内燃机的燃料供给装置以及燃料供给装置的控制装置 技术领域 本发明涉及一种内燃机的燃料供给装置以及燃料供给装置的控制装置。 特别是涉 及在内燃机启动前进行低压泵的驱动的内燃机的燃料供给装置以及燃料供给装置的控制 装置。
背景技术 以往， 作为向以柴油发动机为首的内燃机供给燃料的装置使用的是蓄压式燃料供 给装置 ( 共轨系统 )， 该蓄压式燃料供给装置具备连接有多个燃料喷射阀并积蓄高压的燃 料的共轨， 通过将平时为高压化的燃料向各燃料喷射阀供给， 能够进行燃料喷射阀的通电 控制所实现的致密的燃料喷射。
这种蓄压式燃料供给装置具备燃料箱， 低压泵， 高压泵， 共轨， 以及燃料喷射阀。 而 且， 通过低压泵上吸燃料箱内的燃料并同时向高压泵输送， 通过高压泵而高压化并向共轨 压送， 在高压的燃料供给到各燃料喷射阀的状态下进行燃料喷射阀的通电控制， 从而进行 燃料向内燃机喷射的控制。
而且， 这种蓄压式燃料供给装置是向共轨输送的燃料的流量根据所要求的轨压以 及喷射量而改变， 该燃料流量的调整是通过在连接低压泵和高压泵的加压室的燃料通路上 所具备的流量控制阀进行的。 而且， 为了通过流量控制阀高精度地调整燃料流量， 在至流量 控制阀的燃料通路的中途具备溢流阀。这样， 当向流量控制阀供给的低压燃料的压力超过 规定值时， 低压燃料的一部分经由溢流阀返回燃料箱， 以维持向流量控制阀输送的低压燃 料的压力不超过规定值。
在这种蓄压式燃料供给装置中， 以内燃机的启动性提高为目的， 提出了采用电磁 式的低压泵来作为低压泵的各种方案。
例如， 作为在内燃机的启动开始时迅速地开始向内燃机的燃料喷射的燃料喷射装 置， 如图 12 所示， 公开了下述的燃料喷射装置， 该燃料喷射装置由配设在内燃机 301 上的燃 料喷射阀 302， 喷射控制用电磁阀 303， 共轨 304， 高压泵 307， 燃料箱 308， 低压泵 309， 以及 ECU311 构成， 在 ECU311 判断出内燃机停止后， 共轨 304 内的燃料压力 Pc 和规定压力 P1 为 Pc ≤ P1 的情况下， 通过点火开关为接通， ECU311 判断驾驶员具有内燃机运行再开的意思 时， 使低压泵 309 工作到起动开关为接通， 向共轨 304 压送加压燃料 ( 参照专利文献 1)。
而且， 提出了在内燃机启动时， 通过降低从供给泵的加压室经由共轨向燃料喷射 阀的燃料储存部送入的空气量， 使内燃机启动时的喷射量调量稳定的蓄压式燃料喷射装 置。更具体地说， 如图 13 所示， 公开了下述的蓄压式燃料喷射装置， 在内燃机启动时， 即使 目标共轨压力低， 降低了供给泵 353 的必要压送量， 由于在喷射量调量精度上没有问题， 通 过在内燃机启动时驱动 ( 开阀 ) 压力控制阀 356 规定时间， 共轨 351 内的燃料从压力控制 阀 356 经由燃料回流通路 363、 364、 365 排出到燃料箱 355 内， 停止内燃机后将车辆长时间 放置时， 侵入到供给泵 353 内的空气从高压燃料路径内排出 ( 参照专利文献 2)。
【专利文献 1】 特开平 8-121281 号公报 ( 全文、 所有附图 )
【专利文献 2】 特开 2003-239823 号公报 ( 全文、 所有附图 )
然而， 如果是像专利文献 1 所记载的那样在内燃机启动前先使低压泵开始工作到 共轨压力为规定压力以上的控制， 则能够在内燃机启动前进行专利文献 2 所记载的在内燃 机启动时将压力控制阀开阀规定时间， 将侵入供给泵中的空气从高压燃料路径内排出的控 制。即， 在专利文献 2 中， 记载了内燃机启动时目标轨压低， 即使降低供给泵的必要压送量， 在喷射量调量上也没有问题， 但由于如果是在内燃机启动前喷射控制本身并不进行， 所以 能够不必考虑喷射量的精度地进行排出气泡或空气的控制。
但是， 在由低压泵所压送的燃料的量例如设定在 200L/h 的程度， 在内燃机启动前 一边将压力控制阀开阀一边开始低压泵的驱动， 将燃料向共轨系统内供给时， 较大量的燃 料在共轨系统内以及燃料箱中循环， 燃料通过存在于系统内的各部分。 这样一来， 有可能产 生被认为是起源于阀或配管等的振动、 燃料通过的流路的有效流路面积和内部压力的关系 而产生的异常音， 并且由于是内燃机启动前， 驾驶员也有可能刺耳地听到。 发明内容 因此， 本发明的发明者们经过锐意努力， 发现通过在内燃机启动前关闭流量控制 阀或者压力控制阀中的某一个并开始低压泵的驱动， 进行使关闭的流量控制阀或者压力控 制阀至少短时间打开一次的控制即能够解决这种问题， 从而完成了本发明。 即， 本发明的目 的在于提供一种内燃机的燃料供给装置， 能够在内燃机启动前将共轨内的压力提高到规定 压力并将气泡或空气从燃料供给路径内排出， 能够缩短接通点火开关后的开动时间， 同时 能够降低排出气泡或空气时产生的异常音。
