JP2010024849A - 内燃機関の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】内燃機関の始動をより速やかに完了させることのできる内燃機関の制御装置を提供する。
【解決手段】エンジンの燃焼室に燃料を噴射する燃料噴射弁と、燃料噴射弁に供給する燃料を蓄圧するコモンレールと、エンジンにより駆動されコモンレールに燃料を圧送する高圧サプライポンプとを備えた内燃機関の制御装置において、エンジンが始動される際においてレール圧Ｐｒが燃焼室での燃焼の可否を判定するための基準圧力Ｐｒｓｂ以上である場合に、高圧サプライポンプによる燃料の圧送を停止させた状態で燃料噴射弁に燃料を噴射させる不圧送噴射制御を実行する。
【選択図】図６

Description

本発明は、内燃機関の制御装置に関する。

内燃機関の燃焼室に燃料を燃料噴射弁から直接噴射する筒内噴射式内燃機関ではエミッション低減を図るために燃料噴射弁から噴射される燃料の噴霧状態を微細化することが重要であり、これを実現するためには所謂コモンレールシステムが公知である。このコモンレールシステムは、燃料タンクに貯留された燃料を高圧化するための高圧ポンプ（圧送ポンプ）、圧送ポンプにて高圧化された燃料を所定の圧力に保持した状態で蓄える蓄圧室（コモンレール）、蓄圧室に蓄えられた燃料を適宜のタイミングで燃焼室内に噴射供給する燃料噴射弁等を主要な要素として構成される。

通常、上記圧送ポンプは内燃機関の出力軸に駆動連結されており、内燃機関によって駆動されることで燃料を高圧化させている。ところで、内燃機関が停止状態にあるときのように燃料噴射弁からの燃料噴射が行われていないときには、圧送ポンプからの燃料の圧送が停止されるため当該圧送ポンプに要求される負荷は最小となる。

一方、内燃機関を始動させる際には、圧送ポンプに対する負荷が増加するため、内燃機関の出力軸へのフリクショントルクも増加する。そのため、内燃機関を始動させる際に機関回転数を円滑に上昇させることがフリクショントルクの増加によって妨げられ、内燃機関の始動を迅速に完了することが困難となる場合があった。これに対して、内燃機関の始動性向上を図るための内燃機関の各種制御装置が提案されているが（例えば、特許文献１〜３を参照）、内燃機関の始動性をより向上させる余地がある。
特開２００４−３６４５９号公報 特開２００２−１１５５８０号公報 特開２００２−１１５６３５号公報

本発明は上記の実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、内燃機関の始動をより速やかに完了させることのできる内燃機関の制御装置を提供することである。

本発明は、上記した課題を解決するために、本発明にかかる内燃機関の制御装置は、以下の手段を採用した。
すなわち、内燃機関の燃焼室に燃料を噴射する燃料噴射弁と、
前記燃料噴射弁に供給する燃料を蓄圧する蓄圧室と、
前記内燃機関により駆動され前記蓄圧室に燃料を圧送する圧送装置と、
前記内燃機関が始動される際において前記蓄圧室の燃料圧力が前記燃焼室での燃焼の可否を判定するための基準圧力以上である場合に、前記圧送装置による燃料の圧送を停止させた状態で前記燃料噴射弁に燃料を噴射させる不圧送噴射制御を実行する不圧送噴射制御手段と、
を備えることを特徴とする。

上記構成において、「内燃機関を始動させる際」とは、内燃機関の始動要求が出されてから機関回転数がアイドル回転数に到達するまでの期間のうち何れかの時期を指す。何れかの時期とは、上記期間の全部を指しても良いしその一部の期間を指しても良いという意
味である。

また、上記の基準圧力は内燃機関の燃焼室での燃焼が可能であるか否かを判定する閾値としての圧力である。この基準圧力は、例えば内燃機関の始動に供される燃料が燃焼室へと燃料噴射弁から噴射された場合に、燃焼室内における混合気の燃焼が可能であると判断される蓄圧室の燃料圧力の下限値よりも高い圧力として設定すると良い。

この構成では、始動用燃料噴射要求時における蓄圧室の燃料圧力が基準圧力以上である場合に、圧送装置から蓄圧室への燃料の圧送が行われないまま燃料噴射弁から燃料を噴射させても、燃焼室内での円滑な燃焼を確保できると判断される。言い換えると、燃焼室内の良好な燃焼を確保すべく圧送装置によって蓄圧室へと高圧の燃料を圧送する必要がないほど、蓄圧室内の燃料圧力が充分に高いと判断される。

このような場合、圧送装置による燃料の圧送を停止させた状態で燃料噴射弁に燃料を噴射させる。これによれば、内燃機関を始動させる際に圧送装置の負荷が増加することを抑えることができる。その結果、内燃機関の出力軸に対するフリクショントルクを低減させることができる。従って、内燃機関の機関回転数を円滑に上昇させることが可能となり、以って、内燃機関の始動を迅速に完了することができる。つまり、内燃機関の始動性を向上させることができる。

また、本発明においては、内燃機関が停止される際において、圧送装置に蓄圧室へと燃料を圧送させることによって蓄圧室の燃料圧力を基準圧力よりも高圧側の目標圧力以上に上昇させ、且つ上昇させた蓄圧室の燃料圧力を次回の不圧送噴射制御が開始されるまで維持する停止時蓄圧室昇圧手段を、更に備えると良い。

ここで、「内燃機関を停止させる際」とは、内燃機関の停止要求が出されてから機関回転数が零となる（つまり、出力軸の回転が完全に停止する）までの期間のうち何れかの時期を指す。何れかの時期とは、上記期間の全部を指しても良いしその一部の期間を指しても良いという意味である。

この構成によれば、内燃機関を停止させてから内燃機関を再び始動要求が出された後、次回の不圧送噴射制御が開始されるまでの期間にわたり、蓄圧室の燃料圧力を基準圧力よりも高圧側に維持することができる。これにより、内燃機関を再始動させる際に即座に不圧送噴射制御を開始するための準備をしておくことができる。従って、内燃機関の始動をより迅速に行うことができる。

また、この構成によれば、内燃機関を停止させる際に圧送装置の負荷が増加させられるため、内燃機関における出力軸に対するフリクショントルクも増加する。これにより、機関回転数の低下が促進され、以って内燃機関の停止を迅速に行うことができる。

また、本発明において、内燃機関が始動される際において、蓄圧室の燃料圧力が基準圧力よりも低い場合に、圧送装置に蓄圧室へと燃料を圧送させることによって蓄圧室の燃料圧力を基準圧力よりも高圧側の目標圧力以上に上昇させる始動時蓄圧室昇圧手段を、更に備えていても良い。

ここで、内燃機関が始動される際において蓄圧室の燃料圧力が基準圧力よりも低くなる状況としては、以下の二つの状況が想定することができる。まず、第一の状況としては、内燃機関の始動が開始される時点において、既に蓄圧室の燃料圧力が基準圧力よりも低い場合である。

次に、第二の状況としては、内燃機関を始動させる際における不圧送噴射制御の実行によって、蓄圧室の燃料圧力が基準圧力よりも低い圧力まで低下する場合である。不圧送噴射制御においては圧送装置による燃料の圧送が停止させられた状態で燃料噴射弁からの燃料噴射が行われるため、この燃料噴射が行われる度に上記燃料圧力は段階的に低下していくからである。

これに対して本構成によれば、第一及び第二の状況に例示されるような、内燃機関の始動時における蓄圧室の燃料圧力が基準圧力よりも低い場合には、圧送装置による燃料の圧送の禁止が解除される。つまり、圧送装置に蓄圧室へと燃料を圧送させることによって蓄圧室の燃料圧力を基準圧力よりも高く上昇させることができる。そのため、不圧送噴射制御を円滑に実行することができる。

