JPH11148400A - エンジンの蓄圧式燃料噴射装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 蓄圧式燃料噴射装置において、エンジンの安
定性を損なうことなく蓄圧室を含む高圧燃料回路の圧力
を運転状態の変化に対して応答よく低下させて、ディー
ゼルノック音の発生を防止するとともにＮＯｘ排出を抑
制する。 【解決手段】 燃料供給ポンプ１と燃料噴射弁１２との
間に蓄圧室７を有するコモンレールを形成するととも
に、エンジン運転状態に応じて燃料噴射量とコモンレー
ルの圧力を制御するコントロールユニット２３を備えた
蓄圧式燃料噴射装置において、コモンレールの圧力を検
出する燃料圧力センサ９と、コモンレールを低圧側に開
放する燃料排出弁１０を設け、検出圧力がエンジン運転
状態に応じて定まる目標圧力よりも予め定めた所定値以
上に高いときに燃料排出弁を開いてコモンレール圧力を
急速に低下させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、主としてディーゼ
ルエンジンに用いられる蓄圧式燃料噴射装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ディーゼルエンジンに用いられる燃料噴
射装置として、コモンレール噴射系または蓄圧式燃料噴
射装置というものが知られている。これは、燃料噴射時
期に合わせてプランジャにより燃料を加圧するものとは
異なり、コモンレールと呼ばれる高圧燃料回路内に予め
燃料を加圧して蓄えておき、電磁的に開閉する燃料噴射
弁の開閉タイミングによって燃料の噴射量と噴射時期を
制御するようにしたものである。

【０００３】構成としては、コモンレール内の蓄圧室と
これに燃料を加圧供給する燃料供給ポンプ、エンジン運
転状態に応じて蓄圧室の圧力、燃料噴射時期、燃料噴射
量を決定するコントローラ、蓄圧室からの加圧燃料をコ
ントローラからの指令に応じてエンジンシリンダに噴射
供給する電磁燃料噴射弁などが基本であるが、さらに蓄
圧室（高圧燃料回路）の要求圧力は一般にエンジンが高
負荷、高回転になるほど高くなるので、このような特性
を実現するためにはさらに圧力制御機構が必要となる。

【０００４】蓄圧式燃料噴射装置における圧力制御機構
としては、第１には燃料供給ポンプの高圧室を圧送行程
途中で低圧側に開放可能な調整弁を設けてポンプの有効
ストロークを可変制御することにより蓄圧室の圧力を制
御するようにした吐出量可変型のものと、第２には燃料
供給ポンプの吐出量は一定で、蓄圧室の圧力を設定圧可
変のプレッシャレギュレータにより調整するようにした
吐出量固定型のものとがある（公知文献として、吐出量
可変型のものについては特開昭６２−２５８１６０号公
報、吐出量固定型のものについてはＳAE９６０８７０な
どがある）。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】吐出量可変型の蓄圧式
燃料噴射装置では、蓄圧室内圧力が目標値より高い場合
には調整弁を開放状態にして燃料供給ポンプの有効スト
ロークを減じ、その後の燃料噴射に伴い蓄圧室圧力が低
下するのを待つことになる。しかしながら、減速時等に
燃料噴射を停止している状態ではポンプ側で吐出量を減
らしても蓄圧室内の燃料が消費されないので、エンジン
運転状態が急激に変化する場合には蓄圧室圧力が適正値
から外れることがある。このため、このような燃料噴射
装置を車両用エンジンに備えた場合には次のような問題
が生じる。

【０００６】例えば高回転、高負荷の燃料圧力が高い状
態から急減速を行なうために運転者がアクセルペダルか
ら足を離しブレーキを踏んだ場合、目標燃料噴射量は急
減速に伴い速やかにゼロとなって燃料の噴射は停止す
る。その直後に再度加速しようとしてアクセルペダルを
踏み込むと、このとき燃料の噴射が再開されるが、燃料
噴射停止中は燃料の放出がないため蓄圧室の圧力は維持
される一方、目標燃料噴射圧はエンジン回転の減速によ
り低下しているので、加速開始当初の実燃料圧力は目標
よりも高くなってしまう。このため、燃料噴射率が適正
範囲を超えて高くなってしまい、ディーゼルノック音が
発生したり、NＯｘ排出量が増加したりするのである。