根据本发明， 提供一种内燃机的燃料供给装置， 通过低压泵将燃料箱内的燃料向 高压泵输送， 在高压泵中使燃料高压化并向连接有内燃机的燃料喷射部的共轨压送， 从燃 料喷射部将燃料向内燃机供给， 其特征在于， 具备 ： 流量控制阀， 用于调节向共轨输送的燃 料的流量 ； 压力控制阀， 用于对共轨内的压力进行减压 ； 启动前驱动控制部， 在内燃机启动 前进行低压泵的启动前驱动 ； 流量控制阀控制部， 在进行启动前驱动的期间维持流量控制 阀为打开状态 ； 压力控制阀控制部， 进行在进行启动前驱动的期间维持压力控制阀为关闭 状态并使其至少短时间打开一次的控制， 从而解决了上述问题。
而且， 在构成本发明的内燃机的燃料供给装置时， 优选地是在进行启动前驱动的 期间压力控制阀打开的合计时间根据侵入燃料供给装置内的空气量设定。
而且， 在构成本发明的内燃机的燃料供给装置时， 优选地是在内燃机的燃料耗尽 后的再启动时进行使压力控制阀至少短时间打开一次的控制。
而且， 在构成本发明的内燃机的燃料供给装置时， 优选地是具备压力检测机构， 检 测低压泵和流量控制阀之间的燃料供给路径内的燃料的压力， 压力控制阀控制部在由压力 检测机构检测的压力超过了规定值的状态下， 使压力控制阀至少短时间打开一次。
而且， 本发明的其它方式为一种内燃机的燃料供给装置， 通过低压泵将燃料箱内 的燃料向高压泵输送， 在高压泵中使燃料高压化并向连接有内燃机的燃料喷射部的共轨压 送， 从燃料喷射部将燃料向内燃机供给， 其特征在于， 具备 ： 流量控制阀， 用于调节向共轨输 送的燃料的流量 ； 压力控制阀， 用于对共轨内的压力进行减压 ； 启动前驱动控制部， 进行内 燃机启动前的低压泵的启动前驱动 ； 压力控制阀控制部， 在进行启动前驱动的期间维持压
力控制阀为打开状态 ； 流量控制阀控制部， 进行在进行启动前驱动的期间维持流量控制阀 为关闭状态并使其至少短时间打开一次的控制。
而且， 本发明的其它方式为一种燃料供给装置的控制装置， 进行燃料供给装置中 的内燃机的启动前的控制， 燃料供给装置通过低压泵将燃料箱内的燃料向高压泵输送， 在 高压泵中使燃料高压化并向连接有内燃机的燃料喷射部的共轨压送， 从燃料喷射部将燃料 向内燃机供给， 其特征在于， 具备 ： 启动前驱动控制部， 在内燃机启动前进行低压泵的启动 前驱动 ； 流量控制阀控制部， 在进行启动前驱动的期间维持用于调节向共轨输送的燃料的 流量的流量控制阀为打开状态 ； 压力控制阀控制部， 进行在进行启动前驱动的期间维持用 于对共轨内的压力进行减压的压力控制阀为关闭状态并使其至少短时间打开一次的控制。
而且， 本发明的其它方式为一种燃料供给装置的控制装置， 进行燃料供给装置中 的内燃机的启动前的控制， 燃料供给装置通过低压泵将燃料箱内的燃料向高压泵输送， 在 高压泵中使燃料高压化并向连接有内燃机的燃料喷射部的共轨压送， 从燃料喷射部将燃料 向内燃机供给， 其特征在于， 具备 ： 启动前驱动控制部， 在内燃机启动前进行低压泵的启动 前驱动 ； 压力控制阀控制部， 在进行启动前驱动的期间维持用于对共轨内的压力进行减压 的压力控制阀为打开状态 ； 流量控制阀控制部， 在进行启动前驱动的期间维持用于调节向 共轨输送的燃料的流量的流量控制阀为关闭状态并使其至少短时间打开一次的控制。 根据本发明的内燃机的燃料供给装置以及燃料供给装置的控制装置， 通过在内燃 机启动前， 进行在打开流量控制阀并关闭连接在共轨上的压力控制阀的状态下开始低压泵 的驱动， 并在中途至少短时间打开一次压力控制阀的控制， 能够在内燃机启动前使共轨内 的压力迅速地上升到规定压力， 同时能够抑制异常音的产生并排出燃料供给路径内气泡或 空气。因此， 能够缩短从开动开始至内燃机启动的时间， 同时能够减轻对蓄电池的负荷。
而且， 在构成本发明的内燃机的燃料供给装置时， 通过根据存在于燃料供给路径 内的空气量设定压力控制阀的合计开阀时间， 能够可靠地进行燃料供给路径内的气泡或空 气的排出， 并能够有效地抑制异常音的产生。
