JP2013231373A - Fuel pressure control device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fuel pressure control device which injects fuel less than the minimum fuel discharge amount corresponding to a lower-limit voltage, from a fuel injection valve, while keeping a voltage to be applied to an electric fuel pump at lower-limit voltage or higher.SOLUTION: A fuel pressure control device includes an electric fuel pump 21, a second return pipe 27 for causing part of fuel flowing in a fuel pipe 22 to flow back to a fuel tank 30, an electromagnetic reducing valve 29 provided in the second return pipe 27, and an ECU 100 for controlling the voltage to be applied to the fuel pump 21 and the opening/closing of the reducing valve 29. While the applied voltage is controlled at lower-limit voltage Vmin or higher to generate driving torque for keeping drive of the fuel pump 21 even if a foreign matter sticks to a sliding part of the fuel pump 21, the ECU 100 opens the reducing valve 29 on condition that a target fuel injection amount Q is smaller than the minimum fuel discharge amount of the fuel pump 21 when the lower-limit voltage Vmin is applied to the fuel pump 21 as the applied voltage.

Description

本発明は、燃料圧力制御装置に関し、特に車両等に搭載される内燃機関の燃料噴射弁に供給される燃料の圧力を制御する燃料圧力制御装置に関する。   The present invention relates to a fuel pressure control device, and more particularly to a fuel pressure control device that controls the pressure of fuel supplied to a fuel injection valve of an internal combustion engine mounted on a vehicle or the like.

従来、この種の燃料圧力制御装置として、燃料タンク内の燃料を吸入し、これをデリバリパイプに圧送するモータ一体型の電動ポンプを備えたものが知られている(例えば、特許文献1参照)。この電動ポンプは、デリバリパイプ内の燃料圧力(以下、単に燃圧という)が目標燃圧となるよう、印加される印加電圧が電子制御装置によって制御されるようになっている。また、この燃料圧力制御装置には、燃料中に含まれる比較的大きな異物を除去する吸入フィルタの機能と燃料中に含まれる比較的小さな異物やモータ異物を除去する高圧フィルタの機能とを兼ね備えた統合フィルタが設けられている。この統合フィルタは、電動ポンプの上流側に配置されている。これにより、電動ポンプ内に小さい異物が侵入することを防止している。   2. Description of the Related Art Conventionally, as this type of fuel pressure control device, a device including a motor-integrated electric pump that sucks fuel in a fuel tank and pumps the fuel into a delivery pipe is known (see, for example, Patent Document 1). . In this electric pump, the applied voltage is controlled by an electronic control unit so that the fuel pressure in the delivery pipe (hereinafter simply referred to as fuel pressure) becomes the target fuel pressure. Further, the fuel pressure control device has a function of an intake filter that removes relatively large foreign matters contained in the fuel and a function of a high-pressure filter that removes relatively small foreign matters and motor foreign matters contained in the fuel. An integrated filter is provided. This integrated filter is disposed upstream of the electric pump. This prevents small foreign matter from entering the electric pump.

ところが、燃料中に含まれる異物の中には、統合フィルタを用いても除去できないような小さい異物がある。こうした異物が電動ポンプ内に進入すると、その異物が電動ポンプの摺動部分に噛み込み、これが原因で電動ポンプに負荷が生ずることがある。このような異物噛み込みによる負荷は、電動ポンプの本来の吐出性能を損なわせる要因となる。   However, among the foreign matters contained in the fuel, there are small foreign matters that cannot be removed even if the integrated filter is used. When such foreign matter enters the electric pump, the foreign matter bites into the sliding portion of the electric pump, which may cause a load on the electric pump. Such a load due to foreign object biting is a factor that impairs the original discharge performance of the electric pump.

このため、このような電動ポンプには、上述したような異物噛み込みが生じた場合でも本来の吐出性能が発揮できるよう、印加電圧を所定の下限電圧以上としなければならないという制約がある。したがって、この電動ポンプは、所定の下限電圧を下回る印加電圧で駆動されることがなく、多少の異物噛み込みがあっても本来の吐出性能を発揮することができる。   For this reason, such an electric pump has a restriction that the applied voltage must be equal to or higher than a predetermined lower limit voltage so that the original discharge performance can be exhibited even when foreign matter biting occurs as described above. Therefore, the electric pump is not driven with an applied voltage lower than a predetermined lower limit voltage, and can exhibit its original discharge performance even if there is a slight foreign matter biting.

特開2007−2733号公報JP 2007-2733 A

しかしながら、上述した従来の電動ポンプでは、駆動領域が所定の下限電圧以上の領域であるため、デリバリパイプ内に供給される燃料吐出量が所定の下限電圧に対応した最低の燃料吐出量以上に限定されてしまう。このため、このような電動ポンプでは、最低燃料吐出量を下回る燃料吐出量を実現することができない。したがって、このような電動ポンプを備えた燃料圧力制御装置では、燃料噴射弁から噴射される燃料噴射量を下限電圧に対応した最低の燃料吐出量未満とすることができないという問題があった。   However, in the above-described conventional electric pump, the drive region is a region that is equal to or higher than the predetermined lower limit voltage, so that the fuel discharge amount supplied into the delivery pipe is limited to the minimum fuel discharge amount corresponding to the predetermined lower limit voltage. Will be. For this reason, such an electric pump cannot realize a fuel discharge amount lower than the minimum fuel discharge amount. Therefore, in the fuel pressure control device provided with such an electric pump, there has been a problem that the fuel injection amount injected from the fuel injection valve cannot be less than the minimum fuel discharge amount corresponding to the lower limit voltage.

本発明は、上述のような問題を解決するためになされたもので、電動式の燃料ポンプの印加電圧を下限電圧以上に維持しつつも、燃料噴射弁から噴射される燃料噴射量を下限電圧に対応した最低の燃料吐出量未満とすることができる燃料圧力制御装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in order to solve the above-described problems. The fuel injection amount injected from the fuel injection valve is set to the lower limit voltage while maintaining the applied voltage of the electric fuel pump at the lower limit voltage or higher. It is an object of the present invention to provide a fuel pressure control device that can be less than the minimum fuel discharge amount corresponding to the above.

本発明に係る燃料圧力制御装置は、上記目的達成のため、(1)燃料タンクに貯留されている燃料を、供給通路を介して内燃機関の燃料噴射弁が接続されたデリバリパイプに圧送する電動式の燃料ポンプと、前記供給通路から分岐して前記供給通路内を流れる燃料の一部を前記燃料タンクに還流させる還流通路と、前記還流通路に設けられた電磁式の減量弁と、目標とする目標燃料噴射量分の燃料が前記燃料噴射弁から噴射されるように、前記燃料ポンプに印加する印加電圧を制御するとともに、前記減量弁の開閉を制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記燃料ポンプの摺動部分に異物の噛み込みが生じても前記燃料ポンプの駆動を維持可能な駆動トルクを発生させる下限電圧以上で前記印加電圧を制御しつつ、前記下限電圧を前記印加電圧として前記燃料ポンプに印加した場合の前記燃料ポンプの燃料吐出量に対して前記目標燃料噴射量が小さいことを条件に、前記減量弁を開弁する構成を有する。   In order to achieve the above object, the fuel pressure control device according to the present invention is (1) an electric motor that pumps fuel stored in a fuel tank to a delivery pipe to which a fuel injection valve of an internal combustion engine is connected via a supply passage. A fuel pump of the type, a recirculation passage for recirculating part of the fuel branched from the supply passage and flowing in the supply passage to the fuel tank, an electromagnetic reduction valve provided in the recirculation passage, a target, Control means for controlling an applied voltage applied to the fuel pump so as to inject fuel for a target fuel injection amount to be injected from the fuel injection valve, and for controlling the opening and closing of the reduction valve. The means controls the applied voltage at a level equal to or higher than a lower limit voltage that generates a driving torque capable of maintaining the drive of the fuel pump even if foreign matter is caught in the sliding portion of the fuel pump, and the lower limit voltage is controlled. Said target fuel injection amount is small in the condition with respect to the fuel discharge amount of the fuel pump when the serial applied voltage is applied to the fuel pump, has a configuration which opens the reduction valve.

