(57)【要約】【課題】内燃機関の始動時における内燃機関の駆動安定性を向上させることができる燃料配管のエア抜き装置を提供すること。【解決手段】燃料ポンプ２１と、燃料昇圧ポンプ２２と、燃料供給パイプ２４内の燃料をエンジン２の燃焼室９ｎ内に噴射するインジェクタ２３と、燃料ポンプ２１および燃料昇圧ポンプ２２の駆動およびインジェクタ２３の噴射を制御するＥＣＵ２５とを備え、燃料供給パイプ２４から燃料タンク３内に燃料を戻すリターン配管のない燃料配管のエア抜き装置であって、燃料供給パイプ２４内のエア抜きの必要があるか否かを判断するエア抜き判断部を備え、エア抜き判断部が、燃料供給パイプ２４内のエア抜きの必要があると判断した場合に、燃料ポンプ２１からインジェクタ２３までが連通するように、燃料ポンプ２１および燃料昇圧ポンプ２２の駆動と、インジェクタ２３の噴射とを連動して行うことを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料タンク内の燃料を吸い上げて送る燃料ポンプと、
前記燃料ポンプから送られた燃料を昇圧させて燃料配管に送る燃料昇圧ポンプと、
前記燃料配管内の燃料を内燃機関の燃焼室内に噴射するインジェクタと、
前記燃料ポンプおよび前記燃料昇圧ポンプの駆動を制御する駆動制御部と、
前記インジェクタの噴射を制御する噴射制御部と、
を備え、前記燃料配管から前記燃料タンク内に前記燃料を戻すリターン配管のない燃料配管内のエアを抜く燃料配管のエア抜き装置であって、
前記燃料配管内のエア抜きの必要があるか否かを判断するエア抜き判断部を備え、
前記エア抜き判断部が、前記燃料配管内のエア抜きの必要があると判断した場合に、
前記燃料ポンプから前記インジェクタまでが連通するように、
前記駆動制御部による前記燃料ポンプおよび前記燃料昇圧ポンプの前記駆動と、
前記噴射制御部による前記インジェクタの前記噴射とを連動して行うことを特徴とする燃料配管のエア抜き装置。
【請求項２】
前記燃料配管内の燃料の圧力を検出する圧力センサを有し、
連動する前記駆動および前記噴射が、前記圧力センサが検出した前記燃料の圧力が所定値になるまで繰り返して行われることを特徴とする請求項１に記載の燃料配管のエア抜き装置。
【請求項３】
連動する前記駆動および前記噴射が、開始から所定時間が経過するまで繰り返して行われることを特徴とする請求項１に記載の燃料配管のエア抜き装置。
【請求項４】
連動する前記駆動および前記噴射が、所定サイクル数だけ繰り返して行われることを特徴とする請求項１に記載の燃料配管のエア抜き装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料配管のエア抜き装置に関し、特に、内燃機関の燃焼室内へ燃料を噴射するインジェクタに燃料を送る燃料配管のエア抜き装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の燃料配管のエア抜き装置として、燃料ポンプと、燃料ポンプから送られる燃料を昇圧させ、内燃機関の燃焼室内へ燃料を噴射するインジェクタに接続された燃料配管内に送る燃料昇圧ポンプと、燃料配管内の燃料の圧力を検出する圧力センサとを備えたものが知られている（例えば、特許文献１を参照）。
【０００３】
この燃料配管のエア抜き装置は、さらにインジェクタからの燃料噴射を許可する噴射許可手段と、燃料ポンプおよび燃料昇圧ポンプによる燃料の昇圧の経過を評価する評価手段と、インジェクタからの燃料の噴射タイミングを早める噴射タイミング変更手段とを備えている。
【０００４】
この燃料配管のエア抜き装置においては、燃料ポンプによる燃料の昇圧の開始後、圧力センサの検出値が第１の所定値に達した場合に、燃料昇圧ポンプにより燃料を昇圧させている。そして、燃料昇圧ポンプによる燃料の昇圧の開始後、圧力センサの検出値が第２の所定値に達した場合に、噴射許可手段がインジェクタからの燃料噴射を許可するようにしている。さらに、評価手段により燃料ポンプおよび燃料昇圧ポンプによる燃料の昇圧が遅いと評価された場合に、噴射タイミング変更手段によりインジェクタからの燃料の噴射タイミングを早めるようにしている。
【０００５】
これにより、燃料ポンプにより、燃圧を第１の所定値まで昇圧させるための時間が短縮され、燃料昇圧ポンプにより、圧力を第１の所定値から第２の所定値まで昇圧させるための時間が短縮され、燃料配管内の燃料が昇圧される。その結果、燃料配管内にエアが存在していても、そのエアは、燃料ポンプから送られた燃料が燃料配管内に流入する過程で圧縮されて潰される。
【０００６】
