(57)【要約】【課題】高圧燃料ポンプ内の燃料温度が上昇した場合、燃料の粘性が低下してポンプの摺動部で十分な潤滑油膜が確保できず、結果的にポンプ摺動部の摩擦が増大し燃費の悪化を招く。また、蓄圧室内の燃料温度が上昇した場合、燃料の粘性が低下すると燃料噴射弁の噴射口からリークが発生して排気ガスの悪化を招く。【解決手段】ハイブリッド車に搭載されている筒内噴射式内燃機関において、燃料噴射弁が無噴射の状態が所定期間以上にわたって継続した場合に強制的に燃料噴射を再開させて高圧燃料系の内部の燃料温度の過度な上昇を抑制し、燃料燃焼の安定化、排出ガスおよび燃費性能の改善をはかる。【選択図】図１４
2013194620.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動機によって動力を取り出す形式の車両に併用される内燃機関、或いは筒内用燃料噴射弁と吸気ポート用燃料噴射弁を有する内燃機関に使用される燃料噴射制御装置であって、前記燃料噴射制御装置は少なくとも前記内燃機関の燃焼室内に直接燃料を噴射する燃料噴射弁、及び加圧室とプランジャとを有し前記内燃機関の回転に連動して前記プランジャを往復させることにより燃料タンクから吸入した燃料を加圧室内で加圧して吐出通路から吐出することにより前記燃料噴射弁に燃料を圧送する高圧燃料ポンプの作動を制御する内燃機関の燃料噴射制御装置において、
前記燃料噴射制御装置は、前記内燃機関が所定期間に亘り停止している状態が継続されると前記高圧ポンプを作動させて前記高圧ポンプに燃料タンクの燃料を循環させる機能を備えていることを特徴とする内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置において、
前記燃料噴射制御装置は、前記内燃機関が所定期間に亘り停止している状態が継続されると強制的に前記燃料噴射弁から燃料噴射を再開させる機能を備えていることを特徴とする内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項３】
請求項２に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置において、
前記燃料噴射制御装置は、前記燃料噴射弁から燃料噴射を再開させた後に所定の期間が経過すると前記燃料噴射弁からの燃料噴射を停止する機能を備えていることを特徴とする内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項４】
請求項１に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置において、
前記燃料噴射制御装置は、前記内燃機関が所定期間に亘り停止している状態が継続されると前記高圧燃料ポンプを作動させると共に前記燃料噴射弁の作動を停止して前記高圧燃料ポンプと前記燃料噴射弁の間にあるリリーフ弁を開いて前記燃料タンクに燃料を戻す機能を備えていることを特徴とする内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項５】
請求項４に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置において、
前記燃料噴射制御装置は、前記高圧燃料ポンプを作動させた後に所定の期間が経過すると前記高圧燃料ポンプの作動を停止する機能を備えていることを特徴とする内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項６】
請求項１、請求項２、及び請求項４のいずれかに記載の内燃機関の燃料噴射制御装置において、
前記燃料噴射制御装置は、前記内燃機関が所定期間に亘り停止している状態が継続したことを判定する判定機能を有することを特徴とする内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項７】
請求項６に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置において、
前記燃料噴射制御装置は、前記内燃機関の回転数、冷却水温度、吸気温度、燃料温度、ポンププランジャ摺動回数、蓄圧室内の燃料圧力の一つ以上の変数を用いて前記所定期間を決定する機能を備えていることを特徴とする内燃機関の燃料噴射制御装置
【請求項８】
請求項６に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置において、
前記所定期間は予め定められた所定の時間であることを特徴とする内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項９】
請求項３に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置において、
前記燃料噴射制御装置は、燃料噴射を再開させた後に燃料噴射を停止する所定の期間の経過を判定する機能を備えていることを特徴とする内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置において、
前記燃料噴射制御装置は、前記内燃機関の回転数、冷却水温度、吸気温度、燃料温度、ポンププランジャ摺動回数の一つ以上の変数を用いて前記所定期間を決定する機能を備えていることを特徴とする内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項１１】
請求項５に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置において、
前記燃料噴射制御装置は、前記高圧燃料ポンプを作動させた後に作動を停止する所定の期間の経過を判定する機能を備えていることを特徴とする内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置において、
前記燃料噴射制御装置は、前記内燃機関の回転数、冷却水温度、吸気温度、燃料温度、ポンププランジャ摺動回数の一つ以上の変数を用いて前記所定期間を決定する機能を備えていることを特徴とする内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項１３】
請求項１に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置において、
前記燃料噴射制御装置は、前記内燃機関が所定期間に亘り停止している状態が継続されると前記高圧燃料ポンプと前記燃料噴射弁の間の蓄圧室の燃料圧力を目標値としてから前記燃料噴射弁から燃料噴射を再開させる機能を備えていることを特徴とする内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項１４】
