JP5110109B2 - 燃料圧力制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、燃料供給ポンプから供給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適用され、コモンレール内の燃料圧力を制御する燃料圧力制御装置に関する。

従来、燃料供給ポンプから供給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が知られている（例えば、特許文献１参照。）。

特許文献１では、内燃機関を停止状態から始動するときの始動時間を短縮するために、内燃機関が停止するときに燃料供給ポンプに燃料を吸入しておき、内燃機関が始動するときに燃料供給ポンプ内に吸入しておいた燃料をコモンレールに圧送する技術が開示されている。これにより、始動時に燃料供給ポンプから速やかに燃料を圧送し始動に必要な燃料圧力を短時間で得ようとしている。

特に、信号待ち等で車両が所定時間以上停止する場合に、燃料噴射弁からの燃料噴射を停止してアイドルストップを実行する燃料噴射システムにおいては、運転者が走行再開の操作をしたときにアイドルストップ状態から内燃機関を速やかに始動させることにより運転者に不快感を与えないことが望まれる。

特開２００２−３７１８７３号公報

しかしながら、特許文献１では、内燃機関が停止指令を受けてから実際に停止するまでの間、燃料供給ポンプに燃料を吸入することはできるが圧送できない回転数にエンジン回転数が低下するまで燃料吸入を待機する。つまり、特許文献１では、内燃機関が停止指令を受けてから実際に停止するまでの間に、燃料供給ポンプは燃料を圧送しない。

この内燃機関を停止するときの特許文献１における燃料吸入制御をアイドルストップ時に適用すると、アイドルストップ条件が成立し内燃機関が実際に停止するまでの間に燃料供給ポンプに燃料を吸入することはできるが、コモンレールに燃料は圧送されない。したがって、内燃機関が停止したときのコモンレール内の圧力であるコモンレール圧は、内燃機関が停止指令を受けたときの圧力のままである。

この状態では、アイドルストップ中に燃料噴射システムから燃料がリークすることによりコモンレール圧が低下すると、アイドルストップを解除し内燃機関を再始動するときに必要な燃料圧力、つまり燃料噴射弁から所定量の燃料を噴射可能な燃料圧力にコモンレール圧が達していない恐れがある。その結果、予め吸入していた燃料を燃料供給ポンプが速やかに圧送しても、コモンレール圧がアイドルストップからの再始動に必要な燃料圧力に達するまで再始動が遅れるという問題がある。

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、アイドルストップから速やかに内燃機関を再始動する燃料圧力制御装置を提供することを目的とする。

請求項１から４に記載の発明によると、アイドルストップ条件が成立すると、調圧手段は、コモンレール圧を上昇させ、内燃機関を始動するときのコモンレール圧の始動圧よりも高い目標圧にコモンレール圧を調圧する。

これにより、アイドルストップ中に燃料噴射システムから燃料がリークしてコモンレール圧が低下しても、アイドルストップ条件が成立したときにコモンレール圧を上昇させず、内燃機関が停止指令を受けたときの圧力のままにしておく場合に比べ、再始動時のコモンレール圧を高圧にできる。その結果、燃料噴射弁から速やかに燃料噴射を再開し、アイドルストップ状態から内燃機関を速やかに再始動できる。

ところで、アイドルストップ中に燃料噴射システムからリークする燃料量は、燃料噴射システムを構成する部品の摩耗等により経年変化する。その結果、アイドルストップ条件が成立したときにコモンレール圧を目標圧に調圧しても、燃料のリーク量が経年変化により増加すると、アイドルストップ状態から内燃機関を再始動するときに必要な始動圧よりもコモンレール圧が低下することがある。すると、エンジン再始動時にコモンレール圧が始動圧に上昇するまでの所要時間分、再始動に要する時間が長くなる。

そこで、請求項１から４に記載の発明によると、調圧手段がコモンレール圧を目標圧に調圧してからのコモンレール圧の圧力低下率を算出する低下率算出手段と、低下率算出手段が算出する圧力低下率に基づいて、次回以降のアイドルストップ条件成立時における目標コモンレール圧を補正する補正手段と、を備える。

