JP2015124716A - Fuel supply device of internal combustion engine - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fuel supply device of an internal combustion engine capable of improving control accuracy of fuel pressure and capable of reducing power consumption of a low-pressure pump.SOLUTION: A low-pressure pump discharge amount is controlled according to detected operation states NE, TREQ of an internal combustion engine (step 2), and a high-pressure pump is controlled so that a fuel pressure PF to be a fuel pressure on a fuel injection valve side with respect to the high-pressure pump becomes a set target fuel pressure PFOBJ (steps 8, 10, 12). Also, the low-pressure pump discharge amount is suppressed so that the maximum value of the set target fuel pressure PFOBJ becomes an attainable amount by control of the high-pressure pump.

Description

本発明は、内燃機関の燃料噴射弁に燃料を供給する内燃機関の燃料供給装置に関する。   The present invention relates to a fuel supply device for an internal combustion engine that supplies fuel to a fuel injection valve of the internal combustion engine.

従来、この種の燃料供給装置として、例えば特許文献1に開示されたものが知られている。この燃料供給装置は、電動式の低圧ポンプと、ピストン式の高圧ポンプと、高圧ポンプ及び燃料噴射弁に接続されたデリバリパイプを備えている。燃料供給装置では、燃料タンク内の燃料が、低圧ポンプにより吸込まれるとともに、高圧ポンプ側に吐出され、低圧ポンプから吐出された燃料は、高圧ポンプによって、昇圧された状態でデリバリパイプ側に吐出される。また、デリバリパイプ内の燃料の圧力である燃圧が目標燃圧になるように、高圧ポンプからの燃料の吐出量(以下「高圧ポンプ吐出量」という)が制御される。   Conventionally, as this type of fuel supply device, for example, one disclosed in Patent Document 1 is known. The fuel supply device includes an electric low pressure pump, a piston type high pressure pump, and a delivery pipe connected to the high pressure pump and the fuel injection valve. In the fuel supply device, the fuel in the fuel tank is sucked by the low pressure pump and discharged to the high pressure pump side, and the fuel discharged from the low pressure pump is discharged to the delivery pipe side in a pressurized state by the high pressure pump. Is done. Further, the amount of fuel discharged from the high-pressure pump (hereinafter referred to as “high-pressure pump discharge amount”) is controlled so that the fuel pressure that is the pressure of the fuel in the delivery pipe becomes the target fuel pressure.

さらに、低圧ポンプからの燃料の吐出量(以下「低圧ポンプ吐出量」という)が、内燃機関の運転状態に応じて制御される。具体的には、低圧ポンプ吐出量は、内燃機関の回転数が低いほど、また、内燃機関の負荷が小さいほど、より小さな値に制御される。さらに、低圧ポンプ吐出量は、高圧ポンプ吐出量が少ないほど、より小さな値に制御される。   Further, the amount of fuel discharged from the low-pressure pump (hereinafter referred to as “low-pressure pump discharge amount”) is controlled in accordance with the operating state of the internal combustion engine. Specifically, the discharge amount of the low-pressure pump is controlled to a smaller value as the rotational speed of the internal combustion engine is lower and as the load on the internal combustion engine is smaller. Furthermore, the low-pressure pump discharge amount is controlled to a smaller value as the high-pressure pump discharge amount is smaller.

特開2009−221906号公報(第5頁〜第7頁)JP2009-221906 (pages 5-7)

低圧ポンプ吐出量は、低圧ポンプに供給される電力の変化に対して、すぐには変化せず、ある程度の遅れをもって変化する。上述したように、従来の燃料供給装置では、低圧ポンプ吐出量が、内燃機関の回転数及び負荷ならびに高圧ポンプ吐出量に応じて、その都度、変更される。このため、例えば、目標燃圧が急増した場合には、燃圧(デリバリパイプ内の燃料の圧力)を目標燃圧になるように制御するために必要な高圧ポンプ吐出量に対して、低圧ポンプから高圧ポンプに吐出される燃料が不足する可能性がある。その場合には、高圧ポンプ吐出量を制御しても、燃圧を目標燃圧になるように制御することができず、その制御精度が低下してしまう。   The discharge amount of the low-pressure pump does not change immediately with respect to the change in the power supplied to the low-pressure pump, but changes with a certain delay. As described above, in the conventional fuel supply device, the low-pressure pump discharge amount is changed each time according to the rotation speed and load of the internal combustion engine and the high-pressure pump discharge amount. For this reason, for example, when the target fuel pressure rapidly increases, the low pressure pump to the high pressure pump with respect to the high pressure pump discharge amount necessary for controlling the fuel pressure (pressure of fuel in the delivery pipe) to become the target fuel pressure. There is a possibility that the amount of fuel discharged will be insufficient. In that case, even if the discharge amount of the high-pressure pump is controlled, the fuel pressure cannot be controlled to the target fuel pressure, and the control accuracy is lowered.

本発明は、以上のような課題を解決するためになされたものであり、燃圧の制御精度を向上させることができるとともに、低圧ポンプの消費電力を低減することができる内燃機関の燃料供給装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and provides a fuel supply device for an internal combustion engine that can improve the control accuracy of the fuel pressure and reduce the power consumption of the low-pressure pump. The purpose is to provide.

上記の目的を達成するために、請求項1に係る発明は、内燃機関3の燃料噴射弁4に燃料を供給する内燃機関の燃料供給装置1であって、燃料タンク11内の燃料を燃料噴射弁4側に吐出する、電動式の低圧ポンプ12と、内燃機関3の運転状態を検出する運転状態検出手段(実施形態における(以下、本項において同じ)ECU2、クランク角センサ32、アクセル開度センサ33、ステップ1)と、検出された内燃機関3の運転状態(エンジン回転数NE、要求トルクTREQ)に応じて、低圧ポンプ12からの燃料の吐出量である低圧ポンプ吐出量QLPOを制御する低圧ポンプ制御手段(ECU2、ステップ2)と、低圧ポンプ12から吐出された燃料を、吸い込むとともに、昇圧した状態で燃料噴射弁4側に吐出する高圧ポンプ20と、高圧ポンプ20よりも燃料噴射弁4側の燃料の圧力の目標値である目標燃圧PFOBJを、内燃機関3の運転状態に応じて設定する目標燃圧設定手段(ECU2、ステップ6)と、高圧ポンプ20よりも燃料噴射弁4側の燃料の圧力である燃圧PFが設定された目標燃圧PFOBJになるように、高圧ポンプ20を制御する高圧ポンプ制御手段(ECU2、ステップ8、10、12)と、を備え、低圧ポンプ制御手段は、設定される目標燃圧PFOBJの最大値を高圧ポンプ制御手段による高圧ポンプ20の制御によって実現可能な大きさに、低圧ポンプ吐出量QLPOを抑制することを特徴とする。   In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is a fuel supply device 1 for an internal combustion engine that supplies fuel to a fuel injection valve 4 of the internal combustion engine 3, and injects fuel in a fuel tank 11. An electric low-pressure pump 12 that discharges to the valve 4 side, and an operating state detecting means that detects the operating state of the internal combustion engine 3 (in the embodiment (hereinafter, the same applies in this section)) ECU 2, crank angle sensor 32, accelerator opening The low pressure pump discharge amount QLPO, which is the amount of fuel discharged from the low pressure pump 12, is controlled according to the sensor 33, step 1) and the detected operating state of the internal combustion engine 3 (engine speed NE, required torque TREQ). The low pressure pump control means (ECU 2, step 2) and the high pressure pump 2 that sucks the fuel discharged from the low pressure pump 12 and discharges it to the fuel injection valve 4 side in a pressurized state. Target fuel pressure setting means (ECU 2, step 6) for setting a target fuel pressure PFOBJ, which is a target value of the fuel pressure on the fuel injection valve 4 side of the high-pressure pump 20, in accordance with the operating state of the internal combustion engine 3, and high pressure High-pressure pump control means (ECU 2, steps 8, 10, 12) for controlling the high-pressure pump 20 so that the fuel pressure PF that is the fuel pressure on the fuel injection valve 4 side of the pump 20 becomes the set target fuel pressure PFOBJ; The low-pressure pump control means suppresses the low-pressure pump discharge amount QLPO so that the maximum value of the set target fuel pressure PFOBJ can be realized by the control of the high-pressure pump 20 by the high-pressure pump control means. To do.

この構成によれば、電動式の低圧ポンプから吐出された燃料が、高圧ポンプで昇圧された状態で、燃料噴射弁側に吐出される。また、高圧ポンプよりも燃料噴射弁側の燃料の圧力である燃圧が、検出された内燃機関の運転状態に応じて設定された目標燃圧になるように、高圧ポンプが、高圧ポンプ制御手段によって制御される。さらに、低圧ポンプからの燃料の吐出量である低圧ポンプ吐出量が、内燃機関の運転状態に応じ、低圧ポンプ制御手段によって制御される。この場合、前述した従来の場合と異なり、目標燃圧の最大値を高圧ポンプ制御手段による高圧ポンプの制御によって実現可能な大きさに、低圧ポンプ吐出量を抑制するので、目標燃圧が急増するような場合でも、低圧ポンプから高圧ポンプに燃料を十分に吐出でき、それにより、燃圧を目標燃圧になるように適切に制御できるとともに、その制御精度を向上させることができる。   According to this configuration, the fuel discharged from the electric low-pressure pump is discharged to the fuel injection valve side while being pressurized by the high-pressure pump. Further, the high pressure pump is controlled by the high pressure pump control means so that the fuel pressure that is the fuel pressure on the fuel injection valve side of the high pressure pump becomes the target fuel pressure set according to the detected operating state of the internal combustion engine. Is done. Furthermore, the low-pressure pump discharge amount, which is the fuel discharge amount from the low-pressure pump, is controlled by the low-pressure pump control means in accordance with the operating state of the internal combustion engine. In this case, unlike the above-described conventional case, the discharge amount of the low-pressure pump is suppressed so that the maximum value of the target fuel pressure can be realized by the control of the high-pressure pump by the high-pressure pump control means. Even in this case, the fuel can be sufficiently discharged from the low-pressure pump to the high-pressure pump, whereby the fuel pressure can be appropriately controlled so as to become the target fuel pressure, and the control accuracy can be improved.

また、低圧ポンプ吐出量を、常に大きな一定値に制御するのではなく、内燃機関の運転状態に応じて制御するとともに、目標燃圧の最大値を実現可能な大きさに抑制するので、内燃機関の運転状態に応じて、低圧ポンプの消費電力を低減することができる。このため、例えば、低圧ポンプの電源の充電用の発電機が内燃機関で駆動される場合には、上述した低圧ポンプの消費電力の低減により、内燃機関の燃費を向上させることができる。   In addition, the low-pressure pump discharge amount is not always controlled to a large constant value, but is controlled according to the operating state of the internal combustion engine, and the maximum value of the target fuel pressure is suppressed to a realizable size. The power consumption of the low pressure pump can be reduced according to the operating state. For this reason, for example, when the generator for charging the power source of the low-pressure pump is driven by the internal combustion engine, the fuel consumption of the internal combustion engine can be improved by reducing the power consumption of the low-pressure pump described above.

