(57)【要約】【課題】簡易な構成で燃料への気体混入による内燃機関の始動不良を抑制することができる燃料供給制御装置を提供する。【解決手段】燃料供給制御装置１００は、プランジャ６２の往復運動に応じて容積が変化するシリンダ６１を有する高圧ポンプ６、シリンダ６１に連結した吸入通路１１および吐出通路１２、シリンダ６１の燃料を吸入側逆止弁６５よりも上流側に排出させる排出通路１３、吸入通路１１と排出通路１３とを分離し、かつ、シリンダ６１側へ移動することで開弁し、開弁量がより小さい第１開弁状態では吸入通路１１とシリンダ６１とが連通し、開弁量がより大きい第２開弁状態では吸入通路１１とシリンダ６１とが連通しつつ排出通路１３とシリンダ６１とが連通するＰＣＶ６６、シリンダ６１の燃料への気体混入を予測する予測手段、を備え、予測手段が燃料への気体混入を予測した場合にＰＣＶ６６が第２開弁状態をとる。【選択図】  図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
膨張行程および圧縮行程から成るプランジャの往復運動に応じて容積が変化する加圧室を有する高圧ポンプと、
前記加圧室と連結し、燃料を前記加圧室へ吸入させる吸入通路と、
前記加圧室と連結し、前記加圧室の燃料を供給部へ吐出させる吐出通路と、
前記吸入通路に設けられ、前記加圧室と反対方向に燃料が流れることを抑制する逆止弁と、
前記加圧室と連結し、前記加圧室の燃料を前記逆止弁よりも上流側に排出させる排出通路と、
前記吸入通路と前記排出通路とを分離し、かつ、前記加圧室側へ移動することで開弁し、開弁量がより小さい第１開弁状態では前記吸入通路と前記加圧室とが連通し、開弁量がより大きい第２開弁状態では前記吸入通路と前記加圧室とが連通しつつ前記排出通路と前記加圧室とが連通する制御弁と、
前記加圧室の燃料への気体混入を予測する予測手段と、を備え、
前記制御弁は、前記予測手段が燃料への気体混入を予測した場合に第２開弁状態をとることを特徴とする燃料供給制御装置。
【請求項２】
前記制御弁は、前記予測手段が燃料への気体混入を予測した場合に、プランジャの膨張行程の間に第１開弁状態をとり、かつ、プランジャの圧縮行程の間に第２開弁状態をとることを特徴とする請求項１記載の燃料供給制御装置。
【請求項３】
前記排出通路は、前記吸入通路よりも上方で前記加圧室と連通することを特徴とする請求項１または２記載の燃料供給制御装置。
【請求項４】
前記予測手段は、前記高圧ポンプの駆動開始時は燃料に気体が混入していると予測することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載の燃料供給制御装置。
【請求項５】
前記吐出通路と連結し、前記吐出通路を通じて流入した燃料を蓄圧する蓄圧部を備え、
前記予測手段は、前記蓄圧部における燃料圧力に基づいて燃料への気体混入を予測することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項記載の燃料供給制御装置。
【請求項６】
前記排出通路は、前記逆止弁よりも上流側の前記吸入通路に連結することで、前記加圧室の燃料を前記逆止弁よりも上流側に排出させることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項記載の燃料供給制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料供給制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、高圧ポンプを用いて燃料を内燃機関の蓄圧部（コモンレール）に搬送する燃料供給制御装置が知られている。このような高圧ポンプは、プランジャの昇降によって容積が変化する加圧室と、加圧室と燃料タンクと連通した吸入通路と、加圧室とコモンレールとを連通した吐出通路と、を備えたものがある。
【０００３】
このような高圧ポンプを有する燃料供給制御装置では、加圧室内に気体（エア）を含んだ燃料が吸入されると、次回の高圧ポンプの始動時に燃料を充分に圧縮することができずにコモンレールに燃料を吐出できなくなる場合がある。コモンレールに燃料が吐出されないとレール圧が上昇せず、インジェクタが燃料を噴射できないために内燃機関の始動不良を引き起こしてしまう。このように、燃料供給制御装置における燃料へのエア混入は内燃機関の始動不良を引き起こす原因となり得る。
