁と、高圧燃料を蓄積して燃料噴射弁に燃料を供給する蓄圧室と、蓄圧室に高圧燃料を供給する燃料ポンプと、蓄圧室内の燃料圧を検出する燃料圧センサと、燃料圧センサにより検出された蓄圧室内の燃料圧が内燃機関の回転速度と負荷とに応じて予め設定された目標燃料圧と一致するように燃料ポンプから蓄圧室への燃料供給量を制御する制御手段と、変速機の締結状態を検出する変速機締結状態検出手段と、変速機締結状態検出手段が変速機の無締結状態を検出しているときには目標燃料圧を所定の燃料圧もしくはそれ以下に制限する目標燃料圧切り替え手段とを備えるようにしたものである。
【００１５】
また、内燃機関の燃焼室に燃料噴射を行う燃料噴射弁と、高圧燃料を蓄積して燃料噴射弁に燃料を供給する蓄圧室と、蓄圧室に高圧燃料を供給する燃料ポンプと、蓄圧室内の燃料圧を検出する燃料圧センサと、アクセル操作から内燃機関がアイドル状態であることを検出するアイドル検出手段と、燃料圧センサにより検出された蓄圧室内の燃料圧が内燃機関の回転速度と負荷とに応じて予め設定された目標燃料圧と一致するように燃料ポンプから蓄圧室への燃料供給量を制御する制御手段と、アイドル検出手段がアイドル状態を検出しているときの目標アイドル回転速度を設定する目標アイドル回転速度設定手段と、変速機の締結状態を検出する変速機締結状態検出手段と、変速機締結状態検出手段が変速機の無締結状態を検出しているときには目標アイドル回転速度と内燃機関の負荷とに対応した目標燃料圧に切り替える目標燃料圧切り替え手段とを備えたものである。
【発明の効果】
【００１６】
このように構成したこの発明の内燃機関の燃料圧制御装置においては、例えば始動時において、内燃機関の始動からアイドル回転速度に収束するまでの間は回転速度や負荷の量に依存せずにアイドル検出手段により目標燃料圧が設定されるため、始動直後における燃料圧の過渡的な挙動が抑制される結果、目標燃焼圧と実際の燃焼圧との不一致期間が短縮され、燃焼性能が最適でない燃料圧での運転期間が短縮されて燃焼悪化による失火などの発生が大幅に軽減できるものであり、また、目標アイドル回転速度と内燃機関の負荷とに対応した目標燃料圧に切り替えられるようにしたので、例えば発電機の電気負荷の変動に対応したアイドル回転速度とこれに適合した燃料圧が得られ、燃焼悪化による失火などが抑制でき、排気ガスの悪化などを軽減することができるものである。
【００１７】
さらに、変速機の無締結状態を検出しているときには目標燃料圧を所定の燃料圧もしくはそれ以下に制限したり、目標アイドル回転速度と内燃機関の負荷とに対応した目標燃料圧に切り替えるので、変速機がニュートラル状態であると検出されているときに例えばアクセル操作によりレーシングがなされた場合でも、燃料圧が制限されたり、所定値に設定されることになり、レーシングからアイドル状態に収束するとき目標燃料圧と実燃料圧とが不一致になる期間が短縮されて燃焼が最適状態でなくなる燃料圧の継続が短縮され、燃焼悪化による失火などの発生が軽減されるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
実施の形態１．
