JP2003201896A - エンジンの燃料供給装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 燃圧センサの検出値にバラツキがある場合に
でも、燃料圧力を正確に制御することが可能なエンジン
の燃料供給装置を提供する。 【解決手段】 ＥＣＵは、燃圧センサから入力された検
出値を、所定の変換特性に基づいて燃料圧力値に変換す
る。ＥＣＵは、エンジン回転センサで検出されたエンジ
ン回転や、スロットル開度センサで検出されたスロット
ル開度等から把握されるエンジンの運転状態に応じて目
標燃料圧力を設定し、上記燃料圧力が目標燃料圧力とな
るように高圧燃料ポンプからの吐出量をフィードバック
制御する。ＥＣＵは、低圧燃料ポンプの作動後でかつ高
圧燃料ポンプの作動前に検出された燃圧センサの検出値
Ｐに基づいて、上記変換特性にしたがって算出される燃
料圧力値と、上記調圧弁で調圧される所定調圧値Ｋｐｒ
との偏差に基づいて上記変換特性を較正する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、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】例えば、自動車用のエンジンの燃料供給
装置には、燃料タンクと、該燃料タンクから燃料噴射弁
に延びる燃料供給管と、該燃料供給管を介して燃料噴射
弁に燃料を供給する燃料ポンプと、上記燃料供給管内の
燃料の圧力を検出する燃圧センサと、この燃圧センサで
検出された燃圧が、回転や負荷状態等のエンジンの運転
状態に応じて要求される目標燃圧となるように、燃料ポ
ンプを制御する燃圧制御装置とが設けられる。

【０００３】この燃料供給装置として、例えば、特開２
０００−１４５５１７号公報に、筒内噴射エンジンにお
いて、筒内に噴射する燃料の圧力に関連する値を検出す
る燃圧センサと、該燃圧センサの検出値を燃圧値に変換
する変換手段と、エンジン運転状態に応じた目標燃圧値
を設定する目標燃圧設定手段と、燃圧値が目標燃圧値と
なるように燃料ポンプをフィードバック制御する制御手
段とが備えられたものが開示されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、燃圧セ
ンサの出力には、初期公差等によるばらつきがあるだけ
でなく、経年劣化等でそのばらつきがさらに拡大する。
このことは、この燃圧センサで検出された検出値から変
換された検出燃圧値と、燃料供給管内の実燃圧値とに差
が生じ、この差が経年劣化等でさらに拡大することを意
味する。そして、この検出燃圧値に基づいて実燃圧値を
目標燃圧値とするように制御するフィードバック制御に
おいて、検出燃圧値と実燃圧値との間に上記のようにず
れが生じているから仮に検出燃圧値が目標燃圧値になっ
たとしても、実燃圧が目標燃圧となったわけではないの
である。つまり、燃圧のフィードバック制御が正確に行
われず、例えば燃圧の不足により燃料噴射量が不足して
十分なエンジン出力が出力されなくなったり、逆に燃圧
の過剰により燃料噴射量が過剰となって必要以上のエン
ジン出力が出力されたりし、この結果、いずれにしても
エンジンが適切に制御されなくなってエンジンの運転状
態が不安定となるのである。

【０００５】そこで、本発明は、燃圧センサの検出値に
バラツキがある場合にでも、燃料圧力を正確に制御する
ことが可能なエンジンの燃料供給装置を提供することを
課題とする。

【０００６】

【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。

【０００７】まず、本願の請求項１に記載の発明は、燃
料タンクから高圧燃料ポンプに延びる第１燃料供給管
と、高圧燃料ポンプから燃料噴射弁に延びる第２燃料供
給管と、第１燃料供給管内の燃料の圧力を所定調圧値に
調圧する調圧弁と、燃料タンク内の燃料を第１燃料供給
管に供給する低圧燃料ポンプと、第２燃料供給管内の燃
料圧力に関する値を検出する燃圧センサと、該燃圧セン
サで検出された検出値を所定の変換特性に基づいて燃料
圧力値に変換する変換手段と、エンジンの運転状態に応
じて目標燃料圧力を設定する目標燃圧設定手段と、燃料
圧力が上記目標燃圧設定手段で設定された目標燃料圧力
となるように上記燃料ポンプをフィードバック制御する
制御手段とが設けられ、低圧燃料ポンプの作動後に高圧
燃料ポンプが作動するように構成されたエンジンの燃料
供給装置であって、低圧燃料ポンプの作動後でかつ高圧
燃料ポンプの作動前に検出された燃圧センサの検出値に
基づいて上記変換手段で算出される燃料圧力値と、上記
調圧弁で調圧される所定調圧値との偏差に基づいて上記
変換特性を較正する較正手段が設けられていることを特
徴とする。

【０００８】この発明によれば、燃圧センサで検出され
た検出値を燃料圧力値に変換する変換特性が、低圧燃料
ポンプの作動後でかつ高圧燃料ポンプの作動前に検出さ
れた燃圧センサの検出値に基づいて上記変換手段で変換
された燃料圧力値と、調圧弁で調圧された所定調圧値と
の偏差に基づいて較正される。

【０００９】その場合に、較正の基準値としてほぼ一定
値である調圧弁の所定調圧値が用いられるから、変換手
段で変換された燃料圧力値との偏差を正確に把握でき、
この偏差分を較正することにより現在の燃圧センサ状態
に対応した正確な変換特性を得ることができる。