この構成により、本発明に係る燃料圧力制御装置は、制御手段により、燃料ポンプに印加する印加電圧が燃料ポンプの摺動部分に異物の噛み込みが生じても燃料ポンプの駆動を維持可能な駆動トルクを発生させる下限電圧以上に制御される。このため、電動式の燃料ポンプが上記のような異物噛み込みにより駆動停止することを防止することができる。   With this configuration, the fuel pressure control device according to the present invention is a drive capable of maintaining the drive of the fuel pump by the control means even when the applied voltage applied to the fuel pump causes a foreign matter to be caught in the sliding portion of the fuel pump. It is controlled above the lower limit voltage that generates torque. For this reason, it is possible to prevent the electric fuel pump from being stopped due to the foreign object biting as described above.

また、本発明に係る燃料圧力制御装置は、下限電圧を印加電圧として燃料ポンプに印加した場合における燃料ポンプの燃料吐出量に対して目標燃料噴射量が小さいことを条件に、電磁式の減量弁を開弁させる。これにより、燃料ポンプが下限電圧で駆動されている際の燃料ポンプの燃料吐出量と目標燃料噴射量との差分燃料が供給通路を介して燃料タンクに還流される。したがって、電動式の燃料ポンプの印加電圧を下限電圧以上に維持しつつも、燃料噴射弁から噴射される燃料噴射量を下限電圧に対応した最低の燃料吐出量未満とすることができる。   The fuel pressure control device according to the present invention is an electromagnetic reduction valve on the condition that the target fuel injection amount is smaller than the fuel discharge amount of the fuel pump when the lower limit voltage is applied to the fuel pump as the applied voltage. Open the valve. As a result, the difference fuel between the fuel discharge amount of the fuel pump and the target fuel injection amount when the fuel pump is driven at the lower limit voltage is returned to the fuel tank through the supply passage. Therefore, the fuel injection amount injected from the fuel injection valve can be made less than the minimum fuel discharge amount corresponding to the lower limit voltage while maintaining the applied voltage of the electric fuel pump at or above the lower limit voltage.

また、本発明に係る燃料圧力制御装置は、上記(1)に記載の燃料圧力制御装置において、(2)前記制御手段は、前記減量弁が閉弁状態にあるとき、前記デリバリパイプ内の燃料の圧力が予め定められた所定の上限閾値以上となったことを条件として前記減量弁を開弁する構成を有する。   The fuel pressure control device according to the present invention is the fuel pressure control device according to the above (1), wherein (2) the control means is configured such that when the reduction valve is in a closed state, the fuel in the delivery pipe is The pressure reducing valve is configured to open on the condition that the pressure becomes equal to or higher than a predetermined upper limit threshold value.

この構成により、本発明に係る燃料圧力制御装置は、減量弁が閉弁状態にあるとき、デリバリパイプ内の燃料の圧力が予め定められた所定の上限閾値以上となったことを条件として減量弁を開弁する。このため、デリバリパイプ内の燃料の圧力が例えば目標燃料圧力に対して高過ぎるような場合には、減量弁を開弁することで余剰の燃料を燃料タンクに還流させることができ、デリバリパイプ内の燃料の圧力を低下させることができる。したがって、デリバリパイプ内の燃料の圧力を目標燃料圧力に近づけることができる。   With this configuration, the fuel pressure control device according to the present invention is configured so that, when the reduction valve is in the closed state, the fuel pressure in the delivery pipe is equal to or higher than a predetermined upper limit threshold. Open the valve. For this reason, when the pressure of the fuel in the delivery pipe is too high, for example, with respect to the target fuel pressure, the excess fuel can be returned to the fuel tank by opening the reduction valve. The fuel pressure can be reduced. Therefore, the fuel pressure in the delivery pipe can be brought close to the target fuel pressure.

また、本発明に係る燃料圧力制御装置は、上記(1)または(2)に記載の燃料圧力制御装置において、(3)前記制御手段は、前記減量弁が開弁状態にあるとき、前記デリバリパイプ内の燃料の圧力が予め定められた所定の下限閾値以下となったことを条件として前記減量弁を閉弁する構成を有する。   The fuel pressure control device according to the present invention is the fuel pressure control device according to the above (1) or (2), wherein (3) the control means is configured to deliver the delivery when the reduction valve is in an open state. The reduction valve is closed on condition that the fuel pressure in the pipe is equal to or lower than a predetermined lower limit threshold value.

この構成により、本発明に係る燃料圧力制御装置は、減量弁が開弁状態にあるとき、デリバリパイプ内の燃料の圧力が予め定められた所定の下限閾値以下となったことを条件として減量弁を閉弁する。このため、デリバリパイプ内の燃料の圧力が例えば目標燃料圧力に対して低過ぎるような場合には、減量弁を閉弁することで燃料タンクに還流させていた燃料をデリバリパイプ内に供給することができる。これにより、デリバリパイプ内の燃料の圧力を上昇させることができる。したがって、デリバリパイプ内の燃料の圧力を目標燃料圧力に近づけることができる。   With this configuration, the fuel pressure control device according to the present invention is configured so that when the reduction valve is in the open state, the fuel pressure in the delivery pipe is less than or equal to a predetermined lower limit threshold. Is closed. For this reason, when the pressure of the fuel in the delivery pipe is too low, for example, with respect to the target fuel pressure, the fuel that has been returned to the fuel tank is supplied into the delivery pipe by closing the reduction valve. Can do. Thereby, the pressure of the fuel in a delivery pipe can be raised. Therefore, the fuel pressure in the delivery pipe can be brought close to the target fuel pressure.

本発明によれば、電動式の燃料ポンプの印加電圧を下限電圧以上に維持しつつも、燃料噴射弁から噴射される燃料噴射量を下限電圧に対応した最低の燃料吐出量未満とすることができる燃料圧力制御装置を提供することができる。   According to the present invention, the fuel injection amount injected from the fuel injection valve is set to be less than the minimum fuel discharge amount corresponding to the lower limit voltage while maintaining the applied voltage of the electric fuel pump at or above the lower limit voltage. A fuel pressure control device that can be provided can be provided.

本発明の実施の形態に係る燃料圧力制御装置が適用される車両の概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of a vehicle to which a fuel pressure control device according to an embodiment of the present invention is applied. 本発明の実施の形態に係る減量バルブの開閉制御を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the opening / closing control of the weight reduction valve which concerns on embodiment of this invention. 減量バルブが閉弁状態にあるときの燃圧維持制御を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows fuel pressure maintenance control when a reduction valve is in a valve closing state. 目標燃圧に対して実燃圧が上昇側に乖離したときの実燃圧と目標燃圧との差分と、減量バルブの開閉状態との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the difference of an actual fuel pressure when a real fuel pressure has deviated to the increase side with respect to a target fuel pressure, and a target fuel pressure, and the open / close state of a weight reduction valve. 減量バルブが開弁状態にあるときの燃圧維持制御を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows fuel pressure maintenance control when a reduction valve exists in a valve opening state. 目標燃圧に対して実燃圧が減少側に乖離したときの実燃圧と目標燃圧との差分と、減量バルブの開閉状態との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the difference of an actual fuel pressure when a real fuel pressure deviates with respect to a target fuel pressure, and a target fuel pressure, and the open / close state of a reduction valve.

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1に示すように、車両1は、エンジン10と、燃料供給機構20と、ECU(Electronic Control Unit)100とを含んで構成されている。   As shown in FIG. 1, the vehicle 1 includes an engine 10, a fuel supply mechanism 20, and an ECU (Electronic Control Unit) 100.

エンジン10は、例えばガソリンまたは軽油などの炭化水素系の燃料により動力を出力可能な内燃機関として構成されている。なお、エンジン10に用いられる燃料は、エタノール等のアルコールとガソリンとを混合したアルコール燃料であってもよい。   The engine 10 is configured as an internal combustion engine that can output power using a hydrocarbon-based fuel such as gasoline or light oil. The fuel used for the engine 10 may be an alcohol fuel obtained by mixing alcohol such as ethanol and gasoline.