図１ないし図３は、この発明の実施の形態１による内燃機関の燃料圧制御装置を説明するもので、図１は構成を説明する構成図、図２はＥＣＵの制御動作を説明するフローチャート、図３は内燃機関始動時における動作を説明するタイムチャートである。図１において、燃料タンク１には、燃料タンク１内の燃料を圧送するフィードポンプ２が装着されており、フィードポンプ２から吐出された燃料は燃料フィルタ３を通り、低圧プレッシャレギュレータ４により一定の圧力に調圧された後、チェックバルブ５を介して高圧燃料ポンプ６に送られる。高圧燃料ポンプ６は通常のプランジャ型のポンプであり、内燃機関により駆動されるカムシャフトとこのカムシャフトのカムにより上下動するプランジャとを有し、プランジャの下降時に燃料を吸入口側から吸い込み、上昇時に吐出口から吐出する構造を有するものである。
【００１９】
高圧燃料ポンプ６の吐出口と燃料タンク１との間には燃料圧制御手段としての電磁制御弁７が設けられており、また、高圧燃料ポンプ６の吐出口はチェックバルブ８を介して蓄圧室（コモンレール）９に接続され、蓄圧室９には内燃機関の図示しない燃焼室に装着され内燃機関の気筒数に対応した数を有する燃料噴射弁１０が接続されており、燃料噴射弁１０には蓄圧室９から高圧の燃料が供給され、燃料噴射弁１０から直接燃焼室内に燃料が噴射されるように構成されている。また、蓄圧室９には、蓄圧室９内の燃料の圧力を検出する燃料圧センサ１１が装着されている。
【００２０】
制御手段としてのＥＣＵ（コントロールユニット）１２には、燃料圧センサ１１からの燃料圧信号が入力され、蓄圧室９内の燃料圧が内燃機関の運転状態に応じて設定される目標燃料圧に一致するよう、電磁制御弁７を制御して高圧燃料ポンプ６から蓄圧室９への燃料供給量を制御する。また、ＥＣＵ１２には運転状態に応じた目標燃料圧を設定して燃焼室に燃料を供給するために、内燃機関の運転情報として内燃機関の回転速度センサ１３、内燃機関の負荷センサ１４、アクセル開度センサ１５、アイドルスイッチ１６、ニュートラルスイッチ１７、温度センサ１８、車速センサ１９などからの各信号が入力される。アイドルスイッチ１６の信号はアクセル開度が全閉時にＯＮ信号を発生するものであり、ニュートラルスイッチ１７は変速機が無締結時（ニュートラルのとき）にＯＮ信号を発生するものであり、温度センサ１８は内燃機関の冷却水温を検出するものである。また、ＥＣＵ１２にはアクセルが全閉状態となったときの目標アイドル回転速度を設定する目標アイドル回転速度設定手段と後述する目標燃料圧切り替え手段とを備えている。
【００２１】
このように構成されたこの発明の実施の形態１による内燃機関の燃料圧制御装置において、ＥＣＵ１２の動作を図２のフローチャートで説明すると次の通りであり、制御動作のルーチンは所定時間単位で繰り返されるものであるが、以下の説明では、ステップＳ１０７にて目標燃料圧切り換え手段の実行を許可するか否かを判定する目標燃料圧変更許可フラグＦを、Ｆ＝１であるとして説明を進める。まず、ステップＳ１０１では内燃機関の回転速度Ｎｅを回転速度センサ１３から読み込み、続くステップＳ１０２では負荷センサ１４から内燃機関の負荷Ｐｅを読み込む。次のステップＳ１０３では、ステップＳ１０１にて読み込んだ内燃機関の回転速度Ｎｅと、ステップＳ１０２にて読み込んだ負荷Ｐｅとをパラメータとし、目標燃料圧Ｐｏ＝ＭＡＰ（Ｎｅ、Ｐｅ）をマップ検索する。
【００２２】