なお、この構成によれば、蓄圧室の燃料圧力を上昇させる際には、一時的に圧送装置の負荷が増加して出力軸へのフリクショントルクも増加するとも考えられる。しかしながら、その後（燃料圧力を目標圧力以上に上昇させた後）においては、不圧送噴射制御の実行により蓄圧室の燃料圧力が基準圧力を再び下回るまでは圧送装置による燃料の圧送が禁止される。そのため、内燃機関が始動される際において圧送装置の負荷を必要最小限に留めることができ、以って燃焼室における円滑な燃焼と内燃機関の始動性の向上とを好適に両立させることができる。

また、本発明においては、圧送装置により圧送される燃料を蓄圧し、且つ蓄圧した燃料を蓄圧室に供給可能な副蓄圧室と、内燃機関が停止される際において圧送装置に副蓄圧室へと燃料を圧送させることによって副蓄圧室の燃料圧力を上昇させ且つ次に副蓄圧室から蓄圧室へと燃料を供給するまで副蓄圧室の燃料圧力を維持する停止時副蓄圧室昇圧手段と、内燃機関が始動される際において少なくとも蓄圧室の燃料圧力が基準圧力よりも低い場合に副蓄圧室から蓄圧室へと燃料を供給させることによって蓄圧室の燃料圧力を基準圧力よりも高圧側の目標圧力以上に上昇させる副蓄圧室内燃料供給手段と、を更に備えると良い。

副蓄圧室から蓄圧室への燃料の供給タイミングに関しては、適宜変更し得る。つまり、副蓄圧室内燃料供給手段は、少なくとも蓄圧室の燃料圧力が基準圧力よりも低い場合に副蓄圧室から蓄圧室に燃料を供給させるところ、この「少なくとも」とは、蓄圧室の燃料圧力が基準圧力以上に維持されているときに副蓄圧室からの燃料供給を行っても良いことを意味する。つまり、不圧送噴射制御が実行された場合に、蓄圧室の燃料圧力が基準圧力を下回ったことを契機として副蓄圧室からの燃料供給を行っても良いし、蓄圧室の燃料圧力が基準圧力を下回る前に予め副蓄圧室からの燃料供給によって蓄圧室における燃料圧力を上昇させても良い。

以上のように、本構成によれば、副蓄圧室内の燃料を蓄圧室に供給することによって該蓄圧室の燃料圧力を目標圧力以上に上昇させることができる。言い換えると、蓄圧室の燃料圧力が目標圧力以上に上昇するように、副蓄圧室から蓄圧室への燃料の供給タイミングや、供給量が調整される。

この構成によれば蓄圧室の燃料圧力を上昇させる際に圧送装置から蓄圧室への燃料の圧送が行われないので、圧送装置の負荷が増加する虞がない。これによれば、内燃機関の出力軸へのフリクショントルクを発生させることなく該内燃機関を始動させることができる。

また、副蓄圧室内燃料供給手段は、蓄圧室の燃料圧力が基準圧力以上に維持されるように副蓄圧室から蓄圧室へと燃料を供給させると良い。これにより、内燃機関が始動される
際においては、当該始動が完了するまで不圧送噴射制御を一度も中断させることなく継続的に同制御を実行することもできる。従って、内燃機関を始動させる際に出力軸へのフリクショントルクが発生することがなく、内燃機関をより迅速に始動させることができる。

なお、本発明における課題を解決するための手段は、可能な限り組み合わせることができる。

本発明によれば、内燃機関の始動をより速やかに完了させることのできる内燃機関の制御装置を提供することができる。

以下に図面を参照して、この発明を実施するための最良の形態を例示的に詳しく説明する。尚、本実施の形態に記載されている構成要素の寸法、材質、形状、その相対配置等は、特に特定的な記載がない限りは、発明の技術的範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。

＜実施例１＞
本発明を実施するための第１の実施例について説明する。図１は、本実施例におけるエンジン１の概略構成を示した図である。エンジン１は４つの気筒２を有する４サイクル・ディーゼルエンジンである。また、エンジン１を搭載した車両は、エンジン１の出力およびモータジェネレータ１９の出力のうち一方または両方を駆動力として適宜選択することが可能なハイブリッド車である。

エンジン１の気筒２内にはピストン３が摺動自在に設けられている。また、気筒２には、該気筒２内に燃料を直接噴射する燃料噴射弁１０が設けられている。気筒２内上部の燃焼室１６には吸気ポート４と排気ポート５とが接続されている。吸気ポート４および排気ポート５の燃焼室への開口部は、それぞれ吸気弁６および排気弁７によって開閉される。吸気ポート４および排気ポート５は、それぞれ吸気通路８および排気通路９に接続されている。

ピストン３は、コンロッド１１を介してクランクシャフト（出力軸）１２に接続されている。これにより、ピストン３の往復運動に伴ってクランクシャフト１２が回転する。クランクシャフト１２の端部には、外周にリングギアが形成されたフライホイール１３が設けられている。

内燃機関１には、バッテリ１８を電源として作動するスタータ１４が設置されている。このスタータ１４には、フライホイール１３に形成されたリングギアに噛み合うように形成されたピニオンギアが設けられている。そして、スタータ１４が作動しフライホイール１３にクランキングすることでクランクシャフト１２が回転する。

以上のように構成されたエンジン１には、エンジン１を制御するための電子制御ユニットであるＥＣＵ２０が併設されている。このＥＣＵ２０は、エンジン１の運転条件や運転者の要求に応じてエンジン１の運転状態を制御するユニットである。

ＥＣＵ２０には、アクセルペダルの踏み込み量に応じた電気信号を出力するアクセルポジションセンサ２１、ブレーキペダルの操作（ＯＮ）／非操作（ＯＦＦ）に応じた電気信号を出力するブレーキポジションセンサ２２、エンジン回転数を検出するクランクポジションセンサ２３、車両の速度（車速）に応じた電気信号を出力する車速センサ２４、シフトレバーの位置を検出するシフトポジションセンサ２５などが電気配線を介して接続され
ており、これらの出力信号がＥＣＵ２０に入力される。

また、ＥＣＵ２０には、燃料噴射弁１０が電気的に接続されており、ＥＣＵ２０によって制御される。ＥＣＵ２０は、エンジン１のエンジン負荷、エンジン回転数等に応じて燃料噴射弁１０の開弁時間と開弁タイミングを制御して、各気筒２の燃焼室１６内に噴射される燃料量を制御する。

また、ＥＣＵ２０にはモータジェネレータ１９が電気的に接続されている。そして、ＥＣＵ２０は、エンジン１の出力およびモータジェネレータ１９の出力のうち一方または両方を車両の駆動力として適宜選択する。ＥＣＵ２０は、車両の駆動力をエンジン１の出力からモータジェネレータ１９の出力に切り換える場合、エンジン１の燃料噴射弁１０からの燃料噴射を停止させると共に、バッテリ１８からモータジェネレータ１９への電力の供給を実行する。つまり、この場合、エンジン１は自動的に停止される。その後、車両の駆動力をモータジェネレータ１９の出力からエンジン１の出力に切り換える場合、エンジン１の燃料噴射弁１０からの燃料噴射を再開させると共に、バッテリ１８からモータジェネレータ１９への電力の供給を停止する。つまり、この場合、エンジン１は自動的に始動される。

図２は、本実施例におけるエンジン１の燃料供給系の概略構成図である。この燃料供給系は、上述した燃料噴射弁１０のほか、燃料タンク３０に貯留された燃料を後述する高圧サプライポンプ５０へと供給するフィードポンプ３１、フィードポンプ３１から供給された低圧の燃料を昇圧、及び圧送する高圧サプライポンプ５０、高圧サプライポンプ５０から圧送された燃料を蓄圧してこの燃料を各燃料噴射弁１０へと供給（分配）するコモンレール３２等を主要な要素として構成される。本実施例においてはコモンレール３２が本発明における蓄圧室に相当する。

