JP2017089445A - 内燃機関の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】燃料フィルタから異物が離脱した場合であっても、その後、減圧弁を利用した燃料圧力調整を良好に行うことができる内燃機関の制御装置を提供する。
【解決手段】減圧弁を利用する第１の燃料圧力調整動作が行われている状態（ＳＴ１でＹＥＳ判定）で、燃料供給系に所定値α以上の衝撃力が作用した場合（ＳＴ２でＹＥＳ判定）には、その時点で、燃料フィルタ内部の燃料、燃料フィルタからコモンレールまでの間の燃料、および、コモンレール内部の燃料の全量がコモンレールから導出されるまでの期間だけ、第１の燃料圧力調整動作から、サプライポンプの燃料吐出量調整による第２の燃料圧力調整動作に切り替える（ＳＴ３〜ＳＴ５）。これにより、前記衝撃力の作用に起因して、燃料フィルタから異物が離脱したとしても、この異物は減圧弁には流れ込まず、第１の燃料圧力調整動作に戻された場合の燃料圧力調整を良好に行うことができる。
【選択図】図３

Description

本発明は内燃機関の制御装置に係る。特に、本発明は、燃料圧力の調整動作として２つの調整動作が切り替え可能な燃料供給系を備えた内燃機関に関する。

従来、車両等に搭載される内燃機関（以下、エンジンという場合もある）の燃料供給系として、インジェクタに供給する高圧燃料を蓄積するコモンレールを設けたものが知られている。このコモンレールには、燃料タンクから汲み上げられて燃料フィルタで濾過された燃料がサプライポンプによって加圧されて供給される。また、このコモンレールの内圧（燃料圧力）は、エンジンの運転状態等に応じて設定された目標圧力になるように調整される。

このコモンレールの内圧を調整する動作（以下、単に燃料圧力調整という）として、特許文献１に開示されているように、コモンレールの内圧を減圧するための減圧弁の開度調整と、サプライポンプの燃料吐出量調整とが知られている。例えば、エンジンの暖機状態に応じて、減圧弁を利用した燃料圧力調整とサプライポンプの燃料吐出量調整による燃料圧力調整とが切り替えられる。一例として、特許文献２に開示されているように、エンジンの暖機運転中等であって、エンジン温度や燃料温度が低い状態においては、燃料粘度の影響を受けにくい前記減圧弁を利用した燃料圧力調整が行われる。一方、エンジンの暖機完了後等であって、エンジン温度や燃料温度が高い状態においては、燃料粘度の影響は受けやすいもののポンプ駆動効率に優れる前記サプライポンプの燃料吐出量調整による燃料圧力調整が行われる。

特開２００８−３１９４３号公報 特開２００４−３６４９８号公報

ところで、前記燃料供給系に大きな衝撃力が作用した場合、燃料フィルタに捕集されていた異物が、この燃料フィルタから離脱して燃料供給系の下流側に流出することがある。例えば、大きな凹凸がある路面を車両が走行して、車体に大きな衝撃力が作用した場合等である。

前記減圧弁を利用した燃料圧力調整を行っている状態で、燃料供給系に大きな衝撃力が作用した場合には、燃料フィルタから離脱した異物が、流路面積が小さい減圧弁の内部通路に流れ込み、この内部通路が詰まってしまうことがある。この場合、その後、この減圧弁を利用した燃料圧力調整が良好に行えなくなってしまう虞がある。特に、特許文献１のものでは、衝撃力が作用した際に減圧弁を開弁しているため、前記異物が減圧弁に流れ込むことになり、減圧弁の内部通路の詰まりを助長してしまう。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、燃料フィルタから異物が離脱した場合であっても、その後、減圧弁を利用した燃料圧力調整を良好に行うことができる内燃機関の制御装置を提供することにある。

