JP2016217324A - 内燃機関の高圧ポンプ制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】筒内噴射式エンジンの高圧ポンプ内部でのキャビテ−ションエロージョンの発生を防止できるようにする。
【解決手段】ＥＣＵ３２は、燃圧センサ２９で検出した実燃圧と目標燃圧との偏差に基づいてＦ／Ｂ（フィードバック）制御量を算出し、このＦ／Ｂ制御量を用いて高圧ポンプ１４の吐出量を補正する燃圧Ｆ／Ｂ制御を実行する。その際、Ｆ／Ｂ制御量の比例項が比例項ガード値以上か否かによって、高圧ポンプ１４の吐出量が低圧ポンプ１２の吐出量を超過するか否かを予測する。高圧ポンプ１４の吐出量が低圧ポンプ１２の吐出量を超過すると予測された場合に、Ｆ／Ｂ制御量の比例項を比例項ガード値で制限することでＦ／Ｂ制御量を制限して、高圧ポンプ１４の吐出量を所定値（例えば低圧ポンプ１２の吐出量）を越えないように制限する吐出量制限制御を実行する。
【選択図】図１

Description

本発明は、高圧ポンプから吐出された燃料を燃料噴射弁に供給する内燃機関の高圧ポンプ制御装置に関する発明である。

気筒内に燃料を直接噴射する筒内噴射式の内燃機関は、吸気ポートに燃料を噴射する吸気ポート噴射式の内燃機関と比較して、噴射から燃焼までの時間が短く、噴射燃料を霧化させる時間を十分に稼ぐことができないため、噴射圧力を高圧にして噴射燃料を微粒化する必要がある。そのため、筒内噴射式の内燃機関では、電動式の低圧ポンプで燃料タンクから汲み上げた燃料を、内燃機関の動力で駆動される高圧ポンプに供給し、この高圧ポンプから吐出される高圧の燃料を燃料噴射弁へ圧送するようにしている。

一般に、筒内噴射式の内燃機関では、燃料噴射弁に供給される燃料の圧力（すなわち燃圧）を検出する燃圧センサを設け、内燃機関の運転状態に応じて目標燃圧を設定し、燃圧センサで検出した実燃圧を目標燃圧に一致させるように高圧ポンプの吐出量をフィードバック制御するようにしている。

このような筒内噴射式の内燃機関においては、特許文献１に記載されているように、内燃機関の運転状態に応じて低圧ポンプの吐出量を変更するようにしたものがある。これにより、内燃機関の運転状態に応じて、燃料消費量（つまり燃料噴射量）が変化するのに対応して、低圧ポンプの吐出量を変化させて、燃料消費量に対して低圧ポンプの吐出量が過剰になることを抑制して、低圧ポンプの無駄な電力消費を抑制するようにしている。

特開２００８−１２１５６３号公報

筒内噴射式の内燃機関では、燃料噴射弁のダイナミックレンジの増加や噴射燃料の霧化改善のために、内燃機関の回転速度や負荷が高いほど目標燃圧を高燃圧にする傾向がある。一方、低圧ポンプは、省エネルギ化や燃料温度上昇抑制（つまりエバポガス低減）のために、吐出能力の余裕度を少なくする傾向がある。このため、例えば、内燃機関の回転速度が高い状態で低負荷低燃圧状態から高負荷高燃圧状態へ移行する際の燃圧昇圧過程で、高負荷による燃料消費量増加や昇圧のための燃料消費量増加により、高圧ポンプの吐出量が低圧ポンプの吐出量を一時的に上回ることがある。高圧ポンプの吐出量が低圧ポンプの吐出量を上回ると、高圧ポンプに供給される燃料の圧力が低下するため、燃料温度が高いと、高圧ポンプの内部にキャビテ−ションエロージョン（つまり気泡の発生・消滅による損傷）が発生して、高圧ポンプの寿命が短くなる可能性がある。

そこで、本発明が解決しようとする課題は、高圧ポンプ内部でのキャビテ−ションエロージョンの発生を防止又は抑制して、高圧ポンプの寿命を延ばすことができる内燃機関の高圧ポンプ制御装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明は、低圧ポンプ（１２）から吐出された燃料が供給される高圧ポンプ（１４）と、該高圧ポンプから吐出された燃料が供給される燃料噴射弁（２８）とを備えた内燃機関の高圧ポンプ制御装置において、高圧ポンプの吐出量が低圧ポンプの吐出量を超過するか否かを予測する予測部（３２）と、この予測部により高圧ポンプの吐出量が低圧ポンプの吐出量を超過すると予測された場合に、高圧ポンプの吐出量を所定値を越えないように制限する吐出量制限制御を実行する制限部（３２）とを備えた構成としたものである。

