JP4572950B2 - コモンレール圧制御装置およびそれを用いた燃料噴射システム - Google Patents

Description

本発明は、調量弁で燃料供給ポンプの燃料圧送量を調量することによりコモンレールの圧力を制御するコモンレール圧制御装置およびそれを用いた燃料噴射システムに関する。

従来、燃料供給ポンプが圧送する燃料をコモンレールで蓄圧し、コモンレールで蓄圧された燃料を燃料噴射弁から内燃機関の各気筒に噴射する蓄圧式の燃料噴射システムが知られている（例えば、特許文献１参照。）。

特許文献１においては、吸入した燃料を加圧する燃料供給ポンプのポンプ室と燃料吸入側の低圧通路との間を電磁弁で開閉する。特許文献１では、プランジャのリフト中に電磁弁を閉弁すると燃料の加圧が開始されるので、プランジャのリフト中に電磁弁を閉弁するタイミングにより、燃料供給ポンプの燃料圧送量を調量している。

そして、特許文献１では、内燃機関の始動時において、プランジャの下降中は電磁弁を開弁し、プランジャのリフト中は電磁弁を閉弁することにより、内燃機関の始動時において極力多くの燃料を圧送しようとしている。内燃機関の始動時にコモンレールに極力多くの燃料を圧送することにより、コモンレールの圧力は速やかに上昇する。
特開平６−２０７５４８号公報

しかしながら、内燃機関の始動時に燃料供給ポンプからコモンレールに多くの燃料を圧送すると、コモンレール内の圧力（以下、コモンレール内の圧力をコモンレール圧ともいう。）が過度に上昇しオーバーシュートするおそれがある。内燃機関の始動時にコモンレール圧が過度に上昇すると、燃焼騒音の増大、またはＮＯｘの増加を招くことがある。

本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、内燃機関の始動時において、コモンレール圧の過度の上昇を防止しつつ、コモンレール圧を速やかに上昇させるコモンレール圧制御装置およびそれを用いた燃料噴射システムを提供することを目的とする。

請求項１から９に記載の発明によると、内燃機関が始動するときに全開にされる調量弁の開度を全開よりも開度の小さい所定開度に切り替える切替条件が成立しているかを切替条件判定手段が判定する。そして、開度制御手段は、調量弁に対する通電量を制御して調量弁の開度を制御し、内燃機関が始動するとき、最初は調量弁の開度を全開にし、その後、切替条件が成立していると切替条件判定手段が判定すると調量弁の開度を全開から所定開度に切り替える。

このように、内燃機関を始動するときに最初に調量弁の開度を全開にすることにより、燃料供給ポンプからコモンレールに極力多くの燃料を圧送し、コモンレール圧を速やかに上昇させることができる。その後、切替条件が成立すると、全開よりも開度の小さい所定開度に調量弁の開度を制御することにより、燃料供給ポンプからコモンレールに圧送する燃料量を全開時よりも低減している。これにより、コモンレール圧が過度に上昇することを防止できる。

ところで、燃料噴射システムにおいて水温とともに燃料温度が高くなり燃料の粘度が低下すると、燃料供給ポンプ内の摺動箇所において、高圧側から低圧側にリークする燃料量が増加するので、調量弁の開度と燃料供給ポンプの圧送量との特性にずれが生じる。つまり、調量弁の開度が同じ場合、燃料温度が高くなると圧送量が減少する。その結果、燃料温度が高くなると、コモンレール圧の上昇率は低下する。

そこで、請求項１〜４に記載の発明によると、開度設定手段は、水温または燃料温度が高くなるにしたがい、調量弁の開度を全開から切り替えるときの所定開度を大きく設定する。
これにより、燃料温度が高くなり、燃料のリーク量が増加する場合に、燃料供給ポンプの圧送量の減少を防止できる。

請求項２〜６に記載の発明によると、コモンレール内の圧力が所定圧力に上昇したと圧力判定手段が判定すると、切替条件判定手段は調量弁の開度を全開から所定開度に切り替える切替条件が成立したと判定する。