而且， 在构成本发明的内燃机的燃料供给装置时， 通过在燃料耗尽后的再启动时 进行上述的压力控制阀的开阀控制， 能够在内燃机启动前降低刺耳的异常音的产生， 并排 出储存在燃料供给路径内的气泡或空气， 同时能够迅速地以规定压力的燃料填满燃料供给 路径内。因此， 在再次启动亏气状态的车辆时， 内燃机的开动时间缩短， 实现了启动性的提 高。
而且， 在构成本发明的内燃机的燃料供给装置时， 通过在燃料供给路径中的规定 部位的压力值超过规定值的状态下短时间打开压力控制阀， 有效地进行气泡或空气的排 出， 使气泡等的排出所需的时间尽可能地短， 从而有效地抑制了异常音的产生。
而且， 在构成本发明的内燃机的燃料供给装置以及燃料供给装置的控制装置时， 能够在内燃机启动前， 进行在关闭流量控制阀并打开连接在共轨上的压力控制阀的状态下 开始泵的驱动， 并在中途至少短时间打开一次流量控制阀的控制。即使是在这样控制的情 况下， 也能够在内燃机驱动前使共轨内的压力升压到规定压力， 同时能够抑制异常音的产 生并排出燃料供给路径内的气泡或空气。
附图说明
图 1 是表示本发明第 1 实施方式所涉及的内燃机的燃料供给装置的构成例的附图。 图 2 是用于说明高压泵的构成的一例的附图。 图 3 是表示第 1 实施方式所涉及的燃料供给装置的控制装置的构成例的附图。 图 4 是表示第 1 实施方式所涉及的内燃机的启动前控制的具体例 1 的流程图。 图 5 是表示第 1 实施方式所涉及的内燃机的启动前控制的具体例 1 的时序图。 图 6 是表示第 1 实施方式所涉及的内燃机的启动前控制的其它例的时序图。 图 7 是表示第 1 实施方式所涉及的内燃机的启动前控制的的具体例 2 的流程图。 图 8 是表示第 1 实施方式所涉及的内燃机的启动前控制的的具体例 2 的时序图。 图 9 是表示第 2 实施方式所涉及的燃料供给装置的控制装置的构成例的附图。 图 10 是表示第 2 实施方式所涉及的内燃机的启动前控制的具体例的流程图。 图 11 是表示第 2 实施方式所涉及的内燃机的启动前控制的具体例的时序图。 图 12 是表示现有的高压泵的构成的附图。 图 13 是表示现有的共轨式燃料供给装置的构成的附图具体实施方式 以下， 参照附图对与本发明的内燃机的燃料供给装置以及燃料供给装置的控制装 置有关的实施方式具体地进行说明。但这些实施方式是表示本发明的一种方式， 并不是对 该发明的限定， 能够在本发明的范围内任意地变更。
另外， 各图中赋予相同的附图标记的部件表示相同的部件， 适当省略其说明。
[ 第 1 实施方式 ]
1. 内燃机的燃料供给装置的整体构成
图 1 表示具备本发明第 1 实施方式所涉及的燃料供给装置的控制装置 ( 以下称为 “ECU” ： Electronic Control Unit)40 的本实施方式的内燃机的燃料供给装置 100 的大致 构成。
图 1 中所示的燃料供给装置 100 是柴油发动机的燃料供给装置 100， 作为主要的构 成要素而具备燃料箱 1， 电磁低压泵 2， 高压泵 5， 共轨 10， 以及燃料喷射阀 13 等。各构成要 素通过燃料通路连接， 在图 1 中， 高压燃料通路 37 以粗线表示， 低压燃料通路 18a ～ 18c 以 细线表示， 燃料回流路径 30a ～ 30c 以虚线表示。
电磁低压泵 2 设置在储存了燃料的燃料箱 1 上， 经由低压燃料通路 18a ～ 18c 相 对于高压泵 5 的加压室 5a 供给低压燃料。该电磁低压泵 2 构成为由从蓄电池供给的电流 驱动， 压送规定流量的低压燃料。因此， 即使在内燃机停止时， 也能够驱动电磁低压泵 2。
而且， 在电磁低压泵 2 的燃料吸入口上加装有预过路器 3， 在异物混入了燃料箱 1 内的燃料中的情况下， 收集这些异物而使其不被吸入。进而， 在连接燃料箱 1 和高压泵 5 的 低压燃料通路 18a、 18b 的中途具备主过滤器 4， 燃料中的异物也被该主过滤器 4 收集而不流 入高压泵 5。
高压泵 5 通过柱塞 7 对由电磁低压泵 2 压送并经由燃料吸入阀 6 导入到加压室 5a 的低压燃料进行加压， 经由燃料排放阀 9 以及高压燃料通路 37 向共轨 10 压送。在本实施 方式的燃料供给装置 100 的例子中， 经由低压燃料通路 18a、 18b 向高压泵 5 内输送的低压
燃料暂时流入凸轮室 16 内， 并进而从此处经由低压燃料通路 18c 向加压室 5a 输送。