【０００４】
燃料供給制御装置における燃料へのエア混入に対する対策としては、燃料ポンプのポンプ室上部に電磁式のリリーフ弁および燃圧センサを設け、ポンプ室の燃圧が所定値よりも小さい場合にリリーフ弁を開弁させてエアを排出する技術が特許文献１に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−０２２６７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
エアが混入した燃料を高圧ポンプの加圧室から排出するために別途リリーフ弁や燃圧センサを設ける場合、部品点数の増加やリリーフ弁等を設置するための加圧室の設計変更に伴ったコストの増大が懸念される。
【０００７】
一方、燃料供給制御装置における高圧ポンプの吸入通路にＰＣＶ（Ｐｒｅｓｓｕｒｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｖａｌｖｅ）を設置し、プランジャの往復運動にあわせてＰＣＶの開弁および閉弁を制御することでコモンレールに吐出される燃料の圧力を調整する構成が広く適用されている。このような高圧ポンプの既存の装備を利用して加圧室からエアを排出することができれば、新たにリリーフ弁等を設置することなく簡易な構成で燃料への気体混入による内燃機関の始動不良を抑制することが可能になる。
【０００８】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、簡易な構成で燃料への気体混入による内燃機関の始動不良を抑制することができる燃料供給制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明の燃料供給制御装置は、膨張行程および圧縮行程から成るプランジャの往復運動に応じて容積が変化する加圧室を有する高圧ポンプと、前記加圧室と連結し、燃料を前記加圧室へ吸入させる吸入通路と、前記加圧室と連結し、前記加圧室の燃料を供給部へ吐出させる吐出通路と、前記吸入通路に設けられ、前記加圧室と反対方向に燃料が流れることを抑制する逆止弁と、前記加圧室と連結し、前記加圧室の燃料を前記逆止弁よりも上流側に排出させる排出通路と、前記吸入通路と前記排出通路とを分離し、かつ、前記加圧室側へ移動することで開弁し、開弁量がより小さい第１開弁状態では前記吸入通路と前記加圧室とが連通し、開弁量がより大きい第２開弁状態では前記吸入通路と前記加圧室とが連通しつつ前記排出通路と前記加圧室とが連通する制御弁と、前記加圧室の燃料への気体混入を予測する予測手段と、を備え、前記制御弁が、前記予測手段が燃料への気体混入を予測した場合に第２開弁状態をとることを特徴とする。
【００１０】
上記の構成により、加圧室の燃料への気体混入を予測した場合に制御弁が第２開弁状態をとることで排出通路と加圧室とが連通し、気体が混入した燃料が排出通路を通じて加圧室から排出される。よって、簡易な構成で燃料への気体混入による内燃機関の始動不良を抑制することができる。
【００１１】
特に、本発明の燃料供給制御装置は、前記制御弁が、前記予測手段が燃料への気体混入を予測した場合に、プランジャの膨張行程の間に第１開弁状態をとり、かつ、プランジャの圧縮行程の間に第２開弁状態をとる構成とすることができる。
【００１２】
上記の構成により、気体が混入した燃料を加圧室から迅速かつ適切に排出させることができる。よって、簡易な構成で燃料への気体混入による内燃機関の始動不良を抑制することができる。
【００１３】
また、本発明の燃料供給制御装置は、前記排出通路が、前記吸入通路よりも上方で前記加圧室と連通する構成とすることができる。
【００１４】
燃料と気体との密度差により、燃料に混入した気体は加圧室のより上方に位置する。そのため、排出通路が吸入通路よりも上方で加圧室と連通することで、制御弁が第２開弁状態のときに気体が混入した燃料が排出通路を通じて適切に排出される。よって、簡易な構成で燃料への気体混入による内燃機関の始動不良を抑制することができる。