請求項2に係る発明は、請求項1に記載の内燃機関の燃料供給装置1において、低圧ポンプ制御手段は、内燃機関3の運転状態としての内燃機関3の回転数で規定される所定の複数の回転数領域において、低圧ポンプ吐出量QLPOを、検出された内燃機関3の回転数(エンジン回転数NE)が属する回転数領域が高回転側の領域であるほど、より多くなるように制御するとともに、複数の回転数領域の各々において、当該各回転数領域で設定される目標燃圧PFOBJの最大値を高圧ポンプ制御手段による高圧ポンプ20の制御によって実現可能な値(第1吐出量QLPO1、第2吐出量QLPO2、第3吐出量QLPO3)に、低圧ポンプ吐出量QLPOを抑制することを特徴とする。   According to a second aspect of the present invention, in the fuel supply device 1 for the internal combustion engine according to the first aspect, the low-pressure pump control means is a predetermined plurality defined by the number of revolutions of the internal combustion engine 3 as the operating state of the internal combustion engine 3. The low-pressure pump discharge amount QLPO is controlled so as to increase as the rotational speed region to which the detected rotational speed of the internal combustion engine 3 (engine rotational speed NE) belongs is higher. In addition, in each of the plurality of rotation speed regions, the maximum value of the target fuel pressure PFOBJ set in each rotation speed region can be realized by the control of the high pressure pump 20 by the high pressure pump control means (first discharge amount QLPO1, 2 discharge amount QLPO2 and third discharge amount QLPO3), the low pressure pump discharge amount QLPO is suppressed.

一般に、内燃機関の回転数が高いほど、燃料の噴射可能な期間が短くなるため、より高い燃圧が必要になるので、より多くの低圧ポンプ吐出量が必要になる。上述した構成によれば、内燃機関の運転状態としての内燃機関の回転数で規定される所定の複数の回転数領域において、低圧ポンプ吐出量が、検出された内燃機関の運転状態としての内燃機関の回転数が属する回転数領域が高回転側の領域であるほど、より多くなるように制御される。また、複数の回転数領域の各々において、低圧ポンプ吐出量が、当該各回転数領域で設定される目標燃圧の最大値を高圧ポンプ制御手段による高圧ポンプの制御によって実現可能な値に、抑制される。以上により、内燃機関の回転数が上記の複数の回転数領域のいずれにあるときにも、低圧ポンプ吐出量を、内燃機関の回転数に応じて適切に制御でき、ひいては、燃圧の制御精度を向上させることができる。   In general, the higher the number of revolutions of the internal combustion engine, the shorter the period during which fuel can be injected. Therefore, a higher fuel pressure is required, and therefore a larger amount of low-pressure pump discharge is required. According to the above-described configuration, the internal combustion engine as the operating state of the internal combustion engine in which the low-pressure pump discharge amount is detected in a plurality of predetermined rotational speed regions defined by the rotational speed of the internal combustion engine as the operating state of the internal combustion engine. The higher the rotation speed region to which the rotation number belongs, the higher the rotation speed region. Further, in each of the plurality of rotation speed regions, the discharge amount of the low pressure pump is suppressed to a value that can be achieved by controlling the high pressure pump by the high pressure pump control means with the maximum value of the target fuel pressure set in each rotation speed region. The As described above, the discharge amount of the low-pressure pump can be appropriately controlled according to the rotational speed of the internal combustion engine when the rotational speed of the internal combustion engine is in any of the plurality of rotational speed regions, and the control accuracy of the fuel pressure can be improved. Can be improved.

また、低圧ポンプ吐出量が、複数の回転数領域の各々において、複数の回転数領域の全体において設定される目標燃圧の最大値を実現可能な値に、制御されるのではなく、当該各回転数領域で設定される目標燃圧の最大値を実現可能な値に、抑制される。したがって、低圧ポンプの消費電力を、内燃機関の回転数に応じて適切に低減することができる。   In addition, the discharge amount of the low-pressure pump is not controlled to a value that can achieve the maximum value of the target fuel pressure set in the whole of the plurality of rotation speed regions in each of the plurality of rotation speed regions. The maximum value of the target fuel pressure set in several regions is suppressed to a realizable value. Therefore, the power consumption of the low pressure pump can be appropriately reduced according to the rotational speed of the internal combustion engine.

請求項3に係る発明は、請求項1に記載の内燃機関の燃料供給装置1において、低圧ポンプ制御手段は、内燃機関3の運転状態としての内燃機関3の負荷で規定される所定の複数の負荷領域において、低圧ポンプ吐出量QLPOを、検出された内燃機関3の負荷(要求トルクTREQ)が属する負荷領域が高負荷側の領域であるほど、より多くなるように制御するとともに、複数の負荷領域の各々において、当該各負荷領域で設定される目標燃圧PFOBJの最大値を高圧ポンプ制御手段による高圧ポンプ20の制御によって実現可能な値(第1吐出量QLPO1、第2吐出量QLPO2、第3吐出量QLPO3)に、低圧ポンプ吐出量QLPOを抑制することを特徴とする。   According to a third aspect of the present invention, in the fuel supply device 1 for the internal combustion engine according to the first aspect, the low-pressure pump control means includes a plurality of predetermined plural prescribed by the load of the internal combustion engine 3 as the operating state of the internal combustion engine 3. In the load region, the low-pressure pump discharge amount QLPO is controlled so as to increase as the load region to which the detected load (requested torque TREQ) of the internal combustion engine 3 belongs is higher, and a plurality of loads In each region, the maximum value of the target fuel pressure PFOBJ set in each load region can be realized by the control of the high-pressure pump 20 by the high-pressure pump control means (first discharge amount QLPO1, second discharge amount QLPO2, third The low-pressure pump discharge amount QLPO is suppressed to the discharge amount QLPO3).

一般に、内燃機関の負荷が大きいほど、燃料噴射弁で噴射される燃料の量が多くなるため、より高い燃圧が必要になるので、より多くの低圧ポンプ吐出量が必要になる。上述した構成によれば、内燃機関の運転状態としての内燃機関の負荷で規定される所定の複数の負荷領域において、低圧ポンプ吐出量が、検出された内燃機関の運転状態としての内燃機関の負荷が属する負荷領域が高負荷側の領域であるほど、より多くなるように制御される。また、複数の負荷領域の各々において、低圧ポンプ吐出量が、当該各負荷領域で設定される目標燃圧の最大値を高圧ポンプ制御手段による高圧ポンプの制御によって実現可能な値に、抑制される。以上により、内燃機関の負荷が上記の複数の負荷領域のいずれにあるときにも、低圧ポンプ吐出量を、内燃機関の負荷に応じて適切に制御でき、ひいては、燃圧の制御精度を向上させることができる。   In general, as the load on the internal combustion engine increases, the amount of fuel injected by the fuel injection valve increases, so that a higher fuel pressure is required, and therefore a larger amount of low-pressure pump discharge is required. According to the configuration described above, the load of the internal combustion engine as the operating state of the internal combustion engine in which the low-pressure pump discharge amount is detected in a plurality of predetermined load regions defined by the load of the internal combustion engine as the operating state of the internal combustion engine. It is controlled to increase as the load region to which is belongs is the region on the high load side. Further, in each of the plurality of load regions, the low-pressure pump discharge amount is suppressed to a value that can be achieved by controlling the high-pressure pump by the high-pressure pump control means with the maximum value of the target fuel pressure set in each load region. As described above, when the load of the internal combustion engine is in any of the plurality of load regions, the discharge amount of the low-pressure pump can be appropriately controlled according to the load of the internal combustion engine, thereby improving the control accuracy of the fuel pressure. Can do.

また、低圧ポンプ吐出量が、複数の負荷領域の各々において、複数の負荷領域の全体において設定される目標燃圧の最大値を実現可能な値に、制御されるのではなく、当該各負荷領域で設定される目標燃圧の最大値を実現可能な値に、抑制される。したがって、低圧ポンプの消費電力を、内燃機関の負荷に応じて適切に低減することができる。   Further, the discharge amount of the low pressure pump is not controlled to a value at which the maximum value of the target fuel pressure set in the whole of the plurality of load regions can be realized in each of the plurality of load regions. The maximum value of the set target fuel pressure is suppressed to a realizable value. Therefore, the power consumption of the low pressure pump can be appropriately reduced according to the load of the internal combustion engine.

請求項4に係る発明は、請求項1ないし3のいずれかに記載の内燃機関の燃料供給装置1において、高圧ポンプ20の吸込側には、高圧ポンプ20から吐出される燃料の量を調整するための常開式の電磁弁(吸込チェック弁22、電磁アクチュエータ23)が設けられており、高圧ポンプ制御手段は、高圧ポンプ20からの燃料の吐出量を、燃圧PFが目標燃圧PFOBJになるように、電磁弁を介して制御することを特徴とする。   According to a fourth aspect of the present invention, in the fuel supply device 1 for an internal combustion engine according to any one of the first to third aspects, the amount of fuel discharged from the high pressure pump 20 is adjusted on the suction side of the high pressure pump 20. Are provided with normally open solenoid valves (suction check valve 22, electromagnetic actuator 23), and the high pressure pump control means sets the fuel discharge amount from the high pressure pump 20 so that the fuel pressure PF becomes the target fuel pressure PFOBJ. Further, the control is performed through an electromagnetic valve.

この構成によれば、高圧ポンプの吸込側に、高圧ポンプから吐出される燃料の量を調整するための常開式の電磁弁が設けられている。この種の高圧ポンプでは、高圧ポンプで昇圧された燃料の圧力は、吸込側の電磁弁に対し、背圧として作用するので、通電により電磁弁を一旦、閉弁した後には、電磁弁に通電しなくても、この背圧により電磁弁を閉弁状態に維持することができる。このため、高圧ポンプからの燃料の吐出量(以下「高圧ポンプ吐出量」という)を変更するにあたり、電磁弁の閉弁タイミングを制御するだけで足り、また、電磁弁を閉弁するための電磁弁への通電時間(期間)を、一定の比較的短い時間に設定することができる。したがって、請求項1に係る発明による前述した効果と相まって、装置全体の消費電力を低減することができる。   According to this configuration, the normally open solenoid valve for adjusting the amount of fuel discharged from the high pressure pump is provided on the suction side of the high pressure pump. In this type of high-pressure pump, the fuel pressure boosted by the high-pressure pump acts as a back pressure for the solenoid valve on the suction side. Therefore, once the solenoid valve is closed once by energization, the solenoid valve is energized. Without this, the back pressure can keep the solenoid valve closed. For this reason, in changing the amount of fuel discharged from the high pressure pump (hereinafter referred to as “high pressure pump discharge amount”), it is only necessary to control the closing timing of the solenoid valve, and the solenoid valve for closing the solenoid valve is sufficient. The energization time (period) to the valve can be set to a certain relatively short time. Therefore, coupled with the above-described effect of the invention according to claim 1, the power consumption of the entire apparatus can be reduced.

