JP3223791B2 - 内燃機関の燃料供給装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は内燃機関に燃料を
供給するための装置に係る。詳しくは、タンク内の燃料
をポンプから吐出してインジェクタへ圧送すると共に、
そのポンプの吐出量を内燃機関の運転状態に応じて制御
するようにした内燃機関の燃料供給装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、内燃機関（エンジン）に燃料を供
給するための燃料供給装置として、図５に示す装置があ
る。この装置において、電動式のポンプ３１はタンク３
２の中の燃料を吐出する。吐出された燃料は燃料ライン
３３及びフィルタ３４を経てデリバリパイプ３５へ所定
の圧力をもって送られる。このデリバリパイプ３５は燃
料を複数のインジェクタ３６へ分配する。各インジェク
タ３６はエンジン３７の各気筒に対して燃料を噴射す
る。コンピュータ３８はエンジン３７の運転状態に応じ
て算出される燃料噴射量に基づき各インジェクタ３６を
制御する。デリバリパイプ３５に設けられたプレッシャ
レギュレータ３９は、デリバリパイプ３５等の中の燃料
圧力を、吸気マニホールド４０の中の吸気圧力に対して
一定となるように調整する。レギュレータ３９は、燃料
圧力の調整により余った燃料をリターンライン４１を通
じてタンク３２へ戻す。この圧力調整のために、レギュ
レータ３９に設けられたセンシングポート３９ａは、マ
ニホールド４０における吸気圧力を参照圧力としてパイ
プ４２を通じて導入する。この装置では、各インジェク
タ３６に供給される燃料圧力が常に一定に保たれること
から、各インジェクタ３６の開弁時間の違いによって各
インジェクタ３６から噴射される燃料量を決定すること
になる。

【０００３】しかしながら、この種の装置では、各イン
ジェクタ３６に供給される燃料圧力を一定に保つため
に、エンジン３７の運転中には常にポンプ３１が駆動さ
れる。このため、エンジン３７で燃料カットを行うため
に、各インジェクタ３６が強制的に閉弁されるときに
も、ポンプ３１が駆動されて各インジェクタ３６へ燃料
が圧送される。圧送された燃料は、各インジェクタ３６
から噴射されることなくデリバリパイプ３５、プレッシ
ャレギュレータ３９及びリターンライン４１を通じてタ
ンク３２へ戻される。従って、各インジェクタ３６へ無
駄な燃料が圧送される分だけポンプ３１が無駄に駆動さ
れることになる。しかも、この装置では、プレッシャレ
ギュレータ３９からタンク３２へ戻される余剰燃料分だ
け、デリバリパイプ３５に対し常に多目の燃料が供給さ
れることになる。このため、その余剰燃料分だけ、常に
ポンプ３１が無駄に駆動されることになる。これらのこ
とは、ポンプ３１における消費電力を増大させ、ポンプ
３１へ電力を供給するための電源装置（バッテリ及びオ
ルタネータ等を含む。）における電気的負荷を増大さ
せ、延いてはエンジン３７の燃費を悪化させることにな
る。

【０００４】特開昭５７−１０８４２７号公報は、上記
の不具合を解消することのできる装置を開示する。図６
に示すように、この装置において、上記のプレッシャレ
ギュレータ３９及びリターンライン４１は省略されてい
る。その代わり、燃料タンク５１に貯められた燃料をエ
ンジン５２へ所要量だけ供給するために、コンピュータ
５３はインジェクタ５４の開弁時間をエンジン５２の運
転状態に応じて制御する。これと同時に、コンピュータ
５３はポンプ５５から吐出される燃料量を、エンジン５
２の運転状態、特にはエンジン５２の吸入空気量及び回
転速度に応じて制御する。つまり、コンピュータ５３は
インジェクタ５４に供給される燃料圧力をエンジン５２
の運転状態に応じて制御する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記公報の
装置では、エンジン５２の吸入空気量及び回転速度をパ
ラメータとし、それらパラメータの値の変化に応じてポ
ンプ５５が制御されることになる。このため、各パラメ
ータの値の変化に遅れを伴うことになるエンジン５２の
過渡運転時（加速時、減速時）には、各パラメータの値
の変化遅れに起因してポンプ５５の制御に遅れが生じ
る。従って、インジェクタ５４に供給される燃料圧力が
所要の目標値に達するまでに遅れが生じ、その遅れの間
にインジェクタ５４から噴射される燃料量に過不足が生
じることになる。このため、エンジン５２における空燃
比が悪化し、エンジン５２のドライバビリティやエミッ
ションが悪化するおそれがある。

