JP4211732B2 - Fuel supply device for internal combustion engine - Google Patents

Fuel supply device for internal combustion engine Download PDF

Info

Publication number
JP4211732B2
JP4211732B2 JP2004352395A JP2004352395A JP4211732B2 JP 4211732 B2 JP4211732 B2 JP 4211732B2 JP 2004352395 A JP2004352395 A JP 2004352395A JP 2004352395 A JP2004352395 A JP 2004352395A JP 4211732 B2 JP4211732 B2 JP 4211732B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pressure
fuel
fuel pressure
target
amount
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2004352395A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2006161627A (en
Inventor
榊原  浩二
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Corp
Original Assignee
Denso Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Denso Corp filed Critical Denso Corp
Priority to JP2004352395A priority Critical patent/JP4211732B2/en
Publication of JP2006161627A publication Critical patent/JP2006161627A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4211732B2 publication Critical patent/JP4211732B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40Engine management systems

Landscapes

  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Description

本発明は、所定の圧力の燃料を燃料噴射弁に供給すべく、該燃料を蓄える蓄圧室内の実際の燃圧を目標とする燃圧に制御する内燃機関の燃料供給装置に関する。   The present invention relates to a fuel supply device for an internal combustion engine that controls an actual fuel pressure in a pressure accumulating chamber for storing fuel to a target fuel pressure in order to supply fuel at a predetermined pressure to a fuel injection valve.

吸気通路に燃料を噴射する吸気ポート噴射式の内燃機関が周知である。この種の内燃機関には、通常、燃料噴射弁に供給する燃料をデリバリパイプ(蓄圧室)に蓄えるとともに、該デリバリパイプ内の実際の燃料の圧力(燃圧)を目標とする燃圧に制御する際に、目標とする燃圧を、当該機関の吸気圧よりも所定の値だけ高く設定する燃料供給装置が備えられている。これは、燃料噴射弁を開弁した際の単位時間あたりの燃料の噴射量は、デリバリパイプ内の圧力と吸気圧との差の平方根に比例することによる。このため、デリバリパイプ内の燃圧と吸気圧との差圧を略一定とすることで、燃料の噴射制御を好適に行なうことができる。   An intake port injection type internal combustion engine that injects fuel into an intake passage is well known. In this type of internal combustion engine, the fuel supplied to the fuel injection valve is usually stored in a delivery pipe (pressure accumulator), and the actual fuel pressure (fuel pressure) in the delivery pipe is controlled to a target fuel pressure. In addition, a fuel supply device is provided that sets the target fuel pressure higher by a predetermined value than the intake pressure of the engine. This is because the fuel injection amount per unit time when the fuel injection valve is opened is proportional to the square root of the difference between the pressure in the delivery pipe and the intake pressure. For this reason, fuel injection control can be suitably performed by making the differential pressure between the fuel pressure in the delivery pipe and the intake pressure substantially constant.

ただし、燃料噴射弁を介して燃料が噴射されることで、デリバリパイプ内の燃料が消費され、デリバリパイプ内の燃圧も低下する。そこで従来は、例えば下記特許文献1に見られるように、燃料噴射弁を介して噴射される燃料と同量の燃料をデリバリパイプに供給するようにした燃料供給装置が提案されている。また、下記特許文献2には、デリバリパイプ内の燃圧が目標とする燃圧となるようにフィードバック制御するようにした燃料供給装置も提案されている。   However, by injecting fuel through the fuel injection valve, the fuel in the delivery pipe is consumed and the fuel pressure in the delivery pipe is also reduced. Therefore, conventionally, for example, as can be seen in Patent Document 1, a fuel supply device has been proposed in which the same amount of fuel as that injected via a fuel injection valve is supplied to a delivery pipe. Patent Document 2 below also proposes a fuel supply device that performs feedback control so that the fuel pressure in the delivery pipe becomes the target fuel pressure.

ところで、内燃機関の吸気圧は、その運転状態により大きく変化する。しかし、上記特許文献1の燃料供給装置では、吸気圧の変化に応じてデリバリパイプ内の燃圧を制御することはできない。一方、上記特許文献2では、デリバリパイプ内の実際の燃圧を目標とする燃圧に制御することはできるとはいえ、実際の燃圧を目標とする燃圧とするまでの過渡期の制御性能が悪化する。これは、吸気圧の変化によって目標とする燃圧が変化すると、上記特許文献2の燃料供給装置では、実際の燃圧と目標とする燃圧との差に応じてフィードバック制御が行なわれるためである。このため、目標とする燃圧が変化したとき、実際の燃圧と目標とする燃圧との間に一旦大きな差が生じることは避けられないものとなっている。   By the way, the intake pressure of the internal combustion engine varies greatly depending on its operating condition. However, the fuel supply device of Patent Document 1 cannot control the fuel pressure in the delivery pipe according to the change in the intake pressure. On the other hand, in Patent Document 2, although the actual fuel pressure in the delivery pipe can be controlled to the target fuel pressure, the control performance in the transition period until the actual fuel pressure is set to the target fuel pressure is deteriorated. . This is because when the target fuel pressure changes due to the change of the intake pressure, the fuel supply device of Patent Document 2 performs feedback control according to the difference between the actual fuel pressure and the target fuel pressure. For this reason, when the target fuel pressure changes, it is inevitable that a large difference once occurs between the actual fuel pressure and the target fuel pressure.

このため、従来は、上記のように吸気圧が大きく変化することで、目標とする燃圧と実際の燃圧とに大きな差が生じるときには、燃料の噴射制御に際しての燃料噴射時間を、実際の燃圧に応じて補正する処理も行なわれていた。しかし、燃圧を検出するタイミング、燃料噴射時間の算出タイミング及び噴射時間の補正量の算出タイミングが一般に一致しないため、燃料噴射時間の補正によっては要求される量の燃料を正確に噴射することは極めて困難なものとなっている。   For this reason, conventionally, when a large difference occurs between the target fuel pressure and the actual fuel pressure due to a large change in the intake pressure as described above, the fuel injection time in the fuel injection control is changed to the actual fuel pressure. A correction process was also performed accordingly. However, since the timing for detecting the fuel pressure, the calculation timing for the fuel injection time, and the calculation timing for the correction amount for the injection time do not generally match, it is extremely difficult to accurately inject the required amount of fuel depending on the correction for the fuel injection time. It has become difficult.