続くステップＳ１０４ではアイドルスイッチ１６からの信号を読み込み、ステップＳ１０５にてこのアイドルスイッチ信号がＯＮであるか否かを判定する。ここで、アイドルスイッチがＯＮでない場合はこのルーチンを終了してスタートに戻り、アイドルスイッチがＯＮの場合は次のステップＳ１０６に進む。ステップＳ１０６では、ステップＳ１０３にてマップ検索により決定された目標燃料圧Ｐｏが所定燃料圧Ｐｋ（例えば内燃機関のアイドル時の目標燃料圧値）よりも高いか否かを判定し、ここで目標燃料圧Ｐｏが所定燃料圧Ｐｋよりも高くない場合はこのルーチンを終了してスタートに戻り、目標燃料圧Ｐｏが所定燃料圧Ｐｋよりも高い場合はステップＳ１０７に進む。
【００２３】
ステップＳ１０７では、目標燃料圧切り替え手段の実行を許可するかどうかを判定する目標燃料圧変更許可フラグＦがＦ＝１（セット）であるか否かを判定するが、上記した通りＦ＝１としたのでステップＳ１０８へ進む。ステップＳ１０８では、ステップＳ１０３にてマップ検索によって決定した目標燃料圧Ｐｏを、所定燃料圧Ｐｋに置き換えてルーチンを終了しスタートに戻る。以降、蓄圧室９内の燃料圧がステップＳ１０８で置き換えられた目標燃料圧Ｐｏ＝Ｐｋとなるように、電磁制御弁７が制御され、内燃機関がアイドル状態であると判定されているとき（アイドルスイッチがＯＮの時）は、蓄圧室９内の燃料圧の上限値が所定燃料圧Ｐｋに制限される。
【００２４】
ここで、ステップＳ１０７における目標燃料圧変更許可フラグＦは、アイドルスイッチのＯＮが検出されており、目標燃料圧Ｐｏが内燃機関アイドル時の目標燃料圧値Ｐｋより高い場合にはＦ＝１にセットされ、Ｆ＝１にセットされると目標燃料圧切り替え手段が動作するものであり、始動時の初期のルーチンにおいては内燃機関の始動時負荷の状態に関わらず、アイドルスイッチＯＮの状態が検出されれば燃料圧はアイドル時の目標燃料圧値Ｐｋに設定されるものである。図３にて始動時の動作を説明すると、時刻ｔ１にて始動が開始され、内燃機関が完爆に至る時刻ｔ２までの間、いわゆる始動中においては負荷が急激に高まることになるが、アイドルスイッチがＯＮである限り燃料圧はアイドル時の目標燃料圧値Ｐｋまたはそれ以下に維持され、ｔ２にて内燃機関の完爆により回転速度が上昇し、ｔ４にてアイドル回転速度に収束するまでの間も燃料圧は回転速度や負荷に依存せずにアイドル時の目標燃料圧値Ｐｋまたはそれ以下に維持される。
【００２５】
従って、従来装置のような内燃機関の始動から始動後に発生していた燃料圧の過渡的な挙動は抑制され、内燃機関始動開始から始動後におけるアイドル状態への収束までの間、目標燃料圧Ｐｏと検出燃料圧Ｐｒとが不一致となる期間が短縮され、燃焼性能が最適状態ではない燃料圧での運転状態の継続期間を短縮することができるので、燃焼悪化による失火などの発生は軽減されることになる。
【００２６】
実施の形態２．
図４は、この発明の実施の形態２による内燃機関の燃料圧制御装置におけるＥＣＵの制御動作を説明するフローチャートであり、制御ルーチンは所定時間毎に繰り返されるものであると共に、この実施の形態における内燃機関の燃料圧制御装置の構成は実施の形態１の図１と同様である。図４に基づきこの実施の形態におけるＥＣＵ１２の動作を説明するが、ここでも実施の形態１の場合と同様に、ステップＳ２０６にて目標燃料圧切り換え手段の実行を許可するか否かを判定する目標燃料圧変更許可フラグＦを、Ｆ＝１であるとして説明を進める。
【００２７】
