JP3733162B2

JP3733162B2 - Fuel supply device for internal combustion engine

Info

Publication number: JP3733162B2
Application number: JP22524195A
Authority: JP
Inventors: 一二皆川; 清利大井; 勝美荒井
Original assignee: Kyosan Denki Co Ltd; Denso Corp
Current assignee: Kyosan Denki Co Ltd; Denso Corp
Priority date: 1995-09-01
Filing date: 1995-09-01
Publication date: 2006-01-11
Anticipated expiration: 2015-09-01
Also published as: JPH0968122A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関用燃料供給装置に関し、詳しくは燃料ポンプを駆動するモータの供給電流を制御して燃料レール等に燃料を供給する内燃機関用燃料供給装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、内燃機関の吸気ポート内に燃料を噴射する燃料供給システムは、燃料タンクから燃料ポンプにより汲上げられた燃料を燃料配管を介して燃料レールに導入し、この燃料レールに取り付けられた各気筒に対応する燃料噴射弁から吸気ポートに向けて噴射供給するようになっている。そして、燃料噴射弁に供給する燃料圧力を所定圧に保つために、燃料レールにプレッシャレギュレータを設けるとともに、余剰燃料を燃料タンクに戻すリターン管を設けている。
【０００３】
このリターン管を備える燃料供給システムによると、内燃機関の近傍に燃料レールが位置することから、燃料レールが高温に加熱されて燃料レール内の燃料の温度が上昇し、それによって、リターン管から燃料タンクにリターンされる余剰燃料の温度も高くなり、燃料タンク内の燃料の温度が上昇してエバポエミッションが多量に発生する。更に、リターンする配管を必要とするので、コストが高くなるという不具合を生じる。
【０００４】
そこで、燃料レール等の余剰燃料を燃料タンクに戻すリターン管を有しない燃料供給システム（リターンレス燃料供給システム）として、例えば特開平７−２７０２９号公報に記載のエンジンの燃料供給装置が提案されている。
この装置は、燃料ポンプをインタンク式として、燃料ポンプと燃料レールとの間の燃料供給通路に、所定圧力に達すると通路を閉鎖する圧力制御弁（下流圧制御弁）を設け、かつ燃料ポンプ本体に下流圧制御弁で調圧される圧力よりも僅かに高い圧力で作動する調圧装置を設け、この調圧装置により、余剰燃料が直接燃料タンク内に循環するようにしたものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このリターンレス燃料供給システムに用いられる下流圧制御弁は、燃料圧力に応じて作動するダイヤフラムとダイヤフラムを付勢するスプリングと弁部材を付勢するスプリングとによって、燃料レール内の燃料圧力を所定値に設定する構成であるので、この下流圧制御弁によって燃料圧力を低く設定した場合には、燃料レール内の温度が上昇するにつれてベーパが発生してしまう。つまり、燃料圧力を低く設定すると、例えば高温再始動時の様に内燃機関の温度が高い状態で燃料の流れが停止した場合には、燃料レール内の燃料の温度が（例えば８０℃程度にも）高くなって燃料内にベーパが発生してしまう。そして、このベーパが発生すると、適正に燃料が噴射されないので、始動不能となるという問題がある。
【０００６】
そこで、通常は、ベーパが発生しない様に、下流圧制御弁のダイアフラムを付勢するスプリング力を高くすることにより、燃料圧力を高めに設定しているが、この場合は、燃料圧力を高くすることによる別の問題が生じていた。
つまり、燃料圧力を高く設定するために、燃料ポンプの消費電力を増加しなければならないという問題や、高い燃料圧力に設定するために、燃料ポンプを酷使しなければならず、燃料ポンプ等の寿命が低下するという問題があった。
【０００７】
本発明は、前記課題を解決するためになされたものであり、燃料ポンプの消費電力を低減し、しかも燃料ポンプ等の寿命を伸ばすことができる内燃機関用燃料供給装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、請求項１の発明は、
内燃機関の燃料を噴射する燃料噴射弁と、該燃料噴射弁に燃料を供給する燃料レールと、該燃料レールに燃料を供給する燃料供給通路と、該燃料供給通路に燃料を圧送する燃料ポンプと、該燃料ポンプを駆動する直流電動モータの電流値又は電圧値を所定値に制御する電流制御部と、を備えた内燃機関用燃料供給装置であって、前記燃料レールを含む下流側の燃料圧力に応じて前記燃料供給通路を開閉制御して、下流側の燃料圧力を所定値に保つ下流圧制御弁と、該下流圧制御弁をバイパスして、該下流圧制御弁の上流側と下流側とを接続するバイパス通路と、該バイパス通路を開閉するバイパス弁と、を備え、前記燃料ポンプの下流側に前記下流圧制御弁及びバイパス弁を配置するとともに、前記下流圧制御弁及びバイパス弁の下流側に前記燃料レールを配置し、更に、前記バイパス弁を、前記下流圧制御弁による燃料圧力を所定値に保つ制御の際に、上流側の圧力が下流側の圧力より所定値以上の差圧となった場合には開弁して、上流側の圧力を下流側に逃がすリリーフ弁としたことを特徴とする内燃機関用燃料供給装置を要旨とする。
【００１０】
請求項２の発明は、前記バイパス弁の開弁圧が、前記燃料ポンプの通常時の吐出圧の場合には開弁しない値に設定されていることを特徴とする前記請求項１記載の内燃機関用燃料供給装置を要旨とする。
【００１１】
請求項３の発明は、内燃機関の燃料を噴射する燃料噴射弁と、該燃料噴射弁に燃料を供給する燃料レールと、該燃料レールに燃料を供給する燃料供給通路と、該燃料供給通路に燃料を圧送する燃料ポンプと、該燃料ポンプを駆動する直流電動モータの電流値又は電圧値を所定値に制御する電流制御部と、を備えた内燃機関用燃料供給装置であって、前記燃料レールを含む下流側の燃料圧力に応じて前記燃料供給通路を開閉制御して、下流側の燃料圧力を所定値に保つ下流圧制御弁と、該下流圧制御弁をバイパスして、該下流圧制御弁の上流側と下流側とを接続するバイパス通路と、該バイパス通路を開閉するバイパス弁と、を備え、前記燃料ポンプの下流側に前記下流圧制御弁及びバイパス弁を配置するとともに、前記下流圧制御弁及びバイパス弁の下流側に前記燃料レールを配置し、更に、前記バイパス弁を、上流側の圧力が下流側の圧力より大きくなる場合に、制御装置からの指令信号によって開弁制御される制御弁としたことを特徴とする内燃機関用燃料供給装置を要旨とする。
【００１２】
請求項４の発明は、前記制御弁が、電磁弁であることを特徴とする前記請求項３記載の内燃機関用燃料供給装置を要旨とする。
請求項５の発明は、前記内燃機関の運転状態に応じて、前記電流制御部に制御信号を出力して前記直流電動モータの電流値を制御する装置制御手段を備え、該装置制御手段により、前記燃料ポンプの駆動状態を調節することを特徴とする前記請求項１〜４のいずれか記載の内燃機関用燃料供給装置を要旨とする。
【００１３】
請求項６の発明は、前記内燃機関の運転状態が、前記燃料レール内の燃料圧力を増加させる所定の燃料圧力増加条件を満たす場合には、前記直流電動モータの電流値を大きくすることを特徴とする前記請求項５記載の内燃機関用燃料供給装置を要旨とする。
【００１４】
請求項７の発明は、前記燃料圧力増加条件が、前記内燃機関の燃料が所定温度以上の高温における再始動時であることを特徴とする前記請求項６記載の内燃機関用燃料供給装置を要旨とする。
【００１５】
請求項８の発明は、前記燃料圧力増加条件が、前記内燃機関の燃料が所定温度以下の低温における始動時であることを特徴とする前記請求項６記載の内燃機関用燃料供給装置を要旨とする。
【００１６】
請求項９の発明は、前記燃料圧力増加条件が、ターボ使用時等の燃料噴射量を増加して燃焼状態を変更する場合であることを特徴とする前記請求項６記載の内燃機関用燃料供給装置を要旨とする。
【００１７】
【発明の実施の形態及び発明の効果】
請求項１の発明では、電流制御部によって直流電動モータの電流値又は電圧値を所定値に制御して燃料ポンプを駆動し、この燃料ポンプによって燃料を圧送して燃料供給通路に供給し、燃料供給通路から燃料レールに燃料を供給し、燃料レールから供給された燃料を燃料噴射弁にて噴射する。そして、下流圧制御弁によって、下流側の圧力である燃料レール内の燃料圧力を所定値に保つ制御を行なうが、この下流圧制御弁をバイパスするバイパス通路に設けられたバイパス弁を開閉することによって、下流圧制御弁によって設定された燃料圧力を更に調節する。
【００１８】
つまり、下流圧制御弁のみでは、単に燃料圧力を予め定められた所定値に設定できるだけであるが、実際には、運転状態に応じて燃料圧力を細かく調節したい場合がある、従って、この様な調整の要求に応じて、バイパス弁の開閉状態を調節することによって、一層好適に燃料圧力を設定することができる。
【００１９】
また、本発明では、バイパス弁は、下流圧制御弁による燃料圧力を所定値に保つ制御の際に、上流側の圧力が下流側の圧力より所定値以上の差圧となった場合に開弁して、上流側の圧力を下流側に逃がすリリーフ弁である。従って、上流側の圧力が高くなると、バイパス弁（リリーフ弁）が開いてその高い圧力を下流側の燃料レール内に供給できるので、燃料圧力を好適に上昇させることができる。
【００２０】
本発明では、例えば燃料ポンプの吐出圧をＰ1、燃料レール内の燃料圧力をＰ2、リリーフ弁の開弁する差圧△Ｐとすると、それらの関係は、下記式（１）、（２）となる。
【００２１】
Ｐ2＝Ｐ1−△Ｐ …（１）
Ｐ1＝Ｐ2＋△Ｐ …（２）