コモンレール圧を検出しながら調量弁の開度を切り替える切替条件が成立したかを判定するので、内燃機関の始動時において、コモンレール圧を高精度に制御できる。
ところで、前述したように、水温が高くなり燃料温度が高くなると燃料の粘度が低下するので、高圧側から低圧側にリークする燃料量が増加する。これにより、燃料温度が高くなると燃料供給ポンプの圧送量が減少し、コモンレール圧の上昇率が低下する。コモンレール圧の上昇率が低下すると、調量弁を全開した状態でコモンレール圧が所定圧力に達するまでに要する時間が長くなる。さらに、全開から所定開度に調量弁の開度を小さくしてからコモンレール圧が上昇するために要する時間が長くなる。

そこで、請求項４〜６に記載の発明によると、圧力設定手段は、水温または燃料温度が高くなるにしたがい調量弁の開度を全開から所定開度に切り替えるときのコモンレール圧の所定圧力を高く設定する。

このように、燃料温度が高くなりコモンレール圧の上昇率が低下する場合に、調量弁を全開にした状態で達するコモンレール圧を燃料温度が低いときよりも高くすることにより、コモンレール圧の上昇率の低下を補い、コモンレール圧を速やかに上昇させることができる。

請求項７および８に記載の発明によると、内燃機関の始動時に調量弁が全開しているときの単位時間当たりのコモンレール内の圧力上昇率を圧力上昇率検出手段が検出し、圧力上昇率と、調量弁の開度が全開から所定開度に変更されてからコモンレール内の圧力が変化するまでの予め設定された遅れ時間とに基づいて、切替時期設定手段は調量弁の開度を全開から所定開度に切り替える切替時期を設定する。そして、切替条件判定手段は、内燃機関が始動してから切替時期設定手段が設定した切替時期に達すると、調量弁の開度を全開から所定開度に切り替える切替条件が成立したと判定する。
圧力変化の遅れ時間とともに、実際に検出したコモンレール内の圧力上昇率に基づいて調量弁の開度を全開から所定開度に切り替える切替時期を設定するので、燃料供給ポンプの圧送状態に応じて変化するコモンレール内の圧力上昇率に基づいて、調量弁の開度を全開から所定開度に適切に切り替えることができる。

尚、本発明に備わる複数の手段の各機能は、構成自体で機能が特定されるハードウェア資源、プログラムにより機能が特定されるハードウェア資源、またはそれらの組み合わせにより実現される。また、これら複数の手段の各機能は、各々が物理的に互いに独立したハードウェア資源で実現されるものに限定されない。

以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
［第１実施形態］
第１実施形態による燃料噴射システムを図１に示す。

（燃料噴射システム１０）
燃料噴射システム１０は、例えば、自動車用の４気筒のディーゼルエンジン（以下、単に「エンジン」ともいう。）２に燃料を供給するためのものであり、コモンレール２０に燃料を供給する高圧ポンプ１４と、高圧燃料を蓄えるコモンレール２０と、コモンレール２０より供給される高圧燃料をエンジン２の各気筒に噴射する燃料噴射弁３０と、本システムを制御する電子制御装置(Electronic Control Unit;ＥＣＵ)４０とを備える。高圧ポンプ１４には、燃料タンク１２から燃料を汲み上げるフィードポンプが内蔵されている。

燃料供給ポンプとしての高圧ポンプ１４は、カムシャフトのカムの回転に伴いプランジャが往復移動することにより、加圧室に吸入した燃料を加圧する公知のポンプである。高圧ポンプ１４のプランジャは、１個のカムの周囲に複数設置されている。

調量アクチュエータとしての調量弁１６は、高圧ポンプ１４の吸入側に設置されており、電流制御されることにより高圧ポンプ１４が吸入行程で吸入する燃料吸入量を調量する。図２に示すように、調量弁１６は、電流値が０のときに全開になる常開弁である。燃料吸入量が調量されることにより、高圧ポンプ１４の燃料圧送量が調量される。