前記の目的を達成するための本発明の解決手段は、燃料タンクから汲み上げられた燃料を濾過する燃料フィルタと、この燃料フィルタを経た燃料を加圧して吐出する燃料ポンプと、この燃料ポンプから吐出された燃料を蓄圧する燃料蓄圧容器と、この燃料蓄圧容器内部を前記燃料タンク側に開放することによってこの燃料蓄圧容器内部の燃料圧力を減圧する減圧弁とを有し、前記減圧弁の開度調整によって前記燃料蓄圧容器内部の燃料圧力を調整する第１の燃料圧力調整動作と、前記燃料ポンプから前記燃料蓄圧容器に供給する燃料の量を調整することによって前記燃料蓄圧容器内部の燃料圧力を調整する第２の燃料圧力調整動作とが切り替え可能な燃料供給系を備えた内燃機関に適用される制御装置を前提とする。この内燃機関の制御装置に対し、前記燃料供給系に作用する衝撃力の大きさを検出する衝撃力検出手段を備えさせる。また、前記第１の燃料圧力調整動作の実行中に、前記衝撃力検出手段によって検出された前記衝撃力が所定値以上であった場合には、その衝撃力が作用した時点から、この時点で前記燃料フィルタを通過した燃料が前記燃料蓄圧容器に達する時点までの期間内の予め定められた時点を第１時点とし、前記衝撃力が作用した時点で前記燃料フィルタを通過した燃料が前記燃料蓄圧容器を通過する時点を第２時点とした場合の少なくとも前記第１時点から前記第２時点までの期間中、燃料圧力調整動作を、前記第１の燃料圧力調整動作から前記第２の燃料圧力調整動作に切り替える燃料圧力調整動作切り替え部を備えさせている。

この特定事項により、第１の燃料圧力調整動作の実行中に、燃料供給系に所定値以上の衝撃力が作用した場合には、燃料圧力調整動作切り替え部が、燃料圧力調整動作を、第１の燃料圧力調整動作から第２の燃料圧力調整動作に切り替える。つまり、減圧弁の開度調整によって燃料蓄圧容器内部の燃料圧力を調整する動作から、燃料ポンプから燃料蓄圧容器に供給する燃料の量を調整することによって燃料蓄圧容器内部の燃料圧力を調整する動作に切り替える。これにより、減圧弁は全閉とされることになる。このため、前記衝撃力の作用に起因して、燃料フィルタに捕集されていた異物が離脱し、燃料供給系の下流側に流出したとしても、この異物は減圧弁には流れ込まない。そして、この第１の燃料圧力調整動作から第２の燃料圧力調整動作に切り替えられている期間は、前記衝撃力が作用した時点から、この時点で燃料フィルタを通過した燃料が燃料蓄圧容器に達する時点までの期間内の予め定められた時点を第１時点とし、前記衝撃力が作用した時点で燃料フィルタを通過した燃料が燃料蓄圧容器を通過する時点を第２時点とした場合の少なくとも前記第１時点から前記第２時点までの期間となっている。つまり、燃料フィルタから離脱した異物が燃料と共に燃料蓄圧容器を通過するまで、減圧弁の閉鎖状態が維持される。このため、この異物は減圧弁の内部通路に流れ込むことなく燃料蓄圧容器を通過することになる。従って、異物によって減圧弁の内部通路が詰まってしまうことはない。その結果、その後、第１の燃料圧力調整動作に戻された場合には、減圧弁を利用した燃料圧力調整を良好に行うことができる。

本発明では、第１の燃料圧力調整動作（減圧弁の開度調整によって燃料蓄圧容器内部の燃料圧力を調整する燃料圧力調整動作）の実行中に、所定値以上の衝撃力が作用した場合には、所定期間だけ、前記第１の燃料圧力調整動作から第２の燃料圧力調整動作（燃料ポンプから燃料蓄圧容器に供給する燃料の量を調整することによって燃料蓄圧容器内部の燃料圧力を調整する燃料圧力調整動作）に切り替えるようにしている。このため、前記衝撃力の作用に起因して、異物が燃料フィルタから離脱した場合であっても、減圧弁が閉鎖状態とされていることで、異物による減圧弁の内部通路の詰まりは生じない。従って、その後、第１の燃料圧力調整動作に戻された場合には、減圧弁を利用した燃料圧力調整を良好に行うことができる。

実施形態に係るディーゼルエンジンの燃料供給系の概略構成を示す図である。 図２（ａ）は第１の燃料圧力調整動作を説明するための燃料供給系の概略構成を示す図であり、図２（ｂ）は第２の燃料圧力調整動作を説明するための燃料供給系の概略構成を示す図である。 燃料圧力調整動作の切り替え制御の手順を示すフローチャート図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。本実施形態は、車両に搭載されたディーゼルエンジンに本発明を適用した場合について説明する。