請求項１３に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置において、
前記燃料噴射制御装置は、車両の減速時に燃料噴射を行なう機能を備えていることを特徴とする内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項１５】
請求項１３に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置において、
前記燃料噴射制御装置は、燃料噴射を実施後に電気的な回生制御を行なう機能を備えていることを特徴とする内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項１６】
請求項１４に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置において、
前記燃料噴射制御装置は、燃料噴射は1サイクル中に複数回に分けて噴射する機能を備えていることを特徴とする内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項１７】
請求項１６に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置において、
前記燃料噴射制御装置は、燃料噴射時の点火時期を圧縮上死点以降に設定する機能を備えていることを特徴とする内燃機関の燃料噴射制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は自動車等に搭載される内燃機関の制御装置に係り、特に高圧燃料ポンプからの燃料を蓄圧室に送って燃料噴射弁から燃焼室に噴射する方式の内燃機関に使用される燃料噴射制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在の自動車は、環境保全の観点から自動車の排出ガスに含まれる一酸化炭素（ＣＯ）、炭化水素（ＨＣ）、窒素酸化物（ＮＯｘ）等の排出ガス物質の削減が求められており、これらの削減を目的として、内燃機関の燃焼室に直接的に燃料を噴射する筒内噴射式の内燃機関の開発が行われている。
【０００３】
筒内噴射式の内燃機関は、燃料噴射弁による燃料噴射を気筒の燃焼室内に直接行うものであり、燃料噴射弁から噴射される燃料の粒径を小さくさせることによって噴射燃料の燃焼を促進し、排出ガス有害物質の削減及び内燃機関出力の向上等を図っている。
【０００４】
ここで、噴射燃料の粒径を小さくしたり、圧縮工程で噴射させることから料噴射弁から噴射される燃料を高圧化する手段が必要になり、高圧燃料噴射装置の技術が各種提案されている。
【０００５】
また、特開２０１１−９４５２４号公報（特許文献１）には、筒内用燃料噴射弁と吸気ポート用燃料噴射弁とを気筒毎に有するデュアルインジェクション式の燃料噴射制御装置であって、高圧燃料ポンプの温度を推定ないし検出する高圧ポンプ温度検出手段と、高圧ポンプの温度が過度に上昇することを防止すべく、温度検出手段により推定された高圧燃料ポンプの温度に基づいて、高圧ポンプを通過する燃料流量を制御する通過燃料流量制御手段とを備える、ことが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１１−９４５２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、最近では燃費向上のため電気モータ等の別駆動源と組み合わされた内燃機関を自動車に搭載したハイブリッド車や、上記した筒内用燃料噴射弁以外に吸気ポート用燃料噴射弁を有するデュアルインジェクション式の燃料噴射制御装置の場合、筒内用燃料噴射弁が燃料を噴射しない状態、つまり高圧ポンプ系を使用しない運転状態が従来の内燃機関が単独の場合と比較して長くなる傾向となっている。
【０００８】
筒内用燃料噴射弁を有する内燃機関において、筒内に燃料を噴射しない状態が長く続いた場合、筒内用燃料噴射弁に燃料を供給する高圧燃料ポンプ内および蓄圧室内の燃料温度が上昇する傾向になる。
【０００９】
これは、筒内用燃料噴射弁から燃料を噴射しないため、高圧ポンプのスピル弁を開いて高圧燃料ポンプから燃料を蓄圧室側に吐出させない状態に制御しても、高圧燃料ポンプの動作は内燃機関回転と連動しており、燃料を吐出しなくても高圧燃料ポンプは空回りするからである。
【００１０】
高圧燃料ポンプ内の燃料温度が上昇した場合、燃料の粘性が低下してポンプの摺動部で十分な潤滑油膜が確保できず、結果的にポンプ摺動部の摩擦が増大し燃費の悪化を招くようになる。
【００１１】
また、蓄圧室内の燃料温度が上昇した場合、燃料の粘性が低下すると燃料噴射弁の噴射口からリークが発生して排気ガスの悪化を招く。加えて燃料が熱膨張することにより、燃料圧力が上昇するため最適な燃圧ではなくなり次回の燃料噴射時に排気ガスの悪化を招くようになる。
【００１２】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、筒内用燃料噴射弁から燃料を噴射しない期間が所定期間（一定期間、可変期間を含む概念）以上にわたって継続した場合に、高圧燃料ポンプの作動を再開して高圧燃料系の内部の燃料温度の過度な上昇を抑制し、燃料燃焼の安定化、排出ガスおよび燃費性能の改善に貢献する内燃機関の燃料噴射制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の特徴は、デュアルインジェクション式の燃料噴射制御装置を備えた内燃機関やハイブリッド車に搭載されている筒内噴射式内燃機関において、内燃機関が停止している状態が所定時間に亘り継続していると高圧燃料ポンプを作動させて高圧燃料系の燃料を燃料タンクから循環させて高圧燃料系の燃料温度を下げるようにした、ところにある。
【００１４】
尚、この所定期間は高圧ポンプや蓄圧室の温度を直接、或いは間接的に表すパラメータに基づいて決定される。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、筒内用燃料噴射弁から燃料を噴射しない期間が所定期間以上に亘って継続した場合に強制的に高圧燃料ポンプの作動を再開することにより、燃料タンクから比較的方温度が低い燃料を高圧燃料系内部に送り込むことで燃料温度の過度な上昇を抑制することができる。
【００１６】
その結果、燃料燃焼の安定化、排出ガスおよび燃費性能の改善に貢献することができるものである