【０００７】また、自動変速機付きの車両にて、シフト
アップ時に急激にエンジン回転数が低下し、蓄圧室の目
標燃料圧力が急減するような場合を考えると、燃料圧力
の低下は、前述したように燃料噴射弁からの燃料の放出
分に頼るしかなくて充分な応答性が得られないので、シ
フトアップ終了後の実燃料圧力が目標よりも高くなり、
シフトアップ直後にディーゼルノック音が発生したりN
Ｏｘ排出量が増加したりする。この間題は、シフトアッ
プ時のショックを少なくする手段として、シフトアッブ
作動中の燃料噴射を停止する、あるいは燃料噴射量を減
量させるようにした場合に顕著である。前者では噴射停
止により蓄圧室内の圧力が低下せず、後者では燃料噴射
弁からの燃料放出量が減少して蓄圧室内の圧力の減少速
度が低下することによる。

【０００８】これに対して、吐出量固定型の蓄圧式燃料
噴射装置は、燃料供給ポンプの吐出量が一定であるので
その駆動損失が大きく、このため吐出量可変型のものよ
りも燃料消費が悪化するという欠点がある反面、燃料噴
射停止中にもプレッシャレギュレータを介して比較的速
やかに蓄圧室内燃料圧力を低下させることが可能であ
る。しかしながら、このような燃料噴射装置において
も、プレッシャレギュレータのフィードバック制御系の
制約から、自動変速機のシフトアップ時のような急激な
目標圧力の変化に実圧力を追従させることは実際には困
難である。これは、蓄圧室の圧力制御系は実圧力をフィ
ードバックしてプレッシャレギュレータの設定圧をＰＩ
制御するように構成されているので、シフトアップ時の
急激な目標値の変化に対応できるほどにP，Ｉ定数を大
きく設定すると安定性が損なわれてしまい、エンジンの
運転性を悪化させてしまうからである。

【０００９】本発明は、このような間題点に着目してな
されたもので、蓄圧式燃料噴射装置において、エンジン
の安定性を損なうことなく蓄圧室を含む高圧燃料回路の
圧力を運転状態の変化に対して応答よく低下させて、デ
ィーゼルノック音の発生を防止するとともにＮＯｘ排出
を抑制することを目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、燃料
供給ポンプと燃料噴射弁との間に蓄圧室を有する高圧燃
料回路を形成するとともに、エンジン運転状態に応じて
燃料噴射量と高圧燃料回路の圧力を制御する制御手段を
備えた蓄圧式燃料噴射装置において、高圧燃料回路の圧
力を検出する燃料圧力検出手段と、高圧燃料回路を低圧
側に開放する燃料排出弁と、検出した燃料圧力がエンジ
ン運転状態に応じて定まる目標燃料圧力よりも予め定め
た所定値以上に高いときに燃料排出弁を開く燃料排出制
御手段とを設ける。

【００１１】請求項２の発明は、上記燃料排出制御手段
を、検出燃料圧力がエンジン運転状態に応じて定まる目
標燃料圧力よりも予め定めた所定値よりも高く、かつ燃
料噴射量が予め定めた所定値よりも少ないときに燃料排
出弁を開けるように構成する。

【００１２】請求項３の発明は、上記発明の燃料排出制
御手段を、エンジン運転状態に応じて燃料排出弁を開け
る燃料排出期間を演算する排出弁制御量演算手段を備
え、検出燃料圧力が目標燃料圧力よりも予め定めた所定
値以上に高いときに、前記燃料排出期間だけ燃料排出弁
を開けるように構成する。

【００１３】請求項４の発明は、上記燃料排出制御手段
を、検出燃料圧力または目標燃料圧力が低いほど、実燃
料圧力と目標燃料圧力の差圧が大きいほど、目標燃料噴
射量が少ないほど、燃料噴射を停止しているときを除い
てエンジン回転数が低いほど、燃料排出弁からの燃料排
出期間を長くするように構成する。

【００１４】請求項５の発明は、上記燃料排出制御手段
を、検出燃料圧力と目標燃料圧力との差圧がエンジン運
転状態に応じて定めた所定値以下となったときに燃料排
出弁を閉じるように構成する。