而且， 在连接凸轮室 16 和加压室 5a 的低压燃料通路 18c 的中途具备流量控制阀 8， 根据所要求的共轨压以及燃料喷射量调节流量， 将低压燃料向加压室 5a 输送。其结果， 从高压泵 5 向共轨 10 输送的高压燃料的压送量受到调节。该流量控制阀 8 例如能够作为 电磁比例式的流量控制阀。
而且， 在流量控制阀 8 的上游一侧， 具备从低压燃料流路 18c 分支连接、 与流量控 制阀 8 并列配置的溢流阀 14， 溢流阀 14 进而连接在与燃料箱 1 相通的燃料回流路径 30a 上。该溢流阀 14 采用在前后的压差、 即低压燃料通路 18a ～ 18c 或凸轮室 16 内的压力和 与溢流阀 14 相比为燃料箱 1 一侧的燃料回流路径 30a 内的压力的差超过了规定值时开阀 的溢流阀。因此， 在低压燃料由电磁低压泵 2 压送的状态下， 低压燃料通路 18a ～ 18c 以及 凸轮室 16 内的压力维持在相对于燃料回流路径 30a 内的压力大规定的压差量。
在此， 在本实施方式的燃料供给装置 100 的例子中， 流入凸轮室 16 内的低压燃料 的一部分浸透到高压泵 5 内的各部分而用作润滑油。特别是， 固定有驱动高压泵 5 的凸轮 15 的凸轮轴 ( 未图示 ) 由设置在泵室内的轴承 ( 未图示 ) 支撑， 凸轮室 16 内的低压燃料的 一部分浸透到凸轮轴和轴承之间的间隙 17a、 17b 中而确保润滑性。该间隙 17a、 17b 也通到 燃料回流路径 30a， 通过将凸轮室 16 内的压力和燃料回流路径 30a 内的压力的差维持在规 定的大小， 低压燃料的一部分通过间隙 17a、 17b 返回燃料回流路径 30a， 燃料作为润滑油发 挥功能。 图 2 表示高压泵 5 的具体构成的一例。该高压泵 5 具备 ： 泵室 51， 安装在泵室 51 的圆柱空间 51a 内的气缸盖 52， 滑动保持在气缸盖 52 的气缸 52a 上的柱塞 7， 两端卡止在气 缸盖 52 及弹簧座 59 上、 对柱塞 7 向下方一侧施力的弹簧 55， 以及加装在柱塞 7 及凸轮 15 之间、 随着凸轮 15 的旋转对柱塞 7 进行定心并将其上推的挺杆结构体 58。而且， 在气缸盖 52 的气缸 52a 的上方开口部配置有燃料吸入阀 6， 并且在相对于气缸 52 的轴向为横侧方向 上经由燃料排放路径 52b 配置有燃料排放阀 9。
另外， 在图 2 中未图示高压泵 5 所具备的流量控制阀 8 以及溢流阀 14。
在这种高压泵 5 中， 气缸盖 52 的气缸 52a 的一部分被气缸盖 52 的内周面和柱塞 7 和燃料吸入阀 6 和燃料排放阀 9 封闭而作为加压室 5a 构成的。而且， 经由燃料吸入阀 6 流入到加压室 5a 的燃料在该加压室 5a 内被随着凸轮 15 的旋转运动而上推的柱塞 7 加压， 燃料排放阀 9 被推开， 从而高压化的燃料被压送到下游一侧的共轨 ( 未图示 )。
在该高压泵 5 中， 如上所述， 在由电磁低压泵 ( 参照图 1) 压送的低压燃料的一部 分流入到凸轮室 16 内之后， 其一部分浸透到凸轮轴 11 和支撑该凸轮轴 11 的轴承 19a、 19b 之间的间隙 17a、 17b 中， 作为润滑油发挥功能。而且， 凸轮室 16 内的低压燃料的一部分进 而来往于凸轮室 16 和圆柱空间 51a， 遍及挺杆结构体 58 的辊 54 和凸轮 15 的抵接部、 圆柱 空间 51a 的内周面和挺杆结构体 58 的外周面的滑动部、 上述柱塞 7 的滑动部等地作为润滑 油发挥功能。在采用了该低压燃料的燃料润滑中， 只要确保向高压泵 5 输送的低压燃料的 流量， 则通过溢流阀将凸轮室 16 内的燃料压力维持在规定压力以上。其结果， 燃料遍及各 滑动部等， 燃料润滑正常地发挥功能。
而且， 在该高压泵 5 中， 为了防止柱塞 7 的往返移动产生的烧结， 加压室 5a 内的燃 料的一部分泄漏到气缸盖 52 的气缸 52a 的内周面和柱塞 7 的外周面的滑动部上， 该燃料作
为润滑油发挥功能。
而且， 在图 1 所示的共轨 10 中， 积蓄从高压泵 5 压送来的高压燃料， 相对于经由高 压燃料通路 39 连接的多个燃料喷射阀 13 供给高压燃料。在该共轨 10 上安装有轨压传感 器 ( 未图示 ) 以及压力控制阀 12。压力控制阀 12 例如为电磁比例控制阀， 由轨压传感器检 测出的值向 ECU 输送， 以该值为基准， 不仅控制共轨 10 所具备的压力控制阀 12， 也控制高压 泵 5 所具备的流量控制阀 8。而且， 从高压泵 5 压送来的燃料的一部分通过压力控制阀 12 向燃料回流路径 30b 排出， 从而共轨 10 的压力被调节成所希望的值。