この関係を、図２に示すが、通常時は、燃料レールの燃料圧力（通常時Ｆ／Ｒ燃圧Ｐ2）は一定であり、この通常時Ｆ／Ｒ燃圧Ｐ2より高めに燃料ポンプの吐出圧（通常時Ｆ／Ｐ吐出圧Ｐ1）が設定されている。そして、必要時には、燃料ポンプの吐出圧（必要時Ｆ／Ｐ吐出圧Ｐ1’）が高められるが、リリーフ弁の開弁圧（差圧）は△Ｐであるので、燃料レールの燃料圧力（必要時Ｆ／Ｒ燃圧Ｐ2’）はこの差圧△Ｐだけ低い圧力に設定されることになる。つまり、この様にリリーフ弁の差圧△Ｐが設定されていることにより、常に、燃料ポンプの吐出圧に応じて適正な燃料レール内の燃料圧力が設定されることになる。
【００２２】
尚、図２において、燃料供給量の増加に応じてグラフが右下がりになるのは、燃料ポンプの流体損失に起因するものである。
請求項２の発明では、バイパス弁の開弁圧が、燃料ポンプの通常時の吐出圧の場合には開弁しない値に設定されている。つまり、前記図２に示す様に、リリーフ弁開弁圧は、必要時Ｆ／Ｒ燃圧Ｐ2’が通常時Ｆ／Ｐ燃圧Ｐ1を上回る様に設定されている。これは、必要とする場合にのみリリーフ弁を開いて、燃料レール内の圧力を通常の値より増加させ、それ以外の場合には、リリーフ弁が開弁することを防止するためである。従って、通常時はリリーフ弁を通って燃料レールに燃料が供給されることはないが、必要時に燃料ポンプの吐出圧が増大されると、このリリーフ弁が開いて、燃料レール内の燃料圧力が増加することになる。
【００２３】
請求項３の発明では、前記請求項１の発明と同様に、電流制御部によって直流電動モータの電流値又は電圧値を所定値に制御して燃料ポンプを駆動し、この燃料ポンプによって燃料を圧送して燃料供給通路に供給し、燃料供給通路から燃料レールに燃料を供給し、燃料レールから供給された燃料を燃料噴射弁にて噴射する。そして、下流圧制御弁によって、下流側の圧力である燃料レール内の燃料圧力を所定値に保つ制御を行なうが、この下流圧制御弁をバイパスするバイパス通路に設けられたバイパス弁を開閉することによって、下流圧制御弁によって設定された燃料圧力を更に調節する。
つまり、下流圧制御弁のみでは、単に燃料圧力を予め定められた所定値に設定できるだけであるが、実際には、運転状態に応じて燃料圧力を細かく調節したい場合がある、従って、この様な調整の要求に応じて、バイパス弁の開閉状態を調節することによって、一層好適に燃料圧力を設定することができる。
また、本発明では、バイパス弁は、上流側の圧力が下流側の圧力より大きくなる場合に、例えばコンピュータ等の制御装置からの指令信号によって開弁制御される制御弁である。従って、制御弁の開弁のタイミングを適宜選択できるので、精密な圧力制御を行なうことができる。
【００２４】
請求項４の発明では、制御弁として、電磁弁を採用できる。
請求項５の発明では、内燃機関の運転状態に応じて、電流制御部の電流値を制御することにより、燃料ポンプの駆動状態（即ち燃料の吐出圧）を調節する。それによって、上述したバイパス弁を介して燃料レール内の燃料圧力を調節することが可能となるので、様々な運転状態に適宜好適に対応して、燃料圧力の調節を容易に且つ精密に行なうことができる。
【００２５】
請求項６の発明では、内燃機関の運転状態が、燃料レール内の燃料圧力を増加させる所定の燃料圧力増加条件を満たす場合には、直流電動モータの電流値を大きくする。つまり、所定の運転状態の場合には、燃料ポンプのモータの電流値を増加させてポンプの吐出力を増加させる制御を行なうので、上述したバイパス弁を介してより高い圧力の燃料を燃料レール内に供給することができ、それによって、燃料レール内の燃料圧力を増加させることができる。
【００２６】
請求項７の発明は、燃料圧力増加条件として、内燃機関の燃料が所定温度以上の高温における再始動時である条件を採用できる。つまり、高温再始動時には、（エンジンからの余熱と燃料の滞留のため）燃料の温度が通常の運転時より高くなり、ベーパが発生し易くなるが、本発明では、高温再始動時には、燃料ポンプの電流値を大きくして燃料圧力を高めているので、ベーパの発生を抑えることができ、よって、始動性を良好に保つことができる。また、本発明では、高温再始動時等の様に、必要な場合のみ燃料圧力を高めるので、それ以外の場合は、燃料圧力（即ち下流圧制御弁による設定圧）を低く設定することができる。そのため、燃料ポンプの消費電力を低減できるという効果があり、また、通常の燃料圧力が低いので、燃料ポンプ等の寿命を伸ばすことができるという利点がある。
【００２７】
請求項８の発明では、燃料圧力増加条件として、内燃機関の燃料が所定温度以下の低温における始動時の条件を採用できる。但し、この所定温度は前記請求項７の所定温度よりも低い値である。つまり、低温における始動時には、機関は冷えており燃焼状態はあまり良くないため、エミッションが悪化するが、本発明では、低温始動時には、燃料ポンプの電流値を大きくして燃料圧力を高めているので、燃料噴射における噴霧の粒径が小さくなる。そのため、燃焼状態が改善されて、特にＨＣの排出量が低減され、排気ガスの浄化に寄与するという効果がある。
【００２８】
請求項９の発明では、燃料圧力増加条件として、ターボ使用時等の燃料噴射量を増加して燃焼状態を変更する条件を採用できる。例えばターボを使用するときには、通常は燃料噴射量を増加するが、この場合燃料圧力を増加しておくことによって、噴射弁パルス幅が同じ場合でも、ターボの使用に応じて適切に燃料噴射量を増加することができる。
【００２９】
【実施例】
以下、本発明の内燃機関用燃料供給装置の実施例を図面に基づいて説明する。
（実施例１）
ａ）図３に、本実施例の内燃機関用燃料供給装置（以下単に燃料供給装置と記す）のシステム構成図を示す。
【００３０】
図３に示すように、燃料供給装置は、燃料タンク１内に配設される燃料ポンプ３と、燃料ポンプ３の吸入側に接続される低圧燃料フィルタ５と、この燃料ポンプ３の吐出側に燃料配管７を介して接続される高圧燃料フィルタ９と、高圧燃料フィルタ９の出口側に燃料配管１１を介して接続される圧力制御弁１３と、圧力制御弁１３の下流側に配置される燃料レール１５と、燃料レール１５に気筒数分、配設され図示しない内燃機関の吸気ポートに向けて燃料を噴射供給する燃料噴射弁１７と、バッテリ２１から燃料ポンプ３に供給される電力を電流制御によって制御する定電流型制御回路２３と、燃料噴射弁１７や定電流制御回路２３等を制御する電子制御装置（ＥＣＵ）２５とから構成されている。
【００３１】
このＥＣＵ２５には、図示しない周知のＲＯＭ、ＲＡＭ、バックアップＲＡＭ、ＣＰＵ、入出力部、及びそれらを接続するバスラインが設けられている。そして、入出力部には、例えば冷却水温を検出する水温センサ２７、燃料温度を検出する燃料温度センサ２９、ターボの作動状態を検出するターボセンサ３１等が接続され、それらの検出信号が入力される。また、入力部には、始動時を検出するために、イグニッションの状態を示すイグニッションスイッチ３３からの信号が入力される。更に、入出力部には、定電流制御回路２３、燃料噴射弁１７が接続され、それらに制御信号が出力される。
【００３２】
この燃料供給システムは、リターンレス供給燃料システムであるため、燃料レール１５等から燃料タンク１に戻るリターン管を有しない。そのため、本実施例では、通常は、燃料レール１５からの燃料噴射量に対して燃料レール１５内の燃料圧力が一定となるように、定電流型制御回路２３によって燃料ポンプ３のポンプモータ（直流電動モータ）への供給電流を制御している。
【００３３】
ｂ）次に、前記システムのうち本実施例の要部である圧力制御弁１３の構成について説明する。
圧力制御弁１３は、大きく分けて、燃料配管１１と燃料レール１５との間に設けられた下流圧制御弁３５と、この下流圧制御弁３５をバイパスする通路に設けられたバイパス弁３７とからなり、下流圧制御弁３５にバイパス弁３７が組み込まれた構造をしている。
【００３４】
前記下流圧制御弁３５は、後述する様に、図示しないインテークマニホールドから導入する負圧とスプリングの圧力と燃料圧力とに応じて作動するものであり、燃料配管１１から燃料レール１５に至る通路を開閉制御することによって、燃料レール１５内の燃料圧力（下流圧）を所定値に設定する。尚、本実施例では、この燃料圧力の設定値は、後述する様に燃料高温時のベーパの対策が施して有るので、従来の値より低めに設定されている。
【００３５】
一方、バイパス弁３７は、後述する様に、燃料ポンプ３の吐出圧を増大した場合に、上流の燃料配管１１側の燃料圧力が下流の燃料レール１５側の圧力より、所定の差圧△Ｐ以上になったときに開弁する（前記図２に示す特性を有する）リリーフ弁であり、この開弁によって、上流側から下流側に燃料を供給して、燃料レール１５内の燃料圧力を上昇させる。
【００３６】
以下、下流圧制御弁３５とバイパス弁３７との構成を、圧力制御弁１３の全体構成とともに詳細に説明する。
図４に示す様に、圧力制御弁１３は、ボデイ５７とカバー６３との境界でダイアフラム６０を巻締め固定している。ダイアフラム６０はその中央部をバルブ押え５８とロアシート５９とにより挟持されており、ダイヤフラム６０、バルブ押え５８及びロアシート５９が一体に往復動する。ロアシート５９は、カバー６３の内壁とロアシート５９との間に位置する圧縮コイルスプリング５４により、後述する第２圧力室としてのダイアフラム下部室６８方向（図の下方の開弁方向）に付勢されている。
【００３７】
圧縮コイルスプリング５４が収容される第１圧力室としてのダイアフラム上部室６９は、パイプ６４によってインテークマニホールドと接続されており、このダイアフラム上部室６９の内圧はインテークマニホールド内の負圧に設定されている。
【００３８】
一方、ボデイ５７には、燃料配管１１と接続されるパイプ５５が筒状のコネクタ５６を介して接続されている。また、ボデイ５７には、燃料レール１５に取付可能なコネクタ６６がフランジ６５により取り付けられている。ボデイ５７内に形成されるダイアフラム下部室６８には、一端側にパイプ５５を有する前記コネクタ５６が収容されており、このコネクタ５６内には、弁座５２ｂを有する円筒状の弁本体５２と弁本体５２内を摺動可能な内ガイド５１ｂを有する弁部材５１とが収容されている。この弁部材５１は、コネクタ５６内に収容される圧縮コイルスプリング５３により、閉弁方向（図の上方）に付勢されている。
【００３９】