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明が適用される燃料噴射制御装置を備えた筒内噴射式の内燃機関の全体構成図である。
【図２】図１に示すコントロールユニットの概略構成を示す構成図である。
【図３】図１に示した高圧燃料ポンプを備えた燃料系システムの全体構成図である。
【図４】図３に示した高圧燃料ポンプの動作タイミングを示すタイミングチャート図である。
【図５】燃料噴射制御装置による高圧ポンプ制御（燃圧制御）ブロックを示す構成図である。
【図６】高圧ポンプに設けられたスピル弁の制御（燃圧制御）ブロックを示す構成図である。
【図７】高圧ポンプに設けられたスピル弁の制御（燃圧制御）ブロックを示す構成図である。
【図８】高圧燃料ポンプの動作タイミングを示すタイミングチャート図である。
【図９】燃料噴射制御装置による高圧ポンプ制御（燃圧制御）ブロックを示す構成図である。
【図１０】高圧ポンプ制御基準点認識方法を説明する説明図である。
【図１１】高圧燃料ポンプの動作タイミングを示すタイミングチャート図である。
【図１２】高圧ポンプ制御の制御タイミングを示すタイミングチャート図である。
【図１３】本発明の一実施例になる燃料噴射制御装置の制御ブロックを示すブロック図である。
【図１４】図１５に示すブロック図の制御フローを示すフローチャート図である。
【図１５】本発明の一実施例になる燃料噴射制御装置の制御ブロックを示すブロック図である。
【図１６】本発明の一実施例になる燃料噴射制御装置の制御ブロックを示すブロック図である。
【図１７】図１８に示すブロック図の制御フローを示すフローチャート図である。
【図１８】図１８に示すブロック図の制御フローを示すフローチャート図である。
【図１９】本発明の一実施例になる燃料噴射制御装置の制御ブロックを示すブロック図である。
【図２０】本発明と従来技術の効果の差を説明する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面に基づき本発明の一実施例を説明するが、まず本発明が対象とする内燃機関の高圧燃料供給制御装置の構成について説明する。尚、上述したように本発明は、電気モータ等の別駆動源と組み合わされた内燃機関を自動車に搭載したハイブリッド車や、筒内用燃料噴射弁以外に吸気ポート用燃料噴射弁を有するデュアルインジェクション式の燃料噴射制御装置に使用される筒内噴射のための燃料制御装置を前提とするものである。
【００１９】
図１は、本発明の前提となる筒内噴射式内燃機関５０７の制御システムの全体構成を示したものである。筒内噴射式内燃機関５０７は４気筒からなり、各シリンダ５０７ｂに導入する空気は、エアクリーナ５０２の入口部から取り入れられ、吸気温度を測定するための温度センサ５１８も付随する空気流量計（エアフロセンサ）５０３を通り、吸気流量を制御する電制スロットル弁５０５ａが収容されたスロットルボディ５０５を通ってコレクタ５０６に入る。
【００２０】
コレクタ５０６に吸入された空気は、内燃機関５０７の各シリンダ５０７ｂに接続された各吸気管５０１に分配された後、ピストン５０７ａ、シリンダ５０７ｂ等によって形成される燃焼室５０７ｃに導かれる。
【００２１】
また、エアフロセンサ５０３からは、吸気流量を表す信号が高圧燃料ポンプ制御装置を有するコントロールユニット５１５に出力されている。さらに、スロットルボディ５０５には、電制スロットル弁５０５ａの開度を検出するスロットルセンサ５０４が取り付けられており、その信号もコントロールユニット５１５に出力されるようになっている。
【００２２】
一方、ガソリン等の燃料は、燃料タンク５０から低圧燃料ポンプ５１により一次加圧されて燃圧レギュレータ５２により一定の圧力（例えば３kg/cm２）に調圧されるとともに、後述する高圧燃料ポンプ１でより高い圧力（例えば５０kg/cm２）に２次加圧され、蓄圧室であるコモンレール５３を介して各シリンダ５０７ｂに設けられている燃料噴射弁（以下、インジェクタと呼ぶ）５４から燃焼室５０７ｃに噴射される。燃焼室５０７ｃに噴射された燃料は、点火コイル５２２で高電圧化された点火信号により点火プラグ５０８で着火される。
【００２３】
内燃機関５０７のクランク軸５０７ｄに取り付けられたクランク角センサ(以下ポジションセンサと呼ぶ)５１６は、クランク軸５０７ｄの回転位置を表す信号をコントロールユニット５１５に出力し、また、排気弁５２６の開閉タイミングを可変にする機構を備えたカム軸（図示省略）に取り付けられたクランク角センサ(以下フェーズセンサと呼ぶ)５１１は、前記カム軸の回転位置を表す角度信号をコントロールユニット５１５に出力するとともに、排気弁５２６のカム軸の回転に伴って回転する高圧燃料ポンプ１のポンプ駆動カム１００の回転位置を表す角度信号をもコントロールユニット５１５に出力する。
【００２４】
尚、参照番号５０４は吸気圧センサであり吸気通路の圧力を計測し、また参照番号５６は燃圧センサであり燃料圧力を計測し、それぞれコントロールユニット５１５に入力している。参照番号５５はリリーフ弁であり所定燃圧に達すると燃料を燃料タンクに戻す機能を備えている。
【００２５】
図２に示すように、コントロールユニット５１５の主要部は、ＭＰＵ６０３、ＥＰ−ＲＯＭ６０２、ＲＡＭ６０４及びＡ／Ｄ変換器を含むＩ／ＯＬＳＩ６０１等で構成され、ポジションセンサ５１６、フェーズセンサ５１１、水温センサ５１７、並びに燃圧センサ５６を含む各種のセンサ等からの信号を入力として取り込み、所定の演算処理を実行し、この演算結果として算定された各種アクチュエータの制御信号を出力し、アクチュエータであるスピル弁（以下、高圧ポンプソレノイドという）２００、各インジェクタ５４及び点火コイル５２２等に所定の制御信号を供給して、燃料吐出量制御、燃料噴射量制御及び点火時期制御等を実行するものである。
【００２６】
図３は高圧燃料ポンプ１を備えた燃料系システム全体の構成図を示している。
【００２７】
高圧燃料ポンプ１は燃料タンク５０から燃料配管９を介して送られてくる燃料を加圧してコモンレール５３に高圧の燃料を圧送するものであり、燃料吸入通路１０、吐出通路１１、及び加圧室１２が形成されている。
【００２８】
加圧室１２には加圧部材であるプランジャ２が摺動可能に保持されており、吐出通路１１には吐出弁1６が設けられている。また、吸入通路１０には燃料の吸入を制御する高圧ポンプソレノイド８が設けられている。高圧ポンプソレノイド８はノーマルクローズ型の電磁弁であり、非通電時に閉弁方向に力が作用し、通電時には開弁方向に力が作用する。
【００２９】
高圧ポンプソレノイド８は燃料吸入通路１０と加圧室１２の間の連通状態を制御するもので、弁体５と可動コア９１、戻しばね９２及び電磁コイル２００より構成されている。
