JP3835989B2

JP3835989B2 - Fuel supply device for internal combustion engine

Info

Publication number: JP3835989B2
Application number: JP2001044919A
Authority: JP
Inventors: 賢一村上
Original assignee: Aisan Industry Co Ltd
Current assignee: Aisan Industry Co Ltd
Priority date: 2001-02-21
Filing date: 2001-02-21
Publication date: 2006-10-18
Anticipated expiration: 2021-02-21
Also published as: JP2002242781A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、燃料タンクから燃料ポンプにより吐出される燃料を内燃機関へ供給すると共に、その燃料圧力を調整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、この種の燃料供給装置として、例えば、特開平１０−８９１８３号公報に開示されたものがある。
この公報の燃料供給装置は、燃料タンクから燃料ポンプにより吐出される燃料を内燃機関へ供給すると共に、その燃料ポンプの駆動力を制御することにより内燃機関に供給される燃料圧力を調整する。この装置は、燃料ポンプにより吐出される燃料の一部を燃料タンクへ還流するためのリリーフ通路を備え、その通路には、還流量を制限するための固定絞りが設けられる。又、固定絞りより上流のリリーフ通路には、内燃機関に供給される燃料圧力に応じてリリーフ通路を開閉するリリーフバルブが設けられる。これらリリーフ通路、リリーフバルブ及び固定絞りは、燃料ポンプ等と共に燃料タンクの中に設けられる。
【０００３】
上記燃料供給装置によれば、燃料圧力が低下するとリリーフバルブが閉じ、燃料ポンプにより吐出される燃料が全て内燃機関へ供給されることになる。このため、リリーフバルブが閉じている間は、燃料ポンプにより必要最小限の駆動力で所要量の燃料を内燃機関へ供給することができる。
又、燃料圧力が高くなるとリリーフバルブが開き、燃料ポンプにより吐出される燃料の一部がリリーフ通路へ流れ、固定絞りを介して燃料タンクへ戻される。このため、燃料圧力の過剰な上昇が抑えられる。ここで、リリーフ通路を流れる燃料は固定絞りにより制限されるため、内燃機関へ供給される燃料圧力の急激な変動が抑えられる。
更に、内燃機関の停止時には燃料ポンプも停止することから、燃料圧力も低下することになるが、所定の圧力まで低下したときにリリーフバルブが閉じて燃料圧力のそれ以上の低下が抑えられる。このため、停止後に内燃機関の輻射熱で燃料が加熱されても、燃料圧力の低下が抑えられて燃料が気化し難い状態となることから、燃料気化が抑えられる。輻射熱の加熱に伴い燃料圧力が高くなっても、リリーフバルブが開いて燃料圧力の過剰な上昇が抑えられる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、前記従来の燃料供給装置では、内燃機関の減速運転時又は停止時には、リリーフ通路、リリーフバルブ及び固定絞りにより燃料圧力が目的通りに調整されるものの、その調整の分だけ、内燃機関の定常運転時又は加速運転時には、燃料ポンプの駆動力の変化に対する燃料圧力の変化について直線性が失われてしまう。そして、リターン分だけ燃料消費が多くなる。
【０００５】
即ち、図１２に示すように、燃料圧力が、零からリリーフバルブを閉じる保持圧力ＰＦ１までの範囲であれば、燃料圧力は燃料ポンプの印加電圧が所定値ＶＦＰ１まで増大するのに応じて直線的に上昇する。しかし、印加電圧が所定値ＶＦＰ１から所定値ＶＦＰ２まで増大する間で燃料圧力が保持圧力ＰＦ１を越えようとすると、リリーフバルブが開いて燃料圧力の上昇が一旦抑えられる。印加電圧が所定値ＶＦＰ２から更に増大すると、燃料圧力は再び直線的に変化するが、固定絞りで制限される分だけ燃料圧力の上昇率が低下することになる。従って、従来の燃料供給装置では、このように燃料ポンプの印加電圧、即ち駆動力の可変範囲の全域を通じて、燃料圧力を直線的な特性をもって調整することができず、その意味で、燃料圧力の制御性は良くはなかった。又、リターン流量分だけ燃料消費が悪化していた。
【０００６】
この発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、内燃機関の減速運転時には燃料圧力の過剰な上昇を抑え、内燃機関の停止時には配管中の燃料気化を抑えると共に、内燃機関の定常運転時又は加速運転時には燃料ポンプの駆動力の可変範囲の全域にわたって燃料圧力を直線的に調整することを可能と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】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、燃料タンクから燃料ポンプにより吐出される燃料を内燃機関へ供給すると共に、その燃料ポンプの駆動力を制御することにより内燃機関に供給される燃料圧力を調整するようにした燃料供給装置であって、燃料ポンプから吐出される燃料の一部を燃料タンクへ戻すための戻し通路と、戻し通路を流れる燃料を所定の流量に制限するための絞り手段と、絞り手段より上流の戻し通路に設けられ、内燃機関に供給される燃料圧力が所定の保持圧力以上となるときに応答して戻し通路を開く圧力応答弁と、絞り手段より下流の戻し通路に設けられ、戻し通路を開閉するために制御される制御弁と、内燃機関の定常運転時又は加速運転時には制御弁を閉じ、内燃機関の停止時又は減速運転時には制御弁を開くように制御弁を制御するための弁制御手段とを備えたことを趣旨とする。
【０００８】
上記発明の構成によれば、内燃機関の停止時又は減速運転時には、弁制御手段の制御により制御弁が開かれる。このとき、残留する燃料圧力が所定の保持圧力より低い場合には、圧力応答弁が閉じて燃料圧力のそれ以上の低下が抑えられる。一方、燃料圧力が所定の保持圧力以上となる場合には、圧力応答弁が開いて、燃料の一部が戻し通路へ流れ、絞り手段を介して燃料タンクへ戻される。このとき、戻し通路を流れる燃料が絞り手段により制限され、燃料圧力の急激な低下が抑えられる。又、停止後の内燃機関の輻射熱の加熱により燃料圧力が上昇しようとしても、その圧力が保持圧力を越えると圧力応答弁が開くことから、燃料圧力のそれ以上の上昇が抑えられる。
内燃機関の定常運転時又は加速運転時には、弁制御手段の制御により制御弁が閉じられ、戻し通路における燃料の流通が遮断される。従って、圧力応答弁が開弁又は閉弁されることに拘わらず、燃料の一部が戻し通路を通じて燃料タンクへ戻されなくなり、全ての燃料が内燃機関に供給される。このとき、燃料ポンプにより必要最小限の駆動力で燃料を吐出させて、所要量の燃料が内燃機関に供給されるようになる。
【０００９】
上記目的を達成するために、請求項２に記載の発明は、燃料タンクから燃料ポンプにより吐出される燃料を内燃機関へ供給すると共に、その燃料ポンプの駆動力を制御することにより内燃機関に供給される燃料圧力を調整するようにした燃料供給装置であって、燃料ポンプから吐出される燃料の一部を燃料タンクへ戻すための戻し通路と、戻し通路に設けられ、内燃機関に供給される燃料圧力が所定の保持圧力以上となるときに応答して戻し通路を開く圧力応答弁と、圧力応答弁より下流の戻し通路に設けられ、戻し通路を開度可変に開閉するために制御される可変制御弁と、内燃機関の定常運転時又は加速運転時には可変制御弁を閉じ、内燃機関の停止時又は減速運転時には可変制御弁を所定の開度で開くように制御するための弁制御手段とを備えたことを趣旨とする。
【００１０】
上記発明の構成によれば、内燃機関の停止時又は減速運転時には、弁制御手段の制御により可変制御弁が所定の開度で開かれる。このとき、残留する燃料圧力が所定の保持圧力より低い場合には、圧力応答弁が閉じて燃料圧力のそれ以上の低下が抑えられる。一方、燃料圧力が所定の保持圧力以上となる場合には、圧力応答弁が開いて燃料の一部が戻し通路へ流れ、可変制御弁を介して燃料タンクへ戻される。このとき、可変制御弁が絞りとして機能することにより、戻し通路における燃料流量が制限され、燃料圧力の急激な低下が抑えられる。又、停止後の内燃機関の輻射熱の加熱により燃料圧力が保持圧力を越えると圧力応答弁が開くことから、燃料圧力のそれ以上の上昇が抑えられる。
内燃機関の定常運転時又は加速運転時には、弁制御手段の制御により可変制御弁が閉じられ、戻し通路における燃料の流通が遮断される。従って、燃料ポンプにより吐出される全ての燃料が内燃機関に供給されるようになる。このとき、燃料ポンプにより必要最小限の駆動力で燃料を吐出させて、所要量の燃料が内燃機関に供給されるようになる。
【００１１】
上記目的を達成するために、請求項３に記載の発明は、燃料タンクから燃料ポンプにより吐出される燃料を内燃機関へ供給すると共に、その燃料ポンプの駆動力を制御することにより内燃機関に供給される燃料圧力を調整するようにした燃料供給装置であって、燃料ポンプから吐出される燃料の一部を燃料タンクへ戻すための戻し通路と、戻し通路を流れる燃料を所定の流量に制限するための絞り手段と、絞り手段より下流の戻し通路に設けられ、戻し通路を開閉するために制御される制御弁と、内燃機関に供給される燃料圧力を検出するための燃料圧力検出手段と、内燃機関の定常運転時又は加速運転時には制御弁を閉じ、内燃機関の減速運転時には制御弁を開き、内燃機関の停止時には検出される燃料圧力が所定の残留圧力となるまで制御弁を開くように制御弁を制御するための弁制御手段とを備えたことを趣旨とする。
【００１２】
上記発明の構成によれば、内燃機関の減速運転時には、弁制御手段の制御により制御弁が開かれることにより、残留する燃料の一部が戻し通路へ流れ、絞り手段を介して燃料タンクへ戻される。このとき、戻し通路を流れる燃料が絞り手段により制限されるため、燃料圧力の急激な低下が抑えられる。一方、内燃機関の停止時には、検出される燃料圧力が所定の残留圧力となるまで弁制御手段の制御により制御弁が開かれる。これにより、燃料圧力が所定の残留圧力より低下することがなく、燃料圧力の急激な低下が抑えられる。又、停止後の内燃機関の輻射熱の加熱に対して燃料圧力が所定の残留圧力に調整され、燃料圧力の過剰な上昇が抑えられる。
内燃機関の定常運転時又は加速運転時には、弁制御手段の制御により制御弁が閉じられることにより、戻し通路における燃料の流通が遮断される。従って、燃料ポンプにより吐出される全ての燃料が内燃機関に供給されるようになる。このとき、燃料ポンプにより必要最小限の駆動力で燃料を吐出させて、所要量の燃料が内燃機関に供給されるようになる。
