JP2014190186A - Fuel supply control device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fuel supply control device that enables enhancement of correction accuracy of port injection amount by considering a pressure wave from a fuel pressure pump and a pressure pulsation component caused by reflection of the pressure wave.SOLUTION: A fuel supply control device is mounted to an internal combustion engine including: a low pressure fuel injection mechanism having low pressure fuel piping and a low pressure fuel injection valve for injecting fuel from the low pressure fuel piping; and a high pressure fuel injection mechanism that has a fuel pressure pump for sucking and pressurizing fuel from the low pressure fuel piping, high pressure fuel piping supplied with the pressurized fuel and a high pressure fuel injection valve for injecting the fuel from the high pressure fuel piping. The fuel supply control device controls fuel injection amounts at least by the low pressure fuel injection valve and the high pressure fuel injection valve. The fuel supply control device estimates delivery fuel pressure Pd on the basis of a first pressure fluctuation component Pc1 that is transmitted from the fuel pressure pump to inside of the low pressure fuel piping and transferred to the low pressure fuel injection valve side and a second pressure fluctuation component Pc2 that is reflected within the low pressure fuel piping, then reciprocated within the piping and transmitted again to the low pressure fuel injection valve side, and controls the fuel injection amount by the low pressure fuel injection valve.

Description

本発明は、燃料供給制御装置に関し、特に内燃機関の動力により機械駆動される燃料加圧ポンプを含んだ内燃機関の燃料供給システムに装備される燃料供給制御装置に関する。   The present invention relates to a fuel supply control device, and more particularly to a fuel supply control device equipped in a fuel supply system of an internal combustion engine including a fuel pressurization pump that is mechanically driven by power of the internal combustion engine.

気筒内に高圧燃料を直接噴射可能な筒内噴射式やデュアル噴射式の内燃機関の燃料供給システムでは、一般に、低圧燃料ポンプからの供給燃料を燃料加圧ポンプにより加圧するようになっており、燃料加圧用のプランジャをカムにより往復動させる機械駆動式の燃料加圧ポンプが多用されている。   In a fuel supply system for an in-cylinder injection type or dual injection type internal combustion engine capable of directly injecting high-pressure fuel into a cylinder, generally, fuel supplied from a low-pressure fuel pump is pressurized by a fuel pressurizing pump, A mechanically driven fuel pressurizing pump in which a fuel pressurizing plunger is reciprocated by a cam is widely used.

そして、そのような燃料供給システムにおいて燃料供給を制御する燃料供給制御装置として、例えば専らポート噴射が実行される機関始動時にプランジャの往復動に起因する圧力脈動に対してポート燃料噴射時間を補正し、パルセーションダンパを大型化することなくポート噴射量を安定させるものが知られている(例えば、特許文献1参照)。また、燃料加圧ポンプにより燃圧を昇圧させるか否かで燃料配管の長を切り替えて燃圧の脈動を抑制するもの(例えば、特許文献2参照)や、高圧燃料通路内の燃圧がリリーフ圧付近で変動する異常発生時に、燃料噴射時期を高圧燃料通路内の燃圧が噴射許容範囲内に入るタイミングに設定するもの(例えば、特許文献3参照)が知られている。   Then, as a fuel supply control device for controlling fuel supply in such a fuel supply system, for example, the port fuel injection time is corrected for pressure pulsation caused by the reciprocation of the plunger at the time of engine start where port injection is performed exclusively. In addition, one that stabilizes the port injection amount without increasing the size of the pulsation damper is known (for example, see Patent Document 1). Further, the fuel pressure is switched by switching the length of the fuel pipe depending on whether the fuel pressure is increased by the fuel pressurizing pump (see, for example, Patent Document 2), or the fuel pressure in the high-pressure fuel passage is near the relief pressure. A known fuel injection timing is set to a timing at which the fuel pressure in the high-pressure fuel passage falls within the allowable injection range when a fluctuating abnormality occurs (see, for example, Patent Document 3).

特開2012−237274号公報JP 2012-237274 A 特開2008−223636号公報JP 2008-223636 A 特開2012−229623号公報JP 2012-229623 A

しかしながら、上述のような従来の燃料供給制御装置においては、次のような理由から、燃料加圧ポンプの動作に起因する低圧燃料の圧力の推定精度が十分でなく、低圧燃料噴射弁による燃料噴射量の制御精度を改善する余地があった。   However, in the conventional fuel supply control device as described above, the estimation accuracy of the pressure of the low-pressure fuel due to the operation of the fuel pressurization pump is not sufficient for the following reasons, and the fuel injection by the low-pressure fuel injection valve There was room to improve the control accuracy of quantity.

すなわち、低圧側デリバリパイプや燃料加圧ポンプの上流側の燃料通路内における燃圧の脈動成分には、燃料加圧ポンプの吸入口が開放された状態でプランジャが往復動することによるもの以外に、低圧側デリバリパイプの内奥端のような閉止端における圧力波の反射に起因する脈動成分も含まれる。そして、その圧力波の反射に起因する脈動成分は、内燃機関の運転期間中に常に発生することになる。しかし、従来の燃料供給制御装置にあっては、反射に起因する脈動成分が考慮されていなかったため、燃料加圧ポンプの動作に起因する低圧燃料の圧力変動の推定精度が十分でなかった。   That is, the pulsation component of the fuel pressure in the fuel passage on the upstream side of the low pressure delivery pipe or the fuel pressurization pump is not due to the reciprocation of the plunger with the intake port of the fuel pressurization pump being opened, A pulsation component caused by reflection of pressure waves at the closed end such as the inner back end of the low-pressure delivery pipe is also included. And the pulsating component resulting from the reflection of the pressure wave always occurs during the operation period of the internal combustion engine. However, in the conventional fuel supply control device, since the pulsation component due to reflection is not taken into consideration, the estimation accuracy of the pressure fluctuation of the low-pressure fuel due to the operation of the fuel pressurizing pump is not sufficient.

そこで、本発明は、燃料加圧ポンプからの圧力波とその反射に起因する圧力脈動成分を考慮して、燃料加圧ポンプの動作に起因する低圧燃料の圧力変動の推定精度を高め、低圧燃料噴射弁からの燃料噴射量の制御精度を高めることのできる燃料供給制御装置を提供することを目的とする。   Therefore, the present invention takes into account the pressure pulsation component resulting from the pressure wave from the fuel pressurization pump and its reflection, and increases the accuracy of estimating the pressure fluctuation of the low pressure fuel resulting from the operation of the fuel pressurization pump. An object of the present invention is to provide a fuel supply control device capable of improving the control accuracy of the fuel injection amount from the injection valve.

本発明に係る燃料供給制御装置は、上記目的達成のため、(1)フィードポンプから燃料が供給される低圧燃料配管および前記低圧燃料配管から前記燃料を噴射させる低圧燃料噴射弁を有する低圧燃料噴射機構と、前記低圧燃料配管から前記燃料を吸入して前記フィードポンプからの供給圧レベルより高圧の高圧レベルに加圧する燃料加圧ポンプ、前記燃料加圧ポンプから前記高圧レベルの燃料が供給される高圧燃料配管および前記燃料を前記高圧燃料配管から噴射させる高圧燃料噴射弁を有する高圧燃料噴射機構と、を備えた内燃機関に装備され、少なくとも前記低圧燃料噴射弁および前記高圧燃料噴射弁による燃料噴射量を制御する燃料供給制御装置であって、前記燃料加圧ポンプから前記低圧燃料配管内の燃料に伝播されて前記低圧燃料噴射弁側に伝わる第1の圧力変動成分と、前記低圧燃料配管内で反射した後に前記低圧燃料配管内を往復して再度前記低圧燃料噴射弁側に伝播される複数の第2の圧力変動成分とに基づいて、前記低圧燃料噴射弁による燃料噴射量を制御することを特徴とする。   In order to achieve the above object, a fuel supply control apparatus according to the present invention includes (1) a low-pressure fuel injection having a low-pressure fuel pipe to which fuel is supplied from a feed pump and a low-pressure fuel injection valve for injecting the fuel from the low-pressure fuel pipe. A mechanism, a fuel pressurization pump that sucks the fuel from the low pressure fuel pipe and pressurizes the fuel to a high pressure level higher than a supply pressure level from the feed pump, and the high pressure level fuel is supplied from the fuel pressurization pump A high-pressure fuel injection mechanism including a high-pressure fuel pipe and a high-pressure fuel injection mechanism having a high-pressure fuel injection valve for injecting the fuel from the high-pressure fuel pipe, and fuel injection by at least the low-pressure fuel injection valve and the high-pressure fuel injection valve A fuel supply control device for controlling the amount of fuel, wherein the low-pressure fuel is transmitted from the fuel pressurization pump to the fuel in the low-pressure fuel pipe. A first pressure fluctuation component transmitted to the injection valve side, and a plurality of second pressure fluctuation components which are reflected in the low pressure fuel pipe and then reciprocated in the low pressure fuel pipe and propagated again to the low pressure fuel injection valve side Based on the above, the fuel injection amount by the low-pressure fuel injection valve is controlled.

この構成により、燃料加圧ポンプから低圧燃料配管内の燃料に伝播されて低圧燃料噴射弁側に伝わる第1の圧力変動成分だけでなく、低圧燃料配管内で反射した後に低圧燃料配管内を往復して再度低圧燃料噴射弁側に伝播される第2の圧力変動成分をも考慮して、低圧燃料配管内で低圧燃料噴射弁側に伝わる圧力変動が精度良く推定される。したがって、燃料加圧ポンプの動作に起因する低圧燃料の圧力変動の推定精度が高められ、或る程度の圧力変動が生じていても低圧燃料噴射弁による燃料噴射量が精度良く制御可能になる。   With this configuration, not only the first pressure fluctuation component transmitted from the fuel pressurization pump to the fuel in the low pressure fuel pipe and transmitted to the low pressure fuel injection valve side, but also reciprocating in the low pressure fuel pipe after being reflected in the low pressure fuel pipe. Thus, the pressure fluctuation transmitted to the low-pressure fuel injection valve side in the low-pressure fuel pipe is accurately estimated in consideration of the second pressure fluctuation component propagated again to the low-pressure fuel injection valve side. Therefore, the estimation accuracy of the pressure fluctuation of the low-pressure fuel due to the operation of the fuel pressurization pump is improved, and the fuel injection amount by the low-pressure fuel injection valve can be accurately controlled even if a certain level of pressure fluctuation occurs.

本発明に係る燃料供給制御装置においては、(2)前記燃料加圧ポンプから前記低圧燃料配管内の燃料に伝播される前記第1の圧力変動成分の圧力波の伝播速度および減衰係数に基づいて、前記第2の圧力変動成分を推定してもよい。   In the fuel supply control device according to the present invention, (2) based on the propagation speed and attenuation coefficient of the pressure wave of the first pressure fluctuation component propagated from the fuel pressurization pump to the fuel in the low pressure fuel pipe. The second pressure fluctuation component may be estimated.