本発明の実施形態による内燃機関の燃料供給装置を、これを適用した内燃機関とともに概略的に示す図である。1 is a diagram schematically showing a fuel supply device for an internal combustion engine according to an embodiment of the present invention, together with an internal combustion engine to which the fuel supply device is applied. 燃料供給装置のECUなどを示すブロック図である。It is a block diagram which shows ECU etc. of a fuel supply apparatus. 吸込行程の終了時における高圧ポンプを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the high pressure pump at the time of completion | finish of a suction stroke. スピル行程中の高圧ポンプを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the high pressure pump in a spill process. 吐出行程の終了時(吸込行程の開始時)における高圧ポンプを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the high pressure pump at the time of completion | finish of a discharge stroke (at the time of the start of a suction stroke). ECUによって実行されるポンプ制御処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the pump control process performed by ECU. ポンプ制御処理で用いられるELOBJマップの一例である。It is an example of the ELOBJ map used by pump control processing. 低圧ポンプ吐出量、通電開始タイミング及び要求トルクの推移の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of transition of a low pressure pump discharge amount, energization start timing, and a request torque.

以下、図面を参照しながら、本発明の好ましい実施形態を詳細に説明する。図1に示す内燃機関(以下「エンジン」という)3は、車両(図示せず)用の4サイクル式のガソリンエンジンであり、4つの気筒3a(#1〜#4)を有している。また、エンジン3には、気筒3aごとに燃料噴射弁(以下「インジェクタ」という)4及び点火プラグ(図示せず)が設けられるとともに、各インジェクタ4に燃料を供給する燃料供給装置1が設けられている。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. An internal combustion engine (hereinafter referred to as “engine”) 3 shown in FIG. 1 is a four-cycle gasoline engine for a vehicle (not shown), and includes four cylinders 3a (# 1 to # 4). In addition, the engine 3 is provided with a fuel injection valve (hereinafter referred to as “injector”) 4 and a spark plug (not shown) for each cylinder 3 a, and a fuel supply device 1 that supplies fuel to each injector 4. ing.

エンジン3の燃料は、各インジェクタ4から対応する気筒3a内に直接、噴射されるとともに、気筒3a内に生成された混合気が、点火プラグによって点火される。すなわち、エンジン3は、筒内噴射式のエンジンである。インジェクタ4の開閉は、後述するECU2(図2参照)からの制御信号によって制御され、それにより、開弁タイミングによって燃料噴射時期が、開弁時間によって燃料噴射量が制御される。なお、図2では、便宜上、インジェクタ4を1つのみ示している。   The fuel of the engine 3 is directly injected into the corresponding cylinder 3a from each injector 4, and the air-fuel mixture generated in the cylinder 3a is ignited by a spark plug. That is, the engine 3 is an in-cylinder injection type engine. The opening and closing of the injector 4 is controlled by a control signal from an ECU 2 (see FIG. 2) described later, whereby the fuel injection timing is controlled by the valve opening timing and the fuel injection amount is controlled by the valve opening time. In FIG. 2, only one injector 4 is shown for convenience.

上記の燃料供給装置1は、燃料を貯留する燃料タンク11と、燃料タンク11内に設けられた低圧ポンプ12と、高圧ポンプ20を備えている。   The fuel supply apparatus 1 includes a fuel tank 11 for storing fuel, a low-pressure pump 12 provided in the fuel tank 11, and a high-pressure pump 20.

低圧ポンプ12は、ECU2により制御される電動タイプのものであり、電源としての12Vバッテリ(図示せず)に接続されていて、エンジン3の運転中は常に運転される。低圧ポンプ12からの燃料の吐出量は、12Vバッテリから供給される電力が大きいほど、より多くなる。この12Vバッテリは、エンジン3を動力減とする発電機によって充電される。また、低圧ポンプ12には、燃料吸込路13、低圧デリバリパイプ14及び燃料戻し路15が接続されている。低圧ポンプ12は、燃料タンク11内の燃料を、燃料吸込路13を介して吸い込み、所定の低圧のフィード圧(例えば392kPa)まで昇圧した後、低圧デリバリパイプ14に吐出するとともに、余分な燃料を燃料戻し路15を介して、燃料タンク11内に戻す。また、低圧デリバリパイプ14の下流側端部には、上記の高圧ポンプ20が接続されており、低圧ポンプ12から低圧デリバリパイプ14に吐出された低圧の燃料は、高圧ポンプ20に供給される。   The low-pressure pump 12 is an electric type controlled by the ECU 2, is connected to a 12V battery (not shown) as a power source, and is always operated while the engine 3 is operating. The amount of fuel discharged from the low-pressure pump 12 increases as the power supplied from the 12V battery increases. The 12V battery is charged by a generator that reduces the power of the engine 3. In addition, a fuel suction passage 13, a low pressure delivery pipe 14, and a fuel return passage 15 are connected to the low pressure pump 12. The low-pressure pump 12 sucks the fuel in the fuel tank 11 through the fuel suction passage 13, raises the fuel to a predetermined low-pressure feed pressure (for example, 392 kPa), and then discharges the excess fuel to the low-pressure delivery pipe 14. It returns to the fuel tank 11 through the fuel return path 15. The high-pressure pump 20 is connected to the downstream end of the low-pressure delivery pipe 14, and the low-pressure fuel discharged from the low-pressure pump 12 to the low-pressure delivery pipe 14 is supplied to the high-pressure pump 20.

高圧ポンプ20は、エンジン3のクランクシャフト(図示せず)に連結された容積式のものであり、高圧デリバリパイプ16に接続されている。高圧ポンプ20は、クランクシャフトで駆動されることにより、低圧ポンプ12から供給された低圧の燃料をさらに昇圧し、高圧デリバリパイプ16に吐出する。高圧ポンプ20の詳細については後述する。   The high-pressure pump 20 is a positive displacement pump coupled to a crankshaft (not shown) of the engine 3 and is connected to the high-pressure delivery pipe 16. The high-pressure pump 20 is driven by the crankshaft to further increase the pressure of the low-pressure fuel supplied from the low-pressure pump 12 and discharge it to the high-pressure delivery pipe 16. Details of the high-pressure pump 20 will be described later.

また、高圧デリバリパイプ16には、前述した4つのインジェクタ4が並列に設けられている。高圧ポンプ20から高圧デリバリパイプ16に吐出された高圧の燃料は、各インジェクタ4に供給され、インジェクタ4の開弁に伴い、対応する気筒3a内に噴射される。さらに、高圧デリバリパイプ16には、燃圧センサ31が設けられており、高圧デリバリパイプ16内の燃料の圧力(以下「燃圧」という)PFは燃圧センサ31によって検出され、その検出信号はECU2に入力される。   The high pressure delivery pipe 16 is provided with the above-described four injectors 4 in parallel. The high-pressure fuel discharged from the high-pressure pump 20 to the high-pressure delivery pipe 16 is supplied to each injector 4 and is injected into the corresponding cylinder 3a when the injector 4 is opened. Further, the high-pressure delivery pipe 16 is provided with a fuel pressure sensor 31, and the fuel pressure (hereinafter referred to as “fuel pressure”) PF in the high-pressure delivery pipe 16 is detected by the fuel pressure sensor 31, and the detection signal is input to the ECU 2. Is done.

また、燃料供給装置1は、高圧ポンプ20をバイパスするバイパス管17を備えており、バイパス管17には、リリーフ弁18が設けられている。リリーフ弁18は、機械式のものであり、高圧デリバリパイプ16内の燃圧PFが所定のリリーフ圧(例えば25MPa)に達したときに開弁し、高圧デリバリパイプ16から低圧デリバリパイプ14へ燃料を逃がすことによって、燃圧PFをリリーフ圧を超えないように制限する。   In addition, the fuel supply device 1 includes a bypass pipe 17 that bypasses the high-pressure pump 20, and a relief valve 18 is provided in the bypass pipe 17. The relief valve 18 is of a mechanical type and opens when the fuel pressure PF in the high pressure delivery pipe 16 reaches a predetermined relief pressure (for example, 25 MPa), and fuel is supplied from the high pressure delivery pipe 16 to the low pressure delivery pipe 14. By letting it escape, the fuel pressure PF is limited so as not to exceed the relief pressure.

高圧ポンプ20は、図3〜図5に示すように、ポンプ本体21と、ポンプ本体21内に収容された吸込チェック弁22及び吐出チェック弁24と、吸込チェック弁22を駆動するための電磁アクチュエータ23と、駆動カム19によって駆動されるプランジャ25などを備えている。駆動カム19は、周方向に等間隔で配置された4つのカム山19aを有するとともに、エンジン3の排気カムシャフト(図示せず)に一体に設けられており、クランクシャフトが2回転する間に、1回転する。   As shown in FIGS. 3 to 5, the high-pressure pump 20 includes a pump body 21, a suction check valve 22 and a discharge check valve 24 housed in the pump body 21, and an electromagnetic actuator for driving the suction check valve 22. 23, a plunger 25 driven by a drive cam 19, and the like. The drive cam 19 has four cam peaks 19a arranged at equal intervals in the circumferential direction, and is provided integrally with an exhaust camshaft (not shown) of the engine 3, so that the crankshaft rotates twice. Rotate once.

ポンプ本体21の内部には、燃料を昇圧するための昇圧室21aが形成されており、この昇圧室21aは、吸込口21bを介して低圧デリバリパイプ14に連通するとともに、吐出口21cを介して高圧デリバリパイプ16に連通している。また、吸込チェック弁22は、昇圧室21aの入口を開閉するものであり、昇圧室21a内に収容されるとともに、弁体22a及びコイルばね22bを備えている。この弁体22aは、昇圧室21aの入口を開放する開弁位置(図3に示す位置)と、昇圧室21aの入口を閉鎖する閉弁位置(図5に示す位置)との間で移動自在に設けられるとともに、コイルばね22bによって、閉弁位置側に付勢されている。   A booster chamber 21a for boosting fuel is formed inside the pump body 21, and this booster chamber 21a communicates with the low-pressure delivery pipe 14 via a suction port 21b and via a discharge port 21c. It communicates with the high pressure delivery pipe 16. The suction check valve 22 opens and closes the inlet of the boosting chamber 21a, is accommodated in the boosting chamber 21a, and includes a valve body 22a and a coil spring 22b. The valve body 22a is freely movable between a valve opening position for opening the inlet of the pressure increasing chamber 21a (position shown in FIG. 3) and a valve closing position for closing the inlet of the pressure increasing chamber 21a (position shown in FIG. 5). And is biased toward the valve closing position by the coil spring 22b.

電磁アクチュエータ23は、吸込チェック弁22とともにスピル弁機構を構成するものであり、アクチュエータ本体23a、コイル23b、アーマチュア23c及びコイルばね23dを有している。コイル23bは、アクチュエータ本体23a内に収容され、ECU2に電気的に接続されている。コイル23bは、通電により励磁されるとともに、通電の停止によって非励磁状態に保持される。コイル23bへの通電は、ECU2によって制御される。   The electromagnetic actuator 23 constitutes a spill valve mechanism together with the suction check valve 22, and includes an actuator body 23a, a coil 23b, an armature 23c, and a coil spring 23d. The coil 23b is accommodated in the actuator body 23a and is electrically connected to the ECU 2. The coil 23b is excited by energization and is held in a non-excited state by stopping energization. Energization of the coil 23b is controlled by the ECU 2.