【００１３】
【００１４】
【００１５】
【発明の実施の形態】
［第１の実施の形態］
以下、本発明（請求項１に記載の発明）の内燃機関の燃料供給装置を具体化した第１の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
【００１６】
図１に、本実施の形態の燃料供給装置の概念構成図を示す。この燃料供給装置は、燃料を貯留する燃料タンク１と、その燃料タンク１の中に収容された電動式の燃料ポンプ２と、燃料ポンプ２の吸入側に設けられた高圧フィルタ３と、燃料ポンプ２の吐出側から燃料タンク１を貫通して外部へ延びる燃料ライン４と、燃料タンク１の中で燃料ライン４から分岐する戻し通路５と、その戻し通路５にそれぞれ設けられたバイパスバルブ６、リークジェット７及び電磁式の制御弁８とを備える。
【００１７】
燃料ライン４の先端は、内燃機関（エンジン）９に設けられたデリバリパイプ１０に接続される。デリバリパイプ１０に設けられた複数のインジェクタ１１は、エンジン９の各気筒に対応して配置される。
【００１８】
燃料ポンプ２は、直流モータにより羽根車を回転駆動させることにより、燃料タンク１の中の燃料を吸引・吐出するものである。燃料ポンプ２から吐出される燃料量は、モータに供給される印加電圧、延いては、モータにより駆動される羽車の回転速度により決定される。燃料タンク１の外壁上には、燃料ポンプ２を制御するためのポンプコントローラ１２が設けられる。高圧フィルタ３は、燃料ポンプ２に吸引される燃料中の異物を除去するためのものである。
【００１９】
戻し通路５は、燃料ポンプ２により吐出される燃料の一部を燃料タンク１へ直接戻すためのものである。リークジェット７は、戻し通路５を流れる燃料を所定流量に制限するためのものであり、本発明の絞り手段に相当する。バイパスバルブ６は、リークジェット７より上流の戻し通路５に設けられ、燃料ポンプ２により吐出されて各インジェクタ１１に供給される燃料圧力が所定の保持圧力以上となるときに応答して戻し通路５を開くものであり、本発明の圧力応答弁に相当する。
【００２０】
図２に示すように、この実施の形態では、リークジェット７がバイパスバルブ６に一体的に設けられる。バイパスバルブ６は、ケーシング２１と、ケーシング２１の中に設けられた流路ブロック２２と、ケーシング２１に固定されたダイアフラム２３と、ダイアフラム２３の中心に設けられた弁体２４と、ダイアフラム２３及び弁体２４を付勢するスプリング２５とを備える。リークジェット７は、流路ブロック２２の通路に組み付けられる。リークジェット７は、絞り通路７ａと吐出口７ｂとを含む。スプリング２５は、リークジェット７の絞り通路７ａが弁体２４により閉じられる方向へダイアフラム２３及び弁体２４を付勢するようになっている。バイパスバルブ６は、燃料ライン４及びデリバリパイプ１０を含む配管中における燃料圧力に応じて作動する。即ち、燃料圧力がスプリング２５の付勢力により決定される所定の保持圧力より低い場合には、弁体２４がリークジェット７に当接して絞り通路７ａが閉じられ、戻し通路５が閉じられる。これに対して、燃料圧力が上記保持圧力より高い場合には、スプリング２５の付勢力に抗して弁体２４がリークジェット７から離れて絞り通路７ａが開けられ、戻し通路５が開かれる。リークジェット７の絞り通路７ａは、流路面積が他の部位より小さいく、リークジェット７を流れる燃料の抵抗となることから、戻し通路５における燃料流量が制限される。
【００２１】
電磁式の制御弁８は、戻し通路５を開閉するために制御されるものであり、リークジェット７より下流の戻し通路５の出口側に設けられる。図３に実線で示すように、制御弁８は、印加電圧の変化に対して選択的に開弁又は閉弁されるようになっている。
【００２２】
燃料ポンプ２が作動することにより、高圧フィルタ３で異物が除去された燃料が燃料タンク１により燃料ライン４へ吐出され、デリバリパイプ１０を介して各インジェクタ１１へ分配される。このとき、燃料ポンプ２により吐出される燃料量に応じて燃料ライン４及びデリバリパイプ１０を含む配管中の燃料圧力が決定される。各インジェクタ１１へ分配された燃料は、各インジェクタ１１が開弁されるときに噴射され、吸気通路（図示略）を流れる空気と共に各気筒へ供給され、燃焼に供される。
【００２３】
エンジン９に設けられた回転速度センサ３１は、エンジン９のクランクシャフト（図示略）の回転速度を検出し、その検出値に応じた信号を出力する。エンジン９に設けられた水温センサ３２は、エンジン９の内部を流れる冷却水温を検出し、その検出値に応じた信号を出力する。エンジン９の吸気通路に設けられた吸気圧センサ３３は、同通路における吸気圧力を検出し、その検出値に応じた信号を出力する。
【００２４】
電子制御装置（ＥＣＵ）３４は、入出力回路、メモリ及び演算処理回路等により構成される。ＥＣＵ３４は、前述した各種センサ３１〜３３、インジェクタ１１、制御弁８及びポンプコントローラ１２に接続される。又、ＥＣＵ３４には、イグニションスイッチ３５を介してバッテリ３６が接続される。ＥＣＵ３４は、各種センサ３１〜３３からの信号に基づき燃料噴射制御を実行する。ポンプコントローラ１２は、ＥＣＵ３４から送られてくる各種センサ３１〜３３の信号を受けて燃料ポンプ２を制御することにより、燃料供給制御を実行する。又、ＥＣＵ３４は、制御弁８を制御することにより燃料供給制御を実行する。
【００２５】
ここで、燃料噴射制御とは、エンジン９の運転状態に応じて各インジェクタ１１の開弁時間を制御することにより、各インジェクタ１１から噴射される燃料量を制御することである。燃料噴射制御に当たって、ＥＣＵ３４は、各種センサ３１〜３３により検出されるエンジン運転状態に関する各種パラメータの値に基づいてエンジン９の運転に必要な燃料噴射量を算出する。そして、ＥＣＵ３４は、算出された燃料噴射量の値に基づいて各インジェクタ１１の開弁時間を制御することにより、エンジン９の各気筒へ供給されるべき燃料量を制御する。
【００２６】
燃料供給制御とは、エンジン９の運転状態に応じて燃料ポンプ２及び制御弁８を制御することにより、燃料ポンプ２により吐出されて各インジェクタ１１へ供給される燃料圧力を制御することである。燃料供給制御に当たり、ポンプコントローラ１２は、各種センサ３１〜３３により検出される各種パラメータの値に基づき、各インジェクタ１１へ供給されるべき燃料圧力を算出する。そして、ポンプコントローラ１２は、算出された燃料圧力の値に基づいて燃料ポンプ２のモータに対する印可電圧を調整することにより、同ポンプ２により吐出される燃料量を制御する。ポンプコントローラ１２は、エンジン９の減速運転時及び停止時には、燃料ポンプ２を停止させるようになっている。又、ＥＣＵ３４は、エンジン運転状態に関する各種パラメータの値に基づき制御弁８を適宜に選択的に開弁又は閉弁させる。
【００２７】
このように、各インジェクタ１１から各気筒へ供給される燃料量は、各インジェクタ１１へ供給される燃料圧力の調整と、各インジェクタ１１の開弁時間の調整との協働により決定され、エンジン９の運転状態に応じて調整されるようになっている。
【００２８】
ここで、燃料供給制御においてＥＣＵ３４が実行する制御弁８の制御内容について説明する。図４にその制御ルーチンをフローチャートに示す。ＥＣＵ３４は、このルーチンを所定時間毎に周期的に実行する。
【００２９】
初期状態では、制御弁８は、非通電により開いた状態となっており、後述する流量調整フラグＸＦＬは「０」になっている。
【００３０】
先ず、ステップ１００で、ＥＣＵ３４は、流量調整フラグＸＦＬが「１」か否かを判断する。このフラグＸＦＬは、制御弁８が閉じているときに「１」にセットされるものであることから、ここでは、制御弁８が閉じているか否かが判断されることになる。この判断結果が否定の場合、ＥＣＵ３４は、処理をステップ１１０へ移行する。
【００３１】
ステップ１１０で、ＥＣＵ３４は、イグニションスイッチ（ＩＧＳＷ）３５がＯＦＦからＯＮへ切り替わったか否か、即ち、エンジン９の運転が開始されたか否かを判断する。この判断結果が否定の場合、ＥＣＵ３４は、その後の処理を一旦終了する。この判断結果が肯定の場合、ステップ１２０で、ＥＣＵ３４は、制御弁８に対する通電を制御して制御弁８を閉じる。次に、ステップ１３０で、ＥＣＵ３４は、流量調整フラグＸＦＬを「１」にセットし、その後の処理を一旦終了する。
【００３２】
一方、ステップ１００での判断結果が肯定である場合、ＥＣＵ３４は、処理をステップ１４０へ移行し、エンストが発生したか否かを判断する。ＥＣＵ３４は、例えば、検出されるエンジン回転速度が「１０ｒｐｍ未満」となる場合に、エンストが発生したものと判断する。この判断結果が否定の場合、ＥＣＵ３４は、処理をステップ１５０へ移行する。
【００３３】
ステップ１５０で、ＥＣＵ３４は、エンジン９が減速状態であるか否かを判断する。ＥＣＵ３４は、例えば、検出される吸気圧等の値に基づいて減速状態であることを判断する。この判断結果が否定である場合、ステップ１６０で、ＥＣＵ３４は、制御弁８に対する通電を制御して制御弁８を閉じる。
【００３４】
一方、ステップ１４０又はステップ１５０の判断結果が肯定である場合、ステップ１６５で、ＥＣＵ３４は制御弁８に対する通電を停止して制御弁８を開く。
【００３５】
ステップ１６０又はステップ１６５から移行してステップ１７０では、ＥＣＵ３４は、イグニションスイッチ（ＩＧＳＷ）３５がＯＮからＯＦＦへ切り替わったか否か、即ち、エンジン９の運転が停止されたか否かを判断する。この判断結果が否定の場合、ＥＣＵ３４は、その後の処理を一旦終了する。この判断結果が肯定の場合、ステップ１８０で、ＥＣＵ３４は、制御弁８に対する通電を停止させて制御弁８を開く。そして、ステップ１９０で、ＥＣＵ３４は、流量調整フラグＸＦＬを「０」にクリアし、その後の処理を一旦終了する。
【００３６】
従って、上記ルーチンによれば、ＥＣＵ３４は、エンジン９の定常運転時又は加速運転時には制御弁８を閉じ、エンジン９の停止時、エンスト発生時又は減速運転時には、制御弁８を開くように制御弁８に対する通電を制御することになる。この制御ルーチンを実行するＥＣＵ３４は、本発明の弁制御手段に相当する。
【００３７】
以上説明したように本実施の形態の燃料供給装置によれば、エンジン９の停止時又は減速運転時には、燃料ポンプ２も停止されるが、ＥＣＵ３４の制御により制御弁８が開かれる。このとき、燃料ライン４に残留する燃料圧力が、バイパスバルブ６の持つ保持圧力より低い場合には、バイパスバルブ６が閉じて燃料圧力のそれ以上の上昇が抑えられる。
【００３８】