この場合、低圧燃料配管内の圧力波の伝播速度と減衰の度合いに応じて第2の圧力変動成分を精度良く推定できる。しかも、第1の圧力変動成分の圧力波の伝播速度および減衰係数はさほど変動がなく、内燃機関に実装される燃料供給システムを用いて予め実験などにより精度良く計測できる。   In this case, the second pressure fluctuation component can be accurately estimated according to the propagation speed of the pressure wave in the low-pressure fuel pipe and the degree of attenuation. In addition, the propagation speed and attenuation coefficient of the pressure wave of the first pressure fluctuation component do not vary so much, and can be accurately measured by experiments in advance using a fuel supply system mounted on the internal combustion engine.

本発明に係る燃料供給制御装置においては、(3)前記燃料加圧ポンプが、回転するカムによって往復駆動される入力部を有しており、前記第1の圧力変動成分は、前記カムの回転速度および回転角度位置に基づいて推定されてもよい。   In the fuel supply control device according to the present invention, (3) the fuel pressurizing pump has an input portion that is reciprocally driven by a rotating cam, and the first pressure fluctuation component is a rotation of the cam. It may be estimated based on the speed and the rotational angle position.

この場合、カムの回転速度に基づいて圧力波のピーク圧力や振幅を推定可能となり、カムの回転角度位置に基づいてその時点での圧力が推定可能となる。   In this case, the peak pressure and amplitude of the pressure wave can be estimated based on the rotational speed of the cam, and the pressure at that time can be estimated based on the rotational angle position of the cam.

本発明によれば、燃料加圧ポンプからの圧力波とその反射に起因する圧力脈動成分を考慮して、低圧燃料噴射弁からの噴射量の補正精度を高めることのできる燃料供給制御装置を提供することができる。   According to the present invention, there is provided a fuel supply control device capable of increasing the correction accuracy of the injection amount from the low pressure fuel injection valve in consideration of the pressure wave from the fuel pressurizing pump and the pressure pulsation component resulting from the reflection. can do.

本発明の一実施形態に係る燃料供給制御装置を含む内燃機関の燃料供給システムの概略ブロック構成図である。1 is a schematic block configuration diagram of a fuel supply system for an internal combustion engine including a fuel supply control device according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に係る燃料供給システムにおける燃料加圧ポンプの吸入弁開弁状態下での運転と吸入側の燃圧の脈動との関係を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the relationship between the driving | operation of the fuel pressurization pump in the fuel supply system which concerns on one Embodiment of this invention in the valve opening state, and the pulsation of the fuel pressure of a suction side. (a)は、本発明の一実施形態に係る燃料供給システムにおける燃料加圧ポンプから低圧側デリバリパイプへの圧力波の伝播についての説明図であり、(b)は、その低圧側デリバリパイプでの圧力波の反射についての説明図である。(A) is explanatory drawing about the propagation of the pressure wave from the fuel pressurization pump in the fuel supply system which concerns on one Embodiment of this invention to the low pressure side delivery pipe, (b) is the low pressure side delivery pipe. It is explanatory drawing about reflection of the pressure wave. 本発明の一実施形態に係る燃料供給システムにおいて燃料加圧ポンプから低圧側デリバリパイプに伝播される圧力波および反射波を考慮したデリバリパイプ内の燃料圧力の推定方法の説明図である。It is explanatory drawing of the estimation method of the fuel pressure in a delivery pipe in consideration of the pressure wave and reflected wave which are propagated from a fuel pressurization pump to a low pressure side delivery pipe in the fuel supply system which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る燃料供給システムにおいて燃料加圧ポンプから低圧側デリバリパイプに伝播される第1の圧力変動成分およびその反射後に再到着する第2の圧力変動成分を算出する伝播圧力推定処理のフローチャートである。Propagation pressure estimation for calculating a first pressure fluctuation component propagated from a fuel pressurization pump to a low-pressure delivery pipe and a second pressure fluctuation component rearriving after the reflection in the fuel supply system according to the embodiment of the present invention It is a flowchart of a process. 本発明の一実施形態に係る燃料供給システムにおいて低圧側デリバリパイプに現時点で到着する第1の圧力変動成分および第2の圧力変動成分から低圧側デリバリパイプ内の燃料圧力を推定するデリバリ燃料圧力推定処理のフローチャートである。Delivery fuel pressure estimation for estimating fuel pressure in a low pressure delivery pipe from a first pressure fluctuation component and a second pressure fluctuation component that currently arrive at a low pressure delivery pipe in a fuel supply system according to an embodiment of the present invention. It is a flowchart of a process. 第1の圧力変動成分の圧力波の一例とそれに第2の圧力変動成分を合成した圧力波の一例とを対比して示すグラフであり、縦軸は低圧側デリバリパイプ内の燃料圧力、横軸は時間またはそれに対応するカムシャフトの回転角度位置である。It is a graph which compares and shows an example of the pressure wave of a 1st pressure fluctuation component, and an example of the pressure wave which synthesize | combined the 2nd pressure fluctuation component, and a vertical axis | shaft is the fuel pressure in a low pressure side delivery pipe, and a horizontal axis Is the rotational angle position of the camshaft corresponding to time.

以下、本発明の好ましい実施形態について、図面を参照しつつ説明する。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

(一実施形態)
図1は、本発明の一実施形態に係る燃料供給制御装置の概略ブロック構成図である。
(One embodiment)
FIG. 1 is a schematic block diagram of a fuel supply control device according to an embodiment of the present invention.

まず、構成について説明する。   First, the configuration will be described.

図1〜図7は、本発明の一実施形態に係る燃料供給制御装置を含む燃料供給システムの構成とその作用を説明するための図である。   FIGS. 1-7 is a figure for demonstrating the structure of the fuel supply system containing the fuel supply control apparatus which concerns on one Embodiment of this invention, and its effect | action.

本実施形態の燃料供給制御装置は、各気筒内の燃焼室に直接に燃料を噴射する筒内噴射と、各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多気筒内燃機関、例えば直列4気筒の火花点火式のエンジンに装備されている。   The fuel supply control device of this embodiment is a dual injection system that uses both in-cylinder injection that directly injects fuel into the combustion chamber in each cylinder and port injection that injects fuel into the intake port corresponding to each cylinder. For example, an in-line 4-cylinder spark ignition engine.

まず、その構成について説明する。   First, the configuration will be described.

図1に示すエンジン10は、複数の気筒11、例えば#1,#2,#3,#4で示す4つの気筒11をインライン配置したものである。このエンジン10には、複数の気筒11に対応する複数の吸気ポート13を有する吸気通路12と、図示しない複数の排気ポートを有する排気通路とが形成されている。   The engine 10 shown in FIG. 1 has a plurality of cylinders 11, for example, four cylinders 11 indicated by # 1, # 2, # 3, and # 4, arranged in-line. In the engine 10, an intake passage 12 having a plurality of intake ports 13 corresponding to a plurality of cylinders 11 and an exhaust passage having a plurality of exhaust ports (not shown) are formed.

詳細を図示しないが、エンジン10の各気筒11においては、図示しないピストンが収納されて燃焼室が画成されるとともに、吸気弁および排気弁が所定のタイミングで開閉動作するように設けられている。さらに、エンジン10には、図示しない点火プラグおよび点火コイルを有する点火装置が装備されている。   Although not shown in detail, in each cylinder 11 of the engine 10, a piston (not shown) is housed to define a combustion chamber, and an intake valve and an exhaust valve are provided to open and close at a predetermined timing. . Further, the engine 10 is equipped with an ignition device having an ignition plug and an ignition coil (not shown).

また、エンジン10には、各燃焼室に燃料を供給する燃料供給システムとして、低圧燃料噴射機構20、高圧燃料噴射機構30および燃料供給制御装置40が装備されている。   Further, the engine 10 is equipped with a low pressure fuel injection mechanism 20, a high pressure fuel injection mechanism 30, and a fuel supply control device 40 as a fuel supply system for supplying fuel to each combustion chamber.

低圧燃料噴射機構20は、低圧側の燃料、例えばガソリンを導入してポート噴射するものであり、燃料タンク21、フィードポンプ22、プレッシャレギュレータ23、フィルタ24、低圧燃料供給配管25、低圧側デリバリパイプ26および複数のポート噴射用インジェクタ27によって構成されている。   The low-pressure fuel injection mechanism 20 introduces a low-pressure side fuel, for example, gasoline, and performs port injection. The fuel tank 21, feed pump 22, pressure regulator 23, filter 24, low-pressure fuel supply pipe 25, low-pressure side delivery pipe 26 and a plurality of port injection injectors 27.

燃料タンク21は、図示しない車両の車体に支持されており、燃料を補給可能になっている。フィードポンプ22は、燃料を第1の圧力レベルであるフィード圧に加圧して低圧燃料供給配管25内に吐出することができる低圧燃料ポンプである。このフィードポンプ22は、例えば非容積型の電動回転式ポンプである円周流ポンプで構成されている。   The fuel tank 21 is supported by a vehicle body (not shown) and can be refueled. The feed pump 22 is a low-pressure fuel pump that can pressurize the fuel to a feed pressure that is a first pressure level and discharge the fuel into the low-pressure fuel supply pipe 25. The feed pump 22 is constituted by a circumferential flow pump which is a non-volumetric electric rotary pump, for example.

プレッシャレギュレータ23は、低圧燃料供給配管25内に吐出される燃料を予め設定された低圧側の供給圧に調圧する調圧弁となっている。また、フィルタ24は、低圧燃料供給配管25の入口側に配置で燃料中の異物を除去する濾材で構成されている。   The pressure regulator 23 is a pressure regulating valve that regulates the fuel discharged into the low pressure fuel supply pipe 25 to a preset supply pressure on the low pressure side. The filter 24 is formed of a filter medium that is disposed on the inlet side of the low-pressure fuel supply pipe 25 to remove foreign matters in the fuel.

低圧燃料供給配管25および低圧側デリバリパイプ26は、フィードポンプ22から吐出された燃料がこれらを通して複数のポート噴射用インジェクタ27に供給される低圧燃料配管となっている。ここにいう配管とは、燃料通路を形成する任意の部材であって、燃料パイプに限定されるものではなく、燃料通路が貫通形成される1つの部材や、互いの間に燃料通路が形成される複数の部材であってもよい。   The low-pressure fuel supply pipe 25 and the low-pressure side delivery pipe 26 are low-pressure fuel pipes through which fuel discharged from the feed pump 22 is supplied to the plurality of port injectors 27. The pipe here is an arbitrary member that forms a fuel passage, and is not limited to a fuel pipe. One member through which the fuel passage is formed or a fuel passage is formed between them. A plurality of members may be used.