本実施の形態では、エンジン10は、#1、#2、#3、#4で示すように直列に4つの気筒11を配置した、いわゆる直列4気筒のガソリンエンジンによって構成されている。なお、エンジン10としては、直列4気筒エンジンに限らず、例えば直列6気筒エンジン、V型6気筒エンジン、V型12気筒エンジンまたは水平対向6気筒エンジン等の種々の型式のエンジンによって構成されていてもよい。   In the present embodiment, the engine 10 is constituted by a so-called in-line 4-cylinder gasoline engine in which four cylinders 11 are arranged in series as indicated by # 1, # 2, # 3, and # 4. The engine 10 is not limited to an in-line four-cylinder engine, and is configured by various types of engines such as an in-line six-cylinder engine, a V-type six-cylinder engine, a V-type 12-cylinder engine, or a horizontally opposed six-cylinder engine. Also good.

また、本実施の形態において、エンジン10は、図示しないピストンが2往復する間に吸気行程、圧縮行程、膨張行程および排気行程からなる一連の4行程を行う、4サイクルのガソリンエンジンによって構成されているものとして説明する。   Further, in the present embodiment, the engine 10 is constituted by a four-cycle gasoline engine that performs a series of four strokes including an intake stroke, a compression stroke, an expansion stroke, and an exhaust stroke while a piston (not shown) reciprocates twice. Explain that it is.

さらに、エンジン10における#1、#2、#3、#4で示す4つの各気筒11には、それぞれ吸気ポート12が設けられている。また、エンジン10は、この吸気ポート12内に燃料を噴射するためのポート噴射インジェクタ13を備えている。   Furthermore, each of the four cylinders 11 indicated by # 1, # 2, # 3, and # 4 in the engine 10 is provided with an intake port 12 respectively. The engine 10 also includes a port injector 13 for injecting fuel into the intake port 12.

ポート噴射インジェクタ13は、ECU100からの噴射指令信号Iqによって制御されるソレノイドコイルと、ニードルバルブと、噴口部とを有している。ポート噴射インジェクタ13には、所定の圧力で燃料が供給されている。ポート噴射インジェクタ13は、ECU100によってソレノイドコイルが通電されると、ニードルバルブを開いて、吸気ポート12内に燃料を噴射するようになっている。本実施の形態におけるポート噴射インジェクタ13は、本発明に係る燃料噴射弁を構成する。   The port injector 13 includes a solenoid coil controlled by an injection command signal Iq from the ECU 100, a needle valve, and a nozzle part. The port injector 13 is supplied with fuel at a predetermined pressure. When the solenoid coil is energized by the ECU 100, the port injector 13 opens the needle valve and injects fuel into the intake port 12. The port injector 13 in the present embodiment constitutes a fuel injection valve according to the present invention.

燃料供給機構20は、燃料タンク30から燃料を加圧して汲み上げる燃料ポンプ21と、燃料ポンプ21によって汲み上げられた燃料を燃料配管22を通して導入するデリバリパイプ23とを備えている。燃料配管22には、燃料を燃料ポンプ21からデリバリパイプ23に供給するための供給通路が形成されている。   The fuel supply mechanism 20 includes a fuel pump 21 that pressurizes and pumps fuel from the fuel tank 30, and a delivery pipe 23 that introduces the fuel pumped by the fuel pump 21 through the fuel pipe 22. A supply passage for supplying fuel from the fuel pump 21 to the delivery pipe 23 is formed in the fuel pipe 22.

この構成により、燃料供給機構20は、エンジン10の吸気通路15のうち複数の気筒11に対応する複数の吸気ポート12の内部にそれぞれ燃料を噴射する複数のポート噴射インジェクタ13に燃料を供給するようになっている。   With this configuration, the fuel supply mechanism 20 supplies fuel to the plurality of port injectors 13 that respectively inject fuel into the plurality of intake ports 12 corresponding to the plurality of cylinders 11 in the intake passage 15 of the engine 10. It has become.

燃料ポンプ21は、ECU100によって出力される制御信号に応じて駆動される電動式の燃料ポンプであり、燃料タンク30に貯留されている燃料を汲み上げ、これを燃料配管22内の供給通路を介してポート噴射インジェクタ13が接続されたデリバリパイプ23に圧送するようになっている。   The fuel pump 21 is an electric fuel pump that is driven in accordance with a control signal output from the ECU 100. The fuel pump 21 pumps up fuel stored in the fuel tank 30 and passes it through a supply passage in the fuel pipe 22. The port injection injector 13 is pressure-fed to a delivery pipe 23 to which the port injection injector 13 is connected.

具体的には、燃料ポンプ21は、ECU100によって出力される制御信号に応じた印加電圧によって回転速度が変化するモータと、このモータの回転力によって回転するインペラとを有している。燃料ポンプ21は、インペラを回転させることにより、燃料タンク30から燃料を加圧して汲み上げるようになっている。したがって、燃料ポンプ21は、モータに印加される印加電圧の大きさに応じてモータの回転力が調整され、吐出する燃料の燃料吐出量が可変とされる。   Specifically, the fuel pump 21 includes a motor whose rotational speed changes according to an applied voltage corresponding to a control signal output from the ECU 100, and an impeller that rotates by the rotational force of the motor. The fuel pump 21 pressurizes and pumps fuel from the fuel tank 30 by rotating the impeller. Therefore, in the fuel pump 21, the rotational force of the motor is adjusted according to the magnitude of the applied voltage applied to the motor, and the fuel discharge amount of the discharged fuel is variable.

また、燃料ポンプ21は、燃料中に含まれる比較的大きな異物を除去するサクションフィルタの機能と燃料中に含まれる比較的小さな異物やモータ異物を除去するフューエルフィルタの機能とを兼ね備えた統合フィルタを備えている。   In addition, the fuel pump 21 is an integrated filter that has both a function of a suction filter that removes relatively large foreign matters contained in the fuel and a function of a fuel filter that removes relatively small foreign matters and motor foreign matters contained in the fuel. I have.

デリバリパイプ23は、複数の気筒11の直列配置方向の一端側で燃料配管22に接続され、複数のポート噴射インジェクタ13に独立して燃料を供給するように形成されている。また、デリバリパイプ23には、デリバリパイプ23内の燃料の圧力(以下、燃圧という)を検出する燃料圧力センサ25が設けられている。   The delivery pipe 23 is connected to the fuel pipe 22 at one end side in the series arrangement direction of the plurality of cylinders 11 and is configured to supply fuel to the plurality of port injectors 13 independently. The delivery pipe 23 is provided with a fuel pressure sensor 25 that detects the pressure of the fuel in the delivery pipe 23 (hereinafter referred to as fuel pressure).

さらに、燃料供給機構20は、燃料配管22から分岐して同燃料配管22内を流れる燃料の一部を燃料タンク30に還流させる還流通路が内部に形成された第1のリターン用配管26および第2のリターン用配管27を備えている。   Further, the fuel supply mechanism 20 includes a first return pipe 26 and a first return pipe 26 formed therein, in which a recirculation passage is formed to return a part of the fuel branched from the fuel pipe 22 and flowing in the fuel pipe 22 to the fuel tank 30. 2 return pipes 27 are provided.

第1のリターン用配管26には、燃料配管22の燃圧が予め設定された所定の燃圧(例えば、数百kPaなど)を超えたときに燃料配管22から燃料タンク30に燃料を戻すリリーフバルブ28が設けられている。このリリーフバルブ28は、燃料配管22の燃圧の異常上昇を防止するために設けられたものである。   The first return pipe 26 has a relief valve 28 for returning fuel from the fuel pipe 22 to the fuel tank 30 when the fuel pressure of the fuel pipe 22 exceeds a predetermined fuel pressure (for example, several hundred kPa). Is provided. The relief valve 28 is provided to prevent an abnormal increase in the fuel pressure of the fuel pipe 22.

第2のリターン用配管27には、電磁式の減量バルブ29が設けられている。減量バルブ29は、ECU100からの指令信号に応じて開弁状態および閉弁状態をとり得る。減量バルブ29が開弁状態とされると、燃料配管22内を流れる燃料の一部、例えば後述するように余剰分の燃料が第2のリターン用配管27を介して燃料タンク30に戻される。本実施の形態における減量バルブ29は、本発明に係る減量弁を構成する。   The second return pipe 27 is provided with an electromagnetic reduction valve 29. The reduction valve 29 can take a valve open state and a valve close state in response to a command signal from the ECU 100. When the reduction valve 29 is opened, a part of the fuel flowing in the fuel pipe 22, for example, surplus fuel is returned to the fuel tank 30 through the second return pipe 27 as described later. The weight reduction valve 29 in the present embodiment constitutes a weight reduction valve according to the present invention.