コモンレール２０には、内部の燃料圧力（コモンレール圧）を検出する圧力センサ２２、ならびに、コモンレール圧が過度に上昇すると開弁し内部の燃料を燃料タンク１２側へ溢流させることでコモンレール圧を減圧するプレッシャリミッタ２４が設置されている。圧力センサ２２は、燃料圧力検出手段を構成している。

エンジン２には、運転状態を検出するセンサとして、エンジン２のクランク角度を検出するクランクセンサ３２と、４気筒の気筒を判別するためのカムセンサ３４とが設置されている。ＥＣＵ４０は、クランクセンサ３２の出力信号に基づき、クランク角度を検出するとともに、エンジン回転数を検出する。

さらに、運転状態を検出する他のセンサとして、アクセルペダルの操作量であるアクセル開度ＡＣＣＰを検出するアクセルセンサ、吸入空気の温度（吸気温）、冷却水の温度（水温）、燃料温度（燃温）をそれぞれ検出する温度センサ等が燃料噴射システム１０に設けられている。

燃料噴射弁３０は、例えば、噴孔を開閉するノズルニードルのリフトを制御室の圧力で制御する公知の電磁弁である。燃料噴射弁３０から燃料を噴射するときには、制御室と低圧側とを連通させることにより、コモンレール２０から制御室に供給された高圧燃料を低圧側に溢流させる。これにより、制御室の燃料圧力が低下し、ノズルニードルがリフトする。燃料噴射弁３０の制御室から低圧側に溢流した燃料は、燃料タンクに１２にリターンされる。

コモンレール圧制御装置を構成するＥＣＵ４０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、フラッシュメモリ等を中心とするマイクロコンピュータにて構成されている。そして、ＥＣＵ４０は、圧力センサ２２、クランクセンサ３２、カムセンサ３４を含む各種センサから検出信号を取り込み、エンジン運転状態を制御する。例えば、ＥＣＵ４０は、高圧ポンプ１４の圧送量、燃料噴射弁３０の燃料噴射量、燃料噴射時期、およびメイン噴射の前後にパイロット噴射、ポスト噴射等を実施する多段噴射のパターンを制御する。

ＥＣＵ４０は、コモンレール圧を制御する場合、ＰＷＭ(Pulse Width Modulation)制御により調量弁１６に供給する電流値を制御して高圧ポンプ１４の圧送量を調量する。ＰＷＭのデューティ比が高くなると調量弁１６に供給される供給電流値は増加する。調量弁１６は常開弁であるから、図２に示すように、ＰＷＭのデューティ比が０であり供給電流値が０のときに調量弁１６は全開状態になり流量は最大になる。そして、デューティ比が上昇し供給電流値が増加すると、全開から閉側に向けて調量弁１６の開度は小さくなり、調量弁１６の流量は減少する。調量弁１６の開度が大きくなり高圧ポンプ１４の圧送量が増加すると、コモンレール圧は上昇する。逆に、調量弁１６の開度が小さくなり高圧ポンプ１４の圧送量が減少すると、コモンレール圧は低下する。このように、ＥＣＵ４０は、調量弁１６の開度を調整し高圧ポンプ１４の圧送量を調量することにより、コモンレール圧を制御する。

図２において、点線２００は、個体差および経時変化等を考慮した、調量弁１６の供給電流値に対する最大の流量特性を示し、実線２１０は流量特性の中央値を示している。ＥＣＵ４０は、点線２００が示す最大の流量特性を考慮して、調量弁１６の開度を制御する。

ＥＣＵ４０は、ＲＯＭまたはフラッシュメモリに記憶された制御プログラムにより、以下の各手段として機能する。
（圧力判定手段）
ＥＣＵ４０は、圧力センサ２２の出力信号からコモンレール圧を検出する。そして、ＥＣＵ４０は、エンジン２が始動してからコモンレール圧が所定圧力（ｋｉｎｊｐｃ）に上昇したかを判定する。