【００１０】したがって、検出された正確な燃料圧力値
に基づいて適切に燃料圧力の制御を行なうことができる
ようになって、安定したエンジンの運転状態を確保する
ことができる。

【００１１】また、経年劣化等で燃圧センサの検出値が
変化しても、正確な所定調圧値に基づいて変換特性が較
正されるので、燃圧が適切に制御される。

【００１２】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、燃圧センサの検出値に
基づいて変換手段で算出された燃料圧力値が、所定調圧
値に対して所定以上大きいときは、変換特性の較正を禁
止する第１の較正禁止手段が備えられていることを特徴
とする。

【００１３】一般に燃圧センサの検出値には初期公差等
の誤差が含まれるから、この検出値に基づいて変換手段
で変換された燃料圧力値にも上記初期公差等に対応する
誤差が含まれる。そこで、上記所定調圧値とこの誤差と
を加算した値以上の燃圧が検出されたとき、すなわち所
定調圧値に対して所定以上大きい燃圧値が検出されたと
きには、燃料供給装置を構成する機器に何らかの異常が
生じていることが考えられるから、変換特性の較正を禁
止するのである。

【００１４】また、例えば、低圧燃料ポンプ及び高圧燃
料ポンプがエンジンの始動により作動が開始し、エンジ
ンの停止により作動が停止するものにおいては次のよう
な不具合がある。すなわち、一般に、高圧燃料ポンプに
は高圧化された出力側（つまり第２燃料供給管内）の燃
圧が維持されるように逆止弁が備えられているから、エ
ンジン停止直後には、第２燃料供給管内にエンジン作動
時とほぼ同等の燃圧が残留している。この残留した燃圧
は、逆止弁のバルブ機構の隙間から燃料が徐々に漏出す
ることによって、第１燃料供給管内の燃圧との差が少な
くなる方向に時間の経過と共に低下する。このとき、第
１燃料供給管内の燃圧も同様に徐々に低下するから、あ
る時間が経過すると第２燃料供給管内の燃圧も調圧弁で
調圧される所定調圧値以下に低下する。

【００１５】この第１、第２燃料供給管内の燃圧がとも
に調圧弁で調圧される所定調圧値以下に低下した状態
で、例えば、イグニッションスイッチがオンされて低圧
燃料ポンプが作動すると、高圧燃料ポンプが作動して昇
圧作用を開始するまでの間は、第１燃料供給管内の燃圧
が調圧弁で調圧されて所定調圧値にまで上昇すると共
に、第２燃料供給管内の燃圧も高圧燃料ポンプを介して
第１燃料供給管の燃圧に等しくなるまで上昇する。

【００１６】しかし、例えばエンジン停止後あまり時間
を置かずに再度イグニッションスイッチをオンにする再
始動時には、第２燃料供給管内の燃圧が低下する時間が
十分になく、調圧弁で調圧される所定調圧値より高い状
態で残留している虞がある。そこで、この状態では所定
調圧値での較正が行えない虞があるから、変換特性の較
正を禁止するのである。

【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
水温を検出するエンジン水温検出手段と、前回のエンジ
ン停止時のエンジン水温を記憶する水温記憶手段とが備
えられており、低圧燃料ポンプ及び高圧燃料ポンプはエ
ンジンの始動に伴い作動が開始し、エンジンの停止に伴
い作動が停止するように構成されており、較正手段は、
前回のエンジン停止時のエンジン水温が第１の所定水温
以上で、かつ今回のエンジン始動時のエンジン水温が第
１の所定水温よりも低い第２の所定水温以下のときに較
正を行なうことを特徴とする。

【００１８】一般に、エンジン水温は、エンジン運転停
止後外気温に向けて低下する。つまり、前回のエンジン
運転の停止時に第１の所定水温以上に上昇したエンジン
水温が、今回のエンジン始動時に第２の所定水温以下に
まで低下したということは、前回のエンジン停止時から
十分な時間が経過したということであり、また第２燃料
供給管内の燃圧が上記調圧弁の調圧値よりも低下するの
に十分な時間が経過したということである。そこで、前
回のエンジン停止時のエンジン水温が第１の所定水温以
上で、かつ今回のエンジン始動時のエンジン水温が第１
の所定水温よりも低い第２の所定水温以下という条件を
満足したときに変換特性の較正を行なうのである。

【００１９】これによれば、例えば、エンジンの始動
後、短時間でエンジンを停止させ、その後すぐイグニッ
ションスイッチをオンしてエンジンを始動させた場合、
今回のエンジン水温が所定以下であっても、前回のエン
ジン運転により上昇した燃料圧力が所定調圧値以下に低
下していないということが考えられるが、この発明で
は、前回のエンジン停止時のエンジン水温が第１の所定
水温以上で、かつ今回のエンジン始動時のエンジン水温
が第２の所定水温にまで低下したことを条件として、す
なわち、第２燃料供給管内の燃圧が上記調圧弁の調圧値
よりも低下するのに十分な時間が経過したことを条件と
して変換特性の較正を行なうので、誤較正が防止され
る。