このように、アイドルストップ中に燃料噴射システムからリークする燃料量に経年変化が生じても、圧力低下率を算出することによりリーク量の変化を検出できる。そして、補正手段が、次回以降のアイドルストップ条件成立時における目標コモンレール圧を圧力低下率に基づいて補正することにより、次回以降のアイドルストップ条件成立時において、リーク量に応じた適切な目標コモンレール圧に調圧できる。

請求項２に記載の発明によると、補正手段は、圧力低下率と予め設定されたコモンレール圧の基準低下率との差を算出する。
これにより、例えば圧力低下率と基準低下率との差が小さい場合には、燃料リーク量がそれほど増加していないと判断し、アイドルストップ中の目標圧を補正しない等の適切な処理を実行できる。

請求項３に記載の発明によると、補正手段は、圧力低下率と基準低下率との差に基づいて、次回以降のアイドルストップ条件成立時における目標圧を補正する。
これにより、例えば圧力低下率と基準低下率との差が大きい場合には、次回以降のアイドルストップ条件成立時における目標圧を低下率の差に応じて上昇させる等の適切な補正処理を実行できる。

ところで、燃料噴射システムからリークする燃料量は、燃料温度、コモンレール圧等の条件によって変化するので、アイドルストップ中における圧力低下率も燃料温度とコモンレール圧によって変化する。そして、圧力の基準低下率は、基準となる条件において設定されている。

そこで、請求項４に記載の発明によると、補正手段は、低下率算出手段が圧力低下率を算出するときの燃料温度と基準低下率が設定されるときの燃料温度との差、ならびに低下率算出手段が圧力低下率を算出するときのコモンレール圧と基準低下率が設定されるときのコモンレール圧との差に基づいて圧力低下率を補正し、圧力低下率と基準低下率との差を算出する。

このように、基準低下率が設定されるときの燃料温度およびコモンレール圧との差に基づいて圧力低下率を補正することにより、基準低下率が設定されるときの条件に合わせて圧力低下率と基準低下率との差を高精度に算出できる。

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。

本実施形態による燃料噴射システムを示すブロック図。 アイドルストップ制御時の燃料圧力の変化を示すタイムチャート。 （Ａ）は燃料温度と時間経過と圧力低下量との関係を示す特性図、（Ｂ）は燃料圧力と時間経過と圧力低下量との関係を示す特性図。 アイドルストップ中における目標圧設定ルーチンを示すフローチャート。

以下、本発明の実施形態を図に基づいて説明する。図１に、本実施形態の燃料噴射システム１０を示す。
（燃料噴射システム１０）
蓄圧式の燃料噴射システム１０は、燃料供給ポンプ１６、コモンレール２０、圧力センサ２２、減圧弁３０、燃料噴射弁４０、電子制御装置（ＥＣＵ：Electronic Control Unit）５０、電子駆動装置（ＥＤＵ：Electronic Driving Unit）５２等から構成されており、内燃機関として図示しない４気筒のディーゼルエンジン（以下、単にエンジンとも言う。）の各気筒に燃料を噴射する。尚、図の煩雑さを避けるため、図１においては、ＥＤＵ５２から１個の燃料噴射弁４０への制御信号線、ならびにコモンレール２０から１個の燃料噴射弁４０への噴射配管２０２だけを示している。

燃料フィルタ１４は、燃料タンク１２から燃料供給ポンプ１６が吸入する燃料中の異物を除去する。燃料供給ポンプ１６は、燃料タンク１２から燃料を吸入するフィードポンプを内蔵しており、吸入した燃料を加圧し供給配管２００を通してコモンレール２０に圧送する。

燃料供給ポンプ１６は、カムシャフトのカムの回転にともな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。ＥＣＵ５０が燃料供給ポンプ１６の図示しない調量弁に供給する電流値を制御することにより、燃料供給ポンプ１６が吸入行程で吸入する燃料吸入量が調量される。そして、燃料吸入量が調量されることにより、燃料供給ポンプ１６の燃料圧送量が調量される。尚、燃料供給ポンプ１６の吐出側に調量弁を設置して燃料圧送量を調量してもよい。