前記弁部材５１は、図５に示す様に、内ガイド５１ｂ側に向かって先細りに形成されるテーパ状の（前記弁座５２ｂと当接する）当接部５１ｃを有しており、この当接部５１ｃと内ガイド５１ｂとの間には円柱形状のスプール５１ａを有している。このスプール５１ａの外径は弁本体５２の内径よりも僅かに小径にされている。また、内ガイド５１ｂは、十字状の径方向断面形状を有しており、スプールとの接続部付近においては、切欠部５１ｄが形成されている。
【００４０】
以上が、主として下流圧制御弁３５を構成する部分であるが、特に、本実施例では、下流圧制御弁３５をバイパスするバイパス弁３７が設けられている。
つまり、上流側のパイプ５５と下流側のコネクタ６６を連通する様に、コネクタ５６の壁面に連通路（バイパス通路７１）が設けられ、このバイパス通路７１をコネクタ６６側（即ち燃料レール１５側）から開閉制御する様にバイパス弁３７が配置されている。
【００４１】
このバイパス弁３７は、バイパス通路７１に当接する弁部材３７ａと、弁部材３７ａを閉弁方向（図の左方向）に付勢する圧縮コイルスプリング３７ｂと、圧縮コイルスプリング３７ｂを係止する係止部材３７ｃとから構成されている。
ｃ）次に、前記システムの動作を、図３〜図５に基づいて、圧力制御弁１３の動作とともに説明する。
【００４２】
▲１▼図３に示す様に、上述したシステムでは、基本的動作として、燃料タンク１内に配設された燃料ポンプ３によって燃料を汲上げるときに、低圧燃料フィルタ５によって異物等が取り除かれ、この燃料ポンプ３によって汲上げられた燃料が燃料配管７を介して高圧燃料フィルタ９に送られる。次に、高圧燃料フィルタ９では、燃料に含まれる微小な異物、水分等が取り除かれ、この濾過された燃料が燃料配管１１を通り、圧力制御弁１３を介して燃料レール１５に送られる。そして、燃料レール１５に供給される高圧燃料は、燃料噴射弁１７から内燃機関の吸入ポートに向けて噴射される。
【００４３】
▲２▼ここで、前記圧力制御弁１３は、図４に示す様に、ダイアフラム上部室６９とダイヤフラム下部室６８との差圧が所定値より大きくなると、弁部材５１の当接部５１ｃが弁本体５２の弁座５２ｂに（図の上方に移動して）着座して閉弁し、その後、燃料噴射等によって燃料圧力が目標燃料圧力値まで低下すると、弁部材５１の当接部５１ｃが弁本体５２の弁座５２ｂから離座して開弁する。これにより、圧力制御弁１３の下流側に位置する燃料レール１５内の燃料圧力が一定値となるように制御している。
【００４４】
つまり、ダイアフラム上部室６９内の圧力（即ちインテークマニホールド圧）と、ダイアフラム下部室６８内に導入される燃料圧力（即ち燃料レール１５内の燃料圧力）と、ダイアフラム６９内の圧縮コイルスプリング５４の開弁方向の付勢力と、圧縮コイルスプリング５３の閉弁方向の付勢力との均衡により、バルブ押え５８の位置が変位し、この変位によってバルブ押え５８に当接する弁部材５１が、閉弁方向又は開弁方向に移動する。
【００４５】
具体的には、燃料噴射等によって、ダイヤフラム下部室６８内の高圧燃料が燃料レール１５を介して排出され、ダイアフラム下部室６８内の燃料圧力が低下することによって、ダイアフラム上部室６９の内圧と圧縮コイルスプリング５４の付勢力との和が、ダイアフラム下部室６８内の燃料圧力と圧縮コイルスプリング５３の付勢力との和より大きくなると、バルブ押え５８が開弁方向（図の下方）に変位し、バルブ押え５８に押されて弁部材５１が開弁する。そして、この開弁により、ダイアフラム下部室６８内の燃料圧力は次第に増加するため、ダイアフラム上部室６９の内圧と圧縮コイルスプリング５４の開弁方向の付勢力との和より、ダイアフラム下部室６８内の燃料圧力と圧縮コイルスプリング５３の閉弁方向の付勢力との和の方が大きくなるので、バルブ押え５８が閉弁方向（図の上方）に変位して弁部材５１が閉弁する
▲３▼従って、上述した動作において、燃料配管１１から圧力制御弁１３に供給された燃料が、パイプ５５を介してコネクタ５６内に流入するとき、前記開弁となる圧力状態である場合には、弁部材５１の当接部５１ｃが弁本体５２の弁座５２ｂより離座して開弁しているので、当接部５１ｃと弁座５２ｂとの間に形成される流路を通って弁部材５１の切欠部５１ｄに流入する。そして、この切欠部５１ｄに流入した燃料は、弁部材５１の内ガイド５１ｂと弁部材５２の内周面５２ａとの間を通り抜け、ダイアフラム下部室６８内に流入し、コネクタ６６を介して燃料レール１５に供給される。
【００４６】
その後、この供給される燃料によって、燃料レール１５内の圧力が増加し、前記閉弁となる圧力状態となると、弁部材５１の当接部５１ｃが弁本体５２の弁座５２ｂに着座して閉弁する。
よって、この開弁及び閉弁の動作によって、通常の燃料噴射が実行されている場合には、燃料レール１５内の燃料圧力が所定値に保たれることになる。
【００４７】
▲４▼そして、この様な通常の動作の際に、一旦内燃機関が停止され、その後再始動されるとき（高温再始動時）には、燃料噴射の停止によって燃料温度は上昇しているので、そのままでは、ベーパが発生してしまう。
そこで、本実施例では、高温再始動時には、燃料ポンプ３の吐出圧を増加させて、燃料レール１５内の燃料圧力を増加するために、下記図６のフローチャートに示す様な制御を行なっている。
【００４８】
つまり、図６のステップ１００では、まず、水温センサ２７や燃料温度センサ２９からの信号を読み込む。
続く１１０では、読み込んだ信号に基づいて、燃料温度が所定値以上の高い状態であるか否かを判定する。ここで肯定判断されるとステップ１２０に進み、一方否定判断されると一旦本処理を終了する。
【００４９】
ステップ１２０では、イグニッションスイッチ３３からの信号に基づいて、イグニッションキーがスタート位置であるか否かを判定する。ここで肯定判断されるとステップ１３０に進み、一方否定判断されると一旦本処理を終了する。
ステップ１３０では、高温再始動時であると判断されたので、定電流制御回路２３に制御信号を出力して、燃料ポンプ３の直流電動モータの電流値を高めに変更し、一旦本処理を終了する。尚、この高められた電流値は、所定時間後に通常の電流値に戻す。
【００５０】
▲５▼この制御による圧力の変化の状態を図７に示すが、燃料レール１５の燃料圧力（Ｆ／Ｒ燃圧）Ｐ2は、燃料ポンプ３の吐出圧（Ｆ／Ｐ吐出圧）Ｐ1が増加するにつれて徐々に増加する。そして、Ｆ／Ｐ吐出圧Ｐ1が下流圧制御弁３５の設定圧Ｐ2aに達すると、Ｆ／Ｐ吐出圧Ｐ1の増加にかかわらず、下流圧制御弁３５によってその一定の設定圧Ｐ2aに制御される。尚、通常時の燃料ポンプ３は、前記図２に示した様に、（通常時）Ｆ／Ｐ吐出圧Ｐ1が（通常時）Ｆ／Ｒ燃圧Ｐ2よりも若干高めになる様に、定電流で運転されている。
【００５１】
そして、上述したステップ１１０、１２０の条件が成立して、燃料ポンプ３の電流値が増加され、それによってＦ／Ｐ吐出圧Ｐ1が所定の圧力（制御圧）Ｐ1aに差圧△Ｐを加えた圧力Ｐ1bとなると、バイパス弁３７が開弁し、Ｆ／Ｒ燃圧Ｐ2が増加するのである。
【００５２】
つまり、この制御によって、高温再始動時には燃料ポンプ３の吐出圧は増加するが、燃料レール１５内の燃料圧力は所定の値（下流圧制御弁の設定圧Ｐ2a）であるので、下流圧制御弁３５は開弁しない。ところが、本実施例では、リリーフ弁であるバイパス弁３７が設けてあるので、図７に示す様に、燃料ポンプ３の吐出圧が徐々に増加して、このバイパス弁３７を開弁する所定の（上流側と下流側の）差圧△Ｐとなると開弁する。それによって、このバイパス弁３７を介して高圧の燃料が下流側に供給されるので、燃料レール１５内の燃料圧力が通常の設定値より増大する。その結果、高温再始動時の様に燃料が高温の場合には、燃料圧力が増大することになり、それによってベーパの発生を防止することができるので、高温再始動時における始動性を良好にすることができる。
【００５３】
また、本実施例では、上述したように、必要な場合のみ燃料圧力を増加してベーパの発生を防止できるので、それ以外の通常の場合は、従来より低めに燃料圧力を設定できる。そのため、燃料ポンプ３の消費電力を低減できるとともに、燃料ポンプ３等の寿命を伸ばすことができるという顕著な効果を奏する。
（実施例２）
次に、実施例２について説明する。
【００５４】
本実施例は、前記実施例１とは、圧力制御弁の構造が異なる。尚、本実施例の説明では、前記実施例１と同様なハード構成などは省略又は簡略化するが、図番は同様なものを用いる。
図８に示す様に、本実施例の圧力制御弁８１は、下流圧制御弁８２の軸中心に、リリーフ弁であるバイパス弁８３が設けられたものである。
【００５５】
本実施例の圧力制御弁８１では、図示しないボデイ内に形成されるダイアフラム下部室８４には、筒状のコネクタ８５が収容されており、このコネクタ８５内には、円筒状の弁本体８６と弁本体８６内を摺動可能な内ガイド８７ａを有する弁部材８７が収容されている。この弁部材８７は、コネクタ８５の下部内に収容される圧縮コイルスプリング８９により、閉弁方向（図８（ｃ）の上方）に付勢されている。
【００５６】
前記弁部材８７は、内ガイド８７ａ側に向かって先細りに形成されるテーパ状の当接部８７ｂを有している。内ガイド８７ａは、内部に貫通孔８７ｃを有する十字状の径方向断面形状（図８（ａ）参照）を有しており、その下部及び上部にて切欠部８７ｄ、８７ｅが形成されている。
【００５７】
以上が、主として下流圧制御弁８２を構成する部分であるが、特に、本実施例では、下流圧制御弁８２の軸中心に、下流圧制御弁８２をバイパスするバイパス通路９０に、バイパス弁８３の弁部材９１が配置されている。
このバイパス弁８３は、上流側の燃料圧力が下流側の燃料圧力より所定の差圧以上となった場合に、弁部材９１が開弁方向（図８（ｃ）の上方に）移動して開弁するものであり、弁部材９１は、バイパス通路９０を開閉するテーパ状の先端部９１ａと、この先端部９１ａから後端側に伸びて前記バイパス通路９０に摺動可能に内嵌される内ガイド９１ｂとから構成されている。また、この内ガイド９１ｂは、十字状の径方向断面形状（図８（ａ）参照）を有しており、その上端面には、弁部材９１を閉弁方向（図８（ｃ）の下方）に付勢する圧縮コイルスプリング９２が配置されている。
【００５８】
次に、この圧力制御弁８１の動作を説明する。
まず、燃料レール１５側の燃料圧力が、下流圧制御弁８２の設定圧力より低い場合は、前記実施例１で述べたのと同様な圧力バランスにより、弁部材８７が図８（ｃ）の下方に移動するので、下流圧制御弁８２は開弁している。
【００５９】