【００２０】そして、本願の請求項４に記載の発明は、
請求項１から請求項３のいずれかに記載の発明におい
て、低圧燃料ポンプが作動してから高圧燃料ポンプが作
動するまでの所定時間内に、燃圧センサの検出値が増加
しないときは、変換特性の較正を禁止する第２の較正禁
止手段が備えられていることを特徴とする。

【００２１】ところで、低圧燃料ポンプが作動してから
所定時間経過しても、燃圧センサの検出値が増加しない
ときは、例えば、調圧弁や低圧燃料ポンプ等の燃料供給
装置の構成機器に異常が生じているか、前回のエンジン
停止時からあまり時間が経っておらず、第２燃料供給管
側の低圧燃料ポンプ作動前燃圧が調圧弁の所定調圧値よ
りも大きいことが考えられる。つまり、これらのとき
は、変換特性を較正するのに適した状態ではないから、
較正を禁止するのである。

【００２２】そして、本願の請求項５に記載の発明は、
請求項１から請求項４のいずれかに記載の発明におい
て、低圧燃料ポンプは電動式であり、該低圧燃料ポンプ
に電源を供給するバッテリの電圧に応じて所定調圧値を
補正する補正手段が備えられていることを特徴とする。

【００２３】この発明によれば、バッテリの電圧に拘ら
ず変換特性を正確に較正することができる。すなわち、
一般に電動の燃料ポンプの供給能力は、駆動電圧の変動
と共に変化するが、低圧燃料ポンプに電源を供給するバ
ッテリの電圧に応じて所定調圧値を補正するから、較正
を正確に行うことがができるのである。

【００２４】

【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。

【００２５】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１
７、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。

【００２６】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２
８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３
３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。ここで、上記燃圧セ
ンサ３５は、初期公差が約０．２８ＭＰａ、耐久公差が
約０．７ＭＰａ、出力値（検出値）で、初期公差が約±
０．０８Ｖ、耐久公差が約±０．２Ｖである。

【００２７】上記高圧燃料ポンプ２８は、エンジン１の
回転で駆動（作動）する機械式のポンプである。また、
この高圧燃料ポンプ２８は、内部にリリーフ弁を有し、
該リリーフ弁が例えば電磁ソレノイド等で開閉制御され
ることによって、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
圧力が例えば０．４ＭＰａ〜１３ＭＰａの間で昇圧制御
される。なお、この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に戻される。

【００２８】また、高圧燃料ポンプ２８は内部に逆止弁
を有し、この逆止弁は、高圧吐出ライン３３側から低圧
吐出ライン２９や戻しライン３０側に燃料が逆流するの
を阻止し、高圧燃料ポンプ２８の作動時に、昇圧された
高圧吐出ライン３４側の燃圧を低圧吐出ライン２９側の
燃圧よりも高く保つ役割を有する。また、この逆止弁
は、高圧燃料ポンプ２８の非作動時において、高圧吐出
ライン３４側の燃圧より低圧吐出ライン２９側の燃圧が
高いときには、低圧吐出ライン２９から高圧吐出ライン
３４に燃料を流入させ、高圧吐出ライン３４側の燃圧よ
り低圧吐出ライン２９側の燃圧が低いときには、高圧吐
出ライン３４から低圧吐出ライン２９に弁の隙間からの
漏れ等を除き基本的には燃料を流入させない役割を有す
る。しかし、エンジンの停止時には、例えば数時間くら
いの長時間が経過すると、上記徴少な漏れによっても、
高圧吐出ライン３３内の燃圧が上記所定調圧値Ｋｐｒ以
下に低下する。

【００２９】調圧弁３１は、公知のプレッシャレギュレ
ータであり、大気圧に対して燃料圧力を０．３ＭＰａ高
い圧力に保つように弁を開閉する。すなわち、この調圧
弁３１は、低圧吐出ライン２９側の燃料圧力Ｐが０．４
ＭＰａより大きくなると調圧弁３１を開いて低圧吐出ラ
イン２９側の燃料を戻しライン３０側に排出し、また、
低圧吐出ライン２９側の燃料圧力Ｐが０．４ＭＰａより
小さくなると調圧弁３１を閉じて低圧吐出ライン２９側
の戻しライン３０側への燃料の排出を中止し、これによ
り、低圧吐出ライン２９側の燃圧Ｐを所定値Ｋｐｒ
（０．４ＭＰａ）に保つ。

【００３０】また、この調圧弁３１の検出値の初期公差
は±０．００５ＭＰａ程度、耐久公差は±０．０１２Ｍ
Ｐａ程度であり、大気圧は約０．１ＭＰａで変動はその
５％程度であるから、この調圧弁３１は、結果的に燃料
圧力をほぼ０．４ＭＰａ一定に保つものとなる。そこ
で、燃圧センサ３５の初期公差と比較して十分に精度の
高い上記調圧値を、燃圧センサ３５を較正するときの基
準値とし、これを所定調圧値Ｋｐｒ（０．４ＭＰａ）と
するのである。

【００３１】ＥＣＵ４０は、イグニッションスイッチ４
１のオンによって起動し、起動とほぼ同時に電動式の低
圧燃料ポンプ２７を作動させる（図５のフローチャート
参照）。そして、この低圧燃料ポンプ２７は、低圧吐出
ライン２９に燃料を充填し、このとき調圧弁３１によっ
て低圧吐出ライン２９の燃圧が所定調圧値Ｋｐｒに調圧
される。高圧燃料ポンプ２８は、前述のようにエンジン
１（の回転）に同期して作動し、低圧燃料ポンプ２７の
ようにはイグニッションスイッチ４１のオンと同時に作
動しない。