この構成では、高圧ポンプの吐出量が低圧ポンプの吐出量を超過すると予測された場合に、吐出量制限制御を実行して高圧ポンプの吐出量を所定値を越えないように制限することができる。これにより、低圧ポンプの吐出量に対する高圧ポンプの吐出量の超過を防止又は抑制して、高圧ポンプの内部にキャビテ−ションエロージョンが発生することを防止又は抑制することができ、高圧ポンプの寿命を延ばすことができる。

図１は本発明の実施例１における燃料供給システムの概略構成を示す図である。 図２は高圧ポンプの概略構成を示す図である。 図３はＥＣＵの燃圧制御機能を概略的に示すブロック図である。 図４は実施例１のＦ／Ｂ制御量算出ルーチンの処理の流れを示すフローチャートである。 図５は実施例１の吐出量制限制御の実行例を示すタイムチャートである。 図６は比較例を示すタイムチャートである。 図７は実施例２のＦ／Ｂ制御量算出ルーチンの処理の流れを示すフローチャートである。 図８は実施例２の吐出量制限制御の実行例を示すタイムチャートである。 図９は実施例３のＦ／Ｂ制御量算出ルーチンの処理の流れを示すフローチャートである。 図１０は実施例３の吐出量制限制御の実行例を示すタイムチャートである。

以下、本発明を実施するための形態を具体化した幾つかの実施例を説明する。

本発明の実施例１を図１乃至図６に基づいて説明する。
まず、図１及び図２に基づいて筒内噴射式のエンジン（内燃機関）の燃料供給システムの概略構成を説明する。

図１に示すように、燃料を貯溜する燃料タンク１１内には、燃料を汲み上げる低圧ポンプ１２が設置されている。この低圧ポンプ１２は、バッテリ（図示せず）を電源とする電動モータ（図示せず）によって駆動される。この低圧ポンプ１２から吐出される燃料は、燃料配管１３を通して高圧ポンプ１４に供給される。燃料配管１３には、プレッシャレギュレータ１５が接続されている。このプレッシャレギュレータ１５によって低圧ポンプ１２の吐出圧力（つまり高圧ポンプ１４への燃料供給圧力）が所定圧力に調圧され、その圧力を越える燃料の余剰分が燃料戻し配管１６により燃料タンク１１内に戻されるようになっている。

図２に示すように、高圧ポンプ１４は、円筒状のポンプ室１８内でプランジャ１９を往復運動させて燃料を吸入／吐出するプランジャポンプであり、プランジャ１９は、エンジンのカム軸２０に嵌着されたカム２１の回転運動によって駆動される。この高圧ポンプ１４の吸入口２２側には、常開型の電磁弁からなる燃圧制御弁２３が設けられている。

高圧ポンプ１４の吸入行程（プランジャ１９の下降時）において燃圧制御弁２３が開弁してポンプ室１８内に燃料が吸入され、高圧ポンプ１４の吐出行程（プランジャ１９の上昇時）において燃圧制御弁２３が閉弁してポンプ室１８内の燃料が吐出されるように燃圧制御弁２３の通電を制御する。

その際、燃圧制御弁２３の通電開始時期を制御して燃圧制御弁２３の閉弁期間を制御することで、高圧ポンプ１４の吐出量を制御して燃圧（つまり燃料圧力）を制御する。例えば、燃圧を上昇させるときには、燃圧制御弁２３の通電開始時期を進角させて燃圧制御弁２３の閉弁開始時期を進角させることで、燃圧制御弁２３の閉弁期間を長くして高圧ポンプ１４の吐出量を増加させる。逆に、燃圧を低下させるときには、燃圧制御弁２３の通電開始時期を遅角させて燃圧制御弁２３の閉弁開始時期を遅角させることで、燃圧制御弁２３の閉弁期間を短くして高圧ポンプ１４の吐出量を減少させる。