また、アーマチュア23cは、その先端部が吸込チェック弁22側に突出する所定の原点位置(図3及び図4に示す位置)と、吸込チェック弁22側から退避する所定の動作位置(図5に示す位置)との間で移動自在に、アクチュエータ本体23a内に収容されている。アーマチュア23cは、コイル23bが非励磁状態のときに、コイルばね23dの付勢力によって原点位置に保持されるとともに、コイル23bが励磁されたときに、その電磁力によって、コイルばね23dの付勢力に抗しながら、動作位置側に吸引される。   In addition, the armature 23c has a predetermined origin position (a position shown in FIGS. 3 and 4) whose tip protrudes toward the suction check valve 22 side, and a predetermined operation position (see FIG. 5) that retreats from the suction check valve 22 side. Between the actuator body 23a and the actuator body 23a. The armature 23c is held at the origin position by the urging force of the coil spring 23d when the coil 23b is in a non-excited state, and is applied to the urging force of the coil spring 23d by the electromagnetic force when the coil 23b is excited. While resisting, it is sucked to the operating position side.

さらに、電磁アクチュエータ23のコイルばね23dの付勢力は、吸込チェック弁22のコイルばね22bの付勢力よりも大きい値に設定されており、それにより、吸込チェック弁22は、コイル23bが非励磁状態のときに、原点位置にあるアーマチュア23cによって開弁状態に保持される(図4参照)。   Further, the urging force of the coil spring 23d of the electromagnetic actuator 23 is set to a value larger than the urging force of the coil spring 22b of the suction check valve 22, so that the coil 23b is not excited in the suction check valve 22. At this time, the valve is kept open by the armature 23c at the origin (see FIG. 4).

吐出チェック弁24は、昇圧室21aの出口を開閉するものであり、昇圧室21aと吐出口21cとの間の弁室21d内に収容されるとともに、弁体24a及びコイルばね24bを備えている。この弁体24aは、昇圧室21aの出口を開放する開弁位置(図5に示す位置)と、昇圧室21aの出口を閉鎖する閉弁位置(図3及び図4に示す位置)との間で移動自在に設けられるとともに、コイルバネ24bによって、閉弁位置側に付勢されている。   The discharge check valve 24 opens and closes the outlet of the boosting chamber 21a, is accommodated in the valve chamber 21d between the boosting chamber 21a and the discharge port 21c, and includes a valve body 24a and a coil spring 24b. . This valve body 24a is located between a valve opening position (the position shown in FIG. 5) for opening the outlet of the pressure increasing chamber 21a and a valve closing position (the position shown in FIGS. 3 and 4) for closing the outlet of the pressure increasing chamber 21a. And is urged toward the valve closing position by the coil spring 24b.

また、プランジャ25は、その一端部が昇圧室21a内に突出する所定の突出位置[図5に示す位置(上死点位置)]と、昇圧室21aから退避する所定の退避位置[図3に示す位置(下死点位置)]との間で摺動自在に、ポンプ本体21のプランジャバレル21e内に収容されている。プランジャ25の他端部には、ばね座26が取り付けられており、プランジャ25及びばね座26は、ばねホルダ28を介して駆動カム19に当接している。   In addition, the plunger 25 has a predetermined protruding position [a position shown in FIG. 5 (top dead center position)] at which one end protrudes into the boosting chamber 21a and a predetermined retracted position [see FIG. It is accommodated in the plunger barrel 21e of the pump body 21 so as to be slidable between the position shown in FIG. A spring seat 26 is attached to the other end portion of the plunger 25, and the plunger 25 and the spring seat 26 are in contact with the drive cam 19 via a spring holder 28.

さらに、ばね座26とポンプ本体21の間には、コイルばね27が設けられており、このコイルばね27によって、プランジャ25は退避位置側に付勢されている。以上の構成により、プランジャ25は、駆動カム19の回転中、コイルばね27の付勢力によってばねホルダ28を介して駆動カム19のカム面に当接するように保持され、それにより、エンジン3の運転中、駆動カム19によって突出位置と退避位置との間で常に駆動される。   Further, a coil spring 27 is provided between the spring seat 26 and the pump body 21, and the plunger 25 is urged toward the retracted position by the coil spring 27. With the above configuration, the plunger 25 is held so as to abut against the cam surface of the drive cam 19 via the spring holder 28 by the biasing force of the coil spring 27 during the rotation of the drive cam 19, thereby operating the engine 3. In the middle, it is always driven by the drive cam 19 between the protruding position and the retracted position.

次に、以上のように構成された高圧ポンプ20の動作について説明する。高圧ポンプ20では、その1回の運転サイクル中、駆動カム19の回転に伴って、吸込行程、スピル行程及び吐出行程が順に1回ずつ実行される。以下、これらの吸込行程、スピル行程及び吐出行程について、順に説明する。   Next, the operation of the high-pressure pump 20 configured as described above will be described. In the high-pressure pump 20, the suction stroke, the spill stroke, and the discharge stroke are executed once in order in accordance with the rotation of the drive cam 19 during one operation cycle. Hereinafter, the suction stroke, the spill stroke, and the discharge stroke will be described in order.

[吸込行程]
吸込行程では、駆動カム19が図5に示す回転角度位置から図3に示す回転角度位置に向かって図中の時計回りに回転するのに伴い、プランジャ25が突出位置から退避位置に移動するとともに、昇圧室21a内の燃圧が低下し、それによって、吸込チェック弁22が開弁状態になり、低圧ポンプ12からの燃料が昇圧室21a内に吸い込まれる。図5及び図3に示す駆動カム19の回転角度位置は、吸込行程の開始時(吐出行程の終了時)及び吸込行程の終了時における回転角度位置をそれぞれ示しており、吸込行程は、プランジャ25が突出位置(上死点位置)から退避位置(下死点位置)に位置するまでの間に実行される。
[Suction stroke]
In the suction stroke, the plunger 25 moves from the protruding position to the retracted position as the drive cam 19 rotates clockwise from the rotational angle position shown in FIG. 5 toward the rotational angle position shown in FIG. Then, the fuel pressure in the pressure increasing chamber 21a is lowered, whereby the suction check valve 22 is opened, and the fuel from the low pressure pump 12 is sucked into the pressure increasing chamber 21a. The rotation angle position of the drive cam 19 shown in FIGS. 5 and 3 indicates the rotation angle position at the start of the suction stroke (at the end of the discharge stroke) and at the end of the suction stroke, respectively. Is executed from the protruding position (top dead center position) to the retracted position (bottom dead center position).

[スピル行程]
吸込行程に続くスピル行程では、駆動カム19が図3に示す回転角度位置から図4に示す回転角度位置に向かって回転するのに伴い、プランジャ25が退避位置から突出位置に向かって移動する。その際、コイル23bへの通電の停止により電磁アクチュエータ23がオフ状態に制御されることによって、吸込チェック弁22が開弁状態に保持され、それにより、昇圧室21a内の低圧の燃料の一部が低圧ポンプ12側に戻される。
[Spill process]
In the spill stroke following the suction stroke, the plunger 25 moves from the retracted position toward the protruding position as the drive cam 19 rotates from the rotation angle position shown in FIG. 3 toward the rotation angle position shown in FIG. At that time, the electromagnetic actuator 23 is controlled to be in an OFF state by stopping energization of the coil 23b, whereby the suction check valve 22 is held in an open state. Is returned to the low-pressure pump 12 side.

[吐出行程]
スピル行程に続く吐出行程では、駆動カム19が図4に示す回転角度位置から図5に示す回転角度位置に向かって回転するとともに、コイル23bへの通電により電磁アクチュエータ23がオン状態に制御されることによって、吸込チェック弁22が閉弁する。それにより、昇圧室21a内の燃圧が上昇することで、吐出チェック弁24が開弁し、昇圧室21a内の高圧の燃料が高圧デリバリパイプ16に吐出される。この吐出行程中、後述する通電開始タイミングTSHPから通電終了タイミングTEHPまでコイル23bが通電されることによって、電磁アクチュエータ23は、オン状態に制御される。また、昇圧室21a内の高圧の燃料は、吸込チェック弁22の弁体22aに対し、背圧として作用し、それにより、吸込チェック弁22が閉弁状態に保持される。
[Discharge process]
In the discharge stroke following the spill stroke, the drive cam 19 rotates from the rotation angle position shown in FIG. 4 toward the rotation angle position shown in FIG. 5, and the electromagnetic actuator 23 is controlled to be turned on by energizing the coil 23b. As a result, the suction check valve 22 is closed. As a result, the fuel pressure in the boosting chamber 21a rises, so that the discharge check valve 24 is opened, and the high-pressure fuel in the boosting chamber 21a is discharged to the high-pressure delivery pipe 16. During this discharge stroke, the coil 23b is energized from an energization start timing TSHP described later to an energization end timing TEHP, whereby the electromagnetic actuator 23 is controlled to be in an on state. Further, the high-pressure fuel in the pressure increasing chamber 21a acts as a back pressure on the valve body 22a of the suction check valve 22, whereby the suction check valve 22 is held in the closed state.

以上のように、この高圧ポンプ20では、スピル行程中、電磁アクチュエータ23の通電開始タイミングTSHP、すなわち吸込チェック弁22の閉弁タイミングを制御することによって、昇圧室21aから低圧ポンプ12側に戻される燃料の量が変更される。これにより、高圧ポンプ20から高圧デリバリパイプ16側に吐出される燃料の吐出量が調整されることによって、高圧デリバリパイプ16内の燃圧PFが制御される。この場合、これまでに述べた高圧ポンプ20の動作から明らかなように、スピル行程における吸込チェック弁22の閉弁タイミングが早いほど、すなわち、スピル行程における通電開始タイミングTSHPが早いほど、昇圧室21aから低圧ポンプ12側に戻される燃料の量が少なくなり、高圧ポンプ20から吐出される燃料の量が多くなる。   As described above, in the high-pressure pump 20, the energization start timing TSHP of the electromagnetic actuator 23, that is, the closing timing of the suction check valve 22 is controlled during the spill stroke, so that the high-pressure pump 20 returns to the low-pressure pump 12 side. The amount of fuel is changed. Thereby, the fuel pressure PF in the high-pressure delivery pipe 16 is controlled by adjusting the discharge amount of the fuel discharged from the high-pressure pump 20 to the high-pressure delivery pipe 16 side. In this case, as apparent from the operation of the high-pressure pump 20 described so far, the earlier the closing timing of the suction check valve 22 in the spill stroke, that is, the earlier the energization start timing TSHP in the spill stroke, the faster the boost chamber 21a. Therefore, the amount of fuel returned to the low pressure pump 12 side decreases, and the amount of fuel discharged from the high pressure pump 20 increases.

また、エンジン3のクランクシャフトには、マグネットロータ及びMREピックアップ(いずれも図示せず)で構成されたクランク角センサ32が設けられている(図2参照)。クランク角センサ32は、クランクシャフトの回転に伴い、パルス信号であるCRK信号及びTDC信号を出力する。   The crankshaft of the engine 3 is provided with a crank angle sensor 32 composed of a magnet rotor and an MRE pickup (both not shown) (see FIG. 2). The crank angle sensor 32 outputs a CRK signal and a TDC signal that are pulse signals as the crankshaft rotates.