【００１５】請求項６の発明は、上記燃料排出制御手段
を、検出燃料圧力が目標燃料圧力よりも予め定めた所定
値以上に高いときに、検出燃料圧力が目標燃料圧力とな
るように検出燃料圧力に基づき燃料排出弁の開度をフィ
ードバック制御するように構成する。

【００１６】請求項７の発明は、上記請求項１の発明の
制御手段を、自動変速機のシフトアッブ完了後の運転条
件を演算するシフトアップ条件演算手段を備え、該演算
手段により演算したシフトアップ完了後の運転条件にお
ける目標燃料圧力を目標値として、シフトアッブ作動中
の高圧燃料回路の燃料圧力を制御するように構成する。

【００１７】請求項８の発明は、上記請求項１の発明の
制御手段を、シフトアップ時にエンジン運転状態から演
算した目標燃料噴射量を減少補正するように構成する。

【００１８】請求項９の発明は、上記請求項７または請
求項８の燃料排出制御手段を、シフトアップ作動中は燃
料排出弁の開度を所定時間もしくは検出燃料圧力と目標
燃料圧力との差圧が予め定めた所定値以下になるまで全
開とするように構成する。

【００１９】請求項１０の発明は、上記蓄圧式燃料噴射
装置を、燃料の吐出量を可変制御可能な燃料供給ポンプ
を備えるとともに、エンジン運転状態に基づき、燃料噴
射弁からの目標燃料噴射量と高圧燃料回路の目標燃料圧
力を演算し、実燃料圧力と目標燃料圧力に基づき、実燃
料圧力が目標燃料圧力となるように燃料供給ポンプの燃
料吐出量を演算し、燃料噴射弁を前記演算した目標燃料
噴射量と目標燃料圧力に応じて駆動制御するとともに、
燃料供給ポンプを前記演算した燃料吐出量に応じて駆動
制御するように制御手段を構成したものとする。

【００２０】請求項１１の発明は、上記請求項３または
請求項５の発明において、エンジン運転状態として、検
出燃料圧力と目標燃料圧力との差圧を含む燃料圧力値
と、燃料噴射量と、エンジン回転数のうち何れかを検出
するようにした。

【００２１】

【作用・効果】上記各発明によれば、高圧回路内の燃料
圧力が目標値に対して過大となる運転条件において燃料
排出弁が開放することで高圧回路内の圧力を急速に低下
させられるので、急減速直後の再加速時やシフトアップ
直後に噴射率過大になるのを回避してディーゼルノック
やＮＯｘの排出を抑制することができる。

【００２２】また、上記燃料圧圧力の開放は、高圧燃料
回路の圧力制御機構として吐出量可変型の燃料供給ポン
プやプレッシャレギュレータを備えたものにおいて、こ
れらによる圧力制御とは別個に行えるので、エンジンの
安定性に影響を及ぼすおそれがない。

【００２３】請求項２ないし請求項６の発明では、燃料
排出弁を介しての高圧燃料回路の圧力低減量を運転状態
に応じてより精度良くかつ適切に制御できるので、高圧
燃料回路の圧力を必要限度で低下させて、急減速後に噴
射率過大になるのを回避しつつ要求負荷や回転数が急上
昇したときの燃料圧力の立上り応答性を確保することが
できる。

【００２４】また、請求項７ないし請求項９の発明によ
れば、自動変速機によるシフトアップ条件を予測して高
圧燃料回路の燃料圧力を予め低下させておくことができ
るので、シフトアップに伴うエンジン回転の急減に対し
て応答良く高圧燃料回路の圧力を抑制でき、より効果的
にディーゼルノック音やＮＯｘの発生を防止できる。

【００２５】請求項１０の発明では、吐出量が可変の燃
料供給ポンプを備えた蓄圧式燃料噴射装置において、吐
出量制御の応答特性を補って、エンジン運転状態の急変
に対する高圧回路内の燃料圧力制御の追従性を高めつ
つ、良好な燃費性能の利点を享受することができる。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。

【００２７】図１に第１の実施形態の構成を示す。燃料
供給ポンプ１はカム２により往復運動するプランジャ３
により燃料を圧送する。燃料は吸入油路４より吸入さ
れ、逆止弁５、吐出路６、蓄圧室７、油路１３からなる
高圧燃料回路に高圧状態で蓄えられる。燃料供給ポンプ
１の吸入油路４にはプランジャ３の有効ストロークを変
化させる調整弁８が設けられるとともに、蓄圧室７には
圧力検出手段としての燃料圧カセンサ９と高圧回路内の
圧力を例えば燃料タンク等の低圧側に開放する燃料排出
弁１０が設けられる。