（切替条件判定手段）
ＥＣＵ４０は、エンジン２が始動してからコモンレール圧が所定圧力（ｋｉｎｊｐｃ）に上昇したと圧力判定手段が判定すると、エンジン２が始動するときに、調量弁１６の開度を全開にした後、全開よりも開度の小さい所定開度に切り替える切替条件が成立したと判定する。

圧力センサ２２の出力信号から検出するコモンレール圧に基づいて、調量弁１６の開度を全開から所定開度に切り替える切替条件が成立したかを判定するので、エンジン２の始動時において、調量弁１６の開度の切替時期を高精度に判定し、コモンレール圧を高精度に制御できる。

（開度制御手段）
エンジン２が始動すると、図３の符号２２０に示すように、コモンレール圧を始動時の目標圧まで極力早く上昇させ、燃料噴射弁３０から燃料を噴射することが望ましいい。

そこで、ＥＣＵ４０は、エンジンキーがスタート位置に回転されると、最初はＰＷＭ制御のデューティ比を０にし調量弁１６への供給電流値を０にする。これにより、調量弁１６は全開状態になり、最大流量の燃料が調量弁１６から高圧ポンプ１４の加圧室に吸入される。これにより、実線２３０が示すように、コモンレール圧は上昇する。ただし、調量弁１６の開度を全開のままにしておくと、実線２３０が示すように、コモンレール圧が目標圧よりも大きくなりオーバーシュートする。

そこで、圧力センサ２２の出力信号からコモンレール圧が所定圧力（ｋｉｎｊｐｃ）になったと圧力判定手段が判定すると、ＥＣＵ４０は、ＰＷＭ制御のデューティ比を上昇させて調量弁１６に供給する電流値を０から増加し、調量弁１６の開度を全開よりも開度の小さい所定開度にする。これにより、高圧ポンプ１４の吸入量が減少し燃料圧送量が減少するので、コモンレール圧の上昇率は、全開時の実線２３０に比べて点線２４０に示すように低下する。

図３に示すように、調量弁１６に供給する電流値を制御して調量弁１６の開度を全開から所定開度にしても、コモンレール圧の上昇率が低下するまでには時間遅れΔｔがある。時間遅れΔｔは、次式（１）に示すように主に３個の要因（ｄｔａ、ｄｔｂ、ｄｔｃ）により決定される。

Δｔ＝ｄｔａ＋ｄｔｂ＋ｄｔｃ ・・・（１）
ｄｔａ：調量弁１６から加圧室に燃料が吸入される時間
ｄｔｂ：加圧室に吸入されてから燃料が加圧され送り出される時間
ｄｔｃ：高圧ポンプ１４からコモンレール２０に燃料が到達する時間
遅れ時間Δｔとしては、実験等により予め計測した値が使用される。調量弁１６の開度を切り替える所定圧力（ｋｉｎｊｐｃ）は、式（１）に示す時間遅れΔｔと、後述する水温とに基づいて設定される。

（開度設定手段）
ＥＣＵ４０は、エンジン２が始動するときに調量弁１６の開度を全開から切り替える所定開度を、水温または燃料温度に基づいて設定する。水温が高くなり燃料温度が高くなると、燃料の粘度が低下する。燃料の粘度が低下すると、例えば高圧ポンプ１４のプランジャとシリンダとの摺動部において高圧側から低圧側にリークする燃料量が増加する。その結果、調量弁１６の開度が同じであれば、燃料温度が高くなると高圧ポンプ１４の圧送量が減少する。

そこで、図４に示すように、燃料温度（水温）が高くなるにしたがい、調量弁１６の開度を全開から切り替える所定開度を大きくすることにより、燃料温度の上昇に伴う高圧ポンプ１４の圧送量の減少を防止できる。

