JP2006348908A - エンジン制御装置、エンジン制御システム及びエンジン制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 高圧燃料ポンプを搭載したエンジンにおいて、燃費の向上と排気エミッションの向上とを両立する。
【解決手段】 本発明のエンジン制御装置では、エンジンが停止した後に慣性で回転している間、一時的に高圧燃料ポンプの駆動を継続することにより燃圧が高められる。このため、次回のエンジン始動時に燃圧がある程度高い状態で燃料噴射制御が開始される。このため、燃料噴射による噴霧状態が良好になり、排気エミッションが向上する。また、燃圧が高められた分、燃料を余計に噴く必要もなくなり、燃費の向上を図ることができる。
【選択図】 図３

Description

本発明は、燃料タンクから供給された燃料の圧力（以下「燃圧」という）を、高圧燃料ポンプにより高めて燃料噴射制御を行うエンジン制御装置及びエンジン制御方法に関する。

従来より、車両制御の面から燃費の向上や排気エミッションの向上を図るために、車両が交差点等で一時的に停車している間に、所定の停止条件の成立によりエンジンを自動的に停止し、その後、所定の復帰条件の成立によりエンジンを自動的に再始動するいわゆるエコラン制御が知られている（例えば特許文献１参照）。

また、車両の中には、その構造及び機構の面から特に燃費の向上を図るために、燃料タンクから供給された燃料を気筒の燃焼室内へ直接噴射供給して効率的に燃焼させる直噴エンジンを採用したものがある（例えば特許文献２参照）。

このような直噴エンジンでは、特に燃焼室内が高圧になるため、その圧力に抗して燃料噴射を行うために高い燃圧が必要となる。このため、燃料タンクから供給された燃料を高圧燃料ポンプにて蓄圧室に圧送し、その蓄圧室で調圧された燃料を燃料噴射弁を介して燃焼室に噴射するようにしている。

図９は、従来の高圧燃料ポンプ周辺の概略構成及びその動作の例を表す説明図である。同図下段には、高圧燃料ポンプの動作状態が段階的に示されており、同図上段には、高圧燃料ポンプを構成するプランジャのリフト位置と電磁スピル弁の開閉状態が示されている。

すなわち、高圧燃料ポンプ１０１は、図示しない低圧燃料ポンプにより燃料タンクから送り出された燃料を導入する加圧室１０２と、加圧室１０２の燃料導入口を開閉する電磁スピル弁１０３と、エンジンにより駆動されるカムシャフト１０４の回転により往復動作して加圧室１０２に導入された燃料を圧縮するプランジャ１０５とを備えている。加圧室１０２の燃料導出口にはチェック弁１０６が設けられている。そして、加圧室１０２内の燃圧が所定値（例えば５０ｋＰａ）に達するとチェック弁１０６が開き、加圧室１０２内の燃料が燃料噴射弁が配置されたデリバリパイプに圧送される。

より具体的には、同図下段左に示されるように、電磁スピル弁１０３が開弁した状態において、カムシャフト１０４の回転によってプランジャ１０５が下方に変位すると、燃料が加圧室１０２内に吸入される。このとき、加圧室１０２内の燃圧は低いのでチェック弁１０６は閉じたままである。そして、カムシャフト１０４がさらに回転してプランジャ１０５が上方に変位すると、同図下段中央に示されるように、加圧室１０２内の燃料の一部は燃料タンク側へ逆流するが、電磁スピル弁１０３が駆動されて閉弁状態となると、プランジャ１０５の上昇とともに加圧室１０２内の燃圧が徐々に昇圧される。そして、加圧室１０２内の燃圧が所定値に達すると、同図下段右に示されるようにチェック弁１０６が開き、加圧室１０２内の燃料がデリバリパイプへ圧送される。このような動作を繰り返すことにより、デリバリパイプ内の燃圧が高められていく。なお、このデリバリパイプの昇圧の程度は、電磁スピル弁１０３を閉弁状態にするタイミングで調整できる。すなわち、早いタイミングで閉弁状態にすれば、プランジャ１０５の有効ストロークが長くなって加圧室１０２からより多くの燃料を吐出することができるため（図示の斜線領域が大きくなる）、燃圧をより迅速に高めることができる。そして、デリバリパイプ内の燃圧が所定値に達すると、所定のタイミングで燃料噴射弁による燃焼室内への燃料噴射が実行される。