高圧サプライポンプ５０は低圧配管３４を介して燃料タンク３０に接続されている。この燃料タンク３０は、エンジン１に供給される燃料が貯留されるタンクである。低圧配管３４の途中にはクランクシャフト１２の回転によって駆動されるメカニカル式のフィードポンプ３１が設けられている。この、フィードポンプ３１が駆動されることによって、燃料タンク３０に貯留されている燃料が高圧サプライポンプ５０へと供給される。

また、低圧配管３４におけるフィードポンプ３１と高圧サプライポンプ５０との間には制御弁（以下、「ＳＣＶ」という）３３が設けられている。このＳＣＶ３３はＥＣＵ２０と電気配線を介して接続されており、その開度がＥＣＵ２０によって制御される。すなわち、ＥＣＵ２０は、ＳＣＶ３３の開度を調節することにより、高圧サプライポンプ５０に供給される燃料の供給量を制御することができる。

また、低圧配管３４におけるフィードポンプ３１とＳＣＶ３３との間の部分と燃料タンク３０とは第１リターン配管３８によって接続されており、該第１リターン配管３８の途中にはリリーフ弁３９が設けられている。このリリーフ弁３９は、第１リターン配管３８のリリーフ弁３９よりも低圧配管３４との接続部側における燃料の圧力が規定値以上になったときに開弁する。そして、リリーフ弁３９が開弁することによって、第１リターン配管３８を介して低圧配管３４と燃料タンク３０とが導通すると、低圧配管３４内の燃料の一部が燃料タンク３０に戻される。これにより、低圧配管３４内の圧力が過度に上昇することが抑制される。

高圧サプライポンプ５０は、高圧配管３５を介してコモンレール３２と接続されており、該高圧配管３５には高圧サプライポンプ５０にて高圧化された燃料が吐出される。高圧サプライポンプ５０の詳細構成については後述する。

コモンレール３２は、各燃料噴射弁１０（夫々を１０＃１〜１０＃４とする）と供給枝管３６を介して接続されている。このコモンレール３２には、該コモンレール３２内の燃料圧力（以下、「レール圧」という）Ｐｒに対応する信号を出力するレール圧センサ３７が取り付けられている。このレール圧センサ３７はＥＣＵ２０と電気配線を介して接続されており、その出力信号がＥＣＵ２０に入力される。

また、コモンレール３２と燃料タンク３０とは、コモンレール３２内の燃料を燃料タンク３０へと戻すための第２リターン配管４０を介して接続されている。コモンレール３２における第２リターン配管４０との接続部には減圧弁４１が取り付けられている。この減圧弁４１は、ＥＣＵ２０と電気配線を介して接続された電磁弁であり、その開弁状態又は閉弁状態がＥＣＵ２０によって制御される。ＥＣＵ２０によって減圧弁４１が開弁されると、コモンレール３２内の燃料が第２リターン配管４０へと吐出され、この燃料が燃料タンク３０に戻される。その結果、コモンレール３２におけるレール圧Ｐｒが減少する。なお、この減圧弁４１はその開度に応じて、コモンレール３２内の燃料の吐出量を調節可能な弁であっても良い。

また、各燃料噴射弁１０には、コモンレール３２からき供給された燃料のうちの燃焼室１６へと噴射されなかった燃料がリークされる第３リターン配管４２が接続されている。各燃料噴射弁１０に接続された第３リターン配管４２は一本にまとめられてから第２リターン配管４０に合流されている。これにより、各燃料噴射弁１０へと供給された燃料のうちの余剰分が第３リターン配管４２、第２リターン配管４０を介して燃料タンク３０へと戻されることになる。なお、第３リターン配管４２における第２リターン配管４０との接続部近傍にはリリーフ弁を設けることができる。これによれば、第３リターン配管４２内の圧力がある程度増加したときに、各燃料噴射弁１０からリークされた燃料を燃料タンク３０へ戻すことができる。

上記構成の燃料供給系では、フィードポンプ３１によって燃料タンク３０から汲み上げられた燃料がＳＣＶ３３によって流量が調節された上で高圧サプライポンプ５０へと供給される。そして、高圧サプライポンプ５０において所定の圧力まで昇圧された燃料は高圧配管３５を介してコモンレール３２へと圧送される。そして、各供給枝管３６を介してコモンレール３２から各燃料噴射弁１０へと燃料が分配され、この燃料が最終的にエンジン１の各燃焼室１６内に噴射される。本実施例においては、高圧サプライポンプ５０、ＳＣＶ３３、フィードポンプ３１が本発明における圧送装置を構成する。

また、ＥＣＵ２０は、エンジン１のエンジン負荷、エンジン回転数等に応じて燃料噴射弁１０の開弁時間と開弁タイミングを制御して、各気筒２の燃焼室１６内に噴射される燃料量を制御する。また、ＥＣＵ２０は、高圧サプライポンプ５０からコモンレール３２への燃料の圧送量及び減圧弁３９の開閉状態を制御することによって、コモンレール３２におけるレール圧Ｐｒを制御することができる。

次に、本実施例における高圧サプライポンプ５０の構成について説明する。図３は、本実施例における高圧サプライポンプ５０の内部構成を示した図である。図３において、５１はハウジング、５２はポンプ駆動軸、５３はポンプ駆動軸５２に取り付けられたカム、５４はポンプ駆動軸５２周りに半径方向に配置されたシリンダ、５５はカム５３により駆動されシリンダ５４内を往復動するプランジャ、５６はプランジャ５５の往復動により容積が変化する圧縮室である。なお、ポンプ駆動軸５２はクランクシャフト１２に連結されており、該クランクシャフト１２と同一の速度でエンジン１により回転駆動される。

また、図示のように、低圧配管３４はハウジング５１内部において分岐部３４ａで二股
に分岐した後、それらの夫々が各圧縮室５６に接続されている。また、高圧配管３５はハウジング５１内部において分岐部３５ａで二股に分岐した後、それらの夫々が各圧縮室５６に接続されている。

また、低圧配管３４における分岐部３４ａ及び各圧縮室５６との接続部の間にはバネ付き逆止弁（以下、「吸入逆止弁」という）６０が配置されている。また、高圧配管３５における各圧縮室５５との接続部及び分岐部３５ａの間には、バネ付き逆止弁（以下、「圧送逆止弁」という）６１が配置されている。

上記のように構成された高圧サプライポンプ５０では、ポンプ駆動軸５２が回転するとカム５３によってプランジャ５５が押動される。その結果、プランジャ５５がシリンダ５４内を往復運動することにより、圧縮室５６の容積が増減する。ここで、圧縮室５６の容積が増加する行程においては、低圧配管３４内の燃料が該圧縮室５６へと吸入される。以下、この行程を吸入行程と称する。一方、吸入行程から圧縮室５６の容積が減少する行程に移行すると、吸入行程において吸入された燃料が加圧されることによって圧縮室５６から燃料が高圧配管３５に吐出される。以下、この行程を圧送行程と称する。本実施例では、双方の圧縮室５６における吸入行程、圧送行程の行程サイクルの位相は、クランク角にて１８０°ずれている。

このように、圧送行程において圧縮室５６内において昇圧された燃料が高圧配管３５に吐出され、該高圧配管３５内の燃料圧力がコモンレール３２における燃料圧力よりも高くなると、圧送逆止弁６１が開弁する。その結果、より高圧の燃料が高圧配管３５を介してコモンレール３２へと圧送されることにより、該コモンレール３２のレール圧Ｐｒ（燃料圧力）が上昇する。