【００３０】
燃料はタンク５０から低圧ポンプ５１にてポンプ本体１の燃料導入口にプレッシャレギュレータ５２で一定の圧力に調圧されて導かれる。また、ポンプ本体１の燃料導入口には燃料温度を測定するための温度センサ５１９が備え付けられている。
【００３１】
その後、燃料はポンプ本体１にて加圧されて燃料吐出口からコモンレール５３に圧送される。よって、高圧燃料系とは高圧ポンプからコモンレールまでと定義する。
【００３２】
コモンレール５３にはインジェクタ５４、圧力センサ５６、圧力調整弁（以下リリーフ弁と呼ぶ）５５が装着されている。リリーフ弁５５はコモンレール５３内の燃圧が所定値を超えた際に開弁し、高圧燃料系の破損を防止する。インジェクタ５４は内燃機関の気筒数にあわせて装着されており、コントロールユニット５１５から与えられる駆動電流によってインジェクタ５４内部のニードルが上方に移動することによって開弁し、燃料を噴射する。圧力センサ５６は取得した圧力データをコントロールユニット５１５に出力する。
【００３３】
コントロールユニット５１５は各種センサから得られる内燃機関状態量（例えばクランク回転角、スロットル開度、内燃機関回転数、燃圧等）に基づいて適切な噴射燃料量や燃圧等を演算し、高圧ポンプ１やインジェクタ５４を制御する。
【００３４】
プランジャ２は内燃機関５０７における排気弁５２６のカム軸の回転に伴って回転するポンプ駆動カム１００に圧接されたリフタ３を介して往復動し、加圧室１２の容積を変化させている。排気弁のカム軸は、図示しないがクランク軸５０７dとベルトを介してつながれており、ポンプ駆動カム１００の回転は内燃機関５０７の回転と連動する。
【００３５】
プランジャ２が下降して加圧室１２の容積が拡大すると、高圧ポンプソレノイド８が開弁し、燃料吸入通路１０から加圧室１２に燃料が流入するが、このプランジャ２が下降する行程を以下では吸入行程という。
【００３６】
プランジャ２が上昇して高圧ポンプソレノイド８が閉弁すると、加圧室１２内の燃料は昇圧され、吐出弁６を通過してコモンレール５３へ圧送されるが、このプランジャ２が上昇する行程を以下では圧縮行程という。
【００３７】
図４は高圧燃料ポンプ１の動作タイミングチャートを示している。尚、ポンプ駆動カム１００で駆動するプランジャ２の実際のストローク（実位置）は曲線になるが、上死点と下死点の位置を分かり易くするために、以下プランジャ２のストロークを直線的に表すこととする。
【００３８】
図４からわかるように、高圧ポンプソレノイド８の駆動状態はオン-オフ的な駆動信号の印加によって高圧ポンプソレノイド８の駆動電流が制御され弁体５の移動も変位もこれに合わせて変位するようになる。この制御状態とプランジャ１２のストロークの関係は図示の通りである。
【００３９】
つまり、圧縮行程中に高圧ポンプソレノイド８が閉じれば、吸入行程中に加圧室１２に吸入された燃料は加圧され、コモンレール５３側へ吐出される。そして圧縮行程中に高圧ポンプソレノイド８が開弁していれば、その間にわたり燃料は吸入通路１０側へ押し戻され、加圧室１２内の燃料はコモンレール５３側へは吐出されない。
【００４０】
このように、ポンプ１の燃料吐出は高圧ポンプソレノイド８の開閉によって制御される。また、高圧ポンプソレノイド８の開閉はコントロールユニット５１５によって操作される。
【００４１】
図３にあるように、高圧ポンプソレノイド８は弁体５、弁体５を閉弁方向に付勢する戻しばね９２、電磁コイル２００、可動コア９１を構成部品として有している。電磁コイル２００に電流が流れると、可動コア９１に電磁力が発生して図中右側に引き寄せられ、可動コア９１と一体に形成された弁体５が開弁する。電磁コイル２００に電流が流れないと、弁体５を閉弁方向に付勢する戻しばね９２により弁体５は閉じられる状態となる。高圧ポンプソレノイド８は駆動電流を流さない状態で閉弁する構造の弁であるため、ノーマルクローズ型の高圧ポンプソレノイド８といわれている。
【００４２】
吸入行程中は、加圧室１２の圧力が吸入通路１０の圧力よりも低くなり、その圧力差によって弁体５が開弁し、燃料が加圧室１２に吸入される。このとき、ばね９２は弁体５を閉弁方向に付勢するが、圧力差による開弁力の方が大きくなるように設定されているため、弁体５は開弁する。ここで、もし電磁コイル２００に駆動電流が流れていれば、磁気吸引力が開弁方向へ作用して弁体５は更に開弁しやすくなる。
【００４３】
一方、圧縮行程中は加圧室１２の圧力の方が吸入通路１０よりも高くなるため、弁体５を開弁させる差圧は発生しない。ここで、電磁コイル２００に駆動電流が流れていなければ、弁体５を閉弁方向に付勢するばね力などにより弁体５は閉弁する。これに対して電磁コイル２００に駆動電流が流れて十分な磁気吸引力が発生していれば、磁気吸引力により弁体５は開弁方向に付勢される。
【００４４】
よって、吸入行程中に高圧ポンプソレノイド８の電磁コイル２００に駆動電流を与え始めて圧縮行程中も与え続けると弁体５は開弁保持される。その間、加圧室１２内の燃料は低圧通路１０に逆流するため、燃料はコモンレール５３内へ圧送されない。
【００４５】
一方、圧縮行程中のあるタイミングで駆動電流を与えるのを停止すると、弁体５は閉弁して加圧室１２内の燃料が加圧されて吐出通路１１側へ吐出される。駆動電流を与えるのを停止するタイミングが早いと加圧される燃料の容量が大きく、タイミングが遅いと加圧される燃料の容量が小さくなる。
【００４６】
よって、コントロールユニット５１５は弁体５が閉じるタイミングを制御することによりポンプ１の吐出流量を制御することができる。
【００４７】
さらに、圧力センサ５６の信号に基づき、コントロールユニット５１５にて適切な通電ＯＦＦタイミングを演算して電磁コイル２００をコントロールすることにより、コモンレール５３の圧力を目標値にフィードバック制御させることができる。
【００４８】
図５は高圧燃料ポンプの制御装置を有するコントロールユニット５１５のＭＰＵ６０３が実施する高圧燃料ポンプの制御手段１５０２の制御ブロック図の一態様である。
【００４９】
高圧燃料ポンプの制御手段７００は、燃圧センサ５６からの信号をフィルタ処理して実燃圧を出力する燃圧入力処理手段７０１、内燃機関回転数と負荷からその動作点に最適な目標燃圧を算出する目標燃圧算出手段７０２、ポンプの吐出流量を制御するための位相パラメータを演算するポンプ制御角度算出手段７０３、ポンプ駆動信号であるデューティ信号のパラメータを演算するポンプ制御DUTY算出手段７０４、筒内噴射内燃機関５０７の状態を判定してポンプ制御モードを遷移させるポンプ状態遷移判定手段７０５、電磁コイル２００にデューティ信号から生成される電流を与える高圧ポンプソレノイド駆動手段７０６から構成される。