次に、この状態で燃料圧力が徐々に増加し、前記設定圧に達すると下流圧制御弁８２は閉弁する。
そして、高温再始動時の様に、燃料温度が上昇する場合には、燃料ポンプ３の電流値を高める制御を行なうことによって、その吐出圧を増加させ、それによって徐々に上流側の燃料圧力を増大させる。
【００６０】
この上流側の燃料圧力が増大して、前記上流側と下流側の差圧がバイパス弁８３の開弁圧に達すると、バイパス弁８３の弁部材９１が圧縮コイルスプリング９２の付勢力に抗して図８（ｃ）の上方に移動して開弁する。これによって、燃料レール１５内の燃料圧力が増加することになる。
【００６１】
本実施例においても、前記実施例１と同様な効果を奏するとともに、下流圧制御弁８２とバイパス弁８３とが同軸に設けられて、同方向に移動するので、弁の動作が滑らかであるという利点がある。
（実施例３）
次に、実施例３について説明する。
【００６２】
本実施例は、前記実施例１とは、燃料ポンプの吐出圧を増加させる条件が異なる。尚、本実施例の説明では、前記実施例１と同様なハード構成などは省略又は簡略化するが、図番は同様なものを用いる。
図９のフローチャートに示す様に、ステップ２００では、まず、水温センサ２７や燃料温度センサ２９からの信号を読み込む。
【００６３】
続く２１０では、読み込んだ信号に基づいて、燃料温度が低い状態であるか否かを判定する。ここで肯定判断されるとステップ２２０に進み、一方否定判断されると一旦本処理を終了する。
ステップ２２０では、イグニッションスイッチ３３からの信号に基づいて、イグニッションキーがスタート位置であるか否かを判定する。ここで肯定判断されるとステップ２３０に進み、一方否定判断されると一旦本処理を終了する。
【００６４】
ステップ２３０では、低温始動時であると判断されたので、定電流制御回路２３に制御信号を出力して、燃料ポンプ３の直流電動モータの電流値を高めに変更し、一旦本処理を終了する。尚、この高められた電流値は、所定時間後に通常の電流値に戻す。
【００６５】
この様に、本実施例では、低温始動時である場合には、燃料ポンプ３の吐出圧を増加させて、リリーフ弁であるバイパス弁３７を開弁することにより、燃料レール１５内の燃料圧力を増加させている。それによって、燃料の霧化の程度が向上するので、排出されるＨＣを低減して、排気ガスを浄化能力を向上することができる。
（実施例４）
次に、実施例４について説明する。
【００６６】
本実施例は、前記実施例１、３とは、燃料ポンプの吐出圧を増加させる条件が異なる。尚、本実施例の説明では、前記実施例１と同様なハード構成などは省略又は簡略化するが、図番は同様なものを用いる。
図１０のフローチャートに示す様に、ステップ３００では、ターボセンサ３１からの信号を読み込む。
【００６７】
続く３１０では、読み込んだ信号に基づいて、ターボ作動中であるか否かを判定する。ここで肯定判断されるとステップ３２０に進み、一方否定判断されると一旦本処理を終了する。
ステップ３２０では、ターボ作動中であると判断されたので、定電流制御回路２３に制御信号を出力して、燃料ポンプ３の直流電動モータの電流値を高めに変更し、一旦本処理を終了する。尚、この高められた電流値は、ターボ停止後通常の電流値に戻す。
【００６８】
この様に、本実施例では、ターボ作動中には、燃料ポンプ３の吐出圧を増加させて、リリーフ弁であるバイパス弁３７を開弁することにより、燃料レール１５内の燃料圧力を増加させている。それによって、燃料噴射弁１７のダイナミックレンジを変更するので、同じ噴射弁パルス幅の場合でも多くの燃料を噴射することができ、エンジンの制御性が向上するという利点がある。
（実施例５）
次に、実施例５について説明する。
【００６９】
本実施例は、前記実施例１〜４とは使用するバイパス弁が異なり、バイパス弁として制御信号にて開閉する電磁弁を用いる。尚、本実施例の説明では、前記実施例１と同様なハード構成などは省略又は簡略化するが、図番は同様なものを用いる。
【００７０】
図１１に示す様に、本実施例では、前記実施例１とほぼ同様な構造の圧力制御弁（但し実施例１のバイパス弁の構造を除く）９５において、圧力制御弁９５の中の下流圧制御弁９９をバイパスするバイパス通路９６を設け、このバイパス通路９６を開閉する電磁弁９７を設けている。
【００７１】
この電磁弁９７は、常時は圧縮コイルスプリング９７ａによってバイパス通路９６を閉鎖し、通電時は弁部材９７ｂをソレノイド９７ｃの電磁力によって移動させることにより、バイパス通路９６を開放するものである。尚、本実施例では、下流圧制御弁９９の上流側と下流側に、各々の燃料圧力を検出する図示しない上流側センサと下流側センサとが設けられている。
【００７２】
次に、本実施例の制御動作を説明する。
図１２のフローチャートに示す様に、ステップ４００では、まず、水温センサ２７や燃料温度センサ２９からの燃料温度に関する信号に加え、上流側センサ及び下流側センサから、上流側の燃料圧力及び下流側の燃料圧力に関する信号を読み込む。
【００７３】
続く４１０では、読み込んだ信号に基づいて、燃料温度が高い状態であるか否かを判定する。ここで肯定判断されるとステップ４２０に進み、一方否定判断されると一旦本処理を終了する。
ステップ４２０では、イグニッションスイッチ３３からの信号に基づいて、イグニッションキーがスタート位置であるか否かを判定する。ここで肯定判断されるとステップ４３０に進み、一方否定判断されると一旦本処理を終了する。
【００７４】
ステップ４３０では、高温再始動時であると判断されたので、定電流制御回路２３に制御信号を出力して、燃料ポンプ３の直流電動モータの電流値を高めに変更する。
続くステップ４４０では、上流側の燃料圧力が下流側の燃料圧力より所定値以上大きくなったか否か、即ち上流側と下流側の燃料圧力の差圧が所定値以上となったか否かを判定する。ここで肯定判断されるとステップ４５０に進み、一方否定判断されると一旦本処理を終了する。
【００７５】
ステップ４５０では、前記所定値以上の差圧となったので、電磁弁９７に通電してバイパス通路９６を開き、上流側の高い燃圧の燃料を下流側に供給して、燃料レール１５内の燃料圧力を高め、一旦本処理を終了する。
この様に、本実施例では、高温再始動時には、燃料ポンプ３の吐出圧を増加させるとともに、電磁弁９７によりバイパス通路９６を開くことにより、燃料レール１５内の燃料圧力を増加させているので、前記実施例１と同様な効果を奏する。それとともに、電磁弁９７の開弁タイミングの設定の変更が容易であるので、より精密な制御を行なうことができるという利点がある。
【００７６】
尚、本発明は前記実施例に限定されるものではなく、本実施例の要旨を逸脱しない範囲内で各種の態様で実施できることは勿論である。
例えば、前記実施例では、燃料ポンプの制御を電流値制御にて行なう例を示したが、電圧値制御でもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】請求項７の発明を例示する概略構成図である。
【図２】燃料ポンプの吐出圧と燃料レールの燃料圧力との関係を示すグラフである。
【図３】実施例１の内燃機関用燃料供給装置が適用されるシステム構成図である。
【図４】実施例１の圧力制御弁を示す断面図である。
【図５】実施例１の圧力制御弁の要部を示し、（ａ）は（ｂ）におけるＡ−Ａ断面図、（ｂ）は弁本体等の要部を示す断面図である。
【図６】実施例１の制御処理を示すフローチャートである。
【図７】実施例１における燃料圧力の変化を示すグラフである。
【図８】実施例２の圧力制御弁の要部を示し、（ａ）は弁本体及びバイパス弁の平面図、（ｂ）は内ガイドの上部を示す斜視図、（ｃ）は弁本体等の要部を示す断面図である。
【図９】実施例３の制御処理を示すフローチャートである。
【図１０】実施例４の制御処理を示すフローチャートである。
【図１１】実施例５の圧力制御弁及び電磁弁を示す断面図である。
【図１２】実施例５の制御処理の一部をフローチャートである。
【符号の説明】
１…燃料タンク
３…燃料ポンプ
７、１１…燃料配管
１３、９５…圧力制御弁
１５…燃料レール
１７…燃料噴射弁
２３…定電流型制御回路
２５…電子制御装置（ＥＣＵ）
３５、８２、９９…下流圧制御弁
３７、８３…バイパス弁
７１、９６…バイパス通路
９７…電磁弁[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a fuel supply device for an internal combustion engine, and more particularly to a fuel supply device for an internal combustion engine that supplies fuel to a fuel rail or the like by controlling a supply current of a motor that drives a fuel pump.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a fuel supply system for injecting fuel into an intake port of an internal combustion engine introduces fuel pumped from a fuel tank by a fuel pump into a fuel rail via a fuel pipe, and is attached to each fuel rail. The fuel is supplied from the fuel injection valve corresponding to the cylinder toward the intake port. In order to keep the fuel pressure supplied to the fuel injection valve at a predetermined pressure, a pressure regulator is provided on the fuel rail, and a return pipe for returning excess fuel to the fuel tank is provided.