CRK信号は、所定クランク角ごとに発生し、出力される。ECU2は、このCRK信号に基づいて、エンジン3の回転数(以下「エンジン回転数」という)NEを算出する。TDC信号は、いずれかの気筒3aにおいてエンジン3のピストン(図示せず)が吸気行程開始時のTDC(上死点)付近の所定のクランク角位置(以下「基準クランク角位置」という)にあることを表す信号である。本実施形態では、エンジン3が4つの気筒3aを有するため、TDC信号は、クランク角180°ごとに発生し、出力される。また、エンジン3には、気筒判別センサ(図示せず)が設けられており、気筒判別センサは、気筒3aを判別するためのパルス信号である気筒判別信号をECU2に入力する。ECU2は、これらのCRK信号、TDC信号及び気筒判別信号に応じて、前述した駆動カム19の回転角度位置を算出する。   The CRK signal is generated and output at every predetermined crank angle. The ECU 2 calculates the engine speed (hereinafter referred to as “engine speed”) NE of the engine 3 based on the CRK signal. The TDC signal is at a predetermined crank angle position (hereinafter referred to as “reference crank angle position”) near the TDC (top dead center) at the start of the intake stroke of the piston (not shown) of the engine 3 in any cylinder 3a. It is a signal representing this. In the present embodiment, since the engine 3 has four cylinders 3a, a TDC signal is generated and output at every crank angle of 180 °. The engine 3 is provided with a cylinder discrimination sensor (not shown). The cylinder discrimination sensor inputs a cylinder discrimination signal, which is a pulse signal for discriminating the cylinder 3a, to the ECU 2. The ECU 2 calculates the rotational angle position of the drive cam 19 described above according to these CRK signal, TDC signal and cylinder discrimination signal.

さらに、ECU2には、アクセル開度センサ33から、車両のアクセルペダル(図示せず)の操作量(以下「アクセル開度」という)APを表す検出信号が入力される。   Further, the ECU 2 receives from the accelerator opening sensor 33 a detection signal indicating an operation amount (hereinafter referred to as “accelerator opening”) AP of an accelerator pedal (not shown) of the vehicle.

ECU2は、CPU、RAM、ROM及び入出力インターフェース(いずれも図示せず)などから成るマイクロコンピュータ(図示せず)で構成されている。ECU2は、前述した各種のセンサ31〜33からの検出信号に応じ、ROMに記憶された制御プログラムに従って、低圧ポンプ12及び高圧ポンプ20から吐出される燃料の量(以下、それぞれ「低圧ポンプ吐出量」「高圧ポンプ吐出量」という)を制御するために、図6に示すポンプ制御処理を実行する。   The ECU 2 is constituted by a microcomputer (not shown) including a CPU, a RAM, a ROM, an input / output interface (all not shown), and the like. In accordance with the detection signals from the various sensors 31 to 33 described above, the ECU 2 determines the amount of fuel discharged from the low pressure pump 12 and the high pressure pump 20 (hereinafter referred to as “low pressure pump discharge amount”, respectively) according to the control program stored in the ROM. In order to control the “high pressure pump discharge amount”), the pump control process shown in FIG. 6 is executed.

このポンプ制御処理は、エンジン3の運転中、前述したCRK信号の発生に同期して、繰り返し実行される。まず、図6のステップ1(「S1」と図示。以下同じ)では、算出されたエンジン回転数NE及び検出されたアクセル開度APに応じ、所定のマップ(図示せず)を検索することによって、要求トルクTREQを算出する。この要求トルクTREQは、エンジン3に要求されるトルクである。   This pump control process is repeatedly executed in synchronism with the generation of the CRK signal described above during the operation of the engine 3. First, in step 1 of FIG. 6 (illustrated as “S1”, the same applies hereinafter), a predetermined map (not shown) is searched according to the calculated engine speed NE and the detected accelerator pedal opening AP. Then, the required torque TREQ is calculated. This required torque TREQ is a torque required for the engine 3.

次いで、エンジン回転数NEと、算出された要求トルクTREQに応じ、図7に示す所定のELOBJマップを検索することによって、目標供給電力ELOBJを算出する(ステップ2)。この目標供給電力ELOBJは、前述した12Vバッテリから低圧ポンプ12に供給される電力(以下「低圧ポンプ供給電力」という)の目標値である。図7に示すように、このELOBJマップでは、エンジン回転数NE及び要求トルクTREQに応じて、目標供給電力ELOBJを設定するための所定の3つの回転数負荷領域が規定されている。具体的には、目標供給電力ELOBJは、エンジン回転数NE及び要求トルクTREQが低回転・低負荷領域にあるときには、第1目標供給電力ELOBJ1に設定される。また、目標供給電力ELOBJは、エンジン回転数NE及び要求トルクTREQが中回転・中負荷の領域にあるときには、第1目標供給電力ELOBJ1よりも大きい第2目標供給電力ELOBJ2に設定され、高回転・高負荷の領域にあるときには、第2目標供給電力ELOBJ2よりも大きい第3目標供給電力ELOBJ3に設定される。   Next, the target supply power ELOBJ is calculated by searching a predetermined ELOBJ map shown in FIG. 7 according to the engine speed NE and the calculated required torque TREQ (step 2). This target supply power ELOBJ is a target value of power (hereinafter referred to as “low pressure pump supply power”) supplied to the low pressure pump 12 from the 12V battery described above. As shown in FIG. 7, in this ELOBJ map, three predetermined rotation speed load regions for setting the target supply power ELOBJ are defined in accordance with the engine speed NE and the required torque TREQ. Specifically, the target supply power ELOBJ is set to the first target supply power ELOBJ1 when the engine speed NE and the required torque TREQ are in the low rotation / low load region. Further, the target supply power ELOBJ is set to the second target supply power ELOBJ2 that is larger than the first target supply power ELOBJ1 when the engine speed NE and the required torque TREQ are in the middle rotation / medium load region, When in the high load region, the third target supply power ELOBJ3 is set to be larger than the second target supply power ELOBJ2.

また、ELOBJマップでは、第1〜第3目標供給電力ELOBJ1〜ELOBJ3は、エンジン回転数NE及び要求トルクTREQが対応する回転数負荷領域にあるときに算出される目標燃圧PFOBJの最大値を後述する高圧ポンプ吐出量の制御によって実現可能な値に、実験などにより予め設定されている。この目標燃圧PFOBJは、前述した燃圧PF(高圧デリバリパイプ16内の燃料の圧力)の目標値である。すなわち、第1目標供給電力ELOBJ1は、NE及びTREQが低回転・低負荷領域にあるときに算出される目標燃圧PFOBJの最大値を実現可能な値に、設定されている。また、第2目標供給電力ELOBJ2は、NE及びTREQが中回転・中負荷領域にあるときに算出される目標燃圧PFOBJの最大値を実現可能な値に、第3目標供給電力ELOBJ3は、NE及びTREQが高回転・高負荷領域にあるときに算出される目標燃圧PFOBJの最大値を実現可能な値に、それぞれ設定されている。また、上記ステップ2の実行により目標供給電力ELOBJが算出(設定)されると、低圧ポンプ供給電力が、算出された目標供給電力ELOBJになるように制御される。   In the ELOBJ map, the first to third target supply electric powers ELOBJ1 to ELOBJ3 will be described later with the maximum value of the target fuel pressure PFOBJ calculated when the engine speed NE and the required torque TREQ are in the corresponding engine speed load range. A value that can be realized by controlling the discharge amount of the high-pressure pump is set in advance by experiments or the like. This target fuel pressure PFOBJ is a target value of the aforementioned fuel pressure PF (pressure of fuel in the high-pressure delivery pipe 16). That is, the first target supply power ELOBJ1 is set to a value that can realize the maximum value of the target fuel pressure PFOBJ calculated when NE and TREQ are in the low rotation / low load region. In addition, the second target supply power ELOBJ2 is set to a value that can achieve the maximum value of the target fuel pressure PFOBJ calculated when NE and TREQ are in the middle rotation / medium load region, and the third target supply power ELOBJ3 is set to NE and The maximum value of the target fuel pressure PFOBJ calculated when TREQ is in the high rotation / high load region is set to a value that can be realized. Further, when the target supply power ELOBJ is calculated (set) by executing Step 2, the low-pressure pump supply power is controlled to be the calculated target supply power ELOBJ.

ステップ2に続くステップ3では、算出された目標供給電力ELOBJが、その前回値ELOBJZと等しいか否かを判別する。この答がYESで、目標供給電力ELOBJが前回値ELOBJZと等しいときには、目標供給電力ELOBJが変化していないことを表すために、目標供給電力変化フラグF_CHANを「0」に設定し(ステップ4)、後述するステップ6に進む。一方、上記ステップ3の答がNOで、目標供給電力ELOBJが前回値ELOBJZと等しくないときには、目標供給電力ELOBJが変化したことを表すために、目標供給電力変化フラグF_CHANを「1」に設定し(ステップ5)、ステップ6に進む。   In step 3 following step 2, it is determined whether or not the calculated target supply power ELOBJ is equal to the previous value ELOBJZ. When the answer is YES and the target supply power ELOBJ is equal to the previous value ELOBJZ, the target supply power change flag F_CHAN is set to “0” to indicate that the target supply power ELOBJ has not changed (step 4). Then, the process proceeds to Step 6 described later. On the other hand, when the answer to step 3 is NO and the target supply power ELOBJ is not equal to the previous value ELOBJZ, the target supply power change flag F_CHAN is set to “1” to indicate that the target supply power ELOBJ has changed. (Step 5), go to Step 6.

このステップ6では、エンジン回転数NE及び要求トルクTREQに応じ、所定のマップ(図示せず)を検索することによって、前述した目標燃圧PFOBJを算出する。このマップでは、目標燃圧PFOBJは、エンジン回転数NEが高いほど、要求トルクTREQが大きいほど、より大きな値に設定されている。これは、エンジン回転数NEが高いほど、燃料の噴射可能な期間が短くなることと、要求トルクTREQ(エンジン3の負荷)が大きいほど、インジェクタ4で噴射される燃料の量が多くなることから、より高い燃圧PFが必要になるためである。   In step 6, the above-mentioned target fuel pressure PFOBJ is calculated by searching a predetermined map (not shown) according to the engine speed NE and the required torque TREQ. In this map, the target fuel pressure PFOBJ is set to a larger value as the engine speed NE is higher and the required torque TREQ is larger. This is because the higher the engine speed NE, the shorter the period during which fuel can be injected, and the greater the required torque TREQ (load of the engine 3), the greater the amount of fuel injected by the injector 4. This is because a higher fuel pressure PF is required.

次いで、算出された目標燃圧PFOBJと検出された燃圧PFとの偏差である燃圧偏差DEPFを算出する(ステップ7)。次に、算出された燃圧偏差DEPFに基づき、所定のフィードバック制御アルゴリズム(例えばPI制御アルゴリズム)を用いて、FB補正項COFBを算出する(ステップ8)。このFB補正項COFBは、燃圧PFを目標燃圧PFOBJになるようにフィードバック制御するために、通電開始タイミングTSHPの算出に補正項として用いられるものである。   Next, a fuel pressure deviation DEPF that is a deviation between the calculated target fuel pressure PFOBJ and the detected fuel pressure PF is calculated (step 7). Next, based on the calculated fuel pressure deviation DEPF, an FB correction term COFB is calculated using a predetermined feedback control algorithm (for example, PI control algorithm) (step 8). This FB correction term COFB is used as a correction term in the calculation of the energization start timing TSHP in order to perform feedback control so that the fuel pressure PF becomes the target fuel pressure PFOBJ.