【００５０】
図６にポンプ制御角度算出手段７０３の一態様を示しており、ポンプ制御角度算出手段７０３は通電開始角度算出手段８０１および通電終了角度算出手段８０２から構成されており、夫々の構成は以下に示すとおりである。
【００５１】
図７に通電開始角度算出手段８０１の一態様を示しており、内燃機関回転数とバッテリ電圧を入力とした基本通電開始角度算出マップ９０１から基本通電開始角度ＳＴＡＮＧＭＡＰを演算し、ポンプ駆動カム軸の可変バルブタイミング機構による位相差ＥＸＣＡＭＡＤＶ分を補正することにより通電開始角度ＳＴＡＮＧを演算する。
【００５２】
可変バルブタイミング機構による位相差の補正は、動作角「０」位置に対して進角側に動作する場合はマップ検索された基本通電開始角度から所定位相量を減算し、遅角側に動作する可変バルブタイミング機構であればマップ検索された基本通電開始角度から所定位相量を加算する。本実施例では遅角側に動作する可変バルブタイミング機構を前提としている。
【００５３】
図８に、基本通電開始角度ＳＴＡＮＧＭＡＰの設定方法について示しており、基本通電開始角度ＳＴＡＮＧＭＡＰは可変バルブタイミング機構による位相差が「０」のときには通電開始角度ＳＴＡＮＧと等しい値となっている。今回使用する高圧ポンプは上述したようにノーマルクローズ式であるため、矢印で示しているようにポンププランジャの下死点までに高圧ポンプソレノイド８を開弁することが可能となる力が働くよう設定する。
【００５４】
高圧ポンプソレノイド８の開弁することが可能となる力は、回転数に比例しておおきくなり閉弁方向に働くポンプ内流体力に勝る力である。よって、電磁コイル２００に発生する力は電流に比例するので、ポンプ下死点までに電磁コイル２００に一定値以上の電流が流れている必要がある。この一定値まで到達する時間は、電磁コイル２００に対する電源であるバッテリの電圧に依存し、一定値は回転数に依存するので、結果として基本通電開始角度算出マップ９０１、内燃機関の回転数とバッテリ電圧を入力とするマップに決められている。
【００５５】
図９に先に説明した図６の通電終了角度算出手段８０２の一態様を示しており、今回使用する高圧ポンプでは通電終了角度を変化させることにより吐出量を制御するように構成されている。
【００５６】
燃圧Ｆ／Ｂ制御中は、インジェクタ５４による噴射量と内燃機関の回転数を入力とした基本角度マップ１１０１より基本角度ＢＡＳＡＮＧを演算する。基本角度ＢＡＳＡＮＧは、定常運転状態における要求吐出量に対応する閉弁角度を設定する。
【００５７】
燃圧Ｆ／Ｂ制御演算部１１０２では、目標燃圧と実燃圧より演算されたＦ／Ｂ分を基本角度ＢＡＳＡＮＧに加算することにより基準角度ＲＥＦＡＮＧを演算する。
【００５８】
基準角度ＲＥＦＡＮＧは可変バルブタイミング動作が無いと仮定した場合の、基準ＲＥＦからの高圧ポンプソレノイド８を閉弁したい角度を示している。ここで基準ＲＥＦとは、位相制御の基準点となる位置である。コントロールユニット５１５において、要求された位相に制御出力を出力するためには基準点の設定が必要である。
【００５９】
図１０に基準点生成方法の一例を示しており、クランク角センサ信号には歯欠け部分（通常のクランク角センサ信号間隔より間隔を広くした部分）が存在する。内燃機関始動時から初回歯欠け認識時のクランク角センサを基準点（基準ＲＥＦ）とし、以後一定角度毎にクランク角センサ値から基準ＲＥＦを生成し、歯欠け認識はクランク角センサ入力間隔より判定するようになっている。
【００６０】
また、通電終了角度算出手段８０２は閉弁遅れ演算テーブル１１０３、強制ＯＦＦタイミングマップ１１０４、及び出力終了角度算出部１１０５を備えている。
【００６１】
燃圧Ｆ/Ｂ制御演算部１１０２で求められた基準角度ＲＥＦＡＮＧに、内燃機関回転数を入力とした閉弁遅れ演算テーブル１１０３より演算した閉弁遅れＰＵＭＤＬＹと可変バルブタイミング動作角を加減算することにより出力終了角度算出部１１０５で通電終了角度ＯＦＦＡＮＧを演算する。
また、出力終了角度算出部１１０５で算出される通電終了角度ＯＦＦＡＮＧは強制ＯＦＦタイミングマップ１１０４でマップ検索された出力強制終了角度ＣＰＯＦＦＡＮＧを上限値に持つようになっている。この出力強制終了角度ＣＰＯＦＦＡＮＧは回転数とバッテリ電圧を入力としたマップ値に可変バルブタイミング動作角を加算した値である。
【００６２】
図１１に出力強制終了角度ＣＰＯＦＦＡＮＧの設定方法について示しており、出力強制終了角度ＣＰＯＦＦＡＮＧを設定する目的は、通電を止めた場合においても無吐出になる角度領域は通電を止めて消費電力の低減や電磁コイル２００の発熱防止を図る目的である。
【００６３】
図１１の矢印に示すように上死点以前に駆動信号を停止しても閉弁遅れがあるため上死点付近まで開弁して高圧ポンプは無吐出運転となる。このため、出力強制終了角度ＣＰＯＦＦＡＮＧは無吐出運転を要求される燃料カット時にも使用され、この角度で電磁コイル２００への通電を終了する。
【００６４】
図１２にＦ／Ｂ制御中における電磁コイル２００への通電信号のタイムチャートを示している。
【００６５】
通電開始角度ＳＴＡＮＧからＦ／Ｂ制御中の燃料吐出量を制御する通電終了角度ＯＦＦＡＮＧまでオープン電流制御デューティが出力されている。オープン電流制御デューティは、電気的な信号として初期通電時間ＴＰＵＭＯＮおよび初期通電後のデューティにより形成されている。ここで、初期通電時間ＴＰＵＭＯＮおよび初期通電後のデューティ比ＰＵＭＤＴＹは、図５に示したポンプ制御ＤＵＴＹ算出手段７０４で演算されて電磁コイル２００に供給されるものである。
【００６６】
以上述べた基本的なポンプ制御手段１５０２の構成は本出願人が既に出願して公開されているものであるので詳細な説明は省略する。
【００６７】
ところで、上述したようにハイブリッド車や、デュアルインジェクション式の燃料噴射制御装置の場合、筒内用燃料噴射弁が燃料を噴射しない状態、つまり高圧ポンプ系を使用しない運転状態が長くなる傾向となっている。
【００６８】
筒内用燃料噴射弁を有する内燃機関において、筒内に燃料を噴射しない状態が長く続いた場合、筒内用燃料噴射弁に燃料を供給する高圧燃料ポンプ内および蓄圧室内の燃料温度が上昇する傾向になる。
【００６９】
これは、筒内用燃料噴射弁から燃料を噴射しないため、高圧ポンプの高圧ポンプソレノイド８を開いて高圧燃料ポンプから燃料を蓄圧室側に吐出させない状態に制御しても、高圧燃料ポンプの動作は内燃機関の回転と連動しており、燃料を吐出しなくても高圧燃料ポンプは空回りするからである。
【００７０】