【００３２】また、ＥＣＵ４０は、燃圧センサ３５から
入力された検出値を、図２に示す所定の変換特性に基づ
いて燃料圧力値Ｐに変換する。そして、ＥＣＵ４０は、
エンジン回転センサ２５で検出されたエンジン回転や、
スロットル開度センサ２０で検出されたスロットル開度
等から把握されるエンジンの運転状態に応じて目標燃料
圧力を設定し、上記燃料圧力Ｐが目標燃料圧力となるよ
うに高圧燃料ポンプ２８からの吐出量をフィードバック
制御する。

【００３３】また、ＥＣＵ４０は、低圧燃料ポンプ２７
の作動後（イグニッションスイッチ４１のオン後）でか
つ高圧燃料ポンプ２８の作動前（エンジン１のクランキ
ング前）に検出された燃圧センサ３５の検出値に基づ
き、上記変換特性にしたがって算出される燃料圧力値Ｐ
と、上記調圧弁３１で調圧される所定調圧値Ｋｐｒとの
偏差Ｐｂに基づいて上記変換特性を較正する。

【００３４】その場合に、較正の基準値としてほぼ一定
値である調圧弁３１の所定調圧値Ｋｐｒが用いられるか
ら、較正前の変換特性にしたがって算出された燃料圧力
値Ｐとの偏差を正確に把握でき、この偏差分を較正する
ことにより現在の燃圧センサ３５の状態に対応した正確
な変換特性を得ることができる。

【００３５】したがって、検出された正確な燃料圧力値
Ｐに基づいて適切に燃料圧力の制御を行なうことができ
るようになって、安定したエンジンの運転状態を確保す
ることができる。

【００３６】また、経年劣化等で燃圧センサ３５の検出
値が変化しても、正確な所定調圧値Ｋｐｒに基づいて変
換特性が較正されるので、燃圧Ｐが適切に制御される。

【００３７】ところで、燃圧センサ３５の検出値には初
期公差等の誤差が含まれるから、この検出値に基づいて
変換された燃料圧力値Ｐにも上記初期公差等に対応する
誤差が含まれる。そこで、上記所定調圧値Ｋｐｒとこの
誤差とを加算した値以上の燃圧Ｐが検出されたとき、す
なわち所定調圧値Ｋｐｒに対して所定以上大きい燃圧値
Ｐが検出されたときには、構成機器に何らかの異常が生
じていることが考えられるから、変換特性の較正を禁止
する。

【００３８】また、例えば、低圧燃料ポンプ２７及び高
圧燃料ポンプ２８がエンジンの始動により作動が開始
し、エンジンの停止により作動が停止するものにおいて
は次のような不具合がある。すなわち、一般に、高圧燃
料ポンプ２８には高圧化された出力側（つまり第２吐出
ライン３３内）の燃圧Ｐが維持されるように逆止弁が備
えられているから、エンジン停止直後には、高圧吐出ラ
イン３３内にエンジン作動時とほぼ同等の燃圧Ｐが残留
している。この残留した燃圧Ｐは、逆止弁のバルブ機構
の隙間から燃料が徐々に漏出することによって、低圧吐
出ライン２９内の燃圧との差が少なくなる方向に時間の
経過と共に低下する。このとき、低圧吐出ライン２９内
の燃圧も同様に徐々に低下するから、ある時間が経過す
ると高圧吐出ライン３３内の燃圧も調圧弁３１の所定調
圧値Ｋｐｒ以下に低下する。

【００３９】この低圧及び高圧の吐出ライン２９，３３
内の燃圧がともに調圧弁３１の所定調圧値Ｋｐｒ以下に
低下した状態で、例えば、イグニッションスイッチ４１
がオンされて低圧燃料ポンプ２７が作動すると、次にエ
ンジン１の回転により高圧燃料ポンプ２８が作動して昇
圧作用を開始するまでの間は、低圧吐出ライン２９内の
燃圧が調圧弁３１の所定調圧値Ｋｐｒにまで上昇すると
共に、高圧吐出ライン３３内の燃圧Ｐも高圧燃料ポンプ
２８を介して低圧吐出ライン２９内の燃圧に等しくなる
まで上昇する。

【００４０】しかし、例えばエンジン停止後あまり時間
を置かずに再度イグニッションスイッチ４１をオンにす
る再始動時には、高圧吐出ライン３３内の燃圧が低下す
る時間が十分になく、調圧弁３１の所定調圧値Ｋｐｒよ
り高い状態で残留している虞がある。そこで、この状態
では所定調圧値での較正が行えない虞があるからから、
変換特性の較正を禁止する。

【００４１】以後、本制御について、図３〜図５のフロ
ーチャートを用いてさらに詳しく説明する。

【００４２】まず、図３のフローチャートを用いて、前
回のエンジン作動時の処理について説明する。

【００４３】まず、ステップＳ１及びステップＳ２でエ
ンジン水温Ｔｗ及び実燃圧Ｐを検出する。次いで、ステ
ップＳ３及びステップＳ４でこれらの検出された値を、
前回エンジン停止時燃圧Ｐｍ及び前回エンジン停止時水
温Ｔｗｍとしてバックアップメモリに記憶する。なお、
この処理は、イグニッションスイッチ４１がオンされて
いる間、例えば１００ｍｓ毎に繰り返し処理される。つ
まり、イグニッションスイッチ４１がオフされると、そ
の直前１００ｍｓ以内のデータが保存されることとな
る。なお、このデータは、バッテリからＥＣＵ４０への
電源供給が停止したときにはクリアされる。