【００２８】油路１３を経て燃料噴射弁１２に導かれた
高圧燃料は、ノズル室１５と油圧ピストン１４の上部の
油圧室１６に導かれる。電磁弁１７を閉じた状態では、
油圧ピストン１４の受圧面積がノズル針弁１８の受圧面
積より大きいことにより、針弁８は着座状態となり燃料
は噴射されない。ここで、電磁弁１７を開くと、放出オ
リフィス１９ａを通って高圧燃料が油圧室１６より放出
されるため、針弁１８がリフトし燃料が噴射される。こ
こで、再び電磁弁１７を閉じると、充填オリフィス１９
ｂを通って高圧燃料が油圧室１６に満たされ、針弁１８
が着座し噴射が終了する。

【００２９】次に、蓄圧室圧力の制御の概要を説明す
る。通常は燃料排出弁１０は閉じた状態で、調整弁８に
より燃料供給ポンプ１の燃料吐出量を変えて蓄圧室圧力
を制御する。すなわち、燃料噴射弁１２の、油圧室１６
から放出される燃料と、ノズルより噴射される燃料を合
わせた量だけ燃料を吐出すれば、蓄圧室圧力は変化しな
い。蓄圧室圧力を上げたい場合は上記よりも多い燃料
を、下げたい時は少ない燃料を吐出すればよい。調整弁
８は、燃料吸入時、すなわちブランジャ３が下降してい
る間は開状態とし、ブランジャ上昇時に必要なストロー
クの間だけ閉じることにより、圧送ストロークを制御す
る。なお、２０はエンジンの気筒判別のためのセンサ、
２１はエンジンの回転数（クランク角度）を検出するセ
ンサ、２２はアクセル開度センサであり、これらにより
エンジン運転状態を検出する手段が構成される。２３は
コントロールユニットである。

【００３０】コントロールユニット２３は、本発明の制
御手段及び燃料排出制御手段の機能を兼ね備えて、上記
エンジン回転数、クランク角度、気筒判別信号、蓄圧室
内燃料圧力の検出値を用いて、燃料供給ポンプの調整弁
８、燃料排出弁１０、燃料噴射弁の電磁弁１７の制御を
行なう。すなわち、アクセル開度とエンジン回転数より
その時の目標蓄圧室圧力、目標燃料噴射量を検索し、予
め記憶している燃料噴射量と電磁弁１７の開弁時間との
関係から電磁弁１７を制御し、また圧カセンサ９で検出
した実燃料圧力が目標値になるように調整弁８を制御す
る。ここで、蓄圧室の実燃料圧力が目標値よりも高くな
った場合、蓄圧室圧力を下げるためには、蓄圧室内の燃
料を外部に放出する必要があるが、燃料供給ポンプ１の
側へは逆止弁５があるため燃料を放出することができな
い。燃料噴射弁１２側では、燃料噴射中はノズルより噴
射される燃料と、噴射時に放出オリフィス１９ａを通じ
て放出される燃料の総量が放出されるため、それにより
蓄圧室圧力は低下させることができる。しかし、燃料噴
射量が少ない場合は、充分に目標に追従して圧力を下げ
ることは出来ず、また、燃料噴射を行なっていない場合
は燃料の放出が無く、圧力を下げることができない。こ
のような場合に本発明では、燃料排出弁１０を開放する
ことにより燃料圧力を速やかに低下させる。