高圧燃料ポンプ内の燃料温度が上昇した場合、燃料の粘性が低下し、ポンプの摺動部で十分な潤滑油膜が確保できず、ポンプ摺動部の摩擦が増大し、燃費の悪化を招くようになる。
【００７１】
また、蓄圧室内の燃料温度が上昇した場合、燃料の粘性が低下し、燃料噴射弁の噴射口からリークが発生し、排気ガスの悪化を招く。加えて燃料が熱膨張することにより、燃料圧力が上昇するため最適な燃圧ではなくなり、次回の燃料噴射時に排気ガスの悪化を招くようになる。
【００７２】
本発明はこのような問題に対して提案されたもので、その特徴は筒内用燃料噴射弁から燃料を噴射しない期間が所定期間以上にわたって継続した場合に、高圧ポンプの作動を再開して高圧燃料系の内部の燃料温度の過度な上昇を抑制するようにしたところにある。以下、図面にしたがい本発明の一実施例を詳細に説明する。
【００７３】
図１３に本発明の一実施例になる燃料噴射制御手段の制御ブロック図を示しており、高圧燃料系内部燃料温度制御手段１３０１に内燃機関の運転状態が入力されることにより、高圧燃料ポンプ制御手段１３０２、インジェクタ制御手段１３０３、点火コイル制御手段１３０４、電気的な回生装置制御手段１３０５、及びＭＰＩ制御手段１３０６が制御されるようになっている。
【００７４】
電気的な回生装置は例えばＨＥＶ車に搭載されている電動/発電機であり、これは電動機で走行している間において内燃機関は停止され、内燃機関で走行している間においては発電機として機能して二次電池に充電するものである。尚、破線で示したＭＰＩは筒内用燃料噴射弁に加えて吸気ポート用燃料噴射弁を気筒毎に有するデュアルインジェクション式の燃料噴射制御装置を示している。
【実施例１】
【００７５】
図１４に本発明の第１の実施形態である高圧燃料系内部燃料温度制御手段１３０１の制御フローチャートを示している。
【００７６】
ステップ１４０１は割込み処理の起動であり、例えば１０ｍｓ周期または基準ＲＥＦ周期でこの制御フローチャートが起動されて以下の演算が行われる。
【００７７】
ステップ１６０２において、内燃機関が燃料カット中であるかどうか判定する。この燃料カットは内燃機関が動作している時の減速中の燃料カットではなく、ＨＥＶ車であれば電動機で走行している状態や、デュアルインジェクション式の燃料噴射装置においてＭＰＩ方式で燃料が内燃機関に供給されている状態を指している。要は内燃機関が停止状態或いは筒内噴射が停止状態にあることを意味している。
【００７８】
ステップ１６０２で燃料カット中と判断された場合、ステップ１４０３に進み、燃料カットをしている時間がＩＮＪＴＩＭＥ１以上であるか判定する。このＩＮＪＴＩＭＥ１は筒内用燃料噴射弁から燃料を噴射しない期間が所定期間（一定期間、可変期間を含む概念）以上にわたって継続した期間を示し、燃料の噴射を再開して高圧燃料系の内部の燃料温度の過度な上昇を抑制するための判断基準となっている。
【００７９】
ステップ１４０３でＩＮＪＴＩＭＥ１以上であると判定されるとステップ１４０４に進んで高圧燃料系の温度を下げるため燃料噴射を許可する。したがって、この時、高圧燃料ポンプ１は有効な吐出動作を開始してコモンレール５３内の燃料圧を高めることができる。ここで、高圧ポンプソレノイド８を動作が有効になるように開閉すれば正常な吐出圧が得られ、高圧ポンプソレノイド８を全開状態に維持すれば加圧室１２の燃料は元に戻され無効なポンプ動作となる。
【００８０】
このように、燃料噴射が再開されると燃料が消費されるため燃料タンク内の温度が低い燃料が高圧ポンプ１やコモンレール５３に循環するように導入されるため温度を下げることができるようになる。
【００８１】
ステップ１４０５では、燃料カットの要求にそった種々の条件成立のもとで、ステップ１４０４で許可された燃料噴射中での燃料カット要求の有無を判定する。
【００８２】
このステップ１４０５において燃料カットの要求が有ると判定した場合、ステップ１４０６に進み、再開した燃料噴射の燃料噴射時間がＩＮＪＴＩＭＥ２以上であるか判定する。このＩＮＪＴＩＭＥ２は高圧燃料系の温度を冷却するに必要な燃料量を表す時間として設定される。
【００８３】
ステップ１４０６において、ＩＮＪＴＩＭＥ２で設定された時間以上に亘って燃料が噴射されたと判断されるとステップ１４０７に進んで燃費を向上するため燃料カットを許可する。
【００８４】
このように、ＩＮＪＴＩＭＥ１は燃料カットを行なっている時間或いは期間の長さを表し、ＩＮＪＴＩＭＥ２は燃料噴射を行なっている時間或いは期間の長さを表している。
【００８５】
そして、この燃料カットが終了するとステップ１４０８に進んでリターンとなり、再びステップ１４０１の割込み処理の起動を待つようになる。
図１５にステップ１４０３で使用されるＩＮＪＴＩＭＥ１のＩＮＪＴＩＭＥ１算出手段１５００の構成を示している。
【００８６】
ＩＮＪＴＩＭＥ１−１算出手段１５０１乃至ＩＮＪＴＩＭＥ１−４算出手段１５０４においては、高圧燃料系内温度に影響を与える変数（パラメータ）である内燃機関の回転数、内燃機関の冷却水温度、内燃機関の吸気温度、及び燃料温度を入力とした燃料カット許容時間ＩＮＪＴＩＭＥ１−１乃至ＩＮＪＴＩＭＥ１−４が格納されたテーブルを示しており、これらのテーブルから燃料カット許容時間ＩＮＪＴＩＭＥ１-１乃至ＩＮＪＴＩＭＥ１-４が検索される。
【００８７】
また、ＩＮＪＴＩＭＥ１−５算出手段１５０５では燃料圧力を入力とした閾値(規定値)が設定されており、この閾値を超えた場合にはＩＮＪＴＩＭＥ１−５算出手段１５０５はＩＮＪＴＩＭＥ１−５＝０を出力する。つまり、温度上昇によって燃圧が高くなりすぎたことを判断するものである。
【００８８】
ＩＮＪＴＩＭＥ１−６算出手段１５０６では内燃機関の回転数を積算することにより算出される高圧燃料ポンププランジャ摺動回数を入力とし閾値(規定値)が設定されており、この閾値を超えた場合にはＩＮＪＴＩＭＥ１−６算出手段１５０６はＩＮＪＴＩＭＥ１−６＝０を出力する。これも温度上昇によって燃圧が高くなりすぎたことを判断するものである。つまりプランジャの摺動回数は摩擦熱を積算することになるのでこれも間接的に温度上昇によって燃圧が高くなりすぎたことを判断するものである。
【００８９】
更に、場合によってはＩＮＪＴＩＭＥ１−７算出手段１５０７では時間そのものがセットされており、前回の燃料カット開始点からの積算時間がこのセットされた時間を超えるとＩＮＪＴＩＭＥ１−７＝０を出力するか、或いは予め定めた時間を最小値選択手段に出力するようにしている。
【００９０】
このセットされる時間は高圧ポンプ１やコモンレール５３の燃料温度が時間経過と共に上昇していき所定の温度になった時間に決められており、この時間をセットするようにしている。よって、この時間は経験的、或いは実験的に割り出された時間である。