【００４４】次に、図４のフローチャートを用いて、今
回のエンジン始動時の処理について説明する。なお、こ
の処理は、イグニッションスイッチ４１がＯＮされたと
きに１回だけ行なわれる。

【００４５】まず、ステップＳ１１及びステップＳ１２
で、低圧燃料ポンプ２７及び高圧燃料ポンプの両方がま
だ作動していないときのエンジン水温Ｔｗ及び燃圧Ｐを
検出する。次いで、ステップＳ１３で、前回のエンジン
運転時に記憶されたエンジン停止時水温Ｔｗｍ及びエン
ジン停止時燃圧Ｐｍを読み出し、ステップＳ１４〜ステ
ップＳ１７で、エンジン状態が変換特性を較正するのに
ふさわしい状態であるか否かを判定する。

【００４６】すなわち、ステップＳ１４では、現在の上
記燃圧Ｐが所定値Ｋｐ１より小さいか否かを判定する。
すなわち、上記状態において検出される燃圧Ｐは、最大
でも調圧弁３１の所定調圧値Ｋｐｒに燃圧センサ３５の
誤差を加算した値内にあるはずであるが、この値を逸脱
した数値が検出されたときには、高圧吐出ライン３３内
にまだ所定調圧値Ｋｐｒよりも高い前回エンジン作動時
の燃圧Ｐが残留していて、調圧値を基準にした較正がで
きないから、較正を禁止するのである。

【００４７】これは、例えば、燃料供給系を構成する機
器に何らかの異常等が生じていたり、暖気始動運転後あ
まり時間を置かずにイグニッションスイッチ４１をオン
にしたときに、高圧吐出ライン３３内の燃圧Ｐが低下す
る時間が十分になく、調圧弁３１の所定調圧値Ｋｐｒよ
り高い状態で残留しているときに対応する。ここで、こ
の所定値Ｋｐ１は例えば０．７ＭＰａに設定される。

【００４８】次に、ステップＳ１５では、現在のエンジ
ン水温Ｔｗが所定値Ｋｔ１以下か否かを判定する。すな
わち、前回のエンジン停止時から十分な時間が経過して
いれば、現在のエンジン水温Ｔｗは外気温程度に十分に
低下しているはずであるが、この所定値Ｋｔ１以下にま
で低下していないときは、前回のエンジン停止時から十
分な時間が経過していないことにより、高圧吐出ライン
３３内にまだ所定調圧値Ｋｐｒよりも高い前回エンジン
作動時の燃圧Ｐが残留している虞があるから、較正を禁
止するのである。なお、外気温が低いときは、この所定
値Ｋｔ１にまですぐに低下するので、このＫｔ１を外気
温に応じて変更してもよい。また、外気温が極端に低い
ときには、較正を禁止するようにしてもよい。ここで、
この所定値Ｋｔ１は例えば３０℃に設定される。

【００４９】次に、ステップＳ１６では、前回エンジン
停止時燃圧Ｐｍが所定値Ｋｐ２より小さいか否かを判定
する。すなわち、前回エンジン停止時燃圧Ｐｍが極端に
高くなっていた場合、まだ、実燃圧Ｐが十分に低下して
いないと考えられるので、較正を禁止するのである。こ
こで、この所定値Ｋｐ２は例えば５ＭＰａに設定され
る。

【００５０】次に、ステップＳ１７では、前回エンジン
停止時水温Ｔｗｍが所定値Ｋｔ２より大きいか否かを判
定する。ところで、このステップＳ１７へは、ステップ
Ｓ１５で現在エンジン水温Ｔｗが所定値Ｋｔ１より小さ
いという条件を満足した上で進んできているので、この
ステップＳ１７の判定は、エンジン水温が低下するだけ
の十分な時間が経過したか否か、すなわち、前回エンジ
ン停止時から燃圧Ｐが所定調圧値Ｋｐｒ以下に低下する
時間が経過したか否かを判定しているのである。そし
て、前回エンジン停止時水温Ｔｗｍが所定値Ｋｔ２より
大きくないときは、燃圧Ｐが十分に低下していない虞が
あるので較正を禁止し、誤較正を防止する。ここで、こ
の所定値Ｋｔ２は例えば８０℃に設定される。

【００５１】なお、ステップＳ１５及びステップＳ１７
では、現在のエンジン水温Ｔｗ及び前回エンジン停止時
水温Ｔｗｍがそれぞれ所定値Ｋｔ１，Ｋｔ２に対して大
きいか否かで判定したが、これに代えて、前回エンジン
停止時水温Ｔｗｍと現在のエンジン水温Ｔｗとの差分
（Ｔｗｍ−Ｔｗ）が所定値より大きいか否か、すなわち
前回エンジン停止時水温Ｔｗｍと今回のイグニッション
スイッチオン時のエンジン水温Ｔｗとの差が十分大きい
か否かにより判定し、この判定で差分（Ｔｗｍ−Ｔｗ）
が所定値より大きいと判断されたとき、すなわち、エン
ジン水温が低下するだけの時間が十分に経過したと判定
されたときに、較正を行うこととしてもよい。