次いで、目標供給電力変化フラグF_CHANが「1」であるか否かを判別する(ステップ9)。このステップ9の答がNO(F_CHAN=0)のとき、すなわち、目標供給電力ELOBJが変化していないときには、通常時用のTSHP算出処理によって、高圧ポンプ20の通電開始タイミングTSHPを算出し(ステップ10)、本処理を終了する。   Next, it is determined whether or not the target supply power change flag F_CHAN is “1” (step 9). When the answer to step 9 is NO (F_CHAN = 0), that is, when the target supply power ELOBJ has not changed, the energization start timing TSHP of the high-pressure pump 20 is calculated by the normal-time TSHP calculation processing (step 10) The process is terminated.

このステップ10では、通電開始タイミングTSHPが次のようにして算出される。すなわち、そのときに得られている通電開始タイミングTSHP(前回値)に、前記ステップ8で算出されたFB補正項COFBを加算することによって、通電開始タイミングTSHPを算出する。なお、エンジン3の始動時で、通電開始タイミングTSHPが算出されていないときには、その前回値として、所定の初期値が設定される。また、通電開始タイミングTSHPは、前述した吐出行程の終了時を基準とした駆動カム19の回転角度位置で表され、スピル行程中のタイミングに算出される。この場合、通電開始タイミングTSHPは、より早いほど(より進角側であるほど)、より大きな回転角度位置に算出される。   In step 10, the energization start timing TSHP is calculated as follows. That is, the energization start timing TSHP is calculated by adding the FB correction term COFB calculated in step 8 to the energization start timing TSHP (previous value) obtained at that time. When the engine 3 is started and the energization start timing TSHP is not calculated, a predetermined initial value is set as the previous value. The energization start timing TSHP is represented by the rotational angle position of the drive cam 19 based on the end of the discharge stroke described above, and is calculated at the timing during the spill stroke. In this case, the energization start timing TSHP is calculated as a larger rotational angle position as it is earlier (as it is on the more advanced side).

一方、前記ステップ9の答がYES(F_CHAN=1)で、目標供給電力ELOBJが変化したときには、オフセット補正項COFFを算出する(ステップ11)。このオフセット補正項COFFは、目標供給電力ELOBJの変化に伴う低圧ポンプ吐出量の変化による高圧ポンプ吐出量への影響を補償するために、通電開始タイミングTSHPの算出に補正項として用いられるものである。   On the other hand, when the answer to step 9 is YES (F_CHAN = 1) and the target supply power ELOBJ changes, an offset correction term COFF is calculated (step 11). This offset correction term COFF is used as a correction term in the calculation of the energization start timing TSHP in order to compensate for the influence on the high pressure pump discharge amount due to the change in the low pressure pump discharge amount accompanying the change in the target supply power ELOBJ. .

具体的には、オフセット補正項COFFは、次のようにして算出(設定)される。すなわち、目標供給電力ELOBJが第1目標供給電力ELOBJ1から第2目標供給電力ELOBJ2に増大したとき、及び、第2目標供給電力ELOBJ2から第1目標供給電力ELOBJ1に減少したときには、オフセット補正項COFFは、所定の第1オフセット補正項COFF1(図8参照)に設定される。また、目標供給電力ELOBJが第2目標供給電力ELOBJ2から第3目標供給電力ELOBJ3に増大したとき、及び、第3目標供給電力ELOBJ3から第2目標供給電力ELOBJ2に減少したときには、オフセット補正項COFFは、所定の第2オフセット補正項COFF2(図8参照)に設定される。   Specifically, the offset correction term COFF is calculated (set) as follows. That is, when the target supply power ELOBJ increases from the first target supply power ELOBJ1 to the second target supply power ELOBJ2, and when the target supply power ELOBJ2 decreases from the second target supply power ELOBJ2 to the first target supply power ELOBJ1, the offset correction term COFF is The predetermined first offset correction term COFF1 (see FIG. 8) is set. When the target supply power ELOBJ increases from the second target supply power ELOBJ2 to the third target supply power ELOBJ3 and when the target supply power ELOBJ decreases from the third target supply power ELOBJ3 to the second target supply power ELOBJ2, the offset correction term COFF is The predetermined second offset correction term COFF2 (see FIG. 8) is set.

上記ステップ11に続くステップ12では、ELOBJ変化時用のTSHP算出処理によって、通電開始タイミングTSHPを算出し、本処理を終了する。このステップ12における通電開始タイミングTSHPの算出手法は、目標供給電力ELOBJが増大したときと、減少したときで、互いに異なっている。具体的には、目標供給電力ELOBJが増大したときには、そのときに得られている通電開始タイミングTSHP(前回値)と、前記ステップ8で算出されたFB補正項COFBとの和から、ステップ11で算出されたオフセット補正項COFFを減算することによって、通電開始タイミングTSHPを算出する(TSHP←TSHPの前回値+COFB−COFF)。一方、目標供給電力ELOBJが減少したときには、通電開始タイミングTSHPの前回値とFB補正項COFBの和に、オフセット補正項COFFを加算することによって、通電開始タイミングTSHPを算出する(TSHP←TSHPの前回値+COFB+COFF)。   In step 12 following step 11 above, the energization start timing TSHP is calculated by the TSHP calculation process for changing the ELOBJ, and this process ends. The calculation method of the energization start timing TSHP in Step 12 is different between when the target supply power ELOBJ is increased and when it is decreased. Specifically, when the target supply power ELOBJ increases, the sum of the energization start timing TSHP (previous value) obtained at that time and the FB correction term COFB calculated in step 8 is calculated in step 11. The energization start timing TSHP is calculated by subtracting the calculated offset correction term COFF (TSHP ← TSHP previous value + COFB−COFF). On the other hand, when the target supply power ELOBJ decreases, the energization start timing TSHP is calculated by adding the offset correction term COFF to the sum of the previous value of the energization start timing TSHP and the FB correction term COFB (TSHP ← TSHP last time). Value + COFB + COFF).

また、高圧ポンプ20の通電終了タイミングTEHPは、目標供給電力ELOBJの変化の有無にかかわらず、通電開始タイミングTSHPから所定値を減算することによって、通電開始タイミングTSHPよりも所定値分、遅角側の回転角度位置に、算出される。この所定値は、非常に小さい値に設定されている。これにより、通電終了タイミングTEHPは、吐出行程中のタイミングに算出される。   Further, the energization end timing TEHP of the high-pressure pump 20 is retarded by a predetermined value from the energization start timing TSHP by subtracting a predetermined value from the energization start timing TSHP, regardless of whether or not the target supply power ELOBJ has changed. Is calculated at the rotation angle position. This predetermined value is set to a very small value. Thus, the energization end timing TEHP is calculated at a timing during the discharge stroke.

図8は、低圧ポンプ吐出量QLPO、通電開始タイミングTSHP及び要求トルクTREQの推移の一例を示している。前述したように、目標供給電力ELOBJは、要求トルクTREQが低負荷領域にあるときには、第1目標供給電力ELOBJ1に設定され、中負荷領域及び高負荷領域にあるときには、第2目標供給電力ELOBJ2及び第3目標供給電力ELOBJ3にそれぞれ設定される(ステップ2、図7)。これにより、低圧ポンプ吐出量QLPOは、図8に示すように、TREQが低負荷領域にあるときには、ELOBJ1に応じた一定の第1吐出量QLPO1に制御され、中負荷領域にあるときには、ELOBJ2に応じた一定の第2吐出量QLPO2に、高負荷領域にあるときには、ELOBJ3に応じた一定の第3吐出量QLPO3に、それぞれ制御される。第1〜第3吐出量QLPO1〜QLPO3の大小関係は、QLPO3>QLPO2>QLPO1である。   FIG. 8 shows an example of changes in the low-pressure pump discharge amount QLPO, the energization start timing TSHP, and the required torque TREQ. As described above, the target supply power ELOBJ is set to the first target supply power ELOBJ1 when the required torque TREQ is in the low load region, and the second target supply power ELOBJ2 when the required torque TREQ is in the medium load region and the high load region. The third target supply power ELOBJ3 is set (step 2, FIG. 7). Thereby, as shown in FIG. 8, the low pressure pump discharge amount QLPO is controlled to a constant first discharge amount QLPO1 according to ELOBJ1 when TREQ is in the low load region, and is set to ELOBJ2 when it is in the medium load region. It is controlled to a constant second discharge amount QLPO2 corresponding to the constant, and when in the high load region, it is controlled to a constant third discharge amount QLPO3 corresponding to ELOBJ3. The magnitude relationship between the first to third discharge amounts QLPO1 to QLPO3 is QLPO3> QLPO2> QLPO1.

前記ステップ2の実行による目標供給電力ELOBJの設定により、低圧ポンプ吐出量QLPOは、所定の3つの回転数負荷領域(図7参照)において、エンジン回転数NEが属する回転数領域が高回転側の領域であるほど、また、要求トルクTREQが属する負荷領域が高負荷側の領域であるほど、より多くなるように制御される。また、低圧ポンプ吐出量QLPOは、3つの回転数負荷領域の各々において、各回転数負荷領域で設定される目標燃圧PFOBJの最大値を前述した高圧ポンプ20の制御によって実現可能な一定値に、制御される。   By setting the target supply power ELOBJ in the execution of step 2, the low-pressure pump discharge amount QLPO is set so that the engine speed NE belongs to the high speed side in the predetermined three engine speed load areas (see FIG. 7). Control is performed such that the greater the region is, the more the load region to which the required torque TREQ belongs is the region on the high load side. Further, the low-pressure pump discharge amount QLPO is set to a constant value that can be realized by the control of the high-pressure pump 20 described above, with the maximum value of the target fuel pressure PFOBJ set in each rotation speed load area in each of the three rotation speed load areas. Be controlled.

また、通電開始タイミングTSHPは、目標供給電力ELOBJが変化していないとき(ステップ9:NO)、すなわち、低圧ポンプ吐出量QLPOが変化していないとき(時点t1及びt2以外)には、エンジン回転数NE及び要求トルクTREQが属する回転数負荷領域にかかわらず、その前回値にFB補正項COFBを加算することによって算出される(ステップ10)。これにより、通電開始タイミングTSHPが、要求トルクTREQが大きいほど、より進角側の値に算出されることによって、高圧ポンプ吐出量が多くなり、その結果、燃圧PFが、より大きな目標燃圧PFOBJになるように増大される。   The energization start timing TSHP is determined when the target supply power ELOBJ has not changed (step 9: NO), that is, when the low-pressure pump discharge amount QLPO has not changed (other than the time points t1 and t2). Regardless of the rotational speed load region to which the number NE and the required torque TREQ belong, it is calculated by adding the FB correction term COFB to the previous value (step 10). As a result, the energization start timing TSHP is calculated to be a more advanced value as the required torque TREQ is larger, thereby increasing the discharge amount of the high-pressure pump. As a result, the fuel pressure PF is changed to a larger target fuel pressure PFOBJ. To be increased.