【００９１】
最小値選択手段１５０８では、ＩＮＪＴＩＭＥ１−１乃至ＩＮＪＴＩＭＥ１−７の最小値をＩＮＪＴＩＭＥ１として出力する。これは高圧燃料系の安全性を見込んで最小値を選択するようにしたものである。
【００９２】
また、この最小値選択手段１５０８において、ＩＮＪＴＩＭＥ１-５、及びＩＮＪＴＩＭＥ１-６、場合によってＩＮＪＴＩＭＥ１-７は「０」以外の値のときは採用しない。このようにすることで、ＩＮＪＴＩＭＥ１-５、ＩＮＪＴＩＭＥ１-６、またはＩＮＪＴＩＭＥ１-７が「０」となった場合に、ＩＮＪＴＩＭＥ１＝０となって最小値となり燃料噴射が許可されることとなる。
【００９３】
図１６にステップ１４０６で使用されるＩＮＪＴＩＭＥ２のＩＮＪＴＩＭＥ２算出手段１６００の構成を示している。
【００９４】
ＩＮＪＴＩＭＥ２-１算出手段１６０１乃至ＩＮＪＴＩＭＥ２-５算出手段１６０５においては、高圧燃料系内温度に影響を与えるパラメータである内燃機関回転数、冷却水温度、内燃機関の吸気温度、燃料温度、燃料カット中に算出したポンププランジャ摺動回数を入力とした、必要燃料噴射時間ＩＮＪＴＩＭＥ２-１乃至ＩＮＪＴＩＭＥ２-５が格納されたテーブルを示しており、これらのテーブルから必要燃料噴射時間ＩＮＪＴＩＭＥ２-１乃至ＩＮＪＴＩＭＥ２-５が検索される。
【００９５】
ＩＮＪＴＩＭＥ２-６算出手段１６０６では、燃料圧力を入力とした閾値(規定値)が設定されており、この閾値を下回った場合にはＩＮＪＴＩＭＥ２−６算出手段１６０６はＩＮＪＴＩＭＥ２−６＝０を出力する。この場合はコモンレール５３や高圧ポンプ１の圧力が下がるので燃料カットを再開しても問題ないからで、「０」をセットして後述する最小値選択手段１６０８によって燃料カットを実行できるようにしている。
【００９６】
最大値選択手段１６０７では、ＩＮＪＴＩＭＥ２-１乃至ＩＮＪＴＩＭＥ２-５の最大値をＩＮＪＴＩＭＥ２-７として出力する。最大値を選択するのは燃料噴射時間を十分取ってコモンレール５３や高圧ポンプ１の冷却を十分に行なうことを狙っている。
【００９７】
最小値選択手段１６０８では、ＩＮＪＴＩＭＥ２-７とＩＮＪＴＩＭＥ２-６の最小値をＩＮＪＴＩＭＥ２として出力する。またこの最小値選択手段１６０８において、ＩＮＪＴＩＭＥ２-６は「０」以外の値のときは採用しない。このようにすることで、ＩＮＪＴＩＭＥ２-６が「０」となった場合、ＩＮＪＴＩＭＥ２＝０となって燃料カットを許可することとなる。
【００９８】
このように、本実施例では筒内用燃料噴射弁から燃料を噴射しない期間が所定期間以上にわたって継続した場合に、燃料の噴射を再開して高圧燃料系の内部の燃料温度の過度な上昇を抑制するようにした。
【００９９】
これによって、高圧燃料ポンプ内の燃料温度が上昇した場合に燃料の粘性が低下し、ポンプの摺動部で十分な潤滑油膜が確保できず、ポンプ摺動部の摩擦が増大して燃費の悪化を招く、或いは蓄圧室内の燃料温度が上昇した場合に燃料の粘性が低下し、燃料噴射弁の噴射口からリークが発生し、排気ガスの悪化を招く、といった課題を解決できるものである。
【実施例２】
【０１００】
図１７に本発明の第２の実施形態である高圧燃料系内部燃料温度制御手段１３０１の制御フローチャートを示しているが、この実施例ではＨＥＶ車に搭載されている電動/発電機等の別駆動源と組み合わされた内燃機関を前提としている。
【０１０１】
ステップ１７０１は割込み処理の起動であり、例えば１０ｍｓ周期または基準ＲＥＦ周期でこの制御フローチャートが起動されて以下の演算が行われる。
【０１０２】
ステップ１７０２において、内燃機関が燃料カット中であるかどうか判定する。この燃料カットはＨＥＶ車が電動機で走行している状態を示しており、内燃機関が停止状態にあることを意味している。
【０１０３】
ステップ１７０２で燃料カット中と判断された場合、ステップ１７０３に進み、燃料カットをしている時間がＩＮＪＴＩＭＥ３以上であるか判定する。このＩＮＪＴＩＭＥ３は筒内用燃料噴射弁から燃料を噴射しない期間が所定期間（一定期間、可変期間を含む概念）以上にわたって継続した期間を示し、燃料の噴射を再開して高圧燃料系の内部の燃料温度の過度な上昇を抑制するための判断基準となっている。
【０１０４】
ステップ１７０３において、燃料カット時間がＩＮＪＴＩＭＥ３以上となった場合は、高圧燃料ポンプ１の作動を再開して燃料噴射が可能なように準備する。
【０１０５】
次にステップ１７０４に進んでコモンレール５３内の燃料圧力が最適な燃焼を実現するための目標燃圧以上となっているかを判定する。第１の実施例においては燃料カット時間がＩＮＪＴＩＭＥ１を越えれば燃料噴射を再開していたが本実施例では以下の制御を行うようになっている。
【０１０６】
つまり、ＩＮＪＴＩＭＥ３を越えても燃料の圧力が目標燃圧以下の場合では高圧燃料ポンプ１のＦ／Ｂ制御を許可して目標燃圧へ制御するものである。そしてこの状態で通常の燃料噴射が実行されるようになっている。
【０１０７】
一方、目標燃圧を越えて燃料の圧力が高い状態で燃料を噴射すると排気ガスの制御(有害ガス成分の制御)に悪影響を及ぼすため以下の制御を実行する。
【０１０８】
ステップ１７０４において燃料圧力が目標燃圧以上と判断されるとステップ１７０５に遷移し、車両減速中であるか判定する。車両減速中である場合、ステップ１７０６において１サイクル中に複数回の噴射を実施する多段燃料噴射を許可する。ここで車両減速中に噴射を再開するのは、減速中は正のトルクが発生していないため車両駆動トルク制御精度を保ちやすいためである。
【０１０９】
次に、ステップ１７０７においては、燃料噴射許可後に電気的回生制御を許可する。そして、ステップ１７０７６で実行された燃料噴射により発生したトルクは電気的な回生制御により吸収することにより燃費を向上させる。
【０１１０】
多段噴射は燃料カットにより冷却された燃焼室内への燃料付着を低減し、排出ガス性能の悪化を防止する。また、点火時期の圧縮上死点以降までの遅角を組み合わせることにより、燃料カットにより冷却された触媒を昇温すると共に正トルクの急激な発生を防止することができる。
【０１１１】
そして、ステップ１７０７で電気的な回生制御の次にステップ１７０８に進んでリターンとなり、再びステップ１７０１の割込み処理の起動を待つようになる。
【実施例３】
【０１１２】
図１８に本発明の第３の実施形態である高圧燃料系内部燃料温度制御手段１３０１の制御フローチャートを示している。
【０１１３】
ステップ１８０１は割込み処理の起動であり、例えば１０ｍｓ周期または基準ＲＥＦ周期でこの制御フローチャートが起動されて以下の演算が行われる。