低圧側デリバリパイプ26は、フィードポンプ22により第1の圧力レベルに加圧されプレッシャレギュレータ23により低圧側の供給圧に調圧された燃料を、低圧燃料供給配管25を通して導入する。この低圧側デリバリパイプ26は、調圧された燃料を所定容量収容することで、噴射時の燃料圧力変動を抑制する蓄圧機能を有している。   The low pressure side delivery pipe 26 introduces the fuel pressurized to the first pressure level by the feed pump 22 and adjusted to the low pressure side supply pressure by the pressure regulator 23 through the low pressure fuel supply pipe 25. The low-pressure delivery pipe 26 has a pressure accumulating function that suppresses fuel pressure fluctuations at the time of injection by accommodating a predetermined volume of regulated fuel.

より具体的には、低圧側デリバリパイプ26は、複数の気筒11の直列配置方向に延びるその長手方向の一端側、例えば第4気筒(図1中の#4)側において、低圧燃料供給配管25の下流端側に接続されている。この低圧側デリバリパイプ26は、低圧燃料供給配管25から離隔する内奥端側で閉止されている。また、低圧側デリバリパイプ26には、複数のポート噴射用インジェクタ27に独立して燃料を供給するための図示しない複数の供給孔が略等ピッチに形成されている。   More specifically, the low-pressure side delivery pipe 26 has a low-pressure fuel supply pipe 25 on one end side in the longitudinal direction extending in the series arrangement direction of the plurality of cylinders 11, for example, on the fourth cylinder (# 4 in FIG. 1) side. It is connected to the downstream end side. The low pressure side delivery pipe 26 is closed on the inner back end side separated from the low pressure fuel supply pipe 25. The low pressure side delivery pipe 26 is formed with a plurality of supply holes (not shown) for supplying fuel independently to the plurality of port injection injectors 27 at substantially equal pitches.

複数のポート噴射用インジェクタ27は、それぞれ低圧側デリバリパイプ26に配管接続されており、エンジン10の複数の吸気ポート13の内部にそれぞれの所定時間毎の開弁時間(デューティ比)に応じた燃料噴射量で燃料を噴射することができるようになっている。すなわち、各ポート噴射用インジェクタ27は、低圧側デリバリパイプ26内の燃料を複数の吸気ポート13のうちいずれか1つの内部に噴射させる低圧燃料噴射弁となっている。   The plurality of port injection injectors 27 are connected to the low-pressure delivery pipes 26 respectively, and fuel corresponding to the valve opening times (duty ratios) at predetermined intervals inside the plurality of intake ports 13 of the engine 10. The fuel can be injected with the injection amount. That is, each port injector 27 is a low-pressure fuel injection valve that injects fuel in the low-pressure delivery pipe 26 into any one of the plurality of intake ports 13.

高圧燃料噴射機構30は、各筒内11内に筒内噴射用の高圧燃料を供給するものであり、高圧燃料ポンプ31、高圧燃料供給配管35、高圧側デリバリパイプ36、複数の筒内噴射用インジェクタ37(高圧燃料噴射弁)および燃料圧力センサ38を含んで構成されている。   The high-pressure fuel injection mechanism 30 supplies high-pressure fuel for in-cylinder injection into each cylinder 11, and includes a high-pressure fuel pump 31, a high-pressure fuel supply pipe 35, a high-pressure delivery pipe 36, and a plurality of in-cylinder injections. An injector 37 (high pressure fuel injection valve) and a fuel pressure sensor 38 are included.

高圧燃料ポンプ31は、フィードポンプ22により第1の圧力レベルに加圧されて給送される燃料を低圧燃料供給配管25の分岐配管25aを通して導入する加圧室31aを有しており、その加圧室31a内の燃料を第1の燃料圧力レベルより高圧となる第2の燃料圧力レベルに加圧して高圧燃料供給配管35内に吐出するようになっている。すなわち、高圧燃料ポンプ31は、低圧燃料供給配管25の分岐配管25aから燃料を吸入してフィードポンプ22からの供給圧レベルより高圧の高圧レベルに加圧することができる。   The high-pressure fuel pump 31 has a pressurizing chamber 31a for introducing the fuel pressurized and fed to the first pressure level by the feed pump 22 through the branch pipe 25a of the low-pressure fuel supply pipe 25. The fuel in the pressure chamber 31 a is pressurized to a second fuel pressure level that is higher than the first fuel pressure level and discharged into the high-pressure fuel supply pipe 35. That is, the high-pressure fuel pump 31 can suck fuel from the branch pipe 25 a of the low-pressure fuel supply pipe 25 and pressurize the fuel to a high pressure level higher than the supply pressure level from the feed pump 22.

また、高圧燃料ポンプ31の燃料導入口部に接続する低圧燃料供給配管25の分岐配管25aには、分岐配管25a内の燃料の圧力脈動を抑制するパルセーションダンパ29が設けられている。このパルセーションダンパ29は、例えば内部に燃料圧力を受圧する弾性のダイヤフラムおよびばねを有しており、そのダイヤフラムの弾性変形により内部容積を変化させる公知のものである。   A pulsation damper 29 that suppresses pressure pulsation of fuel in the branch pipe 25a is provided in the branch pipe 25a of the low-pressure fuel supply pipe 25 connected to the fuel inlet port of the high-pressure fuel pump 31. The pulsation damper 29 has, for example, an elastic diaphragm and a spring that receive fuel pressure inside, and is a known one that changes the internal volume by elastic deformation of the diaphragm.

高圧燃料ポンプ31は、具体的には、ポンプハウジング31hと、ポンプハウジング31h内2往復摺動可能に設けられたプランジャ31pとを有しており、ポンプハウジング31hとプランジャ31pの間に画成される加圧室31aがプランジャ31pの変位に応じてその容積を変化させるようになっている。   Specifically, the high-pressure fuel pump 31 has a pump housing 31h and a plunger 31p provided so as to be slidable back and forth within the pump housing 31h, and is defined between the pump housing 31h and the plunger 31p. The pressurizing chamber 31a changes its volume according to the displacement of the plunger 31p.

また、このプランジャ31pを駆動するように、エンジン10のカムシャフト14には、カムCpが装着されている。そして、高圧燃料ポンプ31は、加圧室31aの容積を変化させることにより、フィードポンプ22からの燃料の吸入と、加圧室31a内の燃料の加圧および吐出作業とを行うようになっている。   A cam Cp is mounted on the camshaft 14 of the engine 10 so as to drive the plunger 31p. The high-pressure fuel pump 31 changes the volume of the pressurizing chamber 31a to perform the suction of fuel from the feed pump 22 and the pressurizing and discharging operations of the fuel in the pressurizing chamber 31a. Yes.

高圧燃料ポンプ31は、さらに、カムCpにより図中上下方向に昇降駆動されるフォロワリフタ31fと、このフォロワリフタ31fをカムCpに付勢する圧縮スプリング31gとを有している。   The high-pressure fuel pump 31 further includes a follower lifter 31f that is driven up and down by a cam Cp in the vertical direction in the figure, and a compression spring 31g that urges the follower lifter 31f toward the cam Cp.

ここで、カムCpは、エンジン10の吸気カムシャフトまたは排気カムシャフトのいずれかであるカムシャフト14に一体に装着されており、エンジン10のクランク軸からの回転動力によってクランク軸の回転速度に対し1/2の回転速度で駆動される。したがって、カムCpは、エンジン10の運転中は常に回転する。   Here, the cam Cp is integrally mounted on the camshaft 14 that is either the intake camshaft or the exhaust camshaft of the engine 10, and the rotational speed of the crankshaft is determined by the rotational power from the crankshaft of the engine 10. It is driven at a rotational speed of 1/2. Therefore, the cam Cp always rotates while the engine 10 is operating.

また、カムCpは、少なくとも周方向の一箇所でその半径(リフト量)が他の箇所の半径より大きくなるカムプロフィールを有している。すなわち、カムCpは、略楕円形や角が丸められた多角形等のカムプロフィールを有しており、エンジン10が4気筒である本実施形態では、角が丸められた略四角形のカムプロフィールが好適に用いられる。図1中のカムCpは、そのようなカムプロフィールを有する4山のカム形状を示している。   Further, the cam Cp has a cam profile in which the radius (lift amount) is larger than the radius of other portions at least at one location in the circumferential direction. That is, the cam Cp has a cam profile such as a substantially elliptical shape or a polygon with rounded corners. In the present embodiment in which the engine 10 has four cylinders, the cam profile has a substantially square cam profile with rounded corners. Preferably used. The cam Cp in FIG. 1 shows a four-crest cam shape having such a cam profile.

高圧燃料ポンプ31の加圧室31aの燃料導入口部(符号無し)には、吸入制御弁32が設けられている。この吸入制御弁32は、低圧燃料供給配管25の分岐配管25aから加圧室31a内への燃料の吸入を許容する一方で、その逆流を阻止する逆止弁機能を有している。   A suction control valve 32 is provided at the fuel inlet (not indicated) of the pressurizing chamber 31 a of the high-pressure fuel pump 31. The suction control valve 32 has a check valve function that allows the fuel to be sucked into the pressurizing chamber 31a from the branch pipe 25a of the low-pressure fuel supply pipe 25 while preventing the reverse flow.

また、吸入制御弁32は、ポペット状の弁体32vと、この弁体32vを電磁駆動する電磁駆動コイル32cと、弁体32vを常時開弁方向に付勢するスプリング32kとを有している。そして、弁体32vは、電磁駆動コイル32cが励磁されるときに発生する閉弁方向の付勢力がスプリング32kからの開弁方向の付勢力より大きくなるとき、閉弁状態を保持できるようになっている。この吸入制御弁32は、電磁駆動コイル32cが励磁される開弁保持中は、加圧室31a内の燃料圧力を低圧側に解放することができる。   The suction control valve 32 includes a poppet-like valve body 32v, an electromagnetic drive coil 32c that electromagnetically drives the valve body 32v, and a spring 32k that normally biases the valve body 32v in the valve opening direction. . The valve body 32v can maintain the closed state when the urging force in the valve closing direction generated when the electromagnetic drive coil 32c is excited becomes larger than the urging force in the valve opening direction from the spring 32k. ing. The suction control valve 32 can release the fuel pressure in the pressurizing chamber 31a to the low pressure side while the valve is held open where the electromagnetic drive coil 32c is excited.

吸入制御弁32は、電磁駆動コイル32cの非励磁状態下では、フィードポンプ22から給送される燃料圧力に対して加圧室31a内の燃料圧力が一定差圧以上に低圧となる高圧燃料ポンプ31の吸入時に開弁動作できる。なお、ここでは、吸入制御弁32は電磁駆動コイル32cを燃料の加圧および吐出期間中に励磁する常開型の弁とするが、電磁駆動コイル32cおよびスプリング32kの付勢方向をそれぞれ逆向きにして、電磁駆動コイル32cを燃料の加圧および吐出期間中に非励磁する常閉型の弁としたり、高圧燃料供給配管35内の燃料圧力の上限を規定するリリーフ弁を設けたりすることができる。   The suction control valve 32 is a high-pressure fuel pump in which the fuel pressure in the pressurizing chamber 31a is lower than a certain differential pressure with respect to the fuel pressure fed from the feed pump 22 when the electromagnetic drive coil 32c is not excited. The valve can be opened when 31 is inhaled. Here, the suction control valve 32 is a normally open valve that excites the electromagnetic drive coil 32c during the pressurization and discharge period of the fuel, but the biasing directions of the electromagnetic drive coil 32c and the spring 32k are opposite to each other. Thus, the electromagnetic drive coil 32c may be a normally closed valve that is de-energized during fuel pressurization and discharge, or a relief valve that defines the upper limit of the fuel pressure in the high-pressure fuel supply pipe 35 may be provided. it can.