更に、デリバリパイプ内の燃圧が目標とする燃圧と異なると、燃料の噴霧形状も異なり、排気特性の悪化を招くことともなる。   Further, when the fuel pressure in the delivery pipe is different from the target fuel pressure, the fuel spray shape is also different, which leads to deterioration of exhaust characteristics.

なお、上記吸気ポート噴射式の内燃機関が備える燃料供給装置に限らず、所定の圧力の燃料を燃料噴射弁に供給すべく、該燃料を蓄える蓄圧室内の実際の燃圧を目標とする燃圧に制御するものにあっては、こうした実情も概ね共通したものとなっている。
特開2002−242784号公報 特開平6−173805号公報
In addition to the fuel supply device provided in the intake port injection type internal combustion engine, the actual fuel pressure in the pressure accumulating chamber for storing the fuel is controlled to the target fuel pressure in order to supply the fuel injection valve with fuel of a predetermined pressure. For those who do, these facts are generally common.
JP 2002-242784 A JP-A-6-173805

本発明が解決しようとする課題は、所定の圧力の燃料を燃料噴射弁に供給すべく、該燃料を蓄える蓄圧室内の実際の燃圧を目標とする燃圧に制御する内燃機関の燃料供給装置において、実際の燃圧を目標とする燃圧に制御することが困難なことにある。そして、本発明の目的は、目標とする燃圧が大きく変化する場合であっても、実際の燃圧を目標とする燃圧により好適に追従させることのできる燃料供給装置を提供することにある。   A problem to be solved by the present invention is a fuel supply apparatus for an internal combustion engine that controls an actual fuel pressure in a pressure accumulating chamber for storing fuel to a target fuel pressure in order to supply fuel at a predetermined pressure to a fuel injection valve. It is difficult to control the actual fuel pressure to the target fuel pressure. An object of the present invention is to provide a fuel supply device that can appropriately follow the actual fuel pressure with the target fuel pressure even when the target fuel pressure changes greatly.

以下、上記課題を解決するための手段及びその作用効果について記載する。   Hereinafter, means for solving the above-described problems and the effects thereof will be described.

手段1では、前記実際の燃圧を前記目標とする燃圧に制御するための操作量を、前記目標とする燃圧の変化量に基づき設定する設定手段を備えるようにした。   The means 1 includes setting means for setting an operation amount for controlling the actual fuel pressure to the target fuel pressure based on a change amount of the target fuel pressure.

目標とする燃圧が大きく変化するとき、実際の燃圧を目標とする燃圧に制御するに際しての過渡的な燃圧の制御性が悪化する。   When the target fuel pressure changes greatly, the controllability of the transient fuel pressure is deteriorated when the actual fuel pressure is controlled to the target fuel pressure.

この点、上記構成では、上記操作量を、目標とする燃圧の変化量に基づいて設定することで、目標とする燃圧と実際の燃圧との差の増大を見越して、実際の燃圧を目標とする燃圧に制御することができる。このため、目標とする燃圧が変化したときの過渡の燃圧制御性を大幅に向上させることができる。更に、過渡の燃圧制御性を大幅に向上させることができることから、排気特性を改善することもできる。   In this regard, in the above configuration, by setting the manipulated variable based on the target amount of change in fuel pressure, the actual fuel pressure is set as the target in anticipation of an increase in the difference between the target fuel pressure and the actual fuel pressure. The fuel pressure can be controlled. For this reason, the transient fuel pressure controllability when the target fuel pressure changes can be greatly improved. Furthermore, since the transient fuel pressure controllability can be greatly improved, the exhaust characteristics can also be improved.

手段2では、手段1において、前記目標とする燃圧は、当該機関の吸気圧に基づき算出されるものであるようにした。   In the means 2, in the means 1, the target fuel pressure is calculated based on the intake pressure of the engine.

吸気圧は、当該機関の運転状態に応じて大きく変化する。このため、吸気圧に基づき目標とする燃圧が算出される際には、この目標とする燃圧も大きく変化することとなる。このため、上記構成では、手段1の効果を好適に奏することができる。   The intake pressure varies greatly depending on the operating state of the engine. For this reason, when the target fuel pressure is calculated based on the intake pressure, the target fuel pressure also changes greatly. For this reason, in the said structure, the effect of the means 1 can be show | played suitably.

手段3では、手段1又は2において、前記操作量は、前記変化量に基づき設定されるフィードフォワード項と、前記実際の燃圧を前記目標とする燃圧にフィードバック制御するためのフィードバック項とを有するようにした。   In the means 3, in the means 1 or 2, the manipulated variable has a feed forward term set based on the change amount and a feedback term for feedback control of the actual fuel pressure to the target fuel pressure. I made it.

上記構成では、目標とする燃圧の変化量に基づき設定されるフィードフォワード項に加えて、実際の燃圧を前記目標とする燃圧にフィードバック制御するためのフィードバック項を上記操作量が有することで、実際の燃圧を目標とする燃圧により好適に制御することができる。   In the above configuration, in addition to the feedforward term set based on the target fuel pressure change amount, the manipulated variable has a feedback term for feedback control of the actual fuel pressure to the target fuel pressure. The fuel pressure can be suitably controlled by the target fuel pressure.

手段4では、手段3において、前記蓄圧室内の燃圧と当該機関の吸気圧との差圧を検出する手段を更に備え、前記フィードバック制御は、前記検出される差圧を目標とする差圧にフィードバック制御するものであり、前記目標とする燃圧は、前記目標とする差圧に吸気圧を加算することで算出されるようにした。   The means 4 further comprises means for detecting a differential pressure between the fuel pressure in the accumulator chamber and the intake pressure of the engine in the means 3, and the feedback control feeds back the detected differential pressure to a target differential pressure. The target fuel pressure is calculated by adding the intake pressure to the target differential pressure.

上記構成では、フィードバック制御に際し、検出される差圧を直接用いることができる。また、目標とする燃圧については、検出される差圧に吸気圧を加算することで算出されるため、これに基づき目標とする燃圧の変化量を取得することができる。   In the above configuration, the detected differential pressure can be directly used in feedback control. Further, since the target fuel pressure is calculated by adding the intake pressure to the detected differential pressure, the target amount of change in the fuel pressure can be acquired based on this.

手段5では、所定の圧力の燃料を燃料噴射弁に供給すべく、該燃料を蓄える蓄圧室内の実際の燃圧を、所定のパラメータに基づき算出される目標とする燃圧に制御する内燃機関の燃料供給装置において、前記実際の燃圧を前記目標とする燃圧に制御するための操作量を、前記パラメータの変化量に基づき設定する設定手段を備えるようにした。   In the means 5, in order to supply a fuel of a predetermined pressure to the fuel injection valve, the fuel supply of the internal combustion engine for controlling the actual fuel pressure in the pressure accumulating chamber for storing the fuel to a target fuel pressure calculated based on a predetermined parameter. In the apparatus, setting means is provided for setting an operation amount for controlling the actual fuel pressure to the target fuel pressure based on a change amount of the parameter.