而且， 在作为连接在共轨 10 上的燃料喷射部的燃料喷射阀 13 中， 进行从共轨 10 供给的高压燃料的喷射控制， 燃料向内燃机的气筒内供给。燃料喷射阀 13 的形态没有特别 限制， 但能够采用例如公知的电磁控制式的燃料喷射阀或压电式的燃料喷射阀。在该图 1 的例子中， 作为燃料喷射阀 13 采用的是电磁控制式的燃料喷射阀， 用于燃料喷射阀 13 的背 压控制， 排出的燃料经由燃料回流路径 30c 返回到燃料箱 1。
而且， 在本实施方式的燃料供给装置 100 中， 在连接电磁低压泵 2 和高压泵 5 的低 压燃料通路 18b 上具备入口侧压力传感器 21。通过该入口侧压力传感器 21 检测低压燃料 通路 18a ～ 18c 以及凸轮室 16 内的压力 ( 以下称为 “入口压力” )， 表示检测出的压力值的 信号向 ECU 输送， 用于燃料供给装置 100 的启动前控制。而且， 在连接高压泵 5 所具备的溢 流阀 14 和燃料箱 1 的燃料回流路径 30a 上具备出口侧压力传感器 23。该出口侧压力传感 器 23 检测燃料回流路径 30a 内的压力 ( 以下称为 “出口压力” )， 与入口侧压力传感器 21 同 样， 表示检测出的压力值的信号向 ECU 输送。
该入口侧压力传感器 21 以及出口侧压力传感器 23 既可以安装在高压泵 5 的壳体 等上， 检测形成在壳体等上的燃料通路内的压力值， 也可以安装在连接在高压泵 5 上的燃 料配管上， 检测燃料配管内的压力值。
2. 燃料供给装置的控制装置 (ECU)
图 3 表示以功能块对进行上述本实施方式的燃料供给装置 100 的控制的 ECU40 中 与内燃机启动前进行的启动前控制有关的部分进行表示的构成例。
本实施方式所涉及的 ECU40 是以检测内燃机的点火开关 (1Gswt) 为接通状态的键 接通检测部 ( 记为 “keyON 检测部” )， 检测来自入口侧压力传感器的压力 (Pin) 的入口压 力检测部 ( 记为 “Pin 检测部” )， 进行电磁低压泵的驱动控制的低压泵控制部 ( 记为 “EKP 控制部” )， 进行高压泵所具备的流量控制阀的控制的流量控制阀控制部 ( 记为 “MeUn 控制 部” )， 以及进行共轨所具备压力控制阀的控制的压力控制阀控制部 ( 记为 “PCV 控制部” ) 等为主要的要素构成的。这些是通过微型计算机 ( 未图示 ) 的程序执行而具体实现的。除 此之外， 虽未图示， 但在 ECU40 中具备对时间进行计时的计时器。
其中， 在键接通检测部中， 在内燃机启动时， 内燃机的开动开始前， 检测出点火开 关 (1Gswt) 为接通的状态， 键接通状态向低压泵控制部， 流量控制阀控制部， 以及压力控制 阀控制部输出。也可以取代检测出点火开关 (1Gswt) 为接通的状态， 而设置用于开始内燃 机的启动前控制的操作开关， 检测该操作开关为接通的状态。
而且， 在入口压力检测部中， 检测由低压燃料通路所具备的入口侧压力传感器检 测的压力 (Pin) 信号， 检测出的压力值 (Pin) 向压力控制阀控制部输出。
而且， 在低压泵控制部中， 相对于电磁低压泵的操作装置输送接通 - 断开信号， 当电磁低压泵接通时压送规定流量的低压燃料。但是， 也可以通过不使电磁低压泵的压送量 为一定的量， 而基于来自低压泵控制部的指示流量改变从操作装置向电磁低压泵供给的脉 冲电压的占空比， 使电磁低压泵的压送量受到控制。在本实施方式的 ECU40 的低压泵控制 部中， 当在内燃机启动前从键接通检测部输送来键接通状态的信号时， 电磁低压泵的驱动 开始。
而且， 在流量控制阀控制部以及压力控制阀控制部中， 分别相对于流量控制阀的 操作装置或者压力控制阀的操作装置输出与规定的指示流量或者目标轨压相对应的操作 信号， 在各操作装置中基于输送来的操作信号控制流量控制阀以及压力控制阀， 向共轨输 送的燃料流量以及从共轨排出的燃料流量受到控制。
另外， 本实施方式的流量控制阀以及压力控制阀使用在未供给电流的状态下为全 开的常开型的比例电磁阀， 所供给的脉冲电压的占空比越大流量越减少， 但即使是常闭型 的比例电磁阀也可以。