【００３１】この点を図２に示した流れ図に沿って説明
すると、まずＳ１にて実蓄圧室燃料圧力Ｐｒｉ、エンジ
ン回転数Ｎｅ、アクセル開度Ａｃｃを読み込み、Ｓ２に
てＮｅとＡｃｃより目標燃料噴射量Ｑｓを検索する。次
に、Ｓ３にてＮｅとＱｓより目標蓄圧室燃料圧力Ｐｒｓ
を検索する。なお、目標燃料圧力Ｐｒｓは図３に示すよ
うに、回転、負荷が高いほうが高くなるように設定する
のが一般的である。次に、Ｓ４にて現在燃料排出弁を開
放中でないと判断すればＳ５に進み、実燃料圧力Ｐｒｉ
が目標値Ｐｒｓより所定値以上高いかどうか判断する。
所定値以上高くなければ、Ｓ６に進み、調整弁８にて燃
料供給ポンプ１の吐出量を制御することにより、燃料圧
力の制御を行なう。Ｓ５にてＰｒｉがＰｒｓより所定値
以上高いと判断した場合にはＳ７に進み、Ｐｒｉ，Ｐｒ
ｉ−Ｐｒｓ（差圧）、Ｑｓより燃料排出弁の要求開放時
間Ｔｏを演算する。その後、Ｓ８にて燃料供給ポンプの
吐出量をゼロに、すなわち圧送中も調整弁８を常に開放
にし、燃料排出弁１０を開放する。Ｓ９にて燃料排出弁
の開放時間Ｔをカウントし、Ｓ１０でＴがＴｏ以上と判
断した場合は燃料排出弁１０を閉じ、そうでないと判断
した場合はＳ１に戻る。Ｓ４にて現在燃料排出弁開放中
であれば、Ｓ９に進む。

【００３２】ここで、Ｓ７におけるＴｏの演算手順の詳
細を説明する。まず、ＰｒｉとＰｒｉ−Ｐｒｓより、燃
料噴射を行なっていない場合の燃料排出弁１２の要求開
放時間Ｔｏ’を検索する。図４に示すように、Ｔｏ’は
Ｐｒｉ−Ｐｒｓが大きいほど長くなる傾向である。これ
は排出すべき燃料量が多いからである。また、Ｔｏ’は
Ｐｒｉが低いほど長くなる傾向がある。これは、単位時
間当たりに排出できる燃料量が、Ｐｒｉが低いほど少な
くなるためである。ＴｏはＴｏ’に補正係数をかけて決
定する。図５に補正係数のマップを例示する。補正係数
は、燃料噴射弁からの燃料放出分を補正するための係数
であり、回転が低いほど、またＱｓが少ないほど大きく
なり、またＱｓ＝０の場合は１となる。これは、低回
転、低噴射量のときほど燃料噴射弁１２から放出される
単位時間当たりの燃料量が少なくなるためである。

【００３３】このようにして、燃料噴射量が少ない、あ
るいは燃料噴射を行なっていない状態で目標燃料圧が低
下するような条件でも速やかに燃料圧を下げることがで
きる。このため、実燃料圧力が目標値よりも高くなるこ
とによるデイーゼルノック音やＮＯｘ排出の増加を抑制
できる。

【００３４】図６に第２の実施形態の制御内容を示す。
燃料噴射装置としての機構的構成は図１に示した第１実
施形態と同様であるが、図示したように制御手法が異な
る。Ｓ１〜Ｓ６の流れは第１実施形態と同様であるが、
Ｓ５にてＰｒｉ−Ｐｒｓが所定値以上で、Ｓ７にて燃料
排出弁１０を開けたあと、再び閉めるときの判断におい
て異なる。本実施形態では、Ｓ８にてＰｒｉ−Ｐｒｓが
ＰｒｓとＮｅ×Ｑｓによりにより定まる所定値以下とな
ったら燃料排出弁１０を閉じるようにしている。なお、
Ｓ８で用いるＰｒｉ−Ｐｒｓの所定値は、図７に示すよ
うにＰｒｓが高いほど、Ｎｅ×Ｑｓが大きいほど大きく
設定する。これは、燃料排出弁１０に閉信号を送ってか
ら実際に弁が閉まるまでの時間遅れは一定であるのに対
し、Ｐｒｓが高い方が単位時間あたりの燃料排出量が多
くなるため、また、Ｎｅ×Ｑｓが大きいほうが燃料噴射
弁１２からの燃料排出が多くなるためである。本実施形
態では、燃料排出弁１０の制御を、実燃料圧力と目標圧
力との差によって行なうため、第１の実施形態よりも圧
力制御の精度を向上させることができる。