図５（ａ），（ｂ）には、本実施の形態の燃料供給装置につき、燃料ポンプ２により吐出される燃料量（ポンプ流量）に対する戻し通路５を流れる燃料量（リターン流量）と、配管中の燃料圧力との関係をグラフに示す。図５に実線で示すように、ポンプ流量が０から所定値Ｑ１までの範囲では、戻し通路５におけるリターン流量は無く、燃料圧力は０から保持圧力までの範囲で直線的に上昇することになる。
【００３９】
残留する燃料圧力が上記保持圧力以上となる場合には、バイパスバルブ６が開いて燃料の一部が戻し通路５へ流れ、リークジェット７を介して燃料タンク１へ戻される。しかし、このとき戻し通路５を流れる燃料はリークジェット７の絞り通路７ａにより制限されることから、燃料圧力の急激な低下が抑えられる。このため、停止後（高温ソーク時）にエンジン９の輻射熱で燃料が加熱されても、燃料圧力の低下が抑えられて燃料が気化し難い状態にあることから、配管中の燃料気化を抑えることができる。このことにより、エンジン９の再始動時には、各気筒へ燃料を確実に供給することができ、エンジン９の再始動性を向上させることができ、エバポエミッションを低減させることができる。又、減速運転時や停止時にエンジン９の輻射熱の加熱により配管中の燃料圧力が上昇しようとしても、その圧力が上記保持圧力を越えるとバイパスバルブ６が開き、燃料圧力のそれ以上の上昇が抑えられる。このため、減速運転時や停止時に燃料圧力が過剰に上昇することを抑えることができる。
【００４０】
即ち、図５のグラフに実線、破線及び１点鎖線で示すように、ポンプ流量が所定値Ｑ１からそれよりも多い所定値Ｑ２までの範囲では、戻し通路５におけるリターン流量が曲線的に増え、燃料圧力は保持圧力から曲線的に上昇するようになる。又、ポンプ流量が所定値Ｑ２以上となる範囲では、戻し通路５におけるリターン流量の増加が止まり、燃料圧力はポンプ流量の増加に伴い直線的に上昇するようになる。そして、ポンプ流量が所定値Ｑ１以上の範囲では、リークジェット径の大きさ、即ち絞り通路７ａの径の大きさが増すに連れて燃料圧力の低下が多くなる。
【００４１】
一方、エンジン９の定常運転時又は加速運転時には、ＥＣＵ３４の制御により制御弁８が閉じられ、戻し通路５における燃料の流通が遮断される。従って、バイパスバルブ６が開弁又は閉弁することに拘わらず、燃料ポンプ２により吐出される燃料は、戻し通路５を通じて燃料タンク１へ戻されることなく、全ての燃料がエンジン９のデリバリパイプ１０へ供給されるようになる。このため、従来の燃料供給装置とは異なり、エンジン９の定常運転時又は加速運転時には、燃料ポンプ２の駆動力の可変範囲の全域にわたって燃料圧力を直線的に調整することができる。このことは、各インジェクタ１１を通じて各気筒へ供給される燃料量を高精度に制御することに貢献し、エンジン９の空燃比をより高精度に制御することができるようになる。このときの燃料ポンプは、必要最小限の駆動力で燃料を吐出させて、所要量の燃料をエンジン９に供給させることになる。このため、燃料ポンプ２の騒音を低減させることができ、燃料ポンプ２の負担を軽減させることができ、燃料ポンプ２の耐久性を向上させることができる。
【００４２】
即ち、図５のグラフからも分かるように、制御弁８が閉じられると、同図に実線及び２点鎖線で示すように、ポンプ流量の全変化範囲にわたって戻し通路５におけるリターン流量が無くなり、燃料圧力が直線的に上昇することになる。
【００４３】
このように本実施の形態の燃料供給装置によれば、エンジン９の減速運転時には、燃料圧力の過剰な上昇を抑えることができ、エンジン９の停止時には、燃料ライン４等の配管中における燃料気化を抑えることができ、加えて、エンジン９の定常運転時又は加速運転時には、燃料ポンプ２の駆動力の可変範囲の全域にわたって燃料圧力を直線的に調整することができるようになる。
【００４４】
［第２の実施の形態］
次に、本発明（請求項２に記載の発明）の内燃機関の燃料供給装置を具体化した第２の実施の形態を図面に基づいて説明する。尚、本実施の形態を含む以下の各実施の形態において、前記第１の実施の形態と同一構成要素については、同一の符合を付して説明を省略するものとし、以下には異なった点を中心に説明するものとする。
【００４５】
図６に、本実施の形態の燃料供給装置の概念構成図を示す。この実施の形態では、第１の実施の形態で設けられたリークジェット７が省略され、制御弁８に代わって、戻し通路５を開度可変に開閉するために制御される可変制御弁１８が設けらる。図３に破線で示すように、可変制御弁１８は、印加電圧の変化に対して開度を直線的に変化させるようになっている。
【００４６】
加えて、本実施の形態では、燃料供給制御においてＥＣＵ３４が実行する可変制御弁１８の制御内容の点で第１の実施の形態と異なる。図７にその可変制御弁１８に関する制御ルーチンをフローチャートに示す。ＥＣＵ３４は、このルーチンを所定時間毎に周期的に実行する。
【００４７】
初期状態では、可変制御弁１８は、非通電により開いた状態となっており、流量調整フラグＸＦＬは「０」になっている。
【００４８】
先ず、ステップ２００で、ＥＣＵ３４は、流量調整フラグＸＦＬが「１」か否か、即ち、可変制御弁１８が閉じているか否かを判断する。この判断結果が否定の場合、ＥＣＵ３４は、処理をステップ２１０へ移行する。
【００４９】
ステップ２１０で、ＥＣＵ３４は、イグニションスイッチ（ＩＧＳＷ）３５がＯＦＦからＯＮへ切り替わったか否か、即ち、エンジン９の運転が開始されたか否かを判断する。この判断結果が否定の場合、ＥＣＵ３４は、その後の処理を一旦終了する。この判断結果が肯定の場合、ステップ２２０で、ＥＣＵ３４は、可変制御弁１８に対する通電を制御して可変制御弁１８を全閉とする。次に、ステップ２３０で、ＥＣＵ３４は、流量調整フラグＸＦＬを「１」にセットし、その後の処理を一旦終了する。
【００５０】
一方、ステップ２００での判断結果が肯定である場合、ＥＣＵ３４は、処理をステップ２４０へ移行し、エンストが発生したか否かを判断する。ＥＣＵ３４は、例えば、検出されるエンジン回転速度が「１０ｒｐｍ未満」となる場合に、エンストが発生したものと判断する。この判断結果が否定の場合、ＥＣＵ３４は、処理をステップ２５０へ移行する。
【００５１】
ステップ２５０で、ＥＣＵ３４は、エンジン９が減速状態であるか否かを判断する。ＥＣＵ３４は、例えば、検出される吸気圧等の値に基づいて減速状態であることを判断する。この判断結果が否定である場合、ステップ２６０で、ＥＣＵ３４は、可変制御弁１８に対する通電を制御して可変制御弁１８を全閉とする。
【００５２】
一方、ステップ２４０の判断結果が肯定である場合、ステップ２７０で、ＥＣＵ３４は可変制御弁１８に対する通電を停止して可変制御弁１８を全開とする。
【００５３】
ステップ２６０又はステップ２７０から移行してステップ２８０では、ＥＣＵ３４は、イグニションスイッチ（ＩＧＳＷ）３５がＯＮからＯＦＦへ切り替わったか否か、即ち、エンジン９の運転が停止されたか否かを判断する。この判断結果が否定の場合、ＥＣＵ３４は、その後の処理を一旦終了する。この判断結果が肯定の場合、ステップ２９０で、ＥＣＵ３４は、可変制御弁１８に対する通電を停止させて可変制御弁１８を全開とする。そして、ステップ２９５で、ＥＣＵ３４は、流量調整フラグＸＦＬを「０」にクリアし、その後の処理を一旦終了する。
【００５４】
一方、ステップ２５０での判断結果が肯定の場合、ステップ３００で、ＥＣＵ３４は、燃料カット状態であるか否かを判断する。この判断結果が肯定の場合、ＥＣＵ３４は、ステップ３１０で、可変制御弁１８に対する通電を制御して、可変制御弁１８を中開から全開までの間の所定の開度で開き、その後の処理を一旦終了する。この判断結果が否定の場合、ＥＣＵ３４は、ステップ３２０で、可変制御弁１８に対する通電を制御して可変制御弁１８を少開から中開までの間の所定の開度で開き、その後の処理を一旦終了する。各ステップ３１０，３２０で行われる処理は、エンジン９の減速運転時に燃料カットの有無に応じて燃料圧力の急変を好適に抑えるためのものである。ここでの可変制御弁１８の設定開度は、個々の装置に適合させて予め定められたものである。
【００５５】
従って、上記ルーチンによれば、ＥＣＵ３４は、エンジン９の定常運転時又は加速運転時には可変制御弁１８を閉じ、エンジン９の停止時、エンスト発生時又は減速運転時には、可変制御弁１８を所定の開度で開くように可変制御弁１８に対する通電を制御することになる。この制御ルーチンを実行するＥＣＵ３４は、本発明の弁制御手段に相当する。
【００５６】
以上説明したように本実施の形態の燃料供給装置によれば、エンジン９の停止時又は減速運転時には、ＥＣＵ３４の制御により可変制御弁１８が所定の開度で開かれる。このとき、燃料ライン４に残留する燃料圧力がバイパスバルブ６の持つ保持圧力より低い場合には、バイパスバルブ６が閉じて燃料圧力のそれ以上の低下が抑えられる。残留する燃料圧力が上記保持圧力以上となる場合には、バイパスバルブ６が開いて、燃料ポンプ２により吐出される燃料の一部が戻し通路５へ流れ、可変制御弁１８を介して燃料タンク２へ戻されることになる。このとき、可変制御弁１８が絞りとして機能することにより、戻し通路５における燃料流量が制限され、燃料圧力の急激な低下が抑えられる。この結果、高温ソーク時には、第１の実施の形態と同様、配管中の燃料気化を抑えることができる。これにより、エンジン９の再始動性を向上させることができ、エバポエミッションを低減させることができる。又、減速運転時や停止時にエンジン９の輻射熱により燃料圧力が上昇しようとするときに、燃料圧力がバイパスバルブ６の保持圧力以上に上昇することを抑えることができる。
【００５７】
エンジン９の定常運転時又は加速運転時には、ＥＣＵ３４の制御により可変制御弁１８が閉じられ、戻し通路５における燃料の流通が遮断される。従って、前記第１の実施の形態の場合と同様の定常運転時又は加速運転時における作用・効果を得ることができる。
【００５８】
［第３の実施の形態］
次に、本発明（請求項３に記載の発明）の内燃機関の燃料供給装置を具体化した第３の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００５９】
図８に、本実施の形態の燃料供給装置の概念構成図を示す。この実施の形態では、第１の実施の形態で設けられたバイパスバルブ６が省略される。又、ＥＣＵ３４には、吸気温センサ３７及び燃圧センサ３８が接続される。吸気温センサ３７は、吸気通路に吸入される空気の温度（吸気温）を検出し、その検出値に応じた信号を出力するものである。デリバリパイプ１０に設けられる燃圧センサ３８は、燃料圧力を検出するためのものであり、本発明の燃料圧力検出手段に相当する。この燃圧センサ３８は、デリバリパイプ１０に供給される燃料圧力を検出し、その検出値に応じた信号を出力するものである。
【００６０】