そして、以上のような直噴エンジンを搭載した車両において上記エコラン制御を実行することにより、より燃費の向上等を図ることが行われたりしている。
特開２００３−６５１０４号公報 特開２０００−５４９２６号公報

しかしながら、このような直噴エンジンにおいては、エコラン制御によるエンジン停止により高圧燃料ポンプ１０１の駆動も停止される。すなわち、電磁スピル弁１０３への通電が停止されるため、加圧室１０２内の燃圧が下がってしまう。この結果、エコラン制御における再始動時には加圧室１０２の燃圧が低い状態から燃料噴射を再開することになるため、噴霧状態が悪く、排気エミッションの悪化につながるといった問題があった。

なお、このような噴霧状態の悪化は、高圧燃料ポンプにより燃圧を高めるエンジンであれば直噴エンジンに限らず、ポート噴射型のエンジンにおいても同様に発生し得るものである。また、エンジンを停止状態から始動させる場合には、エコラン制御でない通常制御におけるエンジン始動時においても発生し得るものであると考えられる。

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、高圧燃料ポンプを搭載したエンジンにおいて、燃費の向上と排気エミッションの向上とを両立することができるエンジン制御装置、エンジン制御システム及びエンジン制御方法を提供することを目的とする。

本発明では上記問題を解決するために、燃料タンクから供給された燃料の燃圧を高めて燃料噴射弁に向けて圧送する高圧燃料ポンプを搭載したエンジンを制御するエンジン制御装置であって、前記エンジンを停止する場合に、燃料噴射を停止した後に前記エンジンが慣性で回転している間の所定期間、前記高圧燃料ポンプの駆動を継続させて前記燃圧を高めるように制御することを特徴とするエンジン制御装置が提供される。

このようなエンジン制御装置においては、エンジンが停止した後に慣性で回転している間、一時的に高圧燃料ポンプの駆動を継続することにより燃圧が高められる。

本発明のエンジン制御装置によれば、エンジンが停止した後もその慣性回転を利用して高圧燃料ポンプの燃圧が高められるため、次回のエンジン始動時に燃圧がある程度高い状態で燃料噴射制御が開始される。このため、燃料噴射による噴霧状態が良好になり、排気エミッションが向上する。また、燃圧が高められた分、始動時に燃料を余計に噴く必要もなくなり、燃費の向上を図ることができる。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
本実施の形態は、本発明のエンジン制御装置を、４気筒直噴エンジンを搭載した車両に適用したものである。図１は、本実施の形態に係るエンジン及びその吸排気系の構成を表す概略構成図である。

エンジン１の吸排気系の上流側には吸気管２が接続され、下流側には排気管３が接続されている。吸気管２の上流側端部にはエアクリーナ４が設けられ、その下流側端部には、各気筒毎に吸気通路を分けるインテークマニホルド５がそれぞれ設けられている。エアクリーナ４を介して吸気管２に導入された空気は、各インテークマニホルド５を通って各バンクの各気筒内に吸入される。

吸気管２の中間部にはサージタンク６が設けられ、そのやや上流側に配置されたスロットルバルブ７を迂回するようにバイパス通路８が形成されている。このバイパス通路８には、迂回させる空気の流量を調整するアイドルスピードコントロールバルブ（以下「ＩＳＣＶ」と表記する）９が配置されている。アイドリング時には、このＩＳＣＶ９の開度を制御して吸入空気量を調整することによりエンジン回転数が調整される。

各気筒の燃焼室１０には燃料噴射弁１１が配置されている。この燃料噴射弁１１は、燃料タンクから汲み上げられて調圧された燃料が供給され、通電制御により開弁して燃焼室１０内に燃料を噴射する。このとき噴射された燃料は、上流側から吸気バルブ１２を介して燃焼室１０に導入される吸入空気と混合されて混合気となり、燃焼されてエンジントルクを生成する。なお、燃料噴射弁１１を含む燃料噴射系の構成及び動作の詳細については後述する。