一方、高圧ポンプ１４の吐出口２４側には、吐出した燃料の逆流を防止する逆止弁２５が設けられている。図１に示すように、高圧ポンプ１４から吐出された高圧の燃料は、高圧燃料配管２６を通してデリバリパイプ２７に送られ、このデリバリパイプ２７からエンジンの各気筒に取り付けられた燃料噴射弁２８に高圧の燃料が分配される。この燃料噴射弁２８は、燃料を筒内に直接噴射する筒内噴射用の燃料噴射弁である。

高圧燃料配管２６（又はデリバリパイプ２７）には、高圧燃料配管２６やデリバリパイプ２７等の高圧燃料通路内の燃圧を検出する燃圧センサ２９が設けられている。尚、デリバリパイプ２７に、高圧燃料通路内の燃圧が所定の上限値を越えたときに開弁するリリーフ弁（図示せず）を設け、このリリーフ弁の排出ポートをリリーフ配管を介して燃料タンク１１（又は低圧側の燃料配管１３）に接続するようにしても良い。

また、エンジンには、吸入空気量を検出するエアフローメータ３０や、クランク軸（図示せず）の回転に同期して所定クランク角毎にパルス信号を出力するクランク角センサ３１が設けられている。このクランク角センサ３１の出力信号に基づいてクランク角やエンジン回転速度が検出される。

上述した各種センサの出力は、電子制御ユニット（以下「ＥＣＵ」と表記する）３２に入力される。このＥＣＵ３２は、マイクロコンピュータを主体として構成され、内蔵されたＲＯＭ（記憶媒体）に記憶された各種のエンジン制御用のプログラムを実行することで、エンジン運転状態に応じて、燃料噴射量、点火時期、スロットル開度（吸入空気量）等を制御する。

また、ＥＣＵ３２は、特許請求の範囲でいう燃圧制御部として機能し、燃圧制御弁２３の通電開始時期を制御して燃圧制御弁２３の閉弁開始時期を制御することで、高圧ポンプ１４の吐出量を制御して燃圧を制御する燃圧制御を行う。その際、燃圧センサ２９で検出した実燃圧と目標燃圧との偏差に基づいてＦ／Ｂ制御量を算出し、このＦ／Ｂ制御量を用いて高圧ポンプ１４の吐出量を補正する燃圧Ｆ／Ｂ制御を実行する。ここで、「Ｆ／Ｂ」は「フィードバック」を意味する。

具体的には、図３に示すように、エンジン運転状態（例えばエンジン回転速度やエンジン負荷等）に応じて要求燃料噴射量をマップ等により算出する。この後、フィードフォワード制御部３３で、要求燃料噴射量に応じてＦ／Ｆ制御量をマップ等により算出する。ここで、「Ｆ／Ｆ」は「フィードフォワード」を意味する。

また、エンジン運転状態（例えばエンジン回転速度やエンジン負荷等）に応じて目標燃圧をマップ等により算出すると共に、燃圧センサ２９で検出した実燃圧を読み込む。この後、フィードバック制御部３４で、目標燃圧と実燃圧との偏差を燃圧偏差として算出し、この燃圧偏差に基づいてＰＩ制御やＰＩＤ制御等によりＦ／Ｂ制御量を算出する。例えば、ＰＩ制御の場合には、燃圧偏差と比例ゲインとを用いて比例項を算出すると共に、燃圧偏差と積分ゲインとを用いて積分項を算出し、これらの比例項と積分項とを用いてＦ／Ｂ制御量を算出する。

この後、制御量算出部３５で、Ｆ／Ｆ制御量とＦ／Ｂ制御量とを用いて高圧ポンプ１４の制御量（つまり燃圧制御弁２３の通電開始時期）を算出する。
高圧ポンプ制御量＝Ｆ／Ｆ制御量＋Ｆ／Ｂ制御量

ところで、高圧ポンプ１４の吐出量が低圧ポンプ１２の吐出量を上回ると、高圧ポンプ１４に供給される燃料の圧力が低下するため、燃料温度が高いと、高圧ポンプ１４の内部にキャビテ−ションエロージョン（つまり気泡の発生・消滅による損傷）が発生して、高圧ポンプ１４の寿命が短くなる可能性がある。

この対策として、ＥＣＵ３２は、後述する図４のルーチンを実行することで、次のような制御を行う。高圧ポンプ１４の吐出量が低圧ポンプ１２の吐出量を超過するか否かを予測し、高圧ポンプ１４の吐出量が低圧ポンプ１２の吐出量を超過すると予測された場合に、高圧ポンプ１４の吐出量を所定値（例えば低圧ポンプ１２の吐出量）を越えないように制限する吐出量制限制御を実行する。その際、本実施例１では、Ｆ／Ｂ制御量の比例項を制限することでＦ／Ｂ制御量を制限して吐出量制限制御を行うようにしている。