【００３５】上記各実施形態において、燃料排出弁１０
による蓄圧室内燃料圧力の制御を行なうのを、燃料噴射
停止時あるいは燃料噴射量が所定値よりも少ない場合に
限定することができ、この場合次のような効果が得られ
る。すなわち、車両でのシフトアップ時を考えると、シ
フトアップ時にエンジン回転数は急激に下がるため、蓄
圧室圧力もそれに追従して下げることが必要である。特
に手動変速機でアクセルオフで燃料カットした状態です
ぱやくシフトアッブしクラッチを再度つないだ場合や、
自動変速機でシフトショックを抑制するためにシフトア
ッブ中の燃料カットを行なった場合は燃料噴射による燃
料放出がないため燃料排出弁１０による応答性の高い燃
料圧力制御が必須となる。また、このようなシフトアッ
ブ時はエンジン回転数の変化が急激であり、それに伴い
要求燃料圧力の変化も急激であるため、それに追従する
ためには、燃料排出弁１０の有効開口面積を十分に確保
し、単位時間あたりの燃料排出量を多くすることが必要
となってくる。

【００３６】しかしながら、こうした手段により応答性
を上げるに従い制御の安定性は低下する傾向となる。そ
こで燃料排出弁１０の有効開口面積を十分に確保するの
みならず、燃料排出弁１０による燃料圧力を下げる制御
を行なう条件を、燃料噴射弁１２からの燃料放出量の少
ない、低燃料噴射量領域、燃料噴射停止時に設定するの
である。これは、ある程度以上の燃料噴射量があれば、
燃料噴射弁１２からの燃料放出による燃料圧力の低下に
より実燃料圧力が目標値よりも大幅に高くなる頻度が少
なくなるため、また制御安定性の低下により、例えば実
燃料圧が目標値よりも低くなった場合のスモーク排出増
加を抑制するためである。この場合、燃料噴射量が所定
値より多い、あるいは燃料噴射停止状態でないときは、
燃料排出弁１０による制御を実施しないため、燃料圧力
を低下させるためには、燃料噴射弁１２からの燃料放出
に頼るしかなく、そのような条件ではノック音、ＮＯｘ
排出の観点でやや性能が低下するが、シフトアッブ時等
の蓄圧室燃料圧制御の応答性をより充分に向上させるこ
とにより、このような高い応答性を要求される領域で
は、ノック音抑制効果は向上する。

【００３７】また、上記各実施形態において、燃料排出
弁１０をデューティ制御弁とし、ＰｒｉとＰｒｓに応じ
てデューティ比をフィードバック制御する構成とするこ
とができる。なお、蓄圧室内圧力は、燃料供給ポンプ１
からの圧送、あるいは燃料噴射弁１２からの燃料放出が
間欠的であるため、実際には定常条件であっても変動し
ている。従って、実燃料圧力Ｐｒｉの検出に関しては、
例えば燃料噴射開始前の決まったタイミングでのみ検出
するか、あるいは短い間隔で検出した値を加重平均する
等の手段により検出することが望ましい。この場合、応
答性はやや損なわれるものの、制御安定性は大幅に向上
する。

【００３８】次に、第３の実施形態の制御内容につき説
明する。この実施形態では、コントロールユニット２３
に図示しない自動変速機よりシフトアッブ開始、終了、
およびギヤ位置の信号を入力してシフトアップ時点での
蓄圧室圧力が適正値になるように制御する。これを図８
の流れ図に沿って説明すると、まずＳ１にてギヤ位置、
エンジン回転数Ｎｅ、アクセル開度Ａｃｃを読み込み、
Ｓ２でシフトアップフラグが立っているか判断する。シ
フトアップフラグが立っていない場合は、Ｓ３にてシフ
トアッブ中かどうか判断し、シフトアップ中でなければ
Ｓ４に進み蓄圧室の燃料圧を制御する。Ｓ３でシフトア
ッブ中であれば、Ｓ５でシフトアッブフラグを立て、Ｓ
６でギヤ位置、Ａｃｃ，Ｎｅよりシフトアッブ後の運転
条件を演算し、その条件での目標燃料圧Ｐｒｓ’を検索
する。次にＳ７にてＰｒｓ’を目標値として燃料圧の制
御を行なう。一旦シフトアップフラグが立てば、Ｓ２か
らＳ７にとび、シフトアップ中は常に一定値Ｐｒｓ’を
目標値として燃料圧制御を行なうことになる。なお、Ｓ
７での制御は上記各実施形態の何れかの方法により、必
要に応じて燃料排出弁１０を用いた制御を行なう。シフ
トアッブが終了したらＳ９にてシフトアップフラグをリ
セットする。このようにシフトアッブ終了後の目標燃料
圧を先読みすることにより、変速終了後の燃料圧を速や
かに目標値に近付けることができるため、シフトアップ
終了後のノック音、NＯｘ排出をより確実に防止でき
る。本実施形態の効果は、シフトアップ時のシフトショ
ックを抑制するために、シフトアッブ中の燃料噴射を中
断する、あるいは燃料噴射量を減量補正するような場合
に特に効果的である。これは、燃料噴射量が少ない、あ
るいは燃料を噴射していない場合は、燃料噴射弁１２か
らの燃料の放出が少ないため、蓄圧室の燃料圧を目標値
まで低下させるために、燃料排出弁１０に頼る比重が大
きくなるからである。