加えて、本実施の形態では、燃料供給制御においてＥＣＵ３４が実行する制御弁８の制御内容の点で第１の実施の形態と異なる。図９にその制御弁８に関する制御ルーチンをフローチャートに示す。ＥＣＵ３４は、このルーチンを所定時間毎に周期的に実行する。
【００６１】
初期状態では、制御弁８は、非通電により開いた状態となっている。
先ず、ステップ４００で、ＥＣＵ３４は、エンジン９が減速状態であるか否かを判断する。ＥＣＵ３４は、例えば、検出される吸気圧等の値に基づいて減速状態であることを判断する。この判断結果が否定である場合、ステップ４１０で、ＥＣＵ３４は、制御弁８に対する通電を制御して制御弁８を閉じる。
【００６２】
次いで、ステップ４２０では、ＥＣＵ３４は、イグニションスイッチ（ＩＧＳＷ）３５がＯＮからＯＦＦへ切り替わったか否か、即ち、エンジン９の運転が停止されたか否かを判断する。この判断結果が否定の場合、ＥＣＵ３４は、その後の処理を一旦終了する。
【００６３】
一方、ステップ４２０の判断結果が肯定の場合、ステップ４３０で、ＥＣＵ３４は、現在検出される冷却水温及び吸気温の値に応じた所定の残留圧力を算出する。ＥＣＵ３４は、この残留圧力の値を、予め実験によって設定された関数データ（マップデータ）を参照することにより算出する。ここでの残留圧力は、特に、エンジン９の高温再始動性に対応させたものであり、高温ソーク時の燃料圧力の上昇を見込んで低めに設定されたものである。
【００６４】
次に、ステップ４４０で、ＥＣＵ３４は、検出される燃料圧力が上記算出された所定の残留圧力の値となるまで制御弁８を開くように制御弁８を制御し、その後の処理を一旦終了する。
【００６５】
一方、ステップ４００の判断結果が肯定である場合、ステップ４５０で、ＥＣＵ３４は制御弁８に対する通電を停止して制御弁８を開いて、その後の処理を一旦終了する。
【００６６】
従って、上記ルーチンによれば、ＥＣＵ３４は、エンジン９の定常運転時又は加速運転時には制御弁８を閉じ、エンジン９の減速運転時には制御弁８を開き、エンジン９の停止時には、検出される燃料圧力が所定の残留圧力となるまで制御弁を開くように制御弁８を制御することになる。この制御ルーチンを実行するＥＣＵ３４は、本発明の弁制御手段に相当する。
【００６７】
以上説明したように本実施の形態の燃料供給装置によれば、エンジン９の減速運転時には、ＥＣＵ３４の制御により制御弁８が開かれることにより、燃料ライン４に残留する燃料の一部が戻し通路５へ流れ、リークジェット７を介して燃料タンク１へ戻される。このとき、戻し通路５を流れる燃料がリークジェット７により制限されることから、燃料圧力の急激な低下が抑えられる。
一方、エンジン９の停止時には、検出される燃料圧力が所定の残留圧力となるまでＥＣＵ３４の制御により制御弁８が開かれる。これにより、燃料圧力が所定の残留圧力より低下することがなく、燃料圧力の急激な低下が抑えられる。この結果、第１の実施の形態と同様、高温ソーク時に配管中の燃料気化を抑えることができる。その他、これに付随する効果として、前記各実施の形態と同じ効果が得られる。
【００６８】
エンジン９の定常運転時又は加速運転時には、ＥＣＵ３４の制御により制御弁８が閉じられ、戻し通路５における燃料の流通が遮断される。従って、前記各実施の形態の場合と同様の定常運転時又は加速運転時における作用・効果を得ることができる。
【００６９】
［第４の実施の形態］
次に、本発明（請求項４に記載の発明）の内燃機関の燃料供給装置を具体化した第４の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００７０】
図１０に、本実施の形態の燃料供給装置の概念構成図を示す。この実施の形態では、第３の実施の形態で設けられたリークジェット７が省略され、制御弁８に代わって可変制御弁１８が設けらる。
【００７１】
加えて、本実施の形態では、燃料供給制御においてＥＣＵ３４が実行する可変制御弁１８の制御内容の点で第３の実施の形態と異なる。図１１にその可変制御弁１８に関する制御ルーチンをフローチャートに示す。ＥＣＵ３４は、このルーチンを所定時間毎に周期的に実行する。
【００７２】
初期状態では、可変制御弁１８は、非通電により開いた状態となっている。
先ず、ステップ５００で、ＥＣＵ３４は、エンジン９が減速状態であるか否かを判断する。ＥＣＵ３４は、例えば、検出される吸気圧等の値に基づいて減速状態であることを判断する。この判断結果が否定である場合、ステップ５１０で、ＥＣＵ３４は、可変制御弁１８に対する通電を制御して制御弁８を全閉とする。
【００７３】
次いで、ステップ５２０では、ＥＣＵ３４は、イグニションスイッチ（ＩＧＳＷ）３５がＯＮからＯＦＦへ切り替わったか否か、即ち、エンジン９の運転が停止されたか否かを判断する。この判断結果が否定の場合、ＥＣＵ３４は、その後の処理を一旦終了する。
【００７４】
一方、ステップ５２０の判断結果が肯定の場合、ステップ５３０で、ＥＣＵ３４は、現在検出される冷却水温及び吸気温の値に応じた所定の残留圧力を算出する。ＥＣＵ３４は、この残留圧力の値を、上記と同様にマップデータを参照することにより算出する。ここでの残留圧力は、上記と同様、高温ソーク時の燃料圧力の上昇を見込んで低めに設定されたものである。
【００７５】
次に、ステップ５４０で、ＥＣＵ３４は、検出される燃料圧力が上記算出された残留圧力となるように可変制御弁１８の開度を調整するように可変制御弁１８をフィードバック制御し、その後の処理を一旦終了する。
【００７６】
一方、ステップ５００の判断結果が肯定である場合、ステップ５５０で、ＥＣＵ３４は、燃料カット状態であるか否かを判断する。この判断結果が肯定の場合、ＥＣＵ３４は、ステップ５６０で、可変制御弁１８に対する通電を制御して、可変制御弁１８を中開から全開までの間の所定の開度で開き、その後の処理を一旦終了する。この判断結果が否定の場合、ＥＣＵ３４は、ステップ５７０で、可変制御弁１８に対する通電を制御して可変制御弁１８を少開から中開までの間の所定の開度で開き、その後の処理を一旦終了する。ここでの設定開度も、上記と同様に個々の装置に適合させて予め定められたものである。
【００７７】
従って、上記ルーチンによれば、ＥＣＵ３４は、エンジン９の定常運転時又は加速運転時には制御弁８を閉じ、エンジン９の減速運転時には可変制御弁１９を所定の開度で開き、エンジン９の停止時には、検出される燃料圧力が上記算出される所定の残留圧力となるように可変制御弁１８の開度を調整するように可変制御弁１８をフィードバック制御することになる。この制御ルーチンを実行するＥＣＵ３４は、本発明の弁制御手段に相当する。
【００７８】
以上説明したように本実施の形態の燃料供給装置によれば、エンジン９の減速運転時には、ＥＣＵ３４の制御により可変制御弁１８が所定の開度で開かれることにより、燃料ライン４に残留する燃料の一部が戻し通路５へ流れ、可変制御弁１８を介して燃料タンク１へ戻される。このとき、可変制御弁１８が絞りとして機能することにより、戻し通路５における燃料流量が制限され、燃料圧力の急激な低下が抑えられる。
一方、エンジン９の停止時には、検出される燃料圧力が所定の残留圧力となるようにＥＣＵ３４の制御により可変制御弁１８の秋土が調整される。これにより、燃料圧力が上記所定の残留圧力より低下することがなく、燃料圧力の急激な低下が抑えられる。この結果、高温ソーク時には、第３の実施の形態と同様、配管中の燃料気化を抑えることができる。その他、これに付随する効果として、前記各実施の形態と同じ効果が得られる。
【００７９】
エンジン９の定常運転時又は加速運転時には、ＥＣＵ３４の制御により制御弁８が閉じられ、戻し通路５における燃料の流通が遮断される。従って、前記各実施の形態の場合と同様の定常運転時又は加速運転時における作用・効果を得ることができる。
【００８０】
尚、この発明は前記各実施の形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱することのない範囲で構成の一部を適宜変更して実施することもできる。
【００８１】
【発明の効果】
請求項１乃至請求項３に記載の各発明の構成によれば、内燃機関の減速運転時には、燃料圧力の過剰な上昇を抑えることができ、内燃機関の停止時には、配管中の燃料気化を抑えることができる。併せて、内燃機関の定常運転時又は加速運転時には、燃料ポンプの駆動力の可変範囲の全域にわたって燃料圧力を直線的に調整することができるという効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態に係り、燃料供給装置を示す概念構成図である。
【図２】同じく、バイパスバルブを示す断面図である。
【図３】同じく、制御弁等の開度特性を示すグラフである。
【図４】同じく、制御弁の制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図５】同じく、ポンプ流量、リターン流量及び燃料圧力の関係を示すグラフである。
【図６】第２の実施の形態に係り、燃料供給装置を示す概念構成図である。
【図７】同じく、制御弁の制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図８】第３の実施の形態に係り、燃料供給装置を示す概念構成図である。
【図９】同じく、制御弁の制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図１０】第４の実施の形態に係り、燃料供給装置を示す概念構成図である。
【図１１】同じく、制御弁の制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図１２】従来の装置の燃料圧力の制御特性を示すグラフである。
【符号の説明】
１燃料タンク
２燃料ポンプ
４燃料ライン
５戻し通路
６バイパスバルブ（圧力応答弁）
７リークジェット（絞り手段）
８制御弁
９エンジン（内燃機関）
１０デリバリパイプ
１１インジェクタ
１８可変制御弁
３４ＥＣＵ（弁制御手段）
３８燃圧センサ（燃料圧力検出手段）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a fuel supply device for an internal combustion engine that supplies fuel discharged from a fuel tank by a fuel pump to the internal combustion engine and adjusts the fuel pressure thereof.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as this type of fuel supply device, for example, there is one disclosed in JP-A-10-89183.