上記構成の燃料供給系では、フィードポンプ３１によって燃料タンク３０から汲み上げられた燃料がＳＣＶ３３によって流量が調節された上で高圧サプライポンプ５０へと供給される。そして、高圧サプライポンプ５０において昇圧された燃料が高圧配管３５を介してコモンレール３２へと圧送される。ここで、ＥＣＵ２０は、高圧サプライポンプ５０からのコモンレール３２への燃料の圧送量及び減圧弁３９の開閉状態を制御することによって、コモンレール３２のレール圧Ｐｒを制御する。そして、このようにコモンレール３２にて蓄圧された燃料は、各供給枝管３６を介して各燃料噴射弁１０へと分配され、最終的にエンジン１の各燃焼室１６内に噴射される。

本実施例に係るエンジン１が搭載されるハイブリッド車では、燃費向上および低エミッション化の観点から、信号待ち等の車両一時停止時にエンジン１を一時停止させるエコラン運転を行う。すなわち、ＥＣＵ２０は、自動停止条件が成立したと判定した場合にエンジン１を自動停止させ、自動復帰条件が成立した場合にエンジン１を再始動させる。

ＥＣＵ２０には、自動停止条件や自動復帰条件が成立したかどうかを判定するため、車速センサ２４、シフトポジションセンサ２５、アクセルポジションセンサ２１、ブレーキポジションセンサ２２などからの出力信号が入力される。

ＥＣＵ２０は、例えば、（１）車速が零であること（車速センサ２４の出力信号値が零）、（２）ブレーキペダルが踏まれていること（ブレーキポジションセンサ２２の出力信号値が「ブレーキペダルが踏まれている」ことを示す信号（ブレーキペダルＯＮ））、（３）アクセルペダルが踏まれていないこと（アクセルポジションセンサ２１の出力信号値が「アクセルペダルの踏み込み量が零である」ことを示す信号）、（４）シフトレバーの位置（シフトポジション）がドライブ（Ｄ）ポジションまたはニュートラル（Ｎ）ポジションにあること（シフトポジションセンサ２５の出力信号値が「Ｄポジション位置または
Ｎポジション位置」を示す信号）などを条件に自動停止条件が成立したと判定する。なお、（１）において、車速が零であることに代えて、車速が零であるか車両が停止に至る減速状態であるかのいずれかであることとしても良い。また、自動停止条件の成立には、上記条件の一部を省略、あるいは追加するなど適宜変更し得る。

上記のように、自動停止条件が成立したと判定されると、ＥＣＵ２０は、燃料噴射弁１０による燃料噴射を停止させることによってエンジン１を自動停止させる。

一方、自動停止条件の成立後において、ＥＣＵ２０は、自動復帰条件が成立したか否かを判定する。本実施例では、自動停止条件を構成する条件のうち一つでも不成立となった場合、例えばアクセルペダルが踏み込まれたり、ブレーキペダルが解放されたときなどに自動復帰条件が成立したと判定する。そして、自動復帰条件が成立した場合には、スタータ１４にエンジン１をクランキングさせるとともに、燃料噴射弁１０にエンジン１の燃焼室１６への燃料噴射を再開させることによって、エンジン１を再始動させる。

ところで、上記のようにエコラン運転を行う場合など、エンジン１の停止と始動の要求が頻繁にある場合には、上記の機関復帰条件の成立後においてエンジン１を速やかに始動させる必要がある。エンジン１の始動に供される燃料を燃料噴射弁１０から高圧で噴射するには、コモンレール３２における燃料圧力を充分に高めておく必要がある。

しかしながら、エンジン１を始動させる際に、圧縮室５６にて燃料を昇圧させるべく高圧サプライポンプ５０の負荷を大きくしてしまうと、クランクシャフト１２へのフリクショントルクが増加してしまう。ポンプ駆動軸５２は該クランクシャフト１２に連結されているところ、該クランクシャフト１２にはプランジャ５５が燃料を圧縮するときに作用する圧縮反力が伝達されるからである。その結果、エンジン１を始動させる際にエンジン回転数を円滑に上昇させることが妨げられ、エンジンの始動を迅速に完了することが困難となる実情があった。

そこで、本実施例においては上記不具合を解消させるべく、エンジン１を始動に供される燃料が燃料噴射弁１０から噴射される際に、高圧サプライポンプ５０の負荷が増加することを抑制させる不圧送噴射制御を実行する。以下、本実施例における不圧送噴射制御について説明する。なお、「エンジン１を始動させる際」とは、自動停止されたエンジン１に対する自動復帰条件が成立してから、エンジン１の始動が完了するまでの期間のうち何れかの時期を指す。エンジン１の始動の完了とは、例えばエンジン回転数がアイドル回転数に到達した時点をもって定義することができる。

ＥＣＵ２０は、エンジン１を始動させる際においてコモンレール３２のレール圧Ｐｒを検出し、レール圧Ｐｒが基準圧力Ｐｒｓｂ以上であるか否かを判定する。この基準圧力Ｐｒｓｂとは、コモンレール３２のレール圧が燃焼室１６での燃焼の可否を判定する閾値としての圧力であり、予め実験等により求めておく。本実施例では、エンジン１の始動に供される燃料が燃料噴射弁１０から噴射された場合に、混合気の燃焼が可能であると判断されるレール圧の下限値よりも所定のマージン分だけ高圧側に設定される。

ここで、レール圧Ｐｒが基準圧力Ｐｒｓｂ以上である場合には、高圧サプライポンプ５０によってコモンレール３２へと燃料を圧送せずに燃料噴射弁１０から燃料を噴射させても、燃焼室１６内での円滑な燃焼を確保できると判断される。つまり、燃焼室１６内の良好な燃焼を確保すべく高圧サプライポンプ５０によって高圧の燃料をコモンレール３２に圧送する必要がないほど、エンジン１を始動させる際のレール圧Ｐｒが充分に高いと判断される。そして、その場合には、ＥＣＵ２０は、高圧サプライポンプ５０による燃料の圧送を停止させた状態で燃料噴射弁１０から燃料を噴射させる不圧送噴射制御を実行する。

一方、ＥＣＵ２０は、エンジン１を始動させる際のレール圧Ｐｒが基準圧力Ｐｒｓｂよりも低いと判定した場合には、レール圧Ｐｒを上昇させてから燃料噴射弁１０による燃料噴射を行わないと、燃焼室１６での良好な燃焼を確保することが困難であると判断する。このような場合には、ＥＣＵ２０は、高圧サプライポンプ５０に燃料を圧送させることによってレール圧Ｐｒを基準圧力Ｐｒｓｂよりも高圧側の目標圧力Ｐｒｓｔに上昇させる制御（以下、「始動時レール昇圧制御」という）を行う。

なお、目標圧力Ｐｒｓｔを、基準圧力Ｐｒｓｂに比べてどの程度高く設定するかについては、予め適合値を実験等によって求めておく。なお、始動時レール昇圧制御を実行するとレール圧Ｐｒが目標圧力Ｐｒｓｔまで高められることで不圧送噴射制御の実行条件が成立し、同制御がＥＣＵ２０によって実行される。

以下、本実施例においてエンジンを始動させる際の制御について図４のフローチャートに沿って説明する。図４は、本実施例におけるエンジン１の始動制御ルーチンを示すフローチャートである。この始動制御ルーチンは、予めＥＣＵ２０のＲＯＭに記憶されているルーチンである。また、本ルーチンは、上述の自動停止条件が成立してから自動復帰条件が成立するまでの間、ＥＣＵ２０によって周期的に実行される。なお、本実施例においては本ルーチンを実行するＥＣＵ２０が本発明における不圧送噴射制御手段及び始動時蓄圧室昇圧手段に相当する。

