JP2016156317A - エンジンの燃圧制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】燃圧の過剰低下を抑えつつ、エンジン負荷低下時の燃圧の速やかな低下を実現することのできるエンジンの燃圧制御装置を提供する。【解決手段】エンジン負荷が将来低下すると予測したときに（Ｓ１０６：ＹＥＳ）、高圧燃料ポンプの加圧動作を停止する先読減圧制御を開始するとともに（Ｓ１０７）、その先読減圧制御の実行中に（ＸＤＰＭＰＳＴＰ＝ＯＮ）、実燃圧ＰＲが、下限ガード値ＰＲＧＤ以下、且つ目標燃圧ＰＲＲＱよりも低い値となったときには（Ｓ１０２：ＹＥＳ）、実燃圧ＰＲを下限ガード値ＰＲＧＤに保持するように高圧燃料ポンプの燃料吐出量を制御する下限ガード処理を行うようにした（Ｓ１０３）。【選択図】図３

Description

本発明は、エンジンに供給される燃料の圧力を制御するエンジンの燃圧制御装置に関する。

エンジンにおいて燃焼される燃料を噴射するインジェクターは、一度の噴射当たりの噴射時間に下限があり、インジェクターに供給される燃料の圧力（燃圧）が高いときには、噴射可能な燃料の最小量（最小噴射量）が多くなる。そのため、燃料噴射量が少ない低負荷運転時に、燃圧が高い状態にあると、燃料噴射量が要求よりも多くなってしまう。特に、筒内噴射式ガソリンエンジンのように、燃圧の高いエンジンでは、燃圧がインジェクターの最小噴射量に与える影響が大きくなる。そのため、そうしたエンジンでは、エンジン回転速度やエンジン負荷に基づき目標燃圧を設定し、実際の燃圧（実燃圧）がその目標燃圧に近づくように燃料ポンプの燃料吐出量を制御することで、エンジンの運転状態に応じた適度な値となるように燃圧を制御している。

従来、そうした燃圧制御装置として、特許文献１に記載の装置が知られている。同文献に記載の燃圧制御装置では、通常は、燃料ポンプの燃料吐出量を、実燃圧と目標燃圧との偏差に応じてフィードバック制御するようにしている。ただし、そうしたフィードバック制御を最適化しても、減速運転時には、エンジン負荷の低下に応じて燃料消費量が減少して、燃圧が下がり難くなるため、燃圧が目標に対して追従しきれないことがある。そこで、上記文献に記載の燃圧制御装置では、アクセルペダルの操作状況から減速運転であると判定されたときには、フィードバック制御を一時停止して、エンジン回転数とアクセルペダル操作量から設定された減量指令値に燃料ポンプの燃料吐出量を制限することで、速やかな減圧を可能としている。

特開２００９−２０９８２９号公報

ところで、エンジン負荷が低下すると、燃料噴射量が少なくなって燃料消費が減少するため、燃料ポンプの燃料吐出量を制限しても、燃圧の速やかな低下が困難となる。そのため、減速運転時における燃圧の低下を確実に行うには、エンジン負荷が将来低下することをより早い時期に予測して、燃料吐出量の制限をより早い時期から開始することが望ましい。しかしながら、エンジンの運転状況によっては、エンジン負荷の低下が予測よりも遅くなることがある。そうした場合、燃料吐出量の制限が、エンジン負荷が高く、燃料消費量が多い状態で行われることになり、燃圧が下がり過ぎてしまう虞がある。

本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その解決しようとする課題は、燃圧の過剰低下を抑えつつ、エンジン負荷低下時の燃圧の速やかな低下を実現することのできるエンジンの燃圧制御装置を提供することにある。

上記課題を解決するエンジンの燃圧制御装置は、インジェクターに供給される燃料の圧力の現在値である実燃圧を、エンジン負荷に基づき設定された目標燃圧とすべく燃料ポンプの燃料吐出量を制御するとともに、エンジン負荷が将来低下すると予測したときに、燃料ポンプの燃料吐出量を前記目標燃圧の現在値に応じた値よりも少なくする先読減圧制御を行うポンプ制御部を備える。そして、そのポンプ制御部は、先読減圧制御の実行中に実燃圧が、規定の下限ガード値以下、且つ目標燃圧よりも低い値となったときに、実燃圧を下限ガード値に保持するように燃料吐出量を制御する下限ガード処理を行うようにしている。

