JP4058940B2

JP4058940B2 - エンジンの燃料供給装置

Info

Publication number: JP4058940B2
Application number: JP2001384069A
Authority: JP
Inventors: 邦公南谷; 大志徳重; 浩見吉岡; 昇中村
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 2001-12-18
Filing date: 2001-12-18
Publication date: 2008-03-12
Anticipated expiration: 2021-12-18
Also published as: JP2003184611A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンの燃料供給装置に関し、特に燃料噴射弁に供給する燃料の圧力制御の技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
エンジンの燃料噴射弁に燃料を供給する燃料供給装置として、例えば燃料タンクから燃料ポンプにより燃料噴射弁に供給した燃料のうち、余剰の燃料を燃料タンクに戻すための燃料配管を有するものが知られている。また、燃料ポンプから燃料噴射量に対応する量の燃料だけを燃料噴射弁に供給することで、該燃料噴射弁から燃料タンクへの余剰燃料の戻し配管を不要としたもの、いわゆるリターンレス燃料供給システムとしたものが知られている。
【０００３】
また、自動車用のエンジンにおいては、燃費の改善やエミッションの改善等を目的として、減速時で、エンジン回転数が所定回転数以上のときに、燃料噴射弁を閉じて燃料の噴射を中止し、上記エンジン回転数が低下して復帰回転数にまで達したときに燃料の噴射を再開する燃料カットが行なわれることがある。
【０００４】
この減速時の燃料カットを、上記リターンレス燃料供給システムが採用されたエンジンで行う場合、燃料カットと同時に燃料ポンプからの燃料吐出作動を停止させても、ポンプ内の弁が閉じられて燃料噴射が中止されているので、燃料カット後は燃料ポンプと燃料噴射弁との間の燃圧が保持されて、この結果、エンジン回転数が低下している燃料カット終了後の再燃料噴射時に、高回転時の燃圧を使用することにより燃料噴射量がオーバリッチになってしまい、エンジン運転状態が不安定になったり、エミッションが悪化したりするという問題がある。
【０００５】
このリターンレス燃料供給システムを採用した燃料供給装置における上記燃料カット時の問題を解決するものとして、例えば、特開平９−１５８８０３号公報に記載のように、燃料カット条件が成立した時に燃料ポンプの燃料供給能力を低下させると共に、その後、所定時間経過したときに燃料カット自体を行なうようにしたものがあり、これによれば、燃料ポンプの燃料供給能力が低下してから燃料カットが行なわれるので、燃料カット復帰（低回転時）時の燃圧まで低下させておくこととなる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記公報に記載の燃料供給装置の場合、実際に燃料噴射弁による燃料噴射が中止されるのは、燃料カット条件が成立した時から所定時間経過後、すなわち燃料カットが本来要求されているタイミングより遅いタイミングになるから、その遅延した時間の間無駄に燃料が噴射されることとなるのである。
【０００７】
また、例えば燃料カット条件の成立後ブレーキング等によって急な減速が生じ、上記所定時間内にエンジン回転数が急速に燃料カットからの復帰回転数に低下したような場合にも、燃料カットが実施されず、無駄に燃料が噴射されて燃費の改善の機会が失われることとなる。
【０００８】