在本实施方式的 ECU40 中， 流量控制阀控制部在内燃机启动前低压泵的驱动被低 压泵控制部开始的情况下， 以内燃机启动开始之前的期间流量控制阀始终为全开的方式进 行控制。另一方面， 压力控制阀控制部在内燃机启动前电磁低压泵的驱动被低压泵控制部 开始的情况下， 如后面所述， 以内燃机启动开始之前的期间压力控制阀基本上为全闭、 并且 在入口压力超过了规定的基准值后使其至少短时间打开一次的方式进行控制。这样一来， 在内燃机启动前共轨内的压力升压， 同时抑制了燃料在燃料供给装置中循环所产生的异常 音， 并且混入了燃料供给装置的燃料供给路径内的气泡被排出。 另外， 如后面所述， 不仅能够控制成在入口压力超过了规定的基准值后压力控制 阀至少短时间打开一次， 也能够控制成在电磁低压泵的驱动开始经过了规定时间后压力控 制阀打开。
3. 内燃机的启动前控制
(1) 启动前控制的具体例 1
以下， 基于图 4 的流程图以及图 5 的时序图对由图 3 所示的 ECU40 进行的内燃机 的启动前控制的一例进行具体说明。
首先， 在步骤 S1 中， 在内燃机停止的状态下检测点火开关被接通 ( 图 5 中的 t1)。 如上所述， 在该步骤 S1 中， 也可以取代检测点火开关为接通的状态而检测内燃机的启动前 控制的操作开关为接通。
当在步骤 S1 中检测出点火开关为接通时， 在步骤 2 中， 流量控制阀 MeUn 为全开， 同时压力控制阀 PCV 为全闭 ( 图 5 中的 t2)。在本实施方式中， 使用了常开型的流量控制阀 MeUn 以及压力控制阀 PCV， 由于在非通电状态下流量控制阀 MeUn 以及压力控制阀 PCV 均为 全开状态， 所以在步骤 S2 中， 通过向压力控制阀 PCV 供给电压， 压力控制阀 PCV 为全闭。
接着， 在步骤 S3 中， 开始电磁低压泵 EKP 的驱动 ( 图 5 中的 t3)。由于在内燃机启 动前开始电磁低压泵 EKP 的驱动， 燃料向燃料供给装置内供给， 共轨内的压力预先升高， 因 此实现了从开动开始至内燃机启动的启动时间的缩短。此时， 由于在步骤 S2 中， 流量控制 阀 MeUn 为全开， 另一方面， 压力控制阀 PCV 为全闭， 所以不会有很大流量的燃料通过燃料供 给装置内的各阀或燃料配管。 因此， 尽管在内燃机启动前燃料正在向燃料供给装置供给， 也 不会听到刺耳的异常音。
接着， 在步骤 S4 中， 进行高压泵的入口压力传感器的压力值 Pin 是否超过了规定 的基准值 Pin0 的判别 ( 图 5 中 t4 期间 )。若高压泵的入口压力 Pin 小于基准值 Pin0 则 判别为 “否” ， 该步骤 S4 的判别重复至入口压力 Pin 为基准值 Pin0 以上。而且， 当入口压力 Pin 超过了基准值 Pin0 时则判别为 “是” 并进入步骤 S5， 进行使全闭的压力控制阀 PCV 至 少短时间打开一次的控制 ( 图 5 中的 t5)。该压力控制阀 PCV 的控制是用于进行储存在燃 料供给装置内的气泡或空气的排出的控制， 在使内燃机长时间停止的情况或者所谓亏气后 补给燃料再启动的情况等气泡或空气混入了燃料供给路径内的情况下， 能够迅速地使燃料 喷射量控制稳定化。而且， 在本实施方式的例子中， 由于压力控制阀 PCV 的打开控制是在高 压泵的入口压力 Pin 在规定的基准值 Pin0 以上的状态下进行的， 所以在压力控制阀 PCV 开 阀时气泡或空气被有效地排出。
在图 5 所示的时序图的例子中， 仅进行一次相当于步骤 S5 的压力控制阀 PCV 的短 时间开阀控制。该短时间的开阀时间可以是例如 0.5 ～ 1.5 秒， 但并不限定为该时间， 能够 根据气泡或空气的量、 异常音的发生状况以及共轨内的压力的变动适当设定。 即， 在打开了 压力控制阀 PCV 的状态下进行了电磁低压泵 EKP 的启动前控制的情况下， 进行气泡或空气 的排出， 但由于使共轨内的压力升压困难， 压力控制阀 PCV 基本上为全闭， 并且在中途至少 开阀一次。而且， 考虑到不易听到开阀状态下燃料循环时的异常音， 设定成压力控制阀 PCV 的开阀时间不长。 以这种目的进行的压力控制阀 PCV 的短时间的开阀控制也能够如图 6 所示进行多 次。但是， 由于压力控制阀 PCV 开阀时燃料在燃料供给装置内循环而容易听到刺耳的异常 音， 所以要使一次的开阀时间短。