コモンレール２０は、燃料供給ポンプ１６が圧送する燃料を蓄圧してエンジン運転状態に応じた所定の高圧に燃料圧力を保持し、噴射配管２０２を通して燃料噴射弁４０に燃料を供給する。圧力センサ２２は、コモンレール２０の内部の燃料圧力（コモンレール圧）に応じた信号を出力する。

減圧弁３０は、開弁することによりコモンレール２０の内部の燃料を低圧側のリターン配管２０４に排出する電磁弁である。
燃料噴射弁４０は、４気筒のディーゼルエンジンの各気筒に搭載され、コモンレール２０が蓄圧している燃料を気筒内に噴射する。燃料噴射弁４０は、エンジンの運転状態に基づいて、１回の燃焼サイクルにおいてメイン噴射の前後にパイロット噴射およびポスト噴射を含む多段噴射を行う。

燃料噴射弁４０は、ノズルニードルに閉弁方向に燃料圧力を加える背圧室の圧力を制御することにより燃料噴射量を制御する公知の電磁駆動式の噴射弁である。燃料噴射弁４０の電磁駆動部は、ピエゾアクチュエータまたは電磁コイルで構成されている。

背圧制御弁４２は、燃料噴射弁４０の背圧室の圧力が所定圧を超えると開弁し、背圧室の燃料をリターン配管２０４に排出する。これにより、燃料噴射弁４０の背圧室の圧力が所定圧を超えることを防止する。

ＥＣＵ５０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、フラッシュメモリ等の書換可能な不揮発性メモリ、入出力インタフェース等を中心とするマイクロコンピュータ（マイコン）から主に構成されている。

ＥＣＵ５０は、圧力センサ２２、クランク角センサ６０、カム角センサ６２、アクセルペダルの開度（ＡＣＣ）を検出するアクセルセンサ６４、燃温センサ６６等の各種センサの出力信号からエンジン運転状態を取得する。そして、ＥＣＵ５０は、各種センサから出力信号を取り込み、エンジン運転状態を制御する。

クランク角センサ６０は、エンジンのクランクシャフトが所定角度回転する毎にパルス信号を出力する。ＥＣＵ５０は、単位時間当たりにクランク角センサ６０が出力するパルス信号数からエンジン回転数を検出する。

カム角センサ６２は、ディーゼルエンジンの４気筒の気筒位置を判別するセンサであり、例えば、カムシャフトが１回転する間に特定の気筒位置を判別するパルス信号を出力する。ＥＣＵ５０は、クランク角センサ６０およびカム角センサ６２が出力するパルス信号に基づき、エンジンのクランク角度位置を検出するとともに、気筒を判別する。

ＥＣＵ５０は、ＲＯＭまたはフラッシュメモリに記憶されている制御プログラムを実行することにより、燃料噴射システム１０の各種制御を実行する。例えば、ＥＣＵ５０は、燃料供給ポンプ１６の吐出量、および減圧弁３０の開閉を制御して、圧力センサ２２の出力信号から検出するコモンレール圧の実圧と、エンジン運転状態に基づいて設定するコモンレール圧の目標圧との差圧に基づいてコモンレール圧を目標圧に追随させるＦ／Ｂ制御を実行する。

また、ＥＣＵ５０は、燃料噴射弁４０の噴射量、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場合の多段噴射のパターンを制御する。ＥＣＵ５０は、燃料噴射弁４０の噴射時期および噴射量を制御する噴射制御信号としてパルス信号をＥＤＵ５２に出力する。

ＥＤＵ５２は、ＥＣＵ５０が出力する制御信号に基づいて減圧弁３０、燃料噴射弁４０に駆動電流または駆動電圧を供給するための駆動装置である。
（コモンレール圧制御）
本実施形態の燃料噴射システム１０は、図２に示すように、エンジン運転状態がアイドル状態である等の所定のアイドルストップ条件が成立すると、燃料噴射弁４０からの燃料噴射を停止しエンジンの回転を停止するアイドルストップを実行する。