【００１５】
そして、本発明の燃料供給制御装置は、前記予測手段が、前記高圧ポンプの駆動開始時は燃料に気体が混入していると予測する構成とすることができる。
【００１６】
上記の構成により、高圧ポンプの駆動開始時、すなわちエンジン始動開始時は常に気体が混入した燃料を加圧室から排出させる制御を実行することができる。よって、燃料への気体混入による内燃機関の始動不良を適切に抑制することができる。
【００１７】
更に、本発明の燃料供給制御装置は、前記吐出通路と連結し、前記吐出通路を通じて流入した燃料を蓄圧する蓄圧部を備え、前記予測手段が、前記蓄圧部における燃料圧力に基づいて燃料への気体混入を予測する構成とすることができる。
【００１８】
上記の構成により、加圧室の燃料への気体混入を簡易かつ適切に予測することができる。そして、予測結果に基づいて燃料への気体混入による内燃機関の始動不良を適切に抑制することができる。
【００１９】
また、本発明の燃料供給制御装置は、前記排出通路が、前記逆止弁よりも上流側の前記吸入通路に連結することで、前記加圧室の燃料を前記逆止弁よりも上流側に排出させる構成とすることができる。
【００２０】
上記の構成により、制御弁が第２開弁状態のときに気体が混入した燃料を逆止弁よりも上流側の吸入通路に排出することができる。よって、簡易な構成で燃料への気体混入による内燃機関の始動不良を抑制することができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の燃料供給制御装置によれば、簡易な構成で燃料への気体混入による内燃機関の始動不良を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】燃料供給制御装置の一構成例を示した図である。
【図２】高圧ポンプの概略構成を示した構成図である。
【図３】ＰＣＶの動作の説明図である。
【図４】要求されるレール圧に応じたＰＣＶの制御の一例を示している。
【図５】エンジン始動時におけるＰＣＶの制御の一例を示している。
【図６】プランジャの運動とＰＣＶ近傍の燃料流れを示している。
【図７】ＥＣＵの処理の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明を実施するための形態を図面と共に詳細に説明する。
【実施例１】
【００２４】
本発明の実施例１について図面を参照しつつ説明する。図１は、内燃機関に用いられる燃料供給制御装置１００の一構成例を示した図である。本実施例の燃料供給制御装置１００を備えた内燃機関（エンジン）は４つの気筒を有しているが、これに限定されない。燃料供給制御装置１００は、インジェクタ１、コモンレール２、燃料タンク３、低圧ポンプ４、高圧ポンプ６を備えている。また、燃料供給制御装置１００は、装置の動作を統括的に制御するエンジンＥＣＵ３０を備えている。
【００２５】
エンジンの各気筒にはそれぞれインジェクタ１が設けられている。インジェクタ１はそれぞれコモンレール２と接続しており、コモンレール２から各インジェクタ１へ高圧の燃料が供給される。燃料タンク３内には低圧ポンプ４が配置されている。低圧ポンプ４は、図示しないバッテリにより駆動される電気式ポンプである。低圧ポンプ４は、エンジンＥＣＵ３０の指示に従って燃料タンク３に貯蔵された燃料を汲み上げて、吸入通路１１を通じて高圧ポンプ６へと供給する。フィルタ５は低圧ポンプ４の吸入燃料から異物を除去する。
【００２６】
コモンレール２は、インジェクタ１に供給する高圧燃料を蓄圧する容器である。高圧ポンプ６から吐出通路１２を通じて圧送された燃料は、コモンレール２内で噴射に必要な圧力まで蓄圧され、高圧配管を通じて各気筒のインジェクタ１に供給される。また、コモンレール２にはレール圧センサ２１および減圧弁２２が設けられている。エンジンＥＣＵ３０は、レール圧センサ２１から出力されたコモンレール２内部の燃圧が規定値を超えた場合に、減圧弁２２を開放するように指示する。そして、減圧弁２２より燃料を排出することで、レール圧が常に規定値以下になるよう調整する。減圧弁２２より排出された燃料は、リリーフ配管１４を通じて燃料タンク３へと戻される。この場合、減圧弁２２はレール圧が所定の圧力より高い圧力となると自開する構成であってもよい。