而且， 与对压力控制阀 PCV 进行开阀的次数无关， 储存在燃料供给路径内的气泡 或空气的排出情况根据开阀时间的合计时间而改变， 成为从开动开始至内燃机启动开始的 时间变化的要因。因此， 优选的是使压力控制阀 PCV 一次的开阀时间尽可能地短， 例如在 0.3 ～ 1.0 秒以内， 进行多次开阀控制， 并且根据气泡或空气的量决定开阀的次数、 即开阀 的合计时间。
当该步骤 S5 结束时， 进入步骤 S6， 相对于报知灯等报知机构发送可以开始开动的 信号 ( 图 5 中的 t6)。即， 由于在步骤 S5 的结束时刻， 燃料可靠地填充到燃料供给装置内， 气泡或空气的排出完成， 同时燃料压力也为升压的状态， 所以相对于驾驶员报知可以开始 开动。其结果， 通过驾驶员开始开动 ( 图 5 中的 t7)， 迅速地启动内燃机 ( 图 5 中的 t8)。
如上所述， 在燃料耗尽时向燃料箱补给燃料的情况等下， 成为在燃料供给装置的 燃料供给路径内混入了很多空气的状态， 即使开始了电磁低压泵的驱动， 在燃料填充之前 也需要时间。因此， 即使进行上述的内燃机的启动前控制， 内燃机驱动之前的时间缩短， 在 内燃机成为能够启动的状态之前也需要较长的时间。 因此， 在本实施方式的例子中， 在燃料 供给路径内的压力 Pin 超过 Pin0 且打开压力控制阀 PCV 的控制结束的时刻， 相对于驾驶员 发出许可开始开动的信号。 因此， 与接通点火开关后立刻开始开动的情况相比， 开动时间缩 短， 而且开动开始后内燃机迅速地启动， 从而对蓄电池的负荷减轻。
(2) 启动前控制的具体例 2
在之前所说明的具体例 1 中， 以高压泵的入口压力 Pin 超过了基准值 Pin0 为时机 开始压力控制阀 PCV 的控制， 但也可以如以下的具体例 2 所示， 设定成预先设定从电磁低压
泵 EKP 的驱动开始后的经过时间的基准值， 以经过基准时间为时机开始压力控制阀 PCV 的 控制。
图 7 和图 8 表示用于说明本实施方式的具体例 2 的流程图以及时序图。
首先与上述的具体例 1 中的步骤 S1 和步骤 S2 同样， 当在步骤 S11 中检测出点火 开关接通时 ( 图 8 中的 t11)， 在步骤 S12 中流量控制阀 MeUn 为全开， 同时压力控制阀 PCV 为全闭 ( 图 8 中的 t12)。
接着， 在步骤 S13 中， 与具体例 1 中的步骤 S3 同样地开始电磁低压泵 EKP 的驱动， 并且在该具体例 2 中开始计时 ( 图 8 中的 t13)。之后， 在步骤 S14 中， 判别在步骤 S13 中开 始计数的计时器是否经过了规定的计时值 T0( 图 8 中 t14 期间 )。重复该步骤 S14 至计时 器经过了计时值 T0， 在计时器经过了计时值 T0 时进入步骤 S15， 进行使全闭的压力控制阀 PCV 至少短时间打开一次的控制 ( 图 8 中的 t15)。该计时值 T0 设定在向燃料供给装置内 填充燃料的最小限度的时间， 作为其一例， 设定在 20 ～ 35 秒的范围内。
在步骤 S15 中的压力控制阀 PCV 的开闭控制结束后， 进入步骤 S16， 与具体例 1 的 步骤 S6 同样地相对于报知灯等报知机构发送报知可以开始开动的信号 ( 图 8 中的 t16)。 在该时刻， 成为燃料可靠地填充到燃料供给装置内， 同时气泡或空气的排出结束的状态， 通 过驾驶员开始开动 ( 图 5 中的 t17)， 内燃机迅速地启动 ( 图 5 中的 t18)。因此， 与接通点 火开关后立刻开始开动的情况相比， 开动时间缩短， 而且开动开始后迅速地启动， 从而对蓄 电池的负荷减轻。 [ 第 2 实施方式 ]
本发明的第 2 实施方式所涉及的燃料供给装置的基本构成与第 1 实施方式的燃料 供给装置的构成相同， 但在第 1 实施方式中， 在内燃机的启动前控制中， 进行一方面使压力 控制阀为全闭， 另一方面使流量控制阀为全开， 并且使压力控制阀至少短时间打开一次的 控制， 而在本实施方式中， 在内燃机的启动前控制中， 进行一方面使流量控制阀为全闭， 另 一方面使压力控制阀为全开， 并且使流量控制阀至少短时间打开一次的控制， 在这一点上 与第 1 实施方式是不同的。以下， 以作为与第 1 实施方式的不同点的控制装置的构成以及 控制流程等为中心进行说明。
1. 燃料供给装置的控制装置 (ECU)
图 9 表示以功能块表示的进行本实施方式的燃料供给装置 100 的控制的 ECU40 中 与内燃机启动前所进行的启动前控制有关的部分的构成例。