そして、ＥＣＵ５０は、アイドルストップが開始されてからアイドルストップが解除され燃料噴射弁４０からの燃料噴射が開始されるまでの間、エンジンを速やかに再始動するために、以下に説明するコモンレール圧制御を実行する。

（１）エンジン停止途中
ＥＣＵ５０は、アイドルストップ条件が成立するとアイドルストップ要求フラグをオンにし、アイドルストップ中におけるコモンレール圧の目標圧である目標残圧を、アイドルストップ状態からエンジンを再始動するときの目標圧（始動圧とも言う。）よりも高く設定する。

そして、アイドルストップ要求フラグがオンになると、燃料供給ポンプ１６に対する通常のＦ／Ｂ制御を停止し、調量弁を閉弁し燃料供給ポンプ１６の吸入量を一旦０にする停止制御を実行する。すなわち、燃料供給ポンプ１６からの燃料圧送を停止し、圧送量を０にする。

また、アイドルストップ要求フラグがオンになると、ＥＣＵ５０は、減圧弁３０に対する制御をクランク角度同期からタイマ割り込みによる時間同期に変更する。
そして、ＥＣＵ５０は、燃料噴射弁４０からの燃料噴射を停止し、エンジン回転数が所定回転数に低下すると、調量弁を開弁して燃料供給ポンプ１６に燃料を吸入し、燃料供給ポンプ１６からコモンレール２０に燃料を圧送する。この場合、燃料供給ポンプ１６の吸入量、つまり圧送量は調量弁により固定値に設定される。

このように、燃料供給ポンプ１６から燃料が圧送されることによりコモンレール圧は上昇する。この調量弁による吸入量を固定した吸入制御中において、圧力センサ２２により検出されるコモンレール圧の実圧が目標残圧を超えると、実圧と目標残圧との差圧の大きさに基づいて減圧弁３０が開弁される。このとき、前述したように時間同期のタイミングで減圧弁３０が制御される。

この場合、時間同期のタイミングを間引いてＥＣＵ５０が減圧弁３０を断続的に開閉駆動することにより、時間同期のタイミング毎に減圧弁３０を開閉駆動する場合に比べ、減圧弁３０の開閉による作動音を低減できる。また、減圧弁３０に対する開閉駆動頻度が低下するので、減圧弁３０の寿命が延びるという効果がある。

減圧弁３０を１回開閉駆動するときに減圧弁３０に通電される通電時間の長さは、実圧と目標残圧との差圧ΔＰｃと、そのときのコモンレール圧（Ｐｃ）とにより決定される。例えば、差圧ΔＰｃが大きくなるほど、そして、コモンレール圧が低くなるほど、１回当たりの通電時間は長くなる。

尚、１回当たりの減圧弁３０への最大通電時間は、減圧弁３０の温度上昇量が所定値以上にならないように設定されることが望ましい。
そして、ＥＣＵ５０は、エンジン停止途中においては目標残圧よりもコモンレール圧の実圧が高くなるように減圧弁３０を制御する。

（２）エンジン停止
図２に示すように、エンジンが停止すると、ＥＣＵ５０は、気筒判別フラグをオフにする。そして、エンジンが停止すると、燃料供給ポンプ１６から燃料は圧送されなくなるので、コモンレール圧はそれ以上上昇しない。このとき、ＥＣＵ５０は燃料供給ポンプ１６の調量弁を閉弁する停止制御を実行し、燃料供給ポンプ１６からの燃料リーク量を極力低減する。また、燃料噴射弁４０がピエゾアクチュエータ駆動式の場合には、燃料噴射弁４０からの燃料リーク量を殆ど０にできる。

そして、エンジンが停止すると、実圧と目標残圧との差圧ΔＰｃに基づいてＥＣＵ５０が減圧弁３０を制御してコモンレール圧を調圧することにより、コモンレール圧は所定範囲内で目標残圧に調圧される。これにより、減圧弁３０による残圧制御が完了する。