また、各気筒の燃焼室１０には、スパークプラグ１３がそれぞれ配置されている。このスパークプラグ１３は、イグニッションコイル一体型の点火装置１４により生成された高電圧が印加されて点火用の火花を生成する。この点火により燃焼室１０内の混合気が燃焼し、ピストン１５を介してクランク軸１６に回転駆動力が与えられる。燃焼により発生した排気ガスは、排気バルブ１７を介して各気筒から排出される。

排気管３には、各気筒から排出された排気ガスを集約するエキゾーストマニホルド１８が設けられ、その下流側には、排気ガス浄化用の触媒コンバータ１９が配置されている。触媒コンバータ１９には、排気ガス中の未燃成分の酸化と窒素酸化物の還元とを同時に促進する三元触媒が収容されている。燃焼室１０から排出された排気ガスは、このエキゾーストマニホルド１８を通って排気管３に導出され、触媒コンバータ１９で浄化されて図示しないマフラーへと送られる。

また、吸気管２の最上流部には、吸気温センサが一体化したエアフローメータ２１が設けられ、吸入空気量と吸気温を検出できるようになっている。また、吸気管２のスロットルバルブ７の近傍には、スロットルバルブ７の開度を検出するスロットル開度センサ２２が設けられている。

また、エンジン１のシリンダブロックには、エンジン冷却水の温度を検出するための水温センサ２３、及び各バンク毎のノッキングを検出するノックセンサ２４が設けられている。また、クランク軸１６の近傍には、エンジン回転数を算出するために、クランク軸１６の回転に伴う所定のクランク角毎にクランク角信号を発生するクランク角センサ２５が配置されている。

さらに、排気管３には空燃比センサ２６が設けられ、この空燃比センサ２６により検出される空燃比を理論空燃比に近づける空燃比フィードバック制御により燃料噴射制御が行われている。

エンジン１を含む制御対象の各種制御は、車両に搭載された電子制御装置（Electronic Control Unit：以下「ＥＣＵ」という）により制御される。
ＥＣＵ３０は、各種演算処理を実行するＣＰＵ(Central Processing Unit)，各種の制御演算プログラムやデータを格納したＲＯＭ(Read Only Memory)，演算過程の数値やフラグが所定領域に格納されるＲＡＭ(Random Access Memory)，演算処理の結果などが格納される不揮発性の記憶装置であるＥＥＰＲＯＭ(Electronically Erasable and Programmable Read Only Memory)，入力されたアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ(Analog/Digital)コンバータ，各種デジタル信号が入出力される入出力インタフェース及びこれら各機器がそれぞれ接続されるバスラインなどを備えている。

このＥＣＵ３０は、エンジン１の状態を検出する各種センサからの出力信号を取り込むととともに、エンジン１に設けられた各種アクチュエータに駆動信号を出力する。すなわち、ＥＣＵ３０には、上述したエアフローメータ２１，スロットル開度センサ２２，水温センサ２３，ノックセンサ２４，クランク角センサ２５及び空燃比センサ２６の他にも、吸気管２内の圧力を検出する吸気圧センサ，車両駆動軸の回転から車速を検出する車速センサ，ブレーキの踏み込み量（ブレーキストローク）を検出するブレーキストロークセンサ，現在のシフトポジションを検出するシフトポジションセンサ，イグニッションスイッチなどのセンサ・スイッチ類が接続されている。

また、ＥＣＵ３０には、各気筒の燃料噴射弁１１，点火装置１４，燃料タンクから汲み上げた燃料を燃料噴射弁１１に圧送する高圧燃料ポンプ，スロットルバルブ７を開閉するためのスロットル駆動モータ，エンジン１をクランキングさせるスタータモータなどの各種アクチュエータが接続されている。