以下、本実施例１でＥＣＵ３２が実行する図４のＦ／Ｂ制御量算出ルーチンの処理内容を説明する。

図４に示すＦ／Ｂ制御量算出ルーチンは、ＥＣＵ３２の電源オン期間中に所定周期で繰り返し実行され、特許請求の範囲でいう予測部及び制限部としての役割を果たす。本ルーチンが起動されると、まず、ステップ１０１で、目標燃圧と実燃圧との偏差を燃圧偏差［ＭＰａ］として算出する。
燃圧偏差＝目標燃圧−実燃圧

この後、ステップ１０２に進み、燃圧偏差に比例ゲインを乗算して比例項［℃Ａ］を求める。
比例項＝燃圧偏差×比例ゲイン

この後、ステップ１０３に進み、エンジン負荷（例えば吸入空気量や吸気圧等）に基づいて、回転当りのエンジン消費燃料量［ｍｍ³ ／ｓｔｒ］を算出し、低圧ポンプ吐出量（例えば最大値）とエンジン消費燃料量との差を昇圧用燃料量［ｍｍ³ ／ｓｔｒ］として算出する。

昇圧用燃料量＝低圧ポンプ吐出量−エンジン消費燃料量
この後、ステップ１０４に進み、高圧ポンプ吐出量傾き［ｍｍ³ ／℃Ａ］のマップを参照して、エンジン回転速度［ｒｐｍ］と目標燃圧（実燃圧でもよい）［ＭＰａ］とに応じた高圧ポンプ吐出量傾きを算出する。高圧ポンプ吐出量傾きのマップは、予め試験データや設計データ等に基づいて作成され、ＥＣＵ３２のＲＯＭに記憶されている。

この後、ステップ１０５に進み、昇圧用燃料量を高圧ポンプ吐出量傾きで除算して比例項ガード値［℃Ａ］を求める。
比例項ガード値＝昇圧用燃料量／高圧ポンプ吐出量傾き
この比例項ガード値は、高圧ポンプ１４の吐出量が低圧ポンプ１２の吐出量（例えば最大値）となるＦ／Ｂ制御量が算出される比例項に相当する値に設定される。

この後、ステップ１０６に進み、上記ステップ１０２で算出された比例項が比例項ガード値以上か否かによって、高圧ポンプ１４の吐出量が低圧ポンプ１２の吐出量を超過するか否かを予測する。

このステップ１０６で、比例項が比例項ガード値よりも小さいと判定された場合には、高圧ポンプ１４の吐出量が低圧ポンプ１２の吐出量を超過しないと予測して、上記ステップ１０２で算出された比例項をそのまま採用する。

一方、上記ステップ１０６で、比例項が比例項ガード値以上と判定された場合には、高圧ポンプ１４の吐出量を制限しないと、高圧ポンプ１４の吐出量が低圧ポンプ１２の吐出量を超過すると予測して、ステップ１０７に進み、比例項を比例項ガード値で制限する。
比例項＝比例項ガード値

この後、ステップ１０８に進み、燃圧偏差と積分ゲインと前回の積分項(i-1) とを用いて次式により今回の積分項［℃Ａ］を算出する。
積分項＝積分項(i-1) ＋燃圧偏差×積分ゲイン

この後、ステップ１０９に進み、比例項と積分項とを用いて次式によりＦ／Ｂ制御量［℃Ａ］を算出して、本ルーチンを終了する。
Ｆ／Ｂ制御量＝比例項＋積分項

以上の処理により、高圧ポンプ１４の吐出量が低圧ポンプ１２の吐出量を超過すると予測された場合に、Ｆ／Ｂ制御量の比例項を比例項ガード値で制限することでＦ／Ｂ制御量を制限して吐出量制限制御を実行する。