ＥＣＵ４０は、水温に基づいて燃料温度を推定してもよいし、燃料温度を直接検出し、検出した燃料温度に基づいて所定開度を設定してもよい。
（圧力設定手段）
ＥＣＵ４０は、エンジン２が始動するときに、調量弁１６の開度を全開から所定開度に切り替えるときの所定圧力（ｋｉｎｊｐｃ）を、水温または燃料温度に基づいて設定する。

前述したように、燃料温度が高くなり燃料の粘度が低下すると、高圧ポンプ１４の圧送量が減少する。高圧ポンプ１４の圧送量が減少すると、コモンレール圧の上昇率が低下する。これにより、調量弁１６の開度を全開から所定開度に切り替えるときの所定圧力（ｋｉｎｊｐｃ）が燃料温度に関わらず一定であると、図５の（Ａ）に示すように、常温状態において点線２４０に示すコモンレール圧の上昇特性が、燃料温度の上昇により一点鎖線２５０に示す特性になる。その結果、コモンレール圧が目標圧に上昇するまでに要する時間が長くなる。

そこで、図５の（Ｂ）に示すように、ＥＣＵ４０は、燃料温度（水温）が高くなると所定圧力（ｋｉｎｊｐｃ）を高く設定する。これにより、図５の（Ａ）に示すように、エンジン２を始動するときに、コモンレール圧がオーバーシュートしない範囲で、図５の（Ａ）の二点鎖線２５２が示すように、調量弁１６を全開した状態でコモンレール圧を極力高くまで上昇させることができる。その結果、燃料温度の上昇によるコモンレール圧の上昇率の低下を補い、コモンレール圧を目標圧に向けて速やかに上昇させることができる。

（始動時コモンレール圧制御）
エンジン２を始動するときに、調量弁１６の開度を制御することによりコモンレール圧を制御するコモンレール圧制御について、図６のコモンレール圧制御ルーチンに基づいて説明する。コモンレール圧制御ルーチンは、エンジン始動時に実行される。図６において「Ｓ」はステップを表している。

（コモンレール圧制御ルーチン）
図６のＳ３００においてＥＣＵ４０は、エンジンキーがスタート位置に回されると、セルモータを回転させクランキングを実施する。

Ｓ３０２においてＥＣＵ４０は、クランクセンサの信号とカムセンサの信号とがそれぞれ正常に出力され、同期がとれているかを判定する。クランクセンサの信号とカムセンサの信号との同期がとれると（Ｓ３０４：Ｙｅｓ）、ＥＣＵ４０は、圧力センサ２２が検出する実コモンレール圧と目標コモンレール圧との差に基づいて調量弁１６の開度を調整する通常のコモンレール圧のフィードバック制御を実施する（Ｓ３０４）。

クランクセンサの信号とカムセンサの信号との同期がとれていない場合（Ｓ３０２：Ｎｏ）、Ｓ３０６においてＥＣＵ４０は、圧力センサ２２が検出する実コモンレール圧（ＲＰ）が所定圧力（ｋｉｎｊｐｃ）よりも大きくなったかを判定する。実コモンレール圧（ＲＰ）が所定圧力（ｋｉｎｊｐｃ）以下の場合（Ｓ３０６：Ｎｏ）、ＥＣＵ４０は、調量弁１６に供給する供給電流値を調量弁１６が全開する全開電流値に設定する（Ｓ３０８）。本実施形態の調量弁１６は常開弁であるから、調量弁１６が全開する全開電流値は０である。そして、ＥＣＵ４０はＳ３０２に処理を移行する。

実コモンレール圧（ＲＰ）が所定圧力（ｋｉｎｊｐｃ）より高くなると（Ｓ３０６：Ｙｅｓ）、ＥＣＵ４０は、所定開度および水温に基づいて、調量弁１６に供給する供給電流値をマップ等から算出する（Ｓ３１０）。そして、ＥＣＵ４０はＳ３０２に処理を移行する。