【００３９】ところで、上記各実施形態におけるのと同
様な制御は、調整弁８で高圧燃料回路の圧力を制御する
もののみならず、燃料供給ポンプ１として吐出量固定型
のものを用いた構成においても適用可能である。このよ
うな吐出量固定型の蓄圧式燃料噴射装置では、高圧燃料
回路の燃料圧はプレッシャレギュレータを介しての余剰
圧送燃料の排出により行なわれる。プレッシャレギュレ
ータはデューティ制御により開度を調整し、燃料圧を制
御する。燃料供給ポンプ１は常にそのブランジャのフル
ストローク分の燃料を高圧で圧送するため、燃料供給ポ
ンプの駆動仕事が大きくて燃料消費が悪化するという欠
点がある反面、例え燃料噴射を行なっていない場合で
も、従来例よりも燃料圧力を容易に下げることができ
る。

【００４０】ただし、このような構成においても、シフ
トアップ時のように急激に目標燃料圧力が低下する場合
は、記述したＰＩ制御の特性上、実燃料圧力を速やかに
目標値に追従させることができずに、シフトアップ終了
後のノック音、NＯｘ排出増加が間題となることがあ
る。このような場合は、上述したようにシフトアップ後
の目標燃料圧力を先読みし、さらには燃料排出弁１０を
設けてこれを開放するなど、上記実施形態と同様な制御
を行なうことにより、高圧回路内の燃料圧力の低下速度
を高め、ノック音、NＯｘ排出を抑制することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態の蓄圧式燃料噴射装置
の概略構成図。

【図２】上記実施形態の制御内容を示す流れ図。

【図３】エンジン回転数Ｎｅと燃料噴射量Ｑｓとに応じ
て目標燃料圧力Ｐｒｓを付与するマップの特性線図。

【図４】実燃料圧力Ｐｒｉと、Ｐｒｉと目標燃料圧力と
の差圧とに応じて燃料排出弁の要求開放時間Ｔｏ〓を付
与するマップの特性線図。

【図５】Ｔｏ〓に対する補正係数をＮｅとＱｓとに応じ
て付与するマップの特性線図。

【図６】本発明の第２の実施形態の制御内容を示す流れ
図。

【図７】Ｎｅ×ＱｓとＰｒｓとに応じてＰｒｉ−Ｐｒｓ
の所定値を付与するマップの特性線図。

【図８】本発明の第３の実施形態の制御内容を示す流れ
図。

【符号の説明】

１ 燃料供給ポンプ ７ 蓄圧室 １２ 燃料噴射弁 ２１ エンジン回転数センサ ２２ アクセル開度センサ ２３ コントロールユニット（制御手段、燃料排出制
御手段）

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｆ０２Ｍ 55/02 ３５０ Ｆ０２Ｍ 55/02 ３５０Ｅ // Ｆ０２Ｍ 47/02 47/02