The fuel supply device of this publication supplies fuel discharged from a fuel tank by a fuel pump to an internal combustion engine, and adjusts the fuel pressure supplied to the internal combustion engine by controlling the driving force of the fuel pump. This apparatus includes a relief passage for returning a part of the fuel discharged by the fuel pump to the fuel tank, and a fixed throttle for limiting the return amount is provided in the passage. The relief passage upstream of the fixed throttle is provided with a relief valve that opens and closes the relief passage in accordance with the fuel pressure supplied to the internal combustion engine. The relief passage, the relief valve, and the fixed throttle are provided in the fuel tank together with the fuel pump and the like.
[0003]
According to the fuel supply device, when the fuel pressure is lowered, the relief valve is closed, and all the fuel discharged by the fuel pump is supplied to the internal combustion engine. For this reason, while the relief valve is closed, a required amount of fuel can be supplied to the internal combustion engine with the minimum necessary driving force by the fuel pump.
When the fuel pressure increases, the relief valve opens, and a part of the fuel discharged by the fuel pump flows into the relief passage and is returned to the fuel tank through the fixed throttle. For this reason, an excessive increase in the fuel pressure can be suppressed. Here, since the fuel flowing through the relief passage is limited by the fixed throttle, rapid fluctuations in the fuel pressure supplied to the internal combustion engine can be suppressed.
Further, since the fuel pump is also stopped when the internal combustion engine is stopped, the fuel pressure is also reduced. However, when the pressure is reduced to a predetermined pressure, the relief valve is closed and further reduction of the fuel pressure is suppressed. For this reason, even if the fuel is heated by the radiant heat of the internal combustion engine after the stop, the fuel pressure is prevented from lowering and the fuel is hardly vaporized, so that the fuel vaporization is suppressed. Even if the fuel pressure increases as the radiant heat is heated, the relief valve is opened to suppress an excessive increase in the fuel pressure.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional fuel supply apparatus, when the internal combustion engine is decelerated or stopped, the fuel pressure is adjusted as intended by the relief passage, the relief valve, and the fixed throttle. During operation or acceleration operation, linearity is lost with respect to changes in fuel pressure with respect to changes in the driving force of the fuel pump. And fuel consumption increases by the return amount.
[0005]
That is, as shown in FIG. 12, if the fuel pressure is in the range from zero to the holding pressure PF1 for closing the relief valve, the fuel pressure is linear as the applied voltage of the fuel pump increases to a predetermined value VFP1. To rise. However, if the fuel pressure attempts to exceed the holding pressure PF1 while the applied voltage increases from the predetermined value VFP1 to the predetermined value VFP2, the relief valve is opened to temporarily suppress the increase in fuel pressure. When the applied voltage further increases from the predetermined value VFP2, the fuel pressure changes linearly again, but the increase rate of the fuel pressure decreases by the amount limited by the fixed throttle. Therefore, in the conventional fuel supply device, the fuel pressure cannot be adjusted with a linear characteristic over the entire range of the applied voltage of the fuel pump, that is, the driving force variable range. Controllability was not good. Further, the fuel consumption was deteriorated by the return flow rate.
[0006]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to suppress an excessive increase in fuel pressure when the internal combustion engine is decelerated, and to suppress the vaporization of fuel in the pipe when the internal combustion engine is stopped. An object of the present invention is to provide a fuel supply device for an internal combustion engine that can linearly adjust the fuel pressure over the entire variable range of the driving force of the fuel pump during steady operation or acceleration operation.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the invention described in claim 1 supplies the fuel discharged from the fuel tank by the fuel pump to the internal combustion engine, and supplies the fuel to the internal combustion engine by controlling the driving force of the fuel pump. The fuel supply device is configured to adjust the fuel pressure to be returned, the return passage for returning a part of the fuel discharged from the fuel pump to the fuel tank, and the fuel flowing through the return passage are limited to a predetermined flow rate. And a pressure response valve that is provided in a return passage upstream of the throttle means and opens the return passage in response to the fuel pressure supplied to the internal combustion engine being equal to or higher than a predetermined holding pressure; Provided in the return passage downstream of the throttle means; A control valve that is controlled to open and close the return passage, and to control the control valve so that the control valve is closed during steady operation or acceleration operation of the internal combustion engine and open when the internal combustion engine is stopped or decelerated. The valve control means is provided.
[0008]
According to the configuration of the above invention, when the internal combustion engine is stopped or decelerated, the control valve is opened by the control of the valve control means. At this time, when the remaining fuel pressure is lower than the predetermined holding pressure, the pressure response valve is closed, and further reduction of the fuel pressure is suppressed. On the other hand, when the fuel pressure is equal to or higher than the predetermined holding pressure, the pressure response valve is opened, a part of the fuel flows into the return passage, and is returned to the fuel tank through the throttle means. At this time, the fuel flowing through the return passage is restricted by the throttle means, and a rapid drop in fuel pressure is suppressed. Further, even if the fuel pressure is about to rise due to the heating of the radiant heat of the internal combustion engine after the stop, the pressure response valve opens when the pressure exceeds the holding pressure, so that further increase of the fuel pressure can be suppressed.
During steady operation or acceleration operation of the internal combustion engine, the control valve is closed under the control of the valve control means, and the fuel flow in the return passage is shut off. Therefore, regardless of whether the pressure response valve is opened or closed, part of the fuel is not returned to the fuel tank through the return passage, and all the fuel is supplied to the internal combustion engine. At this time, the fuel is discharged with the minimum necessary driving force by the fuel pump, and a required amount of fuel is supplied to the internal combustion engine.
[0009]
In order to achieve the above object, the invention described in claim 2 supplies the fuel discharged from the fuel tank by the fuel pump to the internal combustion engine and supplies the fuel to the internal combustion engine by controlling the driving force of the fuel pump. The fuel supply device is configured to adjust the fuel pressure to be supplied, and is provided in the return passage for returning a part of the fuel discharged from the fuel pump to the fuel tank, and is supplied to the internal combustion engine. A pressure response valve that opens the return passage in response to the fuel pressure being equal to or higher than a predetermined holding pressure; Provided in the return passage downstream of the pressure response valve, A variable control valve that is controlled to open and close the return passage variably, a variable control valve that is closed during steady operation or acceleration operation of the internal combustion engine, and a predetermined control valve that is closed when the internal combustion engine is stopped or decelerated. It is intended to include valve control means for controlling to open at an opening.
[0010]
According to the configuration of the invention, when the internal combustion engine is stopped or decelerated, the variable control valve is opened at a predetermined opening degree by the control of the valve control means. At this time, when the remaining fuel pressure is lower than the predetermined holding pressure, the pressure response valve is closed, and further reduction of the fuel pressure is suppressed. On the other hand, when the fuel pressure is equal to or higher than the predetermined holding pressure, the pressure response valve is opened and a part of the fuel flows to the return passage and is returned to the fuel tank via the variable control valve. At this time, the variable control valve functions as a throttle, so that the fuel flow rate in the return passage is limited, and a rapid drop in fuel pressure is suppressed. Further, since the pressure response valve opens when the fuel pressure exceeds the holding pressure due to heating of the radiant heat of the internal combustion engine after the stop, further increase of the fuel pressure is suppressed.
During steady operation or acceleration operation of the internal combustion engine, the variable control valve is closed by the control of the valve control means, and the flow of fuel in the return passage is blocked. Therefore, all the fuel discharged by the fuel pump is supplied to the internal combustion engine. At this time, the fuel is discharged with the minimum necessary driving force by the fuel pump, and a required amount of fuel is supplied to the internal combustion engine.
[0011]
In order to achieve the above object, the invention described in claim 3 supplies the fuel discharged from the fuel tank by the fuel pump to the internal combustion engine and supplies the fuel pump to the internal combustion engine by controlling the driving force of the fuel pump. The fuel supply device is configured to adjust the fuel pressure to be returned, the return passage for returning a part of the fuel discharged from the fuel pump to the fuel tank, and the fuel flowing through the return passage are limited to a predetermined flow rate. Squeezing means for, Provided in the return passage downstream of the throttle means; A control valve controlled to open and close the return passage; fuel pressure detecting means for detecting fuel pressure supplied to the internal combustion engine; and closing the control valve during steady operation or acceleration operation of the internal combustion engine, And a valve control means for controlling the control valve so that the control valve is opened until the fuel pressure detected when the internal combustion engine is stopped reaches a predetermined residual pressure. And
[0012]
According to the configuration of the above invention, during the deceleration operation of the internal combustion engine, the control valve is opened by the control of the valve control means, so that a part of the remaining fuel flows to the return passage and is returned to the fuel tank via the throttle means. It is. At this time, since the fuel flowing through the return passage is restricted by the throttle means, a rapid drop in fuel pressure can be suppressed. On the other hand, when the internal combustion engine is stopped, the control valve is opened by the control of the valve control means until the detected fuel pressure reaches a predetermined residual pressure. As a result, the fuel pressure does not drop below a predetermined residual pressure, and a rapid drop in fuel pressure is suppressed. Further, the fuel pressure is adjusted to a predetermined residual pressure with respect to the heating of the radiant heat of the internal combustion engine after the stop, and an excessive increase in the fuel pressure is suppressed.
During steady operation or acceleration operation of the internal combustion engine, the control valve is closed under the control of the valve control means, whereby the fuel flow in the return passage is blocked. Therefore, all the fuel discharged by the fuel pump is supplied to the internal combustion engine. At this time, the fuel is discharged with the minimum necessary driving force by the fuel pump, and a required amount of fuel is supplied to the internal combustion engine.
[0013]
[0014]
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
[First Embodiment]
Hereinafter, a first embodiment of a fuel supply device for an internal combustion engine according to the present invention (the invention described in claim 1) will be described in detail with reference to the drawings.