上記燃圧制御装置では、エンジン負荷が将来低下すると予測されるときには、先読減圧制御が実行されて、実際にエンジン負荷が低下して燃料消費量が減少する前から燃料ポンプの燃料吐出量が減量される。そのため、エンジン負荷の低下時に実燃圧を速やかに低下させることが可能となる。このときの先読減圧制御の開始後に、エンジン負荷が予測通りに低下したときには、そのエンジン負荷の低下に応じて目標燃圧も低下する。一方、先読減圧制御の開始後に、エンジン負荷が予測通りに低下せず、高い値のままとなっていれば、目標燃圧も高い値に保たれる。よって、先読減圧制御の実行中に実燃圧が低下したにも拘らず、目標燃圧が低下しない状態となったときには、エンジン負荷が予測通りに低下しておらず、実燃圧の過剰低下が生じる虞がある。

その点、上記エンジンの燃圧制御装置では、先読減圧制御の実行中に実燃圧が規定の下限ガード値以下に低下し、且つ実燃圧が目標燃圧よりも低い値となったときには、下限ガード処理が行われる。そして、その下限ガード処理により、実燃圧を下限ガード値に保持すべく燃料吐出量の制御が行われ、それ以上の実燃圧の低下が抑えられる。したがって、上記エンジンの燃圧制御装置によれば、燃圧の過剰低下を抑えつつ、エンジン負荷低下時の燃圧の速やかな低下を実現することができる。

上記エンジンの燃圧制御装置において、ポンプ制御部は、先読減圧制御の開始からの継続時間が規定値以上であり、且つ実燃圧から目標燃圧を減算した値が規定値以下のときには、先読減圧制御を終了して、実燃圧を目標燃圧とするための燃料吐出量の制御を再開することが望ましい。こうした場合、先読減圧制御が不必要に継続されて実燃圧が過剰に低下されてしまうことが抑えられる。

上記エンジンの燃圧制御装置において、先読減圧制御での燃料吐出量の制限は、例えば燃料ポンプの加圧動作を停止することで行うことができる。こうした場合、先読減圧制御の実行中に、燃料ポンプの燃料吐出量を「０」として、より速やかに実燃圧を低下できるようになる。

上記エンジンの燃圧制御装置において、ポンプ制御部は、下限ガード処理の実行中に、目標燃圧が下限ガード値以下となったとき、先読減圧制御の開始からの経過時間が規定の時間以上となったとき、及び将来のエンジン負荷の増加率が規定値以上となると予測されたときのいずれかとなったときに、同下限ガード処理を終了することが望ましい。こうした場合、下限ガード処理を適切な時期に終了して、通常の目標燃圧に応じた燃料吐出量制御を再開することができる。

なお、ポンプ制御部によるエンジン負荷の低下の予測は、例えばエンジントルクの要求値である要求トルクに基づき行うことが可能である。

エンジンの燃圧制御装置の一実施形態が適用されるエンジンの燃料系の構成を模式的に示す略図。 同実施形態の燃圧制御装置において演算される目標燃圧ＰＲＲＱとエンジン回転数ＮＥ及びエンジン負荷ＫＬとの関係を示すグラフ。 同実施形態の燃圧制御装置において実行される先読減圧／下限ガード実行判定ルーチンのフローチャート。 同実施形態の燃圧制御装置において実行される燃料吐出量制御ルーチンのフローチャート。 エンジン負荷の低下に遅れが生じたときに下限ガード処理を実行しなかった場合の先読減圧制御の実行態様の一例を示すタイムチャート。 エンジン負荷の低下に遅れが生じたときに下限ガード処理を実行しなかった場合の先読減圧制御の実行態様の一例を示すタイムチャート。

以下、エンジンの燃圧制御装置の一実施形態を、図１〜図６を参照して詳細に説明する。なお、本実施形態の燃圧制御装置は、車載用の筒内噴射式ガソリンエンジンに適用されるものとなっている。

図１に示すように、本実施形態の燃圧制御装置が適用されるエンジンの燃料系は、燃料を貯留する燃料タンク１０を備える。燃料タンク１０の内部には、燃料を濾過するフィルター１１と、そのフィルター１１を介して燃料タンク１０内の燃料を汲み上げるフィードポンプ１２とが設けられている。フィードポンプ１２は、逆止弁２５が設けられた低圧燃料配管１３を介して高圧燃料ポンプ１４に接続されている。

高圧燃料ポンプ１４は、シリンダー１５とそのシリンダー１５に配設されたプランジャー１６とを備える。プランジャー１６は、エンジンのカムシャフト１７に設けられたカム１８により、シリンダー１５に沿って往復摺動されるようになっている。シリンダー１５内には、プランジャー１６の先端により加圧室１９が区画形成されており、その加圧室１９には、通電に応じて閉弁する常開式の電磁弁である吐出弁２０を介して低圧燃料配管１３が接続されている。更に、加圧室１９には、逆止弁２１を介して高圧燃料配管２２が接続されている。そして、高圧燃料ポンプ１４は、その高圧燃料配管２２を介してデリバリーパイプ２３に接続されている。そして、そのデリバリーパイプ２３には、エンジンの各気筒の燃焼室に設置された筒内インジェクター２４が接続されている。また、デリバリーパイプ２３には、その内部に蓄えられて各気筒の筒内インジェクター２４に供給される燃料の圧力（実燃圧ＰＲ）を検出する燃圧センサー２６が設けられている。