まず、ステップＳ２０１にて内燃機関の回転速度Ｎｅを回転速度センサ１３から読み込み、続くステップＳ２０２では負荷センサ１４から内燃機関の負荷Ｐｅを読み込む。次のステップＳ２０３では、ステップＳ２０１にて読み込んだ内燃機関の回転速度Ｎｅと、ステップＳ２０２にて読み込んだ負荷Ｐｅとをパラメータとし、目標燃料圧Ｐｏ＝ＭＡＰ（Ｎｅ、Ｐｅ）をマップ検索する。続くステップＳ２０４ではアイドルスイッチ１６からの信号を読み込み、ステップＳ２０５にてこのアイドルスイッチ信号がＯＮかＯＦＦかを判定する。ここで、アイドルスイッチがＯＮでない場合はこのルーチンを終了してスタートに戻り、アイドルスイッチがＯＮの場合は次のステップＳ２０６に進む。
【００２８】
ステップＳ２０６では、目標燃料圧切り替え手段の実行を許可するかどうかを判定する目標燃料圧変更許可フラグＦがＦ＝１（セット）であるか否かを判定するが、上記した通りＦ＝１としたのでステップＳ２０７へ進む。ステップＳ２０７では、目標アイドル回転速度設定手段（図示せず）が、例えば、内燃機関の温度センサ１８が検出した温度に応じて予め決定するアイドル運転時の目標内燃機関回転速度Ｎｏと、ステップＳ２０２にて読み込んだ負荷Ｐｅとをパラメータとして、再度、目標燃料圧Ｐｏ＝ＭＡＰ（Ｎｏ、Ｐｅ）をマップ検索してルーチンを終了する。以降、蓄圧室９内の燃料圧がステップＳ２０７で置き換えられた目標燃料圧Ｐｏとなるように、電磁制御弁７が制御され、内燃機関がアイドル状態であると判定されているとき（アイドルスイッチがＯＮのとき）はステップ２０１にて読み込んだ内燃機関の回転速度Ｎｅではなく、アイドルを想定したときの目標アイドル回転速度Ｎｏに対応した目標燃料圧Ｐｏとなるように蓄圧室９内の燃料圧が制御される。
【００２９】
ここでも実施の形態１と同様に、ステップＳ２０６における目標燃料圧変更許可フラグがＦ＝１となるのは、アイドルスイッチのＯＮが検出されており、目標燃料圧Ｐｏが内燃機関アイドル時の目標燃料圧値Ｐｋより高い場合であり、Ｆ＝１にセットされると目標燃料圧切り替え手段が動作するものである。このように、この実施の形態では、実施の形態１のように予め設定された所定燃料圧Ｐｋに置き換えるのではなく、アイドルを想定したときの目標アイドル回転速度Ｎｏと負荷Ｐｅとに対応した目標燃料圧Ｐｏを設定するものであるが、実施の形態１の場合と同様に内燃機関の始動から始動後に発生していた燃料圧の過渡的な挙動が抑制され、内燃機関始動開始から始動後におけるアイドル状態へ収束するときの目標燃料圧Ｐｏと検出燃料圧Ｐｒとが不一致となる期間が短縮されるので、燃焼悪化による失火などの発生が軽減されるものである。
【００３０】
実施の形態３．
図５は、この発明の実施の形態３による内燃機関の燃料圧制御装置におけるＥＣＵの制御動作を説明するフローチャート、図６は、動作説明用のタイムチャートであり、図５のルーチンは所定時間毎に繰り返されると共に、この実施の形態における内燃機関の燃料圧制御装置の構成も実施の形態１の図１と同様である。図５に基づきこの実施の形態におけるＥＣＵ１２の動作を説明するが、ステップＳ３０７にて目標燃料圧切り換え手段の実行を許可するか否かを判定する目標燃料圧変更許可フラグＦは、ニュートラルスイッチがＯＮであり、目標燃料圧Ｐｏが内燃機関アイドル時の目標燃料圧値Ｐｋより高い場合はＦ＝１であるとする。
【００３１】
まず、ステップＳ３０１にて内燃機関の回転速度Ｎｅを回転速度センサ１３から読み込み、続くステップＳ３０２では負荷センサ１４から内燃機関の負荷Ｐｅを読み込む。次のステップＳ３０３では、ステップＳ３０１で読み込んだ内燃機関の回転速度Ｎｅと、ステップＳ３０２にて読み込んだ負荷Ｐｅとをパラメータとし、目標燃料圧Ｐｏ＝ＭＡＰ（Ｎｅ、Ｐｅ）をマップ検索する。続くステップＳ３０４ではニュートラルスイッチ１７からニュートラルスイッチ信号を読み込み、次のステップＳ３０５ではステップＳ３０４にて読み込んだニュートラルスイッチ信号がＯＮであるか否かを判定する。ここで、ニュートラルスイッチがＯＮでない場合はこのルーチンを終了してスタートに戻り、ニュートラルスイッチがＯＮの場合は次のステップＳ３０６に進む。