なお、コモンレール２は、本発明の蓄圧部の一構成例である。また、レール圧センサ２１は、本発明の予測手段の一構成例である。
【００２７】
高圧ポンプ６のシリンダ６１は、吸入通路１１によって低圧ポンプ４の吐出側と連通している。吸入通路１１には、シリンダ６１へ向かう燃料流れのみを許容する吸入側逆止弁６５、およびＰＣＶ６６が配置されている。また、高圧ポンプ６のシリンダ６１には吐出通路１２が接続されている。吐出通路１２はコモンレール２と連通しており、コモンレール２へ向かう燃料流れのみを許容する吐出側逆止弁６７が配置されている。吸入側逆止弁６５および吐出側逆止弁６７は、所定の以上の圧力差により吸入通路１１および吐出通路１２を開くものである。ＰＣＶ６６の詳細については後述する。
【００２８】
高圧ポンプ６は、コモンレール２内の燃料圧力を所定の圧力へ昇圧する。図２は、高圧ポンプ６の概略構成を示した構成図である。高圧ポンプ６は、その内部にシリンダ６１と、シリンダ６１内を往復運動するプランジャ６２とを備えている。高圧ポンプ６は、内部に備えたカムシャフト６３がエンジンの回転と同期した吸気カムシャフトと駆動連結されており、吸気カムシャフトの回転駆動およびスプリング６４の付勢力によってプランジャ６２が往復運動する構成である。
【００２９】
低圧ポンプ４から吸入通路１１を通じて供給された燃料は、吸入側逆止弁６５およびＰＣＶ６６を介してシリンダ６１内に吸入される。シリンダ６１内に吸入された燃料は、プランジャ６２の圧縮側への運動によって加圧され、吐出側逆止弁６７を介してコモンレール２に圧送される。つづいて、プランジャ６２が膨張側へ運動すると、低圧ポンプ４から供給された燃料が再び吸入側逆止弁６５およびＰＣＶ６６を介してシリンダ６１内に吸入される。エンジンの運転中は、これら一連の動作が継続されるために、コモンレール２には常に高圧の燃料が供給される。
なお、シリンダ６１は、本発明の加圧室の一構成例である。
【００３０】
吸入通路１１から分岐した燃料通路１１ａは、低圧ポンプ４から所定圧力にて供給される燃料の一部をカムシャフト６３の摺動部へ導入することで、摺動部の焼付きを抑制する。カムシャフト６３の摺動部を循環した燃料は、リリーフ配管１４に連結した燃料通路１１ｂを通じて燃料タンク３に戻される。
【００３１】
吸入通路１１の上方には排出通路１３が設けられている。排出通路１３は、一端部が吸入通路１１の上方でシリンダ６１と連通しており、他端部が低圧ポンプ４の上流側の吸入通路１１に連結している。この場合、排出通路１３の他端部が連結する位置は低圧ポンプ４の上流側の吸入通路１１に限られず、吸入側逆止弁６５の上流側であればいずれの吸入通路１１の位置に連結してもよい。また、排出通路１３の他端部が燃料タンク３に連結してもよい。
また、排出通路１３は、後述するＰＣＶ６６によって吸入通路１１と分離されており、吸入通路１１を通じて供給された燃料は直に排出通路１３に流入せずに、一旦シリンダ６１に吸入された後に排出通路１３に流入する。
【００３２】
ＰＣＶ６６は、吸入通路１１とシリンダ６１との連通部分、および排出通路１３とシリンダ６１との連通部分に設けられている。ＰＣＶ６６はソレノイド式の開閉弁であって、エンジンＥＣＵ３０の指示に従ってシリンダ６１側に移動し離座（開弁）することで吸入通路１１または排出通路１３とシリンダ６１との連通部分を開放する。また、ＰＣＶ６６は、吸入通路１１（排出通路１３）側に移動し着座（閉弁）することで吸入通路１１または排出通路１３とシリンダ６１との連通部分を閉鎖する。
【００３３】
また、ＰＣＶ６６は、シリンダ６１側への移動量（すなわち開弁量）に応じて吸入通路１１とシリンダ６１との連通状態、および排出通路１３とシリンダ６１との連通状態を変更する。ここで、ＰＣＶ６６の構成について説明する。ＰＣＶ６６は、ニードル部６６１と傘部６６２より構成されている。そして、ニードル部６６１の吸入通路１１側には、傘部６６２の直近の位置からニードル部６６１の軸方向にかけて弓状に湾曲した第１湾曲部６６３が形成されている。更に、ニードル部６６１の排出通路１３側には、傘部６６２から離れた位置からニードル部６６１の軸方向にかけて弓状に湾曲した第２湾曲部６６４が形成されている。