こうした高圧燃料ポンプ１４では、吐出弁２０への通電を停止して同吐出弁２０を開弁させた状態でプランジャー１６が下降すると、加圧室１９の容積拡大に応じて、低圧燃料配管１３から加圧室１９内に燃料が吸引される。吐出弁２０の開弁を保持したまま、プランジャー１６が上昇すると、加圧室１９内に吸引された燃料が同加圧室１９の容積縮小に応じて低圧燃料配管１３に戻される。一方、プランジャー１６の上昇中に通電を開始して吐出弁２０を閉弁すると、加圧室１９内に密封された燃料は、同加圧室１９の容積縮小に応じて加圧される。そして、加圧室１９内の燃料の圧力が逆止弁２１の開弁圧まで高まると、同逆止弁２１が開弁して、加圧された加圧室１９内の燃料が高圧燃料配管２２に吐出される。こうした高圧燃料ポンプ１４では、プランジャー１６の昇降周期における吐出弁２０の通電期間の比である通電デューティー比ＤＵＴＹを変更することで、燃料吐出量を調整可能となっている。

こうした燃料系を備えるエンジンは、電子制御ユニット２７により制御されている。電子制御ユニット２７は、エンジン制御に係る各種演算処理を行う中央演算処理装置、エンジン制御用のプログラムやデータが記憶された読出専用メモリー、中央演算処理装置の演算結果やセンサーの検出結果などを一時的に記憶する読書可能メモリーを備える。そして、電子制御ユニット２７には、上記燃圧センサー２６に加え、クランク角センサー２８、エアフローメーター２９、アクセルペダルセンサー３０などの検出信号が入力されている。なお、クランク角センサー２８は、エンジンのクランクシャフトの回転位相（クランク角）を検出し、エアフローメーター２９は、エンジンの吸入空気量ＧＡを検出する。更にアクセルペダルセンサー３０は、アクセルペダルの踏み込み量（アクセルペダル開度ＡＣＣＰ）を検出する。

電子制御ユニット２７は、クランク角センサー２８からエンジン回転数ＮＥを、そのエンジン回転数ＮＥ及びエアフローメーター２９の検出結果からエンジン負荷ＫＬを演算する。更に電子制御ユニット２７は、アクセルペダルセンサー３０の検出結果などに基づき、エンジントルクの要求値である要求トルクＴＱを演算するとともに、吸入空気量ＧＡが応答可能な範囲で要求トルクＴＱを実現するときのエンジントルクの予測値である将来トルクＴＱＲＱを演算する。そして、電子制御ユニット２７は、上記吐出弁２０の開閉駆動を通じて、高圧燃料ポンプ１４の燃料吐出量を制御する。すなわち、本実施形態では、電子制御ユニット２７がポンプ制御部に相当する構成となっている。

高圧燃料ポンプ１４の燃料吐出量の制御は、基本的には以下の態様で行われる。すなわち、電子制御ユニット２７はまず、エンジン回転数ＮＥ、エンジン負荷ＫＬ等に基づき、目標燃圧ＰＲＲＱを演算する。そして、電子制御ユニット２７は、燃圧センサー２６により検出された実燃圧ＰＲとその目標燃圧ＰＲＲＱとの偏差に基づき、実燃圧ＰＲを目標燃圧ＰＲＲＱとすべく、高圧燃料ポンプ１４の燃料吐出量をフィードバック制御する。

図２に示すように、目標燃圧ＰＲＲＱは、エンジン回転数ＮＥが高いほど、或いはエンジン負荷ＫＬが高いほど、大きい値に設定される。こうした目標燃圧ＰＲＲＱの設定は、次の目的でなされている。筒内インジェクター２４の燃料噴射率（単位時間当たりに噴射される燃料の量）は、実燃圧ＰＲが高いほど多くなる。そこで、燃料噴射量の多い高負荷／高回転運転時には、必要な量の燃料をより短い時間で噴射可能とするため、目標燃圧ＰＲＲＱを高くしている。一方、筒内インジェクター２４のノズル開弁時間には下限があり、実燃圧ＰＲが高いと、筒内インジェクター２４の最小噴射量が多くなる。そこで、燃料噴射量の少ない低負荷／低回転運転時には、高精度の少量燃料噴射を可能とするため、目標燃圧ＰＲＲＱを低くしている。