（３）エンジン再始動
（３−１）始動気筒判別前
ブレーキペダルの踏み込みが解除されることなどによりアイドルストップ条件が成立しなくなると、ＥＣＵ５０は、アイドルストップ要求フラグをオフにする。そして、ＥＣＵ５０は、スタータを回転させるとともに、調量弁を制御して、燃料供給ポンプ１６の吸入量、つまり圧送量を再始動用の固定値に設定する。

尚、スタータを回転させてもエンジンの始動気筒の判別が終了するまでは、燃料噴射弁４０から燃料は噴射されない。ＥＣＵ５０は、始動気筒の判別が終了し燃料噴射弁４０が燃料を噴射するときに燃料が適正に燃焼してエンジンが始動できるように、コモンレール圧の目標圧を目標残圧から始動圧に低下させる。そして、燃料供給ポンプ１６から燃料がコモンレール２０に燃料が圧送される一方、ＥＣＵ５０は減圧弁３０を開閉駆動してコモンレール圧を始動圧に調圧する。

エンジン再始動時にコモンレール圧が始動圧よりも高い場合には、始動気筒の判別が終了するまでの間、減圧弁３０による前述したコモンレール圧の時間同期による調圧制御は、実圧と目標圧である始動圧との差圧に基づいて継続して実行される。

ただし、エンジン再始動時にコモンレール圧が始動圧よりも低下している場合には、ＥＣＵ５０は、減圧弁３０によるコモンレール圧の制御を実行しない。
（３−２）始動気筒判別後
クランクシャフトおよびカムシャフトの回転が進み、クランク角センサ６０およびカム角センサ６２の出力信号から始動気筒が判別されると、ＥＣＵ５０は、気筒判別フラグをオンにし、燃料噴射弁４０に始動気筒からの燃料噴射を指令する。そして、ＥＣＵ５０は、減圧弁３０による時間同期に基づくアイドルストップ用のコモンレール圧の調圧制御を終了し、実圧と目標圧との差圧に基づくＦ／Ｂ制御を実行する。

燃料噴射弁４０から燃料が噴射されエンジン回転数が所定の回転数に達すると、ＥＣＵ５０は、コモンレール圧の目標圧を始動圧からアイドル圧に設定する。その後、エンジン回転数は上昇し、目標のアイドル回転数に達する。

（アイドルストップ中のコモンレール圧の低下率）
ＥＣＵ５０は、アイドルストップ条件が成立してエンジンが停止し、減圧弁３０によるコモンレール圧の調圧制御によりコモンレール圧が所定範囲内で目標残圧に調圧されることにより残圧制御が完了すると、そのときのコモンレール圧をスタート圧力Ｐｓとして圧力センサ２２から取得する。そして、アイドルストップ条件が解除されアイドルストップ要求フラグがオフになると、スタータによりエンジンの再始動が開始されるときのコモンレール圧を、終了圧力Ｐｅとして圧力センサ２２から取得する。

そして、スタート圧力Ｐｓと終了圧力Ｐｅとの差圧ΔＰと、その間の経過時間Δｔとから、単位時間当たりのコモンレール圧の圧力低下率ΔＰ／Δｔを算出する。圧力低下率ΔＰ／Δｔは、燃料噴射システム１０を構成する部品の摩耗等により経年変化する。

そして、圧力低下率ΔＰ／Δｔが予め設定された基準低下率を超えると、アイドルストップ中に目標残圧からのコモンレール圧の低下量が大きくなりすぎるため、アイドルストップ状態からエンジンを再始動するときに必要な始動圧にコモンレール圧を速やかに調圧できないと判断する。この場合、圧力低下率ΔＰ／Δｔと基準低下率との差と、運転履歴等から算出されるアイドルストップが継続する想定停止時間とを乗算し、乗算結果を今回のアイドルストップ時に設定した目標残圧に加算し、次回の目標残圧として設定する。