目標とする燃圧が大きく変化するとき、実際の燃圧を目標とする燃圧に制御するに際しての過渡的な燃圧の制御性が悪化する。一方、目標とする燃圧の変化は、目標とする燃圧が算出される際に用いられるパラメータの変化に依存する。   When the target fuel pressure changes greatly, the controllability of the transient fuel pressure is deteriorated when the actual fuel pressure is controlled to the target fuel pressure. On the other hand, the change in the target fuel pressure depends on the change in the parameter used when the target fuel pressure is calculated.

この点、上記構成では、上記操作量を、目標とする燃圧が算出される際に用いられるパラメータの変化量に基づいて設定することで、目標とする燃圧と実際の燃圧との差の増大を見越して、実際の燃圧を目標とする燃圧に制御することができる。このため、目標とする燃圧が変化したときの過渡の燃圧制御性を大幅に向上させることができる。更に、過渡の燃圧制御性を大幅に向上させることができることから、排気特性を改善することもできる。   In this regard, in the above-described configuration, the difference between the target fuel pressure and the actual fuel pressure is increased by setting the operation amount based on the amount of change in the parameter used when the target fuel pressure is calculated. In anticipation, the actual fuel pressure can be controlled to the target fuel pressure. For this reason, the transient fuel pressure controllability when the target fuel pressure changes can be greatly improved. Furthermore, since the transient fuel pressure controllability can be greatly improved, the exhaust characteristics can also be improved.

手段6では、手段5において、前記所定のパラメータが、当該機関の吸気圧であるようにした。   In the means 6, in the means 5, the predetermined parameter is an intake pressure of the engine.

吸気圧は、当該機関の運転状態に応じて大きく変化する。このため、吸気圧に基づき目標とする燃圧が算出される際には、この目標とする燃圧も大きく変化することとなる。このため、上記構成では、手段5の効果を好適に奏することができる。   The intake pressure varies greatly depending on the operating state of the engine. For this reason, when the target fuel pressure is calculated based on the intake pressure, the target fuel pressure also changes greatly. For this reason, in the said structure, the effect of the means 5 can be show | played suitably.

手段7では、手段5又は6において、前記操作量は、前記変化量に基づき設定されるフィードフォワード項と、前記実際の燃圧を前記目標とする燃圧にフィードバック制御するためのフィードバック項とを有するようにした。   In the means 7, in the means 5 or 6, the manipulated variable has a feedforward term set based on the change amount and a feedback term for feedback control of the actual fuel pressure to the target fuel pressure. I made it.

上記構成では、上記パラメータの変化量に基づき設定されるフィードフォワード項に加えて、実際の燃圧を前記目標とする燃圧にフィードバック制御するためのフィードバック項を上記操作量が有することで、実際の燃圧を目標とする燃圧により好適に制御することができる。   In the above configuration, in addition to the feedforward term set based on the change amount of the parameter, the manipulated variable has a feedback term for feedback control of the actual fuel pressure to the target fuel pressure, so that the actual fuel pressure Can be suitably controlled by the target fuel pressure.

手段8では、手段7において、前記蓄圧室内の燃圧と当該機関の吸気圧との差圧を検出する手段を更に備え、前記フィードバック制御は、前記検出される差圧を目標とする差圧にフィードバック制御するものであるようにした。   The means 8 further comprises means for detecting a differential pressure between the fuel pressure in the pressure accumulating chamber and the intake pressure of the engine in the means 7, and the feedback control feeds back the detected differential pressure to a target differential pressure. I tried to control it.

上記構成では、フィードバック制御に際し、実際には目標とする燃圧や実際の燃圧を算出することなく、実際の燃圧を目標とする燃圧に制御することができる。   In the above configuration, in actual feedback control, the actual fuel pressure can be controlled to the target fuel pressure without actually calculating the target fuel pressure or the actual fuel pressure.

手段9では、手段1〜8のいずれかにおいて、前記設定手段は、前記変化量を前記蓄圧室内で要求される燃料量に換算する手段と、該換算される燃料量を前記操作量に変換する手段とを備えるようにした。   In the means 9, in any one of the means 1 to 8, the setting means converts the change amount into a fuel amount required in the pressure accumulating chamber, and converts the converted fuel amount into the manipulated variable. And means.

実際の燃圧を目標とする燃圧に制御するためのアクチュエータの操作量は、通常、蓄圧室に供給される燃料量との間の関係が定められている。   The relation between the amount of operation of the actuator for controlling the actual fuel pressure to the target fuel pressure and the amount of fuel supplied to the pressure accumulating chamber is usually determined.

この点、上記構成では、アクチュエータの操作量を設定するために、上記変化量を一旦蓄圧室内で要求される燃料量に換算することで、操作量の設定を容易に行なうことができる。   In this regard, in the above configuration, in order to set the operation amount of the actuator, the operation amount can be easily set by converting the change amount into a fuel amount required in the pressure accumulating chamber.

手段10では、手段1〜9のいずれかにおいて、前記操作量は、前記燃料噴射弁を介して噴射される燃料量に基づき設定されるフィードフォワード項を含むようにした。   In the means 10, in any one of the means 1 to 9, the operation amount includes a feed forward term set based on the amount of fuel injected through the fuel injection valve.

上記構成では、燃料噴射弁を介して噴射される燃料量に基づき設定されるフィードフォワード項を含むために、燃料噴射弁を介した燃料噴射に起因する燃圧の低下を見越してこれを補うことができる。このため、実際の燃圧を目標とする燃圧にいっそう好適に追従させることができる。   In the above configuration, since the feed forward term set based on the amount of fuel injected through the fuel injection valve is included, it is possible to compensate for this in anticipation of a decrease in fuel pressure caused by fuel injection through the fuel injection valve. it can. For this reason, an actual fuel pressure can be made to follow a target fuel pressure more suitably.

なお、手段2〜4及び6〜10のいずれかであって且つ手段2又は手段6の構成を有する場合には、前記燃料噴射弁は、当該機関の吸気通路に燃料を噴射するものであることが望ましい。   In the case of any one of the means 2 to 4 and 6 to 10 and having the structure of the means 2 or 6, the fuel injection valve is for injecting fuel into the intake passage of the engine. Is desirable.