ＥＣＵ３０は、ＲＯＭに格納された制御プログラムにしたがって、後述するエンジン制御を含む所定の車両制御処理を行う。
次に、本実施の形態の燃料噴射系の構成及びその動作について説明する。図２は、燃料噴射系の概略構成を表す説明図である。

この燃料噴射系においては、燃料を貯留する燃料タンク３１と、燃料タンク３１から燃料を送り出す低圧燃料ポンプ３２と、燃料タンク３１から供給された燃料を加圧してその燃圧を高め、燃料噴射弁１１に向けて圧送する高圧燃料ポンプ３３とを備えている。

高圧燃料ポンプ３３は、燃料タンク３１から供給された燃料が導入される加圧室３４と、加圧室３４の燃料導入口３５を開閉する電磁スピル弁３６（「電磁弁」に該当する）と、軸線方向に往復動作して加圧室３４の容積を変化させ、燃料の燃圧を調整するプランジャ３７とを備えている。加圧室３４は、低圧パイプ３８を介して低圧燃料ポンプ３２につながり、高圧パイプ３９及びデリバリパイプ４０を介して各燃料噴射弁１１につながっている。

電磁スピル弁３６は、ソレノイドにより駆動される弁体４１を有し、その弁体４１を燃料導入口３５に接離させることによりこれを開閉する。この電磁スピル弁３６は、ＥＣＵ３０により通電制御される。ソレノイドへの通電が停止された状態では、電磁スピル弁３６が開いて低圧パイプ３８と加圧室３４とが連通した状態になる。

プランジャ３７は、その一端が加圧室３４に面しており、他端には駆動部４２が外部に露出して設けられている。駆動部４２には、カムシャフト４３に軸支されたカム４４が当接している。このカムシャフト４３は、図示しない減速ギヤを介してクランク軸１６に接続されている。このため、エンジン１の駆動中はクランク軸１６の回転とともにカムシャフト４３が回転し、カム４４のカム面に沿ってプランジャ３７が往復動作する。それとともにＥＣＵ３０が電磁スピル弁３６の開閉制御を行い、加圧室３４内の燃圧を調整する。

加圧室３４は、チェック弁４６を介して高圧パイプ３９に連通している。加圧室３４内の燃料が加圧されて所定の燃圧（例えば５０ｋＰａ）に達すると、このチェック弁４６が開いて加圧室３４内の燃料が高圧パイプ３９を介してデリバリパイプ４０に圧送される。チェック弁４６は逆止弁になっているため、デリバリパイプ４０内の燃料が加圧室３４側に逆流することはなく、チェック弁４６の開弁毎にデリバリパイプ４０内は蓄圧されていく。

デリバリパイプ４０には、内部の燃料の圧力を検出するための燃圧センサ４７が設けられている。また、デリバリパイプ４０は、チェック弁４８及び戻りパイプ４９を介して燃料タンク３１と連通している。そして、燃圧センサ４７によって検出される燃圧が過度に高くなると、チェック弁４８が開いてデリバリパイプ４０内の燃料を燃料タンク３１へ流出させてデリバリパイプ４０内の燃圧を一定に保持する。また、この戻りパイプ４９は、プランジャ３７の軸線方向中央部に設けられたクリアランス部５１に連通路５０を介してつながっており、高圧の燃料がプランジャ３７の摺動部を介して漏れ出た場合に、これを燃料タンク３１へ流出させるようになっている。

このような高圧燃料ポンプ３３では、カム４４の回転によりプランジャ３７を加圧室３４の容積を大きくする側に移動させ、低圧燃料ポンプ３２により燃料タンク３１から送り出された燃料を加圧室３４内に吸入する。そして、プランジャ３７を加圧室３４の容積を小さくする側に移動させるとともに所定のタイミングで電磁スピル弁３６を閉弁して内部の燃料を加圧する。このとき、燃圧が所定値まで高められるとチェック弁４６が開き、加圧室３４内の燃料がデリバリパイプ４０へ圧送される。なお、この高圧燃料ポンプ３３の動作については基本的に図９で示したものと同様であるため、その説明を省略する。