ECU100は、例えばCPU、RAM、ROM、入出力インターフェース等を備えるマイクロコンピュータを含んで構成されており、CPUは、RAMの一時記憶機能を利用するとともにROMに予め記憶されたプログラムに従って信号処理を行うようになっている。ROMには、各種制御定数や各種マップ等が予め記憶されている。   The ECU 100 includes, for example, a microcomputer including a CPU, a RAM, a ROM, an input / output interface, and the like. The CPU uses a temporary storage function of the RAM and performs signal processing according to a program stored in advance in the ROM. It is like that. Various control constants and various maps are stored in advance in the ROM.

また、ECU100には、前述した燃料圧力センサ25、回転速度センサ101、吸気量センサ102およびアクセル開度センサ103等の各種センサ類や、ポート噴射インジェクタ13、燃料ポンプ21および減量バルブ29が接続されている。   Further, the ECU 100 is connected to various sensors such as the fuel pressure sensor 25, the rotational speed sensor 101, the intake air amount sensor 102, and the accelerator opening sensor 103, the port injector 13, the fuel pump 21, and the reduction valve 29 described above. ing.

燃料圧力センサ25は、デリバリパイプ23内の燃圧を検出する。回転速度センサ101は、エンジン10のエンジン回転速度Neを検出する。吸気量センサ102は、吸入空気量GAを検出する。アクセル開度センサ103は、アクセルペダルの踏み込み量に応じたアクセル操作量ACCを検出する。これら各センサは、検出結果に応じた信号をECU100に送信するようになっている。   The fuel pressure sensor 25 detects the fuel pressure in the delivery pipe 23. The rotational speed sensor 101 detects the engine rotational speed Ne of the engine 10. The intake air amount sensor 102 detects the intake air amount GA. The accelerator opening sensor 103 detects an accelerator operation amount ACC corresponding to the depression amount of the accelerator pedal. Each of these sensors transmits a signal corresponding to the detection result to the ECU 100.

ECU100は、これら各種センサから入力される信号に基づき各種演算を実行し、その演算結果に基づき各種制御を実行するようになっている。   The ECU 100 executes various calculations based on signals input from these various sensors, and executes various controls based on the calculation results.

例えば、ECU100は、吸入空気量GAやエンジン回転速度Ne、アクセル操作量ACC等に基づいて、目標燃料噴射量Qを算出する。ECU100は、算出した目標燃料噴射量Qを実現することができるように燃圧PFに基づき、ポート噴射インジェクタ13の開弁期間、つまり噴射期間を設定する。ECU100は、設定した噴射期間に応じて各ポート噴射インジェクタ13に個別に開弁指令を出力する。これにより、エンジン10の運転状態に見合う量の燃料が各ポート噴射インジェクタ13から噴射されるようになる。このとき、ECU100は、目標燃料噴射量Q分の燃料がポート噴射インジェクタ13から噴射されるように、燃料ポンプ21の燃料吐出量を調整すべく燃料ポンプ21に印加する印加電圧を制御するようになっている。本実施の形態におけるECU100は、本発明に係る制御手段を構成する。   For example, the ECU 100 calculates the target fuel injection amount Q based on the intake air amount GA, the engine rotational speed Ne, the accelerator operation amount ACC, and the like. The ECU 100 sets a valve opening period of the port injector 13, that is, an injection period, based on the fuel pressure PF so that the calculated target fuel injection amount Q can be realized. ECU 100 individually outputs a valve opening command to each port injector 13 according to the set injection period. As a result, an amount of fuel commensurate with the operating state of the engine 10 is injected from each port injector 13. At this time, the ECU 100 controls the applied voltage applied to the fuel pump 21 so as to adjust the fuel discharge amount of the fuel pump 21 so that fuel for the target fuel injection amount Q is injected from the port injector 13. It has become. ECU 100 in the present embodiment constitutes a control means according to the present invention.

また、ECU100は、目標とする燃圧(以下、目標燃圧PFtという)を確保するために必要な最低限の吐出能力が得られるように、目標燃圧PFtの大きさに応じて燃料ポンプ21に印加する印加電圧を制御する。ここで、目標燃圧PFtは、例えばエンジン10の運転状態や燃料噴射量に応じた最適な燃圧である。   Further, the ECU 100 applies the fuel pump 21 to the fuel pump 21 in accordance with the magnitude of the target fuel pressure PFt so that the minimum discharge capacity necessary for securing the target fuel pressure (hereinafter referred to as the target fuel pressure PFt) is obtained. Control the applied voltage. Here, the target fuel pressure PFt is an optimum fuel pressure according to, for example, the operating state of the engine 10 and the fuel injection amount.

より詳細には、ECU100は、所定の下限電圧Vmin以上で上記印加電圧を制御する。所定の下限電圧Vminは、燃料ポンプ21の摺動部分、例えばインペラとポンプカバーとの間の隙間部分に異物の噛み込みが生じても燃料ポンプ21の駆動を維持可能な駆動トルクを発生させることができる電圧とされる。したがって、燃料ポンプ21が上記のような異物の噛み込みにより駆動停止することを防止することができる。   More specifically, the ECU 100 controls the applied voltage at a predetermined lower limit voltage Vmin or higher. The predetermined lower limit voltage Vmin generates a driving torque capable of maintaining the driving of the fuel pump 21 even if foreign matter is caught in a sliding portion of the fuel pump 21, for example, a gap portion between the impeller and the pump cover. The voltage that can be used. Therefore, it is possible to prevent the fuel pump 21 from being stopped due to the above-mentioned foreign matter being caught.

ここで、燃料ポンプ21は、上述の下限電圧Vminによって制限されているため、下限電圧Vmin未満の印加電圧で駆動させることができない。この場合、燃料ポンプ21の燃料吐出量の最低量は、下限電圧Vminに応じた燃料吐出量となる。したがって、燃料ポンプ21は、下限電圧Vminに応じた最低の燃料吐出量未満の燃料吐出量で燃料を吐出することができない。このため、例えばアイドル運転時等のように要求される燃料噴射量が小さい場合には、目標燃料噴射量Qに対して上述の最低の燃料吐出量が大きくなってしまい、所望の燃料噴射量を得ることができないという問題がある。また、これに伴い、デリバリパイプ23内の実際の燃圧(以下、実燃圧PFrという)も目標燃圧PFtを超えて上昇してしまい、実燃圧PFrを目標燃圧PFtに維持できない。   Here, since the fuel pump 21 is limited by the above-described lower limit voltage Vmin, it cannot be driven with an applied voltage lower than the lower limit voltage Vmin. In this case, the minimum fuel discharge amount of the fuel pump 21 is a fuel discharge amount corresponding to the lower limit voltage Vmin. Therefore, the fuel pump 21 cannot discharge fuel with a fuel discharge amount less than the minimum fuel discharge amount according to the lower limit voltage Vmin. For this reason, for example, when the required fuel injection amount is small, such as during idle operation, the above-mentioned minimum fuel discharge amount becomes larger than the target fuel injection amount Q, and the desired fuel injection amount is reduced. There is a problem that cannot be obtained. As a result, the actual fuel pressure in the delivery pipe 23 (hereinafter referred to as the actual fuel pressure PFr) also rises above the target fuel pressure PFt, and the actual fuel pressure PFr cannot be maintained at the target fuel pressure PFt.

そこで、本実施の形態では、このような問題を解決するために、燃料供給機構20に上述した減量バルブ29を設けた。   Therefore, in the present embodiment, the above-described reduction valve 29 is provided in the fuel supply mechanism 20 in order to solve such a problem.

次に、図2を参照して、減量バルブ29の開閉制御について説明する。   Next, the opening / closing control of the weight reduction valve 29 will be described with reference to FIG.