図６に示すように、吐出量制限制御を実行しない比較例では、エンジン１１の消費燃料量及び目標燃圧が増加した場合に、目標燃圧が増加して燃圧偏差が増加すると、それに伴って比例項が増加してＦ／Ｂ制御量が増加するため、高圧ポンプ１４の吐出量が大きく増加して低圧ポンプの吐出量を一時的に上回る可能性がある。高圧ポンプ１４の吐出量が低圧ポンプ１２の吐出量を上回ると、高圧ポンプ１４に供給される燃料の圧力が低下するため、燃料温度が高いと、高圧ポンプ１４の内部にキャビテ−ションエロージョンが発生して、高圧ポンプ１４の寿命が短くなる可能性がある。

これに対して、図５に示すように、本実施例１では、エンジン１１の消費燃料量及び目標燃圧が増加した場合に、目標燃圧が増加して燃圧偏差が増加すると、それに伴って比例項が増加する。その比例項が比例項ガード値以上と判定された時点ｔ1 で、高圧ポンプ１４の吐出量が低圧ポンプ１２の吐出量を超過すると予測して、比例項を比例項ガード値で制限することで、Ｆ／Ｂ制御量を制限することができる。これにより、高圧ポンプ１４の吐出量を低圧ポンプ１２の吐出量を越えないように制限する吐出量制限制御を実行することができ、低圧ポンプ１２の吐出量に対する高圧ポンプ１４の吐出量の超過を防止することができる。これにより、高圧ポンプ１４の内部にキャビテ−ションエロージョンが発生することを防止することができ、高圧ポンプ１４の寿命を延ばすことができる。

また、本実施例１では、Ｆ／Ｂ制御量を制限することで吐出量制限制御を行うようにしている。燃圧Ｆ／Ｂ制御を行うシステムでは、目標燃圧が増加して燃圧偏差が増加すると、それに伴ってＦ／Ｂ制御量が増加して高圧ポンプ１４の吐出量が増加する。従って、Ｆ／Ｂ制御量を制限することで、高圧ポンプ１４の吐出量を簡単且つ確実に制限して吐出量制限制御を行うことができる。

次に、図７及び図８を用いて本発明の実施例２を説明する。但し、前記実施例１と実質的に同一部分については説明を省略又は簡略化し、主として前記実施例１と異なる部分について説明する。

本実施例２では、ＥＣＵ３２により後述する図７のＦ／Ｂ制御量算出ルーチンを実行することで、Ｆ／Ｂ制御量の算出に用いる燃圧偏差を制限することでＦ／Ｂ制御量を制限して吐出量制限制御を行うようにしている。

図７のＦ／Ｂ制御量算出ルーチンでは、まず、ステップ２０１で、目標燃圧と実燃圧との偏差を燃圧偏差［ＭＰａ］として算出する。
この後、ステップ２０２に進み、エンジン回転速度［ｒｐｍ］とエンジン負荷（例えば吸入空気量や吸気圧等）に基づいて、時間当りのエンジン消費燃料量［Ｌ／ｈｒ］を算出し、燃圧偏差ガード値［ＭＰａ］のマップを参照して、エンジン回転速度とエンジン消費燃料量とに応じた燃圧偏差ガード値を算出する。燃圧偏差ガード値のマップは、予め試験データや設計データ等に基づいて作成され、ＥＣＵ３２のＲＯＭに記憶されている。この燃圧偏差ガード値は、高圧ポンプ１４の吐出量が低圧ポンプ１２の吐出量（例えば最大値）となるＦ／Ｂ制御量が算出される燃圧偏差に相当する値に設定される。

この後、ステップ２０３に進み、上記ステップ２０１で算出された燃圧偏差が燃圧偏差ガード値以上か否かによって、高圧ポンプ１４の吐出量が低圧ポンプ１２の吐出量を超過するか否かを予測する。

このステップ２０３で、燃圧偏差が燃圧偏差ガード値よりも小さいと判定された場合には、高圧ポンプ１４の吐出量が低圧ポンプ１２の吐出量を超過しないと予測して、上記ステップ２０１で算出された燃圧偏差をそのまま採用する。

一方、上記ステップ２０３で、燃圧偏差が燃圧偏差ガード値以上と判定された場合には、高圧ポンプ１４の吐出量を制限しないと、高圧ポンプ１４の吐出量が低圧ポンプ１２の吐出量を超過すると予測して、ステップ２０４に進み、燃圧偏差を燃圧偏差ガード値で制限する。
燃圧偏差＝燃圧偏差ガード値