［第２実施形態］
第２実施形態では、ＥＣＵ４０は、エンジン２を始動するときに調量弁１６の開度を全開から所定開度に切り替える切替時期を、以下の圧力上昇率検出手段と切替時期設定手段とにより設定する。

（圧力上昇率検出手段）
図７に示すように、ＥＣＵ４０は、エンジン２を始動するとき、調量弁１６の開度を全開にした状態でクランキングを開始してから所定時間Ｔ１の間に上昇するコモンレール圧ｐ１に基づき、コモンレール圧の上昇率（ｐ１／Ｔ１）を算出して検出する。

（切替時期設定手段）
ＥＣＵ４０は、コモンレール圧の目標圧をｐ２とすると、調量弁１６の開度を全開にした状態で、コモンレール圧が目標圧ｐ２に達するまでに要する時間Ｔを上昇率（ｐ１／Ｔ１）に基づいて次式（２）から算出する。

Ｔ＝ｐ２／（ｐ１／Ｔ１）
＝ｐ２×（Ｔ１／ｐ１） ・・・（２）
そして、コモンレール圧がオーバーシュートしないように、調量弁１６の開度を全開から所定開度に切り替える所定圧力（ｋｉｎｊｐｃ）は、調量弁１６の開度を変更してからコモンレール圧が変化するまでに要する時間遅れΔｔを考慮し、次式（３）を満たせばよい。

Ｔ−Δｔ＞ｋｉｎｊｐｃ×（Ｔ１／ｐ１）
ｐ２×（Ｔ１／ｐ１）−Δｔ＞ｋｉｎｊｐｃ×（Ｔ１／ｐ１）
ｐ２−Δｔ×（ｐ１／Ｔ１）＞ｋｉｎｊｐｃ ・・・（３）
ＥＣＵ４０は、式（３）を満たす範囲内で、コモンレール圧がオーバーシュートしないための安全係数、あるいは調量弁１６の開度を全開から所定開度に小さくしたときのコモンレール圧の予測上昇率などに基づき、所定圧力（ｋｉｎｊｐｃ）を設定する。

このように、調量弁の開度を全開から所定開度に切り替える切替時期である所定圧力（ｋｉｎｊｐｃ）は、圧力センサ２２の出力信号に基づいて算出したコモンレール圧の上昇率（ｐ１／Ｔ１）に基づいて設定される。したがって、所定圧力（ｋｉｎｊｐｃ）は、燃料温度、調量弁１６の個体差および経年変化等による高圧ポンプ１４の流量特性の変化が考慮された値である。これにより、高圧ポンプ１４の圧送状態に応じて、調量弁１６の開度を全開から所定開度に適切に切り替えることができる。

以上説明した上記実施形態では、エンジン２を始動するときに、最初は調量弁１６の開度を全開にして高圧ポンプ１４からコモンレール２０に燃料を全量圧送する。これにより、エンジン２を始動するときに、コモンレール圧が速やかに上昇する。

そして、コモンレール圧が所定圧力（ｋｉｎｊｐｃ）に達すると、調量弁１６の開度を全開から全開よりも小さい所定開度に設定する。これにより、コモンレール圧の上昇率を低下させる。その結果、目標圧に対してコモンレール圧がオーバーシュートすることを防止できる。

［他の実施形態］
第１実施形態では、エンジン２を始動するときに、調量弁１６の開度を全開から所定開度に切り替える所定圧力（ｋｉｎｊｐｃ）および所定開度を水温または燃料温度に基づいて調整した。これに対し、所定圧力（ｋｉｎｊｐｃ）および所定開度の少なくとも一方を、水温および燃料温度に関わらず固定値にしてもよい。

上記実施形態では、高圧ポンプ１４の吸入側に設置され、開度に応じて燃料吸入量を調量することにより高圧ポンプ１４の燃料圧送量を調量する調量弁１６について説明した。これに対し、調量弁は、開度に応じて高圧ポンプ１４の燃料圧送量を調量できればよいので、高圧ポンプの吐出側に設置されて燃料圧送量を調量するものでもよい。