【０００６】この発明は前述した事情に鑑みてなされた
ものであって、内燃機関の運転状態に応じてポンプを制
御することによりインジェクタへ供給されるべき燃料圧
力を内燃機関の運転状態に応じて制御するようにした燃
料供給装置を前提とする。その目的は、内燃機関の過渡
運転時にインジェクタから噴射される燃料量に過不足が
生じることを防止し、内燃機関における空燃比の悪化を
防止することを可能にした内燃機関の燃料供給装置を提
供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項１に記載の第１の発明は、タンクの中の燃
料をポンプにより吐出して内燃機関に設けられたインジ
ェクタへ圧送し、そのインジェクタを開弁して同インジ
ェクタから燃料を噴射することにより内燃機関へ燃料を
供給するようにした燃料供給装置であって、内燃機関の
運転状態を検出するための運転状態検出手段と、インジ
ェクタから噴射される燃料量を制御するために、検出さ
れる運転状態に基づいてインジェクタの開弁時間を制御
するための第１の制御手段と、インジェクタへ圧送され
る燃料の圧力を検出するための圧力検出手段と、燃料圧
力に係る目標値を内燃機関の吸気圧力及び回転速度に基
づいて算出するための算出手段と、検出される燃料圧力
が算出される目標値と一致するようにポンプから吐出さ
れる燃料量を制御するための第２の制御手段とを備えた
内燃機関の燃料供給装置において、検出される運転状態
に基づいて内燃機関の過渡運転状態を判断するための判
断手段と、その過渡運転状態が判断されたときに、内燃
機関のスロットル開度を運転状態の変化の先行きを予測
するためのパラメータとして適用することにより、第２
の制御手段において検出される燃料圧力と比較される目
標値を、運転状態の変化を見越して予測的に補正するた
めの補正手段とを備えたことを趣旨とする。

【０００８】上記の構成によれば、タンクの中の燃料が
ポンプによりインジェクタへ圧送され、インジェクタか
ら噴射されることにより、内燃機関へ燃料が供給され
る。運転状態検出手段により検出される運転状態に基づ
いて第１の制御手段がインジェクタの開弁時間を制御す
ることにより、インジェクタから噴射される燃料量が制
御される。算出手段は、内燃機関の吸気圧力及び回転速
度に基づいて燃料圧力に係る所要の目標値を算出する。
第２の制御手段は、圧力検出手段により検出される燃料
圧力が算出される目標値となるように、ポンプから吐出
される燃料量を制御する。これにより、インジェクタか
ら内燃機関へ供給される燃料量が、インジェクタへ供給
される燃料圧力の調整と、インジェクタの開弁時間の調
整との協働により決定され、その燃料量が内燃機関の運
転状態に応じて調整される。

【０００９】ここで、内燃機関の過渡運転時には運転状
態が急激に変化することになり、その変化に合わせてイ
ンジェクタで要求される燃料圧力も急激に変わる。この
ため、上記要求される燃料圧力に対し、算出手段による
目標値の算出は遅れる。そこで、判断手段により過渡運
転状態が判断されたときに、内燃機関のスロットル開度
が運転状態の変化の先行きを予測するためのパラメータ
として適用され、第２の制御手段において燃料圧力と比
較される目標値が、運転状態の変化を見越して補正手段
により予測的に補正される。

【００１０】従って、内燃機関の過渡運転時には、イン
ジェクタに供給されるべき燃料圧力に係る目標値の算出
遅れが、運転状態の変化を見越して補われる。これによ
り、内燃機関に供給されるべき燃料量が、燃料圧力に関
する補正により直ちに適正な値に調整される。

【００１１】

【００１２】

【００１３】

【００１４】

【発明の実施の形態】

〔第１の実施形態〕以下、前記第１の発明に係る内燃機
関の燃料供給装置を具体化した第１の実施形態を図面を
参照して詳細に説明する。

【００１５】図１はこの実施形態の燃料供給装置を示す
概念構成図である。この装置は燃料をその内部に溜めた
燃料タンク１と、そのタンク１の中に納められた電動式
の燃料ポンプ２とを備える。ポンプ２はブラケット（図
示しない）を介してタンク１に支持される。ポンプ２は
直流モータ（図示しない）と、そのモータにより駆動さ
れる羽根溝車（インペラ：図示しない）とを内蔵する。
通電によりモータが駆動され、インペラが回転されるこ
とにより、ポンプ２が作動してタンク１の中の燃料がポ
ンプ２に吸い上げられ、その吐出ポート２ａから吐出さ
れる。ポンプ２から吐出される燃料量、即ち燃料の圧力
は、モータに供給される電流値、つまりはモータにより
駆動されるインペラの回転速度に基づいて決定される。

【００１６】ポンプ２の吐出ポート２ａから延びる燃料
ライン３は、タンク１の上蓋１ａを貫通してタンク１の
外へ延びる。このライン３は燃料フィルタ４に接続さ
れ、更にその先がデリバリパイプ５に接続される。デリ
バリパイプ５に設けられた複数のインジェクタ６は、内
燃機関（エンジン）７の各気筒に対応して配置される。
各インジェクタ６は電磁弁付きのノズルであり、通電に
より開弁し、通電の遮断により閉弁する。エンジン７に
接続された吸気通路８は、エンジン７の各気筒へ空気を
導く。吸気通路８に設けられたスロットルバルブ９は、
アクセルペダル（図示しない）の操作に連動して作動す
ることにより、同通路８を選択的に開閉する。このバル
ブ９の開度（スロットル開度）ＴＡが調整されることに
より、吸気通路８を通じてエンジン７の各気筒へ吸入さ
れる空気量（吸気量）Ｑが調整される。