また、目標供給電力ELOBJが増大したとき(ステップ9:YES)、すなわち、低圧ポンプ吐出量QLPOが増大したとき(時点t1、時点t2)には、通電開始タイミングTSHPは、その前回値とFB補正項COFBの和から、オフセット補正項COFFを減算することによって算出される(ステップ12)。この場合、オフセット補正項COFFは、目標供給電力ELOBJが第1目標供給電力ELOBJ1から第2目標供給電力ELOBJ2に増大したとき(時点t1に相当)には、第1オフセット補正項COFF1に設定され、第2目標供給電力ELOBJ2から第3目標供給電力ELOBJ3に増大したとき(時点t2に相当)には、第2オフセット補正項COFF2に設定される(ステップ11)。   Further, when the target supply power ELOBJ increases (step 9: YES), that is, when the low-pressure pump discharge amount QLPO increases (time t1, time t2), the energization start timing TSHP is corrected with the previous value and FB correction. It is calculated by subtracting the offset correction term COFF from the sum of the terms COFB (step 12). In this case, the offset correction term COFF is set to the first offset correction term COFF1 when the target supply power ELOBJ increases from the first target supply power ELOBJ1 to the second target supply power ELOBJ2 (corresponding to the time point t1). When the second target supply power ELOBJ2 increases to the third target supply power ELOBJ3 (corresponding to the time point t2), the second offset correction term COFF2 is set (step 11).

以上により、通電開始タイミングTSHPは、目標供給電力ELOBJがELOBJ1からELOBJ2に増大したときには、第1オフセット補正項COFF1の分、遅角側(高圧ポンプ吐出量を減少させる側)の値に補正され、ELOBJ2からELOBJ3に増大したときには、第2オフセット補正項COFF2の分、遅角側の値に補正される。これにより、目標供給電力ELOBJの増大に伴う低圧ポンプ吐出量QLPOの増大分が補償されるので、燃圧PFOBJを目標燃圧PFOBJにより早期に収束させることができる。   As described above, the energization start timing TSHP is corrected to a value on the retard side (side to decrease the high-pressure pump discharge amount) by the amount of the first offset correction term COFF1 when the target supply power ELOBJ increases from ELOBJ1 to ELOBJ2. When it increases from ELOBJ2 to ELOBJ3, it is corrected to the value on the retard side by the amount of the second offset correction term COFF2. As a result, the increase in the low-pressure pump discharge amount QLPO accompanying the increase in the target supply power ELOBJ is compensated, so that the fuel pressure PFOBJ can be quickly converged to the target fuel pressure PFOBJ.

また、目標供給電力ELOBJが減少したとき(ステップ9:YES)、すなわち、低圧ポンプ吐出量QLPOが減少したとき(時点t1、時点t2)には、通電開始タイミングTSHPは、その前回値とFB補正項COFBの和に、オフセット補正項COFFを加算することによって算出される(ステップ12)。この場合、オフセット補正項COFFは、目標供給電力ELOBJが第2目標供給電力ELOBJ2から第1目標供給電力ELOBJ1に減少したとき(時点t1に相当)には、第1オフセット補正項COFF1に設定され、第3目標供給電力ELOBJ3から第2目標供給電力ELOBJ2に減少したとき(時点t2に相当)には、第2オフセット補正項COFF2に設定される(ステップ11)。   When the target supply power ELOBJ decreases (step 9: YES), that is, when the low-pressure pump discharge amount QLPO decreases (time t1, time t2), the energization start timing TSHP is corrected with the previous value and FB correction. The offset correction term COFF is added to the sum of the terms COFB (step 12). In this case, the offset correction term COFF is set to the first offset correction term COFF1 when the target supply power ELOBJ decreases from the second target supply power ELOBJ2 to the first target supply power ELOBJ1 (corresponding to the time point t1). When the third target supply power ELOBJ3 decreases to the second target supply power ELOBJ2 (corresponding to the time point t2), the second offset correction term COFF2 is set (step 11).

以上により、通電開始タイミングTSHPは、目標供給電力ELOBJがELOBJ2からELOBJ1に減少したときには、第1オフセット補正項COFF1の分、進角側(高圧ポンプ吐出量を増大させる側)の値に補正され、ELOBJ3からELOBJ2に減少したときには、第2オフセット補正項COFF2の分、進角側の値に補正される。これにより、目標供給電力ELOBJの減少に伴う低圧ポンプ吐出量QLPOの減少分が補償されるので、燃圧PFOBJを目標燃圧PFOBJにより早期に収束させることができる。   As described above, the energization start timing TSHP is corrected to the value on the advance side (the side that increases the discharge amount of the high-pressure pump) by the amount of the first offset correction term COFF1 when the target supply power ELOBJ decreases from ELOBJ2 to ELOBJ1. When it decreases from ELOBJ3 to ELOBJ2, it is corrected to the value on the advance side by the amount of the second offset correction term COFF2. As a result, the decrease in the low-pressure pump discharge amount QLPO accompanying the decrease in the target supply power ELOBJ is compensated, so that the fuel pressure PFOBJ can be quickly converged to the target fuel pressure PFOBJ.

なお、図8は、低圧ポンプ吐出量QLPO、通電開始タイミングTSHP及び要求トルクTREQ(エンジン3の負荷)の関係を示しているが、低圧ポンプ吐出量QLPO、通電開始タイミングTSHP及びエンジン回転数NEの関係も、同様である。   FIG. 8 shows the relationship between the low-pressure pump discharge amount QLPO, the energization start timing TSHP and the required torque TREQ (load of the engine 3), but the low-pressure pump discharge amount QLPO, the energization start timing TSHP and the engine speed NE The relationship is the same.

また、本実施形態における各種の要素と、本発明における各種の要素との対応関係は、次のとおりである。すなわち、本実施形態におけるECU2が、本発明における運転状態検出手段、低圧ポンプ制御手段、目標燃圧設定手段及び高圧ポンプ制御手段に相当するとともに、本実施形態における吸込チェック弁22及び電磁アクチュエータ23が、本発明における電磁弁に相当する。また、本実施形態におけるクランク角センサ32及びアクセル開度センサ33が、本発明における運転状態検出手段に相当する。   The correspondence between various elements in the present embodiment and various elements in the present invention is as follows. That is, the ECU 2 in the present embodiment corresponds to the operation state detection means, the low pressure pump control means, the target fuel pressure setting means, and the high pressure pump control means in the present invention, and the suction check valve 22 and the electromagnetic actuator 23 in the present embodiment are It corresponds to a solenoid valve in the present invention. Further, the crank angle sensor 32 and the accelerator opening sensor 33 in the present embodiment correspond to the driving state detecting means in the present invention.

以上のように、本実施形態によれば、燃圧PFが目標燃圧PFOBJになるように、高圧ポンプ吐出量が、電磁アクチュエータ23の通電開始タイミングTSHPを介して制御される(ステップ8、10、12)。また、低圧ポンプ吐出量QLPOが、エンジン回転数NE及び要求トルクTREQに応じて制御される(ステップ2、図7)。   As described above, according to this embodiment, the discharge amount of the high-pressure pump is controlled via the energization start timing TSHP of the electromagnetic actuator 23 so that the fuel pressure PF becomes the target fuel pressure PFOBJ (steps 8, 10, 12). ). Further, the low-pressure pump discharge amount QLPO is controlled in accordance with the engine speed NE and the required torque TREQ (step 2, FIG. 7).

具体的には、低圧ポンプ吐出量QLPOが、所定の3つの回転数負荷領域において、エンジン回転数NEが属する回転数領域が高回転側の領域であるほど、また、要求トルクTREQが属する負荷領域が高負荷側の領域であるほど、より多くなるように制御される。また、3つの回転数負荷領域の各々において、低圧ポンプ吐出量QLPOが、各回転数負荷領域で設定される目標燃圧PFOBJの最大値を前述した高圧ポンプ20の制御によって実現可能な値に、抑制される。以上により、エンジン3の運転状態が3つの回転数負荷領域のいずれにあるときにも、低圧ポンプ吐出量QLPOを、エンジン回転数NE及び要求トルクTREQに応じて適切に制御でき、ひいては、燃圧PFの制御精度を向上させることができる。   Specifically, when the low-pressure pump discharge amount QLPO is in a predetermined three rotational speed load region, the higher the rotational speed region to which the engine rotational speed NE belongs, the more the load region to which the required torque TREQ belongs. Is controlled so as to increase as the region is on the high load side. Further, in each of the three rotational speed load regions, the low-pressure pump discharge amount QLPO is suppressed to a value that can be realized by the control of the high-pressure pump 20 described above by controlling the maximum value of the target fuel pressure PFOBJ set in each rotational speed load region. Is done. As described above, the low-pressure pump discharge amount QLPO can be appropriately controlled according to the engine speed NE and the required torque TREQ when the operating state of the engine 3 is in any of the three engine speed load regions, and as a result, the fuel pressure PF The control accuracy can be improved.

また、低圧ポンプ吐出量QLPOが、3つの回転数負荷領域の各々において、3つの回転数負荷領域の全体において設定される目標燃圧PFOBJの最大値を実現可能な値に制御されるのではなく、各回転数負荷領域で設定される目標燃圧PFOBJの最大値を実現可能な値に、抑制される。したがって、低圧ポンプ12の消費電力を、エンジン回転数NE及び要求トルクTREQに応じて適切に低減でき、ひいては、エンジン3の燃費を向上させることができる。   Further, the low pressure pump discharge amount QLPO is not controlled to a value that can realize the maximum value of the target fuel pressure PFOBJ set in the whole of the three rotation speed load areas in each of the three rotation speed load areas, The maximum value of the target fuel pressure PFOBJ set in each rotation speed load region is suppressed to a value that can be realized. Therefore, the power consumption of the low-pressure pump 12 can be appropriately reduced according to the engine speed NE and the required torque TREQ, and consequently the fuel consumption of the engine 3 can be improved.

さらに、高圧ポンプ20の吸込側に、高圧ポンプ吐出量を調整するための吸込チェック弁22及び電磁アクチュエータ23から成る常開式の電磁弁が設けられている。したがって、上述した低圧ポンプ12の消費電力の低減効果と相まって、燃料供給装置1全体の消費電力を低減することができる。   Furthermore, a normally open solenoid valve including a suction check valve 22 and an electromagnetic actuator 23 for adjusting the discharge amount of the high pressure pump is provided on the suction side of the high pressure pump 20. Therefore, coupled with the above-described effect of reducing the power consumption of the low-pressure pump 12, the power consumption of the entire fuel supply device 1 can be reduced.