内燃機関の吸気通路に燃料を噴射するものにあっては、目標とする燃圧を吸気圧との差圧が略一定となるようにする等、吸気圧と強い相関を有する制御が行なわれる。このため、上記構成では、目標とする燃圧が吸気圧に応じて大きく変化することとなるため、手段2〜4及び手段6〜10の構成の効果をいっそう好適に奏することができる。   In the case of injecting fuel into the intake passage of an internal combustion engine, control having a strong correlation with the intake pressure is performed, for example, the differential pressure between the target fuel pressure and the intake pressure is substantially constant. For this reason, in the said structure, since the target fuel pressure will change a lot according to intake pressure, the effect of the structure of means 2-4 and means 6-10 can be show | played more suitably.

(第1の実施形態)
以下、本発明にかかる内燃機関の燃料供給装置を吸気ポート噴射式ガソリンエンジンの備える燃料供給装置に適用した第1の実施形態を図面を参照しつつ説明する。
(First embodiment)
A first embodiment in which a fuel supply device for an internal combustion engine according to the present invention is applied to a fuel supply device provided in an intake port injection gasoline engine will be described below with reference to the drawings.

図1に、本実施形態にかかる燃料供給装置及びその周辺の構成を示す。   FIG. 1 shows a fuel supply device according to this embodiment and a configuration around it.

ガソリンエンジンである内燃機関1は、多気筒(例えば4気筒)の内燃機関であり、図1においては、その1つの気筒のみが示されている。内燃機関1の各気筒の吸気通路2(正確には、吸気ポート近傍)には、燃料を噴射供給する燃料噴射弁4がそれぞれ備えられている。内燃機関1の各気筒に対応して設けられた燃料噴射弁4には、デリバリパイプ6に蓄えられた燃料が供給される。このデリバリパイプ6には、燃料タンク8から燃料ポンプ10により汲み上げられた燃料が、燃料フィルタ12を介して供給される。なお、燃料ポンプ10は、燃料ポンプコントローラ14によって駆動される。   The internal combustion engine 1 which is a gasoline engine is a multi-cylinder (for example, four cylinders) internal combustion engine, and only one cylinder is shown in FIG. A fuel injection valve 4 that injects and supplies fuel is provided in each intake passage 2 (more precisely, in the vicinity of the intake port) of each cylinder of the internal combustion engine 1. The fuel stored in the delivery pipe 6 is supplied to the fuel injection valves 4 provided corresponding to the respective cylinders of the internal combustion engine 1. The delivery pipe 6 is supplied with the fuel pumped up from the fuel tank 8 by the fuel pump 10 through the fuel filter 12. The fuel pump 10 is driven by a fuel pump controller 14.

一方、電子制御装置20は、中央処理装置やメモリを備え、内燃機関10の各種運転状態を検出する各種センサの検出値を取り込み、これに基づいて内燃機関10を制御する。具体的には、電子制御装置20は、例えば、吸気通路2内の圧力(吸気圧)を検出する吸気圧センサ22や、内燃機関1の出力軸であるクランク軸24の回転角度を検出するクランク角センサ26、デリバリパイプ6内の燃圧と吸気圧との差圧を検出する燃圧センサ28等の検出値を取り込む。そして、これらの検出値に基づいて、例えば上記燃料ポンプコントローラ14を操作することで、デリバリパイプ6内の実際の燃圧を目標とする燃圧に制御する。   On the other hand, the electronic control unit 20 includes a central processing unit and a memory, takes in the detection values of various sensors that detect various operating states of the internal combustion engine 10, and controls the internal combustion engine 10 based on this. Specifically, the electronic control device 20, for example, an intake pressure sensor 22 that detects the pressure (intake pressure) in the intake passage 2 or a crank that detects the rotation angle of the crankshaft 24 that is the output shaft of the internal combustion engine 1. The detected values of the angle sensor 26 and the fuel pressure sensor 28 for detecting the differential pressure between the fuel pressure in the delivery pipe 6 and the intake pressure are taken in. Based on these detected values, for example, by operating the fuel pump controller 14, the actual fuel pressure in the delivery pipe 6 is controlled to a target fuel pressure.

ここで、本実施形態にかかるデリバリパイプ6内の燃圧を目標とする燃圧に制御する処理について詳述する。   Here, the process of controlling the fuel pressure in the delivery pipe 6 according to the present embodiment to the target fuel pressure will be described in detail.

上記制御について、図2に、その機能ブロックを示し、図3に、その処理の手順を示す。ちなみに、図3に示す処理は、所定周期で電子制御装置20により繰り返し実行される。   FIG. 2 shows functional blocks of the above control, and FIG. 3 shows the processing procedure. Incidentally, the process shown in FIG. 3 is repeatedly executed by the electronic control unit 20 at a predetermined cycle.

図3に示す一連の処理におけるステップS10〜S30の処理は、図2において破線で囲った部分の処理に対応する。   The processing of steps S10 to S30 in the series of processing shown in FIG. 3 corresponds to the processing of the part surrounded by the broken line in FIG.

すなわち、ステップS10においては、吸気圧センサ22によって検出される吸気圧Pmと、クランク角センサ26によって検出されるクランク軸24の回転速度Neとに基づき、目標とする燃圧(目標燃圧Pt)を算出する。ここで、目標燃圧Ptは、絶対圧力である。   That is, in step S10, the target fuel pressure (target fuel pressure Pt) is calculated based on the intake pressure Pm detected by the intake pressure sensor 22 and the rotational speed Ne of the crankshaft 24 detected by the crank angle sensor 26. To do. Here, the target fuel pressure Pt is an absolute pressure.

本実施形態では、目標燃圧Ptは、基本的には吸気圧よりも所定値だけ高い値に設定されるが、内燃機関1の運転状態に応じて上記所定値をわずかに可変設定する。このため、目標とする燃圧と吸気圧との差圧である目標とする差圧(目標差圧DF)を、クランク軸24の回転速度Ne及び吸気圧Pmによってわずかに可変設定する。具体的には、回転速度Ne及び吸気圧Pmと目標差圧DFとの関係を定めたマップDF(Ne,Pm)を用いて目標差圧DFをマップ演算する。そして、目標燃圧Ptを、目標差圧DFと吸気圧Pmとを加算することで算出する。   In the present embodiment, the target fuel pressure Pt is basically set to a value higher than the intake pressure by a predetermined value, but the predetermined value is slightly variably set according to the operating state of the internal combustion engine 1. Therefore, the target differential pressure (target differential pressure DF), which is the differential pressure between the target fuel pressure and the intake pressure, is slightly variably set according to the rotational speed Ne of the crankshaft 24 and the intake pressure Pm. Specifically, the map calculation of the target differential pressure DF is performed using the map DF (Ne, Pm) that defines the relationship between the rotational speed Ne and the intake pressure Pm and the target differential pressure DF. Then, the target fuel pressure Pt is calculated by adding the target differential pressure DF and the intake pressure Pm.