この減量バルブ29の開閉制御は、所定の時間間隔でECU100により実行される。   The opening / closing control of the weight reduction valve 29 is executed by the ECU 100 at predetermined time intervals.

図2に示すように、ECU100は、まず吸入空気量GAやエンジン回転速度Ne、アクセル操作量ACC等に基づいて目標燃料噴射量Qを算出する(ステップS1)。   As shown in FIG. 2, the ECU 100 first calculates a target fuel injection amount Q based on the intake air amount GA, the engine rotational speed Ne, the accelerator operation amount ACC, and the like (step S1).

次いで、ECU100は、ステップS1で算出した目標燃料噴射量Qを得るために必要とされる燃料ポンプ21の燃料吐出量に対応した、燃料ポンプ21に対する要求電圧Vrを算出する(ステップS2)。要求電圧Vrは、例えば燃料ポンプ21の燃料吐出量と要求電圧Vrとの関係を予め実験的に求めて記憶されているマップ等を参照することにより算出することができる。   Next, the ECU 100 calculates a required voltage Vr for the fuel pump 21 corresponding to the fuel discharge amount of the fuel pump 21 required to obtain the target fuel injection amount Q calculated in step S1 (step S2). The required voltage Vr can be calculated, for example, by referring to a map or the like that is obtained by experimentally finding in advance a relationship between the fuel discharge amount of the fuel pump 21 and the required voltage Vr.

その後、ECU100は、要求電圧Vrが下限電圧Vmin未満であるか否かを判定する(ステップS3)。ここで、要求電圧Vrと目標燃料噴射量Qとは、上述した通り相関がある。したがって、要求電圧Vrが下限電圧Vmin未満であるか否かを判定することは、下限電圧Vminに応じた最低の燃料吐出量に対して目標燃料噴射量Qが小さいか否かを判定することと同じである。   Thereafter, the ECU 100 determines whether or not the required voltage Vr is less than the lower limit voltage Vmin (step S3). Here, the required voltage Vr and the target fuel injection amount Q have a correlation as described above. Therefore, determining whether or not the required voltage Vr is less than the lower limit voltage Vmin is determining whether or not the target fuel injection amount Q is smaller than the minimum fuel discharge amount corresponding to the lower limit voltage Vmin. The same.

ECU100は、要求電圧Vrが下限電圧Vmin未満であると判定した場合には、燃料ポンプ21の印加電圧が下限電圧Vminで制限されているため、要求電圧Vrではなく、下限電圧Vminで燃料ポンプ21を駆動する(ステップS4)。そして、ECU100は、減量バルブ29を開弁状態として(ステップS5)、本処理を終了する。   When the ECU 100 determines that the required voltage Vr is less than the lower limit voltage Vmin, the applied voltage of the fuel pump 21 is limited by the lower limit voltage Vmin, so that the fuel pump 21 is not the required voltage Vr but the lower limit voltage Vmin. Is driven (step S4). Then, the ECU 100 opens the reduction valve 29 (step S5) and ends this process.

このように、本実施の形態では、減量バルブ29は、下限電圧Vminを印加電圧として燃料ポンプ21に印加した場合の燃料ポンプ21の最低の燃料吐出量に対して目標燃料噴射量Qが小さいことを条件に開弁する。これにより、このときの最低の燃料吐出量と目標燃料噴射量Qとの差分燃料(余剰分の燃料)が燃料配管22から第2のリターン用配管27を通じて燃料タンク30に戻されることとなる。この結果、下限電圧Vminに対応した最低の燃料吐出量未満の目標燃料噴射量Qに応じた所望の燃料噴射量が得られる。   Thus, in the present embodiment, the reduction valve 29 has a target fuel injection amount Q that is smaller than the minimum fuel discharge amount of the fuel pump 21 when the lower limit voltage Vmin is applied to the fuel pump 21 as an applied voltage. Open the valve on the condition. As a result, the difference fuel (the surplus fuel) between the minimum fuel discharge amount and the target fuel injection amount Q at this time is returned from the fuel pipe 22 to the fuel tank 30 through the second return pipe 27. As a result, a desired fuel injection amount corresponding to the target fuel injection amount Q less than the minimum fuel discharge amount corresponding to the lower limit voltage Vmin is obtained.

一方、ECU100は、ステップS3で要求電圧Vrが下限電圧Vmin未満でないと判定した場合には、燃料ポンプ21を要求電圧Vrで駆動する(ステップS6)。そして、ECU100は、減量バルブ29を閉弁状態として(ステップS7)、本処理を終了する。   On the other hand, when it is determined in step S3 that the required voltage Vr is not less than the lower limit voltage Vmin, the ECU 100 drives the fuel pump 21 with the required voltage Vr (step S6). Then, the ECU 100 closes the reduction valve 29 (step S7) and ends this process.

次に、図3〜図6を参照して、燃圧維持制御について説明する。   Next, fuel pressure maintenance control will be described with reference to FIGS.

デリバリパイプ23内の実燃圧PFrは、燃費や排気エミッションの改善、ベーパ発生抑制等の観点から目標燃圧PFtに維持されるのが好ましい。ところが、燃料ポンプの吐出量変化等、種々の要因により、実燃圧PFrが目標燃圧PFtからずれることがある。本実施の形態では、こうした燃圧のずれを抑制するために減量バルブ29を用いた燃圧維持制御を実行することとした。   The actual fuel pressure PFr in the delivery pipe 23 is preferably maintained at the target fuel pressure PFt from the viewpoint of improving fuel consumption, exhaust emission, suppressing vapor generation, and the like. However, the actual fuel pressure PFr may deviate from the target fuel pressure PFt due to various factors such as a change in the discharge amount of the fuel pump. In the present embodiment, fuel pressure maintenance control using the weight reduction valve 29 is executed in order to suppress such a shift in fuel pressure.

この燃圧維持制御は、所定の時間間隔でECU100により実行される。燃圧維持制御は、減量バルブ29の開閉状態に応じてそれぞれ異なる処理であるため、以下では減量バルブ29が閉弁状態にあるときと、開弁状態にあるときとで場合分けして説明する。   This fuel pressure maintenance control is executed by the ECU 100 at predetermined time intervals. Since the fuel pressure maintaining control is a process different depending on the open / close state of the weight reduction valve 29, the following description will be made separately for when the weight reduction valve 29 is in a closed state and when it is in a valve open state.

まず、図3を参照して、減量バルブ29が閉弁状態にあるときの燃圧維持制御について説明する。なお、この燃圧維持制御は、例えば図2に示す開閉制御で実行された減量バルブ29の閉弁状態時(図2のステップS7参照)に実行される。   First, with reference to FIG. 3, the fuel pressure maintenance control when the reduction valve 29 is in the closed state will be described. Note that this fuel pressure maintenance control is executed, for example, when the reduction valve 29 is closed (see step S7 in FIG. 2) executed in the opening / closing control shown in FIG.

図3に示すように、ECU100は、燃料圧力センサ25からの入力信号に基づき、デリバリパイプ23内の実燃圧PFrを検出する(ステップS11)。   As shown in FIG. 3, the ECU 100 detects the actual fuel pressure PFr in the delivery pipe 23 based on an input signal from the fuel pressure sensor 25 (step S11).

次いで、ECU100は、ステップS11で検出した実燃圧PFrと目標燃圧PFtとの差分ΔPF(=PFr−PFt)が閾値A以上であるか否かを判定する(ステップS12)。ここで、差分ΔPFは、絶対値ではなく正負の符号を含んだ値とした。閾値Aは、正の値であって、燃費や排気エミッション等を考慮して予め実験的に求めて記憶されている。本実施の形態における閾値Aは、本発明における上限閾値に相当する。   Next, the ECU 100 determines whether or not the difference ΔPF (= PFr−PFt) between the actual fuel pressure PFr detected in step S11 and the target fuel pressure PFt is greater than or equal to the threshold A (step S12). Here, the difference ΔPF is not an absolute value but a value including positive and negative signs. The threshold A is a positive value, and is experimentally obtained and stored in advance in consideration of fuel consumption, exhaust emission, and the like. The threshold A in the present embodiment corresponds to the upper limit threshold in the present invention.