吸入制御弁32は、ECU41によりドライバ回路42を介して制御できるようになっており、そのために吸入制御弁32の電磁駆動コイル32cがドライバ回路42に接続されている。   The intake control valve 32 can be controlled by the ECU 41 via the driver circuit 42, and for this purpose, an electromagnetic drive coil 32 c of the intake control valve 32 is connected to the driver circuit 42.

一方、高圧燃料ポンプ31と筒内噴射用インジェクタ37との間の高圧燃料供給配管35には、ばね付の逆止弁からなる吐出弁34が、高圧燃料供給配管35を上流側部分35aと下流側部分35bとに区画するように設けられている。この吐出弁34は、高圧燃料ポンプ31から吐出される燃料の吐出圧が高圧燃料供給配管35内の燃料圧力より所定の吐出弁開弁差圧分だけ高くなったときに開弁し、筒内噴射用インジェクタ37への燃料の供給を許容するようになっている。   On the other hand, the high-pressure fuel supply pipe 35 between the high-pressure fuel pump 31 and the in-cylinder injector 37 is provided with a discharge valve 34 comprising a check valve with a spring, and the high-pressure fuel supply pipe 35 is disposed downstream of the upstream portion 35a. It is provided so as to be divided into side portions 35b. The discharge valve 34 opens when the discharge pressure of the fuel discharged from the high pressure fuel pump 31 becomes higher than the fuel pressure in the high pressure fuel supply pipe 35 by a predetermined discharge valve opening differential pressure. The fuel is allowed to be supplied to the injector 37 for injection.

高圧側デリバリパイプ36は、プランジャ型の高圧燃料ポンプ31により第2の圧力レベルに加圧された高圧の燃料を高圧燃料供給配管35を通して導入し、蓄圧できるようになっている。また、高圧燃料供給配管35および高圧側デリバリパイプ36は、高圧燃料ポンプ31から高圧レベルの燃料が供給される高圧燃料配管となっている。   The high-pressure side delivery pipe 36 is configured so that high-pressure fuel pressurized to the second pressure level by the plunger-type high-pressure fuel pump 31 can be introduced through the high-pressure fuel supply pipe 35 and accumulated. The high-pressure fuel supply pipe 35 and the high-pressure side delivery pipe 36 are high-pressure fuel pipes to which high-pressure fuel is supplied from the high-pressure fuel pump 31.

複数の筒内噴射用インジェクタ37は、高圧側デリバリパイプ36内からエンジン10の複数の気筒11の内部に所定の順序で高圧燃料を直接に噴射することができる高圧燃料噴射弁となっている。   The plurality of in-cylinder injectors 37 are high-pressure fuel injection valves that can directly inject high-pressure fuel from the high-pressure side delivery pipe 36 into the plurality of cylinders 11 of the engine 10 in a predetermined order.

燃料圧力センサ38は、高圧側デリバリパイプ36内の燃料の圧力を検出し、その検出情報を燃料供給制御装置40に出力できるようになっている。   The fuel pressure sensor 38 can detect the pressure of the fuel in the high-pressure side delivery pipe 36 and output the detected information to the fuel supply control device 40.

燃料供給制御装置40は、少なくとも低圧燃料噴射機構20の複数のポート噴射用インジェクタ27および高圧燃料噴射機構30の複数の筒内噴射用インジェクタ37による燃料噴射量を制御するものであり、電子制御ユニットであるECU41と、アクチュエータ類を駆動するためのドライバ回路42とを含んで構成されている。   The fuel supply control device 40 controls the amount of fuel injected by at least the plurality of port injectors 27 of the low pressure fuel injection mechanism 20 and the plurality of in-cylinder injectors 37 of the high pressure fuel injection mechanism 30, and is an electronic control unit. The ECU 41 and a driver circuit 42 for driving the actuators are configured.

ECU41は、詳細なハードウェア構成を図示しないが、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)および不揮発メモリ等のバックアップメモリを備え、さらに、入出力インターフェース回路を含んで構成されている。   Although the detailed hardware configuration is not illustrated, the ECU 41 includes a backup memory such as a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), and a nonvolatile memory, and further includes an input / output interface circuit. It is configured to include.

また、ECU41は、ROM内に予め格納された制御プログラムに従って、センサ情報や予めROMやバックアップメモリに格納されている設定値情報等に基づいて、更には他の車載ECUと通信を行いながら、エンジン10の運転状態や加速要求等に応じた燃料噴射量を算出する。そして、ECU41は、ポート噴射用インジェクタ27および筒内噴射用インジェクタ37への噴射指令信号や、吸入制御弁32を駆動するためのドライバ回路42への弁駆動指示信号等を適時に出力するようになっている。   Further, the ECU 41 communicates with other in-vehicle ECUs based on sensor information, set value information stored in the ROM or backup memory in accordance with a control program stored in advance in the ROM, The fuel injection amount corresponding to the ten operating states, the acceleration request, etc. is calculated. Then, the ECU 41 outputs the injection command signal to the port injector 27 and the in-cylinder injector 37, the valve drive instruction signal to the driver circuit 42 for driving the suction control valve 32, and the like in a timely manner. It has become.

ECU41は、少なくとも燃料圧力センサ38の検出情報に基づいて吸入制御弁32による加圧室31aからの燃料の漏出量を調節することで、高圧燃料ポンプ31から高圧側デリバリパイプ36に供給される燃料量を変化させ、高圧側デリバリパイプ36内の燃料の圧力をエンジン10の運転状態および筒内噴射用インジェクタ37の噴射特性に応じて最適な燃料圧力に制御することができる。例えば、ECU41は、一定の信号周期内において吸入制御弁32の電磁駆動コイル32cを励磁状態にするON時間とその励磁状態を解くOFF時間とを設定することができ、その信号周期内におけるON時間の比を変化させることにより、吸入制御弁32による加圧室31aからの燃料の漏出量を調節することができる。   The ECU 41 adjusts the amount of fuel leakage from the pressurization chamber 31a by the suction control valve 32 based on at least the detection information of the fuel pressure sensor 38, so that the fuel supplied from the high-pressure fuel pump 31 to the high-pressure delivery pipe 36 By changing the amount, the fuel pressure in the high-pressure delivery pipe 36 can be controlled to an optimum fuel pressure in accordance with the operating state of the engine 10 and the injection characteristics of the in-cylinder injector 37. For example, the ECU 41 can set an ON time during which the electromagnetic drive coil 32c of the suction control valve 32 is in an excited state and an OFF time during which the excitation state is released within a certain signal cycle, and the ON time within the signal cycle. By changing the ratio, the amount of fuel leakage from the pressurizing chamber 31a by the suction control valve 32 can be adjusted.

また、ECU41は、エンジン10の始動時に、ポート噴射用のポート噴射用インジェクタ27による燃料噴射を最初に実施させ、その間に、燃料圧力センサ38により検出される高圧側デリバリパイプ36内の燃料圧力が第2圧力レベルに近い予め設定された圧力値を超えたとき、筒内噴射用インジェクタ37による燃料噴射に必要な第2の燃料圧力レベルに達し得る状態になったと判断して、筒内噴射用インジェクタ37への噴射指令信号の出力を開始するようになっている。   In addition, when the engine 10 is started, the ECU 41 first performs fuel injection by the port injection injector 27 for port injection, during which the fuel pressure in the high-pressure delivery pipe 36 detected by the fuel pressure sensor 38 is increased. When a preset pressure value close to the second pressure level is exceeded, it is determined that the second fuel pressure level necessary for fuel injection by the in-cylinder injector 37 can be reached, and for in-cylinder injection. The output of the injection command signal to the injector 37 is started.

さらに、ECU41は、例えば筒内噴射用インジェクタ37からの筒内噴射を基本としながら、エンジン10の始動暖気時や低回転高負荷時等のように筒内噴射では混合気形成が不十分となる特定の運転状態下でポート噴射を併用したり、ポート噴射が有効な高回転高負荷時等にポート噴射用インジェクタ27からのポート噴射を実行させたりするようになっている。   Further, the ECU 41 is based on, for example, in-cylinder injection from the in-cylinder injector 37, but the mixture formation is insufficient in the in-cylinder injection, such as when the engine 10 is warmed up or when the engine is under a low rotation and high load. Port injection is used in combination under specific operating conditions, or port injection from the port injection injector 27 is executed at the time of high rotation and high load in which port injection is effective.

加えて、ECU41は、ROM内に予め格納された後述する伝播圧力推定処理およびデリバリ燃料圧力推定処理のプログラムを実行することで、ポート噴射用インジェクタ27によるポート噴射に供される低圧側デリバリパイプ26内の燃料の圧力(以下、デリバリ燃料圧力という)を推定算出するようになっている。   In addition, the ECU 41 executes a program for a propagation pressure estimation process and a delivery fuel pressure estimation process, which will be described later, stored in advance in the ROM, so that the low pressure side delivery pipe 26 used for port injection by the port injector 27 is used. The fuel pressure (hereinafter referred to as delivery fuel pressure) is estimated and calculated.

具体的には、図2に示すように、ECU41は、カムCpの回転速度wとカムCpの各時点でのリフトに対応する回転角度位置とに基づいて、そのカムCpの回転速度に応じて高圧燃料ポンプ31で発生する圧力変動のピーク圧力PAPと、そのカムCpの回転角度位置に対応する圧力値PAtとを算出する。なお、図2中では、カムCpを図1に示すような4山のカム形状とした場合にカムCpが一回転する間の圧力変動を示している。この圧力変動中、高圧燃料ポンプ31の吸入制御弁32は一定流量以上の漏れが生じ得る開弁状態であるが、加圧室31aと分岐配管25a内の低圧燃料通路との間には通路の絞りが介在し得る。 Specifically, as shown in FIG. 2, the ECU 41 determines the rotation speed w of the cam Cp and the rotation angle position corresponding to the lift at each time point of the cam Cp according to the rotation speed of the cam Cp. calculates the peak pressure P AP of the pressure variations that occur in high pressure fuel pump 31, the pressure value P at corresponding to the rotational angular position of the cam Cp. FIG. 2 shows the pressure fluctuation during one rotation of the cam Cp when the cam Cp has a four-head cam shape as shown in FIG. During this pressure fluctuation, the intake control valve 32 of the high-pressure fuel pump 31 is in an open state in which leakage of a predetermined flow rate or more may occur, but there is no passage between the pressurizing chamber 31a and the low-pressure fuel passage in the branch pipe 25a. An aperture can be interposed.