−燃料供給系の構成−
図１は、本実施形態に係るディーゼルエンジンの燃料供給系の概略構成を示す図である。この図１に示すようにエンジンの燃料供給系は、主として、燃料タンク１、燃料フィルタ２、フィードポンプ３、サプライポンプ（本発明でいう燃料ポンプ）４、コモンレール５、インジェクタ６，６，…等を含んで構成されている。

インジェクタ６の数は、エンジン気筒数と同数、つまり、４気筒エンジンの場合には４個、６気筒エンジンの場合には６個となる。このインジェクタ６は、例えばピエゾインジェクタで構成されている。

この燃料供給系では、燃料タンク１内に貯留された燃料をフィードポンプ３によって汲み上げる際に燃料フィルタ２によって異物を除去（燃料を濾過）し、その後、サプライポンプ４によって燃料を加圧してコモンレール５内に蓄積させておく。そして、開弁されたインジェクタ６に対して、コモンレール５内の高圧燃料が供給され、このインジェクタ６から、図示しないエンジンの燃焼室へ高圧燃料が噴射される構成となっている。燃料タンク１からコモンレール５までの上流側燃料供給通路に符号７を、コモンレール５から各インジェクタ６，６，…までの下流側燃料供給通路に符号８をそれぞれ付している。

なお、サプライポンプ４に送られながらコモンレール５に圧送されなかった燃料は、オーバーフロー通路９を経て燃料タンク１へ戻される。また、コモンレール５に送られながらインジェクタ６へ圧送されなかった燃料は、後述する減圧弁１３の開弁動作によりリターン通路１０を経て燃料タンク１へ戻される。さらに、インジェクタ６に圧送されながら燃焼室へ噴射されずに余った燃料は、リーク通路１１を経て燃料タンク１へ戻される。

フィードポンプ３は、燃料タンク１からサプライポンプ４へ燃料を導入する低圧ポンプである。サプライポンプ４は、フィードポンプ３によって導入された低圧燃料を高圧に加圧してコモンレール５へ圧送する高圧ポンプである。フィードポンプ３およびサプライポンプ４は、エンジン動力を利用して駆動される。なお、これらポンプ３，４は電動ポンプで構成されていてもよい。

サプライポンプ４には、燃料を高圧に加圧する加圧室内に燃料を導く流路の開度を調整するためのＳＣＶ（吸入調量弁）が備えられている。このＳＣＶを、制御装置１５に備えられたＥＣＵ１６によって制御することにより、コモンレール５へ圧送する燃料の吐出量を調整し、コモンレール内圧（燃料圧力）をエンジン運転状態に応じた圧力に制御することが可能になっている。なお、サプライポンプ４からの燃料吐出量を調整する機構としては前述のものに限らず、周知の種々のものが適用可能である。例えば電磁スピル弁を備え、この電磁スピル弁の閉弁タイミング（ポンプの加圧開始タイミング）を変更することで燃料吐出量を調整するものを適用してもよい。

コモンレール５は、インジェクタ６に供給する高圧燃料を蓄圧する燃料蓄圧容器である。このコモンレール５は、燃料噴射圧に相当するコモンレール内圧の燃料が蓄圧されるように上流側燃料供給通路７を介してサプライポンプ４の吐出口に接続されているとともに、下流側燃料供給通路８を介して各インジェクタ６，６，…に接続されている。

コモンレール５の一端には、プレッシャリミッタを兼ねた減圧弁１３が取り付けられている。この減圧弁１３は、ＥＣＵ１６から与えられる開弁指示信号によって開弁し（コモンレール５内部を燃料タンク１側に開放し）、リターン通路１０から燃料の一部を燃料タンク１に戻すことによりコモンレール内圧を減圧するものである。このように、コモンレール５に減圧弁１３を備えさせることによって、ＥＣＵ１６はコモンレール内圧をエンジン運転状態に応じた圧力へ素早く制御できる。

このような燃料供給系における各動作は、制御装置１５により制御される。制御装置１５は、前記ＥＣＵ１６およびＥＤＵ１７を備えている。

ＥＣＵ１６は、詳細には図示していないが、制御処理、演算処理を行うＣＰＵ、各種プログラムおよびデータを保存する記憶装置（ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＳＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭ等のメモリ）、入力回路、出力回路、電源回路等を含んで構成される周知構造のコンピュータよりなる。