加えて、燃料カット領域で燃料カットが行なわれた場合でも、燃料ポンプの供給能力の低下による燃圧の低下速度よりも早い速度でエンジン回転数が復帰回転数にまで低下したときには、燃圧が復帰回転数から要求される値にまで低下する前に、すなわち燃圧が要求燃圧よりも高い状態で燃料噴射が再開されることとなってしまい、この結果、要求燃圧通りの燃圧で燃料噴射されたときと比較してオーバリッチな燃料噴射となって、エンジン運転状態が不安定となったり、エミッションが悪化したりするのである。
【０００９】
そこで、本発明は、上記リターンレス燃料供給システムで構成された燃料供給装置において、急減速が生じたような場合にでも燃料カットを確実に実施でき、かつ、燃圧を、燃料噴射復帰時までに、燃料噴射復帰回転数に対応する燃圧にまで低下させることができるエンジンの燃料供給装置を提供することを課題とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は、次のように構成したことを特徴とする。
【００１１】
まず、本願の請求項１に記載の発明は、燃料ポンプと燃料噴射弁との間に燃料供給管が設けられ、燃料噴射弁から燃料タンクに余剰の燃料を戻す回収管が設けられていない燃料供給システムを備えたエンジンの燃料供給装置であって、上記燃料供給管における実燃料圧力を検出する燃圧検出手段と、エンジン負荷に関連する値を検出するエンジン負荷関連値検出手段と、エンジン回転に関連する値を検出するエンジン回転関連値検出手段と、上記エンジン回転関連値及びエンジン負荷関連値に基づいて目標燃料圧力を設定する目標燃圧設定手段と、上記燃圧検出手段で検出される実燃料圧力が上記目標燃圧設定手段で設定される目標燃料圧力となるように上記燃料ポンプを制御する燃圧制御手段と、エンジン負荷が減少してエンジン負荷関連値が第１の所定値よりも小さくなったときに上記燃料噴射弁からの燃料の噴射を中止し、その状態でエンジン回転関連値が所定の復帰回転値まで低下したときに燃料の噴射を再開する燃料カット手段と、エンジン負荷関連値が上記第１の所定値まで小さくなる前における上記第１の所定値よりも大きな第２の所定値まで小さくなったときに、上記目標燃料圧力を、上記復帰回転値に対応する所定の値に低下させる目標燃圧低下手段とが設けられていることを特徴とする。
【００１２】
この発明によれば、エンジン負荷が減少し始めて、エンジン負荷関連値が第２の所定値よりも小さくなると、目標燃料圧力設定手段で設定された目標燃料圧力が、目標燃圧低下手段によって復帰回転値に対応する所定の値に向けて低下され、そして、エンジン負荷がさらに減少してエンジン負荷関連値が第１の所定値よりも小さくなると、燃料噴射弁からの燃料の噴射が中止される。
【００１３】
その場合に、燃圧検出手段で検出される実燃料圧力は、上記目標燃圧となるように燃料ポンプを制御する燃圧制御手段によって、ほぼ目標燃圧と同じ値に制御されるから、エンジン負荷関連値が第１の所定値になったとき、すなわち燃料カット条件が成立したときには、既に燃圧が低下した状態となっており、これにより、燃料カット条件成立後に燃圧が低下するのを待つことなく、燃料カット条件成立と同時に確実に燃料カットを行なうことができ、もちろん、燃料カットによる燃費の改善やエミッションの改善も達成することができる。
【００１４】
また、燃圧が、燃料カットされる前から復帰回転値に対応する所定の値に向かって低下されるから、燃料カットが短時間で急激に終了し、燃料噴射が再開されても、エンジン運転状態が不安定となったり、オーバリッチな燃料によりエミッションが悪化してしまったりするという問題が抑制される。
【００１５】
そして、本願の請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、エンジン回転関連値が所定の値より大きいときには、目標燃圧低下手段は、エンジン負荷関連値が第２の所定値に低下しても目標燃料圧力を低下させないことを特徴とする。
【００１６】