続いて、燃料昇圧ポンプによる燃料が昇圧され、燃料配管内の圧力が短時間で第２の所定値に達し易くなる。燃圧が第２の所定値に達するとインジェクタからの燃料噴射が噴射許可手段によって許可され、噴射タイミングが早められる。他方、評価手段によって昇圧が遅いと評価された場合には、噴射タイミングが噴射タイミング変更手段によって早められ、燃圧が第２の所定値に達する前に燃料が噴射される。これにより、内燃機関の始動時間を短くして、内燃機関の始動時間の延長による違和感を運転者に与えないようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−４１９８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１に記載の燃料配管のエア抜き装置では、燃料配管のエアを抜くために、燃料ポンプに対する圧力の第１の所定値と、燃料昇圧ポンプに対する圧力の第２の所定値が設けられ、さらに燃料ポンプおよび燃料昇圧ポンプによる燃料の昇圧の経過を評価する評価手段が設けられている。特許文献１に記載の燃料配管のエア抜き装置では、これらの所定値に基づいて、各ポンプの駆動制御がなされるとともに、評価手段の評価結果に基づいて、インジェクタからの燃料の噴射タイミングの時期が制御されている。このように燃料ポンプの駆動開始からインジェクタによる燃料の噴射までに多くのステップを経る必要があり、燃料配管内のエアを抜いて燃料で満たすまでに時間がかかり、内燃機関の始動時間の短縮が充分になされていないという問題がある。
【０００９】
特に、内燃機関の生産ラインで初めて内燃機関に燃料が供給された直後や、車両サービス機関などの整備で、燃料の抜き取り作業またはそれに準ずる作業が行われた直後などの特殊環境においては、燃料配管内にエアが多く存在している可能性が高くなっている。このような特殊環境においては、特許文献１に記載の燃料配管のエア抜き装置では、
内燃機関の始動時間が長くなってしまうという問題があった。
【００１０】
本発明は、上記のような問題を解決するためになされたものであり、内燃機関の始動時間を短縮させることができる燃料配管のエア抜き装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するための本発明の燃料配管のエア抜き装置は、燃料タンク内の燃料を吸い上げて送る燃料ポンプと、前記燃料ポンプから送られた燃料を昇圧させて燃料配管に送る燃料昇圧ポンプと、前記燃料配管内の燃料を内燃機関の燃焼室内に噴射するインジェクタと、前記燃料ポンプおよび前記燃料昇圧ポンプの駆動を制御する駆動制御部と、前記インジェクタの噴射を制御する噴射制御部と、備え、前記燃料配管から前記燃料タンク内に前記燃料を戻すリターン配管のない燃料配管内のエアを抜く燃料配管のエア抜き装置であって、前記燃料配管内のエア抜きの必要があるか否かを判断するエア抜き判断部を備え、前記エア抜き判断部が、前記燃料配管内のエア抜きの必要があると判断した場合に、前記燃料ポンプから前記インジェクタまでが連通するように、前記駆動制御部による前記燃料ポンプおよび前記燃料昇圧ポンプの前記駆動と、前記噴射制御部による前記インジェクタの前記噴射とを連動して行うことを特徴とするものから構成されている。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の燃料配管のエア抜き装置によれば、燃料配管から燃料タンク内に燃料を戻すリターン配管のないいわゆるリターンレスタイプの配管構造において、燃料ポンプからインジェクタまでが連通するように、駆動制御部による燃料ポンプおよび燃料昇圧ポンプの駆動と、噴射制御部によるインジェクタの噴射とを連動して行うので、燃料ポンプで燃料を送りつつインジェクタから燃料とともにエアが排出される。これにより、燃料配管内のエアが早期に排出され、燃料配管内に速やかに燃料で満たすことができ、燃焼室内への燃料の供給を早めることができ、内燃機関の始動時間を短縮させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、本発明の実施形態に係る燃料配管のエア抜き装置が搭載された車両のエンジンの要部を示す概略構成図である。
【図２】図２は、本発明の実施形態に係る燃料配管のエア抜き装置の燃料昇圧ポンプの断面図であり、プランジャが下降した状態を示す。
【図３】図３は、本発明の実施形態に係る燃料配管のエア抜き装置の燃料昇圧ポンプの断面図であり、プランジャが上昇した状態を示す。
【図４】図４は、本発明の実施形態に係る燃料配管のエア抜き装置の制御動作を示すフローチャートである。
【図５】図５は、本発明の実施形態に係る燃料配管のエア抜き装置の制御動作を示すタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明に係る燃料配管のエア抜き装置を車両１のエンジン２に適用した実施形態の燃料配管のエア抜き装置２０について、図１ないし図５を参照して説明する。
まず、構成を説明する。
【００１５】