ＥＣＵ１６は、読み込まれた各種のセンサ類の信号（乗員による操作状態およびエンジンの運転状態に応じた信号）に基づいて各種の演算処理を行う。

なお、各種のセンサ類としては、アクセル開度を検出するアクセル開度センサ、エンジン回転数やクランク角を検出するクランクポジションセンサ、エンジンの冷却水温度を検出する水温センサ、コモンレール内圧を検出するレール圧センサ１４等が挙げられる。また、ＥＣＵ１６にはＧセンサ（加速度センサ；本発明でいう衝撃力検出手段）１８が接続されている。このＧセンサ１８は、車体に衝撃力が作用した場合にその衝撃力の大きさを検出し、その衝撃力の大きさに応じた信号をＥＣＵ１６に送信する。この車体に作用する衝撃力は燃料供給系にも作用することになるで、このＧセンサ１８は、燃料供給系に作用する衝撃力の大きさを検出する手段としての機能を有する。

ＥＣＵ１６は、少なくともインジェクタ６による燃料噴射の開始および停止のタイミング信号をＥＤＵ１７に与え、ＥＤＵ１７は、前記タイミング信号に基づいてインジェクタ６に駆動電圧を印加する。

−燃料圧力調整−
本実施形態に係る燃料供給系は、インジェクタ６に供給する燃料の圧力（コモンレール内圧に相当）を調整する手段として、第１の燃料圧力調整動作と第２の燃料圧力調整動作とが切り替え可能となっている。

第１の燃料圧力調整動作は、前記減圧弁１３の開度調整によってコモンレール５内部の燃料圧力を調整する動作である。つまり、この第１の燃料圧力調整動作では、前記レール圧センサ１４によって検出されているコモンレール内圧（以下、実レール圧という場合もある）が、エンジンの運転状態等に応じて設定された目標燃料圧力（以下、目標レール圧という場合もある）となるように減圧弁１３の開度を調整する。つまり、実レール圧が目標レール圧よりも高い場合には、ＥＣＵ１６から開弁指示信号が減圧弁１３に出力され、この減圧弁１３の開度が大きくなる。これにより、リターン通路１０からの燃料排出量を多くして、コモンレール内圧を減圧させる。逆に、実レール圧が目標レール圧よりも低い場合には、ＥＣＵ１６から閉弁指示信号が減圧弁１３に出力され、この減圧弁１３の開度が小さくなる。これにより、リターン通路１０からの燃料排出量を少なくして（サプライポンプ４から吐出される燃料量よりも燃料排出量を少なくして）、コモンレール内圧を増圧させる。この第１の燃料圧力調整動作は、エンジンの冷間時や低負荷運転時に実行される。図２（ａ）は、この第１の燃料圧力調整動作が行われる場合の燃料の流れを示している。

一方、第２の燃料圧力調整動作は、サプライポンプ４からコモンレール５に供給する燃料の量を調整することによってコモンレール５内部の燃料圧力を調整する動作である。つまり、前述したように、サプライポンプ４にはＳＣＶが備えられており、このＳＣＶをＥＣＵ１６によって制御することにより、コモンレール５へ圧送する燃料の吐出量を調整し、コモンレール内圧を制御することが可能になっている。この第２の燃料圧力調整動作では、ＥＣＵ１６から閉弁指示信号が減圧弁１３に出力され、減圧弁１３は全閉とされる。この第２の燃料圧力調整動作は、エンジンの温間時（暖機完了後）や中負荷から高負荷での運転時に実行される。図２（ｂ）は、この第２の燃料圧力調整動作が行われる場合の燃料の流れを示している。この第２の燃料圧力調整動作では、減圧弁１３は全閉とされるため、この減圧弁１３の内部通路を燃料が通過することはなく、リターン通路１０に燃料が流れることもない（図２（ｂ）における破線を参照）。

−燃料圧力調整動作の切り替え制御−
次に、本実施形態の特徴である燃料圧力調整動作の切り替え制御について説明する。

前述したように、燃料供給系に大きな衝撃力が作用した場合、燃料フィルタ２に捕集されていた異物が、この燃料フィルタ２から離脱して燃料供給系の下流側に流出することがある。例えば、大きな凹凸がある路面を車両が走行して、車体に大きな衝撃力が作用した場合等である。