続くステップS20では、目標燃圧の変化量ΔPtを算出する。すなわち、今回算出される目標燃圧Pt(i)から前回算出された目標燃圧Pt(i−1)を減算することで、目標燃圧の変化量ΔPtを算出する。   In the subsequent step S20, a target fuel pressure change amount ΔPt is calculated. That is, the target fuel pressure change amount ΔPt is calculated by subtracting the previously calculated target fuel pressure Pt (i−1) from the currently calculated target fuel pressure Pt (i).

更に、ステップS30では、目標燃圧の変化量ΔPtを、デリバリパイプ6への供給が要求される燃料量ΔFpに換算する。この換算は、以下のようにして行なう。   Furthermore, in step S30, the change amount ΔPt of the target fuel pressure is converted into a fuel amount ΔFp required to be supplied to the delivery pipe 6. This conversion is performed as follows.

燃料ポンプ10から燃料噴射弁4までの燃料通路の体積をV、弾性係数をEとすると、燃料通路内の燃圧の変化は、デリバリパイプ6の燃料の変化量を(V/E)で除算したものとなる。   Assuming that the volume of the fuel passage from the fuel pump 10 to the fuel injection valve 4 is V and the elastic modulus is E, the change in the fuel pressure in the fuel passage is the amount of change in the fuel in the delivery pipe 6 divided by (V / E). It will be a thing.

ただし、本実施形態では、所定時間(例えば「1s」)単位で要求される燃料量を算出しており、この所定時間が目標燃圧の変化量ΔPtの算出周期(例えば「16ms」)と異なる。このため、上記(V/E)で除算することで算出される燃圧の変化を、所定時間単位での燃圧の変化に変換する。この変換係数が図2に示す係数α(例えば「0.016」)である。このため、下式が成立する。   However, in the present embodiment, the required fuel amount is calculated in units of a predetermined time (for example, “1 s”), and the predetermined time is different from the calculation period (for example, “16 ms”) of the target fuel pressure change amount ΔPt. For this reason, the change of the fuel pressure calculated by dividing by the above (V / E) is converted into the change of the fuel pressure in a predetermined time unit. This conversion coefficient is the coefficient α (for example, “0.016”) shown in FIG. For this reason, the following formula is established.

ΔPt=ΔFp×(E/(α×V))
ここで、「(α×V)/E」を比例係数Kと定義することで、「ΔFp=K×ΔPt」となる。これがステップS30で行なう処理となる。
ΔPt = ΔFp × (E / (α × V))
Here, by defining “(α × V) / E” as a proportional coefficient K, “ΔFp = K × ΔPt”. This is the process performed in step S30.

続くステップS40では、燃料噴射量Finjを算出する。そして、ステップS50では、デリバリパイプ6へ供給する燃料量のうち、フィードフォワード制御によって要求される燃料量(フィードフォワード燃料供給量Fp)を算出する。すなわち、目標燃圧Ptの変化によって要求されることとなる燃料量ΔFpと、燃料噴射によって要求されることとなる燃料量である燃料噴射量Finjを加算することで、フィードフォワード制御によって要求される燃料量Fpを算出する。   In the subsequent step S40, the fuel injection amount Finj is calculated. In step S50, the amount of fuel required by feedforward control (feedforward fuel supply amount Fp) is calculated from the amount of fuel supplied to the delivery pipe 6. That is, the fuel required by the feedforward control is added by adding the fuel amount ΔFp required by the change in the target fuel pressure Pt and the fuel injection amount Finj that is the fuel amount required by the fuel injection. The amount Fp is calculated.

続くステップS60では、燃圧センサ28によって、デリバリパイプ6内の燃圧と吸気圧との差圧Pfを検出する。   In subsequent step S60, the fuel pressure sensor 28 detects a differential pressure Pf between the fuel pressure in the delivery pipe 6 and the intake pressure.

そして、ステップS70では、燃料コントローラ14による燃料ポンプ10の操作電圧のうち、フィードフォワード制御にかかる操作電圧であるフィードフォワード電圧Vpを算出する(図2中、燃料/電圧変換部)。詳しくは、デリバリパイプ6内の燃圧(差圧Pfと吸気圧Pmとの和)及び大気圧Paの差圧と、フィードフォワード燃料供給量Fpとの2次元マップによりフィードフォワード電圧Vpをマップ演算する。ここで燃料ポンプ10は、デリバリパイプ6内の燃圧と大気圧Paとの差圧に応じてその燃料供給能力が変化するものである。このため、フィードフォワード燃料供給量Fpのみによっては操作電圧を一義的に決めることができないことから、フィードフォワード燃料供給量Fpに加えて、デリバリパイプ6内の燃圧と大気圧Paとの差圧に基づいて、フィードフォワード電圧Vpを算出するようにする。   In step S70, the feedforward voltage Vp, which is the operation voltage for the feedforward control, among the operation voltages of the fuel pump 10 by the fuel controller 14 is calculated (a fuel / voltage conversion unit in FIG. 2). Specifically, the feedforward voltage Vp is map-calculated from a two-dimensional map of the fuel pressure in the delivery pipe 6 (the sum of the differential pressure Pf and the intake pressure Pm) and the differential pressure between the atmospheric pressure Pa and the feedforward fuel supply amount Fp. . Here, the fuel supply capacity of the fuel pump 10 changes according to the differential pressure between the fuel pressure in the delivery pipe 6 and the atmospheric pressure Pa. For this reason, since the operation voltage cannot be uniquely determined only by the feedforward fuel supply amount Fp, in addition to the feedforward fuel supply amount Fp, the differential pressure between the fuel pressure in the delivery pipe 6 and the atmospheric pressure Pa is set. Based on this, the feedforward voltage Vp is calculated.