【００１７】ポンプ２が作動することにより、タンク１
の燃料が燃料ライン３へ吐出される。この吐出された燃
料はフィルタ４で異物が除去された後、燃料ライン３を
通じてデリバリパイプ５へ圧送され、更にデリバリパイ
プ５において各インジェクタ６へ分配される。分配され
た燃料は、各インジェクタ６の開弁時に、同インジェク
タ６から噴射されることにより、対応する各気筒へ供給
される。各気筒へ供給された燃料と空気との混合気が燃
焼されることにより、エンジン７のクランクシャフト
（図示しない）が回転され、エンジン７に動力が得られ
る。

【００１８】ポンプ２を駆動するための駆動回路１０
は、バッテリ１１に充電された電気をポンプ２のモータ
に供給する。駆動回路１０はポンプ２に供給される電流
値を調整する。

【００１９】スロットルバルブ９の近傍に設けられたス
ロットルセンサ２１は、同バルブ９の開度ＴＡを検出
し、その大きさに応じた信号を出力する。このセンサ２
１は周知のアイドルスイッチ（図示しない）を内蔵す
る。このスイッチは、バルブ９が全閉となったときに
「オン」され、全閉であることを示すアイドル信号ＩＤ
Ｌを出力する。デリバリパイプ５に設けられた燃圧セン
サ２２は、各インジェクタ６へ圧送される燃料の圧力、
即ちデリバリパイプ５の中の燃料圧力ＰＦを検出し、そ
の大きさに応じた信号を出力する。このセンサ２２は、
本発明の圧力検出手段を構成する。エンジン７に設けら
れた回転速度センサ２３はクランクシャフトの回転速
度、即ちエンジン回転速度ＮＥに相当する値を検出し、
その値の大きさに応じた信号を出力する。このセンサ２
３は、クランクシャフトの回転位相に同期したかたちで
所定角度毎にクランクシャフトの回転を断続的に検出
し、その検出結果をパルス信号として連続的に出力す
る。エンジン７に設けられた水温センサ２４は、エンジ
ン７の内部を流れる冷却水の温度（冷却水温度）ＴＨＷ
を検出し、その大きさに応じた信号を出力する。吸気通
路８に設けられた吸気圧センサ２５は、同通路８におけ
る吸気圧力ＰＭを検出し、その大きさに応じた信号を出
力する。これら各種センサ２１，２３〜２５は、本発明
の運転状態検出手段を構成する。

【００２０】電子制御装置（ＥＣＵ）３０は本発明の第
１の制御手段、第２の制御手段、算出手段、判断手段及
び補正手段を構成する。ＥＣＵ３０は入力信号処理回
路、メモリ、演算回路及び出力信号処理回路等を有す
る。ＥＣＵ３０には前述した各種センサ２１〜２５及び
各部材６，１０，１１が接続される。ＥＣＵ３０は前述
した各種センサ２１〜２５から出力される信号を入力す
る。ＥＣＵ３０はこれら入力信号に基づき、燃料噴射制
御及び燃料供給制御を実行するために、各インジェクタ
６及び駆動回路１０等を制御する。

【００２１】燃料噴射制御とは、エンジン７の運転状態
に応じて各インジェクタ６の開弁時間を制御することに
より、各インジェクタ６から各気筒へ噴射される燃料量
を制御することである。燃料供給制御とは、エンジン７
の運転状態に応じて駆動回路１０を制御し、ポンプ２を
制御することにより、ポンプ２から吐出される燃料量を
制御し、もって各インジェクタ６へ供給される燃料圧力
ＰＦを調整することである。

【００２２】図２は燃料噴射制御の処理内容に関する
「燃料噴射制御ルーチン」示すフローチャートである。
ＥＣＵ３０は、エンジン７の運転時に本ルーチンを所定
期間毎に周期的に実行する。

【００２３】ステップ１００において、ＥＣＵ３０は各
種センサ２１，２３，２４により検出され、エンジン７
の運転状態を反映した各種パラメータＴＡ，ＩＤＬ，Ｎ
Ｅ，ＴＨＷ，ＰＭに係る値を入力値として読み込む。

【００２４】ステップ１１０において、ＥＣＵ３０はエ
ンジン７が減速運転状態にあるか否かを判断する。ＥＣ
Ｕ３０は、この判断をアイドル信号ＩＤＬに基づき行
う。ここで、スロットルバルブ９が全閉状態となり、エ
ンジン７が減速運転状態にある場合、ＥＣＵ３０は処理
をステップ１２０へ移行する。スロットルバルブ９が開
かれ、エンジン７が減速運転状態にない場合、ＥＣＵ３
０は処理をステップ１４０へ移行する。この実施形態
で、ステップ１１０の処理を実行するＥＣＵ３０は、エ
ンジン７が減速運転状態であるか否かを判断するための
判断手段に相当する。