本ルーチンが実行されると、先ずステップＳ１０１では、自動復帰条件が成立しているか否かが判定される。自動復帰条件の成立条件については既述のためその説明を省略する。本ステップにおいて自動復帰条件が成立していると判定された場合にはステップＳ１０２に進み、そうでない場合には本ルーチンを一旦抜ける。ステップＳ１０２では、レール圧センサ３７からの出力信号を読み込み、エンジン１を始動させる際のレール圧Ｐｒを取得する。

ステップＳ１０３では、取得したレール圧Ｐｒが基準圧力Ｐｒｓｂ以上であるか否かを判定する。本ステップにおいて肯定判定された場合（Ｐｒ≧Ｐｒｓｂ）には、ステップＳ１０４に進み、既述した不圧送噴射制御を実行する。すなわち、高圧サプライポンプ５０による燃料の圧送を停止させる。具体的には、ＥＣＵ２０がＳＣＶ３３の開度を略零（全閉）に制御することによって、燃料の圧送停止状態が実現される。そして、この状態でコモンレール３２から燃料噴射弁１０へと燃料を供給すると共に、この燃料を該燃料噴射弁１０から燃焼室１６内へと噴射させる。なお、燃料噴射弁１０からの燃料噴射量、噴射時期などの噴射パターンはエンジン１の始動用としての適合値が予め設定されている。本ステップの処理が終了すると、ステップＳ１０６に進む。

一方、ステップＳ１０３において否定判定された場合（Ｐｒ＜Ｐｒｓｂ）にはこのまま燃料噴射弁１０から燃料噴射を行っても、燃焼室１６における混合気の燃焼が困難になると判断される。その場合には、ステップＳ１０５に進み、既述した始動時レール昇圧制御を実行する。すなわち、ＥＣＵ２０は、高圧サプライポンプ５０による燃料の圧送を解除することによってレール圧Ｐｒを基準圧力Ｐｒｓｂよりも高圧側の目標圧力Ｐｒｓｔまで上昇させる。なお、このときのＳＣＶ３３の開度は、ステップＳ１０２にて取得したレール圧Ｐｒが目標圧力Ｐｒｓｔまで上昇するように、ＥＣＵ２０によって調節される。そして、本ステップの処理が終了すると、ステップＳ１０４に進み、不圧送噴射制御を実行する。

ステップＳ１０６では、クランクポジションセンサ２３の出力信号に基づいて現在のエンジン回転数ＮＥが検出され、このエンジン回転数ＮＥがエンジン１の始動が完了したと
判断されるエンジン回転数以上であるか否が判定される。本実施例では、エンジン回転数ＮＥがアイドル回転数ＮＥｉに到達したことをもってエンジン１の始動が完了したと判断することとした。

そして、本ステップにおいて肯定判定された場合（ＮＥ≧ＮＥｉ）には、本ルーチンを一旦終了する。一方、否定判定された場合（ＮＥ＜ＮＥｉ）には、ステップＳ１０２に戻り、本ステップにて肯定判定されるまでステップＳ１０２〜Ｓ１０６の処理が繰り返し実施される。そして、ステップＳ１０６において肯定判定されることで本ルーチンを一旦終了する。

ここで、ステップＳ１０３において否定判定、すなわちレール圧Ｐｒが基準圧力Ｐｒｓｂよりも低いと判定されるときの状況について説明する。まず、本ルーチンが開始されてから、ステップＳ１０３の処理が初めて行われた際に、同ステップにおいて否定判定された場合（Ｐｒ＜Ｐｒｓｂ）には、自動復帰条件の成立時においてコモンレール３２のレール圧Ｐｒが既に基準圧力Ｐｒｓｂよりも低くなっていたという状況を想定することができる。

一方、ステップＳ１０６において否定判定され、２回目以降のサイクルにおいてステップＳ１０３の処理が行われ否定判定された場合（Ｐｒ＜Ｐｒｓｂ）には、不圧送噴射制御を実行することによってレール圧Ｐｒが徐々に（厳密には段階的に）低下していき、その結果としてレール圧Ｐｒが基準圧力Ｐｒｓｂを下回ったという状況が想定される。

以上のように、本実施例における不圧送噴射制御によれば、エンジン１を始動させる際に高圧サプライポンプ５０の負荷が増加することを抑制できる。その結果、クランクシャフト１２へのフリクションの発生が抑制され、エンジン回転数ＮＥを円滑に上昇させることができる。従って、エンジン１の始動をより早期に完了することが可能である。

なお、本実施例における不圧送噴射制御においては、エンジン回転数ＮＥがエンジン１の始動が完了したと判断されるエンジン回転数に到達するまで（図４のフローチャートでは、エンジン回転数ＮＥがアイドル回転数ＮＥｉに到達するまで）行う場合を例示的に説明しているが、これに限定される趣旨ではない。上記制御ルーチンのステップＳ１０６では、ステップＳ１０５にて取得したエンジン回転数ＮＥが、不圧送噴射制御の実行を終了すべきと判断されるエンジン回転数（以下、「不圧送噴射終了回転数」という）ＮＥｆ以上であるか否かを判定することもできる。

不圧送噴射終了回転数ＮＥｆは予め実験等によって定めておくことができるが、例えばアイドル回転数ＮＥｉよりも低回転数側に設定することもできる。不圧送噴射終了回転数ＮＥｆは、エンジン回転数ＮＥがこの回転数に到達するまでの期間にわたり高圧サプライポンプ５０の圧送負荷を抑制していれば、その後にクランクシャフト１２へのフリクションが増加してもエンジンの始動完了時期が遅延することがないような回転数として設定する。なお、この場合、エンジン回転数ＮＥが不圧送噴射終了回転数ＮＥｆに到達した以降、アイドル回転数ＮＥｉに到達するまでは、高圧サプライポンプ５０による燃料の圧送停止を解除した状態で燃料噴射弁１０から燃料噴射を行えば良い。

また、本実施例における始動時レール昇圧制御では、エンジン１が始動される際にレール圧Ｐｒを目標圧力Ｐｒｓｔまで上昇させているが、当該目標圧力Ｐｒｓｔよりも高く上昇させても構わない。その場合には、再度レール圧Ｐｒが基準圧力Ｐｒｓｂを下回ってしまう時期を遅延させることができる。

また、本実施例では、より好ましい実施形態として、エンジン１が始動される際のレー
ル圧Ｐｒが基準圧力Ｐｒｓｂよりも低い場合に、積極的に始動時レール昇圧制御を実行している。しかしながら、不圧送噴射制御を実行するだけでもエンジン１の始動性を向上する効果を奏する。その場合としては、エンジン１を始動させる際、レール圧Ｐｒが基準圧力Ｐｒｓｂ以上であると判定される場合に限り、すなわち不圧送噴射制御の実行条件が成立するときに限り、同制御を行えば良い。その結果、不圧送噴射制御を行わない場合と比較してクランクシャフト１２のフリクションが低減し、エンジン１の始動性が向上する。

＜実施例２＞
次に、本発明を実施するための第２の実施例について説明する。本実施例におけるエンジン１、及びその燃料供給系の基本構成については実施例１と同等である。本実施例では、エンジン１が停止される際に高圧サプライポンプ５０からコモンレール３２へと高圧の燃料を圧送させることによりコモンレール３２のレール圧を予め目標圧力Ｐｒｓｔまで上昇させ、且つ少なくとも次回の不圧送噴射制御が開始されるまでレール圧Ｐｒを維持する制御（以下、「停止時レール昇圧制御」という）を行う。

なお、「エンジン１を停止させる際」とは、エンジン１の自動停止条件が成立してからエンジン回転数ＮＥが零となる（つまり、クランクシャフト１２の回転が完全に停止する）までの期間のうち何れかの時期を指す。すなわち、これらの期間のうち、ある特定の時期のみに限定されるものでも全期間に限定されるものでもない。