【００５２】次に、図５に示すように、ステップＳ１８
では、低圧燃料ポンプ２７を作動させて、低圧吐出ライ
ン３４内に燃料を供給し、調圧弁３１で低圧吐出ライン
２９内の燃料を所定調圧値Ｋｐｒに調圧する。このと
き、高圧吐出ライン３３側の燃圧Ｐが低圧吐出ライン２
９側の上記所定調圧値Ｋｐｒよりも低いときには、高圧
燃料ポンプ２８を介して高圧吐出ライン３３内にも燃料
が供給され、高圧吐出ライン３３内の燃圧Ｐが上記所定
調圧値Ｋｐｒにまで高められる。なお、この低圧燃料ポ
ンプ２７の作動時間は、高圧吐出ライン３３内に燃料が
十分供給されて燃圧Ｐが上記所定調圧値Ｋｐｒに到達す
るのに十分余裕を持った時間、例えば約３秒に設定され
る。次いで、ステップＳ１９では、ステップＳ１８で低
圧燃料ポンプ２７を作動させた後の燃圧Ｐが落ち着くま
で、１〜２秒待機する。なお、燃圧Ｐの変動が少ない場
合は、低圧燃料ポンプ２７を停止させなくてもよい。

【００５３】次に、ステップＳ２０〜Ｓ２５では、ステ
ップＳ１８で低圧燃料ポンプ２７を作動させて高圧吐出
ライン３３内に燃料を供給して、高圧吐出ライン３３内
が上記所定調圧値Ｋｐｒになったと想定される状態での
燃圧Ｐｉを検出し、この燃圧Ｐｉが変換特性を較正する
のに適切な値であるかどうかを判定する。ここで、この
燃圧Ｐｉの検出と判定は、繰り返しＮ回行ない、１回で
も条件に合致しないときは、変換特性の較正を禁止し
て、較正の正確性を期すようにしている。このＮ回とし
ては、例えば５回に設定される。

【００５４】すなわち、ステップＳ２０では、エンジン
回転が０か否か、すなわち、エンジン回転に同期して作
動する高圧燃料ポンプ２８が作動しているか否かを判定
し、エンジン回転が０でない場合は、高圧燃料ポンプ２
８が作動して、高圧吐出ライン３３内の燃圧Ｐが調圧弁
３１による所定調圧値Ｋｐｒよりも高くなっているの
で、変換特性の較正を禁止する。なお、このエンジン回
転の検出には、クランク角センサを用いてもよい。

【００５５】次に、ステップＳ２１では、燃圧Ｐｉを検
出し、この燃圧を、検出１回目はＰ１，検出２回目はＰ
２，…，検出Ｎ回目はＰＮとして記憶する。なお、この
データは、イグニッションスイッチ４１のオフ時に消失
する。

【００５６】次に、ステップＳ２２では、この燃圧Ｐｉ
がステップＳ１２で検出された燃圧Ｐより大きいか否
か、すなわち、低圧燃料ポンプ２７を作動させた後の燃
圧Ｐｉが低圧燃料ポンプ２７を作動させる前の燃圧Ｐよ
りも上昇しているか否かを判定する。つまり、低圧燃料
ポンプ２７の作動前に、高圧吐出ライン３３側の燃圧Ｐ
が調圧弁３１による所定調圧値Ｋｐｒよりも低下してい
たときには、低圧燃料ポンプ２７を作動させると、高圧
燃料ポンプ２８が作動するまでの間に、高圧吐出ライン
３３側の燃圧Ｐｉはポンプ２７作動前の燃圧Ｐよりも増
加するはずである。にもかかわらず、燃圧Ｐｉの方がポ
ンプ２７作動前の燃圧Ｐよりも高くならないときは、調
圧弁３１や低圧燃料ポンプ２７等に異常が生じている
か、前回のエンジン停止時からあまり時間が経っておら
ず、高圧吐出ライン３３側のポンプ２７作動前の燃圧Ｐ
が、調圧弁３１の所定調圧値Ｋｐｒよりも大きいことが
考えられる。つまり、これらのときは、変換特性を較正
するのに適した状態ではないから、較正を禁止するので
ある。

【００５７】次に、ステップＳ２３では、低圧燃料ポン
プ２７作動後の燃圧Ｐｉが、所定値ＫｐｍｎとＫｐｍｘ
との間にあるかを判定する。ここで、これらの値は、例
えば、所定調圧値Ｋｐｒの０．４ＭＰａの大小側に、
０．４ＭＰａずつの範囲となるようにＫｐｍｎが０ＭＰ
ａ、Ｋｐｍｘが０．８ＭＰａというように設定される。
すなわち、このステップＳ２３では、燃圧Ｐｉが想定範
囲内の通常値であるかどうかを判定し、この範囲内にな
いときは異常であるから、変換特性の較正を禁止する。