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】燃料供給ポンプと燃料噴射弁との間に蓄圧
   室を有する高圧燃料回路を形成するとともに、エンジン
   運転状態に応じて燃料噴射量と高圧燃料回路の圧力を制
   御する制御手段を備えた蓄圧式燃料噴射装置において、 高圧燃料回路の圧力を検出する燃料圧力検出手段と、 高圧燃料回路を低圧側に開放する燃料排出弁と、 検出燃料圧力がエンジン運転状態に応じて定まる目標燃
   料圧力よりも予め定めた所定値以上に高いときに燃料排
   出弁を開く燃料排出制御手段とを設けたことを特徴とす
   るエンジンの蓄圧式燃料噴射装置。
2. 【請求項２】燃料排出制御手段は、検出燃料圧力がエン
   ジン運転状態に応じて定まる目標燃料圧力よりも予め定
   めた所定値よりも高く、かつ燃料噴射量が予め定めた所
   定値よりも少ないときに燃料排出弁を開けるように構成
   されていることを特徴とする請求項１に記載のエンジン
   の蓄圧式燃料噴射装置。
3. 【請求項３】燃料排出制御手段は、エンジン運転状態に
   応じて燃料排出弁を開ける燃料排出期間を演算する排出
   弁制御量演算手段を備え、検出燃料圧力が目標燃料圧力
   よりも予め定めた所定値以上に高いときに、前記燃料排
   出期間だけ燃料排出弁を開けるように構成されているこ
   とを特徴とする請求項１に記載のエンジンの蓄圧式燃料
   噴射装置。
4. 【請求項４】燃料排出制御手段は、検出燃料圧力または
   目標燃料圧力が低いほど、実燃料圧力と目標燃料圧力の
   差圧が大きいほど、目標燃料噴射量が少ないほど、燃料
   噴射を停止しているときを除いてエンジン回転数が低い
   ほど、燃料排出弁からの燃料排出期間を長くするように
   構成されていることを特徴とする請求項３に記載のエン
   ジンの蓄圧式燃料噴射装置。
5. 【請求項５】燃料排出制御手段は、検出燃料圧力と目標
   燃料圧力との差圧がエンジン運転状態に応じて定めた所
   定値以下となったときに燃料排出弁を閉じるように構成
   されていることを特徴とする前記請求項１に記載のエン
   ジンの蓄圧式燃料噴射装置。
6. 【請求項６】燃料排出制御手段は、検出燃料圧力が目標
   燃料圧力よりも予め定めた所定値以上に高いときに、検
   出燃料圧力が目標燃料圧力となるように検出燃料圧力に
   基づき燃料排出弁の開度をフィードバック制御するよう
   に構成されていることを特徴とする請求項１に記載のエ
   ンジンの蓄圧式燃料噴射装置。
7. 【請求項７】燃料排出制御手段は、自動変速機のシフト
   アッブ完了後の運転条件を演算するシフトアップ条件演
   算手段を備え、該演算手段により演算したシフトアップ
   完了後の運転条件における目標燃料圧力を目標値とし
   て、シフトアッブ作動中の高圧燃料回路の燃料圧力を制
   御するように構成されていることを特徴とする請求項１
   に記載のエンジンの蓄圧式燃料噴射装置。
8. 【請求項８】燃料排出制御手段は、シフトアップ時にエ
   ンジン運転状態から演算した目標燃料噴射量を減少補正
   するように構成されていることを特徴とする請求項７に
   記載のエンジンの蓄圧式燃料噴射装置。
9. 【請求項９】燃料排出制御手段は、シフトアップ作動中
   は燃料排出弁の開度を所定時間もしくは検出燃料圧力と
   目標燃料圧力との差圧が予め定めた所定値以下になるま
   で全開とするように構成されていることを特徴とする請
   求項８に記載のエンジンの蓄圧式燃料噴射置。
10. 【請求項１０】蓄圧式燃料噴射装置は、 燃料の吐出量を可変制御可能な燃料供給ポンプを備える
    とともに、 エンジン運転状態に基づき、燃料噴射弁からの目標燃料
    噴射量と高圧燃料回路の目標燃料圧力を演算し、 実燃料圧力と目標燃料圧力に基づき、実燃料圧力が目標
    燃料圧力となるように燃料供給ポンプの燃料吐出量を演
    算し、 燃料噴射弁を前記演算した目標燃料噴射量と目標燃料圧
    力に応じて駆動制御するとともに、燃料供給ポンプを前
    記演算した燃料吐出量に応じて駆動制御するように制御
    手段が構成されていることを特徴とする請求項１から請
    求項９の何れかに記載のエンジンの蓄圧式燃料噴射装
    置。
11. 【請求項１１】エンジン運転状態として、検出燃料圧力
    と目標燃料圧力との差圧を含む燃料圧力値と、燃料噴射
    量と、エンジン回転数のうち何れかを検出することを特
    徴とする請求項３または請求項５に記載のエンジンの蓄
    圧式燃料噴射装置。