ところで、車両の減速時にエンジン負荷ＫＬが低下すると、筒内インジェクター２４の燃料噴射量も減少する。一方、実燃圧ＰＲは、筒内インジェクター２４の燃料噴射に応じたデリバリーパイプ２３の燃料消費量と、高圧燃料ポンプ１４の燃料吐出量との偏差に応じて昇降する。そのため、車両の減速によりエンジン負荷ＫＬが急低下した場合には、高圧燃料ポンプ１４の燃料吐出量を減少しても、燃料消費量も減少するため、エンジン負荷ＫＬの低下に応じた目標燃圧ＰＲＲＱの低下に実燃圧ＰＲが追従できないことがある。そしてその結果、筒内インジェクター２４の最小噴射量が過多となり、要求通りに燃料噴射量を制御できなくなる虞がある。

そこで、本実施形態では、電子制御ユニット２７は、エンジン負荷ＫＬの将来の推移を将来トルクＴＱＲＱに基づき予測する。そして、電子制御ユニット２７は、エンジン負荷ＫＬが将来低下すると予測したときには、目標燃圧ＰＲＲＱに応じて設定される値よりも小さくなるように高圧燃料ポンプ１４の燃料吐出量を制限する先読減圧制御を行うようにしている。より具体的には、先読減圧制御に際して電子制御ユニット２７は、吐出弁２０を開弁した状態に保持して高圧燃料ポンプ１４の加圧動作を停止することで、その燃料吐出量を「０」としている。更に、電子制御ユニット２７は、先読減圧制御の実行中に所定の条件が満たされたときに、実燃圧ＰＲを規定の下限ガード値ＰＲＧＤに保持するように高圧燃料ポンプ１４の燃料吐出量を制御する下限ガード処理を行う。

図３は、こうした先読減圧制御及び下限ガード処理の実行判定にかかる先読減圧／下限ガード実行判定ルーチンのフローチャートを示している。本ルーチンの処理は、エンジンの運転中、規定の制御周期毎に電子制御ユニット２７により実行される。

本ルーチンの処理が開始されると、まずステップＳ１００において、下限ガード処理の終了条件が満たされているか否かが判定される。下限ガード処理の終了条件は、下記（ａ１）〜（ａ３）のいずれかが成立したときに満たされる。

（ａ１）目標燃圧ＰＲＲＱが下限ガード値ＰＲＧＤ以下であること。なお、下限ガード値ＰＲＧＤの値には、安定した燃焼を維持可能な最小燃圧よりも若干高い圧力が設定されている。

（ａ２）先読減圧制御の開始からの経過時間である先読減圧実行時間ＣＰＲＧＤが規定の終了判定時間ＴＰＲＧＤ以上となっていること。なお、終了判定時間ＴＰＲＧＤの値には、目標燃圧ＰＲＲＱの下限値まで実燃圧ＰＲを確実に低下可能な先読減圧制御の実行時間が設定されている。

（ａ３）将来のエンジン負荷ＫＬの増加率が規定値以上となるとの予測がなされていること。具体的には、将来トルクＴＱＲＱの増加率ΔＴＱが規定の上昇判定値ＤＴＱＡを上回っていること。なお、増加率ΔＴＱは、現在とその規定時間後の時点との間の期間における将来トルクＴＱＲＱの増加量を表している。すなわち、増加率ΔＴＱは、将来トルクＴＱＲＱから予測される、将来のエンジントルクの増加率を表し、その値は、将来のエンジン負荷ＫＬの増加率の予測値の指標値となっている。また、上昇判定値ＤＴＱＡの値には、エンジン負荷ＫＬの低下がその後に止まる可能性が高いと判断されるときの将来トルクＴＱＲＱの増加率ΔＴＱの値が設定されている。

ここで、上記（ａ１）〜（ａ３）のいずれか一つ以上が成立し、下限ガード処理の終了条件が満たされていれば（Ｓ１００：ＹＥＳ）、ステップＳ１０１に処理が進められる。そして、そのステップＳ１０１において、下限ガード実行フラグＸＰＲＧＤがクリア（ＯＦＦ）された後、ステップＳ１０４に処理が進められる。一方、上記（ａ１）〜（ａ３）のいずれも成立しておらず、下限ガード処理の終了条件が満たされていなければ（Ｓ１００：ＮＯ）、ステップＳ１０２に処理が進められる。