従来の技術にあっては、前記第１の燃料圧力調整動作が行われている状態（減圧弁を利用した燃料圧力調整が行われている状態）で、燃料供給系に大きな衝撃力が作用した場合には、燃料フィルタから離脱した異物が、流路面積が小さい減圧弁の内部通路に流れ込み、この内部通路が詰まってしまうことがある。これは、燃料供給系の燃料流路において、最も流路面積が小さい箇所は燃料フィルタのメッシュであるが、その次に流路面積が小さい箇所は減圧弁の内部通路であることに起因する。つまり、前記燃料フィルタから離脱した異物は、減圧弁の内部通路以外で詰まることが殆ど無いのに対し、この減圧弁の内部通路を通過する場合には、この内部通路を詰まらせてしまうことに起因する。このように減圧弁の内部通路が異物によって詰まってしまうと、その後、第１の燃料圧力調整動作による燃料圧力調整が良好に行えなくなってしまう虞がある。

本実施形態は、この点に鑑み、前記第１の燃料圧力調整動作が行われている状態で、燃料供給系に大きな衝撃力が作用した場合には、所定期間だけ、第１の燃料圧力調整動作から第２の燃料圧力調整動作に切り替えるようにしている。言い換えると、所定期間だけ、第１の燃料圧力調整動作を禁止し、第２の燃料圧力調整動作を実行するようにしている。

具体的には、前記第１の燃料圧力調整動作の実行中に、前記Ｇセンサ１８によって検出された前記衝撃力が所定値以上であった場合には、その衝撃力が作用した時点から、この時点で燃料フィルタ２を通過した燃料がコモンレール５に達する時点までの期間内の予め定められた時点を第１時点とし、前記衝撃力が作用した時点で燃料フィルタ２を通過した燃料がコモンレール５を通過する時点を第２時点とした場合の少なくとも第１時点から第２時点までの期間中、燃料圧力調整動作を、前記第１の燃料圧力調整動作から前記第２の燃料圧力調整動作に切り替えるようにしている。つまり、前記衝撃力の作用に起因して燃料フィルタ２から離脱した異物が、燃料と共にコモンレール５を通過するまで、第２の燃料圧力調整動作が行われ、これによって減圧弁１３の閉鎖状態が維持されるようにしている。この動作は、前記ＥＣＵ１６によって実行される。

このため、ＥＣＵ１６において、この動作を実行する機能部分が本発明でいう燃料圧力調整動作切り替え部として構成されている。

なお、本実施形態では、前記第１時点（予め定められた時点）としては前記衝撃力が作用した時点に設定している。つまり、前記衝撃力が作用するのと同時に、第１の燃料圧力調整動作から第２の燃料圧力調整動作に切り替えるようにしている。また、前記第２時点（衝撃力が作用した時点で燃料フィルタ２を通過した燃料がコモンレール５を通過する時点）で、第２の燃料圧力調整動作から第１の燃料圧力調整動作に戻されるようにしている。

以下、本実施形態における燃料圧力調整動作の切り替え制御の手順について図３のフローチャートを用いて説明する。このフローチャートは、イグニッションスイッチのＯＮ操作に伴ってエンジンが始動した後、所定時間毎に繰り返して実行される。

先ず、ステップＳＴ１において、第１の燃料圧力調整動作が実行中であるか否かを判定する。つまり、現在の燃料圧力調整は、前記減圧弁１３を利用した燃料圧力調整動作によって行われているか否かを判定する。前述したように、第１の燃料圧力調整動作は、エンジンの冷間時や低負荷運転時に行われるため、この判定では、前記水温センサによって検出される冷却水温度が所定温度未満（例えば７０℃未満）である場合や、アクセル開度センサによって検出されるアクセル開度が所定開度未満（例えば５％未満）である場合には、第１の燃料圧力調整動作が実行中であると判定されることになる。これらの値はこれに限定されるものではない。また、ＥＣＵ１６から減圧弁１３に出力される指示信号を検出することによって、第１の燃料圧力調整動作が実行中であるか否かを判定するようにしてもよい。

第１の燃料圧力調整動作が実行中でない（第２の燃料圧力調整動作が実行中である）場合、ステップＳＴ１でＮＯ判定され、第２の燃料圧力調整動作が継続されて、そのままリターンされる。