本実施形態の車両１は、図１に示すように、エンジン２と、燃料タンク３とを含んで構成されている。車両１は、エンジンおよび動力源となるモータを備えたハイブリッド車両であってもよい。
【００１６】
エンジン２は、図１に示すように、シリンダヘッド９と、シリンダブロック１１と、ピストン１２と、コネクティングロッド１３と、クランクシャフト１４と、吸気装置１５と、排気装置１６と、点火装置１７と、動弁装置１８と、イグニッションスイッチ１９と、燃料配管のエア抜き装置２０とを含んで構成されている。
【００１７】
エンジン２は、例えば、吸気行程、圧縮行程、膨張行程および排気行程からなる一連の４行程を行う４サイクルガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどの内燃機関で構成されている。
【００１８】
シリンダヘッド９は、内部に燃焼室９ｎと、燃焼室９ｎに連通する吸気ポート９ｋおよび排気ポート９ｈと、エンジン２を冷却する冷却水を通すウォータジャケット９ｗとを有している。
【００１９】
シリンダブロック１１は、図示しない締結具により締結されシリンダヘッド９と一体化されており、内部にピストン１２、コネクティングロッド１３およびクランクシャフト１４を収容している。ピストン１２、コネクティングロッド１３およびクランクシャフト１４は連結されており、ピストン１２の往復運動をクランクシャフト１４の回転運動に変換するようになっている。また、シリンダブロック１１は、シリンダヘッド９のウォータジャケット９ｗに連通するウォータジャケット１１ｗを有している。
【００２０】
吸気装置１５は、シリンダヘッド９に連結され吸気ポート９ｋに連通する吸気通路１５ｋを有する吸気マニホールド１５ｍと、吸気管１５ｐと、吸気管１５ｐ内を流通する吸入空気の流量を調節するスロットルバルブ１５ｓと、図示しないエアフィルタとを有している。吸気装置１５は、吸入した空気を燃焼室９ｎ内に流通させるようになっている。スロットルバルブ１５ｓは、ＥＣＵ２５に接続されており、ＥＣＵ２５により駆動制御されるようになっている。
【００２１】
排気装置１６は、シリンダヘッド９に連結され排気ポート９ｈに連通する排気通路１６ｋを有する排気マニホールド１６ｍと、排気管１６ｐと、燃焼室９ｎから排気され、排気管１６ｐ内を流通する排気ガスを浄化する図示しない排気ガス浄化触媒と、排気音を消音する図示しないマフラーとを有している。排気装置１６は、排気ガスを流通させ浄化および消音して排気管ｐから大気に排気するようになっている。
【００２２】
点火装置１７は、先端が燃焼室９ｎに露出してシリンダヘッド９に取り付けられたイグニッションプラグ１７ｐを有しており、イグニッションプラグ１７ｐにより燃焼室９ｎ内の吸入空気と燃料との混合気に着火して燃焼を開始させるようになっている。
【００２３】
動弁装置１８は、吸気ポート９ｋと燃焼室９ｎとの間を遮断および開放するようシリンダヘッドに支持された吸気バルブ１８ｋと、排気ポート９ｈと燃焼室９ｎとの間を遮断および開放するようシリンダヘッド９に支持された排気バルブ１８ｈとを有している。動弁装置１８は、クランクシャフト１４から伝達される動力で動作するようになっている。
【００２４】
イグニッションスイッチ１９は、図示しないバッテリと燃料配管のエア抜き装置２０との間に設けられており、キー差込やキー回転タイプ、ユーザが携帯する無線認証タイプなどのスイッチからなる。イグニッションスイッチ１９は、ユーザによって操作され、エンジン２の始動および停止を行うとともに、イグニッションスイッチ１９のＯＮ、ＯＦＦ状態の信号を出力するようになっている。
【００２５】
燃料配管のエア抜き装置２０は、燃料ポンプ２１と、燃料昇圧ポンプ２２と、インジェクタ２３と、燃料供給パイプ２４と、電子制御ユニット（Electronic Control Unit、以下、ＥＣＵという。）２５と、圧力センサ２６とを含んで構成されている。
【００２６】
燃料配管のエア抜き装置２０は、燃料供給パイプ２４内に溜まったエアをインジェクタ２３による燃料噴射でインジェクタ２３から燃焼室９ｎ内に排出させるようになっている。なお、本実施形態の燃料供給パイプ２４は本発明の燃料配管を構成する。
【００２７】
燃料ポンプ２１は、燃料タンク３に設けられ、燃料タンク内の燃料を吸い上げて燃料供給パイプ２４および燃料昇圧ポンプ２２を介してインジェクタ２３に送るようになっている。燃料ポンプ２１は、電動のポンプからなり、図示しないバッテリに接続され、バッテリから供給される電力で駆動され、比較的に低圧のいわゆるフィード圧、例えば、３００ｋＰａ程度の圧力で燃料を送るようになっている。また、燃料ポンプ２１は、ＥＣＵ２５に接続されており、ＥＣＵ２５により駆動制御されるようになっている。
【００２８】