本实施方式的 ECU140 与第 1 实施方式同样， 具备键接通检测部 (Key 接通检测 部 )， 入口压力检测部 (Pin 检测部 )， 低压泵控制部 (EKP 控制部 )， 流量控制阀控制部 (MeUn 控制部 )， 以及压力控制阀控制部 (PCV 控制部 )。
其中， 键接通检测部以及低压泵控制部进行与第 1 实施方式的 ECU 相同的处理。
另一方面， 在本实施方式的 ECU40 中， 在入口压力检测部， 检测由低压燃料通路所 具备的入口侧压力传感器检测的压力 (Pin) 的信号， 检测出的压力值 (Pin) 向流量控制阀 控制部输出。
而且， 在压力控制阀控制部中， 在内燃机启动前通过低压泵控制部开始电磁低压 泵的驱动的情况下， 以压力控制阀在内燃机的启动开始前的期间始终为全开的方式进行控 制。另一方面， 在流量控制阀控制部中， 在内燃机的启动前通过低压泵控制部开始电磁低
压泵的驱动的情况下， 以流量控制阀在内燃机的启动开始之前的期间基本上为全闭， 并且 在入口压力超过规定的基准值后使其至少短时间打开一次的方式进行控制。这样一来， 在 内燃机启动前共轨内的压力升压， 并且抑制了因燃料在燃料供给装置内循环而产生的异常 音， 混入了燃料供给装置的燃料供给路径内的气泡被排出。
2. 内燃机的启动前控制
以下， 基于图 10 的流程图以及图 11 的时序图对图 9 所示 ECU140 所进行内燃机的 启动前控制的具体例进行说明。
首先， 在步骤 S21 中， 在内燃机的停止状态下检测点火开关为接通 ( 图 11 中的 t21)。如上所述， 在该步骤 S21 中， 也可以取代检测点火开关为接通的状态而检测内燃机的 启动前控制的操作开关为接通。
在步骤 S21 中检测出点火开关为接通时， 在步骤 S22， 流量控制阀 MeUn 为全闭， 同 时压力控制阀 PCV 为全开 ( 图 11 中的 t22)。在本实施方式中使用了常开型的流量控制阀 MeUn 以及压力控制阀 PCV， 由于在非通电状态下流量控制阀 MeUn 以及压力控制阀 PCV 均为 全开状态， 所以在该步骤 S22 中， 通过向流量控制阀 MeUn 供给电压， 流量控制阀为全闭。
接着， 在步骤 S23 中， 开始电磁低压泵 EKP 的驱动， 同时开始计时 ( 图 11 中的 t23)。 此时， 在步骤 S22 中， 由于流量控制阀 MeUn 为全闭， 另一方面， 压力控制阀 PCV 为全开， 所以 由电磁低压泵 EKP 压送到燃料供给装置内的燃料不会向燃料箱回流而循环， 因此不会听到 刺耳的异常音。
接着， 在步骤 S24 中， 在高压泵的入口压力传感器的压力值 Pin 超过规定的基准值 Pin0 之前进行入口压力 Pin 的判别 ( 图 11 中 t24 期间 )。而且， 当入口压力 Pin 超过了基 准值 Pin0 则判别为 “是” 并进入步骤 S25， 进行使全闭的流量控制阀 MeUn 至少短时间打开 一次的控制 ( 图 11 中的 t25)。通过该流量控制阀 MeUn 的控制， 进行储存在燃料供给装置 内的气泡或空气的排出。
在图 11 所示的时序图的例子中， 仅进行一次相当于步骤 S25 的流量控制阀 MeUn 的短时间开阀控制。但如在第 1 实施方式中说明的那样， 流量控制阀 MeUn 的短时间开阀控 制也可以进行多次。
当该步骤 S25 结束时， 进入步骤 S26， 相对于报知灯等报知机构发送报知可以开始 开动的信号 ( 图 11 中的 t26)。 即， 由于在步骤 S25 的结束时刻， 成为燃料可靠地填充在燃料 供给装置内， 气泡或空气的排出完成， 同时燃料压力也为升压的状态， 所以相对于驾驶员报 知可以开始开动。其结果， 通过驾驶员开始开动 ( 图 11 中的 t27)， 内燃机迅速地启动 ( 图 11 中的 t28)。因此， 与接通点火开关后立刻开始开动的情况相比， 开动时间缩短， 而且开动 开始后迅速地启动， 从而对蓄电池的负荷减轻。
另外， 在本实施方式的燃料供给装置的启动前控制中能够与在第 1 实施方式中所 说明的那样同样地进行各种变形。
综上所述， 根据本发明， 能够在内燃机启动前预先使共轨内的压力升压， 并且即使 是在燃料供给路径内滞留有空气的情况下， 也能够抑制异常音的产生， 排出空气。因此， 从 开动开始至内燃机的启动开始的时间缩短。
而且， 通过在具备内燃机的车辆等出厂时进行本发明的控制， 至内燃机的启动开 始的时间缩短， 从而作业效率提高。