[0016]
In FIG. 1, the conceptual block diagram of the fuel supply apparatus of this Embodiment is shown. This fuel supply device includes a fuel tank 1 for storing fuel, an electric fuel pump 2 housed in the fuel tank 1, a high-pressure filter 3 provided on the suction side of the fuel pump 2, a fuel pump A fuel line 4 extending from the discharge side of the fuel tank 1 through the fuel tank 1 to the outside, a return passage 5 branched from the fuel line 4 in the fuel tank 1, and a bypass valve 6 provided in the return passage 5 respectively. A leak jet 7 and an electromagnetic control valve 8 are provided.
[0017]
The tip of the fuel line 4 is connected to a delivery pipe 10 provided in an internal combustion engine (engine) 9. A plurality of injectors 11 provided in the delivery pipe 10 are arranged corresponding to each cylinder of the engine 9.
[0018]
The fuel pump 2 sucks and discharges fuel in the fuel tank 1 by rotating and driving an impeller by a direct current motor. The amount of fuel discharged from the fuel pump 2 is determined by the applied voltage supplied to the motor, and hence the rotational speed of the impeller driven by the motor. A pump controller 12 for controlling the fuel pump 2 is provided on the outer wall of the fuel tank 1. The high-pressure filter 3 is for removing foreign matters in the fuel sucked by the fuel pump 2.
[0019]
The return passage 5 is for returning a part of the fuel discharged by the fuel pump 2 directly to the fuel tank 1. The leak jet 7 is for limiting the fuel flowing through the return passage 5 to a predetermined flow rate, and corresponds to the throttle means of the present invention. The bypass valve 6 is provided in the return passage 5 upstream from the leak jet 7 and responds when the fuel pressure discharged from the fuel pump 2 and supplied to each injector 11 exceeds a predetermined holding pressure. And corresponds to the pressure response valve of the present invention.
[0020]
As shown in FIG. 2, in this embodiment, the leak jet 7 is provided integrally with the bypass valve 6. The bypass valve 6 includes a casing 21, a flow path block 22 provided in the casing 21, a diaphragm 23 fixed to the casing 21, a valve body 24 provided at the center of the diaphragm 23, the diaphragm 23 and the valve And a spring 25 for urging the body 24. The leak jet 7 is assembled in the passage of the flow path block 22. The leak jet 7 includes a throttle passage 7a and a discharge port 7b. The spring 25 urges the diaphragm 23 and the valve body 24 in a direction in which the throttle passage 7 a of the leak jet 7 is closed by the valve body 24. The bypass valve 6 operates according to the fuel pressure in the pipe including the fuel line 4 and the delivery pipe 10. That is, when the fuel pressure is lower than a predetermined holding pressure determined by the urging force of the spring 25, the valve body 24 comes into contact with the leak jet 7, the throttle passage 7a is closed, and the return passage 5 is closed. On the other hand, when the fuel pressure is higher than the holding pressure, the valve body 24 moves away from the leak jet 7 against the urging force of the spring 25, the throttle passage 7a is opened, and the return passage 5 is opened. The throttle passage 7a of the leak jet 7 has a smaller flow path area than other portions and becomes a resistance of the fuel flowing through the leak jet 7, so that the fuel flow rate in the return passage 5 is limited.
[0021]
The electromagnetic control valve 8 is controlled to open and close the return passage 5 and is provided on the outlet side of the return passage 5 downstream from the leak jet 7. As indicated by a solid line in FIG. 3, the control valve 8 is selectively opened or closed in response to a change in applied voltage.
[0022]
By operating the fuel pump 2, the fuel from which foreign matter has been removed by the high-pressure filter 3 is discharged from the fuel tank 1 to the fuel line 4 and distributed to each injector 11 via the delivery pipe 10. At this time, the fuel pressure in the pipe including the fuel line 4 and the delivery pipe 10 is determined according to the amount of fuel discharged by the fuel pump 2. The fuel distributed to each injector 11 is injected when each injector 11 is opened, is supplied to each cylinder together with air flowing through an intake passage (not shown), and is used for combustion.
[0023]
A rotational speed sensor 31 provided in the engine 9 detects the rotational speed of a crankshaft (not shown) of the engine 9 and outputs a signal corresponding to the detected value. The water temperature sensor 32 provided in the engine 9 detects the temperature of the cooling water flowing inside the engine 9 and outputs a signal corresponding to the detected value. An intake pressure sensor 33 provided in the intake passage of the engine 9 detects the intake pressure in the passage and outputs a signal corresponding to the detected value.
[0024]
The electronic control unit (ECU) 34 includes an input / output circuit, a memory, an arithmetic processing circuit, and the like. The ECU 34 is connected to the various sensors 31 to 33, the injector 11, the control valve 8, and the pump controller 12 described above. Further, a battery 36 is connected to the ECU 34 via an ignition switch 35. The ECU 34 performs fuel injection control based on signals from the various sensors 31 to 33. The pump controller 12 performs fuel supply control by receiving signals from various sensors 31 to 33 sent from the ECU 34 and controlling the fuel pump 2. Further, the ECU 34 executes fuel supply control by controlling the control valve 8.
[0025]
Here, the fuel injection control is to control the amount of fuel injected from each injector 11 by controlling the valve opening time of each injector 11 in accordance with the operating state of the engine 9. In the fuel injection control, the ECU 34 calculates the fuel injection amount necessary for the operation of the engine 9 based on the values of various parameters related to the engine operating state detected by the various sensors 31 to 33. The ECU 34 controls the amount of fuel to be supplied to each cylinder of the engine 9 by controlling the valve opening time of each injector 11 based on the calculated fuel injection amount.
[0026]
The fuel supply control is to control the fuel pressure discharged from the fuel pump 2 and supplied to each injector 11 by controlling the fuel pump 2 and the control valve 8 according to the operating state of the engine 9. In the fuel supply control, the pump controller 12 calculates the fuel pressure to be supplied to each injector 11 based on the values of various parameters detected by the various sensors 31 to 33. The pump controller 12 controls the amount of fuel discharged by the pump 2 by adjusting the applied voltage to the motor of the fuel pump 2 based on the calculated fuel pressure value. The pump controller 12 is configured to stop the fuel pump 2 when the engine 9 is decelerated and stopped. Further, the ECU 34 selectively opens or closes the control valve 8 appropriately based on the values of various parameters related to the engine operating state.
[0027]
As described above, the amount of fuel supplied from each injector 11 to each cylinder is determined by the cooperation between the adjustment of the fuel pressure supplied to each injector 11 and the adjustment of the valve opening time of each injector 11. It is adjusted according to the driving state.
[0028]
Here, the control contents of the control valve 8 executed by the ECU 34 in the fuel supply control will be described. FIG. 4 is a flowchart showing the control routine. The ECU 34 periodically executes this routine every predetermined time.
[0029]
In an initial state, the control valve 8 is in an open state due to de-energization, and a flow rate adjustment flag XFL described later is “0”.
[0030]
First, in step 100, the ECU 34 determines whether or not the flow rate adjustment flag XFL is “1”. Since the flag XFL is set to “1” when the control valve 8 is closed, it is determined here whether or not the control valve 8 is closed. If this determination result is negative, the ECU 34 proceeds to step 110.
[0031]
In step 110, the ECU 34 determines whether or not the ignition switch (IGSW) 35 has been switched from OFF to ON, that is, whether or not the operation of the engine 9 has been started. When this determination result is negative, the ECU 34 once terminates the subsequent processing. If the determination result is affirmative, in step 120, the ECU 34 controls energization to the control valve 8 to close the control valve 8. Next, in step 130, the ECU 34 sets the flow rate adjustment flag XFL to “1”, and the subsequent processing is temporarily ended.
[0032]
On the other hand, if the determination result in step 100 is affirmative, the ECU 34 proceeds to step 140 and determines whether an engine stall has occurred. For example, the ECU 34 determines that the engine stall has occurred when the detected engine rotation speed is “less than 10 rpm”. If this determination is negative, the ECU 34 proceeds to step 150.
[0033]
In step 150, the ECU 34 determines whether or not the engine 9 is in a deceleration state. For example, the ECU 34 determines that the vehicle is in a decelerating state based on the detected value such as the intake pressure. If this determination result is negative, the ECU 34 controls energization to the control valve 8 to close the control valve 8 in step 160.
[0034]
On the other hand, if the determination result of step 140 or step 150 is affirmative, the ECU 34 stops energization of the control valve 8 and opens the control valve 8 in step 165.
[0035]
In step 170 after shifting from step 160 or step 165, the ECU 34 determines whether or not the ignition switch (IGSW) 35 has been switched from ON to OFF, that is, whether or not the operation of the engine 9 has been stopped. When this determination result is negative, the ECU 34 once terminates the subsequent processing. If the determination result is affirmative, in step 180, the ECU 34 stops energization of the control valve 8 and opens the control valve 8. In step 190, the ECU 34 clears the flow rate adjustment flag XFL to “0”, and temporarily terminates the subsequent processing.
[0036]
Therefore, according to the above routine, the ECU 34 closes the control valve 8 during steady operation or acceleration operation of the engine 9, and opens the control valve 8 when the engine 9 is stopped, engine stall occurs, or during deceleration operation. 8 is controlled. The ECU 34 that executes this control routine corresponds to the valve control means of the present invention.
[0037]
As described above, according to the fuel supply device of the present embodiment, the fuel pump 2 is also stopped when the engine 9 is stopped or decelerated, but the control valve 8 is opened under the control of the ECU 34. At this time, when the fuel pressure remaining in the fuel line 4 is lower than the holding pressure of the bypass valve 6, the bypass valve 6 is closed and further increase of the fuel pressure is suppressed.
[0038]
FIGS. 5A and 5B show the amount of fuel (return flow rate) flowing through the return passage 5 with respect to the amount of fuel discharged by the fuel pump 2 (pump flow rate) and piping for the fuel supply device of the present embodiment. The relationship with the fuel pressure inside is shown in the graph. As shown by the solid line in FIG. 5, when the pump flow rate is in the range from 0 to the predetermined value Q1, there is no return flow rate in the return passage 5, and the fuel pressure rises linearly in the range from 0 to the holding pressure. .