【００３４】
図３は、ＰＣＶ６６の動作の説明図である。ＰＣＶ６６が吸入通路１１（排出通路１３）側に移動し着座（閉弁）すると、吸入通路１１とシリンダ６１との連通が遮断され、かつ、排出通路１３とシリンダ６１との連通が遮断される（図３（ａ）参照）。一方、ＰＣＶ６６がシリンダ６１側（開弁方向）に移動すると、第１湾曲部６６３を通じて吸入通路１１とシリンダ６１とが連通する（図３（ｂ）参照）。そして、ＰＣＶ６６がさらにシリンダ６１側（開弁方向）に移動すると、第２湾曲部６６４を通じて排出通路１３とシリンダ６１とが連通する（図３（ｃ）参照）。すなわち、ＰＣＶ６６の開弁量がより小さい状態（以下、第１開弁状態という）では、吸入通路１１とシリンダ６１とが連通する。そして、ＰＣＶ６６の開弁量がより大きい状態（以下、第２開弁状態という）では、吸入通路１１とシリンダ６１とが連通しつつ排出通路１３とシリンダ６１とが連通する。
なお、ＰＣＶ６６は、本発明の制御弁の一構成例である。
【００３５】
エンジンＥＣＵ３０は、演算処理を行うＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）と、プログラム等を記憶するＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）と、データ等を記憶するＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）やＮＶＲＡＭ（Ｎｏｎ  Ｖｏｌａｔｉｌｅ  ＲＡＭ）と、を備えるコンピュータである。エンジンＥＣＵ３０は、エンジンの各部に備えられた複数のセンサの検出結果を読み込み、それら検出結果に基づいて燃料供給制御装置１００の動作を統括的に制御する。
【００３６】
例えば、エンジンＥＣＵ３０は、エンジンの運転中に要求されるコモンレール２の燃料圧力に応じてＰＣＶ６６の開弁および閉弁を制御することで、吸入通路１１とシリンダ６１との連通状態を変更する。図４は、要求されるレール圧に応じたＰＣＶ６６の制御の一例を示している。比較的低圧の燃料圧力が要求されている場合、エンジンＥＣＵ３０は、プランジャ６２の膨張行程から圧縮行程の途中までの間にＰＣＶ６６を開弁（第１開弁状態）させ、かつ、プランジャ６２の圧縮行程の途中から圧縮上死点までの間にＰＣＶ６６を閉弁させる。これによって、シリンダ６１の燃料の一部が吸入通路１１側に流れるためにコモンレール２に吐出される燃料の圧力がより小さくなる。一方、比較的高圧の燃料圧力が要求されている場合は、エンジンＥＣＵ３０は、プランジャ６２の膨張行程の間ＰＣＶ６６を開弁（第１開弁状態）させ、かつ、プランジャ６２の圧縮行程の間ＰＣＶ６６を閉弁させる。これによって、シリンダ６１の燃料がすべて吐出通路１２側に流れるためにコモンレール２に吐出される燃料の圧力がより大きくなる。
【００３７】
更に、エンジンＥＣＵ３０は、シリンダ６１の燃料へのエア混入を予測した場合に、ＰＣＶ６６を第２開弁状態とすることで、エアが混入した燃料をシリンダ６１から排出させる制御を実行する。以下に、本実施例の燃料供給制御装置１００が実行するエア排出制御について説明する。
【００３８】
イグニッションスイッチがＯＮされてエンジンが始動されると、エンジンＥＣＵ３０は、レール圧センサ２１の検出結果に基づいてシリンダ６１の燃料へのエア混入の予測を行う。具体的には、エンジンＥＣＵ３０は、レール圧センサ２１が検出するレール圧の実測値が目標レール圧値と同等のときは、シリンダ６１の燃料にエアが混入していないと予測する。また、エンジンＥＣＵ３０は、レール圧の実測値が目標レール圧値よりも小さいときは燃料へエアが混入している可能性があると予測し、つづいてレール圧の実測値と目標レール圧値との差分の大きさに着目する。例えば、エンジンＥＣＵ３０は、レール圧の実測値と目標レール圧値との差分が所定値未満の場合はエンジンが始動不良となる可能性が低いと予測する。ここで、圧力の差分の所定値とは、予め台上試験で確認したエンジンが始動不良となる可能性が低いと判断できる任意の値を適用することができる。