【０１１４】
ステップ１８０２において、内燃機関が燃料カット中であるかどうか判定する。この燃料カットは内燃機関が停止状態、或いは筒内噴射が停止状態にあることを意味している。
【０１１５】
ステップ１８０２で燃料カット中と判断された場合、ステップ１８０３に進み、燃料カットをしている時間がＩＮＪＴＩＭＥ４以上であるか判定する。このＩＮＪＴＩＭＥ４は筒内用燃料噴射弁から燃料を噴射しない期間が所定期間（一定期間、可変期間を含む概念）以上にわたって継続した期間を示し、燃料の噴射を再開して高圧燃料系の内部の燃料温度の過度な上昇を抑制するための判断基準となっている。そして、この具体的なＩＮＪＴＩＭＥ４の算出手段は実施例１で示したＩＮＪＴＩＭＥ１の算出手段と同様の方法で算出されるものである。
【０１１６】
ステップ１８０３でＩＮＪＴＩＭＥ４を経過したと判断された場合には、ステップ１８０４に遷移して高圧燃料系の温度を下げるため高圧燃料ポンプ１の吐出を許可する。この場合は通常通り高圧ポンプソレノイド８を作動させて吐出弁６から燃料をコモンレール５３側に送り出すようになる。この時はコモンレール５３内の燃料圧力を上げるためインジェクタ５４は作動せずに閉じたままの状態にしてある。そして、燃料カット中に高圧燃料ポンプの吐出を許可した場合、コモンレール５３内の燃料圧力が昇圧してリリーフ弁５５が開弁し、コモンレール５３及び高圧ポンプ１の燃料が燃料タンク内の比較的温度が低い燃料が循環してコモンレール５３や高圧ポンプ内の燃料温度を下げることができる。
【０１１７】
ステップ１８０５では、高圧ポンプ１の作動時間（吐出時間）がＩＮＪＴＩＭＥ５以上継続したか判定する。ＩＮＪＴＩＭＥ５以上継続した場合には高圧燃料系が充分に冷却されたと判断してステップ１８０６へ進み高圧燃料ポンプ１の吐出を終了する。尚、吐出を終了する条件としては吐出時間の代わりに吐出回数を用いても良いものである。
【０１１８】
そして、この高圧燃料ポンプ１の吐出が終了するとステップ１８０７に進んでリターンとなり、再びステップ１８０１の割込み処理の起動を待つようになる。
【０１１９】
次にステップ１８０５で使用されるＩＮＪＴＩＭＥ５の算出方法について説明するが、図１９にＩＮＪＴＩＭＥ５算出手段１９００の構成を示している。
【０１２０】
ＩＮＪＴＩＭＥ５-１算出手段１９０１乃至ＩＮＪＴＩＭＥ５-５算出手段１９０５においては、高圧燃料系内温度に影響を与えるパラメータである内燃機関の回転数、冷却水温度、内燃機関の吸気温度、燃料温度、燃料カット中に算出したポンププランジャ摺動回数を入力として決まる必要ポンプ作動時間ＩＮＪＴＩＭＥ５-１乃至ＩＮＪＴＩＭＥ５-５が格納されたテーブルを示しており、これらのテーブルから必要ポンプ作動時間ＩＮＪＴＩＭＥ５-１乃至ＩＮＪＴＩＭＥ５-５が検索される。
【０１２１】
最大値選択手段１９０６では、ＩＮＪＴＩＭＥ５-１乃至ＩＮＪＴＩＭＥ５-５の最大値をＩＮＪＴＩＭＥ５として出力する。最大値を選択する理由は確実に高圧燃料系内の温度を下げるために十分な燃料の循環を行なうためである。
【０１２２】
以上では複数の実施例に基づいて、筒内用燃料噴射弁から燃料を噴射しない期間が所定期間以上にわたって継続した場合に高圧燃料系の内部の燃料温度の過度な上昇を抑制するようにした例を説明した。次にこれを総括して本発明の効果の一例を図２０により述べる。
【０１２３】
図２０は本発明を実施した制御装置と、本発明を実施しない従来技術においての高圧燃料系の挙動を示したタイムチャートである。
【０１２４】
従来技術においては、内燃機関が作動しない燃料カット状態が長時間継続した場合では高圧燃料系内部の燃料温度が時間と共に上昇していくようになる。このため、高圧燃料ポンプ内の燃料温度が上昇した場合、燃料の粘性が低下してポンプの摺動部で十分な潤滑油膜が確保できず、結果としてポンプ摺動部の摩擦が増大して燃費の悪化を招くようになる。
【０１２５】
また、蓄圧室内の燃料温度が上昇した場合、燃料の粘性が低下して燃料噴射弁の噴射口からリークが発生し、この結果排気ガスの悪化を招く。加えて燃料が熱膨張することにより燃料圧力が上昇するため最適な燃圧ではなくなり、次回の燃料噴射時に排気ガスの悪化を招くようになる。
【０１２６】
一方、本発明においては内燃機関が作動しない燃料カット状態が所定期間(実施例１でいうＩＮＪＴＩＭＥ１)に亘って継続して燃料温度が上昇すると、燃料の温度を下げるように、高圧燃料ポンプやコモンレールの燃料を循環（実施例１においてはＩＮＪＴＩＭＥ２の期間に亘って燃料を噴射して燃料を循環させる）させるので高圧燃料系内部の燃料温度を適切な値に保つことができるようになる。
【０１２７】
これによって内燃機関の燃費を向上し、燃焼の安定化による運転性能の向上及び排出ガス性能の改善を図ることが期待できるようになる。
【０１２８】
以上に亘り本発明の実施形態について詳述したが、本発明はこれらの実施形態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精神を逸脱することなく種々の変更ができるものである。
【０１２９】
特に本実施例においてはノーマルクローズ型ポンプを例として記載したが、駆動電流を流さない状態で開弁する構造の吸入弁を持つノーマルオープン型ポンプを用いた制御装置であっても本発明は適用できるものである。
【０１３０】
以上の説明から理解されるように、本発明に係る内燃機関の燃料噴射制御装置は、筒内噴射式内燃機関の燃料カット中に、一時的に適切なタイミングで燃料を噴射することにより高圧燃料系の内部の燃料温度の過度な上昇を抑制することが可能となるので、燃料燃焼の安定化、排出ガスおよび燃費性能の改善に貢献することができるものである。
【符号の説明】
【０１３１】
１…高圧燃料ポンプ、３…リフタ、４…下降ばね、    ８…高圧ポンプソレノイド、５１…低圧燃料ポンプ、５３…コモンレール、５４…インジェクタ、５６…燃圧センサ、５０７…筒内噴射内燃機関、５１５…コントロールユニット、５１７…水温センサ、５１８…吸気温センサ、５１９…燃温センサ、５２２…点火コイル、１３０１…高圧燃料系内部燃料温度制御手段、１３０２…高圧燃料ポンプ制御手段、１３０３…インジェクタ制御手段、１３０４…点火コイル制御手段、１３０５…回生装置制御手段、１５０１〜１５０６…ＩＮＪＴＭＥ算出手段、１６０１〜１６０６…ＩＮＪＴＭＥ算出手段。
【図１】
2013194620.tif 000003
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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