ステップＳ１０２に処理が進められると、そのステップＳ１０２において、下限ガード処理の開始条件が満たされているか否かが判定される。下限ガード処理の開始条件は、下記（ｂ１）〜（ｂ３）のすべてが成立したときに満たされる。

（ｂ１）先読減圧実行フラグＸＤＰＭＰＳＴＰがセット（ＯＮ）されていること。
（ｂ２）実燃圧ＰＲが下限ガード値ＰＲＧＤ以下であること。
（ｂ３）実燃圧ＰＲが目標燃圧ＰＲＲＱよりも低いこと。

ここで、上記（ｂ１）〜（ｂ３）のいずれか一つ以上が不成立であり、下限ガード処理の開始条件が満たされていなければ（Ｓ１０２：ＮＯ）、そのままステップＳ１０４に処理が進められる。一方、上記（ｂ１）〜（ｂ３）のすべてが成立し、下限ガード処理の開始条件が満たされていれば（Ｓ１０２：ＹＥＳ）、ステップＳ１０３に処理が進められる。そして、そのステップＳ１０３において、下限ガード実行フラグＸＰＲＧＤがセット（ＯＮ）された後、ステップＳ１０４に処理が進められる。

ステップＳ１０４に処理が進められると、そのステップＳ１０４において、先読減圧制御の終了条件が満たされているか否かが判定される。先読減圧制御の終了条件は、下記（ｃ１）〜（ｃ４）のいずれかが成立したときに満たされる。

（ｃ１）先読減圧制御の開始からの経過時間である先読減圧実行時間ＣＰＲＧＤが規定の終了判定時間ＴＰＲＧＤ以上であり、且つ実燃圧ＰＲと目標燃圧ＰＲＲＱの偏差ΔＰＲが、すなわち実燃圧ＰＲから目標燃圧ＰＲＲＱを減算した値が、規定の終了判定値ＤＰＰＬ以下であること。

（ｃ２）将来のエンジン負荷ＫＬの増加率が規定値以上となるとの予測がなされること。具体的には、将来トルクＴＱＲＱの増加率ΔＴＱが上昇判定値ＤＴＱＡを上回っていること。

（ｃ３）エンジン始動時であること。なお、本条件は、エンジン始動時に先読減圧実行フラグＸＤＰＭＰＳＴＰをクリアした状態に初期化するために設けられている。
（ｃ４）下限ガード実行フラグＸＰＲＧＤがセット（ＯＮ）されていること。

ここで、上記（ｃ１）〜（ｃ４）のいずれか一つ以上が成立し、先読減圧制御の終了条件が満たされていれば（Ｓ１０４：ＹＥＳ）、ステップＳ１０５に処理が進められる。そして、そのステップＳ１０５において、先読減圧実行フラグＸＤＰＭＰＳＴＰがクリア（ＯＦＦ）された後、今回の本ルーチンの処理が終了される。一方、上記（ｃ１）〜（ｃ４）のすべてが成立しておらず、先読減圧制御の終了条件が満たされていなければ（Ｓ１０４：ＮＯ）、ステップＳ１０６に処理が進められる。

ステップＳ１０６に処理が進められると、そのステップＳ１０６において、先読減圧制御の開始条件が満たされているか否かが判定される。先読減圧制御の開始条件は、下記（ｄ１）〜（ｄ３）のすべてが成立したときに満たされる。

（ｄ１）将来トルクＴＱＲＱが先読減圧実行上限値ＴＱ０以下であること。
（ｄ２）エンジン負荷ＫＬが将来低下すると予測されていること。具体的には、将来トルクＴＱＲＱの増加率ΔＴＱが低下判定値ＤＴＱＤ以下となっていること。なお、低下判定値ＤＴＱＤには、上昇判定値ＤＴＱＡよりも小さい、規定の負の値が設定されている。

（ｄ３）実燃圧ＰＲが先読減圧実行下限燃圧ＰＲＨ以上であること。
ここで、上記（ｄ１）〜（ｄ３）のいずれか一つ以上が不成立であり、先読減圧制御の開始条件が満たされていなければ（Ｓ１０６：ＮＯ）、そのまま今回の処理が終了される。一方、上記（ｄ１）〜（ｄ３）のすべてが成立し、先読減圧制御の開始条件が満たされていれば（Ｓ１０６：ＹＥＳ）、ステップＳ１０７に処理が進められる。そして、そのステップＳ１０７において、先読減圧実行フラグＸＤＰＭＰＳＴＰがセット（ＯＮ）された後、今回の本ルーチンの処理が終了される。

図４は、こうした先読減圧／下限ガード実行判定ルーチンの結果に応じて高圧燃料ポンプ１４の燃料吐出量を制御する吐出量制御ルーチンのフローチャートである。本ルーチンの処理は、電子制御ユニット２７により、先読減圧／下限ガード実行判定ルーチンの処理に続けて実行される。