燃料昇圧ポンプ２２は、燃料ポンプ２１から燃料供給パイプ２４を通して送られた燃料を機械的に昇圧させてインジェクタ２３に送るようになっている。
燃料昇圧ポンプ２２は、ハウジング３１と、ポンプ本体３２と、電磁スピル弁３３と、逆止弁３４と、タペット３５と、タペットローラ３６と、タペットスプリング３７と、プランジャ３８とを含んで構成されている。
【００２９】
ハウジング３１は、内部にタペット３５を昇降可能に収容するとともに、タペットスプリング３７がタペット３５を降下する方向に押圧するようタペットスプリング３７を収容する。ハウジング３１は、図示しない締結具によりエンジン２に設けられたポンプ取付部２ｐに締結されている。
【００３０】
ポンプ本体３２は、ハウジング３１に固定されており、電磁スピル弁３３および逆止弁３４を収容するとともに、プランジャ３８を昇降可能に収容している。また、ポンプ本体３２は、燃料が流通する上流側の燃料供給パイプ２４に接続され燃料を吸入する吸入ポート３２ｋと、下流側の燃料供給パイプ２４に接続され燃料を吐出する吐出ポート３２ｔと、燃料を昇圧させる昇圧室３２ｓとを有している。
【００３１】
電磁スピル弁３３は、電磁石３３ｅと、バルブ３３ｖと、バルブシート３３ｓと、バルブ３３ｖをバルブシート３３ｓから離隔するよう押圧するスプリング３３ｃとを有している。電磁石３３ｅは、ＥＣＵ２５に接続されており、ＥＣＵ２５により電磁石３３ｅに通電されると、バルブ３３ｖを吸引しバルブ３３ｖをバルブシート３３ｓに着座させて吸入ポート３２ｋを閉状態とする。
【００３２】
逆に、ＥＣＵ２５により電磁石３３ｅへの通電が遮断されると、スプリング３３ｃの押圧力によりバルブ３３ｖをバルブシート３３ｓから離隔させて吸入ポート３２ｋを開状態とする。
【００３３】
逆止弁３４は、燃料供給パイプ２４に接続されたバルブ本体３４ｂと、バルブ３４ｖと、バルブ３４ｖを吐出ポート３２ｔに向かって押圧するスプリング３４ｃとを有している。逆止弁３４は、フィード圧よりも低い任意の圧力、例えば、５０ｋＰａ程度の圧力差よりも大きい圧力差が、昇圧室３２ｓ内の高い圧力とバルブ３４ｖ内の低い圧力との間に生ずると、スプリング３４ｃの押圧力に抗してバルブ３４ｖが吐出ポート３２ｔから離隔し吐出ポート３２ｔを開状態とするようになっている。
【００３４】
逆に、５０ｋＰａ程度の圧力差よりも小さい圧力差が、昇圧室３２ｓ内の高い圧力とバルブ３４ｖ内の低い圧力との間に生じた場合や、昇圧室３２ｓ内の圧力よりもバルブ３４ｖ内の圧力が高い場合には、吐出ポート３２ｔが閉状態となり、燃料が吐出ポート３２ｔから昇圧室３２ｓに逆流することが防止される。
【００３５】
タペット３５は、タペットローラ３６を回転可能に支持し、タペットローラ３６を介してエンジン２の吸気カムシャフト２ｈに設けられた略三角形のポンプカム２ｃと接触している。タペットローラ３６は、タペット３５を介してタペットスプリング３７に押圧されており、所定の押圧力でポンプカム２ｃを押圧している。
【００３６】
吸気カムシャフト２ｈは、図１に示すエンジン２のクランクシャフト１４に図示しないチェーンなどの動力伝達部材により連結されており、クランクシャフト１４の２回転で１回転するようになっている。したがって、吸気カムシャフト２ｈのポンプカム２ｃは、クランクシャフト１４の回転に伴って回転し、吸気カムシャフト２ｈの１回転でタペットローラ３６を介してタペット３５を３回昇降させるようになっている。
【００３７】
プランジャ３８は、端部がタペット３５に連結されており、タペット３５とともに昇降するようになっている。図２に示すように、プランジャ３８が下降する際に電磁スピル弁３３が開状態であると、燃料は吸入ポート３２ｋから昇圧室３２ｓに吸入される吸入行程となる。
【００３８】
図３に示すように、プランジャ３８が上昇する際に電磁スピル弁３３が閉状態であると、昇圧室３２ｓ内の燃料はプランジャ３８の上昇により昇圧される昇圧行程となる。そして、昇圧行程で昇圧された燃料の圧力が、逆止弁３４とインジェクタ２３との間の燃料の圧力よりも前述の５０ｋＰａ程度を超える圧力になると、逆止弁３４が開状態となり吐出ポート３２ｔから燃料供給パイプ２４内に吐出される吐出行程となる。
【００３９】
一方、プランジャ３８が上昇する際に電磁スピル弁３３が開状態であると、昇圧室３２ｓ内の燃料は昇圧されずに、吸入ポート３２ｋから燃料供給パイプ２４内に戻されるか、または吐出ポート３２ｔから燃料供給パイプ２４内に吐出される。プランジャ３８が上昇する際に電磁スピル弁３３が開状態であると、いわゆる空振りの状態となり、燃料は、燃料ポンプ２１により送られるいわゆるフィード圧がインジェクタ２３に加わる。
【００４０】