ECU100は、差分ΔPFが閾値A以上でない、すなわち差分ΔPFが閾値A未満であると判定した場合には、目標燃圧PFtに対して実燃圧PFrが一致しているか、あるいは一致しなくとも差分ΔPFが許容される範囲内にあるものと判断して、減量バルブ29の閉弁状態として(ステップS14)、本処理を終了する。具体的には、ECU100は、後述するステップS13で減量バルブ29が開弁状態とされた後に再度本処理が行われた際に、減量バルブ29を閉弁状態とする。また、ECU100は、ステップS14移行時に既に減量バルブ29が閉弁状態であるときには、これを維持する。   When the ECU 100 determines that the difference ΔPF is not equal to or greater than the threshold A, that is, the difference ΔPF is less than the threshold A, the difference ΔPF is not limited even if the actual fuel pressure PFr matches or does not match the target fuel pressure PFt. It is determined that the amount is within the allowable range, the reduction valve 29 is closed (step S14), and the process is terminated. Specifically, the ECU 100 closes the reduction valve 29 when this process is performed again after the reduction valve 29 is opened in step S13 described later. Further, the ECU 100 maintains this when the reduction valve 29 is already closed at the time of shifting to step S14.

一方、ECU100は、差分ΔPFが閾値A以上であると判定した場合には、減量バルブ29を開弁状態として(ステップS13)、本処理を終了する。したがって、減量バルブ29は、差分ΔPFが閾値A以上となったことを条件として開弁する。これにより、それまで目標燃圧PFtに対して上昇し過ぎていた実燃圧PFrを低下させることができる。   On the other hand, if the ECU 100 determines that the difference ΔPF is equal to or greater than the threshold value A, the ECU 100 opens the reduction valve 29 (step S13) and ends the present process. Therefore, the reduction valve 29 opens on condition that the difference ΔPF is equal to or greater than the threshold value A. As a result, the actual fuel pressure PFr that has been excessively increased with respect to the target fuel pressure PFt can be reduced.

次に、図4を参照して、上述の燃料維持制御実行時の作用について説明する。   Next, with reference to FIG. 4, the operation when the above-described fuel maintenance control is executed will be described.

図4に示すように、まず、減量バルブ29は、閉弁状態に維持されている。その後、時間の経過とともに差分ΔPF(図4中、太実線で示す)が正側に大きくなり始める。そして、差分ΔPFが閾値A以上となると、減量バルブ29が開弁状態とされる(図3のステップS13)。   As shown in FIG. 4, first, the reduction valve 29 is maintained in a closed state. Thereafter, the difference ΔPF (indicated by a thick solid line in FIG. 4) starts to increase toward the positive side as time elapses. When the difference ΔPF is greater than or equal to the threshold value A, the reduction valve 29 is opened (step S13 in FIG. 3).

本実施の形態では、燃料ポンプ21の印加電圧の調整に加えて減量バルブ29の開弁により燃圧を低下させるので、従来と比較して差分ΔPFを早期に小さくする、つまり上昇し過ぎた実燃圧PFrを早期に目標燃圧PFtに近づけることができる。図4中、太破線で示す差分ΔPFは、燃料ポンプの印加電圧のみで燃圧制御を行う従来の実燃圧と目標燃圧との差分である。   In the present embodiment, the fuel pressure is reduced by opening the reduction valve 29 in addition to the adjustment of the applied voltage of the fuel pump 21. Therefore, the difference ΔPF is reduced earlier than in the prior art, that is, the actual fuel pressure that has increased too much. PFr can be brought close to the target fuel pressure PFt at an early stage. In FIG. 4, a difference ΔPF indicated by a thick broken line is a difference between the conventional actual fuel pressure and the target fuel pressure in which the fuel pressure control is performed only by the applied voltage of the fuel pump.

その後、差分ΔPFが閾値A未満となると、減量バルブ29が閉弁状態とされる(図3のステップS14)。その後は、燃料ポンプ21の印加電圧の調整により差分ΔPFが小さくなり、実燃圧PFrが目標燃圧PFtに近づくこととなる。   Thereafter, when the difference ΔPF is less than the threshold A, the reduction valve 29 is closed (step S14 in FIG. 3). Thereafter, the difference ΔPF is reduced by adjusting the applied voltage of the fuel pump 21, and the actual fuel pressure PFr approaches the target fuel pressure PFt.

次に、図5を参照して、減量バルブ29が開弁状態にあるときの燃圧維持制御について説明する。なお、この燃圧維持制御は、例えば図2に示す開閉制御で実行された減量バルブ29の開弁状態時(図2のステップS5参照)に実行される。   Next, with reference to FIG. 5, the fuel pressure maintenance control when the weight reduction valve 29 is in the valve open state will be described. Note that this fuel pressure maintenance control is executed, for example, when the reduction valve 29 is opened (see step S5 in FIG. 2) executed in the opening / closing control shown in FIG.

図5に示すように、ECU100は、燃料圧力センサ25からの入力信号に基づき、デリバリパイプ23内の実燃圧PFrを検出する(ステップS21)。   As shown in FIG. 5, the ECU 100 detects the actual fuel pressure PFr in the delivery pipe 23 based on an input signal from the fuel pressure sensor 25 (step S21).

次いで、ECU100は、ステップS21で検出した実燃圧PFrと目標燃圧PFtとの差分ΔPF(=PFr−PFt)が閾値B以下であるか否かを判定する(ステップS22)。ここで、差分ΔPFは、絶対値ではなく正負の符号を含んだ値とした。閾値Bは、負の値であって、燃費や排気エミッションおよびベーパ発生等を考慮して予め実験的に求めて記憶されている。本実施の形態における閾値Bは、本発明における下限閾値に相当する。   Next, the ECU 100 determines whether or not the difference ΔPF (= PFr−PFt) between the actual fuel pressure PFr detected in step S21 and the target fuel pressure PFt is equal to or less than a threshold value B (step S22). Here, the difference ΔPF is not an absolute value but a value including positive and negative signs. The threshold value B is a negative value, and is experimentally obtained and stored in advance in consideration of fuel consumption, exhaust emission, vapor generation, and the like. The threshold value B in the present embodiment corresponds to the lower limit threshold value in the present invention.

ECU100は、差分ΔPFが閾値B以下でない、すなわち差分ΔPFが閾値Bより大きいと判定した場合には、目標燃圧PFtに対して実燃圧PFrが一致しているか、あるいは一致しなくとも差分ΔPFが許容される範囲内にあるものと判断して、減量バルブ29の開弁状態を維持して(ステップS27)、本処理を終了する。具体的には、ECU100は、後述するステップS23で減量バルブ29が閉弁状態とされた後に再度本処理が行われた際に、減量バルブ29を開弁状態とする。また、ECU100は、ステップS24移行時に既に減量バルブ29が開弁状態であるときには、これを維持する。   When the ECU 100 determines that the difference ΔPF is not less than or equal to the threshold B, that is, the difference ΔPF is greater than the threshold B, the difference ΔPF is allowed even if the actual fuel pressure PFr matches or does not match the target fuel pressure PFt. Therefore, it is determined that the amount is within the range, the open state of the reduction valve 29 is maintained (step S27), and this process is terminated. Specifically, the ECU 100 opens the reduction valve 29 when this process is performed again after the reduction valve 29 is closed in step S23 described later. Further, the ECU 100 maintains this when the reduction valve 29 is already open at the time of transition to step S24.

一方、ECU100は、差分ΔPFが閾値B以下であると判定した場合には、減量バルブ29を閉弁状態として(ステップS23)、本処理を終了する。したがって、減量バルブ29は、差分ΔPFが閾値B以下となったことを条件として閉弁する。これにより、それまで目標燃圧PFtに対して低下し過ぎていた実燃圧PFrを上昇させることができる。   On the other hand, if the ECU 100 determines that the difference ΔPF is equal to or smaller than the threshold value B, the ECU 100 sets the reduction valve 29 to the closed state (step S23) and ends the present process. Therefore, the reduction valve 29 is closed on condition that the difference ΔPF is equal to or less than the threshold value B. As a result, the actual fuel pressure PFr that has been excessively decreased with respect to the target fuel pressure PFt can be increased.