一方、第１の燃料圧力調整動作の実行中であり、ステップＳＴ１でＹＥＳ判定された場合には、ステップＳＴ２に移り、前記Ｇセンサ１８によって検出されている衝撃力（車両に作用する衝撃力）が所定値α以上であるか否かを判定する。この所定値αは、燃料フィルタ２に捕集されていた異物が、この燃料フィルタ２から離脱して燃料供給系の下流側に流出する可能性がある衝撃力として、実験またはシミュレーションによって予め設定されている。

また、燃料フィルタ２を通過している燃料速度が高いほど、異物は燃料フィルタ２から離脱されやすいことを考慮し、この燃料フィルタ２を通過している燃料速度が高いほど、前記所定値αを小さい値として設定するようにしてもよい。この場合、燃料フィルタ２を通過している燃料速度（例えばエンジン負荷等に応じた燃料速度）および燃料供給系に作用する衝撃力の大きさと、異物の燃料フィルタ２からの離脱の有無との関係を実験またはシミュレーションによって検証し、燃料フィルタ２を通過している燃料速度に応じて、異物が燃料フィルタ２から離脱する衝撃力の大きさを規定するマップを作成してＥＣＵ１６のＲＯＭに記憶させておく。そして、このマップから現在の燃料速度に応じた所定値α（現在の燃料速度で異物が燃料フィルタ２から離脱する衝撃力）を読み出し、Ｇセンサ１８によって検出されている衝撃力がこの所定値α以上であるか否かを判定するようにする。

前記衝撃力が所定値α未満であって、ステップＳＴ２でＮＯ判定された場合には、異物が燃料フィルタ２から離脱することはないとして、そのままリターンされる。

一方、前記衝撃力が所定値α以上となっており、ステップＳＴ２でＹＥＳ判定された場合には、ステップＳＴ３に移り、燃料圧力調整動作を、第１の燃料圧力調整動作から第２の燃料圧力調整動作に切り替える。つまり、減圧弁１３を全閉にすると共に、前述したサプライポンプ４の燃料吐出量調整による燃料圧力調整動作に切り替える。即ち、エンジンの冷間時や低負荷運転時であっても（第１の燃料圧力調整動作の実行条件が成立していても）、前記衝撃力が所定値α以上となっていることを条件として第２の燃料圧力調整動作に切り替える。この際のサプライポンプ４からの燃料吐出量は、エンジン負荷等に応じた目標値に設定される。

その後、ステップＳＴ４に移り、前記衝撃力が所定値α以上となった時点からコモンレール５を通過した燃料量が所定値β以上となったか否かを判定する。この所定値βは、燃料フィルタ２の内部容積と、上流側燃料供給通路７において燃料フィルタ２からコモンレール５までの間の通路内容積と、コモンレール５の内部容積との和として規定されている。つまり、コモンレール５を通過した燃料量が所定値β以上となった場合には、前記衝撃力が所定値α以上となった時点で、燃料フィルタ２の内部に存在していた燃料、前記上流側燃料供給通路７において燃料フィルタ２からコモンレール５までの間に存在していた燃料、および、コモンレール５の内部に存在していた燃料の略全量がコモンレール５から導出（インジェクタ６に向けて導出、または、リーク通路１１に向けて導出）されることになる（なお、オーバーフロー通路９を経て燃料タンク１へ戻される燃料量は僅かであるのでここでは考慮しない）。つまり、前記衝撃力の作用に起因して、異物が燃料フィルタ２から離脱した場合であっても、この異物は、減圧弁１３の内部通路に流れ込むことなく、燃料と共にコモンレール５から導出されることになる。

具体的に、コモンレール５を通過する燃料量は、エンジン負荷およびエンジン回転速度に応じて変化する。つまり、エンジン負荷が高いほど、１サイクル当たりにインジェクタ６から噴射される燃料量が多くなるので、単位時間当たりにコモンレール５を通過する燃料量は多くなる。また、エンジン回転速度が高いほど、単位時間当たりにおける燃焼行程の実行回数が多くなるので、この単位時間当たりにコモンレール５を通過する燃料量は多くなる。これらを考慮し、エンジン負荷およびエンジン回転速度と、単位時間当たりにコモンレール５を通過する燃料量との関係を規定するマップを作成してＥＣＵ１６のＲＯＭに記憶させておく。そして、このマップからコモンレール５を通過する燃料量を読み出し、この燃料量を積算していくことで、コモンレール５を通過した燃料量が所定値β以上となったか否かを判定するようにする。