ところで、目標燃圧がエンジン回転関連値及びエンジン負荷関連値に基づいて設定され、このうちのエンジン回転数が高くなるほど目標燃圧が大きな値に設定されるエンジンにおいて、例えば燃料カットの復帰回転数が所定の低い値に設定されているような場合、燃料カット条件が満足されたときの（燃料カット領域に入るときの）エンジン回転数が高いときほど復帰回転数との差が大きくなる。つまり、燃料カット開始時のエンジン回転数が高いときほど、そのときの燃圧と復帰回転数に対応する燃圧との開きも大きくなり、燃圧が、エンジン負荷が第２の所定値となったときの燃圧から、復帰回転値に対応する燃圧に向けて急激に低下することとなって、例えばエンジン負荷が第２の所定値となったときから第１の所定値に低下するまでの間にアクセルペダルが再踏込みされてエンジン負荷が増加し、燃料カット条件が成立しなかったような場合にでも、燃圧は既に大きく低下していて加速性能に支障が生じる虞がある。そこで、エンジン回転関連値が所定の値より大きい場合には、この弊害を回避するために、エンジン負荷関連値が第２の所定値に低下しても目標燃料圧力を低下させないのである。
【００１７】
次に、本願の請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の発明において、エンジン運転状態に応じて燃料噴射量を設定する噴射量設定手段が設けられていると共に、該噴射量設定手段で設定された燃料噴射量が、燃料噴射弁が噴射可能な最小噴射量より小さくなったときには、燃料噴射弁からの燃料の噴射を中止する第２の燃料カット手段が設けられていることを特徴とする。
【００１８】
この発明によれば、エンジン運転状態に応じて設定される燃料噴射量よりも多く燃料が噴射されることがないから、オーバリッチによるエミッションの悪化が防止される。また、要求される燃料よりも多くの燃料が噴射されることによる減速感の不良等が防止される。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
【００２０】
図１に示すように、この実施の形態に係るエンジン１は、ピストン１１で画成される燃焼室に設けられた吸気弁１２、排気弁１３、点火プラグ１４、燃料噴射弁１５と、吸気管１６に設けられたエアクリーナ１７、エアフローメータ１８、スロットルバルブ１９及びスロットル開度センサ２０と、排気管２１に設けられた酸素センサ２２および触媒装置２３と、エンジン１本体に設けられた水温センサ２４およびエンジン回転センサ２５とを有し、エンジン制御用コントロールユニット（ＥＣＵ）４０は、エアフローメータ１８で検出される吸気量、スロットル開度センサ２０で検出されるスロットル開度、水温センサ２４で検出されるエンジン水温、エンジン回転センサ２５で検出されるエンジン回転数、酸素センサ２２で検出される排ガス中の酸素量等に基いて、現況に最適な運転状態が実現するように燃料噴射弁１５等を制御する。
【００２１】
また、このエンジン１の燃料供給系は、燃料タンク２６と、該タンク２６内に浸漬された吐出量可変の低圧燃料ポンプ２７と、燃料噴射弁１５に供給する燃料の圧力を上昇させる高圧燃料ポンプ２８と、該高圧燃料ポンプ２８と低圧燃料ポンプ２７とを接続する低圧吐出ライン２９と、上記高圧燃料ポンプ２８で余剰となった燃料を燃料タンク２６に戻す戻しライン３０と、上記低圧吐出ライン２９と戻しライン３０とを調圧弁３１を介して接続する調圧ライン３２と、高圧燃料ポンプ２８から燃料噴射弁１５に至る高圧吐出ライン３３と、高圧燃料ポンプ２８の故障等で高圧吐出ライン３３の圧力が異常に上昇したときにのみ燃料噴射弁１５内に設けられたリリーフ弁からの燃料を高圧燃料ポンプ２８に戻す安全装置としての戻しライン３４と、高圧吐出ライン３３内の燃料圧力を検出する燃圧センサ３５とを有し、リターンレス燃料供給システムに構築されている。すなわち、高圧側の戻しライン３４は、前述の故障時以外は、燃料を燃料タンク２６に戻すことがない。また、燃料噴射弁１５からの燃料の噴射や、該噴射弁１５及び高圧燃料ポンプ２８のシール部分からの漏れ以外には、燃料圧力が低下しないようになっている。
【００２２】