次に、図6を参照して、上述の燃料維持制御実行時の作用について説明する。   Next, with reference to FIG. 6, the operation at the time of executing the fuel maintenance control described above will be described.

図6に示すように、まず、減量バルブ29は、開弁状態に維持されている。その後、時間の経過とともに差分ΔPF(図6中、太実線で示す)が負側に大きくなり始める。そして、差分ΔPFが閾値B以下となると、減量バルブ29が閉弁状態とされる(図5のステップS23)。   As shown in FIG. 6, first, the weight reduction valve 29 is maintained in an open state. Thereafter, the difference ΔPF (indicated by a thick solid line in FIG. 6) starts to increase toward the negative side as time elapses. When the difference ΔPF is equal to or less than the threshold value B, the reduction valve 29 is closed (step S23 in FIG. 5).

本実施の形態では、燃料ポンプ21の印加電圧の調整に加えて減量バルブ29の閉弁により燃圧を上昇させるので、従来と比較して差分ΔPFを早期に小さくする、つまり低下し過ぎた実燃圧PFrを早期に目標燃圧PFtに近づけることができる。図6中、太破線で示す差分ΔPFは、燃料ポンプの印加電圧のみで燃圧制御を行う従来の実燃圧と目標燃圧との差分である。   In the present embodiment, the fuel pressure is increased by closing the reducing valve 29 in addition to the adjustment of the applied voltage of the fuel pump 21. Therefore, the difference ΔPF is reduced earlier than in the prior art, that is, the actual fuel pressure has decreased too much. PFr can be brought close to the target fuel pressure PFt at an early stage. In FIG. 6, a difference ΔPF indicated by a thick broken line is a difference between the conventional actual fuel pressure and the target fuel pressure in which the fuel pressure control is performed only by the applied voltage of the fuel pump.

その後、差分ΔPFが閾値Bより大きくなると、減量バルブ29が開弁状態とされる(図5のステップS24)。その後は、燃料ポンプ21の印加電圧の調整により差分ΔPFが小さくなり、実燃圧PFrが目標燃圧PFtに近づくこととなる。   Thereafter, when the difference ΔPF becomes larger than the threshold value B, the reduction valve 29 is opened (step S24 in FIG. 5). Thereafter, the difference ΔPF is reduced by adjusting the applied voltage of the fuel pump 21, and the actual fuel pressure PFr approaches the target fuel pressure PFt.

以上のように、本実施の形態に係る燃料圧力制御装置は、ECU100により、燃料ポンプ21に印加する印加電圧が燃料ポンプ21の摺動部分への異物噛み込みが生じても燃料ポンプ21の駆動を維持可能な駆動トルクを発生させる下限電圧Vmin以上に制御される。このため、電動式の燃料ポンプ21が上記のような異物噛み込みにより駆動停止することを防止することができる。   As described above, in the fuel pressure control apparatus according to the present embodiment, the ECU 100 drives the fuel pump 21 even when the applied voltage applied to the fuel pump 21 causes foreign matter to be caught in the sliding portion of the fuel pump 21. Is controlled to be equal to or higher than the lower limit voltage Vmin for generating a driving torque capable of maintaining the above. For this reason, it is possible to prevent the electric fuel pump 21 from being stopped due to the foreign object biting as described above.

また、本実施の形態に係る燃料圧力制御装置は、下限電圧Vminを印加電圧として燃料ポンプ21に印加した場合における燃料ポンプ21の最低の燃料吐出量に対して目標燃料噴射量Qが小さいことを条件に、電磁式の減量バルブ29を開弁させる。これにより、燃料ポンプ21が下限電圧Vminで駆動されている際の燃料ポンプ21の最低の燃料吐出量と目標燃料噴射量Qとの差分燃料が第2のリターン用配管27を介して燃料タンク30に還流される。したがって、電動式の燃料ポンプ21の印加電圧を下限電圧Vmin以上に維持しつつも、ポート噴射インジェクタ13から噴射される燃料噴射量を下限電圧Vminに対応した最低の燃料吐出量未満とすることができる。   Further, the fuel pressure control apparatus according to the present embodiment indicates that the target fuel injection amount Q is smaller than the minimum fuel discharge amount of the fuel pump 21 when the lower limit voltage Vmin is applied to the fuel pump 21 as the applied voltage. Under the condition, the electromagnetic reduction valve 29 is opened. Thereby, the difference fuel between the minimum fuel discharge amount of the fuel pump 21 and the target fuel injection amount Q when the fuel pump 21 is driven at the lower limit voltage Vmin is supplied to the fuel tank 30 via the second return pipe 27. To reflux. Therefore, while maintaining the applied voltage of the electric fuel pump 21 at or above the lower limit voltage Vmin, the fuel injection amount injected from the port injector 13 may be less than the minimum fuel discharge amount corresponding to the lower limit voltage Vmin. it can.

また、本実施の形態に係る燃料圧力制御装置は、減量バルブ29が閉弁状態にあるとき、デリバリパイプ23内の実燃圧PFrと目標燃圧PFtとの差分ΔPFが予め定められた所定の閾値A以上となったことを条件として減量バルブ29を開弁する。このため、実燃圧PFrが目標燃圧PFtに対して高過ぎるような場合には、減量バルブ29を開弁することで余剰の燃料を燃料タンク30に還流させることができ、実燃圧PFrを低下させることができる。したがって、実燃圧PFrを目標燃圧PFtに近づけることができる。   Further, in the fuel pressure control device according to the present embodiment, when the reduction valve 29 is in the closed state, the difference ΔPF between the actual fuel pressure PFr in the delivery pipe 23 and the target fuel pressure PFt is predetermined threshold A. The weight reduction valve 29 is opened on condition that the above is satisfied. For this reason, when the actual fuel pressure PFr is too high with respect to the target fuel pressure PFt, the excess fuel can be recirculated to the fuel tank 30 by opening the reduction valve 29, and the actual fuel pressure PFr is lowered. be able to. Therefore, the actual fuel pressure PFr can be brought close to the target fuel pressure PFt.

また、本実施の形態に係る燃料圧力制御装置は、減量バルブ29が開弁状態にあるとき、デリバリパイプ23内の実燃圧PFrと目標燃圧PFtとの差分ΔPFが予め定められた所定の閾値B以下となったことを条件として減量バルブ29を閉弁する。このため、実燃圧PFrが目標燃圧PFtに対して低過ぎるような場合には、減量バルブ29を閉弁することで燃料タンク30に還流させていた燃料をデリバリパイプ23内に供給することができる。これにより、実燃圧PFrを上昇させることができる。したがって、実燃圧PFrを目標燃圧PFtに近づけることができる。   Further, in the fuel pressure control device according to the present embodiment, when the reduction valve 29 is in the open state, the difference ΔPF between the actual fuel pressure PFr in the delivery pipe 23 and the target fuel pressure PFt is set to a predetermined threshold B The weight reduction valve 29 is closed on condition that the following is true. Therefore, when the actual fuel pressure PFr is too low with respect to the target fuel pressure PFt, the fuel that has been recirculated to the fuel tank 30 can be supplied into the delivery pipe 23 by closing the reduction valve 29. . Thereby, the actual fuel pressure PFr can be raised. Therefore, the actual fuel pressure PFr can be brought close to the target fuel pressure PFt.

ここで、一般に燃料配管22やデリバリパイプ23内の燃料は、受熱している。このため、燃圧を所定圧以上としなければ、ベーパが発生し、燃料ポンプ21の吐出能力が低下したり、ポート噴射インジェクタ13から噴射できない等の燃料吐出不良が生ずるおそれがある。このような燃料吐出不良は、エンジンストールや触媒溶損の要因となり得る。しかしながら、本実施の形態では、上述の通り、実燃圧PFrが低下し過ぎた場合には、減量バルブ29を閉弁することで実燃圧PFrを上昇させることができるので、燃料吐出不良の要因となり得るベーパの発生を抑制することができる。   Here, the fuel in the fuel pipe 22 and the delivery pipe 23 generally receives heat. For this reason, if the fuel pressure is not set to be equal to or higher than the predetermined pressure, vapor is generated, and there is a possibility that a fuel discharge failure such as a decrease in the discharge capacity of the fuel pump 21 or an inability to inject from the port injector 13 may occur. Such poor fuel discharge can cause engine stall or catalyst melting. However, in the present embodiment, as described above, when the actual fuel pressure PFr is excessively decreased, the actual fuel pressure PFr can be increased by closing the reduction valve 29, which causes a fuel discharge failure. Generation of the obtained vapor can be suppressed.