このように、低圧燃料ポンプ３２から送り出された燃料が高圧燃料ポンプ３３によって加圧されてデリバリパイプ４０に圧送され、そのデリバリパイプ４０で調圧された燃料が燃料噴射弁１１により所定のタイミングで燃焼室１０に噴射される。このため、高圧となる燃焼室１０内の圧力に抗して直接燃料を噴射供給することができるようになる。なお、高圧燃料ポンプ３３からの燃料の圧送は、電磁スピル弁３６への通電を停止して開弁状態にすることによって停止することができる。

次に、本実施の形態のエンジン制御方法について説明する。なお、本実施の形態のエンジン制御方法は、通常制御とエコラン制御との切り替え時の制御に特徴があるため、その切り替え時の制御を中心に説明する。図３は、エンジン制御処理の一例を表すタイミングチャートである。同図において、横軸は時間の経過を表し、縦軸は上段からエコラン停止状態、エンジン回転数、高圧燃料ポンプによる燃圧の制御量をそれぞれ表している。

すなわち、本実施の形態のエンジン制御の過程では、車両が交差点等で一時的に停車している間に所定の停止条件が満たされるとエンジン１が自動的に停止され、所定の復帰条件が満たされたときにエンジン１が自動的に再始動されるエコラン制御が行われる。ここでは、車速センサにより検出された車速がゼロであり、ブレーキストロークセンサにより検出されたブレーキストロークがほぼ１００％であり、さらにシフトポジションセンサにより検出されるシフトポジションがＤ（ドライブ）レンジであることを停止条件として設定している。この停止条件が満たされると、ＥＣＵ３０が燃料カット及び点火カットを実行してエンジン１を停止させる（これを「エコラン停止状態」という）。また、このエコラン停止状態において、車速がゼロであり、ブレーキストロークが例えば２０％以下であり、シフトポジションがＤレンジであることを復帰条件として、エンジン１を再始動して通常制御に復帰するようにしている。

同図に示すように、例えば時間ｔ１にて上記停止条件が成立して通常制御からエコラン制御に移行すると、各気筒への燃料噴射及び点火がカットされ、エンジン１が停止される。このとき、エンジン回転数は速やかにゼロに近づいていくが、クランク軸１６の回転慣性によってカムシャフト４３が回転する間の所定期間は高圧燃料ポンプ３３の駆動を継続し、再始動時に必要な目標燃圧を設定してその燃圧を上昇させておく。このとき、上述のように電磁スピル弁３６を早いタイミングで閉弁状態にすれば、燃圧をより迅速に高めることができる。そして、時間ｔ２にて燃圧が目標燃圧に達すると、電磁スピル弁３６に通電して閉弁状態を保持する。これにより、エンジン回転数がゼロになっても、基本的にその燃圧が保持される。なお、低圧燃料ポンプ３２によって送り出される燃料により加圧室３４の燃圧を上昇した状態で確保するために、目標燃圧に達してから所定のディレイ時間経過した後に電磁スピル弁３６を閉じるようにするのが好ましい。そして、時間ｔ３にて上記復帰条件が成立すると、その燃圧が高められた燃料を用いてエンジン１が再始動され、通常制御に復帰する。なお、この通常制御への復帰時には燃圧が高められているため、エンジン１の再始動時の燃料噴射量を、通常のエンジン始動時の燃料噴射量よりも少なくなるように制御し、燃費の向上を図るようにしてもよい。その場合には、燃料漏れ等を考慮して、エンジン１の停止時から再始動時までの時間が長くなるほど、再始動時の燃料噴射量を増加させるようにするのがよい。

次に、本実施の形態のエンジン制御処理の主要部の流れについて説明する。図４は、ＥＣＵがエコラン制御の際に実行する処理の流れを表すフローチャートである。ここでは、車両が交差点等で停車したときにエコラン制御が実行される場面を例に説明を行う。この処理は、エンジン１が始動してから所定の時間間隔で繰り返し実行される。以下、この処理の流れを、ステップ番号（以下「Ｓ」で表記する）を用いて説明する。