なお、コモンレール５を通過する燃料量としては、サプライポンプ４から吐出される燃料の量の積算値（ポンプ容量に基づく単位時間当たりの燃料吐出量とポンプ運転時間との積によって算出される燃料量の積算値）によって推定するようにしてもよい。

このコモンレール５を通過した燃料量が所定値βに達するまでの時間が、前述した「衝撃力が作用した時点から、この時点で燃料フィルタ２を通過した燃料がコモンレール５に達する時点までの期間内の予め定められた時点を第１時点とし、前記衝撃力が作用した時点で燃料フィルタ２を通過した燃料がコモンレール５を通過する時点を第２時点とした場合の第１時点から第２時点までの期間」に相当する。

コモンレール５を通過した燃料量が所定値β以上となっておらず、ステップＳＴ４でＮＯ判定された場合には、このコモンレール５を通過する燃料量が所定値β以上となるまで待つ。つまり、第２の燃料圧力調整動作が継続される。

そして、コモンレール５を通過した燃料量が所定値β以上となり、ステップＳＴ４でＹＥＳ判定された場合には、ステップＳＴ５に移り、燃料圧力調整動作を第１の燃料圧力調整動作に戻す。つまり、前記減圧弁１３を利用した燃料圧力調整動作に戻す。また、前記積算されていたコモンレール５を通過した燃料量の値を「０」にリセットする。

このステップＳＴ３〜ＳＴ５の動作が、本発明でいう「燃料圧力調整動作切り替え部による動作であって、第１の燃料圧力調整動作の実行中に、衝撃力検出手段によって検出された衝撃力が所定値以上であった場合に、前記第１時点から前記第２時点までの期間中、燃料圧力調整動作を、第１の燃料圧力調整動作から第２の燃料圧力調整動作に切り替える動作」に相当する。

以上の動作が繰り返されることになる。

このような燃料圧力調整動作の切り替え制御が行われるため、前記Ｇセンサ１８と、前記ＥＣＵ１６（より具体的には、ＥＣＵ１６において前記燃料圧力調整動作切り替え部として機能する部分）とによって本発明に係る内燃機関の制御装置が構成される。

以上説明したように本実施形態では、第１の燃料圧力調整動作の実行中に、燃料供給系に所定値以上の衝撃力が作用した場合には、燃料圧力調整動作を、第１の燃料圧力調整動作から第２の燃料圧力調整動作に切り替えるようにしている。つまり、減圧弁１３の開度調整によってコモンレール５内部の燃料圧力を調整する動作から、サプライポンプ４からコモンレール５に供給する燃料の量を調整することによってコモンレール５内部の燃料圧力を調整する動作に切り替える。これにより、減圧弁１３は全閉とされることになる。このため、前記衝撃力の作用に起因して、燃料フィルタ２に捕集されていた異物が離脱し、燃料供給系の下流側に流出したとしても、この異物は減圧弁１３には流れ込まない。そして、この第１の燃料圧力調整動作から第２の燃料圧力調整動作に切り替えられている期間は、燃料フィルタ２の内部に存在していた燃料、上流側燃料供給通路７において燃料フィルタ２からコモンレール５までの間に存在していた燃料、および、コモンレール５の内部に存在していた燃料の略全量がコモンレール５から導出される期間となっている。つまり、燃料フィルタ２から離脱した異物が燃料と共にコモンレール５を通過するまで、減圧弁１３の閉鎖状態が維持される。このため、この異物は減圧弁１３の内部通路に流れ込むことなくコモンレール５を通過することになる。従って、異物によって減圧弁１３の内部通路が詰まってしまうことはない。その結果、その後、第１の燃料圧力調整動作に戻された場合には、減圧弁１３を利用した燃料圧力調整を良好に行うことができる。