【００３２】
ステップＳ３０６では、ステップＳ３０３にてマップ検索により決定された目標燃料圧Ｐｏが所定燃料圧Ｐｋ（例えば内燃機関アイドル時の目標燃料圧値）よりも高いか否かを判定し、目標燃料圧Ｐｏが所定燃料圧Ｐｋよりも高くない場合はこのルーチンを完了してスタートに戻り、目標燃料圧Ｐｏが所定燃料圧Ｐｋよりも高い場合はステップＳ３０７に進む。そして、ステップＳ３０７では、目標燃料圧切り替え手段の実行を許可するか否かを判定するために目標燃料圧変更許可フラグＦがＦ＝１であるか否かを判定するが、上記したようにＦ＝１であるのでステップＳ３０８へ進むことになる。
【００３３】
ステップＳ３０８では、ステップＳ３０３にてマップ検索によって決定した目標燃料圧Ｐｏを所定燃料圧Ｐｋに置き換えてルーチンを完了し、以降、蓄圧室９内の燃料圧がステップＳ３０８で置き換えられた目標燃料圧Ｐｏ＝Ｐｋとなるように、電磁制御弁７が制御されることになる。すなわち、変速機がニュートラル状態であると判定されたとき（ニュートラルスイッチがＯＮのとき）は、蓄圧室９内の燃料圧の上限値が所定燃料圧Ｐｋもしくはそれ以下に制限されることになる。
【００３４】
図６は、このように制御されるこの発明の実施の形態３による内燃機関の燃料圧制御装置の動作を説明するもので、変速機がニュートラル状態であると判定されているときは燃料圧が上記フローチャートによりＰｏ＝Ｐｋに制御されている。図６の時間ｔ６にてアクセル操作によりレーシングがなされた場合でも燃料圧はＰｋまたはそれ以下に制限されるようになり、レーシングからアイドル状態に収束するまでの目標燃料圧と実燃料圧とが不一致になる時間が短縮されるので燃焼が最適状態でなくなる燃料圧の継続が短縮され、燃焼悪化による失火などの発生が軽減されることになる。
【００３５】
実施の形態４．
図７は、この発明の実施の形態４による内燃機関の燃料圧制御装置におけるＥＣＵの制御動作を説明するフローチャートであり、この制御ルーチンは所定時間毎に繰り返されるものであり、この実施の形態における内燃機関の燃料圧制御装置の構成は実施の形態１にて示した図１と同様である。図７に基づきこの実施の形態におけるＥＣＵ１２の動作を説明するが、ここでも実施の形態３の場合と同様に、ステップＳ４０６にて目標燃料圧切り換え手段の実行を許可するか否かを判定する目標燃料圧変更許可フラグＦを、ニュートラルスイッチがＯＮであり、目標燃料圧Ｐｏが内燃機関アイドル時の目標燃料圧値Ｐｋより高い場合はＦ＝１であるとする。
【００３６】
この実施の形態においても、まずステップＳ４０１にて内燃機関の回転速度センサ１３から内燃機関の回転速度Ｎｅを読み込み、次のステップＳ４０２にて負荷センサ１４から内燃機関の負荷Ｐｅを読み込む。そして、次のステップＳ４０３では、ステップＳ４０１にて読み込んだ内燃機関の回転速度Ｎｅと、ステップＳ４０２にて読み込んだ負荷Ｐｅとをパラメータとして、目標燃料圧Ｐｏ＝ＭＡＰ（Ｎｅ、Ｐｅ）をマップ検索する。続いてステップＳ４０４にてニュートラルスイッチ１７からニュートラルスイッチ信号を読み込み、次のステップＳ４０５では、ステップＳ４０４にて読み込んだニュートラルスイッチ信号がＯＮか否かを判定する。ここで、ニュートラルスイッチがＯＮでない場合はこのルーチンを終了してスタートに戻り、ニュートラルスイッチがＯＮの場合は次のステップＳ４０６に進む。