更に、ステップS80では、燃圧センサ28によって検出される差圧Pfと、目標差圧DFとに基づき、フィードバック制御を行なう際の操作電圧(フィードバック電圧Vpid)を算出する。詳しくは、このフィードバック制御は、図2に示すように、PID制御(比例制御、積分制御、及び微分制御)とする(図2中、PID制御部)。   Further, in step S80, an operation voltage (feedback voltage Vpid) for performing feedback control is calculated based on the differential pressure Pf detected by the fuel pressure sensor 28 and the target differential pressure DF. Specifically, this feedback control is PID control (proportional control, integral control, and differential control) as shown in FIG. 2 (PID control unit in FIG. 2).

そして、ステップS90では、これらフィードフォワード電圧Vpとフィードバック電圧Vpidとに基づき、最終の制御電圧Vtを算出する。詳しくは、図2に示すように、まず、フィードフォワード電圧Vpとフィードバック電圧Vpidとを加算することで合計電圧Vtotalを算出する。そして、この合計電圧Vtotalが所定の上限値(例えば「14V」)及び下限値(例えば「0V」)の間にある場合には、これを最終電圧Vtとし、上限値を上回る場合には、上限値を最終電圧Vtとし、下限値を下回る場合には、下限値を最終電圧Vtとする。   In step S90, the final control voltage Vt is calculated based on the feedforward voltage Vp and the feedback voltage Vpid. Specifically, as shown in FIG. 2, first, the total voltage Vtotal is calculated by adding the feedforward voltage Vp and the feedback voltage Vpid. When the total voltage Vtotal is between a predetermined upper limit value (for example, “14V”) and a lower limit value (for example, “0V”), this is set as the final voltage Vt. If the value is the final voltage Vt and falls below the lower limit value, the lower limit value is the final voltage Vt.

ここで、上記制御にかかる実験結果について図4〜図6を用いて説明する。   Here, the experimental result concerning the said control is demonstrated using FIGS.

図4は、上記制御を行なった場合について示しており、図4(a)は、吸気圧の推移を、図4(b)は、デリバリパイプ6内の燃圧と吸気圧との差圧(燃圧センサ28の検出値)の推移を、図4(c)は、燃料ポンプ10を操作する際の操作電圧の推移をそれぞれ示す。図示するように、吸気圧Pmが変化してもデリバリパイプ6内の燃圧と吸気圧との差圧(燃圧センサ28の検出値)は、ほとんど変化せず、目標差圧DFに追従している。   FIG. 4 shows the case where the above control is performed. FIG. 4A shows the transition of the intake pressure, and FIG. 4B shows the differential pressure between the fuel pressure in the delivery pipe 6 and the intake pressure (fuel pressure). FIG. 4C shows the transition of the operation voltage when the fuel pump 10 is operated. As shown in the figure, even if the intake pressure Pm changes, the differential pressure between the fuel pressure in the delivery pipe 6 and the intake pressure (detected value of the fuel pressure sensor 28) hardly changes and follows the target differential pressure DF. .

一方、図5は、先の図2に破線にて示した部分の出力を「0」とした場合、換言すれば、同破線部分の制御(ΔFpの算出にかかる制御)を行なわない場合について示している。詳しくは、図5(a)は、吸気圧の推移を、図5(b)は、デリバリパイプ6内の燃圧と吸気圧との差圧(燃圧センサ28の検出値)の推移を、図5(c)は、燃料ポンプ10を操作する際の操作電圧の推移をそれぞれ示す。この場合には、吸気圧Pmが大きく変化すると、デリバリパイプ6内の燃圧と吸気圧との差圧(燃圧センサ28の検出値)も変化する。   On the other hand, FIG. 5 shows the case where the output of the portion indicated by the broken line in FIG. 2 is “0”, in other words, the case where the control of the broken line portion (control related to the calculation of ΔFp) is not performed. ing. Specifically, FIG. 5A shows the transition of the intake pressure, and FIG. 5B shows the transition of the differential pressure between the fuel pressure in the delivery pipe 6 and the intake pressure (detected value of the fuel pressure sensor 28). (C) shows the transition of the operating voltage when operating the fuel pump 10, respectively. In this case, when the intake pressure Pm changes greatly, the differential pressure between the fuel pressure in the delivery pipe 6 and the intake pressure (detected value of the fuel pressure sensor 28) also changes.

ちなみに、図6に、上記PID制御のみを行なって、デリバリパイプ6内の燃圧を目標燃圧Ptに制御する場合を示す。詳しくは、図6(a)は、吸気圧の推移を、図6(b)は、デリバリパイプ6内の燃圧と吸気圧との差圧(燃圧センサ28の検出値)の推移を、図6(c)は、燃料ポンプ10を操作する際の操作電圧の推移をそれぞれ示す。この場合、吸気圧Pmの変化に起因して実際の差圧Pfが目標差圧DFから離間したことが検出された後に燃料ポンプ10の操作電圧が変化することとなる。このため、吸気圧Pmが大きく変化すると、実際の差圧Pfが目標差圧DFから一旦大きく離間することが避けられない。   Incidentally, FIG. 6 shows a case where only the PID control is performed to control the fuel pressure in the delivery pipe 6 to the target fuel pressure Pt. Specifically, FIG. 6A shows the transition of the intake pressure, and FIG. 6B shows the transition of the differential pressure between the fuel pressure in the delivery pipe 6 and the intake pressure (detected value of the fuel pressure sensor 28). (C) shows the transition of the operating voltage when operating the fuel pump 10, respectively. In this case, the operating voltage of the fuel pump 10 changes after it is detected that the actual differential pressure Pf is separated from the target differential pressure DF due to the change in the intake pressure Pm. For this reason, when the intake pressure Pm changes greatly, it is inevitable that the actual differential pressure Pf is once largely separated from the target differential pressure DF.

以上詳述した本実施の形態によれば、以下の効果が得られるようになる。   According to the embodiment described above in detail, the following effects can be obtained.