尚、アイドルストップが継続する停止時間を学習して想定停止時間を更新してもよい。また、基準低下率は、所定の燃料温度およびコモンレール圧のときに、アイドルストップ中において、燃料噴射システム１０として予め想定されている出荷時などの初期の燃料リーク量に基づいて設定されている。

ここで、図３の（Ａ）および（Ｂ）に示すように、圧力低下率ΔＰ／Δｔは、燃料温度とコモンレール圧とによって変化する。図３の（Ｂ）に示すコモンレール圧は、差圧ΔＰを算出するときのスタート圧力Ｐｓを表している。そして、経過時間Δｔが同じであれば、燃料温度が高いほど、そしてコモンレール圧が高いほど圧力低下率は高くなる。尚、ＥＣＵ５０は、図３に示す圧力低下率ΔＰ／Δｔと燃料温度とコモンレール圧との特性をＲＯＭ等に記憶している。

したがって、圧力低下率ΔＰ／Δｔと基準低下率とを比較して差を求める場合には、同じ燃料温度およびコモンレール圧の条件下で差を求めることが望ましい。そこで、図３に示す燃料温度およびコモンレール圧と圧力低下率との関係に基づいて、基準低下率を設定している燃料温度およびコモンレール圧における圧力低下率ΔＰ／Δｔに、算出した圧力低下率ΔＰ／Δｔを補正する。

燃料温度の補正係数をα、コモンレール圧の補正係数をβとすると、（ΔＰ／Δｔ）×α×βにより補正した圧力低下率を基準低下率とを比較し、差を求める。
（コモンレール圧制御ルーチン）
次に、アイドルストップ時にＥＣＵ５０が実行するコモンレール圧制御ルーチンについて図４に基づいて説明する。図４のルーチンは、時間割り込みにより所定時間周期で実行される。図４において「Ｓ」はステップを表している。

まずＥＣＵ５０は、アイドルストップ要求中であるか否かを判定する（Ｓ４００）。この判定は、アイドルストップ要求フラグがオンかオフかで判定する。前述したように、アイドルストップ要求フラグは、アイドルストップ条件が成立し、燃料噴射弁４０からの燃料噴射が停止されてからアイドルストップ条件が成立しなくなりアイドルストップが解除されるまでの間オンに設定され、それ以外はオフに設定される。

アイドルストップ要求中の場合（Ｓ４００：Ｙｅｓ）、ＥＣＵ５０は、減圧弁３０を駆動中であるか、気筒判別中であるか、エンジン回転数が０でないかのいずれかの条件が成立しているか否かを判定する（Ｓ４０２）。減圧弁３０は、前述したように、アイドルストップ中のコモンレール圧を目標残圧に調圧するために駆動される。

減圧弁３０を駆動中であるか、気筒判別中であるか、エンジン回転数が０でないかのいずれかの条件が成立している場合（Ｓ４０２：Ｙｅｓ）、ＥＣＵ５０は、アイドルストップ中においてコモンレール圧がまだ目標残圧に調圧されていないと判断し、Ｓ４２４に処理を移行する。

減圧弁３０を駆動中であるか、気筒判別中であるか、エンジン回転数が０ではないかのいずれの条件も成立していない場合（Ｓ４０２：Ｎｏ）、ＥＣＵ５０はコモンレール圧が目標残圧に調圧されたと判断し、スタート圧力を計測済みであるか否かを判定する（Ｓ４０６）。この判定は、スタート圧力計測済フラグがオンかオフかで判定される。

スタート圧力計測済フラグがオフ、つまりスタート圧力が未計測の場合（Ｓ４０４：Ｎｏ）、ＥＣＵ５０は圧力センサ２２の出力信号から検出するコモンレール圧の実圧をスタート圧力Ｐｓとして記憶し、スタート圧力計測済フラグをオンにする（Ｓ４０６）。そして、ＥＣＵ５０はＳ４１０に処理を移行する。

スタート圧力計測済フラグがオン、つまりスタート圧力が計測済みの場合（Ｓ４０４：Ｙｅｓ）、ＥＣＵ５０はコモンレール圧の実圧がＳ４０６で記憶したスタート圧力Ｐｓよりも低いか否かを判定する（Ｓ４０８）。