【００２５】エンジン７の減速運転時には、ステップ１
２０において、ＥＣＵ３０はエンジン７の各気筒に対す
る燃料噴射を強制的に中止するために、即ち燃料カット
を行うために、各インジェクタ６を強制的に閉弁する。
この実施形態で、ステップ１２０の処理を実行するＥＣ
Ｕ３０は、燃料カットを実行するための制御手段に相当
する。

【００２６】ステップ１３０において、ＥＣＵ３０は、
燃料カットが実行されていることを示すために燃料カッ
トフラグＸＦＣを「１」に設定し、その後の処理を一旦
終了する。この実施形態で、ステップ１３０の処理を実
行するＥＣＵ３０は、エンジン７が減速運転状態にある
ことを示すフラグを設定するための設定手段に相当す
る。

【００２７】エンジン７が減速運転状態にない場合、ス
テップ１４０において、ＥＣＵ３０は、燃料カットが実
行されていないことを示すために燃料カットフラグＸＦ
Ｃを「０」に設定する。この実施形態で、ステップ１４
０の処理を実行するＥＣＵ３０は、エンジン７が減速運
転状態にないことを示すフラグを設定するための設定手
段に相当する。

【００２８】ステップ１５０において、ＥＣＵ３０はエ
ンジン回転速度ＮＥ及び吸気圧力ＰＭの値に基づいて基
本噴射量ＴＡＵｂの値を算出する。この基本噴射量ＴＡ
Ｕｂは、時間を単位とする値である。ＥＣＵ３０はこの
基本噴射量ＴＡＵｂの値を、基本噴射量ＴＡＵｂ、エン
ジン回転速度ＮＥ及び吸気圧力ＰＭをパラメータとして
予め定められた関数データを参照して算出する。この実
施形態で、ステップ１５０の処理を実行するＥＣＵ３０
は、エンジン７の運転状態に応じて基本的に設定される
べき基本噴射量ＴＡＵｂを算出するための算出手段に相
当する。

【００２９】ステップ１６０において、ＥＣＵ３０は冷
却水温度ＴＨＷの値に基づいて温度補正係数ＫＴＨの値
を算出する。ＥＣＵ３０はこの温度補正係数ＫＴＨの値
を、温度補正係数ＫＴＨ及び冷却水温度ＴＨＷをパラメ
ータとして予め定められた関数データを参照して算出す
る。この実施形態で、ステップ１６０の処理を実行する
ＥＣＵ３０は、エンジン７の温度状態に応じて基本噴射
量ＴＡＵｂを補正するための温度補正係数ＫＴＨを算出
するための算出手段に相当する。

【００３０】ステップ１７０において、ＥＣＵ３０は基
本噴射量ＴＡＵｂの値に温度補正係数ＫＴＨを乗算する
ことにより、最終的な燃料噴射量ＴＡＵの値を算出す
る。この燃料噴射量ＴＡＵは、時間を単位とする値であ
り、インジェクタ６の開弁時間を決定する値である。こ
の実施形態で、ステップ１７０の処理を実行するＥＣＵ
３０は、基本噴射量ＴＡＵｂを温度補正係数ＫＴＨによ
り補正することにより、最終的な燃料噴射量ＴＡＵを算
出するための算出手段に相当する。

【００３１】ステップ１８０において、ＥＣＵ３０は、
各気筒毎に燃料を噴射すべきタイミングが到来したか否
かを判断する。ＥＣＵ３０は、この噴射タイミングの到
来を、エンジン回転速度ＮＥに係るパルス信号に基づい
て判断する。

【００３２】噴射タイミングが到来したとき、ステップ
１９０において、ＥＣＵ３０は算出された燃料噴射量Ｔ
ＡＵの値に基づき各インジェクタ６を所要時間だけ開弁
することにより、燃料噴射を実行する。この処理を終了
した後、ＥＣＵ３０はその後の処理を一旦終了する。こ
の実施形態で、ステップ１８０，１９０の処理を実行す
るＥＣＵ３０は、所定の噴射タイミングにおいて燃料噴
射を実行するための実行手段に相当する。更に、この実
施形態で、上記「燃料噴射制御ルーチン」を実行するＥ
ＣＵ３０は、本発明の第１の制御手段に相当する。

【００３３】図３は燃料供給制御の処理内容に関する
「燃料供給制御ルーチン」示すフローチャートである。
ＥＣＵ３０は、エンジン７の運転時に本ルーチンを所定
期間毎に周期的に実行する。

【００３４】ステップ２００において、ＥＣＵ３０は各
種センサ２１〜２３，２５により検出される各種パラメ
ータＴＡ，ＰＦ，ＮＥ，ＰＭに係る値を入力値として読
み込む。併せて、ＥＣＵ３０は、前述した「燃料噴射制
御ルーチン」において設定された燃料カットフラグＸＦ
Ｃの値を読み出す。