ＥＣＵ３０は、上記停止条件が成立して車両がエコラン停止状態に移行したか否かを判断する（Ｓ１）。このとき、エコラン停止状態でないと判断されると（Ｓ１：ＮＯ）、そのまま処理を終了する。

一方、Ｓ１にてエコラン停止状態であると判断されると（Ｓ１：ＹＥＳ）、続いて、カムシャフト４３が慣性力により回転中か否かを判断する（Ｓ２）。このとき、カムシャフト４３が回転していなければ（Ｓ２：ＮＯ）、処理を終了する。

一方、Ｓ２にてカムシャフト４３が回転中であると判断されると（Ｓ２：ＹＥＳ）、上述のように高圧燃料ポンプ３３の駆動を継続して燃圧を高める昇圧制御を実施する（Ｓ３）。そして、その燃圧が目標燃圧に到達したか否かを判定する（Ｓ４）。このとき、目標燃圧に到達していないと判断すると（Ｓ４：ＮＯ）、一旦処理を終了する。一方、目標燃圧に到達したと判断すると（Ｓ４：ＹＥＳ）、電磁スピル弁３６に通電して閉弁状態とすることによりその燃圧を保持する（Ｓ５）。

以上に説明したように、本実施の形態のエンジン制御装置では、エンジン１が停止した後に慣性で回転している間、一時的に高圧燃料ポンプ３３の駆動を継続することにより燃圧が高められる。このため、次回のエンジン始動時に燃圧がある程度高い状態で燃料噴射制御が開始される。このため、燃料噴射による噴霧状態が良好になり、排気エミッションが向上する。また、燃圧が高められた分、再始動時に燃料を余計に噴く必要もなくなり、燃費の向上を図ることができる。

なお、本実施の形態において、ＥＣＵ３０が、エコラン制御手段、ポンプ駆動制御手段、燃料噴射制御手段に該当する。
以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明はその特定の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の精神の範囲内での変化変形が可能であることはいうまでもない。図５及び図６は、上記実施の形態の変形例を表す説明図である。

例えば、上記実施の形態では、図３に示したように、エコラン停止時に高圧燃料ポンプ３３の駆動を継続することによる目標燃圧を、再始動時に必要な燃圧に設定した例を示したが、この目標燃圧を達成したとしても高圧燃料ポンプにおける燃料漏れなどにより、エコラン停止中に燃圧が低下する場合も想定される。そこで、このエコラン停止時における燃圧降下を考慮した目標燃圧を設定するようにしてもよい。

すなわち、図５に示すように、予めエコラン停止時における燃圧降下量を予測し、再始動に必要な燃圧よりもこの燃圧降下分だけ高い燃圧を目標燃圧として設定してもよい。この燃圧降下量については、例えば予め実験や解析によって算出しておいてもよいし、あるいは、エコラン停止時間が状況により異なることなどを考慮し、高圧燃料ポンプに燃圧センサ等を設けてその燃圧の時間変化から予測するようにしてもよい。これにより、再始動時において必要な燃圧を確保することができる。

また、エコラン停止時に目標燃圧に到達する前に、エンジン１の慣性回転が止まることも考えられる。そこで、図６に示すように、昇圧制御の途中においてクランク角センサ２５によりエンジン回転数がゼロになったり、クランク軸１６が逆回転したことが検出された場合には、直ちに電磁スピル弁３６を閉じてそのときの燃圧を保持し、エンジン１の再始動時にこれを用いるようにしてもよい。これにより、多少なりとも燃費の向上を図ることができる。なお、このようにエンジン回転数がゼロではなく、所定回転数以下になったことが検出された場合に、電磁スピル弁３６を閉じてそのときの燃圧を保持し、エンジン１の再始動時にこれを用いるようにしてもよい。

さらに、外的要因やエコラン停止状態の時間などによりエンジン１の再始動時の燃圧が低くなると、燃料が噴霧状態になり難くなる。一方、燃圧の過度な上昇によって燃料が気化すると、燃料の密度が小さくなる。このため、これらの場合には、所望の空燃比を実現するのに必要な燃料噴射量が増加することになる。そこで、エコラン停止時に燃圧が変化した場合には、それに応じてエンジン１の再始動時の燃料噴射量を補正するのが好ましい。図７は、エンジンの再始動時の燃料噴射量を補正する際に用いられる補正用制御マップである。同図において、横軸は燃圧を表し、縦軸は燃料噴射量の補正量を表している。燃料噴射時には、基本噴射量にこの補正噴射量を加算する。