本ルーチンの処理が開始されると、まずステップＳ２００において、上述の態様で、エンジン回転数ＮＥ、エンジン負荷ＫＬ等に基づき目標燃圧ＰＲＲＱが演算される。
続いて、ステップＳ２０１において、先読減圧実行フラグＸＤＰＭＰＳＴＰがセット（ＯＮ）されているか否かが判定される。ここで、先読減圧実行フラグＸＤＰＭＰＳＴＰがセットされていれば（ＹＥＳ）、ステップＳ２０２に処理が進められ、そのステップＳ２０２において、高圧燃料ポンプ１４の加圧動作を停止すべく吐出弁２０の開弁保持を指令した後、今回の本ルーチンの処理が終了される。すなわち、このときの吐出弁２０の通電デューティー比ＤＵＴＹは、「０」に設定される。

一方、先読減圧実行フラグＸＤＰＭＰＳＴＰがクリア（ＯＦＦ）されていれば（Ｓ２０１：ＮＯ）、ステップＳ２０３に処理が進められ、そのステップＳ２０３において、下限ガード実行フラグＸＰＲＧＤがセット（ＯＮ）されているか否かが判定される。ここで、下限ガード実行フラグＸＰＲＧＤがセットされていれば（ＹＥＳ）、ステップＳ２０４に処理が進められ、そのステップＳ２０４において、実燃圧ＰＲが下限ガード値ＰＲＧＤに保持するように高圧燃料ポンプ１４の燃料吐出量をフィードバック制御した後、今回の本ルーチンの処理が終了される。すなわち、このときの吐出弁２０の通電デューティー比ＤＵＴＹは、実燃圧ＰＲと下限ガード値ＰＲＧＤとの偏差ΔＰＲＧＤに応じて設定される。

また、下限ガード実行フラグＸＰＲＧＤがクリアされていれば（Ｓ２０３：ＮＯ）、ステップＳ２０５に処理が進められ、そのステップＳ２０５において、実燃圧ＰＲと目標燃圧ＰＲＲＱとの偏差に基づき高圧燃料ポンプ１４の燃料吐出量をフィードバック制御した後、今回の本ルーチンの処理が終了される。すなわち、このときの吐出弁２０の通電デューティー比ＤＵＴＹは、実燃圧ＰＲと目標燃圧ＰＲＲＱとの偏差ΔＰＲに応じて設定される。

続いて、こうした本実施形態の作用を説明する。
図５は、エンジン負荷ＫＬの低下に遅れが生じたときに下限ガード処理を実行しなかった場合の先読減圧制御の実行態様の一例を示している。

同図の時刻ｔ１からの要求トルクＴＱの低下に対して、同図に一点鎖線で示すように将来トルクＴＱＲＱが演算される。ここでは、その後、先読減圧制御が開始されて、高圧燃料ポンプ１４の燃料吐出量が「０」とされている。

ただし、同図の例では、将来トルクＴＱＲＱの低下に対して、実際のエンジントルク（実トルク）の低下に遅れが生じている。エンジン負荷ＫＬは、実トルクに準じた態様で推移するため、このときにはエンジン負荷ＫＬが高く、燃料消費量が多い状態で先読減圧制御が実行される。そのため、実燃圧ＰＲの低下が早まってしまい、目標燃圧ＰＲＲＱに対して実燃圧ＰＲが大幅にアンダーシュートしてしまうようになる。

図６は、エンジン負荷ＫＬの低下に遅れが生じたときに下限ガード処理を実行する場合の、すなわち本実施形態の燃圧制御装置の先読減圧制御の実行態様の一例を示している。
ここでは、時刻ｔ１における先読減圧制御の開始後の時刻ｔ２において、実燃圧ＰＲが下限ガード値ＰＲＧＤまで低下すると、下限ガード処理が開始されて、高圧燃料ポンプ１４の加圧動作が再開される。そして、実燃圧ＰＲが下限ガード値ＰＲＧＤを保つように高圧燃料ポンプ１４の燃料吐出量が制御される。そのため、実燃圧ＰＲの過剰低下が抑えられる。

なお、このときの下限ガード処理は、目標燃圧ＰＲＲＱが下限ガード値ＰＲＧＤまで低下したとき、先読減圧制御の開始からの経過時間（先読減圧実行時間ＣＰＲＧＤ）が終了判定時間ＴＰＲＧＤに達したとき、将来のエンジン負荷ＫＬの増加率が規定値以上となると予測されたとき、のいずれかまで継続される。そして、下限ガード処理が終了すると、目標燃圧ＰＲＲＱに応じた通常の燃料吐出量のフィードバック制御が再開される。