また、図3に示すように、高圧燃料ポンプ31で発生する圧力変動は、低圧燃料供給配管25を通して低圧側デリバリパイプ26内に進行する圧力波となり低圧側デリバリパイプ26の内奥端等の特定反射位置に到達し、そこで反射される。さらに、特定反射位置で反射した後の圧力波(以下、反射波という)は、高圧燃料ポンプ31側で再度反射して特定反射位置に再度到着する。また、このように低圧燃料供給配管25および低圧側デリバリパイプ26内で伝播される圧力波や反射波は、その伝播中に減衰しながら、低圧側デリバリパイプ26内の燃料の圧力を変動させる。   Further, as shown in FIG. 3, the pressure fluctuation generated in the high-pressure fuel pump 31 becomes a pressure wave that travels into the low-pressure delivery pipe 26 through the low-pressure fuel supply pipe 25 and specifies the inner end of the low-pressure delivery pipe 26. It reaches the reflection position and is reflected there. Further, the pressure wave after being reflected at the specific reflection position (hereinafter referred to as a reflected wave) is reflected again on the high-pressure fuel pump 31 side and arrives again at the specific reflection position. Further, the pressure wave and the reflected wave propagated in the low pressure fuel supply pipe 25 and the low pressure side delivery pipe 26 in this way vary the pressure of the fuel in the low pressure side delivery pipe 26 while being attenuated during the propagation.

そこで、ECU41のROMあるいはバックアップメモリ(以下、ROM等という)には、圧力波の伝播中の減衰に応じた減衰係数ξ1,ξ2,ξ3,ξ4と、圧力波の伝播時間tpと、圧力波の往復回数に応じた反射波伝播時間tr1,tr2,tr3とが、それぞれ予め記憶されている。   Therefore, in the ROM or backup memory (hereinafter referred to as ROM or the like) of the ECU 41, the attenuation coefficients ξ1, ξ2, ξ3, ξ4 corresponding to the attenuation during the propagation of the pressure wave, the propagation time tp of the pressure wave, and the pressure wave Reflected wave propagation times tr1, tr2, tr3 corresponding to the number of reciprocations are stored in advance.

これら減衰係数ξ1−ξ4、伝播時間tpおよび反射波伝播時間tr1−tr3の記憶値は、予め高圧燃料ポンプ31で発生する圧力波を低圧燃料供給配管25および低圧側デリバリパイプ26内に伝播させ、特定反射位置で反射させる実験を行うことで、圧力波の入力位置および特定反射位置に設置した圧力センサ情報等から実際の減衰量や伝播時間を算出し、設定されている。ここでの伝播時間tpは、低圧燃料供給配管25および低圧側デリバリパイプ26によって形成される一定長さの管路内を略一定速度で進行する圧力波の伝播速度に対応するものであり、反射波伝播時間tr1−tr3は伝播時間tpに基づいて算出することもできる。   The stored values of the attenuation coefficient ξ1-ξ4, the propagation time tp, and the reflected wave propagation time tr1-tr3 cause the pressure wave generated in advance by the high pressure fuel pump 31 to propagate in the low pressure fuel supply pipe 25 and the low pressure side delivery pipe 26, By conducting an experiment of reflecting at the specific reflection position, the actual attenuation amount and propagation time are calculated and set from the pressure wave input position and the information of the pressure sensor installed at the specific reflection position. The propagation time tp here corresponds to the propagation speed of the pressure wave that travels at a substantially constant speed in a pipe having a constant length formed by the low-pressure fuel supply pipe 25 and the low-pressure delivery pipe 26. The wave propagation time tr1-tr3 can also be calculated based on the propagation time tp.

減衰係数ξ1−ξ4は、それぞれ低圧燃料供給配管25および低圧側デリバリパイプ26の構造および燃料性状に対応する弾性体中の圧力波の伝播中における減衰に応じて設定された係数である。これらの減衰係数ξ1−ξ4は、例えば高圧燃料ポンプ31で発生する圧力波が低圧側デリバリパイプ26内に伝播されるまでの減衰量に対応する減衰係数ξ1=ξ(例えば、0.5)と、少なくとも1往復後に低圧側デリバリパイプ26内に再到着する反射波(以下、1往復反射波ともいう)の減衰量に対応する減衰係数ξ2≒ξとを含んでいる。 The damping coefficients ξ1 to ξ4 are coefficients set according to the damping of the pressure wave in the elastic body corresponding to the structure and fuel properties of the low-pressure fuel supply pipe 25 and the low-pressure delivery pipe 26, respectively. These attenuation coefficients ξ1 to ξ4 are, for example, an attenuation coefficient ξ1 = ξ (for example, 0.5) corresponding to an attenuation amount until a pressure wave generated in the high pressure fuel pump 31 is propagated in the low pressure side delivery pipe 26. , and at least one round trip after reflection wave to be re-arrive at the low pressure side delivery pipe 26 the attenuation coefficient [xi] 2 ≒ xi] 3 corresponding to the attenuation amount (hereinafter, 1 also referred to as round-trip reflection wave).

本実施形態では、低圧側デリバリパイプ26内の燃料圧力に対する反射波の影響を2往復後の反射波(以下、2往復反射波ともいう)および3往復後の反射波(以下、3往復反射波ともいう)の圧力変動成分までに考慮し、2往復後に低圧側デリバリパイプ26内に再到着する反射波の減衰量に対応する減衰係数ξ3≒ξと、3往復後に低圧側デリバリパイプ26内に再到着する反射波の減衰量に対応する減衰係数ξ4≒ξとが更に設定されている。なお、ここでの減衰には、圧力波の反射や干渉による減衰が含まれる。また、燃料性状の変化による影響は小さいものとして、圧力波の伝播に関係する燃料性状を固定値として推定処理を行うが、環境条件に応じて切り替えてもよい。 In this embodiment, the influence of the reflected wave on the fuel pressure in the low pressure side delivery pipe 26 is reflected waves after two reciprocations (hereinafter also referred to as two reciprocal reflected waves) and reflected waves after three reciprocations (hereinafter three reciprocal reflected waves). and considering by the pressure variation component also referred to), 2 and the attenuation coefficient ξ3 ≒ ξ 5 corresponding to the attenuation of the reflected wave to be re-arrive at the low pressure side delivery pipe 26 after reciprocating low-pressure side delivery pipe 26 after three reciprocally a damping coefficient ξ4 ≒ ξ 7 corresponding to attenuation of the reflected wave to be re-arrival is further set to. The attenuation here includes attenuation due to pressure wave reflection and interference. Further, assuming that the influence due to the change in the fuel property is small, the estimation process is performed with the fuel property relating to the propagation of the pressure wave as a fixed value. However, the estimation process may be switched according to the environmental condition.

圧力波の伝播時間tpは、高圧燃料ポンプ31で発生する圧力波が低圧側デリバリパイプ26内に伝播されるのに要する伝播時間である。   The pressure wave propagation time tp is a propagation time required for the pressure wave generated by the high-pressure fuel pump 31 to propagate into the low-pressure delivery pipe 26.

また、往復回数に応じた反射波伝播時間tr1,tr2,tr3は、低圧側デリバリパイプ26の内奥端等の特定反射位置で反射した後の圧力波が高圧燃料ポンプ31側で再度反射して低圧側デリバリパイプ26内に再度到着するまでの往復回数に応じた伝播時間である。すなわち、往復回数に応じた反射波伝播時間tr1,tr2,tr3は、1往復後までの反射波伝播時間tr1と、2往復後までの反射波伝播時間tr2と、3往復後までの反射波伝播時間tr3である。   The reflected wave propagation times tr1, tr2, tr3 corresponding to the number of reciprocations are such that the pressure wave after being reflected at a specific reflection position such as the inner back end of the low pressure side delivery pipe 26 is reflected again on the high pressure fuel pump 31 side. This is the propagation time according to the number of reciprocations until the low-pressure delivery pipe 26 arrives again. That is, the reflected wave propagation times tr1, tr2, tr3 according to the number of round trips are reflected wave propagation time tr1 after one round trip, reflected wave propagation time tr2 after two round trips, and reflected wave propagation up to three round trips. It is time tr3.

上述のように、低圧側デリバリパイプ26内の燃料の圧力は、高圧燃料ポンプ31で発生した圧力波やその反射波の影響を受けて変動し、ポート噴射用インジェクタ27側に伝わり得る。そこで、ECU41では、所定時間毎に、ポート噴射毎のカムCpの回転速度および回転角度位置とECU41のROM等の記憶情報とに基づいて、高圧燃料ポンプ31から低圧側デリバリパイプ26内の燃料に伝播される圧力波に対応する第1の圧力変動成分Pc1と、低圧側デリバリパイプ26内に再度到着する少なくとも1往復後の複数の反射波に対応する複数の第2の圧力変動成分Pc2とを、それぞれに推定算出する。   As described above, the pressure of the fuel in the low-pressure delivery pipe 26 varies under the influence of the pressure wave generated by the high-pressure fuel pump 31 and the reflected wave thereof, and can be transmitted to the port injection injector 27 side. Therefore, in the ECU 41, the fuel in the low pressure side delivery pipe 26 is transferred from the high pressure fuel pump 31 to the fuel in the low pressure side delivery pipe 26 at predetermined time intervals based on the rotational speed and rotational angle position of the cam Cp for each port injection and the stored information such as the ROM of the ECU 41. A first pressure fluctuation component Pc1 corresponding to the propagated pressure wave, and a plurality of second pressure fluctuation components Pc2 corresponding to a plurality of reflected waves after at least one reciprocation that arrives again in the low pressure side delivery pipe 26. , Each is estimated and calculated.

具体的には、第1の圧力変動成分Pc1は、後述する伝播圧力推定処理において、カムCpの回転速度および回転角度位置に応じて高圧燃料ポンプ31で発生する圧力値PAtが算出されるとき、その算出処理と並行して高圧燃料ポンプ31から低圧側デリバリパイプ26内までの圧力波の伝播中の減衰に対応する減衰係数ξ1を乗じた圧力成分(=PAt×ξ1)として算出される。このとき算出される第1の圧力変動成分Pc1は、圧力波の伝播時間tpが経過した時点で低圧側デリバリパイプ26内に到着するものとして、取り扱う。 Specifically, the first pressure fluctuation component Pc1 is calculated when the pressure value P At generated in the high-pressure fuel pump 31 is calculated according to the rotation speed and rotation angle position of the cam Cp in the propagation pressure estimation process described later. In parallel with the calculation process, it is calculated as a pressure component (= P At × ξ1) multiplied by an attenuation coefficient ξ1 corresponding to the attenuation during propagation of the pressure wave from the high-pressure fuel pump 31 to the low-pressure delivery pipe 26. . The first pressure fluctuation component Pc1 calculated at this time is handled as arriving in the low-pressure delivery pipe 26 when the pressure wave propagation time tp elapses.