(1)実際の燃圧(Pf+Pm)を目標燃圧Ptに制御するための操作電圧を、目標燃圧の変化量ΔPtに基づき設定した。ここで、吸気圧が大きく変化することで目標燃圧Ptが大きく変化するときには、実際の燃圧を目標燃圧Ptに制御するに際しての過渡的な燃圧の制御性が悪化するおそれがある。この点、上記操作電圧を、目標燃圧の変化量ΔPtに基づいて設定することで、目標燃圧Ptと実際の燃圧との差が増大することを見越して、実際の燃圧を目標燃圧Ptに制御することができる。このため、目標燃圧Ptが変化したときの過渡の燃圧制御性を大幅に向上させることができる。更に、過渡の燃圧制御性を大幅に向上させることができることから、排気特性を改善することもできる。   (1) The operation voltage for controlling the actual fuel pressure (Pf + Pm) to the target fuel pressure Pt is set based on the change amount ΔPt of the target fuel pressure. Here, when the target fuel pressure Pt changes greatly due to a large change in the intake pressure, the controllability of the transient fuel pressure when controlling the actual fuel pressure to the target fuel pressure Pt may be deteriorated. In this respect, the actual fuel pressure is controlled to the target fuel pressure Pt in anticipation of an increase in the difference between the target fuel pressure Pt and the actual fuel pressure by setting the operation voltage based on the change amount ΔPt of the target fuel pressure. be able to. For this reason, the transient fuel pressure controllability when the target fuel pressure Pt changes can be greatly improved. Furthermore, since the transient fuel pressure controllability can be greatly improved, the exhaust characteristics can also be improved.

(2)目標燃圧の変化量ΔPtをデリバリパイプ6内で要求される燃料量に換算し、該換算される燃料量を操作電圧に変換するようにした。ここで、燃料ポンプ10の操作電圧は、デリバリパイプ6に供給される燃料量との間の関係が定められている。このため、目標燃圧の変化量ΔPtを一旦デリバリパイプ6内で要求される燃料量ΔFpに換算することで、操作電圧の設定を容易に行なうことができる。   (2) The change amount ΔPt of the target fuel pressure is converted into the fuel amount required in the delivery pipe 6, and the converted fuel amount is converted into the operation voltage. Here, the relationship between the operating voltage of the fuel pump 10 and the amount of fuel supplied to the delivery pipe 6 is determined. Therefore, the operation voltage can be easily set by once converting the change amount ΔPt of the target fuel pressure into the fuel amount ΔFp required in the delivery pipe 6.

(3)操作電圧に、燃料噴射弁4を介して噴射される燃料量Finjに基づき設定されるフィードフォワード項を含むようにした。これにより、燃料噴射弁4を介した燃料噴射に起因する燃圧の低下を見越してこれを補うことができる。このため、実際の燃圧を目標燃圧Ptにいっそう好適に追従させることができる。   (3) The operation voltage includes a feed-forward term set based on the fuel amount Finj injected through the fuel injection valve 4. Thereby, this can be compensated in anticipation of a decrease in fuel pressure caused by fuel injection via the fuel injection valve 4. For this reason, the actual fuel pressure can be made to follow the target fuel pressure Pt more preferably.

(4)操作電圧に、上記フィードフォワード項に加えて、実際の燃圧を目標燃圧Ptにフィードバック制御するためのフィードバック項を含めた。これにより、実際の燃圧を目標燃圧Ptにより好適に制御することができる。   (4) In addition to the feedforward term, the operation voltage includes a feedback term for feedback control of the actual fuel pressure to the target fuel pressure Pt. Thereby, the actual fuel pressure can be suitably controlled by the target fuel pressure Pt.

(5)デリバリパイプ6内の燃圧と吸気圧との差圧を検出する燃圧センサ28を用いて、検出される差圧Pfを目標差圧DFにフィードバック制御するようにした。そして、目標燃圧Ptを、目標差圧DFに吸気圧Pmを加算することで算出した。これにより、フィードバック制御に際し、検出される差圧Pfを直接用いることができる。また、目標燃圧Ptについては、検出される差圧Pfに吸気圧Pmを加算することで算出されるため、これに基づき目標燃圧の変化量ΔPtを取得することができる。   (5) The detected differential pressure Pf is feedback-controlled to the target differential pressure DF using the fuel pressure sensor 28 that detects the differential pressure between the fuel pressure in the delivery pipe 6 and the intake pressure. The target fuel pressure Pt was calculated by adding the intake pressure Pm to the target differential pressure DF. Thereby, the detected differential pressure Pf can be directly used in feedback control. Further, since the target fuel pressure Pt is calculated by adding the intake pressure Pm to the detected differential pressure Pf, the target fuel pressure change amount ΔPt can be acquired based on this.

(6)内燃機関1を、燃料噴射弁4が吸気通路2に燃料を噴射する内燃機関である吸気ポート噴射式の内燃機関とした。このため、目標差圧DFを略一定とする制御を行なうことで、燃料噴射量を好適に制御することができる。しかも、この場合、目標燃圧Ptは、吸気圧Pmの変化によって顕著に変化することとなるため、上記フィードフォワード燃料供給量Fpを用いた制御が特に有効である。   (6) The internal combustion engine 1 is an intake port injection type internal combustion engine that is an internal combustion engine in which the fuel injection valve 4 injects fuel into the intake passage 2. For this reason, the fuel injection amount can be suitably controlled by controlling the target differential pressure DF to be substantially constant. In addition, in this case, the target fuel pressure Pt changes significantly due to the change in the intake pressure Pm, so that the control using the feedforward fuel supply amount Fp is particularly effective.

(第2の実施形態)
以下、第2の実施形態について、先の第1の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
(Second Embodiment)
Hereinafter, the second embodiment will be described with reference to the drawings with a focus on differences from the first embodiment.

本実施形態においては、目標燃圧の変化量ΔPtの代わりに、吸気圧の変化量ΔPmに基づいて、要求される燃料量ΔFpを算出する。すなわち、目標燃圧Ptは、基本的には、吸気圧Pmに略一定の目標差圧DFを加算したものであるため、吸気圧の変化量ΔPmによって、目標燃圧の変化量ΔPtを略正確に見積もることができる。   In the present embodiment, the required fuel amount ΔFp is calculated based on the intake pressure change amount ΔPm instead of the target fuel pressure change amount ΔPt. That is, the target fuel pressure Pt is basically a value obtained by adding a substantially constant target differential pressure DF to the intake pressure Pm. Therefore, the target fuel pressure change amount ΔPt is estimated approximately accurately based on the intake pressure change amount ΔPm. be able to.

図7に、本実施形態におけるデリバリパイプ6内の燃圧を目標とする燃圧に制御する処理の手順を示す。この図7の処理は、先の図3に対応するものである。なお、先の図2に示した機能ブロックに対応する本実施形態の機能ブロックについては、これを割愛する。   FIG. 7 shows a procedure of processing for controlling the fuel pressure in the delivery pipe 6 in the present embodiment to a target fuel pressure. The processing of FIG. 7 corresponds to the previous FIG. Note that the functional blocks of the present embodiment corresponding to the functional blocks shown in FIG. 2 are omitted.