また、燃料フィルタ２の内部に存在していた燃料、上流側燃料供給通路７において燃料フィルタ２からコモンレール５までの間に存在していた燃料、および、コモンレール５の内部に存在していた燃料の略全量がコモンレール５から導出される期間だけ燃料圧力調整動作を、第１の燃料圧力調整動作から第２の燃料圧力調整動作に切り替えるようにしているため、第２の燃料圧力調整動作の実行期間を、前記異物による減圧弁１３の内部通路の詰まりを生じさせない範囲で最短時間に設定することができる。一般に、第１の燃料圧力調整動作での燃料圧力の調整精度は、第２の燃料圧力調整動作での燃料圧力の調整精度よりも高くなっている。このため、第２の燃料圧力調整動作を実行した場合に比べて第１の燃料圧力調整動作を実行した場合には、燃焼音を低減できる。従って、第２の燃料圧力調整動作の実行期間を、前記異物による減圧弁１３の内部通路の詰まりを生じさせない範囲で最短時間に設定することにより、減圧弁１３の内部通路の詰まりを防止しながら、燃焼音の低減効果を最大限に発揮させることができる。

−他の実施形態−
以上説明した実施形態は燃料供給系に作用する衝撃力をＧセンサ１８によって検出するようにしていた。つまり、車体全体に作用する衝撃力を燃料供給系に作用する衝撃力と見なして燃料圧力調整動作を切り替えるようにしていた。本発明はこれに限らず、燃料フィルタ２にＧセンサ等の衝撃力を検出可能なセンサを直接取り付けておき、このセンサによって検出される衝撃力に応じて燃料圧力調整動作を切り替えるようにしてもよい。

また、前記実施形態では、所定値以上の衝撃力が作用するのと同時に、第１の燃料圧力調整動作から第２の燃料圧力調整動作に切り替えるようにしていた。本発明はこれに限らず、前記異物が減圧弁１３の内部通路に流れ込まないタイミングで、第１の燃料圧力調整動作から第２の燃料圧力調整動作に切り替えるようにすればよい。このため、前記所定値以上の衝撃力が作用した時点から、この時点で燃料フィルタ２を通過した燃料がコモンレール５に達する時点までの期間内において、第１の燃料圧力調整動作から第２の燃料圧力調整動作に切り替えるようにすればよい。

また、前記実施形態では、駆動力源として内燃機関のみを備えた車両に本発明を適用した場合について説明した。本発明はこれに限らず、駆動力源として内燃機関および電動モータを備えたハイブリッド車両に適用することも可能である。

本発明は、燃料圧力の調整動作として２つの調整動作が切り替え可能な燃料供給系を備えたディーゼルエンジンの燃料圧力調整動作の切り替え制御に適用可能である。

１ 燃料タンク
２ 燃料フィルタ
４ サプライポンプ（燃料ポンプ）
５ コモンレール（燃料蓄圧容器）
１３ 減圧弁
１５ 制御装置
１８ Ｇセンサ

Claims (1)

1. 燃料タンクから汲み上げられた燃料を濾過する燃料フィルタと、この燃料フィルタを経た燃料を加圧して吐出する燃料ポンプと、この燃料ポンプから吐出された燃料を蓄圧する燃料蓄圧容器と、この燃料蓄圧容器内部を前記燃料タンク側に開放することによってこの燃料蓄圧容器内部の燃料圧力を減圧する減圧弁とを有し、前記減圧弁の開度調整によって前記燃料蓄圧容器内部の燃料圧力を調整する第１の燃料圧力調整動作と、前記燃料ポンプから前記燃料蓄圧容器に供給する燃料の量を調整することによって前記燃料蓄圧容器内部の燃料圧力を調整する第２の燃料圧力調整動作とが切り替え可能な燃料供給系を備えた内燃機関に適用される制御装置において、
   前記燃料供給系に作用する衝撃力の大きさを検出する衝撃力検出手段と、
   前記第１の燃料圧力調整動作の実行中に、前記衝撃力検出手段によって検出された前記衝撃力が所定値以上であった場合には、その衝撃力が作用した時点から、この時点で前記燃料フィルタを通過した燃料が前記燃料蓄圧容器に達する時点までの期間内の予め定められた時点を第１時点とし、前記衝撃力が作用した時点で前記燃料フィルタを通過した燃料が前記燃料蓄圧容器を通過する時点を第２時点とした場合の少なくとも前記第１時点から前記第２時点までの期間中、燃料圧力調整動作を、前記第１の燃料圧力調整動作から前記第２の燃料圧力調整動作に切り替える燃料圧力調整動作切り替え部を備えていることを特徴とする内燃機関の制御装置。

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