この後、ステップ２０５に進み、燃圧偏差に比例ゲインを乗算して比例項［℃Ａ］を求める。この後、ステップ２０６に進み、燃圧偏差と積分ゲインと前回の積分項(i-1) とを用いて今回の積分項［℃Ａ］を算出する。
この後、ステップ２０７に進み、比例項と積分項とを用いてＦ／Ｂ制御量［℃Ａ］を算出して、本ルーチンを終了する。

以上の処理により、高圧ポンプ１４の吐出量が低圧ポンプ１２の吐出量を超過すると予測された場合に、Ｆ／Ｂ制御量の算出に用いる燃圧偏差を燃圧偏差ガード値で制限することでＦ／Ｂ制御量を制限して吐出量制限制御を実行する。

図８に示すように、本実施例２では、エンジン１１の消費燃料量及び目標燃圧が増加した場合に、目標燃圧が増加に伴って燃圧偏差が増加する。その燃圧偏差が燃圧偏差ガード値以上と判定された時点ｔ2 で、高圧ポンプ１４の吐出量が低圧ポンプ１２の吐出量を超過すると予測して、燃圧偏差を燃圧偏差ガード値で制限することで、比例項を制限してＦ／Ｂ制御量を制限することができる。これにより、高圧ポンプ１４の吐出量を低圧ポンプ１２の吐出量を越えないように制限する吐出量制限制御を実行することができ、上記実施例１とほぼ同様の効果を得ることができる。

次に、図９及び図１０を用いて本発明の実施例３を説明する。但し、前記実施例１，２と実質的に同一部分については説明を省略又は簡略化し、主として前記実施例１，２と異なる部分について説明する。

本実施例３では、ＥＣＵ３２により後述する図９のＦ／Ｂ制御量算出ルーチンを実行することで、目標燃圧を制限することでＦ／Ｂ制御量を制限して吐出量制限制御を行うようにしている。

図９のＦ／Ｂ制御量算出ルーチンでは、まず、ステップ３０１で、エンジン回転速度［ｒｐｍ］とエンジン負荷（例えば吸入空気量や吸気圧等）に基づいて、時間当りのエンジン消費燃料量［Ｌ／ｈｒ］を算出し、目標燃圧ガード補正値［ＭＰａ］のマップを参照して、エンジン回転速度とエンジン消費燃料量とに応じた目標燃圧ガード補正値を算出する。目標燃圧ガード補正値のマップは、予め試験データや設計データ等に基づいて作成され、ＥＣＵ３２のＲＯＭに記憶されている。

この後、ステップ３０２に進み、実燃圧に目標燃圧ガード補正値を加算して目標燃圧ガード値［ＭＰａ］を求める。
目標燃圧ガード値＝実燃圧＋目標燃圧ガード補正値
この目標燃圧ガード値は、高圧ポンプ１４の吐出量が低圧ポンプ１２の吐出量（例えば最大値）となるＦ／Ｂ制御量が算出される目標燃圧に相当する値に設定される。

この後、ステップ３０３に進み、目標燃圧が目標燃圧ガード値以上か否かによって、高圧ポンプ１４の吐出量が低圧ポンプ１２の吐出量を超過するか否かを予測する。
このステップ３０３で、目標燃圧が目標燃圧ガード値よりも小さいと判定された場合には、高圧ポンプ１４の吐出量が低圧ポンプ１２の吐出量を超過しないと予測して、現在の目標燃圧をそのまま採用する。

一方、上記ステップ３０３で、目標燃圧が目標燃圧ガード値以上と判定された場合には、高圧ポンプ１４の吐出量を制限しないと、高圧ポンプ１４の吐出量が低圧ポンプ１２の吐出量を超過すると予測して、ステップ３０４に進み、目標燃圧を目標燃圧ガード値で制限する。
目標燃圧＝目標燃圧ガード値

この後、ステップ３０５に進み、目標燃圧と実燃圧との偏差を燃圧偏差［ＭＰａ］として算出する。
この後、ステップ３０６に進み、燃圧偏差に比例ゲインを乗算して比例項［℃Ａ］を求める。この後、ステップ３０７に進み、燃圧偏差と積分ゲインと前回の積分項(i-1) とを用いて今回の積分項［℃Ａ］を算出する。

この後、ステップ３０８に進み、比例項と積分項とを用いてＦ／Ｂ制御量［℃Ａ］を算出して、本ルーチンを終了する。
以上の処理により、高圧ポンプ１４の吐出量が低圧ポンプ１２の吐出量を超過すると予測された場合に、目標燃圧を目標燃圧ガード値で制限することでＦ／Ｂ制御量を制限して吐出量制限制御を実行する。