ここで、上記高圧燃料ポンプ２８には、内部にリリーフ弁が設けられており、該リリーフ弁を例えば電磁ソレノイド等で開閉制御することによって、高圧燃料ポンプ２８から高圧吐出ライン３３に吐出する燃料の量を制御し、これにより高圧吐出ライン３３内の燃料の圧力を制御するようになっている。なお、高圧吐出ライン３３に吐出された燃料以外の燃料は、高圧燃料ポンプ２８内で還流してその入口側に戻されるようになっている。
【００２３】
また、ＥＣＵ４０は、燃圧センサ３５の信号を入力し、高圧燃料ポンプ２８に制御信号を出力する。
【００２４】
次に、ＥＣＵ４０による制御の内容について説明する。すなわち、ＥＣＵ４０は、エンジン回転センサ２５で検出されたエンジン回転数Ｎｅと、スロットル開度センサ２０で検出されたスロットル開度ＴＶＯとに基づいて図５、図６に示すマップを用いて目標燃料圧力Ｐｏを設定し、燃圧センサ３５で検出される実燃料圧力Ｐが上記目標燃料圧力Ｐｏとなるように上記高圧燃料ポンプ２８を制御する。
【００２５】
また、図３のタイムチャートに示すように、ＥＣＵ４０は、エンジン負荷状態を示すスロットル開度ＴＶＯが減少して第１の所定値ＴＶＯ１よりも小さくなったときに上記燃料噴射弁１５からの燃料の噴射を中止し、エンジン回転数Ｎｅが所定の復帰回転値Ｎｅｒまで低下したときに燃料の噴射を再開し、スロットル開度ＴＶＯが上記第１の所定値ＴＶＯ１まで小さくなる前における上記第１の所定値ＴＶＯ１よりも大きな第２の所定値ＴＶＯ２まで小さくなったたときから、上記目標燃料圧力Ｐｏを、上記復帰回転値Ｎｅｒに対応する所定の値Ｘ（図５参照）に向けて低下させる。
【００２６】
その場合に、ＥＣＵ４０は、燃圧センサ３５で検出される実燃料圧力Ｐが、上記目標燃圧Ｐｏとなるように高圧燃料ポンプ２８を制御するから、スロットル開度ＴＶＯが第１の所定値ＴＶＯ１になったとき、すなわち燃料カット条件が成立したときには、既に実燃圧Ｐがほぼ上記所定の値Ｘまで低下した状態となっており、これにより、燃料カット条件成立後に実燃圧Ｐが低下するのを待つことなく、燃料カット条件成立と同時に確実に燃料カットを行なうことができ、もちろん、燃料カットによる燃費の改善やエミッションの改善も達成することができる。
【００２７】
また、実燃圧Ｐが、燃料カットされる前から燃料噴射復帰回転数Ｎｅｒに対応する燃圧Ｘに向かって低下されるから、燃料カットが短時間で急激に終了し、燃料噴射が再開されても、エンジン運転状態が不安定となったり、オーバリッチな燃料によりエミッションが悪化してしまったりするという問題が抑制される。
【００２８】
なお、図３のタイムチャートにおいて、時刻ｔ３の燃料カット実施以後も、実燃圧Ｐが目標燃圧Ｐｏより若干高くなっているのは、時刻ｔ３に燃料噴射弁１５での燃料噴射が停止され、かつ高圧燃料ポンプ２８からの燃料の吐出が停止されたことにより、高圧吐出ライン３３内に燃料が滞留していることによる。なお、このタイムチャートは一例であって、例えば、図５の燃圧マップＡの矢印エの部分の燃圧の低下勾配を大きくすることにより、ほぼ目標燃圧Ｐｏに等しい値にまで、実燃圧Ｐを低下させることが可能である。
【００２９】
また、ＥＣＵ４０は、燃料噴射弁１５の開時間に相当する噴射パルス幅を制御することによって燃料噴射量を制御する。この制御によれば、燃圧が同じ値である場合には、噴射パルス幅を増加させるほど燃料噴射量が増加し、噴射パルス幅が同じ値である場合は、燃圧が高くなるほど燃料噴射量が増加する。
【００３０】
以後、図２のフローチャート及び図３のタイムチャートを用いて、この制御についてさらに詳しく説明する。
【００３１】
まず、ステップＳ１で、現在の車両の運転状態、詳しくはエンジン回転関連値としてのエンジン回転数Ｎｅをエンジン回転センサ２５で検出すると共に、負荷関連値としてのスロットル開度ＴＶＯをスロットル開度センサ２０で検出し、これらの検出された値を入力する。
【００３２】
次いで、ステップＳ２で、図５に示すマップＡから上記エンジン回転数Ｎｅ及びスロットル開度ＴＶＯに対応する値を読み取って、この値を目標燃料圧力Ｐｏとして設定する。