また、上記実施形態では、エンジン２を始動するときに、最初は調量弁１６の開度を全開にし、コモンレール圧が所定圧力（ｋｉｎｊｐｃ）に達すると切替条件が成立したと判定し、調量弁１６の開度を全開から所定開度に切り替えた。これに対し、例えば、エンジン２を始動するときに、所定時間が経過すると切替条件が成立したと判定し、調量弁１６の開度を全開から所定開度に切り替えてもよい。

また、上記実施形態では、切替条件判定手段、開度制御手段、開度設定手段、圧力判定手段、圧力設定手段、圧力上昇率検出手段、切替時期設定手段の機能を、制御プログラムにより機能が特定されるＥＣＵ４０により実現している。これに対し、上記複数の手段の機能の少なくとも一部を、回路構成自体で機能が特定されるハードウェアで実現してもよい。

このように、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の実施形態に適用可能である。

第１実施形態による燃料噴射システムを示すブロック図。 調量弁の供給電流値と流量との関係を示す特性図。 エンジン始動時のコモンレール圧の変化を示す説明図。 燃料温度と調量弁の所定開度との関係を示す特性図。 （Ａ）は燃料温度によるコモンレール圧の変化の違いを示す説明図、（Ｂ）は燃料温度と所定圧力（ｋｉｎｊｐｃ）との関係を示す特性図。 エンジン始動時のコモンレール圧制御ルーチンを示すフローチャート。 第２実施形態によるエンジン始動時のコモンレール圧の変化を示す説明図。

符号の説明

２：ディーゼルエンジン（内燃機関）、１０：燃料噴射システム、１４：高圧ポンプ（燃料供給ポンプ）、１６：調量弁、２０：コモンレール、２２：圧力センサ（燃料圧力検出手段）、３０：燃料噴射弁、４０：ＥＣＵ（コモンレール圧制御装置、切替条件判定手段、開度制御手段、開度設定手段、圧力判定手段、圧力設定手段、圧力上昇率検出手段、切替時期設定手段）

Claims (9)