【００３７】
ステップＳ４０６では、目標燃料圧切り替え手段の実行を許可するか否かを判定する目標燃料圧変更許可フラグＦがＦ＝１であるか否かを判定するが、上記したようにＦ＝１であるとしたのでステップＳ４０７へ進むことになる。ステップＳ４０７では、例えば、内燃機関の温度センサ１８で検出した内燃機関温度や各種電気負荷の投入状態に応じて予め決定する内燃機関アイドル運転時の目標回転速度Ｎｏと、ステップＳ４０２にて読み込んだ負荷Ｐｅとをパラメータとして、再度、目標燃料圧Ｐｏ＝ＭＡＰ（Ｎｏ、Ｐｅ）をマップ検索してこのルーチンを完了する。
【００３８】
以降、蓄圧室９内の燃料圧がステップＳ４０７で置き換えられた目標燃料圧Ｐｏとなるように電磁制御弁７が制御されることになり、変速機がニュートラル状態であると判定されているとき（ニュートラルスイッチがＯＮのとき）はステップ４０１にて読み込んだ内燃機関の回転速度Ｎｅではなく、アイドルを想定したときの目標アイドル回転速度Ｎｏに対応した目標燃料圧Ｐｏとなるように蓄圧室９内の燃圧が制御され、この燃料圧Ｐｏが内燃機関の温度や電気負荷を含めた内燃機関負荷に対応して制御される以外は実施の形態３の場合と同様の効果を有することになる。
【００３９】
実施の形態５．
図８は、この発明の実施の形態５による内燃機関の燃料圧制御装置におけるＥＣＵの制御動作を説明するフローチャートであり、この制御ルーチンは所定時間毎に繰り返されるものである。この実施の形態においては、まず、ステップＳ５０１にて車速センサ１９から車速Ｖｓを読み込み、続くステップＳ５０２にてアイドルスイッチ１６からアイドルスイッチ信号を読み込む。次のステップＳ５０３では、ステップＳ５０１にて読み込んだ車速Ｖｓが所定車速Ｖｋ以上か否かを判定するが、車速Ｖｓが所定車速Ｖｋ未満の場合はステップＳ５０８に進んでカウンタＣをゼロクリアし、さらにステップＳ５０９へ進んで目標燃料圧変更許可フラグをＦ＝０にリセットしてこのルーチンを終える。
【００４０】
ステップ５０３にて車速Ｖｓが所定車速Ｖｋ以上の場合にはステップＳ５０４に進み、ここではステップＳ５０２にて読み込んだアイドルスイッチ信号がＯＮであるか否かを判定する。ここで、アイドルスイッチがＯＮでない場合はステップＳ５０８に進んでカウンタＣをゼロクリアしてステップＳ５０９へ進み、目標燃圧変更許可フラグをＦ＝０にリセットしてスタートに戻り、また、アイドルスイッチがＯＮである場合はステップＳ５０５に進んでカウンタＣをインクリメントしてステップＳ５０６に進む。
【００４１】
ステップＳ５０６では、カウンタＣが所定値Ｃｋに達したか否かを判定し、ここでカウンタＣが所定値Ｃｋに達していない場合にはステップＳ５０９に進んで目標燃料圧変更許可フラグをＦ＝０にリセットしてスタートに戻り、カウンタＣが所定値Ｃｋに達している場合はステップＳ５０７に進んで目標燃料圧変更許可フラグをＦ＝１にセットしてこのルーチンを終了する。
【００４２】