または、場合によって、逆止弁３４とインジェクタ２３との間の燃料の圧力がフィード圧よりも高くなっており、燃料のフィード圧と逆止弁３４とインジェクタ２３との間の燃料の圧力との差が、逆止弁３４を開く圧力よりも高くなっているときは、逆止弁３４は閉状態が維持され、プランジャ３８の上昇により、昇圧室３２ｓ内の燃料はフィード圧に抗して燃料供給パイプ２４内に戻される。
【００４１】
燃料昇圧ポンプ２２は、前述の昇圧行程において、プランジャ３８の上昇により、吸入された燃料を昇圧室３２ｓで高圧に、例えば、最大数ＭＰａから十数ＭＰａ程度に昇圧する。昇圧された燃料は、吐出ポート３２ｔから吐出される吐出行程を経て燃料供給パイプ２４を流通しインジェクタ２３に供給される。
【００４２】
燃料昇圧ポンプ２２は、吸気カムシャフト２ｈに設けられたポンプカム２ｃの回転に伴って、プランジャ３８が昇降する。すなわち、プランジャ３８は、時間の経過とともに、プランジャ３８のリフト量が０からＭＡＸまで、滑らかに昇降を繰り返し、燃料ポンプ２１から送られた燃料の圧力を高めて下流側に連結されている燃料供給パイプ２４に燃料を送る。
【００４３】
インジェクタ２３は、ＥＣＵ２５に接続された図示しない電磁コイルと、燃料を噴射するノズル２３ｎとを有しており、一端部が燃料供給パイプ２４に連結されるとともに、他端部がシリンダヘッド９の吸気ポート９ｋの下部で、ノズル２３ｎが燃焼室９ｎ内に露出するようシリンダヘッド９に取り付けられている。
【００４４】
インジェクタ２３は、電磁コイルに流れる駆動電流により開弁状態と保持状態とを切り替えるようになっており、エンジン２の圧縮行程でピストン１２が上昇する際にピストン１２の上部に向けて燃料を噴射し微粒化する。
【００４５】
インジェクタ２３の駆動時間は、インジェクタ２３のノズル２３ｎが開弁状態となってからノズル２３ｎが閉じられて保持状態となるまでの時間をいう。インジェクタ２３に供給される燃料の圧力が一定であれば、駆動時間が長いほど燃料の噴射量が大きくなり、駆動時間が短いほど噴射量が小さくなる関係にある。また、駆動時間が同一であれば、インジェクタ２３に供給される燃料の圧力が高いほど、燃料の噴射量が大きくなり、燃料の圧力が低いほど噴射量が小さくなる関係にある。
【００４６】
燃料供給パイプ２４は、燃料ポンプ２１とインジェクタ２３との間を連結しており、燃料ポンプ２１から吐出される燃料を流通させ、インジェクタ２３に送るよう中空のパイプで構成されている。燃料供給パイプ２４には、燃料昇圧ポンプ２２が設けられており、燃料昇圧ポンプ２２とインジェクタ２３との間には圧力センサ２６が設けられている。
【００４７】
燃料供給パイプ２４は、インジェクタ２３の上流側に設けられたプレッシャーレギュレータと燃料タンク３との間を連結し、インジェクタ２３の上流側の燃料供給パイプ２４内の燃料の圧力が調整圧を超えた場合に燃料を燃料タンク３内に戻す、いわゆるリターンパイプは設けられていない。本実施形態の燃料供給パイプ２４は、リターンレスタイプの配管構造となっており、リターンパイプ内で温度上昇して生ずるガソリン蒸気による炭化水素（ＨＣ）の発生によって大気汚染に繋がることを防止するとともに、燃料配管の軽量化や構造の簡素化が図られている。
【００４８】
燃料供給パイプ２４は、インジェクタ２３に連結されインジェクタ２３に安定した燃圧を供給するデリバリパイプを含んでいてもよい。この場合、圧力センサ２６はデリバリパイプ内の圧力を検出する。さらに、燃料ポンプ２１の近傍にフューエルフィルターやフューエルフィルターに連結され燃料供給パイプ２４内の圧力を一定に保ち安定した燃料の供給がされるようプレッシャーレギュレータを備えていてもよい。
【００４９】
ＥＣＵ２５は、マイクロコンピュータによって構成されている。マイクロコンピュータは、ＣＰＵ（Central Processing Unit）と、ＲＡＭ（Random Access Memory）と、ＲＯＭ（Read Only Memory）と、フラッシュメモリと、入力ポートと、出力ポートと、ネットワークモジュールとを備えている。ＥＣＵ２５は、ＲＯＭ内に格納されたデータやプログラムに基づいて演算処理を実行する。
【００５０】
ＥＣＵ２５は、燃料ポンプ２１および燃料昇圧ポンプ２２と電気的に接続されており燃料ポンプ２１および燃料昇圧ポンプ２２の駆動を制御する駆動制御部として機能する。また、ＥＣＵ２５は、インジェクタ２３と電気的に接続されておりインジェクタ２３の噴射を制御する噴射制御部としても機能する。さらに、ＥＣＵ２５は、燃料供給パイプ２４内のエア抜きの必要があるか否かを判断するエア抜き判断部としても機能する。
【００５１】
駆動制御部は、イグニッションスイッチ１９がオンである信号を受けると、図示しないバッテリからの電力の供給を受け燃料ポンプ２１による燃料のフィード開始の制御を実行する。また、バッテリからの電力の供給を受け燃料昇圧ポンプ２２の電磁スピル弁３３の開閉タイミングの制御を実行する。噴射制御部は、インジェクタ２３における燃料の噴射タイミングおよび噴射時間の制御を実行する。