[0003]
According to the fuel supply system including the return pipe, the fuel rail is located in the vicinity of the internal combustion engine, so that the fuel rail is heated to a high temperature and the temperature of the fuel in the fuel rail rises. The temperature of the surplus fuel returned to the tank also increases, the temperature of the fuel in the fuel tank rises, and a large amount of evaporation emission occurs. Further, since a return pipe is required, there is a problem that the cost becomes high.
[0004]
Therefore, as a fuel supply system (returnless fuel supply system) that does not have a return pipe that returns excess fuel such as a fuel rail to the fuel tank, a fuel supply device for an engine described in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 7-27029 has been proposed. Yes.
This device has an in-tank fuel pump, a fuel supply passage between the fuel pump and the fuel rail is provided with a pressure control valve (downstream pressure control valve) that closes the passage when a predetermined pressure is reached, and the fuel pump A pressure regulator that operates at a pressure slightly higher than the pressure regulated by the downstream pressure control valve is provided in the main body, and surplus fuel is circulated directly into the fuel tank by this pressure regulator.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, the downstream pressure control valve used in this returnless fuel supply system controls the fuel pressure in the fuel rail by a diaphragm that operates according to the fuel pressure, a spring that urges the diaphragm, and a spring that urges the valve member. Since the fuel pressure is set to a low value by the downstream pressure control valve, vapor is generated as the temperature in the fuel rail increases. In other words, if the fuel pressure is set to a low value, the temperature of the fuel in the fuel rail (for example, about 80 ° C.) when the flow of the fuel stops when the temperature of the internal combustion engine is high, for example, at high temperature restart. ) It becomes high and vapor is generated in the fuel. When this vapor is generated, the fuel is not properly injected, which makes it impossible to start.
[0006]
Therefore, normally, the fuel pressure is set higher by increasing the spring force that urges the diaphragm of the downstream pressure control valve so that vapor does not occur. In this case, the fuel pressure is increased. Another problem has arisen.
In other words, the problem is that the power consumption of the fuel pump must be increased in order to set the fuel pressure high, and the fuel pump must be overworked in order to set it to a high fuel pressure. There was a problem that decreased.
[0007]
The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a fuel supply device for an internal combustion engine that can reduce the power consumption of the fuel pump and extend the life of the fuel pump and the like. To do.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
  In order to solve the above problems, the invention of claim 1
  A fuel injection valve for injecting fuel of an internal combustion engine, a fuel rail for supplying fuel to the fuel injection valve, a fuel supply passage for supplying fuel to the fuel rail, and a fuel pump for pumping fuel into the fuel supply passage; A fuel supply device for an internal combustion engine comprising: a current control unit that controls a current value or a voltage value of a DC electric motor that drives the fuel pump to a predetermined value, the fuel pressure on the downstream side including the fuel rail The fuel supply passage is controlled to open and close in accordance with the downstream pressure control valve for maintaining the fuel pressure on the downstream side at a predetermined value, the downstream pressure control valve is bypassed, and the upstream side and the downstream side of the downstream pressure control valve And a bypass valve that opens and closes the bypass passage, the downstream pressure control valve and the bypass valve are disposed downstream of the fuel pump, and the downstream pressure control valve and the bypass valve Previous downstream Place the fuel railFurthermore, when the bypass valve is controlled to keep the fuel pressure at the predetermined value by the downstream pressure control valve, the bypass valve is opened if the pressure on the upstream side becomes a pressure difference greater than the predetermined value from the pressure on the downstream side. And a relief valve that releases the upstream pressure downstream.The gist of the fuel supply device for an internal combustion engine is as follows.
[0010]
  Claim2The invention according to claim 1 is characterized in that the valve opening pressure of the bypass valve is set to a value that does not open in the case of the normal discharge pressure of the fuel pump.1The gist of the fuel supply device for an internal combustion engine is described.
[0011]
  Claim3The invention ofA fuel injection valve for injecting fuel of an internal combustion engine, a fuel rail for supplying fuel to the fuel injection valve, a fuel supply passage for supplying fuel to the fuel rail, and a fuel pump for pumping fuel into the fuel supply passage; A fuel supply device for an internal combustion engine comprising: a current control unit that controls a current value or a voltage value of a DC electric motor that drives the fuel pump to a predetermined value, the fuel pressure on the downstream side including the fuel rail The fuel supply passage is controlled to open and close in accordance with the downstream pressure control valve for keeping the fuel pressure on the downstream side at a predetermined value, the downstream pressure control valve is bypassed, and the upstream side and the downstream side of the downstream pressure control valve And a bypass valve that opens and closes the bypass passage, the downstream pressure control valve and the bypass valve are disposed downstream of the fuel pump, and the downstream pressure control valve and the bypass valve Previous downstream The fuel rail is disposed, further,The bypass valveTheA control valve that is controlled to open by a command signal from the control device when the upstream pressure is greater than the downstream pressure.WasIt is characterized byRuuchiThe gist of a fuel supply device for a combustion engine.
[0012]
  Claim4The present invention is characterized in that the control valve is a solenoid valve.3The gist of the fuel supply device for an internal combustion engine is described.
  Claim5The present invention further comprises device control means for controlling the current value of the DC electric motor by outputting a control signal to the current control section in accordance with the operating state of the internal combustion engine, and the fuel pump is provided by the device control means. The driving state is adjusted.4The gist of the fuel supply device for an internal combustion engine according to any one of the above.
[0013]
  Claim6According to the invention, when the operating state of the internal combustion engine satisfies a predetermined fuel pressure increase condition for increasing the fuel pressure in the fuel rail, the current value of the DC electric motor is increased. Claim5The gist of the fuel supply device for an internal combustion engine is described.
[0014]
  Claim7The fuel pressure increase condition is when the fuel of the internal combustion engine is restarted at a high temperature equal to or higher than a predetermined temperature.6The gist of the fuel supply device for an internal combustion engine is described.
[0015]
  Claim8In the invention, the fuel pressure increase condition is when the fuel of the internal combustion engine is started at a low temperature below a predetermined temperature.6The gist of the fuel supply device for an internal combustion engine is described.
[0016]
  Claim9In the invention, the fuel pressure increasing condition is a case where the fuel injection amount is increased when the turbo is used or the like to change the combustion state.6The gist of the fuel supply device for an internal combustion engine is described.
[0017]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
In the first aspect of the invention, the current control unit controls the current value or voltage value of the DC electric motor to a predetermined value to drive the fuel pump, and the fuel pump pumps the fuel and supplies it to the fuel supply passage. Fuel is supplied from the supply passage to the fuel rail, and the fuel supplied from the fuel rail is injected by the fuel injection valve. The downstream pressure control valve controls the fuel pressure in the fuel rail, which is the downstream pressure, at a predetermined value, and opens and closes the bypass valve provided in the bypass passage that bypasses the downstream pressure control valve. To further adjust the fuel pressure set by the downstream pressure control valve.
[0018]
In other words, with only the downstream pressure control valve, the fuel pressure can only be set to a predetermined value. However, in practice, there is a case where it is desired to finely adjust the fuel pressure in accordance with the operating state. By adjusting the open / close state of the bypass valve in response to the adjustment request, the fuel pressure can be set more suitably.
[0019]
  Also bookIn the invention, the bypass valveIs opened when the pressure on the upstream side becomes a pressure difference greater than or equal to a predetermined value from the pressure on the downstream side during the control of keeping the fuel pressure at a predetermined value by the downstream pressure control valve,Relieve upstream pressure downstreamIt is a relief valve. ThereforeWhen the upstream pressure increases, the bypass valve(Relief valve)Is opened and the high pressure can be supplied into the fuel rail on the downstream side, so that the fuel pressure can be suitably increased.
[0020]
  In the present invention,For example, assuming that the discharge pressure of the fuel pump is P1, the fuel pressure in the fuel rail is P2, and the differential pressure ΔP at which the relief valve is opened, these relationships are expressed by the following equations (1) and (2).
[0021]
P2 = P1-ΔP (1)
P1 = P2 + ΔP (2)
This relationship is shown in FIG. 2. In normal times, the fuel pressure of the fuel rail (normal F / R fuel pressure P2) is constant, and higher than the normal F / R fuel pressure P2, the fuel pump discharge pressure ( The normal time F / P discharge pressure P1) is set. When necessary, the fuel pump discharge pressure (necessary F / P discharge pressure P1 ′) is increased, but the relief valve opening pressure (differential pressure) is ΔP. The time F / R fuel pressure P2 ') is set to a pressure lower by this differential pressure ΔP. That is, by setting the pressure difference ΔP of the relief valve in this way, an appropriate fuel pressure in the fuel rail is always set according to the discharge pressure of the fuel pump.
[0022]
  In FIG. 2, the graph descends to the right as the fuel supply amount increases because of the fluid loss of the fuel pump.
  Claim2In this invention, the valve opening pressure of the bypass valve is set to a value that does not open in the case of the normal discharge pressure of the fuel pump. That is, as shown in FIG. 2, the relief valve opening pressure is set such that the necessary F / R fuel pressure P2 'exceeds the normal F / P fuel pressure P1. This is because the relief valve is opened only when necessary to increase the pressure in the fuel rail from the normal value, and in other cases, the relief valve is prevented from opening. Therefore, normally, fuel is not supplied to the fuel rail through the relief valve. However, if the discharge pressure of the fuel pump is increased when necessary, the relief valve opens and the fuel pressure in the fuel rail is reduced. Will increase.
[0023]
  Claim3In the invention ofAs in the first aspect of the invention, the current control unit controls the current value or voltage value of the DC electric motor to a predetermined value to drive the fuel pump, and the fuel pump pumps the fuel and supplies it to the fuel supply passage. Then, fuel is supplied from the fuel supply passage to the fuel rail, and the fuel supplied from the fuel rail is injected by the fuel injection valve. The downstream pressure control valve controls the fuel pressure in the fuel rail, which is the downstream pressure, at a predetermined value, and opens and closes the bypass valve provided in the bypass passage that bypasses the downstream pressure control valve. To further adjust the fuel pressure set by the downstream pressure control valve.
In other words, with only the downstream pressure control valve, the fuel pressure can only be set to a predetermined value. However, in practice, there is a case where it is desired to finely adjust the fuel pressure in accordance with the operating state. By adjusting the open / close state of the bypass valve in response to the adjustment request, the fuel pressure can be set more suitably.