1. 燃料供給ポンプから圧送されコモンレールで蓄圧された燃料を燃料噴射弁から内燃機関の各気筒に噴射する燃料噴射システムにおいて、調量弁の開度を制御して前記燃料供給ポンプの燃料圧送量を調量し前記コモンレール内の圧力を制御するコモンレール圧制御装置であって、
   前記内燃機関が始動するときに全開にされる前記調量弁の開度を全開よりも開度の小さい所定開度に切り替える切替条件が成立しているかを判定する切替条件判定手段と、
   前記調量弁に対する通電量を制御して前記調量弁の開度を制御し、前記内燃機関が始動するとき、最初は前記調量弁の開度を全開にし、その後、前記切替条件が成立していると前記切替条件判定手段が判定すると、前記調量弁の開度を全開から前記所定開度に切り替える開度制御手段と、
   水温または燃料温度が高くなるにしたがい前記所定開度を大きく設定する開度設定手段と、
   を備えることを特徴とするコモンレール圧制御装置。
2. 前記コモンレール内の圧力が所定圧力に上昇したかを判定する圧力判定手段をさらに備え、
   前記コモンレール内の圧力が前記所定圧力に上昇したと前記圧力判定手段が判定すると、前記切替条件判定手段は前記切替条件が成立したと判定する、
   ことを特徴とする請求項１に記載のコモンレール圧制御装置。
3. 水温または燃料温度に基づいて前記所定圧力を設定する圧力設定手段をさらに備えることを特徴とする請求項２に記載のコモンレール圧制御装置。
4. 前記圧力設定手段は、水温または燃料温度が高くなるにしたがい前記所定圧力を高く設定することを特徴とする請求項３に記載のコモンレール圧制御装置。
5. 燃料供給ポンプから圧送されコモンレールで蓄圧された燃料を燃料噴射弁から内燃機関の各気筒に噴射する燃料噴射システムにおいて、調量弁の開度を制御して前記燃料供給ポンプの燃料圧送量を調量し前記コモンレール内の圧力を制御するコモンレール圧制御装置であって、
   前記内燃機関が始動するときに全開にされる前記調量弁の開度を全開よりも開度の小さい所定開度に切り替える切替条件が成立しているかを判定する切替条件判定手段と、
   前記調量弁に対する通電量を制御して前記調量弁の開度を制御し、前記内燃機関が始動するとき、最初は前記調量弁の開度を全開にし、その後、前記切替条件が成立していると前記切替条件判定手段が判定すると、前記調量弁の開度を全開から前記所定開度に切り替える開度制御手段と、
   前記コモンレール内の圧力が所定圧力に上昇したかを判定する圧力判定手段と、
   水温または燃料温度が高くなるにしたがい前記所定圧力を高く設定する圧力設定手段と、
   を備え、
   前記コモンレール内の圧力が前記所定圧力に上昇したと前記圧力判定手段が判定すると、前記切替条件判定手段は前記切替条件が成立したと判定する、
   ことを特徴とするコモンレール圧制御装置。
6. 水温または燃料温度に基づいて前記所定開度を設定する開度設定手段をさらに備えることを特徴とする請求項５に記載のコモンレール圧制御装置。
7. 前記内燃機関の始動時に前記調量弁が全開しているときの単位時間当たりの前記コモンレール内の圧力上昇率を検出する圧力上昇率検出手段と、
   前記圧力上昇率と、前記調量弁の開度が変更されてから前記コモンレール内の圧力が変化するまでの予め計測された遅れ時間とに基づいて、前記調量弁の開度を全開から前記所定開度に切り替える切替時期を設定する切替時期設定手段と、
   をさらに備え、
   前記切替条件判定手段は、前記内燃機関が始動してから前記切替時期に達すると前記切替条件が成立したと判定する、
   ことを特徴とする請求項１に記載のコモンレール圧制御装置。
8. 燃料供給ポンプから圧送されコモンレールで蓄圧された燃料を燃料噴射弁から内燃機関の各気筒に噴射する燃料噴射システムにおいて、調量弁の開度を制御して前記燃料供給ポンプの燃料圧送量を調量し前記コモンレール内の圧力を制御するコモンレール圧制御装置であって、
   前記内燃機関が始動するときに全開にされる前記調量弁の開度を全開よりも開度の小さい所定開度に切り替える切替条件が成立しているかを判定する切替条件判定手段と、
   前記調量弁に対する通電量を制御して前記調量弁の開度を制御し、前記内燃機関が始動するとき、最初は前記調量弁の開度を全開にし、その後、前記切替条件が成立していると前記切替条件判定手段が判定すると、前記調量弁の開度を全開から前記所定開度に切り替える開度制御手段と、
   前記内燃機関の始動時に前記調量弁が全開しているときの単位時間当たりの前記コモンレール内の圧力上昇率を検出する圧力上昇率検出手段と、
   前記圧力上昇率と、前記調量弁の開度が変更されてから前記コモンレール内の圧力が変化するまでの予め計測された遅れ時間とに基づいて、前記調量弁の開度を全開から前記所定開度に切り替える切替時期を設定する切替時期設定手段と、
   を備え、
   前記切替条件判定手段は、前記内燃機関が始動してから前記切替時期に達すると前記切替条件が成立したと判定する、
   ことを特徴とするコモンレール圧制御装置。
9. 燃料を加圧し圧送する燃料供給ポンプと、
   前記燃料供給ポンプの燃料圧送量を調量する調量弁と、
   前記燃料供給ポンプが圧送する燃料を蓄圧するコモンレールと、
   前記コモンレールが蓄圧している燃料を内燃機関の各気筒に噴射する燃料噴射弁と、
   請求項１から８のいずれか一項に記載のコモンレール圧制御装置と、
   を備えることを特徴とする燃料噴射システム。

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