【００３５】ステップ２１０において、ＥＣＵ３０はエ
ンジン７が過渡運転状態にあるか否かを判断する。この
判断に当たり、ＥＣＵ３０は単位時間当たりのスロット
ル開度ＴＡの変化度ΔＴＡを算出する。ＥＣＵ３０は、
この変化度ΔＴＡが所定値よりも大きい場合、エンジン
７が過渡運転状態にあると判断する。この変化度ΔＴＡ
が所定値よりも小さい場合、エンジン７が定常運転状態
にあると判断する。ここで、エンジン７が定常運転状態
にある場合、ＥＣＵ３０は処理をステップ２２０へ移行
する。エンジン７が過渡運転状態にある場合、ＥＣＵ３
０は処理をステップ２３０へ移行する。この実施形態
で、ステップ２１０の処理を実行するＥＣＵ３０は、エ
ンジン７が過渡運転状態にあるか否かを判断するための
本発明の判断手段に相当する。

【００３６】エンジン７が定常運転状態にある場合、ス
テップ２２０において、ＥＣＵ３０は、エンジン回転速
度ＮＥ及び吸気圧力ＰＭの値に基づき、定常運転時の燃
料圧力に係る目標値ＴＰＦ１を算出する。ＥＣＵ３０は
この目標値ＴＰＦ１を、目標値ＴＰＦ１、エンジン回転
速度ＮＥ及び吸気圧力ＰＭをパラメータとして予め定め
られた関数データを参照して算出する。この実施形態
で、ステップ２２０の処理を実行するＥＣＵ３０は、定
常運転時における燃料圧力に係る目標値ＴＰＦ１を算出
するための算出手段に相当する。

【００３７】ステップ２２５において、ＥＣＵ３０は、
上記定常運転時における目標値ＴＰＦ１を、最終的に制
御に適用されるべき目標値ＴＰＦとして設定する。ステ
ップ２２５から移行してステップ２５０において、検出
される実際の燃料圧力ＰＦの値が算出される目標値ＴＰ
Ｆと同じであるか否かを判断する。両者ＰＦ，ＴＰＦが
同じ場合、ＥＣＵ３０はその後の処理を一旦終了する。
両者ＰＦ，ＴＰＦが異なる場合、ＥＣＵ３０は処理をス
テップ２６０へ移行する。

【００３８】ステップ２６０において、ＥＣＵ３０は実
際の燃料圧力ＰＦの値が目標値ＴＰＦよりも大きいか否
かを判断する。燃料圧力ＰＦが目標値ＴＰＦよりも小さ
い場合、ステップ２７０において、ＥＣＵ３０は駆動回
路１０を制御してポンプ２へ供給される電流値を増加さ
せることにより、ポンプ２から吐出される燃料量を増大
させる。その後、ＥＣＵ３０は処理をステップ２５０へ
戻る。ステップ２６０において、燃料圧力ＰＦが目標値
ＴＰＦ以上である場合、ステップ２８０において、ＥＣ
Ｕ３０は駆動回路１０を制御してポンプ２へ供給される
電流値を低下させることにより、ポンプ２から吐出され
る燃料量を低減させる。その後、ＥＣＵ３０は処理をス
テップ２５０へ戻る。即ち、ステップ２５０〜２８０に
おいて、ＥＣＵ３０は実際の燃料圧力ＰＦの値が算出さ
れた目標値ＰＦ（ＴＰＦ１）と一致するようにポンプ２
から吐出される燃料量を制御する。この実施形態で、ス
テップ２５０〜２８０の処理を実行するＥＣＵ３０は本
発明の第２の制御手段に相当する。

【００３９】一方、エンジン７が過渡運転状態にある場
合に、ステップ２１０から移行してステップ２３０にお
いて、ＥＣＵ３０は、燃料カットフラグＸＦＣが「１」
であるか否かを判断する。このフラグＸＦＣが「０」で
ある場合、燃料噴射制御において燃料カットが行われて
おらず、エンジン７が加速運転状態にあることから、Ｅ
ＣＵ３０は処理をステップ２４０へ移行する。

【００４０】ステップ２４０において、ＥＣＵ３０は、
スロットル開度ＴＡの値に基づき、加速運転時の燃料圧
力に係る目標値ＴＰＦ２を算出する。ＥＣＵ３０はこの
目標値ＴＰＦ２を、目標値ＴＰＦ２及びスロットル開度
ＴＡをパラメータとして予め定められた関数データを参
照して算出する。この目標値ＴＰＦ２は、ステップ２５
０，２６０において、実際の燃料圧力ＰＦと比較される
目標値ＴＰＦを、過渡運転時の運転状態の変化を見越し
て予測的に補正するために設定された値である。この実
施形態では、スロットル開度ＴＡが運転状態の変化の先
行きを予測するためのパラメータとして適用される。こ
の実施形態で、ステップ２４０の処理を実行するＥＣＵ
３０は、本発明の補正手段に相当する。

【００４１】ステップ２４５において、ＥＣＵ３０は、
上記過渡運転時における目標値ＴＰＦ２を、最終的に制
御に適用されるべき目標値ＴＰＦとして設定する。その
後、ＥＣＵ３０は前述したようにステップ２５０〜２８
０の一連の処理を実行することにより、実際の燃料圧力
ＰＦの値が算出された目標値ＰＦ（ＴＰＦ２）と一致す
るようにポンプ２から吐出される燃料量を制御する。