コモンレール圧の実圧がスタート圧力Ｐｓよりも低い場合（Ｓ４０８：Ｙｅｓ）、ＥＣＵ５０は、コモンレール圧が目標残圧に調圧されてからコモンレール圧が低下していると判断し、Ｓ４１０に処理を移行する。そしてＥＣＵ５０は、Ｓ４１０において時間カウンタをインクリメントし、本ルーチンを終了する。

コモンレール圧の実圧がスタート圧力Ｐｓ以上の場合（Ｓ４０８：Ｎｏ）、ＥＣＵ５０は、コモンレール圧がまだ目標残圧に調圧されていないか、目標残圧に調圧されているがそこから低下していないかのいずれかであると判断し、Ｓ４２４に処理を移行する。

前述したＳ４００の判定においてアイドルストップ要求中ではない場合（Ｓ４００：Ｎｏ）、ＥＣＵ５０は、スタート圧力を計測済みであるか否かを判定する（Ｓ４１２）。スタート圧力が未計測の場合（Ｓ４１２：Ｎｏ）、ＥＣＵ５０はＳ４２４に処理を移行する。

Ｓ４００の判定においてアイドルストップ要求中ではなく（Ｓ４００：Ｎｏ）、スタート圧力が計測済みの場合（Ｓ４１２：Ｙｅｓ）、ＥＣＵ５０はアイドルストップが解除されエンジンの再始動が開始されると判断する。すなわち、ＥＣＵ５０は、圧力低下率を算出するタイミングであると判断する。

そして、ＥＣＵ５０は、Ｓ４１０でインクリメントしていた時間カウンタが所定値以上であるか否かを判定する（Ｓ４１４）。時間カウンタが所定値未満の場合（Ｓ４１４：Ｎｏ）、ＥＣＵ５０は、スタート圧力Ｐｓと後述する終了圧力Ｐｅとを検出する間の経過時間Δｔが短く、圧力低下率を算出するためのデータの信頼性が低いと判断し、Ｓ４２４に処理を移行する。

時間カウンタが所定値以上の場合（Ｓ４１４：Ｙｅｓ）、ＥＣＵ５０は、圧力低下率を算出するためのデータの信頼性が高いと判断し、圧力センサ２２の出力信号から検出したコモンレール圧の実圧を終了圧力Ｐｅに設定する（Ｓ４１６）。そして、ＥＣＵ５０は、終了圧力Ｐｅとスタート圧力Ｐｓとの差圧ΔＰと時間カウンタ（Δｔ）とから、単位時間当たりの圧力低下率としてΔＰ／Δｔを算出する（Ｓ４１８）。

そして、前述したように、今回算出した圧力低下率と基準低下率との差に基づいて、想定停止時間に応じた残圧上昇量を算出して今回の目標残圧に加算し、次回のアイドルストップ時において設定する目標残圧とする（Ｓ４２０）。設定された目標残圧が上限のガード値を超えている場合には、目標残圧をガード値にする（Ｓ４２２）。

そして、Ｓ４２４においてＥＣＵ５０は、時間カウンタ、スタート圧力およびスタート圧力計測済フラグをクリアし、本ルーチンを終了する。
以上説明した上記実施形態では、アイドルストップ中の目標圧としてコモンレール圧を目標残圧に設定すると、アイドルストップ条件が解除されエンジンの再始動が開始されるまでの間に低下したコモンレール圧の圧力低下率に基づいて、次回のアイドルストップ時における目標残圧を設定する。

これにより、燃料噴射システム１０を構成する燃料供給ポンプ１６、燃料噴射弁４０等のシール部の摩耗、部品の劣化等の経年変化により燃料噴射システム１０のリーク量が変化したときに、その変化量に応じて目標残圧を適切に設定できる。その結果、アイドルストップ条件が解除されたきに、エンジンの再始動に必要な圧力にコモンレール圧を設定できるので、アイドルストップ状態からエンジンを速やかに再始動できる。