【００５２】
エア抜き判断部は、例えば、ＥＣＵ２５内に構成された記憶領域に過去一度でも内燃機関の始動を経験したことがあるか否かによってエア抜きの必要があるか否かを判断する。具体的には、ＥＣＵ２５の記憶領域のフラグを記憶するいわゆるフラグレジスタにおける初期始動経験フラグがＴＲＵＥの場合、すなわち初期始動経験がない場合に、燃料供給パイプ２４内のエア抜きの必要があると判断する。
【００５３】
エア抜き判断部は、フラグレジスタにおける初期始動経験フラグがＦＡＬＳＥの場合、すなわち初期始動経験がある場合には、さらに、ＥＣＵ２５の外部からＥＣＵ２５にポンプ強制駆動コマンドの電気信号が入力されたか否かを判定し、ＥＣＵ２５の外部からＥＣＵ２５にポンプ強制駆動コマンドの電気信号が入力されたと判定した場合に、燃料供給パイプ２４内のエア抜きの必要があると判断する。
【００５４】
エア抜き判断部は、燃料供給パイプ２４内のエア抜きの必要があるか否かの判断を、フラグレジスタにおけるフラグを参照する以外の方法で判断するようにしてもよい。例えば、イグニッションスイッチ１９がオンである信号を受けた際の、圧力センサ２６が検出した燃料の圧力情報や燃料の圧力の上昇情報に基づいて燃料供給パイプ２４内のエア抜きの必要があるか否かの判断を行ってもよい。
【００５５】
また、エア抜き判断部は、イグニッションスイッチ１９がオンである信号を受けた際の、エンジン２内の冷却水の温度を検出する温度センサによる温度情報に基づいて燃料供給パイプ２４内のエア抜きの必要があるか否かの判断を行ってもよい。さらに、前述の燃料の圧力情報や燃料の圧力の上昇情報および前述の温度情報の双方に基づいて燃料供給パイプ２４内のエア抜きの必要があるか否かの判断を行ってもよい。
【００５６】
ＥＣＵ２５は、イグニッションスイッチ１９がオンの時に次の処理を行う。なお、イグニッションスイッチ１９がオンの時とは、エンジン２のクランクシャフト１４が停止状態からスタータモータなどの動力源により回転した時を表す。
【００５７】
ＥＣＵ２５は、イグニッションスイッチ１９がオンとなり、ＥＣＵ２５に図示しないバッテリからの電力が供給されると、エア抜き判断部により判断を実行し、燃料供給パイプ内のエア抜きの必要があると判断した場合に、燃料ポンプ２１からインジェクタ２３までが連通するように、駆動制御部による燃料ポンプ２１および燃料昇圧ポンプ２２を所定時間だけ駆動させる。ＥＣＵ２５は、この駆動と連動して噴射制御部によりインジェクタ２３の噴射を所定時間だけ行う。
【００５８】
なお、燃料ポンプ２１および燃料昇圧ポンプ２２における駆動の所定時間と、インジェクタ２３の噴射の所定時間は、実験値や経験値に基づいて求められた本実施形態における適合値となっている。
【００５９】
ＥＣＵ２５は、連動する燃料ポンプ２１および燃料昇圧ポンプ２２とインジェクタ２３の噴射を、圧力センサ２６が検出した燃料の圧力が所定値になるまで繰り返して行うことにより、燃料供給パイプ内のエア抜きを行うようにしてもよい。
【００６０】
また、ＥＣＵ２５は、連動する燃料ポンプ２１および燃料昇圧ポンプ２２とインジェクタ２３の噴射を、その開始から所定時間が経過するまで繰り返して行うことにより、燃料供給パイプ内のエア抜きを行うようにしてもよい。
【００６１】
また、ＥＣＵ２５は、連動する燃料ポンプ２１および燃料昇圧ポンプ２２とインジェクタ２３の噴射を、所定サイクル数だけ繰り返して行うことにより、燃料供給パイプ内のエア抜きを行うようにしてもよい。
【００６２】
圧力センサ２６は、燃料昇圧ポンプ２２とインジェクタ２３との間の燃料供給パイプ２４に設けられ、燃料昇圧ポンプ２２からインジェクタ２３へ送られる燃料の圧力、いわゆる燃圧を検出する圧電素子や可変抵抗体などのデバイスで構成される。圧力センサ２６は、ＥＣＵ２５に接続されており、検出された圧力情報の信号はＥＣＵ２５に送られる。
【００６３】
燃料タンク３は、エンジン２の燃料となるガソリンを貯留する中空の容器で構成され、車両１の図示しない車体に固定されている。
【００６４】
次に、本実施形態の燃料配管のエア抜き装置２０における燃料配管のエア抜きの処理について図４を参照して説明する。
【００６５】
まず、ＥＣＵ２５は、イグニッションスイッチ１９がオンとなり、バッテリがＥＣＵ２５への電力供給が開始されると、前述の燃料配管のエア抜き装置２０の各構成要素を電気的に制御できる状態にする（ステップＳ１）。
【００６６】
次いで、ＥＣＵ２５は、過去一度でもエンジン２の始動経験がＥＣＵ２５の内部の記憶領域の中に記憶されているか否か、すなわち初期始動経験フラグがＴＲＵＥであるか否かを判断する（ステップＳ２）。ＥＣＵ２５は、初期始動経験フラグがＴＲＵＥでないと判断した場合に、インジェクタ２３から燃料を噴射させるとともに、燃料ポンプ２１および燃料昇圧ポンプ２２を駆動させ、すなわち噴射と駆動を連動させて、燃料供給パイプ内のエア抜き、いわゆるエアパージ制御を行う（ステップＳ４）。