以上の本実施形態のエンジンの燃圧制御装置によれば、以下の効果を奏することができる。
（１）本実施形態では、エンジン負荷ＫＬが将来低下すると予測されるときには、先読減圧制御が実行されて、実際にエンジン負荷ＫＬが低下して燃料消費量が減少する前から高圧燃料ポンプ１４の燃料吐出量が「０」に制限される。そのため、燃料消費量が減少して、低下し難くなる前に、実燃圧ＰＲを低下させることができ、車両減速時のエンジン負荷ＫＬの低下に際して、実燃圧ＰＲを速やかに低下することができる。

（２）先読減圧制御の実行中に実燃圧ＰＲが、下限ガード値ＰＲＧＤ以下、且つ目標燃圧ＰＲＲＱよりも低い値となったときに、実燃圧ＰＲを下限ガード値ＰＲＧＤに保持するように燃料吐出量を制御する下限ガード処理を行っている。そのため、エンジン負荷ＫＬの低下が予測よりも遅れても、実燃圧ＰＲの低下が下限ガード値ＰＲＧＤ付近で止まるようになる。したがって、実燃圧ＰＲの過剰低下を抑えつつ、エンジン負荷ＫＬの低下時における実燃圧ＰＲの速やかな低下を実現することができる。

（３）先読減圧制御の実行中に、その開始からの継続時間（先読減圧実行時間ＣＰＲＧＤ）が終了判定時間ＴＰＲＧＤ以上であり、且つ実燃圧ＰＲから目標燃圧ＰＲＲＱを減算した値（偏差ΔＰＲ）終了判定値ＤＰＰＬ以下であれば、その時点で先読減圧制御を終了している。そして、その先読減圧制御の終了後、目標燃圧ＰＲＲＱに基づく燃料吐出量のフィードバック制御を再開するようにしている。そのため、先読減圧制御が不必要に継続されて実燃圧ＰＲが過剰に低下されてしまうことが抑えられる。

（４）先読減圧制御での燃料吐出量の制限を、高圧燃料ポンプ１４の加圧動作を停止することで行っているため、先読減圧制御の実行中により速やかに実燃圧ＰＲを低下できる。

（５）下限ガード処理の実行中に、目標燃圧ＰＲＲＱが下限ガード値ＰＲＧＤまで低下したとき、先読減圧制御の開始からの経過時間（先読減圧実行時間ＣＰＲＧＤ）が終了判定時間ＴＰＲＧＤに達したとき、将来のエンジン負荷ＫＬの増加率が規定値以上となると予測されたとき、のいずれかに、下限ガード処理を終了するようにしている。そのため、下限ガード処理を適切な時期に終了して、通常の目標燃圧ＰＲＲＱに応じた燃料吐出量のフィードバック制御を再開することができる。

（６）エンジントルクの要求値である要求トルクＴＱに応じて演算された将来トルクＴＱＲＱに基づきエンジン負荷ＫＬの低下を予測している。そのため、エンジン負荷の将来の低下をより正確に予測することができる。

なお、上記実施形態は以下のように変更して実施することもできる。
・上記実施形態では、エンジン回転数ＮＥとエンジン負荷ＫＬとに基づき、目標燃圧ＰＲＲＱを設定していた。なお、エンジンによっては、実燃圧ＰＲをエンジン回転数ＮＥに応じて変化させなくても、燃焼状態に大きな影響が生じないものがある。そうしたエンジンに適用する場合には、エンジン負荷ＫＬのみに基づいて目標燃圧ＰＲＲＱを設定するようにしてもよい。

・上記実施形態では、先読減圧制御の実行中に、先読減圧実行時間ＣＰＲＧＤが終了判定時間ＴＰＲＧＤ以上、且つ実燃圧ＰＲから目標燃圧ＰＲＲＱを減算した値が終了判定値ＤＰＰＬ以下のときに先読減圧制御を終了するようにしていたが、こうした終了の要件（ｃ１）を割愛してもよい。すなわち、エンジン負荷ＫＬが上昇に転じると予測されたときにのみ、先読減圧制御を終了するようにしてもよい。

・先読減圧制御の開始条件を変更してもよい。例えばアクセルペダル開度ＡＣＣＰの減少量が規定値以上となったときに、先読減圧制御の開始するようにしても、エンジン負荷ＫＬの将来の低下を予測して、先読減圧制御を開始することができる。