【００３３】
なお、図５に示すマップＡ及び後述するマップＢに設定されたデータは、エンジン回転数の１０００回転毎に区分されており、上記検出された値が属するデータをそのまま用いても構わないし、検出された値に隣接するデータを含めて補間計算した値を用いても構わない。また、これらのデータをさらに回転数を細かく区切って設定してもよい。
【００３４】
次いで、ステップＳ３で、高圧吐出ライン３３内の燃料の現在の圧力Ｐを燃圧センサ３５で検出して、入力する。
【００３５】
次いで、ステップＳ４で、車両の運転状態が燃料カット領域にあるか否かを、ステップＳ１で検出されたスロットル開度ＴＶＯが所定値ＴＶ０１より小さくなったか否かで判定する。
【００３６】
ここで、目標燃圧Ｐｏは、図５のマップＡに示すように、鎖線アで示すエンジン回転数が２０００回転のラインを境界として異なる傾向に設定されている。ここでは、この回転数より回転数が低い領域を低回転領域として設定し、この回転数より回転数が高い領域を高回転領域として設定する。
【００３７】
その場合に、高回転領域にあるときには、目標燃圧Ｐｏは、エンジン回転数Ｎｅが増加するにしたがって、ほぼ比例して増加するように設定されると共に、矢印ウで示すように負荷方向での燃圧勾配が生じないようにされ、再加速やシフトチェンジによって燃圧が上下して燃焼性が悪化するのを防止している。
【００３８】
一方、低回転領域においては、矢印エで示すようにスロットル開度ＴＶＯが小さくなるにつれて、目標燃圧Ｐｏも「５→５→５→４→３」と順次低下させて、アイドル運転領域に近い燃圧値になるように設定されるようになっている。また、符号イで示す領域は図６の減速燃料カット時用のマップＢとの重なりを示し、マップＡに記載された数値は、減速時でないときの値、マップＢは減速時で燃料カット中の値を示す。
【００３９】
すなわち、低回転領域においては、スロットル開度ＴＶＯが減少し始めた場合、その後、減速時の燃料カットを行なう必要が生じる可能性が高いので、燃料カットの実施に先んじて目標燃圧Ｐｏを低下させ、燃料カットの実施時に実燃圧Ｐが十分低下した状態に移行させるのである。これにより、燃料カット条件成立後に燃圧が低下するのを待つことなく、燃料カット条件成立と同時に確実に燃料カットを行なうことができる。
【００４０】
次に、ステップＳ４で、燃料カット領域にないと判定されたときには、ステップＳ５に進んで燃料カットディレータイマをリセットしてタイマ値に所定値をセットし、ステップＳ１４で、ステップＳ３で設定された燃圧条件のもとに燃料噴射を実行する。そして、ステップＳ１５以後は、燃料噴射実行時の燃圧のフィードバック制御を示している。すなわち、ステップＳ１５で、実燃圧Ｐが目標燃圧Ｐｏより大きいか否かを判定し、大きいときは、燃料噴射弁１５からの燃料の噴射量よりも高圧燃料ポンプ２８からの燃料の吐出量が多いわけであるから、ステップＳ１６で、高圧燃料ポンプ２８内のリリーフ量を増加させて、高圧燃料ポンプ２８からの燃料の吐出量を減少させ、少ないときは、燃料噴射弁１５からの燃料の噴射量よりも高圧燃料ポンプ２８からの燃料の吐出量が少ないわけであるから、ステップＳ１７で、高圧燃料ポンプ２８内のリリーフ量を減少させて、高圧燃料ポンプ２８からの燃料の吐出量を増加させ、これにより実燃圧Ｐをほぼ目標燃圧Ｐｏに維持するのである。
【００４１】
一方、ステップＳ４で、燃料カット領域にあると判定されたときは、ステップＳ６に進んで、燃料カットディレータイマのカウントダウンを始め、タイマ値Ｔに（Ｔ−１）を設定する。
【００４２】
次いで、ステップＳ７で、図６に示す減速燃料カット領域用のマップＢから上記ネンジン回転数Ｎｅ及びスロットル開度ＴＶＯに対応する値を読み取って、この値を目標燃料圧力Ｐｏとして設定し直す。ここで、燃料カット中は燃料を噴射しないのであるから、燃圧をゼロにまで低下させることも考えられるが、燃圧をゼロにまで低下させると再度燃圧を所要値にまで高めるときに遅れが生じるのである。そこで、この実施の形態の上記マップＢでは、目標燃圧Ｐｏは、燃料カットからの復帰時に即座に必要燃圧にまで上昇させることができるような最小限の値に設定されている。