一方、第2の圧力変動成分Pc2は、後述する伝播圧力推定処理において、高圧燃料ポンプ31から低圧燃料供給配管25および低圧側デリバリパイプ26内の燃料に伝播される第1の圧力変動成分Pc1が算出されたとき、第1の圧力変動成分Pc1の算出値と、第1の圧力変動成分Pc1に対応する圧力波の伝播時間tpおよび減衰係数ξ1と、反射波伝播時間tr1,tr2,tr3および減衰係数ξ2−ξ4とに基づいて算出される。   On the other hand, the second pressure fluctuation component Pc2 is a first pressure fluctuation component Pc1 propagated from the high-pressure fuel pump 31 to the fuel in the low-pressure fuel supply pipe 25 and the low-pressure delivery pipe 26 in the propagation pressure estimation process described later. When calculated, the calculated value of the first pressure fluctuation component Pc1, the propagation time tp and the attenuation coefficient ξ1 of the pressure wave corresponding to the first pressure fluctuation component Pc1, the reflected wave propagation times tr1, tr2, tr3 and the attenuation It is calculated based on the coefficients ξ2-ξ4.

第2の圧力変動成分Pc2は、特定反射位置で反射した後に低圧燃料供給配管25および低圧側デリバリパイプ26内を少なくとも1回往復して再度低圧側デリバリパイプ26内に伝播される複数種の圧力変動成分であり、特定反射位置で反射した反射波が高圧燃料ポンプ31までの経路を1往復する度に伝播時間tp中の減衰の二乗分程度だけ更に減衰して低圧側デリバリパイプ26内に再到着する。したがって、この第2の圧力変動成分Pc2は、高圧燃料ポンプ31からの圧力値PAtの伝播が開始されてから往復回数に応じた反射波伝播時間tr1,tr2,tr3が経過した後に、それぞれの往復回数に応じた減衰後の複数の圧力変動成分、例えば、PAt×ξ、PAt×ξ、PAt×ξとして低圧側デリバリパイプ26内に再到着するものとする。 The second pressure fluctuation component Pc2 is reflected at the specific reflection position, and then reciprocates at least once in the low-pressure fuel supply pipe 25 and the low-pressure delivery pipe 26, and is again propagated into the low-pressure delivery pipe 26. Each time the reflected wave reflected at the specific reflection position makes a round trip to the high-pressure fuel pump 31, it is further attenuated by about the square of the attenuation during the propagation time tp and re-enters the low-pressure delivery pipe 26. arrive. Therefore, the second pressure fluctuation component Pc2, after the reflected wave propagation time pressure value P At the propagation according to the reciprocating frequency from the start of the high-pressure fuel pump 31 tr1, tr2, tr3 has elapsed, the respective It is assumed that a plurality of pressure fluctuation components after attenuation corresponding to the number of reciprocations, for example, P At × ξ 3 , P At × ξ 5 , and P At × ξ 7 re-arrive in the low pressure side delivery pipe 26.

図4に示すように、吸入制御弁32の開弁状態でカムCpが回転するとき、高圧燃料ポンプ31からは、カムCpの回転速度に対応する周期の圧力波が同図中の圧力波1、圧力波2、圧力波3のように順次出力される。このとき、低圧側デリバリパイプ26内の燃料の圧力変動は、高圧燃料ポンプ31から直接的に伝播された最新の圧力波に対応する第1の圧力変動成分Pc1と、それに先行して低圧側デリバリパイプ26内に到着し反射した後に再到着する反射波に対応する第2の圧力変動成分Pc2とを合成したものと考えることができる。   As shown in FIG. 4, when the cam Cp rotates with the intake control valve 32 open, the high-pressure fuel pump 31 generates a pressure wave having a period corresponding to the rotational speed of the cam Cp. , Pressure wave 2 and pressure wave 3 are sequentially output. At this time, the pressure fluctuation of the fuel in the low pressure side delivery pipe 26 includes the first pressure fluctuation component Pc1 corresponding to the latest pressure wave directly propagated from the high pressure fuel pump 31, and the low pressure side delivery preceding it. It can be considered that the second pressure fluctuation component Pc2 corresponding to the reflected wave that arrives in the pipe 26 and is reflected and then arrives again is synthesized.

そこで、ECU41は、いずれかのポート噴射用インジェクタ27でポート噴射が実行される度に、それに先立つデリバリ燃料圧力推定処理のプログラムを実行する。そして、高圧燃料ポンプ31から伝播された最新の圧力波に対応する第1の圧力変動成分Pc1と、それに先行する圧力波の反射波に由来する第2の圧力変動成分Pc2とを合成する計算を行って、ポート噴射用インジェクタ27によるポート噴射に供される低圧側デリバリパイプ26内の燃料圧力、すなわち、デリバリ燃料圧力を推定算出するようになっている。なお、デリバリ燃料圧力推定処理の詳細は後述する。   Therefore, whenever the port injection is executed by any of the port injection injectors 27, the ECU 41 executes a delivery fuel pressure estimation processing program that precedes the port injection. Then, a calculation for synthesizing the first pressure fluctuation component Pc1 corresponding to the latest pressure wave propagated from the high-pressure fuel pump 31 and the second pressure fluctuation component Pc2 derived from the reflected wave of the pressure wave preceding it is performed. Thus, the fuel pressure in the low-pressure delivery pipe 26 used for port injection by the port injector 27, that is, the delivery fuel pressure is estimated and calculated. Details of the delivery fuel pressure estimation process will be described later.

ECU41は、さらに、推定した低圧側デリバリパイプ26内のデリバリ燃料圧力を推定し、その推定デリバリ燃料圧力とエンジン10に各噴射時に要求される空燃比等に基づいて、ポート噴射用インジェクタ27による燃料噴射時間を可変制御し、燃料噴射量を好適に制御するようになっている。   The ECU 41 further estimates the estimated delivery fuel pressure in the low pressure side delivery pipe 26, and based on the estimated delivery fuel pressure and the air-fuel ratio required at the time of each injection to the engine 10, the fuel by the port injector 27 The injection time is variably controlled, and the fuel injection amount is suitably controlled.

次に、作用について説明する。   Next, the operation will be described.

上述のように構成された本実施形態の内燃機関の燃料供給装置では、エンジン10の運転状態に応じて、フィードポンプ22の作動状態でポート噴射用インジェクタ27からのポート噴射と筒内噴射用インジェクタ37からの筒内噴射とが切り替えられ、あるいは、ポート噴射用インジェクタ27からのポート噴射と筒内噴射用インジェクタ37からの筒内噴射とが共に実行される。   In the fuel supply device for an internal combustion engine of the present embodiment configured as described above, the port injection from the port injection injector 27 and the in-cylinder injection in the operation state of the feed pump 22 according to the operating state of the engine 10. The in-cylinder injection from 37 is switched, or the port injection from the port injector 27 and the in-cylinder injection from the in-cylinder injector 37 are both performed.

例えば、エンジン10の始動時には、ポート噴射用のポート噴射用インジェクタ27による燃料噴射が最初に実行され、燃料圧力センサ38により検出される高圧側デリバリパイプ36内の燃料圧力が第2圧力レベルに近い予め設定された圧力値を超えたとき、筒内噴射用インジェクタ37による燃料噴射に必要な第2の燃料圧力レベルに達し得る状態になったと判断して、筒内噴射用インジェクタ37への噴射指令信号の出力が開始される。   For example, when the engine 10 is started, fuel injection by the port injector 27 for port injection is first executed, and the fuel pressure in the high-pressure delivery pipe 36 detected by the fuel pressure sensor 38 is close to the second pressure level. When a preset pressure value is exceeded, it is determined that the second fuel pressure level necessary for fuel injection by the in-cylinder injector 37 can be reached, and an injection command to the in-cylinder injector 37 is issued. The signal output is started.

したがって、エンジン10がスタータモータ等によるクランキング状態から自立運転を開始し、安定したアイドル運転状態に至るまでの始動段階においては、専らポート噴射用のポート噴射用インジェクタ27による燃料噴射が実行される。   Therefore, in the starting stage from when the engine 10 starts a self-sustaining operation from a cranking state by a starter motor or the like to a stable idle operation state, fuel injection by the port injection injector 27 for port injection is executed exclusively. .

このような状態においては、吸入制御弁32の開弁状態でカムCpが回転し、高圧燃料ポンプ31のプランジャ31pが往復動するため、高圧燃料ポンプ31から低圧燃料供給配管25および低圧側デリバリパイプ26側に圧力を脈動させる圧力波が出力される。   In such a state, the cam Cp rotates with the intake control valve 32 open, and the plunger 31p of the high-pressure fuel pump 31 reciprocates, so that the low-pressure fuel supply pipe 25 and the low-pressure delivery pipe are connected from the high-pressure fuel pump 31. A pressure wave that pulsates the pressure is output to the 26th side.

一方、この間、ECU41では、エンジン10のクランキング開始時点あるいは自立運転開始直後から、所定時間毎にカムCpの回転速度および回転角度位置を検出して、図5に示すような伝播圧力推定処理を実行するとともに、いずれかのポート噴射用インジェクタ27によってポート噴射を実行する度に、それに先立って図6に示すようなデリバリ燃料圧力推定処理を実行する。   On the other hand, during this time, the ECU 41 detects the rotational speed and rotational angle position of the cam Cp every predetermined time immediately after the cranking start of the engine 10 or immediately after the start of the independent operation, and performs the propagation pressure estimation process as shown in FIG. In addition, whenever a port injection is executed by any one of the port injection injectors 27, a delivery fuel pressure estimation process as shown in FIG. 6 is executed prior to that.

図5に示す伝播圧力推定処理では、まず、カムCpの回転速度および回転角度位置が検出され(ステップS11)、それらカムCpの回転速度および回転角度位置に基づいて高圧燃料ポンプ31での発生圧力PAtが算出される(ステップS12)。 In the propagation pressure estimation process shown in FIG. 5, first, the rotation speed and rotation angle position of the cam Cp are detected (step S11), and the generated pressure in the high-pressure fuel pump 31 is based on the rotation speed and rotation angle position of the cam Cp. P At is calculated (step S12).

次いで、今回の発生圧力PAtに基づいて、高圧燃料ポンプ31から低圧側デリバリパイプ26内の燃料に伝播される第1の圧力変動成分Pc1と、低圧側デリバリパイプ26内に再度到着する少なくとも1往復後の反射波に対応する第2の圧力変動成分Pc2とが、それぞれに推定算出される。そして、それらの算出値と第1、第2の圧力変動成分Pc1,Pc2の低圧側デリバリパイプ26内への到着時刻および再到着時刻に対応するカム回転角度位置とが、RAMの特定の作業メモリ領域に記憶される(ステップS13)。 Next, based on the current generated pressure PAt , the first pressure fluctuation component Pc1 propagated from the high-pressure fuel pump 31 to the fuel in the low-pressure delivery pipe 26 and at least one that arrives again in the low-pressure delivery pipe 26 The second pressure fluctuation component Pc2 corresponding to the reflected wave after the reciprocation is estimated and calculated for each. The calculated value and the cam rotation angle position corresponding to the arrival time and the re-arrival time of the first and second pressure fluctuation components Pc1 and Pc2 in the low-pressure delivery pipe 26 are a specific working memory of the RAM. The area is stored (step S13).