【００４２】これに対し、ステップ２３０において、燃
料カットフラグＸＦＣが「１」である場合、燃料噴射制
御において燃料カットが行われていることから、ＥＣＵ
３０は処理をステップ２９０へ移行する。

【００４３】ステップ２９０において、ＥＣＵ３０は駆
動回路１０を制御してポンプ２に対する電流の供給を遮
断することにより、ポンプ２を停止させ、その後の処理
を一旦終了する。この実施形態で、ステップ２９０の処
理を実行するＥＣＵ３０は、燃料カットが行われたとき
にインジェクタ６に対する燃料供給を遮断すべくポンプ
２を停止させるための制御手段に相当する。

【００４４】以上説明したように、この実施形態の構成
によれば、タンク１の中の燃料がポンプ２により各イン
ジェクタ６へ圧送され、各インジェクタ６から燃料が噴
射されることにより、エンジン７の各気筒へ燃料が供給
される。

【００４５】ここで、燃料噴射制御に当たって、ＥＣＵ
３０はエンジン７の運転状態に係る各種パラメータＮ
Ｅ，ＰＭ，ＴＨＷ等の値に基づき、エンジン７の運転に
必要な燃料噴射量ＴＡＵの値を算出する。ＥＣＵ３０
は、算出された燃料噴射量ＴＡＵの値に基づき各インジ
ェクタ６を制御することにより、各気筒へ噴射されるべ
き燃料量を制御する。ＥＣＵ３０は、この燃料噴射量Ｔ
ＡＵを、各インジェクタ６の開弁時間として算出する。
従って、ＥＣＵ３０は、各インジェクタ６から噴射され
る燃料量を制御するために、各インジェクタ６の開弁時
間を調整する。

【００４６】燃料供給制御に当たって、ＥＣＵ３０はエ
ンジン７の運転状態に係る各種パラメータＮＥ，ＰＭの
値に基づき、各インジェクタ６へ供給されるべき燃料圧
力ＰＦに係る目標値ＴＰＦを算出する。ＥＣＵ３０は、
燃圧センサ２２により検出される実際の燃料圧力ＰＦの
値が、算出される目標値ＴＰＦと一致するように駆動回
路１０を制御することにより、ポンプ２から吐出される
燃料量を制御する。

【００４７】このように、各インジェクタ６から各気筒
へ供給される燃料量が、各インジェクタ６へ供給される
燃料圧力ＰＦの調整と、各インジェクタ６の開弁時間の
調整との協働により決定され、エンジン７の運転状態に
応じて調整される。

【００４８】ここで、エンジン７の過渡運転時にはその
運転状態が急激に変化し、その状態変化に合わせて各イ
ンジェクタ６で要求される燃料圧力ＰＦも急変すること
になる。このとき、定常運転時と同様に目標値ＴＰＦ
（ＴＰＦ１）がリアルタイムで算出されたならば、その
目標値ＴＰＦ（ＴＰＦ１）の算出は、各インジェクタ６
で要求される燃料圧力ＰＦに対して遅れることになる。
そこで、この実施形態では、エンジン７の過渡運転状態
が判断されたときに、ポンプ２の制御のために実際の燃
料圧力ＰＦと比較されるべき目標値ＴＰＦ（ＴＰＦ２）
が、エンジン７の運転状態の変化を見越して、ＥＣＵ３
０により予測的に補正される。

【００４９】従って、エンジン７の過渡運転時、特には
加速運転時には、各インジェクタ６に供給されるべき燃
料圧力ＰＦに係る目標値ＴＰＦの算出遅れが、その運転
状態の変化を見越して補われる。これにより、エンジン
７に供給されるべき燃料量が、燃料圧力ＰＦに関する補
正により直ちに適正な値に調整される。この結果、エン
ジン７の加速運転時において、各インジェクタ６から噴
射される燃料量に過不足が生じることを防止することが
でき、エンジン７における空燃比の悪化を防止すること
ができる。このことにより、エンジン７のドライバビリ
ティやエミッションの悪化を未然に防止することができ
る。

【００５０】この実施形態の構成によれば、エンジン７
で燃料カットが行われる際に、ポンプ２が停止されるこ
とから、エンジン７の運転中にポンプ２が一義的に作動
する場合と比べ、ポンプ２を無駄に作動させることがな
い。このため、ポンプ２による電力消費を削減すること
ができ、バッテリ１１に充電された電気の無駄な消費を
低減することができる。この意味で、ポンプ２やバッテ
リ１１にかかる負荷が削減され、ポンプ２やバッテリ１
１の寿命を向上させることができる。加えて、燃料カッ
トの際にポンプ２が停止される分だけ、ポンプ２の作動
騒音の発生を低減することができる。

【００５１】この実施形態では、検出される燃料圧力Ｐ
Ｆが目標値ＴＰＦと一致するようにポンプ２を制御す
る。このため、減速時の燃料カットから定常運転時の燃
料噴射制御へ復帰したとき、燃料カット中に低下したデ
リバリパイプ５の中の燃料圧力ＰＦを速やかに目標値Ｔ
ＰＦへ収束させることが可能となる。その意味で、燃料
カットから復帰した後にも、各気筒に対して所要の燃料
量を速やかに供給することができ、復帰後のエンジン７
の運転応答性を確保することができる。