また、本実施の形態では、目標燃圧PFtに対して実燃圧PFrが高過ぎる場合や低過ぎる場合には、燃圧維持制御を実行して実燃圧PFrを目標燃圧PFtに近づけることができるので、目標とする空燃比に対して実際の空燃比が過剰にリッチあるいはリーン側に変位することを防止することができる。この結果、燃費や排気エミッションおよびドライバビリティの悪化を防止することができる。   In the present embodiment, when the actual fuel pressure PFr is too high or too low with respect to the target fuel pressure PFt, the fuel pressure maintenance control can be executed to bring the actual fuel pressure PFr closer to the target fuel pressure PFt. It is possible to prevent the actual air-fuel ratio from being excessively rich or leanly displaced with respect to the air-fuel ratio. As a result, fuel consumption, exhaust emission and drivability can be prevented from deteriorating.

なお、本実施の形態では、エンジン10は、吸気ポート内に燃料を噴射するポート噴射のみを行う内燃機関で構成したが、これに限らず、気筒内の燃焼室に直接に燃料を噴射する筒内噴射と、気筒に対応する吸気ポート内に燃料を噴射するポート噴射とを併用するデュアル噴射方式の内燃機関で構成してもよい。   In the present embodiment, the engine 10 is configured by an internal combustion engine that performs only port injection for injecting fuel into the intake port. However, the present invention is not limited to this, and a cylinder that directly injects fuel into the combustion chamber in the cylinder. You may comprise with the internal combustion engine of the dual injection system which uses together internal injection and port injection which injects a fuel in the intake port corresponding to a cylinder.

また、本実施の形態では、燃圧維持制御において実燃圧PFrと目標燃圧PFtの差分ΔPFと、閾値Aあるいは閾値Bとの比較に基づき減量バルブ29の開閉状態を制御するようにしたが、これに限らず、実燃圧PFrと予め定められた所定の閾値Cあるいは所定の閾値Dとの比較に基づき減量バルブ29の開閉状態を制御するようにしてもよい。具体的には、実燃圧PFrが、目標燃圧PFtよりも高く設定された所定の閾値C以上となったことを条件に減量バルブ29を開弁状態とする。一方、実燃圧PFrが、目標燃圧PFtよりも低く設定された所定の閾値D以下となったことを条件に減量バルブ29を閉弁状態とする。なお、所定の閾値C、Dは、それぞれ目標燃圧PFtに対して所定量だけ高い、もしくは低い値に設定されるのが好ましい。   In the present embodiment, in the fuel pressure maintenance control, the open / close state of the weight reduction valve 29 is controlled based on the comparison between the difference ΔPF between the actual fuel pressure PFr and the target fuel pressure PFt and the threshold value A or the threshold value B. However, the open / close state of the weight reduction valve 29 may be controlled based on a comparison between the actual fuel pressure PFr and a predetermined threshold C or a predetermined threshold D. Specifically, the reduction valve 29 is opened on the condition that the actual fuel pressure PFr is equal to or higher than a predetermined threshold C set higher than the target fuel pressure PFt. On the other hand, the reduction valve 29 is closed on condition that the actual fuel pressure PFr becomes equal to or less than a predetermined threshold D set lower than the target fuel pressure PFt. The predetermined thresholds C and D are preferably set to a value higher or lower than the target fuel pressure PFt by a predetermined amount.

以上説明したように、本発明に係る燃料圧力制御装置は、電動式の燃料ポンプの印加電圧を下限電圧以上に維持しつつも、燃料噴射弁から噴射される燃料噴射量を下限電圧に対応した最低の燃料吐出量未満とすることができ、車両等に搭載される内燃機関の燃料噴射弁に供給される燃料の圧力を制御する燃料圧力制御装置に有用である。   As described above, the fuel pressure control device according to the present invention corresponds to the lower limit voltage for the amount of fuel injected from the fuel injection valve while maintaining the applied voltage of the electric fuel pump at the lower limit voltage or higher. It can be less than the minimum fuel discharge amount, and is useful for a fuel pressure control device that controls the pressure of fuel supplied to a fuel injection valve of an internal combustion engine mounted on a vehicle or the like.

1 車両
10 エンジン(内燃機関)
13 ポート噴射インジェクタ(燃料噴射弁)
20 燃料供給機構
21 燃料ポンプ
22 燃料配管(供給通路)
23 デリバリパイプ
25 燃料圧力センサ
26 第1のリターン用配管
27 第2のリターン用配管(還流通路)
28 リリーフバルブ
29 減量バルブ(減量弁)
30 燃料タンク
100 ECU(制御手段)
1 vehicle 10 engine (internal combustion engine)
13 port injector (fuel injection valve)
20 Fuel supply mechanism 21 Fuel pump 22 Fuel piping (supply passage)
23 Delivery Pipe 25 Fuel Pressure Sensor 26 First Return Pipe 27 Second Return Pipe (Reflux Path)
28 Relief valve 29 Reduction valve (Reduction valve)
30 Fuel tank 100 ECU (control means)

Claims (3)

燃料タンクに貯留されている燃料を、供給通路を介して内燃機関の燃料噴射弁が接続されたデリバリパイプに圧送する電動式の燃料ポンプと、
前記供給通路から分岐して前記供給通路内を流れる燃料の一部を前記燃料タンクに還流させる還流通路と、
前記還流通路に設けられた電磁式の減量弁と、
目標とする目標燃料噴射量分の燃料が前記燃料噴射弁から噴射されるように、前記燃料ポンプに印加する印加電圧を制御するとともに、前記減量弁の開閉を制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、前記燃料ポンプの摺動部分に異物の噛み込みが生じても前記燃料ポンプの駆動を維持可能な駆動トルクを発生させる下限電圧以上で前記印加電圧を制御しつつ、前記下限電圧を前記印加電圧として前記燃料ポンプに印加した場合の前記燃料ポンプの燃料吐出量に対して前記目標燃料噴射量が小さいことを条件に、前記減量弁を開弁することを特徴とする燃料圧力制御装置。
An electric fuel pump that pumps fuel stored in a fuel tank to a delivery pipe to which a fuel injection valve of an internal combustion engine is connected via a supply passage;
A return passage for branching off from the supply passage and returning a part of the fuel flowing in the supply passage to the fuel tank;
An electromagnetic reduction valve provided in the reflux passage;
Control means for controlling an applied voltage to be applied to the fuel pump so that fuel corresponding to a target fuel injection amount as a target is injected from the fuel injection valve, and controlling opening and closing of the reduction valve;
The control means controls the applied voltage at or above a lower limit voltage that generates a driving torque capable of maintaining the drive of the fuel pump even if foreign matter is caught in the sliding portion of the fuel pump, and the lower limit voltage is controlled. The pressure reducing valve is opened on the condition that the target fuel injection amount is small with respect to the fuel discharge amount of the fuel pump when the voltage is applied to the fuel pump as the applied voltage. apparatus.
前記制御手段は、前記減量弁が閉弁状態にあるとき、前記デリバリパイプ内の燃料の圧力が予め定められた所定の上限閾値以上となったことを条件として前記減量弁を開弁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。   The control means opens the reduction valve on the condition that when the reduction valve is in a closed state, the pressure of the fuel in the delivery pipe becomes equal to or higher than a predetermined upper limit threshold value. The fuel pressure control device according to claim 1, wherein 前記制御手段は、前記減量弁が開弁状態にあるとき、前記デリバリパイプ内の燃料の圧力が予め定められた所定の下限閾値以下となったことを条件として前記減量弁を閉弁することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の燃料圧力制御装置。   The control means closes the reduction valve on the condition that when the reduction valve is in an open state, the pressure of the fuel in the delivery pipe is equal to or lower than a predetermined lower limit threshold value. The fuel pressure control device according to claim 1 or 2, wherein the fuel pressure control device is a fuel pressure control device.
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