尚、上記実施形態では、ＥＣＵ５０が本発明の燃料圧力制御装置に相当する。また、図４のＳ４０２における減圧弁駆動中の処理、ならびに図４には記載していないがアイドルストップ要求中において燃料供給ポンプ１６から燃料を圧送してコモンレール圧を上昇させる処理が本発明の調圧手段が実行する機能に相当し、Ｓ４１４〜Ｓ４１８の処理が本発明の低下率算出手段が実行する機能に相当し、Ｓ４２０およびＳ４２２の処理が本発明の補正手段が実行する機能に相当する。

［他の実施形態］
上記実施形態では、アイドルストップ条件が成立し、コモンレール圧が目標圧である目標残圧に設定されてから、ブレーキペダルのオフ操作またはアクセルオン動作等によりアイドルストップ条件が解除されスタータが始動されるまでの間のコモンレール圧の低下率を算出した。

これに対し、例えば、コモンレール圧が目標圧である目標残圧に設定されてから、以下に示す条件のいずれかが成立するまでの間のコモンレール圧の低下率を算出してもよい。
・スタータがオンになる。
・気筒判別が完了する。
・コモンレール圧が上昇を開始する。
・アイドルストップ条件が成立している状態で、所定時間が経過する。

また、コモンレール圧が目標残圧に設定されてから、所定時間間隔で圧力低下率を算出し、算出した圧力低下率を配列等に記憶してもよい。そして、例えば、記憶している複数の圧力低下率の平均を算出し、平均から所定の範囲を超えて外れている圧力低下率を除外して圧力低下率の平均を算出し、基準低下率と比較してもよい。

また、減圧弁３０を使用せず、燃料供給ポンプ１６からの圧送量制御だけで、コモンレール圧を所定の目標残圧に調圧してもよい。
上記実施形態では、調圧手段、低下率算出手段、補正手段の機能を、制御プログラムにより機能が特定されるＥＣＵ５０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。

１０：燃料噴射システム、１６：燃料供給ポンプ、２０コモンレール、３０：減圧弁、４０：燃料噴射弁、５０：ＥＣＵ（燃料圧力制御装置、調圧手段、低下率算出手段、補正手段）

Claims (4)

1. 燃料を蓄圧するコモンレールと、
   前記コモンレールに燃料を圧送する燃料供給ポンプと、
   前記コモンレールで蓄圧された燃料を内燃機関の各気筒に噴射する燃料噴射弁と、
   を備える燃料噴射システムに適用され、前記コモンレール内の燃料圧力であるコモンレール圧を制御する燃料圧力制御装置において、
   アイドルストップ条件が成立すると、前記コモンレール圧を上昇させ、前記内燃機関を始動するときの前記コモンレール圧の始動圧よりも高い目標圧に前記コモンレール圧を調圧する調圧手段と、
   前記調圧手段が前記コモンレール圧を前記目標圧に調圧してからの前記コモンレール圧の圧力低下率を算出する低下率算出手段と、
   前記低下率算出手段が算出する前記圧力低下率に基づいて、次回以降のアイドルストップ条件成立時における前記目標圧を補正する補正手段と、
   を備えることを特徴とする燃料圧力制御装置。
2. 前記補正手段は、前記圧力低下率と予め設定された前記コモンレール圧の基準低下率との差を算出することを特徴とする請求項１に記載の燃料圧力制御装置。
3. 前記補正手段は、前記圧力低下率と前記基準低下率との差に基づいて、次回以降のアイドルストップ条件成立時における前記目標圧を補正することを特徴とする請求項２に記載の燃料圧力制御装置。
4. 前記補正手段は、前記低下率算出手段が前記圧力低下率を算出するときの燃料温度と前記基準低下率が設定されるときの燃料温度との差、ならびに前記低下率算出手段が前記圧力低下率を算出するときの前記コモンレール圧と前記基準低下率が設定されるときの前記コモンレール圧との差に基づいて前記圧力低下率を補正し、前記圧力低下率と前記基準低下率との差を算出することを特徴とする請求項２または３に記載の燃料圧力制御装置。

Images