なお、本発明は、説明した実施形態に限定されることなく、種々の態様で実施することができる。例えば、実施形態では、本発明における内燃機関の運転状態として、エンジン回転数NE及び要求トルクTREQの双方を用いているが、両者NE、TREQの一方を用いてもよい。あるいは、内燃機関の運転状態を表す他の適当なパラメータ、例えば、吸入空気量や燃料噴射量などを用いてもよい。また、実施形態では、図8に示すように、低圧ポンプ吐出量QLPOを段階的に制御しているが、内燃機関の運転状態に応じてリニアに変化するように制御してもよく、あるいは、曲線的に変化するように制御してもよい。この場合、例えば、複数の回転数負荷領域の各々において、低圧ポンプ吐出量の最少値や、低圧ポンプ吐出量の最少値と最大値の間の中間値が、当該各回転数負荷領域で設定される目標燃圧の最大値を実現可能な大きさに、制御(設定)される。さらに、実施形態では、本発明における複数の回転数領域及び負荷領域の数は、3つであるが、任意である。   In addition, this invention can be implemented in various aspects, without being limited to the described embodiment. For example, in the embodiment, both the engine speed NE and the required torque TREQ are used as the operating state of the internal combustion engine in the present invention, but one of both NE and TREQ may be used. Alternatively, other appropriate parameters representing the operating state of the internal combustion engine, for example, an intake air amount or a fuel injection amount may be used. In the embodiment, as shown in FIG. 8, the low-pressure pump discharge amount QLPO is controlled stepwise, but may be controlled so as to change linearly according to the operating state of the internal combustion engine, or You may control so that it may change in a curve. In this case, for example, in each of the plurality of rotation speed load regions, a minimum value of the low pressure pump discharge amount and an intermediate value between the minimum value and the maximum value of the low pressure pump discharge amount are set in each rotation speed load region. The target fuel pressure is controlled (set) so that the maximum value can be realized. Furthermore, in the embodiment, the number of the plurality of rotation speed regions and load regions in the present invention is three, but is arbitrary.

また、実施形態では、請求項2及び3に記載の低圧ポンプ吐出量の制御を、3つの回転数負荷領域の各々において実行しているが、所定の1つの運転領域においてのみ実行し、それ以外の運転領域においては、低圧ポンプ吐出量を、一定値に制御せずに、エンジン回転数NEが高いほど、また、要求トルクTREQが大きいほど、より多くなるように制御してもよい。さらに、実施形態では、低圧ポンプ吐出量QLPOを、目標供給電力ELOBJに基づいてフィードフォワード的に制御しているが、フィードバック制御してもよい。この場合、例えば、低圧ポンプ吐出量の実際値をセンサなどで検出し、低圧ポンプ吐出量の目標値を設定するとともに、低圧ポンプ吐出量の目標値と実際値の偏差に基づき、所定のフィードバック制御アルゴリズムで算出したフィードバック補正項を用いて、低圧ポンプの目標供給電力が算出される。   In the embodiment, the control of the low-pressure pump discharge amount according to claims 2 and 3 is executed in each of the three rotation speed load regions, but is executed only in a predetermined one operation region, and the others In this operating region, the discharge amount of the low-pressure pump may be controlled to be larger as the engine speed NE is higher and the required torque TREQ is larger, without being controlled to a constant value. Furthermore, in the embodiment, the low-pressure pump discharge amount QLPO is controlled in a feedforward manner based on the target supply power ELOBJ, but may be feedback-controlled. In this case, for example, the actual value of the low-pressure pump discharge amount is detected by a sensor or the like, the target value of the low-pressure pump discharge amount is set, and predetermined feedback control is performed based on the deviation between the target value of the low-pressure pump discharge amount and the actual value. The target supply power of the low-pressure pump is calculated using the feedback correction term calculated by the algorithm.

また、実施形態では、常開式の吸込チェック弁22が吸込側に設けられたタイプの高圧ポンプ20を用いているが、他の適当なタイプの高圧ポンプを用いてもよく、例えば、常閉式の吸込チェック弁が吸込側に設けられたタイプの高圧ポンプを用いてもよい。さらに、実施形態では、本発明における内燃機関として、ガソリンエンジンであるエンジン3を用いているが、ディーゼルエンジンや、LPGエンジンなどを用いてもよい。また、以上の実施形態のバリエーションを適宜、組み合わせてもよいことは、もちろんである。その他、本発明の趣旨の範囲内で、細部の構成を適宜、変更することが可能である。   In the embodiment, the high-pressure pump 20 of the type in which the normally-open suction check valve 22 is provided on the suction side is used. However, other appropriate high-pressure pumps may be used. A high-pressure pump of the type in which the suction check valve is provided on the suction side may be used. Furthermore, in the embodiment, the engine 3 that is a gasoline engine is used as the internal combustion engine in the present invention, but a diesel engine, an LPG engine, or the like may be used. Of course, variations of the above embodiments may be combined as appropriate. In addition, it is possible to appropriately change the detailed configuration within the scope of the gist of the present invention.

1 燃料供給装置
2 ECU(運転状態検出手段、低圧ポンプ制御手段、目標燃圧設定手段、高圧 ポンプ制御手段)
3 エンジン
4 インジェクタ
11 燃料タンク
12 低圧ポンプ
20 高圧ポンプ
22 吸込チェック弁(電磁弁)
23 電磁アクチュエータ(電磁弁)
32 クランク角センサ(運転状態検出手段)
33 アクセル開度センサ(運転状態検出手段)
PF 燃圧
NE エンジン回転数(内燃機関の運転状態、内燃機関の回転数)
TREQ 要求トルク(内燃機関の運転状態、内燃機関の負荷)
PFOBJ 目標燃圧
QLPO 低圧ポンプ吐出量
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Fuel supply apparatus 2 ECU (Operating state detection means, low pressure pump control means, target fuel pressure setting means, high pressure pump control means)
3 Engine 4 Injector 11 Fuel tank 12 Low pressure pump 20 High pressure pump 22 Suction check valve (solenoid valve)
23 Electromagnetic actuator (solenoid valve)
32 Crank angle sensor (operating state detection means)
33 Accelerator opening sensor (operating state detection means)
PF Fuel pressure NE Engine speed (operating state of internal combustion engine, speed of internal combustion engine)
TREQ required torque (operating state of internal combustion engine, load of internal combustion engine)
PFOBJ Target fuel pressure QLPO Low pressure pump discharge

Claims (4)

内燃機関の燃料噴射弁に燃料を供給する内燃機関の燃料供給装置であって、
燃料タンク内の燃料を前記燃料噴射弁側に吐出する、電動式の低圧ポンプと、
前記内燃機関の運転状態を検出する運転状態検出手段と、
当該検出された内燃機関の運転状態に応じて、前記低圧ポンプからの燃料の吐出量である低圧ポンプ吐出量を制御する低圧ポンプ制御手段と、
前記低圧ポンプから吐出された燃料を、吸い込むとともに、昇圧した状態で前記燃料噴射弁側に吐出する高圧ポンプと、
当該高圧ポンプよりも前記燃料噴射弁側の燃料の圧力の目標値である目標燃圧を、前記内燃機関の運転状態に応じて設定する目標燃圧設定手段と、
前記高圧ポンプよりも前記燃料噴射弁側の燃料の圧力である燃圧が前記設定された目標燃圧になるように、前記高圧ポンプを制御する高圧ポンプ制御手段と、を備え、
前記低圧ポンプ制御手段は、前記設定される目標燃圧の最大値を前記高圧ポンプ制御手段による前記高圧ポンプの制御によって実現可能な大きさに、前記低圧ポンプ吐出量を抑制することを特徴とする内燃機関の燃料供給装置。
A fuel supply device for an internal combustion engine for supplying fuel to a fuel injection valve of the internal combustion engine,
An electric low pressure pump that discharges fuel in a fuel tank to the fuel injection valve side;
An operating state detecting means for detecting an operating state of the internal combustion engine;
Low-pressure pump control means for controlling a low-pressure pump discharge amount that is a fuel discharge amount from the low-pressure pump according to the detected operating state of the internal combustion engine;
A high-pressure pump that sucks the fuel discharged from the low-pressure pump and discharges the fuel to the fuel injection valve side in a pressurized state;
Target fuel pressure setting means for setting a target fuel pressure, which is a target value of the fuel pressure on the fuel injection valve side of the high-pressure pump, according to the operating state of the internal combustion engine;
High-pressure pump control means for controlling the high-pressure pump so that the fuel pressure that is the fuel pressure on the fuel injection valve side of the high-pressure pump becomes the set target fuel pressure,
The low-pressure pump control means suppresses the discharge amount of the low-pressure pump so that a maximum value of the set target fuel pressure can be realized by controlling the high-pressure pump by the high-pressure pump control means. Engine fuel supply.
前記低圧ポンプ制御手段は、前記内燃機関の運転状態としての前記内燃機関の回転数で規定される所定の複数の回転数領域において、前記低圧ポンプ吐出量を、前記検出された内燃機関の回転数が属する回転数領域が高回転側の領域であるほど、より多くなるように制御するとともに、前記複数の回転数領域の各々において、当該各回転数領域で設定される前記目標燃圧の前記最大値を前記高圧ポンプ制御手段による前記高圧ポンプの制御によって実現可能な値に、前記低圧ポンプ吐出量を抑制することを特徴とする、請求項1に記載の内燃機関の燃料供給装置。   The low-pressure pump control means determines the discharge amount of the low-pressure pump as the detected rotational speed of the internal combustion engine in a plurality of predetermined rotational speed regions defined by the rotational speed of the internal combustion engine as the operating state of the internal combustion engine. And the maximum value of the target fuel pressure set in each rotation speed region in each of the plurality of rotation speed regions is controlled so that the rotation speed region to which the engine belongs is higher. The fuel supply device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the discharge amount of the low-pressure pump is suppressed to a value that can be realized by controlling the high-pressure pump by the high-pressure pump control means. 前記低圧ポンプ制御手段は、前記内燃機関の運転状態としての前記内燃機関の負荷で規定される所定の複数の負荷領域において、前記低圧ポンプ吐出量を、前記検出された内燃機関の負荷が属する負荷領域が高負荷側の領域であるほど、より多くなるように制御するとともに、前記複数の負荷領域の各々において、当該各負荷領域で設定される前記目標燃圧の前記最大値を前記高圧ポンプ制御手段による前記高圧ポンプの制御によって実現可能な値に、前記低圧ポンプ吐出量を抑制することを特徴とする、請求項1に記載の内燃機関の燃料供給装置。   The low-pressure pump control means is configured to determine the discharge amount of the low-pressure pump as a load to which the detected load of the internal combustion engine belongs in a plurality of predetermined load regions defined by the load of the internal combustion engine as the operating state of the internal combustion engine. The higher the load region is, the more the region is controlled so as to increase, and in each of the plurality of load regions, the maximum value of the target fuel pressure set in each load region is set to the high pressure pump control means. 2. The fuel supply device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the discharge amount of the low-pressure pump is suppressed to a value that can be realized by the control of the high-pressure pump. 前記高圧ポンプの吸込側には、当該高圧ポンプから吐出される燃料の量を調整するための常開式の電磁弁が設けられており、
前記高圧ポンプ制御手段は、前記高圧ポンプからの燃料の吐出量を、前記燃圧が前記目標燃圧になるように、前記電磁弁を介して制御することを特徴とする、請求項1ないし3のいずれかに記載の内燃機関の燃料供給装置。
On the suction side of the high-pressure pump, a normally open solenoid valve for adjusting the amount of fuel discharged from the high-pressure pump is provided,
The high-pressure pump control means controls the amount of fuel discharged from the high-pressure pump via the solenoid valve so that the fuel pressure becomes the target fuel pressure. A fuel supply device for an internal combustion engine according to claim 1.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2016223299A (en) * 2015-05-27 2016-12-28 トヨタ自動車株式会社 Control device for vehicle
JP2017006362A (en) * 2015-06-22 2017-01-12 株式会社三共 Game machine
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