ここで、ＥＣＵ２０によって実行される停止時レール昇圧制御について詳しく説明する。本実施例における停止時レール昇圧制御では、ＥＣＵ２０はエンジン１の自動停止条件が成立したと判定すると、燃料噴射弁１０に燃料噴射を停止させる。また、エンジン１が停止される際のレール圧Ｐｒが目標圧力Ｐｒｓｔまで上昇するようにＳＣＶ３３の開度、及び減圧弁４１の開閉状態を制御する。具体的には、本制御が行われている最中にＥＣＵ２０はレール圧センサ３７の出力信号を継続的にモニタリングし、ＳＣＶ３３の開度、及び減圧弁４１の開閉状態にかかる制御をフィードバック制御する。そして、レール圧Ｐｒが目標圧力Ｐｒｓｔに一致した時点でＳＣＶ３３を閉弁することで高圧サプライポンプ５０からの燃料の圧送を停止させ、更にレール圧Ｐｒを維持することとした。

ここで、図５は、本実施例におけるエンジン１の停止制御ルーチンを示すフローチャートである。この停止制御ルーチンは、予めＥＣＵ２０のＲＯＭに記憶されているルーチンである。また、本ルーチンは、エンジン１の稼働中はＥＣＵ２０によって周期的に実行される。本実施例においては本ルーチンを実行するＥＣＵ２０が本発明における停止時蓄圧室昇圧手段に相当する。

本ルーチンが実行されると、ステップＳ２０１では、自動停止条件が成立しているか否かが判定される。自動停止条件の成立条件については既述のためその説明を省略する。本ステップにおいて自動停止条件が成立していると判定された場合にはステップＳ２０２に進み、そうでない場合には本ルーチンを一旦抜ける。

ステップＳ２０２では、ＥＣＵ２０は、燃料噴射弁１０に燃料噴射の停止指令を出す。続くステップＳ２０３では、レール圧センサ３７からの出力信号に基づいてレール圧Ｐｒを取得し、その値が目標圧力Ｐｒｓｔと一致しているか否かが判定される。

本ステップにおいて肯定判定された場合（Ｐｒ＝Ｐｒｓｔ）には、ステップＳ２０４に進む。一方、否定判定された場合（Ｐｒ≠Ｐｒｓｔ）には、ステップＳ２０５に進む。ステップＳ２０４では、ＥＣＵ２０は、ＳＣＶ３３を閉弁することで高圧サプライポンプ５０からの燃料の圧送を停止させる。そして、ＥＣＵ２０は、コモンレール３２のレール圧Ｐｒを、エンジン１を次回始動させる際に不圧送噴射制御が開始されるまで維持する。な
お、レール圧Ｐｒの維持については、減圧弁４１の作動を禁止する（つまり、閉弁状態に維持する）ことで実現できる。そして、本ステップの処理が終了すると本ルーチンを一旦終了する。

ステップＳ２０５では、レール圧Ｐｒが目標圧力Ｐｒｓｔと一致するようにＳＣＶ３３の開度、及び減圧弁４１の開閉状態が制御される。本ステップの処理が終了すると、ステップＳ２０３に戻る。すなわち、レール圧Ｐｒが目標圧力Ｐｒｓｔと一致するまで、ステップＳ２０３、Ｓ２０５の処理が繰り返し実施される。

図６は、本実施例において、エンジン１が始動される際のレール圧Ｐｒの変化を例示した図である。横軸のｔ０は自動復帰条件が成立した時点を表し、ｔ１は燃料噴射弁１０への燃料噴射要求が出された時点を表す。そして、ｔ２は、不圧送噴射制御の実行によってレール圧Ｐｒが基準圧力Ｐｒｓｂよりも低くなった時点を表す。ｔ３は、不圧送噴射制御が再開された時点を表す。図示のように、本実施例では、エンジン１が停止される際に停止時レール昇圧制御が実行されるため、自動復帰条件が成立する時点ｔ０において、レール圧Ｐｒは目標圧力Ｐｒｓｔに維持されている。そのため、時点ｔ１において、燃料噴射弁１０への燃料噴射要求が出されたときから、不圧送噴射制御を開始することができる。その結果、エンジン１の始動がより迅速に行われる。

また、時点ｔ２においてレール圧Ｐｒが基準圧力Ｐｒｓｂを下回った場合には不圧送噴射制御が中断され、上述した始動時レール昇圧制御が実行される。そして、レール圧Ｐｒを目標圧力Ｐｒｓｔまで上昇させた後、不圧送噴射制御を再開することができる。

ここで、本実施例における目標圧力Ｐｒｓｔと基準圧力Ｐｒｓｂとの関係について説明する。例えば、目標圧力Ｐｒｓｔと基準圧力Ｐｒｓｂとの差が小さい場合、すなわち目標圧力Ｐｒｓｔが基準圧力Ｐｒｓｂ比べて僅かに高いだけでは、不圧送噴射制御を開始した直後にレール圧Ｐｒが基準圧力Ｐｒｓｂを下回り、始動時レール昇圧制御を行う必要が生じてしまう。つまり、エンジン１の始動が完了するまでに不圧送噴射制御が中断する頻度が多くなってしまう。図６においては、不圧送噴射制御が開始されてから燃料噴射弁１０による４回目の燃料噴射が終了した時点でレール圧Ｐｒが基準圧力Ｐｒｓｂを下回り、不圧送噴射制御が中断されている。

ここで、一回の不圧送噴射制御が継続される期間にわたりコモンレール３２から燃料噴射弁１０に供給される燃料の総供給量ΣＱｆと、これに起因して低下するレール圧の総低下量（図６中、ΔＰｒにて表す）との関係について考える。一回の不圧送噴射制御が継続される期間とは、不圧送噴射制御が開始されてからレール圧Ｐｒが基準圧力Ｐｒｓｂよりも低くなることによって当該制御が中断されるまでを意味しており、図６においては時点ｔ１〜ｔ２の期間が該当する。また、燃料の総供給量ΣＱｆには、燃料噴射弁１０から燃焼室１６に噴射された燃料のほか、燃焼室１６に噴射されずに第３リターン配管４２を介して燃料タンク３０にリークされた燃料の量も含まれる。

ここで、燃料の総供給量ΣＱｆが多いほど、それに伴うレール圧の総低下量ΔＰｒが多くなる。そこで、本実施例における目標圧力Ｐｒｓｔは、上述した燃料の総供給量ΣＱｆと、レール圧の総低下量ΔＰｒと、基準圧力Ｐｒｓｂと、に基づいて決定することとした。そして、燃料の総供給量ΣＱｆと目標圧力Ｐｒｓｔとの関係は、燃料の総供給量ΣＱｆが多いほど目標圧力Ｐｒｓｔをより高圧側に設定している。例えば、一回の不圧送噴射制御をより長い間継続させる場合には、目標圧力Ｐｒｓｔをより高圧側に設定している。これによれば、燃料の総供給量ΣＱｆに応じて目標圧力Ｐｒｓｔを適切な値として設定することができる。

また、本実施例では、停止時レール昇圧制御を実行する際に高圧サプライポンプ５０の圧送負荷が増大する。そのため、エンジン１のクランクシャフト１２へのフリクションが増加する。これにより、エンジン回転数ＮＥの低下が促進されるので、エンジン１を速やかに停止させることができる。

なお、エンジン１の自動停止条件が成立してからエンジン回転数ＮＥが零となるまでの期間に自動復帰条件が成立する場合がある。この場合には、図５の停止制御ルーチンの実行中に、自動復帰条件が成立することになる。そのような場合には、自動復帰条件が成立した時点において図４の始動制御ルーチンを実行しても良いし、図５の停止制御ルーチンが完了してから上記始動制御ルーチンの実行を開始しても良い。