  In the present invention,Bypass valveIsWhen the upstream pressure becomes larger than the downstream pressure, the valve is controlled to open by a command signal from a control device such as a computer.It is. ThereforeSince the timing of opening the control valve can be selected as appropriate, precise pressure control can be performed.
[0024]
  Claim4In this invention, an electromagnetic valve can be adopted as the control valve.
  Claim5In this invention, the driving state of the fuel pump (that is, the fuel discharge pressure) is adjusted by controlling the current value of the current control unit in accordance with the operating state of the internal combustion engine. As a result, the fuel pressure in the fuel rail can be adjusted via the above-described bypass valve, so that the fuel pressure can be adjusted easily and precisely corresponding to various operating conditions as appropriate. Can do.
[0025]
  Claim6In this invention, when the operating state of the internal combustion engine satisfies a predetermined fuel pressure increase condition for increasing the fuel pressure in the fuel rail, the current value of the DC electric motor is increased. In other words, in a predetermined operating state, control is performed to increase the pump pumping force by increasing the current value of the motor of the fuel pump, so that higher pressure fuel is fed into the fuel rail via the bypass valve described above. , So that the fuel pressure in the fuel rail can be increased.
[0026]
  Claim7According to the invention, as the fuel pressure increase condition, a condition in which the fuel of the internal combustion engine is restarted at a high temperature equal to or higher than a predetermined temperature can be adopted. That is, when restarting at a high temperature, the temperature of the fuel becomes higher than that during normal operation (due to residual heat from the engine and fuel retention), and vapor tends to be generated. Since the fuel pressure is increased by increasing the current value, vapor generation can be suppressed, so that the startability can be kept good. Further, in the present invention, the fuel pressure is increased only when necessary, such as when restarting at a high temperature. In other cases, the fuel pressure (that is, the set pressure by the downstream pressure control valve) can be set low. . Therefore, there is an effect that the power consumption of the fuel pump can be reduced, and there is an advantage that the life of the fuel pump or the like can be extended because the normal fuel pressure is low.
[0027]
  Claim8In this invention, as the fuel pressure increase condition, the condition at the start-up time when the fuel of the internal combustion engine is at a low temperature below a predetermined temperature can be adopted. However, this predetermined temperature is the above-mentioned claim.7The value is lower than the predetermined temperature. In other words, when starting at a low temperature, the engine is cold and the combustion state is not so good, so the emission deteriorates.However, at the start of the low temperature, the current value of the fuel pump is increased to increase the fuel pressure. The particle size of the spray in the fuel injection becomes small. As a result, the combustion state is improved, and in particular, the amount of HC emission is reduced, contributing to the purification of exhaust gas.
[0028]
  Claim9In this invention, the condition for changing the combustion state by increasing the fuel injection amount at the time of using the turbo or the like can be adopted as the fuel pressure increasing condition. For example, when the turbo is used, the fuel injection amount is usually increased. In this case, by increasing the fuel pressure, the fuel injection amount is appropriately adjusted according to the use of the turbo even when the injection valve pulse width is the same. Can be increased.
[0029]
【Example】
Embodiments of the fuel supply device for an internal combustion engine of the present invention will be described below with reference to the drawings.
Example 1
a) FIG. 3 shows a system configuration diagram of a fuel supply device for an internal combustion engine (hereinafter simply referred to as a fuel supply device) of the present embodiment.
[0030]
As shown in FIG. 3, the fuel supply device includes a fuel pump 3 disposed in the fuel tank 1, a low-pressure fuel filter 5 connected to the suction side of the fuel pump 3, and a discharge side of the fuel pump 3. A high pressure fuel filter 9 connected via the fuel pipe 7, a pressure control valve 13 connected to the outlet side of the high pressure fuel filter 9 via the fuel pipe 11, and a fuel arranged downstream of the pressure control valve 13 Current control is performed on the rail 15, the fuel injection valve 17 disposed on the fuel rail 15 by the number of cylinders and supplying fuel toward an intake port (not shown) of the internal combustion engine, and the power supplied from the battery 21 to the fuel pump 3. The constant current type control circuit 23 is controlled by an electronic control unit 23 and an electronic control unit (ECU) 25 that controls the fuel injection valve 17, the constant current control circuit 23, and the like.
[0031]
The ECU 25 is provided with a well-known ROM, RAM, backup RAM, CPU, input / output unit (not shown), and a bus line for connecting them. For example, a water temperature sensor 27 for detecting the cooling water temperature, a fuel temperature sensor 29 for detecting the fuel temperature, a turbo sensor 31 for detecting the operating state of the turbo, and the like are connected to the input / output unit, and these detection signals are input. The In addition, a signal from the ignition switch 33 indicating the ignition state is input to the input unit in order to detect the start time. Further, a constant current control circuit 23 and a fuel injection valve 17 are connected to the input / output unit, and a control signal is output to them.
[0032]
Since this fuel supply system is a returnless supply fuel system, it does not have a return pipe that returns from the fuel rail 15 or the like to the fuel tank 1. For this reason, in this embodiment, normally, the constant current control circuit 23 controls the pump motor (direct current) of the fuel pump 3 so that the fuel pressure in the fuel rail 15 becomes constant with respect to the fuel injection amount from the fuel rail 15. The current supplied to the electric motor is controlled.
[0033]
b) Next, the structure of the pressure control valve 13 which is the principal part of a present Example among the said systems is demonstrated.
The pressure control valve 13 is roughly divided into a downstream pressure control valve 35 provided between the fuel pipe 11 and the fuel rail 15, and a bypass valve 37 provided in a passage that bypasses the downstream pressure control valve 35. Thus, the bypass valve 37 is incorporated in the downstream pressure control valve 35.
[0034]
As will be described later, the downstream pressure control valve 35 operates according to a negative pressure introduced from an intake manifold (not shown), a spring pressure, and a fuel pressure, and a passage from the fuel pipe 11 to the fuel rail 15 is provided. By controlling the opening and closing, the fuel pressure (downstream pressure) in the fuel rail 15 is set to a predetermined value. In this embodiment, the set value of the fuel pressure is set lower than the conventional value because the countermeasure for vapor at high fuel temperature is taken as described later.
[0035]
On the other hand, as will be described later, when the discharge pressure of the fuel pump 3 is increased, the bypass valve 37 causes the fuel pressure on the upstream fuel pipe 11 side to have a predetermined differential pressure ΔP from the pressure on the downstream fuel rail 15 side. This is a relief valve that opens when the above is reached (having the characteristics shown in FIG. 2). By opening the valve, fuel is supplied from the upstream side to the downstream side, and the fuel pressure in the fuel rail 15 is increased. Let
[0036]
Hereinafter, the configuration of the downstream pressure control valve 35 and the bypass valve 37 will be described in detail together with the overall configuration of the pressure control valve 13.
As shown in FIG. 4, the pressure control valve 13 winds and fixes the diaphragm 60 at the boundary between the body 57 and the cover 63. The central portion of the diaphragm 60 is sandwiched between the valve retainer 58 and the lower seat 59, and the diaphragm 60, the valve retainer 58, and the lower seat 59 reciprocate together. The lower seat 59 is urged toward a diaphragm lower chamber 68 as a second pressure chamber (to be described later) (a valve opening direction in the figure) by a compression coil spring 54 positioned between the inner wall of the cover 63 and the lower seat 59. Yes.
[0037]
A diaphragm upper chamber 69 serving as a first pressure chamber in which the compression coil spring 54 is accommodated is connected to an intake manifold by a pipe 64, and an internal pressure of the diaphragm upper chamber 69 is set to a negative pressure in the intake manifold. .
[0038]
On the other hand, a pipe 55 connected to the fuel pipe 11 is connected to the body 57 via a cylindrical connector 56. A connector 66 that can be attached to the fuel rail 15 is attached to the body 57 by a flange 65. The diaphragm lower chamber 68 formed in the body 57 accommodates the connector 56 having a pipe 55 on one end side. The connector 56 has a cylindrical valve body 52 having a valve seat 52b and a valve. A valve member 51 having an inner guide 51b slidable in the main body 52 is accommodated. The valve member 51 is urged in the valve closing direction (upward in the drawing) by a compression coil spring 53 housed in the connector 56.
[0039]
As shown in FIG. 5, the valve member 51 has a tapered contact portion 51c that tapers toward the inner guide 51b (contacts the valve seat 52b). A cylindrical spool 51a is provided between the portion 51c and the inner guide 51b. The outer diameter of the spool 51a is slightly smaller than the inner diameter of the valve body 52. Further, the inner guide 51b has a cross-shaped radial cross section, and a notch 51d is formed in the vicinity of the connecting portion with the spool.
[0040]
The above is mainly a part constituting the downstream pressure control valve 35. In particular, in this embodiment, a bypass valve 37 for bypassing the downstream pressure control valve 35 is provided.
That is, a communication passage (bypass passage 71) is provided on the wall surface of the connector 56 so that the upstream pipe 55 and the downstream connector 66 communicate with each other, and this bypass passage 71 is connected to the connector 66 side (that is, the fuel rail 15 side). A bypass valve 37 is arranged so as to control opening and closing.
[0041]
The bypass valve 37 includes a valve member 37a that contacts the bypass passage 71, a compression coil spring 37b that urges the valve member 37a in the valve closing direction (left direction in the figure), and a latch that locks the compression coil spring 37b. It is comprised from the member 37c.
c) Next, the operation of the system will be described together with the operation of the pressure control valve 13 based on FIGS.
[0042]
(1) As shown in FIG. 3, in the system described above, as a basic operation, when the fuel is pumped up by the fuel pump 3 disposed in the fuel tank 1, foreign matters and the like are removed by the low-pressure fuel filter 5. The fuel pumped up by the fuel pump 3 is sent to the high-pressure fuel filter 9 through the fuel pipe 7. Next, in the high-pressure fuel filter 9, minute foreign matters, moisture, and the like contained in the fuel are removed, and the filtered fuel passes through the fuel pipe 11 and is sent to the fuel rail 15 via the pressure control valve 13. The high-pressure fuel supplied to the fuel rail 15 is injected from the fuel injection valve 17 toward the intake port of the internal combustion engine.
[0043]
(2) Here, as shown in FIG. 4, when the pressure difference between the diaphragm upper chamber 69 and the diaphragm lower chamber 68 becomes larger than a predetermined value, the pressure control valve 13 causes the contact portion 51c of the valve member 51 to When the fuel pressure is lowered to the target fuel pressure value by fuel injection or the like after being seated on the valve seat 52b of the main body 52 (moving upward in the figure) and closed, the contact portion 51c of the valve member 51 The valve 52 is opened away from the valve seat 52b of the main body 52. As a result, the fuel pressure in the fuel rail 15 located downstream of the pressure control valve 13 is controlled to be a constant value.