すなわち、上述のようにしてエコラン停止時に燃圧を高める制御を終了した後に燃圧が変化した場合には、基本的に燃圧が高くなるほどエンジン１の再始動時の燃料噴射量が減少するようにし、さらに燃圧が燃料が気化する所定圧力以上となった場合には、燃圧が高くなるほどエンジン１の再始動時の燃料噴射量が増加するように補正するのが好ましい。

同様に、エンジン１の水温が低い場合には、燃料気化不良やフリクションが大きいことによりエンジントルクが上昇し難く、水温が過度に高い場合には燃料が気化してその密度が小さくなると考えられる。そこで、この水温に着目して補正量を設定するようにしてもよい。図８は、エンジンの再始動時の燃料噴射量を補正する際に用いられる他の補正用制御マップである。同図において、横軸は水温を表し、縦軸は燃料噴射量の補正量を表している。

すなわち、上述のようにしてエコラン停止時に燃圧を高める制御を終了した後に水温が変化した場合には、基本的に水温が高くなるほどエンジン１の再始動時の燃料噴射量が減少するようにし、さらに水温が燃料が気化する所定温度以上となった場合には、水温が高くなるほどエンジン１の再始動時の燃料噴射量が増加するように補正するのが好ましい。

また、燃料の気化は燃圧や水温だけでなく、吸気温に基づいて判定することもできる。このため、吸気温が燃料が気化する所定温度以上となった場合に、その吸気温が高くなるほどエンジン１の再始動時の燃料噴射量が増加するように補正するようにしてもよい。

なお、上記実施の形態及び各変形例では、直噴エンジンを搭載するとともにエコラン制御を実行する車両を例に挙げたが、エンジン停止後に高圧燃料ポンプにより燃圧を高めることの効果は、直噴エンジンに限らず、ポート噴射型のエンジンにおいてもある程度得ることができると考えられる。また、エコラン制御でない通常制御のエンジン停止時への適用も考えられる。ただし、通常制御において適用する場合には、エンジン停止時に高圧燃料ポンプの電磁スピル弁を閉弁状態にできることが必要となる。このため、エンジン停止時においてもＥＣＵを機能させられる構成とするか、電磁スピル弁を非通電の状態で閉弁する構成とする必要がある。

実施の形態に係るエンジン及びその吸排気系の構成を表す概略構成図である。 燃料噴射系の概略構成を表す説明図である。 エンジン制御処理の一例を表すタイミングチャートである。 ＥＣＵがエコラン制御の際に実行する処理の流れを表すフローチャートである。 実施の形態の変形例を表す説明図である。 実施の形態の変形例を表す説明図である。 エンジンの再始動時の燃料噴射量を補正する際に用いられる補正用制御マップである。 エンジンの再始動時の燃料噴射量を補正する際に用いられる他の補正用制御マップである。 従来の高圧燃料ポンプ周辺の概略構成及びその動作の例を表す説明図である。

符号の説明

１ エンジン
１０ 燃焼室
１１ 燃料噴射弁
１４ 点火装置
１６ クランク軸
２３ 水温センサ
２５ クランク角センサ
３１ 燃料タンク
３２ 低圧燃料ポンプ
３３ 高圧燃料ポンプ
３４ 加圧室
３６ 電磁スピル弁
３７ プランジャ
４０ デリバリパイプ
４３ カムシャフト
４４ カム
４６，４８ チェック弁
４７ 燃圧センサ

Claims (12)