【００４３】
次いで、ステップＳ８では、噴射パルス幅が、所定値より大きいか否か、すなわち、上記燃圧マップＢで設定された目標燃料圧力Ｐｏと、機械的に達成可能な最小の噴射パルス幅とから定まる燃料噴射弁の最小噴射量が、エンジン運転状態から算出される噴射量より大きいか否かを判定し、小さいときには、ステップＳ１０で、ディレータイマが０にならなくても燃料噴射の中止、すなわち燃料カットを実行すると共に、ステップＳ１１で、高圧燃料ポンプ２８のリリーフ弁を全開にして燃料が吐出されないようにして、高圧燃料ポンプ２８から高圧吐出ライン３３への燃料の吐出量を０にする。
【００４４】
これによれば、エンジン運転状態に応じて設定される燃料噴射量よりも多く燃料が噴射されることがないから、オーバリッチによるエミッションの悪化が防止される。また、要求される燃料よりも多くの燃料が噴射されることによる減速感の不良等が防止される。
【００４５】
一方、ステップＳ８で、噴射パルス幅が、所定値より大きいと判定されたときは、ステップＳ９で、エンジン回転数が所定値Ｎｅ１（この実施の形態では２０００回転）より大きいか否かを判定し、大きくないとき、すなわち低回転領域にあるときには、やはりディレータイマが０にならなくても、前述のステップＳ１０、ステップＳ１１の処理を行う。
【００４６】
ここで、この低回転領域にあるときに、図２のフローチャートに基づいて燃料カットを行ったときの目標燃料圧力Ｐｏ、実燃料圧力Ｐ等の変化を図３のタイムチャートを用いて説明する。なお、このタイムチャートは、エンジン回転数Ｎｅが所定回転数Ｎｅ１以下、噴射パルス幅が所定値以上という条件のもとでの一例を示す。
【００４７】
まず、時刻ｔ１に、運転者のアクセル操作等によりスロットル開度ＴＶＯが低下し始めて、時刻ｔ２に所定値ＴＶＯ２にまで低下すると、この時刻ｔ２よりマップＡに矢印エで示すように目標燃圧Ｐｏを低下させ始めるので、これに追随するように、実燃圧Ｐが低下する。そして、さらにスロットル開度ＴＶＯが低下して、時刻ｔ３に所定値ＴＶＯ１にまで低下すると、ステップＳ４の燃料カット領域判定で燃料カット条件が成立したことが判定され、噴射パルス幅が所定値以上、エンジン回転数Ｎｅが所定回転数Ｎｅ１以下であるので、ディレータイマが０でなくても、この時刻ｔ３に即座に、ステップＳ１０で、燃料噴射の停止が行なわれることになる。
【００４８】
そして、エンジン回転Ｎｅが、この燃料カットにより低下して、時刻ｔ４にエンジン復帰回転数Ｎｅｒに達したときに、燃料噴射が再開されるが、このときの、実燃圧Ｐは、時刻ｔ３までに、復帰回転数Ｎｅｒから要求される燃圧Ｘにまでほぼ低下しているので、燃料カットからの復帰時に、エンジン運転状態が不安定となったり、オーバリッチな燃料によりエミッションが悪化してしまったりするという問題が抑制される。
【００４９】
次に、上記ステップＳ９で、エンジン回転数が所定値Ｎｅ１より大きい、すなわち高回転領域にあると判定されたときの制御について説明する。まず、ステップＳ１２で、燃料カットディレータイマがタイムアップしたか否かを判定し、タイムアップしていないときは、ステップＳ１３で、実燃圧Ｐが燃料カット実行判定燃圧Ｐｘより大きいかどうかを判定する。そして、実燃圧Ｐの方が大きいときは、まだ燃料カットのタイミングではないので、ステップＳ１４で、燃料噴射を実行し、小さいときは、燃料カットのタイミングに到達したと判定して、前述のステップＳ１０、Ｓ１１の燃料カット時の処理を行なう。
【００５０】
ここで、上記燃料カット実行判定燃圧Ｐｘは、このときの目標燃圧Ｐｏに所定値αを加算して、目標燃圧Ｐｏより若干高めの値に設定されている。なお、この所定値αは、例えば、０．３ＭＰａ程度の値である。
【００５１】