・例えば上記（ａ１）〜（ａ３）のうちの一つ又は２つを割愛するなど、下限ガード処理の終了条件を変更してもよい。
・上記実施形態では、先読減圧制御の実行中、高圧燃料ポンプ１４の加圧動作を停止していたが、その加圧動作を維持しつつ、燃料吐出量を制限することで先読減圧制御を行うようにしてもよい。いずれにせよ、先読減圧制御の実行中に、目標燃圧ＰＲＲＱに応じて設定される値よりも小さくなるように高圧燃料ポンプ１４の燃料吐出量を制限すれば、エンジン負荷ＫＬの低下時のより速やかな実燃圧ＰＲの低下を実願することができる。

・上記実施形態では、実燃圧ＰＲと目標燃圧ＰＲＲＱとの偏差ΔＰＲに基づく高圧燃料ポンプ１４の燃料吐出量のフィードバック制御により、実燃圧ＰＲを目標燃圧ＰＲＲＱとするための燃料吐出量の制御を行っていた。フィードバック制御ではなく、目標燃圧ＰＲＲＱに基づく燃料吐出量のフィードフォワード制御により、これを行うようにしてもよい。

・上記実施形態では、先読減圧制御において高圧燃料ポンプ１４の加圧動作を停止、すなわち高圧燃料ポンプ１４の燃料吐出量を「０」とするようにしていた。尤も、高圧燃料ポンプ１４の加圧動作を停止しなくても、燃料吐出量を目標燃圧ＰＲＲＱの現在値に応じて設定される値よりも少なくすれば、実燃圧ＰＲの低下を早めることは可能である。先読減圧制御は、高圧燃料ポンプ１４の燃料吐出量を、目標燃圧ＰＲＲＱの現在値に応じて設定される値よりも少なくするように行えばよい。例えば、高圧燃料ポンプ１４の吐出弁２０の通電デューティー比ＤＵＴＹを、実燃圧ＰＲと目標燃圧ＰＲＲＱとの偏差ΔＰＲに応じて設定された値よりも小さくなるように補正することで先読減圧制御を行っても、エンジン負荷ＫＬの低下時の実燃圧ＰＲの低下を早められる。

１０…燃料タンク、１１…フィルター、１２…フィードポンプ、１３…低圧燃料配管、１４…高圧燃料ポンプ（燃料ポンプ）、１５…シリンダー、１６…プランジャー、１７…カムシャフト、１８…カム、１９…加圧室、２０…吐出弁、２１…逆止弁、２２…高圧燃料配管、２３…デリバリーパイプ、２４…筒内インジェクター（インジェクター）、２５…逆止弁、２６…燃圧センサー、２７…電子制御ユニット（ポンプ制御部）、２８…クランク角センサー、２９…エアフローメーター、３０…アクセルペダルセンサー。

Claims (5)

1. インジェクターに供給される燃料の圧力の現在値である実燃圧を、エンジン負荷に基づき設定された目標燃圧とすべく燃料ポンプの燃料吐出量を制御するとともに、エンジン負荷が将来低下すると予測したときに、前記燃料ポンプの燃料吐出量を前記目標燃圧の現在値に応じて設定される値よりも少なくする先読減圧制御を行うポンプ制御部を備えるエンジンの燃圧制御装置において、
   前記ポンプ制御部は、前記先読減圧制御の実行中に前記実燃圧が、規定の下限ガード値以下、且つ前記目標燃圧よりも低い値となったときに、前記実燃圧を前記下限ガード値に保持するように前記燃料吐出量を制御する下限ガード処理を行う、
   ことを特徴とするエンジンの燃圧制御装置。
2. 前記ポンプ制御部は、前記先読減圧制御の開始からの継続時間が規定値以上であり、且つ前記実燃圧から前記目標燃圧を減算した値が規定値以下のときには、同先読減圧制御を終了して、前記実燃圧を前記目標燃圧に近づける燃料吐出量の制御を再開する、
   請求項１に記載のエンジンの燃圧制御装置。
3. 前記先読減圧制御での前記燃料吐出量の制限は、前記燃料ポンプの加圧動作を停止することで行われる、
   請求項１又は２に記載のエンジンの燃圧制御装置。
4. 前記ポンプ制御部は、前記下限ガード処理の実行中に、前記目標燃圧が前記下限ガード値以下となったとき、前記先読減圧制御の開始からの経過時間が規定の時間以上となったとき、及び将来のエンジン負荷の増加率が規定値を超えると予測されたときのいずれかとなったときに、同下限ガード処理を終了する、
   請求項１〜３のいずれか１項に記載のエンジンの燃圧制御装置。
5. 前記ポンプ制御部は、前記エンジン負荷の低下の予測を、エンジントルクの要求値である要求トルクに基づき行う、
   請求項１〜４のいずれか１項に記載のエンジンの燃圧制御装置。