[0044]
That is, the pressure in the diaphragm upper chamber 69 (that is, the intake manifold pressure), the fuel pressure introduced into the diaphragm lower chamber 68 (that is, the fuel pressure in the fuel rail 15), and the compression coil spring 54 in the diaphragm 69 being opened. Due to the balance between the urging force in the valve direction and the urging force in the valve closing direction of the compression coil spring 53, the position of the valve presser 58 is displaced, and this displacement causes the valve member 51 that contacts the valve presser 58 to move in the valve closing direction or Move in the valve opening direction.
[0045]
Specifically, the high pressure fuel in the diaphragm lower chamber 68 is discharged through the fuel rail 15 by fuel injection or the like, and the fuel pressure in the diaphragm lower chamber 68 is reduced, so that the internal pressure and compression of the diaphragm upper chamber 69 are reduced. When the sum of the biasing force of the coil spring 54 becomes larger than the sum of the fuel pressure in the diaphragm lower chamber 68 and the biasing force of the compression coil spring 53, the valve presser 58 is displaced in the valve opening direction (downward in the drawing) The valve member 51 is opened by being pushed by the valve presser 58. As the valve is opened, the fuel pressure in the diaphragm lower chamber 68 gradually increases. Therefore, the sum of the inner pressure of the diaphragm upper chamber 69 and the biasing force of the compression coil spring 54 in the valve opening direction causes the fuel pressure in the diaphragm lower chamber 68 to increase. Since the sum of the fuel pressure and the urging force of the compression coil spring 53 in the valve closing direction becomes larger, the valve presser 58 is displaced in the valve closing direction (upward in the drawing) and the valve member 51 is closed.
(3) Therefore, in the above-described operation, when the fuel supplied from the fuel pipe 11 to the pressure control valve 13 flows into the connector 56 through the pipe 55, the pressure is opened. Since the contact portion 51c of the valve member 51 is opened from the valve seat 52b of the valve body 52, the valve passes through a flow path formed between the contact portion 51c and the valve seat 52b. It flows into the notch 51d of the member 51. The fuel flowing into the notch 51d passes between the inner guide 51b of the valve member 51 and the inner peripheral surface 52a of the valve member 52, flows into the diaphragm lower chamber 68, and passes through the connector 66 to the fuel rail. 15 is supplied.
[0046]
After that, when the pressure in the fuel rail 15 increases due to the supplied fuel and the pressure state is such that the valve is closed, the contact portion 51c of the valve member 51 is seated on the valve seat 52b of the valve body 52 and closed. I speak.
Therefore, the fuel pressure in the fuel rail 15 is maintained at a predetermined value when normal fuel injection is executed by the opening and closing operations.
[0047]
(4) In such normal operation, when the internal combustion engine is once stopped and then restarted (during high temperature restart), the fuel temperature has risen due to the stop of fuel injection. As it is, vapor is generated.
Therefore, in this embodiment, at the time of high temperature restart, in order to increase the discharge pressure of the fuel pump 3 and increase the fuel pressure in the fuel rail 15, the control as shown in the flowchart of FIG. 6 below is performed. .
[0048]
That is, in step 100 of FIG. 6, first, signals from the water temperature sensor 27 and the fuel temperature sensor 29 are read.
In subsequent 110, it is determined whether or not the fuel temperature is higher than a predetermined value based on the read signal. If an affirmative determination is made here, the process proceeds to step 120, whereas if a negative determination is made, the present process is temporarily terminated.
[0049]
In step 120, based on the signal from the ignition switch 33, it is determined whether or not the ignition key is the start position. If an affirmative determination is made here, the process proceeds to step 130, whereas if a negative determination is made, the present process is temporarily terminated.
In step 130, since it is determined that the high temperature restart is in progress, a control signal is output to the constant current control circuit 23, the current value of the direct current electric motor of the fuel pump 3 is changed to a higher value, and this processing is finished once. To do. The increased current value is returned to the normal current value after a predetermined time.
[0050]
(5) The state of the pressure change by this control is shown in FIG. 7, and the fuel pressure (F / R fuel pressure) P2 of the fuel rail 15 increases the discharge pressure (F / P discharge pressure) P1 of the fuel pump 3. It gradually increases with time. When the F / P discharge pressure P1 reaches the set pressure P2a of the downstream pressure control valve 35, the downstream pressure control valve 35 controls the constant set pressure P2a regardless of the increase in the F / P discharge pressure P1. . As shown in FIG. 2, the normal fuel pump 3 has a constant current so that the F / P discharge pressure P1 (normally) is slightly higher than the F / R fuel pressure P2 (normally). It is driven by.
[0051]
Then, the above-described conditions of Steps 110 and 120 are satisfied, and the current value of the fuel pump 3 is increased, whereby the F / P discharge pressure P1 adds a differential pressure ΔP to a predetermined pressure (control pressure) P1a. When the pressure P1b is reached, the bypass valve 37 opens and the F / R fuel pressure P2 increases.
[0052]
That is, by this control, the discharge pressure of the fuel pump 3 increases at a high temperature restart, but the fuel pressure in the fuel rail 15 is a predetermined value (the set pressure P2a of the downstream pressure control valve), so the downstream pressure control valve 35 does not open. However, in this embodiment, since the bypass valve 37 which is a relief valve is provided, as shown in FIG. 7, the discharge pressure of the fuel pump 3 gradually increases, and a predetermined valve for opening the bypass valve 37 is opened. When the pressure difference ΔP (upstream and downstream) is reached, the valve is opened. As a result, high pressure fuel is supplied to the downstream side via the bypass valve 37, so that the fuel pressure in the fuel rail 15 increases from the normal set value. As a result, when the fuel is at a high temperature, such as during a high temperature restart, the fuel pressure will increase, thereby preventing the generation of vapor, thus improving the startability during a high temperature restart. can do.
[0053]
Further, in this embodiment, as described above, the fuel pressure can be increased only when necessary to prevent the generation of vapor. Therefore, in other normal cases, the fuel pressure can be set lower than in the conventional case. As a result, the power consumption of the fuel pump 3 can be reduced, and the service life of the fuel pump 3 and the like can be extended.
(Example 2)
Next, Example 2 will be described.
[0054]
This embodiment differs from the first embodiment in the structure of the pressure control valve. In the description of the present embodiment, the hardware configuration similar to that of the first embodiment is omitted or simplified, but the same figure numbers are used.
As shown in FIG. 8, the pressure control valve 81 of this embodiment is provided with a bypass valve 83 that is a relief valve at the axial center of the downstream pressure control valve 82.
[0055]
In the pressure control valve 81 of the present embodiment, a cylindrical connector 85 is accommodated in a diaphragm lower chamber 84 formed in a body (not shown), and in this connector 85, a cylindrical valve body 86 and A valve member 87 having an inner guide 87a slidable in the valve main body 86 is accommodated. The valve member 87 is urged in the valve closing direction (upward in FIG. 8C) by a compression coil spring 89 housed in the lower portion of the connector 85.
[0056]
The valve member 87 has a tapered contact portion 87b that is tapered toward the inner guide 87a. The inner guide 87a has a cross-shaped radial cross-sectional shape (see FIG. 8A) having a through hole 87c therein, and notches 87d and 87e are formed at the lower and upper portions thereof.
[0057]
The above mainly describes the portion constituting the downstream pressure control valve 82. In particular, in this embodiment, the bypass valve 83 is provided in the bypass passage 90 that bypasses the downstream pressure control valve 82 at the axial center of the downstream pressure control valve 82. The valve member 91 is arranged.
This bypass valve 83 is opened when the valve member 91 moves in the valve opening direction (upward in FIG. 8 (c)) when the upstream fuel pressure becomes a predetermined differential pressure or more than the downstream fuel pressure. The valve member 91 includes a tapered tip end portion 91a for opening and closing the bypass passage 90, and an inner portion that extends from the tip end portion 91a to the rear end side and is slidably fitted in the bypass passage 90. It comprises a guide 91b. Further, the inner guide 91b has a cross-shaped radial cross-sectional shape (see FIG. 8A), and a valve member 91 is placed on the upper end surface of the inner guide 91b in the valve closing direction (below in FIG. 8C). ) Is arranged.
[0058]
Next, the operation of the pressure control valve 81 will be described.
First, when the fuel pressure on the fuel rail 15 side is lower than the set pressure of the downstream pressure control valve 82, the valve member 87 is moved downward in FIG. 8C due to the same pressure balance as described in the first embodiment. Therefore, the downstream pressure control valve 82 is open.
[0059]
Next, the fuel pressure gradually increases in this state, and when the set pressure is reached, the downstream pressure control valve 82 is closed.
Then, when the fuel temperature rises as in the high temperature restart, the discharge pressure is increased by performing control to increase the current value of the fuel pump 3, thereby gradually increasing the upstream fuel pressure. Increase.
[0060]
When the upstream fuel pressure increases and the differential pressure between the upstream side and the downstream side reaches the opening pressure of the bypass valve 83, the valve member 91 of the bypass valve 83 resists the biasing force of the compression coil spring 92. Then, the valve moves upward in FIG. As a result, the fuel pressure in the fuel rail 15 increases.
[0061]
Also in this embodiment, the same effect as in the first embodiment is obtained, and the downstream pressure control valve 82 and the bypass valve 83 are provided coaxially and move in the same direction, so that the valve operation is smooth. There are advantages.
(Example 3)
Next, Example 3 will be described.
[0062]
This embodiment differs from the first embodiment in conditions for increasing the discharge pressure of the fuel pump. In the description of the present embodiment, the hardware configuration similar to that of the first embodiment is omitted or simplified, but the same figure numbers are used.
As shown in the flowchart of FIG. 9, in step 200, first, signals from the water temperature sensor 27 and the fuel temperature sensor 29 are read.
[0063]
In subsequent 210, it is determined whether or not the fuel temperature is low based on the read signal. If an affirmative determination is made here, the process proceeds to step 220. If a negative determination is made on the other hand, the present process is temporarily terminated.
In step 220, based on the signal from the ignition switch 33, it is determined whether or not the ignition key is the start position. If an affirmative determination is made here, the process proceeds to step 230, whereas if a negative determination is made, the present process is temporarily terminated.