一方、ステップＳ１２で、燃料カットディレータイマがタイムアップしたと判定されたときは、実燃料圧力Ｐが十分に低下していない場合でも、ステップＳ１０で、強制的に燃料噴射の中止を行なって、燃費の改善等の燃料カットによる効果を達成させる。
【００５２】
ここで、この高回転領域にあるときに、図２のフローチャートに基づいて燃料カットを行ったときの目標燃料圧力Ｐｏ、実燃料圧力Ｐ等の変化を図４のタイムチャートを用いて説明する。なお、このタイムチャートは、噴射パルス幅が所定値以上、エンジン回転数Ｎｅが所定回転数Ｎｅ１以上、タイマがカウントアップしないうちに実燃圧Ｐが、燃料カット実行判定燃圧Ｐｘにまで低下したという条件のもとでの一例を示す。
【００５３】
まず、時刻ｔ１に、運転者のアクセル操作等によりスロットル開度ＴＶＯが低下し始めて、時刻ｔ２に所定値ＴＶＯ２にまで低下しても、エンジン回転数Ｎｅが低回転領域にあるときとは異なって、目標燃圧Ｐｏの低下は行なわず、時刻ｔ３に、スロットル開度ＴＶＯが所定値ＴＶＯ１にまで減少して燃料カット領域にあることが判定されて始めて、減速時燃料カット用のマップＢにより一気に目標燃料圧力Ｐｏを低下させる。
【００５４】
しかし、実燃圧Ｐは、この目標燃料圧力Ｐｏの変化に即応しないので、実燃圧Ｐが燃料カット実行判定燃圧Ｐｘに低下するのを待って、燃料カットをおこなう。この場合は、時刻ｔ３′に実燃圧Ｐが燃料カット実行判定燃圧Ｐｘに低下して、燃料噴射の停止が行なわれている。
【００５５】
そして、エンジン回転Ｎｅが、この燃料カットにより低下して、時刻ｔ４にエンジン復帰回転数Ｎｅｒに達したときに、燃料噴射が再開されるが、このときの、実燃圧Ｐは、時刻ｔ３′までに、復帰回転数Ｎｅｒから要求される燃圧Ｘにまでほぼ低下しているので、燃料カットからの復帰時に、エンジン運転状態が不安定となったり、オーバリッチな燃料によりエミッションが悪化してしまったりするという問題が抑制される。
【００５６】
ここで、高回転領域にあるときには、スロットル開度ＴＶＯが所定値ＴＶＯ１にまで低下しても目標燃圧Ｐｏの低下を行わない理由を説明する。例えば、本実施の形態のエンジンのように、エンジン回転数Ｎｅが高くなるほど目標燃圧Ｐｏも大きな値となるように設定されているエンジンにおいては、例えば燃料カットの復帰回転数Ｎｅｒが所定の低い値に設定されていると、燃料カット条件が満足されたときの（燃料カット領域に入るときの）エンジン回転数Ｎｅが高いときほど復帰回転数Ｎｅｒとの差が大きくなる。つまり、燃料カット時のエンジン回転数Ｎｅが高いときほど、そのときの実燃圧Ｐと復帰回転値Ｎｅｒに対応する燃圧Ｘとの開きも大きいから、実燃圧Ｐが、スロットル開度ＴＶＯが第２の所定値ＴＶＯ２となったときの燃圧から、復帰回転値Ｎｅｒに対応する燃圧Ｘに向けて急激に低下することとなる。その場合、例えば第２の所定値ＴＶＯ２となったときから第１の所定値ＴＶＯ１に低下するまでの間にアクセルペダルが再踏込みされてエンジン負荷が増加したときに、燃料カット条件が成立しなかったような場合にでも、実燃圧Ｐは既に大きく低下していて加速性能に支障が生じる虞がある。そこで、エンジン回転数Ｎｅが所定回転数Ｎｅ１より高い場合には、この弊害を回避するために、スロットル開度ＴＶＯが第２の所定値ＴＶＯ２に低下しても目標燃料圧力Ｐｏを低下させないのである。
【００５７】
ところで、ステップＳ１０，Ｓ１１で燃料カット実行中に、例えば坂道を下ることによってエンジン回転数Ｎｅが増加して目標燃圧Ｐｏが増加しても、再度登り坂になってエンジン回転数が低下して目標燃圧Ｐｏが低下することが考えられるため、エミッションの悪化等を防ぐために燃圧の昇圧制御は行わない。
【００５８】
なお、上記の実施の形態では、エンジン回転数Ｎｅが高回転領域にあるときには、燃料カット条件が成立した後の実燃圧Ｐが、燃料カット実行判定燃圧Ｐｘに達したときに実際の燃料カットを行なったが、スロットル開度が所定値ＴＶＯ２に減少したときに、燃料カットを行なってもよい。
【００５９】