[0039]
When the remaining fuel pressure is equal to or higher than the holding pressure, the bypass valve 6 is opened and a part of the fuel flows to the return passage 5 and is returned to the fuel tank 1 via the leak jet 7. However, since the fuel flowing through the return passage 5 at this time is limited by the throttle passage 7a of the leak jet 7, a rapid drop in fuel pressure can be suppressed. For this reason, even if the fuel is heated by the radiant heat of the engine 9 after the stop (during high-temperature soak), the fuel pressure is prevented from decreasing and the fuel is difficult to vaporize. Can do. Accordingly, when the engine 9 is restarted, fuel can be reliably supplied to each cylinder, the restartability of the engine 9 can be improved, and the evaporation emission can be reduced. Even if the fuel pressure in the pipe increases due to the radiant heat of the engine 9 during deceleration operation or when stopped, the bypass valve 6 opens when the pressure exceeds the above holding pressure, and further increase in fuel pressure is suppressed. It is done. For this reason, it is possible to suppress an excessive increase in the fuel pressure during deceleration operation or when stopped.
[0040]
That is, as shown by the solid line, the broken line, and the one-dot chain line in the graph of FIG. The fuel pressure rises in a curve from the holding pressure. Further, in the range where the pump flow rate is equal to or greater than the predetermined value Q2, the increase in the return flow rate in the return passage 5 stops, and the fuel pressure increases linearly with the increase in the pump flow rate. In the range where the pump flow rate is equal to or greater than the predetermined value Q1, the fuel pressure decreases as the leak jet diameter, that is, the diameter of the throttle passage 7a increases.
[0041]
On the other hand, during steady operation or acceleration operation of the engine 9, the control valve 8 is closed under the control of the ECU 34, and the flow of fuel in the return passage 5 is blocked. Therefore, regardless of whether the bypass valve 6 is opened or closed, the fuel discharged by the fuel pump 2 is not returned to the fuel tank 1 through the return passage 5, and all the fuel is delivered to the delivery pipe 10 of the engine 9. Will be supplied to. Therefore, unlike the conventional fuel supply device, the fuel pressure can be linearly adjusted over the entire variable range of the driving force of the fuel pump 2 during the steady operation or acceleration operation of the engine 9. This contributes to controlling the amount of fuel supplied to each cylinder through each injector 11 with high accuracy, and allows the air-fuel ratio of the engine 9 to be controlled with higher accuracy. The fuel pump at this time discharges the fuel with the minimum necessary driving force, and supplies the required amount of fuel to the engine 9. For this reason, the noise of the fuel pump 2 can be reduced, the burden on the fuel pump 2 can be reduced, and the durability of the fuel pump 2 can be improved.
[0042]
That is, as can be seen from the graph of FIG. 5, when the control valve 8 is closed, as shown by the solid line and the two-dot chain line in FIG. The pressure will rise linearly.
[0043]
As described above, according to the fuel supply device of the present embodiment, it is possible to suppress an excessive increase in fuel pressure when the engine 9 is decelerated, and when the engine 9 is stopped, fuel vaporization in the piping of the fuel line 4 or the like In addition, the fuel pressure can be linearly adjusted over the entire variable range of the driving force of the fuel pump 2 during steady operation or acceleration operation of the engine 9.
[0044]
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment in which the fuel supply device for an internal combustion engine according to the present invention (the invention described in claim 2) is embodied will be described with reference to the drawings. In the following embodiments including the present embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted. The explanation will be focused on.
[0045]
In FIG. 6, the conceptual block diagram of the fuel supply apparatus of this Embodiment is shown. In this embodiment, the leak jet 7 provided in the first embodiment is omitted, and instead of the control valve 8, a variable control valve 18 that is controlled to open and close the return passage 5 with a variable opening is provided. Provided. As shown by a broken line in FIG. 3, the variable control valve 18 linearly changes the opening degree with respect to the change of the applied voltage.
[0046]
In addition, the present embodiment differs from the first embodiment in terms of the control contents of the variable control valve 18 executed by the ECU 34 in the fuel supply control. FIG. 7 is a flowchart showing a control routine related to the variable control valve 18. The ECU 34 periodically executes this routine every predetermined time.
[0047]
In the initial state, the variable control valve 18 is in an open state due to de-energization, and the flow rate adjustment flag XFL is “0”.
[0048]
First, in step 200, the ECU 34 determines whether or not the flow rate adjustment flag XFL is “1”, that is, whether or not the variable control valve 18 is closed. If this determination is negative, the ECU 34 proceeds to step 210.
[0049]
In step 210, the ECU 34 determines whether or not the ignition switch (IGSW) 35 has been switched from OFF to ON, that is, whether or not the operation of the engine 9 has been started. When this determination result is negative, the ECU 34 once terminates the subsequent processing. If this determination result is affirmative, in step 220, the ECU 34 controls energization to the variable control valve 18 to fully close the variable control valve 18. Next, in step 230, the ECU 34 sets the flow rate adjustment flag XFL to “1”, and then temporarily terminates the subsequent processing.
[0050]
On the other hand, if the determination result in step 200 is affirmative, the ECU 34 proceeds to step 240 and determines whether an engine stall has occurred. For example, the ECU 34 determines that the engine stall has occurred when the detected engine rotation speed is “less than 10 rpm”. If this determination result is negative, the ECU 34 proceeds to step 250.
[0051]
In step 250, the ECU 34 determines whether or not the engine 9 is in a deceleration state. For example, the ECU 34 determines that the vehicle is in a decelerating state based on the detected value such as the intake pressure. If this determination is negative, in step 260, the ECU 34 controls energization of the variable control valve 18 to fully close the variable control valve 18.
[0052]
On the other hand, if the determination result in step 240 is affirmative, in step 270, the ECU 34 stops energization of the variable control valve 18 and fully opens the variable control valve 18.
[0053]
In step 280 after shifting from step 260 or step 270, the ECU 34 determines whether or not the ignition switch (IGSW) 35 has been switched from ON to OFF, that is, whether or not the operation of the engine 9 has been stopped. When this determination result is negative, the ECU 34 once terminates the subsequent processing. If the determination result is affirmative, in step 290, the ECU 34 stops energization of the variable control valve 18 and fully opens the variable control valve 18. In step 295, the ECU 34 clears the flow rate adjustment flag XFL to “0”, and temporarily terminates the subsequent processing.
[0054]
On the other hand, if the determination result in step 250 is affirmative, in step 300, the ECU 34 determines whether or not it is in a fuel cut state. If the determination result is affirmative, the ECU 34 controls the energization of the variable control valve 18 in step 310 to open the variable control valve 18 at a predetermined opening degree from the middle open to the full open, and the subsequent processing is performed. Exit once. If the determination result is negative, the ECU 34 controls the energization of the variable control valve 18 to open the variable control valve 18 at a predetermined opening degree from the small opening to the middle opening in step 320, and performs the subsequent processing. Exit once. The processing performed in steps 310 and 320 is for suitably suppressing a sudden change in the fuel pressure according to the presence or absence of a fuel cut when the engine 9 is decelerated. Here, the set opening of the variable control valve 18 is determined in advance in conformity with each device.
[0055]
Therefore, according to the above routine, the ECU 34 closes the variable control valve 18 when the engine 9 is in steady operation or acceleration operation, and opens the variable control valve 18 when the engine 9 is stopped, when an engine stall occurs, or during deceleration operation. The energization to the variable control valve 18 is controlled so as to open at a degree. The ECU 34 that executes this control routine corresponds to the valve control means of the present invention.
[0056]
As described above, according to the fuel supply device of the present embodiment, when the engine 9 is stopped or decelerated, the variable control valve 18 is opened at a predetermined opening degree by the control of the ECU 34. At this time, when the fuel pressure remaining in the fuel line 4 is lower than the holding pressure of the bypass valve 6, the bypass valve 6 is closed and further reduction of the fuel pressure is suppressed. When the remaining fuel pressure is equal to or higher than the holding pressure, the bypass valve 6 is opened, and a part of the fuel discharged by the fuel pump 2 flows to the return passage 5 and passes through the variable control valve 18 to the fuel tank 2. Will be returned to. At this time, the variable control valve 18 functions as a throttle, so that the fuel flow rate in the return passage 5 is limited, and a rapid drop in fuel pressure is suppressed. As a result, during high-temperature soaking, fuel vaporization in the piping can be suppressed as in the first embodiment. Thereby, the restartability of the engine 9 can be improved and the evaporation emission can be reduced. Further, when the fuel pressure is going to increase due to the radiant heat of the engine 9 during deceleration operation or when the engine is stopped, it is possible to prevent the fuel pressure from increasing above the holding pressure of the bypass valve 6.
[0057]
During steady operation or acceleration operation of the engine 9, the variable control valve 18 is closed under the control of the ECU 34, and the fuel flow in the return passage 5 is blocked. Therefore, it is possible to obtain the same operation and effect during steady operation or acceleration operation as in the case of the first embodiment.
[0058]
[Third Embodiment]
Next, a third embodiment in which the fuel supply device for an internal combustion engine of the present invention (the invention described in claim 3) is embodied will be described with reference to the drawings.
[0059]
In FIG. 8, the conceptual block diagram of the fuel supply apparatus of this Embodiment is shown. In this embodiment, the bypass valve 6 provided in the first embodiment is omitted. An intake air temperature sensor 37 and a fuel pressure sensor 38 are connected to the ECU 34. The intake air temperature sensor 37 detects the temperature of the air taken into the intake passage (intake air temperature) and outputs a signal corresponding to the detected value. The fuel pressure sensor 38 provided in the delivery pipe 10 is for detecting the fuel pressure, and corresponds to the fuel pressure detecting means of the present invention. The fuel pressure sensor 38 detects the fuel pressure supplied to the delivery pipe 10 and outputs a signal corresponding to the detected value.
[0060]
In addition, the present embodiment differs from the first embodiment in terms of the control contents of the control valve 8 executed by the ECU 34 in the fuel supply control. FIG. 9 is a flowchart showing a control routine related to the control valve 8. The ECU 34 periodically executes this routine every predetermined time.
[0061]
In the initial state, the control valve 8 is in an open state due to de-energization.
First, in step 400, the ECU 34 determines whether or not the engine 9 is in a deceleration state. For example, the ECU 34 determines that the vehicle is in a decelerating state based on the detected value such as the intake pressure. If the determination result is negative, the ECU 34 controls the energization of the control valve 8 to close the control valve 8 in step 410.
[0062]
Next, at step 420, the ECU 34 determines whether or not the ignition switch (IGSW) 35 has been switched from ON to OFF, that is, whether or not the operation of the engine 9 has been stopped. When this determination result is negative, the ECU 34 once terminates the subsequent processing.
[0063]
On the other hand, if the determination result of step 420 is affirmative, in step 430, the ECU 34 calculates a predetermined residual pressure corresponding to the currently detected values of the coolant temperature and the intake air temperature. The ECU 34 calculates the value of the residual pressure by referring to function data (map data) set in advance through experiments. The residual pressure here corresponds to the high temperature restartability of the engine 9 in particular, and is set to be low in anticipation of an increase in fuel pressure during high temperature soak.