【００６７】
一方、ＥＣＵ２５は、ステップＳ２初期始動経験フラグがＴＲＵＥであると判断した場合に、ＥＣＵ２５にポンプ強制駆動コマンドが外部から入力されたか否かを判断する（ステップＳ３）。ＥＣＵ２５は、ＥＣＵ２５にポンプ強制駆動コマンドが外部から入力されたと判断した場合に、ステップ４に処理を進め、ＥＣＵ２５にポンプ強制駆動コマンドが外部から入力されていないと判断した場合には、エアパージの必要がないと判断して燃料配管のエア抜きの処理を終了させる。
【００６８】
次いで、ＥＣＵ２５は、圧力センサ２６からの現出力値が燃料ポンプ２１のフィード圧、すなわち燃料ポンプ２１により送り出される燃料の圧力以上であるか否かを判断する（ステップＳ５）。ＥＣＵ２５は、圧力センサ２６からの現出力値が燃料ポンプ２１のフィード圧以上でないと判断した場合には、ステップＳ４に燃料配管のエア抜きの処理を戻し、圧力センサ２６からの現出力値が燃料ポンプ２１のフィード圧以上になるまで待つ。
【００６９】
ＥＣＵ２５は、圧力センサ２６からの現出力値が燃料ポンプ２１のフィード圧以上であると判断した場合には、エアパージが完了したとして、エアパージ制御を停止させ（ステップＳ６）、燃料配管のエア抜きの処理を終了させる。
【００７０】
以下、燃料配管のエア抜きの処理におけるステップＳ４のエアパージ制御について、図５を参照して説明する。
【００７１】
図５に示すように、エアパージ制御が開始すると、燃料ポンプ２１が駆動され、Ｐｏｍｐ  ＯＮとなり、燃料タンク３から燃料が吸い上げられて燃料供給パイプ２４内に送り出される。
これと同時に、図２に示すように、燃料昇圧ポンプ２２の電磁スピル弁３３が動作してバルブ３３ｖが開状態となり、図５に示すＰｏｍｐ  Ｏｐｅｎとなる。さらに同時に、すなわち、燃料ポンプ２１および燃料昇圧ポンプ２２の駆動と連動して、インジェクタ２３の噴射が実行されＶａｌｖｅ  Ｏｐｅｎとなり、燃料供給パイプ２４内のエアが燃料とともに燃焼室９ｎ内に排出され燃料供給パイプ２４内のエアが抜かれる。
【００７２】
このとき、燃料ポンプ２１、燃料昇圧ポンプ２２およびインジェクタ２３は、燃料供給パイプ２４内の燃料通路が連通した状態となっており、燃料供給パイプ２４内の何れの位置にあるエアも、インジェクタ２３から排出される。
【００７３】
燃料ポンプ２１および燃料昇圧ポンプ２２の駆動とインジェクタ２３の噴射との連動が開始してから、一定時間の後、燃料ポンプ２１の駆動を停止させＰｏｍｐ  ＯＦＦとし、これと同時に、図３に示すように、燃料昇圧ポンプ２２の電磁スピル弁３３が動作させてバルブ３３ｖを閉状態とし、図５に示すＰｏｍｐ  Ｃｌｏｓｅとする。さらに同時に、すなわち、燃料ポンプ２１および燃料昇圧ポンプ２２の駆動停止と連動して、インジェクタ２３の噴射停止が実行されＶａｌｖｅ  Ｃｌｏｓｅとする。
【００７４】
燃料ポンプ２１および燃料昇圧ポンプ２２の駆動とインジェクタ２３の噴射との連動から、燃料ポンプ２１および燃料昇圧ポンプ２２の駆動停止とインジェクタ２３の噴射停止の連動まで、すなわち連動の開始から停止までを１サイクルとして、圧力センサ２６の出力値が燃料ポンプ２１のフィード圧に到達したとき、もしくは、圧力センサ２６の出力値が燃料ポンプ２１のフィード圧を超えたときのサイクルでエアパージ制御は終了する。
【００７５】
図５では、１サイクルについて、開始から１番目のサイクルをＣｙｃｌｅ１、開始から２番目のサイクルをＣｙｃｌｅ２、開始から３番目のサイクルをＣｙｃｌｅ３、開始からｎ番目のサイクルをＣｙｃｌｅｎとして表示している。
図５に示す本実施形態の燃料配管のエア抜き装置２０は、圧力センサ２６の出力値が燃料ポンプ２１のフィード圧に到達したときにＣｙｃｌｅｎの終了と同時にエアパージ制御を終了させている。
【００７６】
なお、図５に示すように、エアパージ制御の開始時の圧力センサ２６の出力値が０  Ｐｒｅｓｓｕｒｅがあることを想定しているが、これは燃料供給パイプ２４内がすべてエアで満たされていた場合の一例であり、すべての場合においてこれに限られるものではなく、他の出力値をとることができる。
【００７７】
図５に示すように、本実施形態の燃料配管のエア抜きの処理において、ステップＳ４のエアパージ制御を、圧力センサ２６の出力値が燃料ポンプ２１のフィード圧に到達したときを条件として、到達時のＣｙｃｌｅｎの終了と同時に終了させている。
【００７８】
しかしながら、本発明の燃料配管のエア抜きの処理については、エアパージ制御を、圧力センサ２６の出力値が燃料ポンプ２１のフィード圧に到達したとき以外の条件で終了させるようにしてもよい。
【００７９】