また、上記実施の形態では、エンジン回転数の高回転領域と低回転領域との境界値を２０００回転としたが、この値にしばられるものではなく、適宜、必要とされる条件に応じて設定すればよい。
【００６０】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、リターンレス燃料供給システムで構成された燃料供給装置において、エンジン負荷が減少してエンジン負荷関連値が第１の所定値よりも小さくなったときに上記燃料噴射弁からの燃料の噴射を中止し、エンジン回転関連値が所定の復帰回転値に低下したときに燃料の噴射を再開する燃料カット手段と、エンジン負荷が上記第１の所定値に低下する前における上記第１の所定値よりも大きな第２の所定値に低下したときに、上記目標燃料圧力を、上記復帰回転値に対応する所定の値に低下させる目標燃圧低下手段を設けたことで、急減速が生じたような場合にでも燃料カットを確実に実施でき、かつ、燃圧を、燃料噴射復帰時までに、燃料噴射復帰回転数に対応する燃圧にまで確実に低下させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るエンジンの制御システム図である。
【図２】燃料噴射制御の一具体例を示すフローチャートである。
【図３】エンジン回転数が低回転領域にあるときの燃圧制御の一具体例を示すタイムチャートである。
【図４】同高回転領域にあるときの燃圧制御の一具体例を示すタイムチャートである。
【図５】通常時の目標燃圧を設定するときに用いられるマップである。
【図６】減速燃料カット時の目標燃圧を設定するときに用いられるマップである。
【符号の説明】
１エンジン
１５燃料噴射弁
２０スロットルバルブ開度センサ（エンジン負荷関連値検出手段）
２５エンジン回転センサ（エンジン回転関連値検出手段）
２８高圧燃料ポンプ（燃料ポンプ）
２９低圧吐出ライン
３０戻しライン
３１調圧弁
３２調圧ライン
３３高圧吐出ライン（燃料供給管）
３４戻しライン
３５燃圧センサ（燃圧検出手段）
４０ＥＣＵ（目標燃圧設定手段、燃圧制御手段、燃料カット手段、目標燃圧低下手段、第２の燃料カット手段）

Claims

燃料ポンプと燃料噴射弁との間に燃料供給管が設けられ、燃料噴射弁から燃料タンクに余剰の燃料を戻す回収管が設けられていない燃料供給システムを備えたエンジンの燃料供給装置であって、上記燃料供給管における実燃料圧力を検出する燃圧検出手段と、エンジン負荷に関連する値を検出するエンジン負荷関連値検出手段と、エンジン回転に関連する値を検出するエンジン回転関連値検出手段と、
上記エンジン回転関連値及びエンジン負荷関連値に基づいて目標燃料圧力を設定する目標燃圧設定手段と、上記燃圧検出手段で検出される実燃料圧力が上記目標燃圧設定手段で設定される目標燃料圧力となるように上記燃料ポンプを制御する燃圧制御手段と、エンジン負荷が減少してエンジン負荷関連値が第１の所定値よりも小さくなったときに上記燃料噴射弁からの燃料の噴射を中止し、その状態でエンジン回転関連値が所定の復帰回転値まで低下したときに燃料の噴射を再開する燃料カット手段と、エンジン負荷関連値が上記第１の所定値まで小さくなる前における上記第１の所定値よりも大きな第２の所定値まで小さくなったときに、上記目標燃料圧力を、上記復帰回転値に対応する所定の値に低下させる目標燃圧低下手段とが設けられていることを特徴とするエンジンの燃料供給装置。
エンジン回転関連値が所定の値より大きいときには、目標燃圧低下手段は、エンジン負荷関連値が第２の所定値に低下しても目標燃料圧力を低下させないことを特徴とする請求項１に記載のエンジンの燃料供給装置。
エンジン運転状態に応じて燃料噴射量を設定する噴射量設定手段が設けられていると共に、該噴射量設定手段で設定された燃料噴射量が、燃料噴射弁が噴射可能な最小噴射量より小さくなったときには、燃料噴射弁からの燃料の噴射を中止する第２の燃料カット手段が設けられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のエンジンの燃料供給装置。