【００３９】
一方、エンジンＥＣＵ３０は、レール圧の実測値が目標レール圧値よりも大幅に小さい場合、すなわちレール圧の実測値と目標レール圧値との差分が所定値以上の場合は、燃料へエアが混入しておりエンジンが始動不良となる可能性が高いと予測する。そして、エンジンＥＣＵ３０は、高圧ポンプ６のプランジャ６２の往復運動にあわせてＰＣＶ６６の開弁量を調整することで、エアが混入した燃料をシリンダ６１から排出させる。図５は、エンジン始動時におけるＰＣＶ６６の制御の一例を示している。エンジンＥＣＵ３０は、燃料へエアが混入しておりエンジンが始動不良となる可能性が高いと予測すると、プランジャ６２の膨張行程の間にＰＣＶ６６を第１開弁状態として、かつ、プランジャ６２の圧縮行程の間にＰＣＶ６６を第２開弁状態とする。
【００４０】
図６は、プランジャ６２の運動とＰＣＶ６６近傍の燃料流れを示している。ＰＣＶ６６が第１開弁状態のときは吸入通路１１とシリンダ６１とが連通する。そのため、プランジャ６２の膨張行程の間にＰＣＶ６６を第１開弁状態とすると、吸入通路１１を通じて新たな燃料がシリンダ６１に吸入される（図６（ｂ）参照）。また、ＰＣＶ６６が第２開弁状態のときは吸入通路１１とシリンダ６１とが連通し、かつ、排出通路１３とシリンダ６１とが連通する。そのため、プランジャ６２の圧縮行程の間にＰＣＶ６６を第２開弁状態とすると、シリンダ６１の燃料が吸入通路１１および排出通路１３に流入する。ここで、エアの密度は燃料の密度よりも小さいために、エアが混入した燃料は吸入通路１１よりも上方でシリンダ６１と連通した排出通路１３に流入し、低圧ポンプ４の上流側の吸入通路１１に排出される（図６（ｃ）参照）。そして、プランジャ６２が圧縮上死点を超えて膨張行程となるとＰＣＶ６６が第１開弁状態となって排出通路１３とシリンダ６１との連通が遮断され、排出通路１３に流入した燃料が再びシリンダ６１に流れ込むことを抑制する。排出通路１３を通じて吸入通路１１に排出された燃料は、高圧ポンプ６の回転数が充分に高くなってから再びシリンダ６１に吸入される。高圧ポンプ６の回転数が高いとシリンダ６１に供給される燃料の圧力が高くなり、それによって燃料中のエアが潰されるために、プランジャ６２の圧縮行程でシリンダ６１の燃料をコモンレール２に吐出させることができる。
このように、プランジャ６２の膨張行程の間にＰＣＶ６６を第１開弁状態として、かつ、プランジャ６２の圧縮行程の間にＰＣＶ６６を第２開弁状態とすることで、シリンダ６１からエアが混入した燃料を排出させることができる。
【００４１】
エンジンＥＣＵ３０は、エア排出制御を開始してから所定時間が経過するとエアが混入した燃料がシリンダ６１から排出されたと判断し、エア排出制御を終了する。ここで、所定時間とは、予め台上試験で確認したシリンダ６１からエア混入燃料が排出されたと判断できる充分な時間を適用することができる。この場合、エンジンＥＣＵ３０は、レール圧センサ２１が検出するレール圧の実測値に基づいてエア排出制御を終了してもよい。
なお、エンジンＥＣＵ３０は、本発明の予測手段の一構成例である。
【００４２】
燃料供給制御装置１００において、高圧ポンプ６のシリンダ６１内にエアを含んだ燃料が吸入されると、次回の高圧ポンプ６の始動時に燃料を充分に圧縮することができずにコモンレール２に燃料を吐出できなくなる場合がある。コモンレール２に適切に燃料を吐出できないとレール圧が上昇せず、インジェクタ１が燃料を噴射できないためにエンジンの始動不良を引き起こしてしまう。
ここで、本実施例の燃料供給制御装置１００は、エンジンＥＣＵ３０がシリンダ６１の燃料へのエア混入を予測した場合に、プランジャ６２の膨張行程の間にＰＣＶ６６を第１開弁状態として、かつ、プランジャ６２の圧縮行程の間にＰＣＶ６６を第２開弁状態とする。これによって、エアが混入した燃料をシリンダ６１から迅速かつ適切に排出させることができる。
【００４３】
また、本実施例の燃料供給制御装置１００は、コモンレール２のレール圧からシリンダ６１の燃料へのエア混入を予測し、ＰＣＶ６６の開弁量を制御することでシリンダ６１からエアが混入した燃料を排出させることができる。よって、簡易な構成で燃料への気体混入によるエンジンの始動不良を抑制することができる。