図１０に示すように、本実施例３では、エンジン１１の消費燃料量及び目標燃圧が増加した場合に、その目標燃圧が目標燃圧ガード値以上と判定された時点ｔ3 で、高圧ポンプ１４の吐出量が低圧ポンプ１２の吐出量を超過すると予測して、目標燃圧を目標燃圧ガード値で制限して燃圧偏差を制限することで、比例項を制限してＦ／Ｂ制御量を制限することができる。これにより、高圧ポンプ１４の吐出量を低圧ポンプ１２の吐出量を越えないように制限する吐出量制限制御を実行することができ、上記実施例１とほぼ同様の効果を得ることできる。

尚、上記実施例１〜３のうちの二つ又は三つを組み合わせて、目標燃圧と燃圧偏差と比例項のうちの二つ又は三つをガード値で制限することでＦ／Ｂ制御量を制限して吐出量制限制御を実行するにしても良い。

また、上記各実施例１〜３では、比例項、燃圧偏差、目標燃圧をガード値で制限することで間接的にＦ／Ｂ制御量を制限するようにしたが、Ｆ／Ｂ制御量をガード値で制限して吐出量制限制御を実行するにしても良い。或は、Ｆ／Ｆ制御量や高圧ポンプ１４の制御量（つまり燃圧制御弁２３の通電開始時期）をガード値で制限して吐出量制限制御を実行するにしても良い。

また、上記各実施例１〜３では、吐出量制限制御の際に、高圧ポンプ１４の吐出量を低圧ポンプ１２の吐出量を越えないように制限するようにしている。しかし、これに限定されず、例えば、高圧ポンプ１４の吐出量を、低圧ポンプ１２の吐出量よりも少し大きい所定値を越えないように制限するようにしたり、或は、高圧ポンプ１４の吐出量を、低圧ポンプ１２の吐出量よりも少し小さい所定値を越えないように制限するようにしても良い。

また、上記各実施例１〜３において、ＥＣＵ３２が実行する機能の一部又は全部を、一つ或は複数のＩＣ等によりハードウェア的に構成しても良い。

１２…低圧ポンプ、１４…高圧ポンプ、２８…燃料噴射弁、３２…ＥＣＵ（予測部，制限部，燃圧制御部）

Claims (5)

1. 低圧ポンプ（１２）から吐出された燃料が供給される高圧ポンプ（１４）と、該高圧ポンプから吐出された燃料が供給される燃料噴射弁（２８）とを備えた内燃機関の高圧ポンプ制御装置において、
   前記高圧ポンプの吐出量が前記低圧ポンプの吐出量を超過するか否かを予測する予測部（３２）と、
   前記予測部により前記高圧ポンプの吐出量が前記低圧ポンプの吐出量を超過すると予測された場合に、前記高圧ポンプの吐出量を所定値を越えないように制限する吐出量制限制御を実行する制限部（３２）と
   を備えていることを特徴とする内燃機関の高圧ポンプ制御装置。
2. 前記燃料噴射弁に供給される燃料の圧力（以下「燃圧」という）を検出する燃圧センサ（２９）と、
   前記燃圧センサで検出した燃圧と目標燃圧との偏差である燃圧偏差に基づいてフィードバック制御量を算出し、該フィードバック制御量を用いて前記高圧ポンプの吐出量を補正する燃圧フィードバック制御を実行する燃圧制御部（３２）とを備え、
   前記制限部は、前記フィードバック制御量を制限することで前記吐出量制限制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の高圧ポンプ制御装置。
3. 前記制限部は、前記フィードバック制御量の比例項を制限することで前記フィードバック制御量を制限して前記吐出量制限制御を行うことを特徴とする請求項２に記載の内燃機関の高圧ポンプ制御装置。
4. 前記制限部は、前記フィードバック制御量の算出に用いる前記燃圧偏差を制限することで前記フィードバック制御量を制限して前記吐出量制限制御を行うことを特徴とする請求項２又は３に記載の内燃機関の高圧ポンプ制御装置。
5. 前記制限部は、前記目標燃圧を制限することで前記フィードバック制御量を制限して前記吐出量制限制御を行うことを特徴とする請求項２乃至４のいずれかに記載の内燃機関の高圧ポンプ制御装置。

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