[0064]
In step 230, since it is determined that the engine is cold starting, a control signal is output to the constant current control circuit 23, the current value of the direct current electric motor of the fuel pump 3 is changed to a higher value, and this process is temporarily terminated. . The increased current value is returned to the normal current value after a predetermined time.
[0065]
As described above, in this embodiment, when the temperature is low, the fuel pressure in the fuel rail 15 is increased by increasing the discharge pressure of the fuel pump 3 and opening the bypass valve 37, which is a relief valve. Is increasing. As a result, the degree of fuel atomization is improved, so that the discharged HC can be reduced and the exhaust gas purification ability can be improved.
Example 4
Next, Example 4 will be described.
[0066]
The present embodiment is different from the first and third embodiments in conditions for increasing the discharge pressure of the fuel pump. In the description of the present embodiment, the hardware configuration similar to that of the first embodiment is omitted or simplified, but the same figure numbers are used.
As shown in the flowchart of FIG. 10, in step 300, a signal from the turbo sensor 31 is read.
[0067]
In subsequent 310, it is determined whether or not the turbo is operating based on the read signal. If an affirmative determination is made here, the process proceeds to step 320, whereas if a negative determination is made, the present process is temporarily terminated.
In step 320, since it is determined that the turbo is operating, a control signal is output to the constant current control circuit 23, the current value of the direct current electric motor of the fuel pump 3 is changed to a higher value, and this process is temporarily terminated. . The increased current value is returned to the normal current value after the turbo stop.
[0068]
Thus, in this embodiment, during the turbo operation, the fuel pressure in the fuel rail 15 is increased by increasing the discharge pressure of the fuel pump 3 and opening the bypass valve 37 as a relief valve. ing. As a result, the dynamic range of the fuel injection valve 17 is changed, so that a large amount of fuel can be injected even in the case of the same injection valve pulse width, and there is an advantage that the controllability of the engine is improved.
(Example 5)
Next, Example 5 will be described.
[0069]
This embodiment differs from the first to fourth embodiments in that the bypass valve used is an electromagnetic valve that opens and closes with a control signal as the bypass valve. In the description of the present embodiment, the hardware configuration similar to that of the first embodiment is omitted or simplified, but the same figure numbers are used.
[0070]
As shown in FIG. 11, in this embodiment, in the pressure control valve 95 (except for the structure of the bypass valve in the first embodiment) 95 having a structure similar to that in the first embodiment, the downstream pressure in the pressure control valve 95 is reduced. A bypass passage 96 that bypasses the control valve 99 is provided, and an electromagnetic valve 97 that opens and closes the bypass passage 96 is provided.
[0071]
The electromagnetic valve 97 normally closes the bypass passage 96 by the compression coil spring 97a, and opens the bypass passage 96 by moving the valve member 97b by the electromagnetic force of the solenoid 97c when energized. In this embodiment, an upstream sensor and a downstream sensor (not shown) for detecting each fuel pressure are provided on the upstream side and the downstream side of the downstream pressure control valve 99.
[0072]
Next, the control operation of this embodiment will be described.
As shown in the flowchart of FIG. 12, in step 400, first, in addition to the signal related to the fuel temperature from the water temperature sensor 27 and the fuel temperature sensor 29, the upstream fuel pressure and the downstream fuel pressure are detected from the upstream sensor and the downstream sensor. Read the signal related to fuel pressure.
[0073]
In subsequent 410, it is determined whether or not the fuel temperature is high based on the read signal. If an affirmative determination is made here, the process proceeds to step 420, whereas if a negative determination is made, the present process is temporarily terminated.
In step 420, based on the signal from the ignition switch 33, it is determined whether or not the ignition key is the start position. If an affirmative determination is made here, the process proceeds to step 430, whereas if a negative determination is made, the present process is temporarily terminated.
[0074]
In step 430, since it is determined that the high temperature restart is in progress, a control signal is output to the constant current control circuit 23, and the current value of the DC electric motor of the fuel pump 3 is changed to a higher value.
In the following step 440, it is determined whether or not the upstream fuel pressure is greater than a predetermined value by a predetermined value, that is, whether or not the differential pressure between the upstream and downstream fuel pressures is a predetermined value or more. . If an affirmative determination is made here, the process proceeds to step 450, whereas if a negative determination is made, the present process is temporarily terminated.
[0075]
In step 450, since the differential pressure is equal to or greater than the predetermined value, the solenoid valve 97 is energized to open the bypass passage 96, and fuel with a high fuel pressure on the upstream side is supplied to the downstream side. The pressure is increased and the present process is finished once.
Thus, in this embodiment, at the time of high temperature restart, the fuel pressure in the fuel rail 15 is increased by increasing the discharge pressure of the fuel pump 3 and opening the bypass passage 96 by the electromagnetic valve 97. The same effects as those of the first embodiment are obtained. At the same time, since it is easy to change the setting of the valve opening timing of the electromagnetic valve 97, there is an advantage that more precise control can be performed.
[0076]
In addition, this invention is not limited to the said Example, Of course, it can implement in various aspects within the range which does not deviate from the summary of this Example.
For example, in the above embodiment, the fuel pump is controlled by the current value control. However, the voltage value control may be used.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating a seventh aspect of the present invention.
FIG. 2 is a graph showing the relationship between the discharge pressure of the fuel pump and the fuel pressure of the fuel rail.
FIG. 3 is a system configuration diagram to which the internal combustion engine fuel supply apparatus according to the first embodiment is applied;
4 is a cross-sectional view showing a pressure control valve of Example 1. FIG.
5A and 5B show a main part of the pressure control valve according to the first embodiment, wherein FIG. 5A is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 5B, and FIG.
FIG. 6 is a flowchart illustrating a control process according to the first embodiment.
7 is a graph showing changes in fuel pressure in Example 1. FIG.
8A and 8B show main parts of a pressure control valve according to Embodiment 2, wherein FIG. 8A is a plan view of a valve body and a bypass valve, FIG. 8B is a perspective view showing an upper portion of an inner guide, and FIG. It is sectional drawing which shows the principal part.
FIG. 9 is a flowchart illustrating control processing according to the third embodiment.
FIG. 10 is a flowchart illustrating a control process according to the fourth embodiment.
FIG. 11 is a cross-sectional view showing a pressure control valve and a solenoid valve of Example 5.
FIG. 12 is a flowchart illustrating a part of the control processing according to the fifth embodiment.
[Explanation of symbols]
1 ... Fuel tank
3. Fuel pump
7, 11 ... Fuel piping
13, 95 ... Pressure control valve
15 ... Fuel rail
17 ... Fuel injection valve
23 ... Constant current type control circuit
25 ... Electronic control unit (ECU)
35, 82, 99 ... downstream pressure control valve
37, 83 ... Bypass valve
71, 96 ... Bypass passage
97 ... Solenoid valve

Claims

A fuel injection valve for injecting fuel of the internal combustion engine;
A fuel rail for supplying fuel to the fuel injector;
A fuel supply passage for supplying fuel to the fuel rail;
A fuel pump for pumping fuel into the fuel supply passage;
A current control unit that controls a current value or a voltage value of a DC electric motor that drives the fuel pump to a predetermined value;
A fuel supply device for an internal combustion engine comprising:
A downstream pressure control valve that controls the opening and closing of the fuel supply passage according to the downstream fuel pressure including the fuel rail, and maintains the downstream fuel pressure at a predetermined value;
A bypass passage that bypasses the downstream pressure control valve and connects the upstream side and the downstream side of the downstream pressure control valve;
A bypass valve for opening and closing the bypass passage;
With
The downstream pressure control valve and the bypass valve are disposed on the downstream side of the fuel pump, and the fuel rail is disposed on the downstream side of the downstream pressure control valve and the bypass valve ,
Furthermore, the bypass valve is opened when the upstream pressure becomes a differential pressure greater than a predetermined value from the downstream pressure during the control of maintaining the fuel pressure at the predetermined value by the downstream pressure control valve. A fuel supply device for an internal combustion engine, characterized by being a relief valve that releases upstream pressure to the downstream side .

2. The fuel supply device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the valve opening pressure of the bypass valve is set to a value that does not open when the discharge pressure of the fuel pump is normal.

A fuel injection valve for injecting fuel of the internal combustion engine;
  A fuel rail for supplying fuel to the fuel injector;
  A fuel supply passage for supplying fuel to the fuel rail;
  A fuel pump for pumping fuel into the fuel supply passage;
  A current control unit that controls a current value or a voltage value of a DC electric motor that drives the fuel pump to a predetermined value;
  A fuel supply device for an internal combustion engine comprising:
  A downstream pressure control valve that controls the opening and closing of the fuel supply passage according to the downstream fuel pressure including the fuel rail, and maintains the downstream fuel pressure at a predetermined value;
  A bypass passage that bypasses the downstream pressure control valve and connects the upstream side and the downstream side of the downstream pressure control valve;
  A bypass valve for opening and closing the bypass passage;
  With
  The downstream pressure control valve and the bypass valve are disposed on the downstream side of the fuel pump, and the fuel rail is disposed on the downstream side of the downstream pressure control valve and the bypass valve,
  Further, the internal combustion engine fuel supply device, wherein the bypass valve is a control valve that is controlled to open by a command signal from the control device when the pressure on the upstream side becomes larger than the pressure on the downstream side.

The fuel supply device for an internal combustion engine according to claim 3, wherein the control valve is an electromagnetic valve.

In accordance with the operating state of the internal combustion engine, it comprises a device control means for controlling the current value of the DC electric motor by outputting a control signal to the current control unit, and the drive state of the fuel pump is controlled by the device control means. The fuel supply device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 4, wherein the fuel supply device is adjusted.

6. The current value of the DC electric motor is increased when the operating state of the internal combustion engine satisfies a predetermined fuel pressure increase condition for increasing the fuel pressure in the fuel rail. Fuel supply device for internal combustion engine.

The fuel pressure increase condition is that the fuel of the internal combustion engine is at a high temperature that is equal to or higher than a predetermined temperature The fuel supply device for an internal combustion engine according to claim 6, wherein the fuel supply device is at a restart.

7. The fuel supply device for an internal combustion engine according to claim 6, wherein the fuel pressure increasing condition is when the fuel of the internal combustion engine is started at a low temperature equal to or lower than a predetermined temperature.

7. The fuel supply device for an internal combustion engine according to claim 6, wherein the fuel pressure increasing condition is a case where the combustion state is changed by increasing a fuel injection amount when the turbo is used.