【００４４】
なお、本実施例のエア排出制御では、高圧ポンプ６のプランジャ６２の往復運動にあわせてＰＣＶ６６の開弁状態を変更したが、プランジャ６２の往復運動に関わらずに所定時間ＰＣＶ６６を第２開弁状態とすることでエア排出制御を実行してもよい。
【００４５】
つづいて、エンジンＥＣＵ３０の制御の流れに沿って、燃料供給制御装置１００の動作を説明する。図７は、エンジンＥＣＵ３０の処理の一例を示すフローチャートである。
【００４６】
エンジンＥＣＵ３０の制御は、イグニッションスイッチがＯＮされてエンジンが始動されると開始し、エンジンの運転中に以下の制御の処理を繰り返す。また、エンジンＥＣＵ３０は、その制御の処理中、レール圧センサ２１の検出結果を常に受信する。
【００４７】
まず、エンジンＥＣＵ３０はステップＳ１で、レール圧センサ２１の検出結果に基づいてシリンダ６１の燃料へのエア混入の予測を行う。すなわち、エンジンＥＣＵ３０は、レール圧の実測値が目標レール圧値よりも所定値以上小さいか否かを判断する。ここで、所定値については前述したために、その詳細な説明は省略する。レール圧の実測値が目標レール圧値よりも所定値以上小さくない場合（ステップＳ１／ＮＯ）、エンジンＥＣＵ３０は、エンジンが始動不良となる可能性が低くエア排出制御を実行する必要がないと判断し、制御の処理を終了する。レール圧の実測値が目標レール圧値よりも所定値以上小さい場合（ステップＳ１／ＹＥＳ）は、エンジンＥＣＵ３０は、燃料へエアが混入しておりエンジンが始動不良となる可能性が高いと予測し、次のステップＳ２へ進む。
【００４８】
ステップＳ２で、エンジンＥＣＵ３０は、高圧ポンプ６のプランジャ６２の往復運動にあわせてＰＣＶ６６の開弁状態を変更するエア排出制御を実行する。すなわち、エンジンＥＣＵ３０は、プランジャ６２の膨張行程の間にＰＣＶ６６を第１開弁状態とし、かつ、プランジャ６２の圧縮行程の間にＰＣＶ６６を第２開弁状態とすることで、エアが混入した燃料をシリンダ６１から排出させる（図５参照）。エンジンＥＣＵ３０は、ステップＳ２の処理を終えると、次のステップＳ３へ進む。
【００４９】
ステップＳ３で、エンジンＥＣＵ３０は、ステップＳ２で開始したエア排出制御の実行時間が所定時間を経過したか否かを判断する。ここで、所定時間については前述したために、その詳細な説明は省略する。エア排出制御の実行時間が所定時間を経過していない場合（ステップＳ３／ＮＯ）、エンジンＥＣＵ３０は、エアが混入した燃料がシリンダ６１から充分に排出されていないと判断し、ステップＳ２に戻りエア排出制御を継続する。エア排出制御の実行時間が所定時間を経過した場合（ステップＳ３／ＹＥＳ）は、エンジンＥＣＵ３０は、エアが混入した燃料がシリンダ６１から充分に排出されたと判断し、制御の処理を終了する。
【００５０】
この制御を実行することで、エアが混入した燃料をシリンダ６１から迅速かつ適切に排出させることができる。
【００５１】
以上のように、本実施例の燃料供給制御装置は、プランジャの往復運動に応じて容積が変化するシリンダを有する高圧ポンプと、燃料をシリンダへ吸入させる吸入通路と、シリンダの燃料をコモンレールへ吐出させる吐出通路と、シリンダの燃料を吸入側逆止弁よりも上流側に排出させる排出通路と、吸入通路と排出通路とを分離し、かつ、シリンダ側へ移動することで開弁し、開弁量がより小さい第１開弁状態では吸入通路とシリンダとが連通し、開弁量がより大きい第２開弁状態では吸入通路とシリンダとが連通しつつ排出通路とシリンダとが連通するＰＣＶと、シリンダの燃料への気体混入を予測する予測手段と、を備え、予測手段が燃料への気体混入を予測した場合にＰＣＶが第２開弁状態をとる。これによって、簡易な構成で燃料への気体混入によるエンジンの始動不良を抑制することができる。
【００５２】
また、本実施例の燃料供給制御装置は、予測手段が燃料への気体混入を予測した場合に、プランジャの膨張行程の間にＰＣＶが第１開弁状態をとり、かつ、プランジャの圧縮行程の間にＰＣＶが第２開弁状態をとる。これによって、エアが混入した燃料をシリンダから迅速かつ適切に排出させることができる。
【００５３】