1. 燃料タンクから供給された燃料の燃圧を高めて燃料噴射弁に向けて圧送する高圧燃料ポンプを搭載したエンジンを制御するエンジン制御装置であって、
   前記エンジンを停止する場合に、燃料噴射を停止した後に前記エンジンが慣性で回転している間の所定期間、前記高圧燃料ポンプの駆動を継続させて前記燃圧を高めるように制御することを特徴とするエンジン制御装置。
2. 前記燃圧が前記エンジンの次回の始動時に用いる目標燃圧に達したときに、前記燃圧を高める制御を停止することを特徴とする請求項１記載のエンジン制御装置。
3. 前記燃圧が前記目標燃圧に達してから所定のディレイ時間経過後に、前記高圧燃料ポンプの燃料導入口を開閉制御する電磁弁を閉じるように制御することを特徴とする請求項２記載のエンジン制御装置。
4. 所定の停止条件にしたがって前記エンジンを停止させ、また、所定の復帰条件にしたがって前記エンジンを再始動させるエコラン制御手段と、
   前記エコラン制御手段が前記エンジンを停止させた後に、前記所定期間前記高圧燃料ポンプの駆動を継続させて、前記燃圧を前記エンジンの次回の始動時に用いる目標燃圧まで高めるように制御するポンプ駆動制御手段と、
   を備えたことを特徴とする請求項１記載のエンジン制御装置。
5. 前記ポンプ駆動制御手段は、エコラン停止時には、通常のエンジン始動時の目標燃圧に比べて前記目標燃圧を高く設定し、前記燃圧が高く設定した前記目標燃圧に達したときに、前記燃圧を高める制御を停止することを特徴とする請求項４記載のエンジン制御装置。
6. 前記ポンプ駆動制御手段は、前記燃圧が前記目標燃圧に達する前に前記エンジンの回転が停止した場合には、前記高圧燃料ポンプの燃料導入口を開閉制御する電磁弁を閉じて前記燃圧を保持することを特徴とする請求項４又は請求項５記載のエンジン制御装置。
7. 前記エンジンの再始動時の燃料噴射量が、通常のエンジン始動時の燃料噴射量よりも少なくなるように制御する燃料噴射制御手段を備えたことを特徴とする請求項４記載のエンジン制御装置。
8. 前記燃料噴射制御手段は、前記エンジンの停止時から再始動時までの時間が長くなるほど、前記再始動時の燃料噴射量を増加させることを特徴とする請求項７記載のエンジン制御装置。
9. 前記燃圧を高める制御を停止した後に前記燃圧が変化した場合、前記燃料噴射制御手段は、前記燃圧が高くなるほど前記再始動時の燃料噴射量が減少するように補正することを特徴とする請求項７記載のエンジン制御装置。
10. 前記燃圧を高める制御を停止した後に前記燃圧が変化した場合、前記燃料噴射制御手段は、前記燃圧が前記燃料が気化する所定圧力以上となった場合には、前記燃圧が高くなるほど前記再始動時の燃料噴射量が増加するように補正することを特徴とする請求項９記載のエンジン制御装置。
11. 燃料を貯留する燃料タンクと、
    前記燃料タンクから燃料を送り出す低圧燃料ポンプと、
    前記低圧燃料ポンプにより送り出された燃料を導入する加圧室と、前記加圧室の燃料導入口を開閉する電磁弁と、エンジンの回転とともに動作するカムシャフトの回転により前記加圧室を圧縮又は膨張する方向に動作するプランジャとを有し、前記加圧室内の燃料を加圧してその燃圧を高め、燃料噴射弁に向けて圧送する高圧燃料ポンプと、
    前記エンジンを停止する場合に、前記エンジンが慣性で回転している間の所定期間、前記高圧燃料ポンプの駆動を継続させて前記燃圧を高めるポンプ駆動制御手段と、
    を備えたことを特徴とするエンジン制御システム。
12. 燃料タンクから供給された燃料の燃圧を高めて燃料噴射弁に向けて圧送する高圧燃料ポンプを搭載したエンジンを制御するエンジン制御方法であって、
    前記エンジンを停止する場合に、燃料噴射を停止した後に前記エンジンが慣性で回転している間の所定期間、前記高圧燃料ポンプの駆動を継続させて前記燃圧を高めるように制御することを特徴とするエンジン制御方法。

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