また、本実施例における停止時レール昇圧制御では、停止時レール圧Ｐｒｅを基準圧力Ｐｒｓｂよりも高圧側の目標圧力Ｐｒｓｔまで上昇させているが、当該目標圧力Ｐｒｓｔよりも高く上昇させても構わない。例えば、停止制御ルーチンのステップＳ２０５では、レール圧Ｐｒが目標圧力Ｐｒｓｔと一致するようにＳＣＶ３３の開度、及び減圧弁４１の開閉状態を制御しているが、その変形例として高圧サプライポンプ５０による負荷を可及的に増加させても良い。

具体的には、減圧弁４１は閉弁状態に維持した状態で、ＳＣＶ３３の開度をより開き側の開度（例えば、全開）にすると良い。これによれば、エンジン１を停止させる際に、停止時レール圧Ｐｒｅをできるだけ高い圧力まで上昇させ、且つ維持しておくことができる。従って、エンジン１を再始動させるときには不圧送噴射制御が中断されにくくなるので、エンジン１の始動をより円滑に行うことができる。また、エンジン１を停止させるときには高圧サプライポンプ５０の負荷が可及的に高められるので、エンジン回転数ＮＥの低下がより一層促進される。そのため、エンジン１をより速やかに停止させることができる。

＜実施例３＞
次に、本発明を実施するための第３の実施例について説明する。本実施例におけるエンジン１、及び高圧サプライポンプ５０の内部構成については実施例１及び２と同等であり、エンジン１の燃料供給系にかかる構成が実施例１及び２と相違する。以下、既述の実施例と異なる構成、および特徴的な制御内容を中心に説明する。図７は、本実施例におけるエンジン１の燃料供給系の概略構成図である。なお、図２と同等の構成については、同じ参照符号を付すことによってその説明を省略する。

図７に示すように、本実施例におけるエンジン１の燃料供給系は、高圧サプライポンプ５０により圧送される燃料を蓄圧し、且つ蓄圧した燃料をコモンレール３２に供給可能な第２のコモンレール（以下、「サブレール」という）６２を具備する。高圧配管３５に形成された接続部３５ｂには、一端がサブレール６２に接続されたサブ高圧配管６３の他端が接続されている。つまり、サブレール６２はサブ高圧配管６３を介して高圧配管３５と連通されている。また、サブレール６２とコモンレール３２とは、レール間連通配管６４を介して接続されている。以下、サブレール６２との関係上、その差異を明確するためにコモンレール３２、及びその燃料圧力であるレール圧Ｐｒを、それぞれメインレール３２及びメインレール圧Ｐｒと言い換えることとする。本実施例においてはサブレール６２が本発明における副蓄圧室に相当する。

また、高圧配管３５における接続部３５ｂとメインレール３２との間の部分、サブ高圧配管６３、レール間連通配管６４の夫々には、これらの流路面積を変更することで燃料の通過量を調節する調量弁（第１調量弁６５、第２調量弁６６、第３調量弁６７とする）が配置されている。この第１調量弁６５〜第３調量弁６７はＥＣＵ２０と電気的に接続され
ており、これらの開度がＥＣＵ２０によって制御される。

また、サブレール６２には、サブレール６２内の燃料圧力（以下、「サブレール圧」という）Ｐｓｒに対応する信号を出力するサブレール圧センサ６８が取り付けられている。このサブレール圧センサ６８はＥＣＵ２０と電気的に接続されており、その出力信号がＥＣＵ２０に入力される。

更に、サブレール６２には、サブレール６２内の燃料を燃料タンク３０へと戻すための第４リターン配管６９の一端が接続されている。また、この第４リターン配管６９の他端は、第２リターン配管４０の途中に接続されている。そして、サブレール６２における第４リターン配管６９との接続部にはサブ減圧弁７０が取り付けられている。このサブ減圧弁７０はメインレール３２の減圧弁４１と同等の機能を有し、ＥＣＵ２０と電気的に接続されることでその開閉状態が制御される。

上記構成においては、第１調量弁６５及び第２調量弁６６、並びにＳＣＶ３３の開度を調節することによって、高圧サプライポンプ５０からのメインレール３２及びサブレール６２への燃料の圧送量を制御することができる。特に、本実施例では、エンジン１を停止させる際に第１調量弁６５及び第２調量弁６６の開閉状態を切り替えることで、高圧サプライポンプ５０により昇圧された燃料を、メインレール３２とサブレール６２との何れに圧送するかを切り替える制御が行われる。また、サブレール圧Ｐｓｒがメインレール圧Ｐｒよりも高い場合に、第３調量弁６７を開弁することによって、サブレール６２内に蓄圧されている燃料がメインレール３２へと供給される。その結果、メインレール圧Ｐｒを上昇させることができる。

次に、本実施例における制御の特徴点について説明する。本実施例では、自動停止条件の成立によってエンジン１が停止される際に、上述した停止時レール昇圧制御の実行に加え、高圧サプライポンプ５０からサブレール６２へと燃料を圧送させてサブレール圧Ｐｓｒを上昇させる。そして、エンジン１が停止される際に昇圧させられたサブレール圧Ｐｓｒを、エンジン１を再始動させるまで維持することとした。

ここで、ＥＣＵ２０により実行される具体的な処理内容について説明する。ＥＣＵ２０は、自動停止条件が成立したと判定すると停止時レール昇圧制御を実行する。停止時レール昇圧制御の実行時には、第１調量弁６５が開弁され且つ第２調量弁６６が閉弁される。これにより、高圧サプライポンプ５０からの高圧燃料がメインレール３２へと圧送される。そして、ＥＣＵ２０は、減圧弁４１を閉弁状態に維持し、且つＳＣＶ３３の開度を全開に維持する。これにより、エンジン１が停止される際に、メインレール圧Ｐｒを迅速に目標圧力Ｐｒｓｔまで高めることができる。

ここで、高圧サプライポンプ５０からメインレール３２へと燃料を圧送している間は、第３調量弁６７は閉弁状態に維持される。このようにすれば、メインレール３２とサブレール６２とが遮断されるため、昇圧途中にあるメインレール３２からサブレール６２へと向けて燃料が漏れることがない。そのため、メインレール圧Ｐｒを円滑に目標圧力Ｐｒｓｔまで上昇させることができる。また、エンジン１の速やかな停止を実現することができる。

ＥＣＵ２０は、停止時レール昇圧制御の実行中にレール圧センサ３７の出力信号を継続的にモニタリングする。そして、メインレール圧Ｐｒが目標圧力Ｐｒｓｔまで上昇した時点で、ＥＣＵ２０は第１調量弁６５を閉弁し、第２調量弁６６を開弁する。これにより、高圧サプライポンプ５０による燃料の圧送対象を、メインレール３２からサブレール６２に切り替えることができる。これにより、メインレール３２への燃料の圧送が停止される
ので、次回の不圧送噴射制御が開始されるまで減圧弁４１が閉弁状態に維持される。その結果、エンジン１が停止している間もメインレール圧Ｐｒが開放されることなく、目標圧力Ｐｒｓｔに維持される。

一方、高圧サプライポンプ５０からサブレール６２への高圧燃料の圧送が開始されると、ＥＣＵ２０は、メインレール３２への圧送時と同様に高圧サプライポンプ５０の負荷を可及的に増加させる。具体的には、サブ減圧弁７０を閉弁状態に維持し且つＳＣＶ３３の開度を全開に維持する。これにより、エンジン１が停止される際にサブレール圧Ｐｓｒをできるだけ高く上昇させることができ、且つエンジン１を速やかに停止させることができる。そして、ＥＣＵ２０は、次にサブレール６２からメインレール３２へと燃料を供給する時期までサブ減圧弁７０を閉弁状態に維持する。これにより、そのときまでサブレール圧Ｐｓｒを高圧状態に維持しておくことができる。本実施例においてはこの制御を行うＥＣＵ２０が、本発明における停止時副蓄圧室昇圧手段に相当する。