図6に示すデリバリ燃料圧力推定処理では、まず、カムCpの回転角度位置が検出され(ステップS21)、その検出された回転角度位置に対応する到着時刻の第1の圧力変動成分Pc1および第2の圧力変動成分Pc2、すなわち、現時点でデリバリパイプ26内に到達する全ての圧力変動成分として、伝播圧力成分PAt×ξおよび反射波由来の圧力成分PAt×ξ、PAt×ξ、PAt×ξがRAMの特定の作業メモリ領域から読み込まれる(ステップS22−S25)。そして、現時点でデリバリパイプ26内に到達する伝播圧力成分PAt×ξおよび反射波由来の圧力成分PAt×ξ、PAt×ξ、PAt×ξの和として合成された現在の低圧側デリバリパイプ26内の燃料圧力が、デリバリ燃料圧力として算出される(ステップS26)。 In the delivery fuel pressure estimation process shown in FIG. 6, first, the rotation angle position of the cam Cp is detected (step S21), and the first pressure fluctuation component Pc1 and the second pressure fluctuation component Pc1 at the arrival time corresponding to the detected rotation angle position are detected. Pressure fluctuation component Pc2, that is, all the pressure fluctuation components reaching the delivery pipe 26 at the present time, are the propagation pressure component P At × ξ and the reflected wave-derived pressure components P At × ξ 3 , P At × ξ 5 , P At × ξ 7 is read from a specific working memory area in the RAM (steps S22 to S25). The current pressure synthesized as the sum of the propagation pressure component P At × ξ reaching the delivery pipe 26 and the pressure components P At × ξ 3 , P At × ξ 5 , and P At × ξ 7 derived from the reflected wave at the present time. The fuel pressure in the low pressure side delivery pipe 26 is calculated as the delivery fuel pressure (step S26).

なお、図7に第1の圧力変動成分Pc1の圧力波の一例とそれに第2の圧力変動成分Pc2を合成した圧力波Pdの一例とを対比して示すように、デリバリ燃料圧力に対応する合成圧力波Pdは、第1の圧力変動成分Pc1に対して専ら振幅の増大側および位相遅れ側にずれる傾向となる。本実施形態ではこのずれを考慮した燃料圧力推定が可能となる。   FIG. 7 shows a composite corresponding to the delivery fuel pressure as shown by comparing an example of the pressure wave of the first pressure fluctuation component Pc1 and an example of the pressure wave Pd obtained by synthesizing the second pressure fluctuation component Pc2. The pressure wave Pd tends to shift exclusively to the amplitude increasing side and the phase delay side with respect to the first pressure fluctuation component Pc1. In this embodiment, the fuel pressure can be estimated in consideration of this deviation.

このようにしてデリバリ燃料圧力の推定値が算出されると、エンジン10の次のポート噴射時に要求される空燃比等に基づいて、次のポート噴射を実行するポート噴射用インジェクタ27の基本燃料噴射時間が算出され、デリバリ燃料圧力の推定値に基づいてその燃料噴射量が好適な噴射量に補正される。   When the estimated value of the delivery fuel pressure is calculated in this way, the basic fuel injection of the port injection injector 27 that executes the next port injection based on the air-fuel ratio required at the next port injection of the engine 10 or the like. Time is calculated, and the fuel injection amount is corrected to a suitable injection amount based on the estimated value of the delivery fuel pressure.

エンジン10の運転状態が安定し、筒内噴射用インジェクタ37による燃料噴射を実行するための吸入制御弁32が閉弁したとき等のように、吸入制御弁32から低圧側デリバリパイプ26側に伝播される圧力変動成分が十分に小さくなる運転状態下においては、前述のデリバリ燃料圧力推定処理を中断することができる。   Propagation from the intake control valve 32 to the low pressure delivery pipe 26 side, such as when the operation state of the engine 10 is stable and the intake control valve 32 for performing fuel injection by the in-cylinder injector 37 is closed. Under the operating state where the pressure fluctuation component is sufficiently small, the delivery fuel pressure estimation process described above can be interrupted.

このように、本実施形態においては、高圧燃料ポンプ31から低圧側デリバリパイプ26内の燃料に直接的に伝播される第1の圧力変動成分Pc1だけでなく、低圧側デリバリパイプ26内で反射した反射波由来の第2の圧力変動成分Pc2をも考慮して、高圧燃料ポンプ31の動作に起因する低圧側デリバリパイプ26内の燃料の圧力変動が高精度に推定され、燃料のポート噴射量算出毎の低圧側デリバリパイプ26内の燃料圧力が精度良く推定される。したがって、低圧側デリバリパイプ26内に或る程度の圧力変動が生じていても、ポート噴射用インジェクタ27による燃料噴射量が精度良く制御可能になる。   Thus, in the present embodiment, not only the first pressure fluctuation component Pc1 propagated directly from the high pressure fuel pump 31 to the fuel in the low pressure side delivery pipe 26 but also reflected in the low pressure side delivery pipe 26. Considering also the second pressure fluctuation component Pc2 derived from the reflected wave, the pressure fluctuation of the fuel in the low pressure side delivery pipe 26 caused by the operation of the high pressure fuel pump 31 is estimated with high accuracy, and the fuel port injection amount is calculated. The fuel pressure in the low pressure side delivery pipe 26 is estimated with high accuracy. Therefore, even if a certain amount of pressure fluctuation occurs in the low pressure delivery pipe 26, the fuel injection amount by the port injector 27 can be controlled with high accuracy.

また、本実施形態では、高圧燃料ポンプ31から低圧燃料供給配管25および低圧側デリバリパイプ26内の燃料に伝播(伝搬)される第1の圧力変動成分Pc1の伝播速度および減衰係数に基づいて、第2の圧力変動成分Pc2が推定されるので、低圧燃料供給配管25および低圧側デリバリパイプ26内の圧力波の伝播速度と減衰の度合いに応じて第2の圧力変動成分Pc2が精度良く推定できることになる。しかも、第1の圧力変動成分Pc1に相当する圧力波の伝播速度および減衰係数はさほど変動がなく、エンジン10に実装される燃料供給システムを用いて予め実験などにより精度良く計測でき、十分な制御精度を確保できる。   Further, in the present embodiment, based on the propagation speed and attenuation coefficient of the first pressure fluctuation component Pc1 propagated (propagated) from the high pressure fuel pump 31 to the fuel in the low pressure fuel supply pipe 25 and the low pressure side delivery pipe 26, Since the second pressure fluctuation component Pc2 is estimated, the second pressure fluctuation component Pc2 can be accurately estimated according to the propagation speed of the pressure wave in the low-pressure fuel supply pipe 25 and the low-pressure delivery pipe 26 and the degree of attenuation. become. In addition, the propagation speed and attenuation coefficient of the pressure wave corresponding to the first pressure fluctuation component Pc1 do not vary so much, and can be accurately measured by experiments in advance using a fuel supply system mounted on the engine 10, and sufficient control is achieved. Accuracy can be secured.

さらに、本実施形態においては、高圧燃料ポンプ31がカムCpによって往復駆動されるプランジャ31pを有しており、第1の圧力変動成分Pc1がカムCpの回転速度および回転角度位置に基づいて推定されるので、カムCpの回転速度に基づいて第1の圧力変動成分Pc1に対応する圧力波のピーク圧力PAPや振幅を精度良く推定できる。しかも、カムCpの回転角度位置に基づいて、その時点での圧力PAtが精度良く推定できる。 Furthermore, in the present embodiment, the high-pressure fuel pump 31 has a plunger 31p that is driven to reciprocate by the cam Cp, and the first pressure fluctuation component Pc1 is estimated based on the rotational speed and rotational angle position of the cam Cp. Therefore, the peak pressure PAP and amplitude of the pressure wave corresponding to the first pressure fluctuation component Pc1 can be accurately estimated based on the rotational speed of the cam Cp. Moreover, based on the rotational angle position of the cam Cp, the pressure PAt at that time can be estimated with high accuracy.

このように、本実施形態においては、高圧燃料ポンプ31からの圧力波とその反射波に起因する圧力脈動成分を共に考慮して、ポート噴射用インジェクタ27からのポート噴射量の補正精度を高めることのできる燃料供給制御装置40を提供することができる。   As described above, in the present embodiment, the correction accuracy of the port injection amount from the port injection injector 27 is increased in consideration of both the pressure wave from the high-pressure fuel pump 31 and the pressure pulsation component caused by the reflected wave. The fuel supply control apparatus 40 which can be provided can be provided.

なお、上述の一実施形態においては、吸入制御弁32の開弁状態で高圧燃料ポンプ31のプランジャ31pが往復動することによって低圧側デリバリパイプ26内に圧力波が伝播されるものとしたが、低圧側デリバリパイプ26内の燃料圧力は、吸入制御弁32の開閉により低圧燃料供給配管25内の燃料が高圧燃料ポンプ31により間欠的に加圧室31a内に吸入されることによっても変動し得る。したがって、そのような圧力変動が顕著である場合には、その圧力波と反射波の影響を考慮して前述と同様な燃料圧力推定を行うことも考えられる。また、第2の圧力変動成分Pc2は、特定反射位置で反射した後に低圧燃料供給配管25および低圧側デリバリパイプ26内を少なくとも1回、例えば1回から3回往復して再度低圧側デリバリパイプ26内に伝播される3種類の圧力変動成分としたが、より多種類の圧力変動成分であってもよい。   In the above-described embodiment, the pressure wave is propagated into the low-pressure delivery pipe 26 by the reciprocating movement of the plunger 31p of the high-pressure fuel pump 31 with the intake control valve 32 opened. The fuel pressure in the low-pressure delivery pipe 26 can also be changed by intermittently sucking the fuel in the low-pressure fuel supply pipe 25 into the pressurizing chamber 31a by the high-pressure fuel pump 31 by opening and closing the suction control valve 32. . Therefore, when such pressure fluctuation is significant, it is conceivable to perform the same fuel pressure estimation as described above in consideration of the influence of the pressure wave and the reflected wave. The second pressure fluctuation component Pc2 is reflected at the specific reflection position and then reciprocated at least once in the low pressure fuel supply pipe 25 and the low pressure side delivery pipe 26, for example, once to three times, and then again the low pressure side delivery pipe 26. Although three types of pressure fluctuation components propagated inside are used, more types of pressure fluctuation components may be used.

また、ポート噴射のみを行うエンジンの燃料供給システムに燃料圧力の脈動が大きくなる燃料ポンプが採用される場合に、圧力波と反射波の影響を考慮して前述と同様な燃料圧力推定を行うことも考えられるが、本発明は、低圧燃料供給機構とカム駆動式の燃料加圧ポンプを有する高圧燃料供給機構とを併用する場合に好適である。   In addition, when a fuel pump that increases pulsation of fuel pressure is adopted for an engine fuel supply system that performs only port injection, fuel pressure estimation similar to that described above should be performed in consideration of the effects of pressure waves and reflected waves. However, the present invention is suitable when a low-pressure fuel supply mechanism and a high-pressure fuel supply mechanism having a cam-driven fuel pressurization pump are used in combination.