[0064]
Next, in step 440, the ECU 34 controls the control valve 8 to open the control valve 8 until the detected fuel pressure reaches the calculated predetermined residual pressure value, and then terminates the subsequent processing. .
[0065]
On the other hand, if the determination result in step 400 is affirmative, in step 450, the ECU 34 stops energization of the control valve 8, opens the control valve 8, and temporarily terminates the subsequent processing.
[0066]
Therefore, according to the above routine, the ECU 34 closes the control valve 8 during steady operation or acceleration operation of the engine 9, opens the control valve 8 during deceleration operation of the engine 9, and detects the fuel pressure detected when the engine 9 stops. Until the pressure reaches the specified residual pressure. open Thus, the control valve 8 is controlled. The ECU 34 that executes this control routine corresponds to the valve control means of the present invention.
[0067]
As described above, according to the fuel supply device of the present embodiment, when the engine 9 is decelerated, the control valve 8 is opened by the control of the ECU 34, so that a part of the fuel remaining in the fuel line 4 is returned to the return passage. 5 and returned to the fuel tank 1 via the leak jet 7. At this time, since the fuel flowing through the return passage 5 is limited by the leak jet 7, a rapid decrease in the fuel pressure is suppressed.
On the other hand, when the engine 9 is stopped, the control valve 8 is opened under the control of the ECU 34 until the detected fuel pressure reaches a predetermined residual pressure. As a result, the fuel pressure does not drop below a predetermined residual pressure, and a rapid drop in fuel pressure is suppressed. As a result, as in the first embodiment, fuel vaporization in the piping can be suppressed during high-temperature soaking. In addition, as the effect accompanying this, the same effect as each said embodiment is acquired.
[0068]
During steady operation or acceleration operation of the engine 9, the control valve 8 is closed under the control of the ECU 34, and the fuel flow in the return passage 5 is blocked. Accordingly, it is possible to obtain the same operation and effect during steady operation or acceleration operation as in the case of the above embodiments.
[0069]
[Fourth Embodiment]
Next, a fourth embodiment in which the fuel supply device for an internal combustion engine of the present invention (the invention described in claim 4) is embodied will be described with reference to the drawings.
[0070]
In FIG. 10, the conceptual block diagram of the fuel supply apparatus of this Embodiment is shown. In this embodiment, the leak jet 7 provided in the third embodiment is omitted, and a variable control valve 18 is provided in place of the control valve 8.
[0071]
In addition, the present embodiment differs from the third embodiment in terms of the control contents of the variable control valve 18 executed by the ECU 34 in the fuel supply control. FIG. 11 is a flowchart showing a control routine related to the variable control valve 18. The ECU 34 periodically executes this routine every predetermined time.
[0072]
In the initial state, the variable control valve 18 is in an open state when not energized.
First, in step 500, the ECU 34 determines whether or not the engine 9 is in a deceleration state. For example, the ECU 34 determines that the vehicle is in a decelerating state based on the detected value such as the intake pressure. If this determination result is negative, in step 510, the ECU 34 controls energization to the variable control valve 18 to fully close the control valve 8.
[0073]
Next, at step 520, the ECU 34 determines whether or not the ignition switch (IGSW) 35 has been switched from ON to OFF, that is, whether or not the operation of the engine 9 has been stopped. When this determination result is negative, the ECU 34 once terminates the subsequent processing.
[0074]
On the other hand, if the determination result in step 520 is affirmative, in step 530, the ECU 34 calculates a predetermined residual pressure corresponding to the currently detected values of the cooling water temperature and the intake air temperature. The ECU 34 calculates the residual pressure value by referring to the map data in the same manner as described above. The residual pressure here is set to a low value in anticipation of an increase in fuel pressure during high-temperature soak, as described above.
[0075]
Next, in step 540, the ECU 34 feedback-controls the variable control valve 18 so as to adjust the opening of the variable control valve 18 so that the detected fuel pressure becomes the calculated residual pressure, and the subsequent processing. Is temporarily terminated.
[0076]
On the other hand, if the determination result in step 500 is affirmative, in step 550, the ECU 34 determines whether or not the fuel cut state is present. If the determination result is affirmative, the ECU 34 controls the energization of the variable control valve 18 in step 560, opens the variable control valve 18 at a predetermined opening degree from the middle open to the full open, and performs subsequent processing. Exit once. If this determination result is negative, the ECU 34 controls the energization of the variable control valve 18 to open the variable control valve 18 at a predetermined opening degree from the small opening to the middle opening in step 570, and performs the subsequent processing. Exit once. The set opening degree here is also determined in advance in conformity with each device in the same manner as described above.
[0077]
Therefore, according to the above routine, the ECU 34 closes the control valve 8 during steady operation or acceleration operation of the engine 9, opens the variable control valve 19 at a predetermined opening degree during deceleration operation of the engine 9, and stops when the engine 9 is stopped. The variable control valve 18 is feedback-controlled so that the opening degree of the variable control valve 18 is adjusted so that the detected fuel pressure becomes the predetermined residual pressure calculated above. The ECU 34 that executes this control routine corresponds to the valve control means of the present invention.
[0078]
As described above, according to the fuel supply device of the present embodiment, when the engine 9 is decelerated, the fuel remaining in the fuel line 4 is opened by opening the variable control valve 18 at a predetermined opening degree under the control of the ECU 34. Part of the gas flows into the return passage 5 and is returned to the fuel tank 1 via the variable control valve 18. At this time, the variable control valve 18 functions as a throttle, so that the fuel flow rate in the return passage 5 is limited, and a rapid drop in fuel pressure is suppressed.
On the other hand, when the engine 9 is stopped, the autumn soil of the variable control valve 18 is adjusted by the control of the ECU 34 so that the detected fuel pressure becomes a predetermined residual pressure. As a result, the fuel pressure does not drop below the predetermined residual pressure, and a rapid drop in fuel pressure is suppressed. As a result, at the time of high-temperature soak, fuel vaporization in the pipe can be suppressed as in the third embodiment. In addition, as the effect accompanying this, the same effect as each said embodiment is acquired.
[0079]
During steady operation or acceleration operation of the engine 9, the control valve 8 is closed under the control of the ECU 34, and the fuel flow in the return passage 5 is blocked. Accordingly, it is possible to obtain the same operation and effect during steady operation or acceleration operation as in the case of the above embodiments.
[0080]
Note that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and a part of the configuration can be changed as appropriate without departing from the spirit of the invention.
[0081]
【The invention's effect】
Claims 1 to 3 According to the configuration of each of the inventions described above, excessive increase in fuel pressure can be suppressed during deceleration operation of the internal combustion engine, and fuel vaporization in the piping can be suppressed when the internal combustion engine is stopped. In addition, the fuel pressure can be linearly adjusted over the entire variable range of the driving force of the fuel pump during steady operation or acceleration operation of the internal combustion engine.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a conceptual configuration diagram illustrating a fuel supply apparatus according to a first embodiment.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a bypass valve, similarly.
FIG. 3 is also a graph showing opening characteristics of control valves and the like.
FIG. 4 is also a flowchart showing a control routine of a control valve.
FIG. 5 is also a graph showing the relationship between the pump flow rate, the return flow rate, and the fuel pressure.
FIG. 6 is a conceptual configuration diagram showing a fuel supply device according to a second embodiment.
FIG. 7 is also a flowchart showing a control routine of a control valve.
FIG. 8 is a conceptual configuration diagram showing a fuel supply device according to a third embodiment.
FIG. 9 is also a flowchart showing a control routine of the control valve.
FIG. 10 is a conceptual configuration diagram showing a fuel supply device according to a fourth embodiment.
FIG. 11 is also a flowchart showing a control routine of the control valve.
FIG. 12 is a graph showing fuel pressure control characteristics of a conventional apparatus.
[Explanation of symbols]
1 Fuel tank
2 Fuel pump
4 Fuel line
5 Return passage
6 Bypass valve (pressure response valve)
7 Leak jet (throttle means)
8 Control valve
9 Engine (Internal combustion engine)
10 Delivery pipe
11 Injector
18 Variable control valve
34 ECU (valve control means)
38 Fuel pressure sensor (Fuel pressure detection means)

Claims

A fuel supply device that supplies fuel discharged from a fuel tank by a fuel pump to an internal combustion engine and adjusts a fuel pressure supplied to the internal combustion engine by controlling a driving force of the fuel pump,
A return passage for returning a part of the fuel discharged from the fuel pump to the fuel tank;
Throttle means for limiting the fuel flowing through the return passage to a predetermined flow rate;
A pressure response valve that is provided in the return passage upstream of the throttle means and opens the return passage in response to the fuel pressure supplied to the internal combustion engine being equal to or higher than a predetermined holding pressure;
A control valve provided in the return passage downstream from the throttle means and controlled to open and close the return passage;
Valve control means for controlling the control valve so as to close the control valve during steady operation or acceleration operation of the internal combustion engine and open the control valve when the internal combustion engine is stopped or decelerated. A fuel supply device for an internal combustion engine.

A fuel supply device that supplies fuel discharged from a fuel tank by a fuel pump to an internal combustion engine and adjusts a fuel pressure supplied to the internal combustion engine by controlling a driving force of the fuel pump,
A return passage for returning a part of the fuel discharged from the fuel pump to the fuel tank;
A pressure response valve that is provided in the return passage and opens the return passage in response to a fuel pressure supplied to the internal combustion engine being equal to or higher than a predetermined holding pressure;
A variable control valve provided in the return passage downstream from the pressure responsive valve and controlled to open and close the return passage in a variable manner;
Valve control means for closing the variable control valve during steady operation or acceleration operation of the internal combustion engine and controlling the variable control valve to open at a predetermined opening degree when the internal combustion engine is stopped or decelerated. A fuel supply apparatus for an internal combustion engine, comprising:

A fuel supply device that supplies fuel discharged from a fuel tank by a fuel pump to an internal combustion engine and adjusts a fuel pressure supplied to the internal combustion engine by controlling a driving force of the fuel pump,
A return passage for returning a part of the fuel discharged from the fuel pump to the fuel tank;
Throttle means for limiting the fuel flowing through the return passage to a predetermined flow rate;
A control valve provided in the return passage downstream from the throttle means and controlled to open and close the return passage;
Fuel pressure detection means for detecting the fuel pressure supplied to the internal combustion engine;
The control valve is closed during steady operation or acceleration operation of the internal combustion engine, the control valve is opened during deceleration operation of the internal combustion engine, and the detected fuel pressure becomes a predetermined residual pressure when the internal combustion engine is stopped. A fuel supply device for an internal combustion engine, comprising: valve control means for controlling the control valve so as to open the control valve.