そして、本実施例の燃料供給制御装置は、排出通路が、吸入通路よりも上方でシリンダと連通する。これによって、より密度の小さいエアを含んだ燃料を排出通路を通じてシリンダから適切に排出させることができる。
【００５４】
更に、本実施例の燃料供給制御装置は、吐出通路を通じて流入した燃料を蓄圧するコモンレールを備え、予測手段が、コモンレールにおける燃料圧力に基づいて燃料への気体混入を予測する。これによって、シリンダの燃料への気体混入を簡易かつ適切に予測することができる。そして、予測結果に基づいて燃料への気体混入によるエンジンの始動不良を適切に抑制することができる。
【００５５】
また、本実施例の燃料供給制御装置は、排出通路が、吸入側逆止弁よりも上流側の吸入通路に連結する。これによってＰＣＶが第２開弁状態のときにエアが混入した燃料を吸入側逆止弁よりも上流側の吸入通路に排出することができる。
【実施例２】
【００５６】
つづいて、本発明の実施例２について説明する。本実施例の燃料供給制御装置２００は、レール圧センサ２１の検出結果に代えて、高圧ポンプ６の駆動開始時はシリンダ６１の燃料にエアが混入していると予測する点で燃料供給制御装置１００と相違している。
【００５７】
燃料供給制御装置２００は、高圧ポンプ６の駆動開始時（エンジンの始動開始時）は常に「シリンダ６１の燃料にエアが混入している」と予測する。
すなわち、エンジンＥＣＵ３０は、イグニッションスイッチがＯＮされてエンジンが始動されると、シリンダ６１の燃料にエアが混入していると予測する。そして、エンジンＥＣＵ３０は、実施例１と同様に高圧ポンプ６のプランジャ６２の往復運動にあわせてＰＣＶ６６の開弁状態を変更するエア排出制御を所定時間実行する。
【００５８】
このように、本実施例の燃料供給制御装置２００は、高圧ポンプ６の駆動開始時、すなわちエンジン始動開始時は常に「シリンダ６１の燃料にエアが混入している」と予測してエア排出制御を実行する。そのため、シリンダ６１の燃料へのエア混入を予測するための部品（例えば燃圧センサ）を別途設ける必要がなく、部品点数の増加に伴うコストの増大を抑制することができる。
【００５９】
また、レール圧センサ２１の検出結果に基づき燃料へのエア混入を予測する場合、センサ故障や受信エラー等の不具合が発生するとエンジンＥＣＵ３０が誤った予測をしてしまい、エア排出制御が実行されない可能性がある。一方、本実施例の燃料供給制御装置２００は、このような不具合に基づく誤予測を抑制することができることから、燃料への気体混入によるエンジンの始動不良を適切に抑制することができる。
【００６０】
以上のように、本実施例の燃料供給制御装置は、高圧ポンプの駆動開始時は燃料に気体が混入していると予測することで、エンジン始動開始時は常に気体が混入した燃料を加圧室から排出させる制御を実行することができる。よって、燃料への気体混入による内燃機関の始動不良を適切に抑制することができる。
【００６１】
上記実施例は本発明を実施するための一例にすぎない。よって本発明はこれらに限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【００６２】
例えば、エア排出制御の実行はエンジン始動時に限られずに、レール圧センサ２１の検出結果に基づいて適宜実行してもよい。
【００６３】
また、第１湾曲部６６３および第２湾曲部６６４を有するＰＣＶ６６の形状は一実施例であり、開弁量に応じて連通状態を変更可能なあらゆるＰＣＶ６６の形状を採用することができる。
【符号の説明】
【００６４】
２  コモンレール（蓄圧部）
３  燃料タンク
６  高圧ポンプ
１１  吸入通路
１２  吐出通路
１３  排出通路
２１  レール圧センサ（予測手段）
３０  エンジンＥＣＵ（予測手段）
６１  シリンダ（加圧室）
６２  プランジャ
６５  吸入側逆止弁
６６  ＰＣＶ（制御弁）
６６１  ニードル部
６６２  傘部
６６３  第１湾曲部
６６４  第２湾曲部
【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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