以上の動作により、車速Ｖｓが所定車速Ｖｋ以上であり、かつアイドルスイッチＯＮの状態が、所定時間（＝Ｃｋ×図８のフローチャートの制御周期）以上継続したときには、目標燃料圧変更許可フラグがＦ＝１にセットされ、そうでないときは目標燃料圧変更許可フラグがＦ＝０にリセットされる。上記した実施の形態１から実施の形態４における目標燃料圧変更許可フラグのそれぞれのステップにおいて、フラグＦ＝１のときは目標燃圧の変更が許可され、フラグＦ＝０のときは目標燃料圧の変更が禁止されるものであり、従って、この実施の形態においては車速が所定車速以上であり、かつアクセルが全閉である状態が所定時間以上継続するまでの間は目標燃料圧の変更が禁止されるものであり、走行中の変速操作などに伴うアイドル判定がなされても目標燃料圧の変更が禁止され、蓄圧室９内における燃料圧のハンチングが抑制されるものである。
【００４３】
実施の形態６．
図９は、この発明の実施の形態６による内燃機関の燃料圧制御装置におけるＥＣＵの制御動作を説明するフローチャートであり、この制御ルーチンは所定時間毎に繰り返されるものである。この実施の形態においては、まず、ステップＳ６０１にて車速センサ１９から車速Ｖｓを読み込み、次のステップＳ６０２にてニュートラルスイッチ
１７からニュートラルスイッチ信号を読み込む。そして、次のステップＳ６０３では、ステップＳ６０１にて読み込んだ車速Ｖｓが所定車速Ｖｋ以上か否かを判定する。ここで、車速Ｖｓが所定車速Ｖｋ未満の場合はステップＳ６０８に進んでカウンタＣをゼロクリアしてステップＳ６０９へ進み、目標燃料圧変更許可フラグをＦ＝０にリセットしてスタートに戻り、車速Ｖｓが所定車速Ｖｋ以上の場合はステップＳ６０４に進む。
【００４４】
ステップＳ６０４では、ステップＳ６０２にて読み込んだニュートラルスイッチ信号がＯＮか否かを判定すし、ここで、ニュートラルスイッチがＯＮでない場合はステップＳ６０８に進んでカウンタＣをゼロクリアしてステップＳ６０９へ進み、目標燃料圧変更許可フラグをＦ＝０にリセットしてこのルーチンを終えると共に、ニュートラルスイッチがＯＮになっている場合はステップＳ６０５に進んでカウンタＣをインクリメントし、ステップＳ６０６へ進む。
【００４５】
ステップＳ６０６では、カウンタＣが所定値Ｃｋに達したか否かを判定し、ここで、カウンタＣが所定値Ｃｋに達していない場合はステップＳ６０９に進んで目標燃料圧変更許可フラグをＦ＝０にリセットしてスタートに戻り、また、カウンタＣが所定値Ｃｋに達している場合はステップＳ６０７に進んで目標燃料圧変更許可フラグをＦ＝１にセットしてこのルーチンを終了する。
【００４６】
以上の動作により、車速Ｖｓが所定車速Ｖｋ以上であり、かつニュートラルスイッチがＯＮの状態が、所定時間（＝Ｃｋ×図９のフローチャートの制御周期）以上継続したときには、目標燃料圧変更許可フラグがＦ＝１にセットされ、そうでないときは目標燃料圧変更許可フラグがＦ＝０にリセットされる。従って、車速が所定車速以上であり、かつ変速機がニュートラルの状態が所定時間継続するまでの間は目標燃料圧の変更が禁止され、走行中に変速操作に伴う変速機のニュートラル継続判定がなされても目標燃料圧の変更が禁止され、蓄圧室内における燃料圧のハンチングは抑制されることになる。
【００４７】
実施の形態７．
図１０は、この発明の実施の形態７による内燃機関の燃料圧制御装置におけるＥＣＵの制御動作を説明するフローチャートであり、この実施の形態では内燃機関の温度により目標燃料圧を制御するものである。また、この制御ルーチンも所定時間毎に繰り返されるものである。以下に動作を説明すると、まず、ステップＳ７０１にて内燃機関の温度センサ１８から内燃機関の温度Ｔｗを読み込み、次のステップＳ７０２では、ステップＳ７０１にて読み込んだ内燃機関の温度Ｔｗが所定温度Ｔｋを超えているか否かを判定する。ここで内燃機関の温度Ｔｗが所定温度Ｔｋを超えている場合はステップＳ７０３に進んで目標燃料圧変更許可フラグをＦ＝０にリセットしてこのルーチンを終了する。