例えば、エアパージ制御を、燃料ポンプ２１および燃料昇圧ポンプ２２の駆動とインジェクタ２３の噴射との連動の開始から所定時間が経過した時のＣｙｃｌｅの終了により終了させるようにしてもよい。また、エアパージ制御を、燃料ポンプ２１および燃料昇圧ポンプ２２の駆動とインジェクタ２３の噴射との連動の開始から所定サイクル数が終了したときに終了させるようにしてもよい。
【００８０】
本実施形態の燃料配管のエア抜き装置２０は、以上に説明したように構成されているので、次の効果が得られる。
【００８１】
すなわち、本実施形態の燃料配管のエア抜き装置２０は、燃料ポンプ２１、燃料昇圧ポンプ２２、インジェクタ２３を有し、駆動制御部、噴射制御部およびエア抜き判断部を構成するＥＣＵ２５とを備え、燃料供給パイプ２４内のエア抜きの必要があると判断した場合に、燃料ポンプ２１からインジェクタ２３までが連通するように、燃料ポンプ２１および燃料昇圧ポンプ２２の駆動とインジェクタ２３の噴射との連動を行うものから構成されている。
【００８２】
これにより、本実施形態の燃料配管のエア抜き装置２０は、燃料配管から燃料タンク３内に燃料を戻すリターン配管のないいわゆるリターンレスタイプの配管構造において、燃料ポンプ２１からインジェクタ２３までが連通するように、駆動と噴射とを連動させるので、燃料ポンプ２１で燃料を送りつつインジェクタ２３から効率よく燃料とともにエアを排出することができる。
【００８３】
その結果、簡易な制御により燃料供給パイプ２４内のエアが早期に排出され、燃料供給パイプ２４内を速やかに燃料で満たすことができ、燃焼室９ｎ内への燃料の供給を早めることができ、エンジン２の始動時間を短縮させることができる。
【００８４】
特に、エンジン２の生産ラインで初めてエンジン２に燃料が供給された直後や、車両サービス機関などの整備で、燃料の抜き取り作業またはそれに準ずる作業が行われた直後などの特殊環境において効果がある。すなわち、このような特殊環境においては、燃料供給パイプ２４内のエアが早期に排出され、燃料供給パイプ２４内を速やかに燃料で満たすことができ、燃焼室９ｎ内への燃料の供給を早めることができ、エンジン２の始動時間を短縮させることができる。エンジン２の生産性の向上にも効果がある。
【００８５】
また、本実施形態の燃料配管のエア抜き装置２０は、燃料供給パイプ２４内の燃料の圧力を検出する圧力センサ２６を有しており、連動する駆動および噴射が、圧力センサ２６が検出した燃料の圧力が所定値としてのフィード圧になるまで繰り返して行われるので、燃料供給パイプ２４内のエアが早期に排出される。さらに、燃料供給パイプ２４内の燃料がフィード圧に達することでエアパージ制御を終了させているので、過剰に燃料ポンプ２１が燃料を送ってしまうことを防止することができる。
【００８６】
この点、燃料ポンプ２１が燃料を送り続けてしまうと、燃料供給パイプ２４内の燃料の圧力が上昇しすぎて、燃料がインジェクタ２３のノズル２３ｎより漏れ出るという、いわゆる液だれの原因となってしまい、エンジン２の始動性を悪化させてしまう可能性がある。燃料供給パイプ２４内の燃料がフィード圧に達することでエアパージ制御を終了させることにより、このような液だれの発生を防止することができる。
【００８７】
また、本実施形態の燃料配管のエア抜き装置２０は、エアパージ制御を、燃料ポンプ２１および燃料昇圧ポンプ２２の駆動とインジェクタ２３の噴射との連動の開始から所定時間が経過した時のＣｙｃｌｅの終了により終了させることができるので、燃料供給パイプ２４内のエアが早期に排出させることができるとともに、前述の液だれの発生を防止することができる。
【００８８】
また、本実施形態の燃料配管のエア抜き装置２０は、エアパージ制御を、燃料ポンプ２１および燃料昇圧ポンプ２２の駆動とインジェクタ２３の噴射との連動の開始から所定サイクル数が終了したときに終了させることができるので、燃料供給パイプ２４内のエアが早期に排出させることができるとともに、前述の液だれの発生を防止することができる。
【００８９】
本発明の実施形態を開示したが、当業者によっては本発明の範囲を逸脱することなく変更が加えられうることは明白である。すべてのこのような修正および等価物が次の各請求項に含まれることが意図されている。
【符号の説明】
【００９０】
２  エンジン（内燃機関）
３  燃料タンク
９ｎ  燃焼室
２０  燃料配管のエア抜き装置
２１  燃料ポンプ
２２  燃料昇圧ポンプ
２３  インジェクタ
２４  燃料供給パイプ（燃料配管）
２５  ＥＣＵ（駆動制御部、噴射制御部、エア抜き判断部）
２６  圧力センサ
【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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