以上説明したように、本発明に係る燃料供給制御装置は、燃料加圧ポンプからの圧力波とその反射に起因する圧力脈動成分を考慮して、低圧燃料噴射弁からの噴射に供される燃料の圧力を推定するので、低圧燃料噴射弁からの噴射量精度を十分に高めることのできる燃料供給制御装置を提供することができる。このような本発明は、内燃機関の動力により機械駆動される燃料加圧ポンプを含んだ内燃機関の燃料供給システムに装備される燃料供給制御装置全般に有用である。   As described above, the fuel supply control device according to the present invention takes into account the pressure pulsation component resulting from the pressure wave from the fuel pressurization pump and its reflection, and the fuel supplied to the injection from the low pressure fuel injection valve. Therefore, it is possible to provide a fuel supply control device that can sufficiently increase the injection amount accuracy from the low-pressure fuel injection valve. The present invention as described above is useful for all fuel supply control devices equipped in a fuel supply system of an internal combustion engine including a fuel pressurization pump that is mechanically driven by the power of the internal combustion engine.

10…エンジン(内燃機関)、11…気筒、12…吸気通路、13…吸気ポート、14…カムシャフト、20…低圧燃料噴射機構、21…燃料タンク、22…フィードポンプ(低圧燃料ポンプ)、23…プレッシャレギュレータ、24…フィルタ、25…低圧燃料供給配管(低圧燃料配管)、25a…分岐配管、26…低圧側デリバリパイプ(低圧燃料配管)、27…ポート噴射用インジェクタ、29…パルセーションダンパ、30…高圧燃料噴射機構、31…高圧燃料ポンプ、31a…加圧室、31f…フォロワリフタ、31g…圧縮スプリング、31h…ポンプハウジング、31p…プランジャ(入力部)、32…吸入制御弁、32c…電磁駆動コイル、32k…スプリング、32v…弁体、34…吐出弁、35…高圧燃料供給配管(高圧燃料配管)、35a…上流側部分、35b…下流側部分、36…高圧側デリバリパイプ(高圧燃料配管)、37…筒内噴射用インジェクタ(高圧燃料噴射弁)、38…燃料圧力センサ、40…燃料供給制御装置、41…ECU(電子制御ユニット)、42…ドライバ回路、Pc1…第1の圧力変動成分、Pc2…第2の圧力変動成分、tr1,tr2,tr3…反射波伝播時間 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Engine (internal combustion engine), 11 ... Cylinder, 12 ... Intake passage, 13 ... Intake port, 14 ... Cam shaft, 20 ... Low pressure fuel injection mechanism, 21 ... Fuel tank, 22 ... Feed pump (low pressure fuel pump), 23 ... pressure regulator, 24 ... filter, 25 ... low pressure fuel supply pipe (low pressure fuel pipe), 25a ... branch pipe, 26 ... low pressure side delivery pipe (low pressure fuel pipe), 27 ... port injection injector, 29 ... pulsation damper, DESCRIPTION OF SYMBOLS 30 ... High pressure fuel injection mechanism, 31 ... High pressure fuel pump, 31a ... Pressurization chamber, 31f ... Follower lifter, 31g ... Compression spring, 31h ... Pump housing, 31p ... Plunger (input part), 32 ... Suction control valve, 32c ... Electromagnetic Drive coil, 32k ... spring, 32v ... valve, 34 ... discharge valve, 35 ... high pressure fuel supply pipe (high Fuel pipe), 35a ... upstream part, 35b ... downstream part, 36 ... high pressure side delivery pipe (high pressure fuel pipe), 37 ... in-cylinder injector (high pressure fuel injection valve), 38 ... fuel pressure sensor, 40 ... Fuel supply control device, 41 ... ECU (electronic control unit), 42 ... driver circuit, Pc1 ... first pressure fluctuation component, Pc2 ... second pressure fluctuation component, tr1, tr2, tr3 ... reflected wave propagation time

Claims (3)

フィードポンプから燃料が供給される低圧燃料配管および前記低圧燃料配管から前記燃料を噴射させる低圧燃料噴射弁を有する低圧燃料噴射機構と、前記低圧燃料配管から前記燃料を吸入して前記フィードポンプからの供給圧レベルより高圧の高圧レベルに加圧する燃料加圧ポンプ、前記燃料加圧ポンプから前記高圧レベルの燃料が供給される高圧燃料配管および前記燃料を前記高圧燃料配管から噴射させる高圧燃料噴射弁を有する高圧燃料噴射機構と、を備えた内燃機関に装備され、少なくとも前記低圧燃料噴射弁および前記高圧燃料噴射弁による燃料噴射量を制御する燃料供給制御装置であって、
前記燃料加圧ポンプから前記低圧燃料配管内の燃料に伝播されて前記低圧燃料噴射弁側に伝わる第1の圧力変動成分と、前記低圧燃料配管内で反射した後に前記低圧燃料配管内を往復して再度前記低圧燃料噴射弁側に伝播される複数の第2の圧力変動成分とに基づいて、前記低圧燃料噴射弁による燃料噴射量を制御することを特徴とする燃料供給制御装置。
A low-pressure fuel injection mechanism having a low-pressure fuel pipe to which fuel is supplied from a feed pump and a low-pressure fuel injection valve for injecting the fuel from the low-pressure fuel pipe; A fuel pressurizing pump for pressurizing to a high pressure level higher than a supply pressure level, a high pressure fuel pipe to which the fuel at the high pressure level is supplied from the fuel pressurizing pump, and a high pressure fuel injection valve for injecting the fuel from the high pressure fuel pipe. A fuel supply control device for controlling a fuel injection amount by at least the low-pressure fuel injection valve and the high-pressure fuel injection valve.
The first pressure fluctuation component transmitted from the fuel pressurization pump to the fuel in the low pressure fuel pipe and transmitted to the low pressure fuel injection valve side is reflected in the low pressure fuel pipe and then reciprocated in the low pressure fuel pipe. A fuel supply control device that controls the fuel injection amount by the low-pressure fuel injection valve based on the plurality of second pressure fluctuation components propagated again to the low-pressure fuel injection valve side.
前記燃料加圧ポンプから前記低圧燃料配管内の燃料に伝播される前記第1の圧力変動成分の圧力波の伝播速度および減衰係数に基づいて、前記第2の圧力変動成分を推定することを特徴とする請求項1に記載の燃料供給制御装置。   The second pressure fluctuation component is estimated based on a propagation speed and a damping coefficient of a pressure wave of the first pressure fluctuation component propagated from the fuel pressurization pump to the fuel in the low-pressure fuel pipe. The fuel supply control device according to claim 1. 前記燃料加圧ポンプが、回転するカムによって往復駆動される入力部を有しており、
前記第1の圧力変動成分は、前記カムの回転速度および回転角度位置に基づいて推定されることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の燃料供給制御装置。
The fuel pressurization pump has an input portion that is reciprocally driven by a rotating cam;
The fuel supply control device according to claim 1, wherein the first pressure fluctuation component is estimated based on a rotational speed and a rotational angle position of the cam.
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106988913A (en) * 2016-01-20 2017-07-28 罗伯特·博世有限公司 The method of the intake manifold injection of internal combustion engine of the control with knockdown intake manifold injection equipment and direct spraying equipment
EP3199789A1 (en) * 2016-01-27 2017-08-02 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Control system of internal combustion engine
EP3199788A1 (en) * 2016-01-27 2017-08-02 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Control device for internal combustion engine
JP2017133419A (en) * 2016-01-27 2017-08-03 トヨタ自動車株式会社 Control device for internal combustion engine
CN108350819A (en) * 2015-11-05 2018-07-31 丰田自动车株式会社 The control device of internal combustion engine
CN108425757A (en) * 2017-02-13 2018-08-21 丰田自动车株式会社 Fuel injection controller and fuel injection control device for internal combustion engine
JP2020002875A (en) * 2018-06-28 2020-01-09 トヨタ自動車株式会社 Control device of internal combustion engine
JP7331776B2 (en) 2020-05-21 2023-08-23 トヨタ自動車株式会社 Fuel pressure estimation system, data analysis device, control device for fuel supply device

Cited By (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10895216B2 (en) 2015-11-05 2021-01-19 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Control device of internal combustion engine
CN108350819A (en) * 2015-11-05 2018-07-31 丰田自动车株式会社 The control device of internal combustion engine
CN106988913A (en) * 2016-01-20 2017-07-28 罗伯特·博世有限公司 The method of the intake manifold injection of internal combustion engine of the control with knockdown intake manifold injection equipment and direct spraying equipment
US9938923B2 (en) 2016-01-27 2018-04-10 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Control system of internal combustion engine
JP2017133420A (en) * 2016-01-27 2017-08-03 トヨタ自動車株式会社 Control device for internal combustion engine
JP2017133421A (en) * 2016-01-27 2017-08-03 トヨタ自動車株式会社 Control device of internal combustion engine
CN107013353A (en) * 2016-01-27 2017-08-04 丰田自动车株式会社 The control system of internal combustion engine
CN107013352A (en) * 2016-01-27 2017-08-04 丰田自动车株式会社 The control device of internal combustion engine
CN107013351A (en) * 2016-01-27 2017-08-04 丰田自动车株式会社 Control device for internal combustion engine
EP3203057A1 (en) * 2016-01-27 2017-08-09 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Control system of internal combustion engine
CN107013351B (en) * 2016-01-27 2020-01-21 丰田自动车株式会社 Control device for internal combustion engine
EP3199788A1 (en) * 2016-01-27 2017-08-02 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Control device for internal combustion engine
JP2017133419A (en) * 2016-01-27 2017-08-03 トヨタ自動車株式会社 Control device for internal combustion engine
US10125714B2 (en) 2016-01-27 2018-11-13 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Control device for internal combustion engine
US10151266B2 (en) 2016-01-27 2018-12-11 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Control system of internal combustion engine
CN107013352B (en) * 2016-01-27 2020-01-03 丰田自动车株式会社 Control device for internal combustion engine
EP3199789A1 (en) * 2016-01-27 2017-08-02 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Control system of internal combustion engine
CN108425757A (en) * 2017-02-13 2018-08-21 丰田自动车株式会社 Fuel injection controller and fuel injection control device for internal combustion engine
CN108425757B (en) * 2017-02-13 2021-05-28 丰田自动车株式会社 Fuel injection controller and fuel injection control method for internal combustion engine
JP2020002875A (en) * 2018-06-28 2020-01-09 トヨタ自動車株式会社 Control device of internal combustion engine
JP7020318B2 (en) 2018-06-28 2022-02-16 トヨタ自動車株式会社 Internal combustion engine control device
JP7331776B2 (en) 2020-05-21 2023-08-23 トヨタ自動車株式会社 Fuel pressure estimation system, data analysis device, control device for fuel supply device

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