次に、エンジン１が始動される際にＥＣＵ２０によって実行される制御について説明する。ＥＣＵ２０は自動復帰条件が成立したと判定すると、ＥＣＵ２０は、メインレール圧Ｐｒが基準圧力Ｐｒｓｂ以上に維持される範囲内で不圧送噴射制御を実行する。本実施例では、エンジン１の再始動にかかる不圧送噴射制御が開始されるまでメインレール圧Ｐｒが目標圧力Ｐｒｓｔに維持されるため、不圧送噴射制御を円滑に行うことができる。

ここで、不圧送噴射制御の実行によりメインレール圧Ｐｒは徐々に低下していく。そこで、本実施例では、少なくともメインレール圧Ｐｒが基準圧力Ｐｒｓｂよりも低くなったときにサブレール６２からメインレール３２へと燃料を供給させる。そして、メインレール圧Ｐｒを目標圧力Ｐｒｓｔまで上昇させることとした。

具体的には、ＥＣＵ２０は、レール圧センサ３７及びサブレール圧センサ６８の出力信号からメインレール圧Ｐｒ及びサブレール圧Ｐｒｓを取得し、これらの大小を比較する。そして、メインレール圧Ｐｒがサブレール圧Ｐｒｓよりも低いと判定された場合、第１調量弁６５及び第２調量弁６６を閉弁した状態で、適宜のタイミングにて第３調量弁６７を開弁する。

その結果、双方のレール圧の差によってサブレール６２からメインレール３２へと燃料が供給（圧送）され、メインレール圧Ｐｒを高めることができる。また、メインレール圧Ｐｒを上昇させるときに高圧サプライポンプ５０の負荷が発生しないので、クランクシャフト１２に対するフリクションが発生しない。従って、エンジン１の始動性をより好適に向上させることができる。

ここで、第３調量弁６７の開弁タイミング、すなわちサブレール６２からメインレール３２への燃料の供給タイミングや、燃料の供給量について説明する。本実施例では、エンジン１が始動される際のメインレール圧Ｐｒが基準圧力Ｐｒｓｂ以上に維持されるようにサブレール６２からメインレール３２へと燃料を供給する。つまり、不圧送噴射制御を継続すると徐々にメインレール圧Ｐｒが低下していくところ、該メインレール圧Ｐｒが基準圧力Ｐｒｓｂを下回ることのないようにサブレール６２からの燃料供給が行われる。従って、不圧送噴射制御を中断させることなくエンジン１の始動を完了することができるので、エンジン１を可及的速やかに始動させることができる。

なお、本実施例ではエンジン１が停止される際に停止時レール昇圧制御を実行しているが、同制御の実行を省略することも可能である。その場合、エンジン１に対する自動復帰条件が成立するときのメインレール圧Ｐｒが基準圧力Ｐｒｓｂよりも低くなることが想定されるが、その場合にはサブレール６２からメインレール３２へと燃料を供給させること
によって、メインレール圧Ｐｒを目標圧力Ｐｒｓｔまで上昇させれば良い。これにより、エンジン１が始動される際に不圧送噴射制御を円滑に行うことができる。

以上のように、実施例１乃至３において本発明の実施形態を説明したが、これらの実施例には本発明の本旨を逸脱しない範囲内で種々の変更、追加等を加え得る。本実施形態においては、エコラン運転に伴ってエンジン１が自動停止、および再始動される際に本発明を適用する例について説明したが、本発明の適用はこれに限定されるものではない。

例えば、本実施形態にかかるハイブリッド車両は、車両走行時においても走行条件に応じてエンジン１の自動停止、及び自動復帰（再始動）が行われる。従って、このような場面で本発明を適用すると好適である。なお、本実施形態にかかるエンジン１を搭載する車両としては、ハイブリッド車両と同様にエコラン運転が可能なエコノミーランニング車両であっても良いのはもちろんであるが、いわゆるアイドリングストップ機能を具備しない車両であっても構わない。例えば、アイドリングストップ機能を具備しない車両では、ドライバによってイグニッションがＯＦＦされた際に、実施例２、３で説明したエンジン１の停止時にかかる制御を行い、イグニッションがＯＮされた際に実施例１で説明したエンジン１の始動時にかかる制御を行うことができる。

実施例１におけるエンジンの概略構成を示した図である。 実施例１におけるエンジンの燃料供給系の概略構成図である。 実施例１における高圧サプライポンプの内部構成を示した図である。 実施例１におけるエンジンの始動制御ルーチンを示すフローチャートである。 実施例２におけるエンジンの停止制御ルーチンを示すフローチャートである。 実施例２において、エンジンが始動される際のレール圧Ｐｒの変化を例示した図である。 実施例３におけるエンジンの燃料供給系の概略構成図である。

符号の説明

１・・・エンジン
２・・・気筒
１０・・燃料噴射弁
１２・・クランクシャフト
２０・・ＥＣＵ
３１・・フィードポンプ
３２・・コモンレール
３３・・ＳＣＶ
３４・・低圧配管
３５・・高圧配管
３６・・供給枝管
３７・・レール圧センサ
３８・・第１リターン配管
４０・・第２リターン配管
４１・・減圧弁
４２・・第３リターン配管
５０・・高圧サプライポンプ
５２・・ポンプ駆動軸
５５・・プランジャ
５６・・圧縮室
６２・・サブレール
６３・・サブ高圧配管
６４・・レール間連通配管６４
６８・・サブレール圧センサ
６９・・第４リターン配管
７０・・サブ減圧弁

Claims (4)

1. 内燃機関の燃焼室に燃料を噴射する燃料噴射弁と、
   前記燃料噴射弁に供給する燃料を蓄圧する蓄圧室と、
   前記内燃機関により駆動され前記蓄圧室に燃料を圧送する圧送装置と、
   前記内燃機関が始動される際において前記蓄圧室の燃料圧力が前記燃焼室での燃焼の可否を判定するための基準圧力以上である場合に、前記圧送装置による燃料の圧送を停止させた状態で前記燃料噴射弁に燃料を噴射させる不圧送噴射制御を実行する不圧送噴射制御手段と、
   を備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。
2. 前記内燃機関が停止される際において、前記圧送装置に前記蓄圧室へと燃料を圧送させることによって前記蓄圧室の燃料圧力を前記基準圧力よりも高圧側の目標圧力以上に上昇させ、且つ上昇させた前記蓄圧室の燃料圧力を次回の前記不圧送噴射制御が開始されるまで維持する停止時蓄圧室昇圧手段を、
   更に備えることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
3. 前記内燃機関が始動される際において、前記蓄圧室の燃料圧力が前記基準圧力よりも低い場合に、前記圧送装置に前記蓄圧室へと燃料を圧送させることによって前記蓄圧室の燃料圧力を前記基準圧力よりも高圧側の目標圧力以上に上昇させる始動時蓄圧室昇圧手段を、
   更に備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の内燃機関の制御装置。
4. 前記圧送装置により圧送される燃料を蓄圧し、且つ蓄圧した燃料を前記蓄圧室に供給可能な副蓄圧室と、
   前記内燃機関が停止される際において、前記圧送装置に前記副蓄圧室へと燃料を圧送させることによって前記副蓄圧室の燃料圧力を上昇させ且つ次に前記副蓄圧室から前記蓄圧室へと燃料を供給するまで前記副蓄圧室の燃料圧力を維持する停止時副蓄圧室昇圧手段と、
   前記内燃機関が始動される際において、少なくとも前記蓄圧室の燃料圧力が前記基準圧力よりも低い場合に前記副蓄圧室から前記蓄圧室へと燃料を供給させることによって前記蓄圧室の燃料圧力を前記基準圧力よりも高圧側の目標圧力以上に上昇させる副蓄圧室内燃料供給手段と、
   を更に備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の内燃機関の制御装置。

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