【００５２】この実施形態の構成によれば、図５に示す
従来装置とは異なり、プレッシャレギュレータやリター
ンラインを省略している分だけ、装置全体をコンパクト
にすることができる。

【００５３】この実施形態によれば、燃料噴射量ＴＡＵ
を算出するために基本噴射量ＴＡＵｂが温度補正係数Ｋ
ＴＨにより補正され、エンジン７の温度条件に応じた適
正な燃料噴射量ＴＡＵが得られる。この意味で、エンジ
ン７の加速運転時に各インジェクタ６から噴射される燃
料量を過不足なく調整することができる。

【００５４】この実施形態によれば、スロットルセンサ
２１により検出されるスロットル開度ＴＡ及びアイドル
信号ＩＤＬに基づいてエンジン７の過渡運転状態が判断
される。このため、運転者の意図を最も良く反映したか
たちでエンジン７の過渡運転状態を応答性良く判断する
ことができる。 〔第２の実施形態〕次に、前記第１の発明に係る内燃機
関の燃料供給装置を具体化した第２の実施形態を図面を
参照して説明する。尚、この実施形態を含む以下に示す
各実施形態において、前記第１の実施形態と同一の構成
要素については、同一の符号を付して説明を省略する。
従って、以下には第１の実施形態と異なる点を中心に説
明する。

【００５５】第２の実施形態では、「燃料供給制御ルー
チン」の処理内容の点で前記第１の実施形態と構成が異
なる。図４はこの実施形態に係る「燃料供給制御ルーチ
ン」示すフローチャートである。図４において各ステッ
プ２００〜２８０の処理内容は、図３の各ステップ２０
０〜２８０のそれと同じである。この実施形態では、燃
料カットが行われた後のステップ３００，３１０，３２
０，３３０の処理内容の点で前記第１の実施形態と異な
る。

【００５６】即ち、ステップ２３０において、燃料カッ
トフラグＸＦＣが「１」である場合、燃料噴射制御にお
いて燃料カットが行われていることから、ＥＣＵ３０は
処理をステップ３００へ移行する。

【００５７】ステップ３００において、ＥＣＵ３０は駆
動回路１０を制御してポンプ２に対する電流の供給を遮
断することにより、ポンプ２を停止させる。この実施形
態で、ステップ２９０の処理を実行するＥＣＵ３０は、
燃料カットが行われたときにインジェクタ６に対する燃
料供給を遮断すべくポンプ２を停止させるための制御手
段に相当する。

【００５８】ステップ３１０において、ＥＣＵ３０は燃
料カットが行われた後に燃圧センサ２２により検出され
る燃料圧力ＰＦの値を読み込む。ステップ３２０におい
て、ＥＣＵ３０はその燃料圧力ＰＦの値が所定の基準値
Ｐ１以上であるか否かを判断する。ここで、基準値Ｐ１
とは、燃料カットからの復帰時に、各インジェクタ６か
ら不足なく燃料を噴射させることのできる下限値であ
る。燃料圧力ＰＦの値が所定値Ｐ１以上である場合、燃
料カットからの復帰時に不足のない燃料噴射が行われる
ものとして、ＥＣＵ３０はその後の処理を一旦終了す
る。燃料圧力ＰＦの値が所定値Ｐ１未満である場合、燃
料カットからの復帰時に燃料噴射に不足が生じるおそれ
があることから、ＥＣＵ３０は処理をステップ３３０へ
移行する。

【００５９】ステップ３３０において、ＥＣＵ３０は駆
動回路１０を制御してポンプ２へ若干量の電流を供給す
ることにより、ポンプ２から吐出される燃料量を所定値
だけ確保する。このステップ３３０の処理を終了した
後、ＥＣＵ３０は処理をステップ３１０へ戻し、必要に
応じてステップ３１０〜３３０の処理を繰り返す。

【００６０】この実施形態で、ステップ３１０〜３３０
の処理を実行するＥＣＵ３０は、燃料カットが行われて
ポンプ２が一旦停止された後に、各インジェクタ６に供
給されるべき燃料圧力ＰＦの値を基準値Ｐ１を下限値と
して保ための制御手段に相当する。

【００６１】従って、この実施形態では、エンジン７で
燃料カットが行われた後に、各インジェクタ６に供給さ
れるべき燃料圧力ＰＦの値が少なくとも基準値Ｐ１に保
たれる。このため、減速時の燃料カットから定常運転時
の燃料噴射制御へ復帰したとき、各インジェクタ６から
不足なく即座に燃料を噴射させることができる。その意
味で、燃料カットから復帰した後にも、各気筒に対して
所要の燃料量を直ちに供給することができ、復帰後のエ
ンジン７の運転応答性を向上させることができる。この
実施形態では、特に燃料カットが長時間続いた場合に有
利である。