【００４８】
また、ステップＳ７０２にて内燃機関温の度Ｔｗが所定温度Ｔｋを超えていない場合はステップＳ７０４に進んで目標燃料圧変更許可フラグをＦ＝１にセットしてこのルーチンを終了する。そして、この結果により、上記した実施の形態１から実施の形態４における目標燃料圧変更許可フラグのそれぞれのステップにおいて、フラグＦ＝１のときは目標燃料圧の変更が許可され、フラグＦ＝０のときは目標燃料圧の変更が禁止される。従って、内燃機関の温度が所定値を超えた状態にあるときには目標燃料圧切り替え手段による目標燃料圧の変更（相対的に低い高燃料圧に制限すること）が禁止されることになり、蓄圧室内での燃料ベーパの発生などが抑制されることになる。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
この発明による内燃機関の燃料圧制御装置は、内燃機関の燃焼室に直接燃料噴射を行う直噴型内燃機関の燃料圧制御に適用できるものである。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】この発明の実施の形態１による内燃機関の燃料圧制御装置を説明する構成図である。
【図２】この発明の実施の形態１による内燃機関の燃料圧制御装置の動作を説明するフローチャートである。
【図３】この発明の実施の形態１による内燃機関の燃料圧制御装置の動作を説明するタイムチャートである。
【図４】この発明の実施の形態２による内燃機関の燃料圧制御装置の動作を説明するフローチャートである。
【図５】この発明の実施の形態３による内燃機関の燃料圧制御装置の動作を説明するフローチャートである。
【図６】この発明の実施の形態３による内燃機関の燃料圧制御装置の動作を説明するタイムチャートである。
【図７】この発明の実施の形態４による内燃機関の燃料圧制御装置の動作を説明するフローチャートである。
【図８】この発明の実施の形態５による内燃機関の燃料圧制御装置の動作を説明するフローチャートである。
【図９】この発明の実施の形態６による内燃機関の燃料圧制御装置の動作を説明するフローチャートである。
【図１０】この発明の実施の形態７による内燃機関の燃料圧制御装置の動作を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
【００５１】
１  燃料タンク、２  フィードポンプ、３  燃料フィルタ、
４  低圧プレッシャーレギュレータ、５、８  チェックバルブ、
６  高圧燃料ポンプ、  ７  電磁制御弁、９  蓄圧室、１０  燃料噴射弁、
１１  燃料圧センサ、１２  ＥＣＵ（制御手段）、１３  回転速度センサ、
１４  負荷センサ、１５  アクセル開度センサ、
１６  アイドルスイッチ（アイドル検出手段）、
１７  ニュートラルスイッチ、１８  温度センサ、１９  車速センサ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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