【００５８】次に、ステップＳ２４では、検出されたＰ
ｉの最大値Ｐｉｍａｘ及び最小値Ｐｉｍｉｎを抽出し
て、最大値Ｐｉｍａｘから最小値Ｐｉｍｉｎを減算した
値が、所定値Ｋｐｄより小さいか否か、すなわち、複数
検出された燃圧Ｐｉのばらつきが小さいか否かを判定
し、減算した値が所定値Ｋｐｄより大きくばらつきが大
きいと判定されたときは、調圧弁３１の調圧が安定して
いない等の異常が考えられるから、変換特性の較正を禁
止する。なお、この所定値Ｋｐｄは、例えば０．１ＭＰ
ａに設定される。

【００５９】次に、ステップＳ２５では、ステップＳ２
０〜ステップＳ２４の処理がＮ回完了したか否かを判定
し、完了していないときは、Ｎ回完了するまでステップ
Ｓ２０〜ステップＳ２４の処理を繰り返す。なお、言う
までもないが、ステップＳ２０、Ｓ２２〜Ｓ２４の判定
で、否定されたときは、上記ステップＳ２０〜ステップ
Ｓ２４の処理がＮ回繰り返されることはない。

【００６０】次に、ステップＳ２６では、Ｎ回サンプル
したＰｉの平均値Ｐａｖｅを算出する。次いで、ステッ
プＳ２７では、平均値Ｐａｖｅから調圧弁３１の所定調
圧値Ｋｐｒを減算して偏差Ｐｂを算出する。この偏差Ｐ
ｂはバックアップメモリに記憶され、次回較正が行なわ
れるまで保持される。

【００６１】次に、ステップＳ２８では、上記偏差Ｐｂ
が、所定値ＫｐｂｍｎとＫｐｂｍｘとの間にあるかを判
定する。ここで、これらの値は、例えば、所定調圧値Ｋ
ｐｒの０．４ＭＰａの大小両側に、０．４ＭＰａずつの
範囲となるように、Ｋｐｂｍｎが０ＭＰａ、Ｋｐｂｍｘ
が０．８ＭＰａに設定される。すなわち、このステップ
Ｓ２８では、燃圧偏差Ｐｂが想定範囲内の通常値である
かどうかを判定し、この範囲内にないときは異常である
から、変換特性の較正を禁止する。

【００６２】なお、ステップＳ２２〜ステップＳ２５で
異常判定が十分なされているので、このステップＳ２８
の判定を省略してもよい。

【００６３】また、前回算出された偏差Ｐｂとの変化が
大きいときには、データの信頼性が少ないから較正を禁
止する判定を追加してもよい。

【００６４】次に、ステップＳ２９では、ステップＳ２
８で算出された偏差Ｐｂを、数１に示す変換特性式に反
映して、変換特性を変更する。ここで、Ａ，Ｂは予め設
定された燃圧変換定数であり、Ｅは燃圧センサ検出値で
ある。なお、この変換特性式は、燃圧値Ｐに比例した検
出値Ｅが出力される燃圧センサのときの一例を示し、燃
圧値Ｐに検出値Ｅが比例しないときは、今回検出された
Ｅを通るように、変換特性式を較正すればよい。

【００６５】

【数１】

【００６６】この変換特性を図で示したものが図２であ
り、所定調圧値Ｋｐｒに対応して前回較正された変換特
性を符号アで、今回の較正後の変換特性を符号イで示
す。すなわち、前回は所定調圧値Ｋｐｒに対応する検出
値がＥ１であったが、今回はそれがＥ２になったので、
前回較正された変換特性をこの検出値Ｅ２を通る変換特
性にシフトさせている。

【００６７】ところで、低圧燃料ポンプ２７がバッテリ
から供給される電源で作動するものである場合、一般に
バッテリ電圧により低圧燃料ポンプ２７の供給能力が変
化して、燃料の吐出量が変化する。例えば、バッテリ電
圧が低下すると、燃料ポンプ２７からの燃料の吐出量が
減少して低圧吐出ライン３４内の燃圧が調圧弁３１の所
定調圧値Ｋｐｒまで上昇しないから、この調圧状態で較
正を行うと較正結果が正確でなくなる。

【００６８】そこで、図６に示すように、予めバッテリ
電圧に対応する調圧値の変化特性を取得しておき、例え
ばバッテリ電圧がＥｂ２のときは所定調圧値をＫｐｒ′
に補正し、バッテリ電圧がＥｂ３のときは所定調圧値を
Ｋｐｒ″に補正するのである。そして、図２に示すよう
に、較正時にこの調圧値Ｋｐｒ′に対する燃圧センサ３
５の検出値が例えばＥ２′と検出されれば、前回の変換
特性での調圧値Ｋｐｒ′に対応する値Ｅ１′を通る変換
特性アから、Ｅ２′を通る変換特性ウにシフトさせるの
である。これにより、バッテリ電圧が変化した場合で
も、正確な較正結果を得ることができる。なお、図６に
示すように、バッテリ電圧がＥｂ１以上あれば、調圧弁
３１により調圧値が所定調圧値Ｋｐｒに保たれる。ま
た、ポンプ吐出量を電圧から推定し、吐出量と調圧値と
の関係から燃圧値を推定することも可能である。

【００６９】なお、上記実施の形態においては、低圧燃
料ポンプ２７は電動であり、とくにイグニッションスイ
ッチ４１のオンとほぼ同時に作動するように構成した
が、イグニッションスイッチ４１のオンと同時でなく所
定時間遅れて作動してもよい。また、イグニッションス
イッチ４１のオンでなくても、例えばアクセサリのオン
で作動してもよい。あるいは、電動式でなく、エンジン
回転で駆動される機械式としてもよい。