【００６２】この実施形態に関するその他の作用及び効
果については、前記第１の実施形態のそれと同じであ
る。

【００６３】

【００６４】

【００６５】

【００６６】

【００６７】

【００６８】

【００６９】尚、この発明は次のような別の実施形態に
具体化することもできる。以下の別の実施形態でも前記
各実施形態と同等の作用及び効果を得ることができる。 （１）前記各実施形態では、エンジン７で燃料カットが
行われたときに、ポンプ２の作動を停止させるようにし
た。これに対し、エンジン７で燃料カットが行われたと
きに、ポンプ２を停止させる代わりに、ポンプ２の燃料
吐出量を最小限度まで低下させてもよい。或いは、エン
ジン７で燃料カットが行われたときに、ポンプ２の停止
や吐出容量の低下を図ることを省略してもよい。

【００７０】（２）前記各実施形態では、スロットルセ
ンサ２１により検出されるスロットル開度ＴＡの変化、
或いはアイドル信号ＩＤＬに基づいてエンジン７の過渡
運転状態を判断するようにした。これに対し、吸気圧セ
ンサ２５により検出される吸気圧力ＰＭ、或いは回転速
度センサ２３により検出されるエンジン回転速度ＮＥの
変化に基づいてエンジン７の過渡運転状態を判断するよ
うにしてもよい。

【００７１】（３）前記各実施形態では、デリバリパイ
プ５に設けられた燃圧センサ２２により燃料圧力ＰＦの
値を検出するようにした。これに対し、燃料ライン３に
設けられた燃料センサにより燃料圧力ＰＦを検出するよ
うにしてもよい。

【００７２】

【００７３】

【００７４】

【００７５】

【００７６】

【発明の効果】請求項１に記載の第１の発明によれば、
インジェクタに供給される燃料圧力が内燃機関の運転状
態に基づく目標値となるようにポンプを制御すると共
に、インジェクタの開弁時間を運転状態に応じて制御す
るようにした燃料供給装置において、内燃機関の過渡運
転状態を判断したときに、スロットル開度を運転状態の
変化の先行きを予測するためのパラメータとして適用す
ることにより、燃料圧力と比較される目標値を運転状態
の変化を見越して予測的に補正するようにしている。

【００７７】従って、内燃機関の過渡運転時には、燃料
圧力に係る目標値の算出遅れが、運転状態の変化を見越
して補われ、内燃機関に供給されるべき燃料量が、燃料
圧力の補正により直ちに適正な値に調整される。この結
果、過渡運転時にインジェクタから噴射される燃料量に
過不足が生じることを防止することができ、内燃機関に
おける空燃比の悪化を防止することができるという効果
を発揮する。

【００７８】

【００７９】

【図面の簡単な説明】

【図１】 燃料供給装置の構成を示す構成図。

【図２】 「燃料噴射制御ルーチン」を示すフローチャ
ート。

【図３】 「燃料供給制御ルーチン」を示すフローチャ
ート。

【図４】 「燃料供給制御ルーチン」を示すフローチャ
ート。

【図５】 従来の燃料供給装置の一例を示す構成図。

【図６】 従来の燃料供給装置の一例を示す構成図。

【符号の説明】

１…タンク、２…ポンプ、６…デリバリパイプ、７…内
燃機関としてのエンジン、２１…スロットルセンサ、２
２…燃圧センサ、２３…回転速度センサ、２４…水温セ
ンサ（２１〜２４は運転状態検出手段を構成する。）、
２５…圧力検出手段を構成するための燃圧センサ、３０
…ＥＣＵ（ＥＣＵは第１の制御手段、第２の制御手段、
算出手段、判断手段、補正手段を構成する。）

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 タンクの中の燃料をポンプにより吐出し
   て内燃機関に設けられたインジェクタへ圧送し、そのイ
   ンジェクタを開弁して同インジェクタから燃料を噴射す
   ることにより内燃機関へ燃料を供給するようにした燃料
   供給装置であって、 前記内燃機関の運転状態を検出するための運転状態検出
   手段と、 前記インジェクタから噴射される燃料量を制御するため
   に、前記検出される運転状態に基づいて前記インジェク
   タの開弁時間を制御するための第１の制御手段と、 前記インジェクタへ圧送される燃料の圧力を検出するた
   めの圧力検出手段と、 前記燃料圧力に係る目標値を前記内燃機関の吸気圧力及
   び回転速度に基づいて算出するための算出手段と、 前記検出される燃料圧力が前記算出される目標値と一致
   するように前記ポンプから吐出される燃料量を制御する
   ための第２の制御手段とを備えた内燃機関の燃料供給装
   置において、 前記検出される運転状態に基づいて前記内燃機関の過渡
   運転状態を判断するための判断手段と、 前記過渡運転状態が判断されたときに、前記内燃機関の
   スロットル開度を前記運転状態の変化の先行きを予測す
   るためのパラメータとして適用することにより、前記第
   ２の制御手段において前記検出される燃料圧力と比較さ
   れる前記目標値を、前記運転状態の変化を見越して予測
   的に補正するための補正手段とを備えたことを特徴とす
   る内燃機関の燃料供給装置。