【００７０】一方、高圧燃料ポンプ２８は機械式とした
が、電動式のものでもよい。その場合、いずれにしても
低圧燃料ポンプ２７の作動後に高圧燃料ポンプ２８が作
動しさえすればよい。

【００７１】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、イグニ
ッションスイッチオン後でかつエンジン作動前に検出さ
れた燃圧センサの検出値に基づいて、燃圧センサで検出
された検出値を燃料圧力値に変換する変換特性を、この
変換特性を用いて算出される燃料圧力値と、上記調圧弁
で調圧される所定調圧値との偏差に基づいて較正する較
正手段を設けたことで、燃圧センサの検出値にバラツキ
が生じても、燃料圧力を正確に制御することが可能なエ
ンジンの燃料供給装置を提供することが可能となる。

【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】 変換特性の較正を示す図である。

【図３】 同燃圧センサの変換特性を較正するときのフ
ローチャート（前回エンジン運転時）の一具体例であ
る。

【図４】 同フローチャート（今回始動時）の一具体例
の前半部である。

【図５】 同後半部である。

【図６】 バッテリ電圧から調圧値を推定するときに用
いる図である。

【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） ２７ 低圧燃料ポンプ（低圧燃料ポンプ） ２８ 高圧燃料ポンプ（高圧燃料ポンプ） ２９ 低圧吐出ライン（第１燃料供給管） ３０ 戻しライン ３１ 調圧弁 ３２ 調圧ライン ３３ 高圧吐出ライン（第２燃料供給管） ３４ 戻しライン ３５ 燃圧センサ（燃圧検出手段） ４０ ＥＣＵ（目標燃圧設定手段、制御手段、
変換手段、較正手段、第１の較正禁止手段、第２の較正
禁止手段、補正手段） ４１ イグニッションスイッチ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 徳重 大志 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツダ 株式会社内 (72)発明者 吉岡 浩見 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツダ 株式会社内 Ｆターム(参考） 3G084 BA14 CA05 DA04 DA11 DA12 DA22 EA08 FA10 FA13 FA33 3G301 HA01 JA08 JA15 KA21 LB06 LB07 LC06 LC10 NB04 NB05 NB20 NC02 PA12Z PB08B PB08Z PE01Z PF03Z

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 燃料タンクから高圧燃料ポンプに延びる
   第１燃料供給管と、高圧燃料ポンプから燃料噴射弁に延
   びる第２燃料供給管と、第１燃料供給管内の燃料の圧力
   を所定調圧値に調圧する調圧弁と、燃料タンク内の燃料
   を第１燃料供給管に供給する低圧燃料ポンプと、第２燃
   料供給管内の燃料圧力に関する値を検出する燃圧センサ
   と、該燃圧センサで検出された検出値を所定の変換特性
   に基づいて燃料圧力値に変換する変換手段と、エンジン
   の運転状態に応じて目標燃料圧力を設定する目標燃圧設
   定手段と、燃料圧力が上記目標燃圧設定手段で設定され
   た目標燃料圧力となるように上記燃料ポンプをフィード
   バック制御する制御手段とが設けられ、低圧燃料ポンプ
   の作動後に高圧燃料ポンプが作動するように構成された
   エンジンの燃料供給装置であって、低圧燃料ポンプの作
   動後でかつ高圧燃料ポンプの作動前に検出された燃圧セ
   ンサの検出値に基づいて上記変換手段で算出される燃料
   圧力値と、上記調圧弁で調圧される所定調圧値との偏差
   に基づいて上記変換特性を較正する較正手段が設けられ
   ていることを特徴とするエンジンの燃料供給装置。
2. 【請求項２】 燃圧センサの検出値に基づいて変換手段
   で算出された燃料圧力値が、所定調圧値に対して所定以
   上大きいときは、変換特性の較正を禁止する第１の較正
   禁止手段が備えられていることを特徴とする請求項１に
   記載のエンジンの燃料供給装置。
3. 【請求項３】 エンジン水温を検出するエンジン水温検
   出手段と、前回のエンジン停止時のエンジン水温を記憶
   する水温記憶手段とが備えられており、低圧燃料ポンプ
   及び高圧燃料ポンプはエンジンの始動に伴い作動が開始
   し、エンジンの停止に伴い作動が停止するように構成さ
   れており、較正手段は、前回のエンジン停止時のエンジ
   ン水温が第１の所定水温以上で、かつ今回のエンジン始
   動時のエンジン水温が第１の所定水温よりも低い第２の
   所定水温以下のときに較正を行なう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。
4. 【請求項４】 低圧燃料ポンプが作動してから高圧燃料
   ポンプが作動するまでの所定時間内に、燃圧センサの検
   出値が増加しないときは、変換特性の較正を禁止する第
   ２の較正禁止手段が備えられていることを特徴とする請
   求項１から請求項３のいずれかに記載のエンジンの燃料
   供給装置。
5. 【請求項５】 低圧燃料ポンプは電動式であり、該低圧
   燃料ポンプに電源を供給するバッテリの電圧に応じて所
   定調圧値を補正する補正手段が備えられていることを特
   徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載のエン
   ジンの燃料供給装置。