この一連の処理では、まずステップS10aにおいて、先の図3のステップS10に示したものと同様にして目標差圧DFをマップ演算する。続く、ステップS20aでは、吸気圧の変化量ΔPmを算出する。詳しくは、今回検出される吸気圧Pm(i)から前回検出された吸気圧Pm(i−1)を減算することで、吸気圧の変化量ΔPmを算出する。そして、ステップS30aでは、吸気圧の変化量ΔPmを、デリバリパイプ6への供給が要求される燃料量ΔFpに換算する。換言すれば、吸気圧の変化量ΔPmと等しいデリバリパイプ6内の圧力の変化を生じるために要求される燃料量ΔFpを加算する。なお、ここでの比例係数Kは、先の図3に示したステップS30のものと同一である。   In this series of processes, first, in step S10a, the target differential pressure DF is map-calculated in the same manner as that shown in step S10 of FIG. In step S20a, an intake pressure change amount ΔPm is calculated. Specifically, the amount of change ΔPm in the intake pressure is calculated by subtracting the intake pressure Pm (i−1) detected last time from the intake pressure Pm (i) detected this time. In step S30a, the change amount ΔPm of the intake pressure is converted into a fuel amount ΔFp required to be supplied to the delivery pipe 6. In other words, the fuel amount ΔFp required to cause the pressure change in the delivery pipe 6 equal to the intake pressure change amount ΔPm is added. The proportionality coefficient K here is the same as that in step S30 shown in FIG.

こうしてステップS30aまでの処理を完了すると、以下、先の図3に示したステップS40〜S90の処理を行ないこの一連の処理を一旦終了する。   When the processing up to step S30a is completed in this way, the processing of steps S40 to S90 shown in FIG. 3 is performed, and this series of processing is once ended.

以上説明した本実施形態によれば、先の第1の実施形態の上記(1)〜(6)に準じた効果に加えて、更に以下の効果が得られるようになる。   According to the present embodiment described above, the following effects can be obtained in addition to the effects according to the above (1) to (6) of the first embodiment.

(7)吸気圧の変化量ΔPmに基づいて、要求される燃料量ΔFpを算出した。このため、目標燃圧Ptを算出する処理を省くことができる。   (7) The required fuel amount ΔFp is calculated based on the change amount ΔPm of the intake pressure. For this reason, the process which calculates target fuel pressure Pt can be omitted.

(第3の実施形態)
以下、第3の実施形態について、先の第1の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
(Third embodiment)
Hereinafter, the third embodiment will be described with reference to the drawings with a focus on differences from the first embodiment.

本実施形態では、図8に示すように、デリバリパイプ6内の燃圧と大気圧との差圧を検出する燃圧センサ38を用いる。   In the present embodiment, as shown in FIG. 8, a fuel pressure sensor 38 that detects a differential pressure between the fuel pressure in the delivery pipe 6 and the atmospheric pressure is used.

図9に、本実施形態におけるデリバリパイプ6内の燃圧を目標とする燃圧に制御する処理の手順を示す。この図9の処理は、先の図3に対応するものである。なお、先の図2に示した機能ブロックに対応する本実施形態の機能ブロックについては、これを割愛する。   FIG. 9 shows a processing procedure for controlling the fuel pressure in the delivery pipe 6 to a target fuel pressure in the present embodiment. The process of FIG. 9 corresponds to the previous FIG. Note that the functional blocks of the present embodiment corresponding to the functional blocks shown in FIG. 2 are omitted.

図9に示す一連の処理では、まず先の図3のステップS10〜S50を行なう。続くステップS60bでは、燃圧センサ38により燃圧PFを検出する。そして、ステップS70bでは、フィードフォワード電圧VPを算出する。このステップS70bは、先の図3のステップS70と対応するステップである。ただし、本実施形態では、デリバリパイプ6内の燃圧と大気圧との差圧である燃圧PFを用いるため、この燃圧PFとフィードフォワード燃料供給量Fpとに基づき、フィードフォワード電圧Vpをマップ演算する。   In the series of processing shown in FIG. 9, steps S10 to S50 of FIG. 3 are first performed. In subsequent step S60b, the fuel pressure PF is detected by the fuel pressure sensor 38. In step S70b, a feed forward voltage VP is calculated. This step S70b is a step corresponding to step S70 of FIG. However, in this embodiment, since the fuel pressure PF that is the differential pressure between the fuel pressure in the delivery pipe 6 and the atmospheric pressure is used, the map calculation is performed on the feedforward voltage Vp based on the fuel pressure PF and the feedforward fuel supply amount Fp. .

続くステップS80bでは、燃圧Pfと吸気圧Pmとの差圧が目標差圧DFに追従するようにフィードバック制御のための操作電圧を算出する。ここでも、このフィードバック制御は、PID制御とする。   In the subsequent step S80b, an operation voltage for feedback control is calculated so that the differential pressure between the fuel pressure Pf and the intake pressure Pm follows the target differential pressure DF. Again, this feedback control is PID control.

そして、ステップS90では、ステップS70bにより算出したフィードフォワード電圧Vpと、ステップS80bにより算出したフィードバック電圧Vpidとに基づき、先の図3のステップS90と同様の処理により、最終の操作電圧Vtを算出する。   In step S90, based on the feedforward voltage Vp calculated in step S70b and the feedback voltage Vpid calculated in step S80b, the final operation voltage Vt is calculated by the same process as in step S90 of FIG. .

以上説明した本実施形態によれば、先の第1の実施形態の上記(1)〜(4)及び(6)の効果に加えて、更に以下の効果を得ることができる。   According to this embodiment described above, in addition to the effects (1) to (4) and (6) of the previous first embodiment, the following effects can be further obtained.

(8)デリバリパイプ6内の燃圧と大気圧との差圧を検出する燃圧センサ38を用いることで、フィードフォワード電圧Vpを算出するに際し、燃圧センサ38の検出値を直接用いることができる。   (8) By using the fuel pressure sensor 38 that detects the differential pressure between the fuel pressure in the delivery pipe 6 and the atmospheric pressure, the detection value of the fuel pressure sensor 38 can be used directly when calculating the feedforward voltage Vp.

(その他の実施形態)
なお、上記各実施形態は、以下のように変更して実施してもよい。
(Other embodiments)
Each of the above embodiments may be modified as follows.

・上記第2の実施形態では、デリバリパイプ6内の燃圧と吸気圧との差圧を検出する燃圧センサ28を用いたが、デリバリパイプ6内の燃圧と大気圧との差圧を検出する燃圧センサ38を用いてもよい。すなわち、吸気圧ΔPmの変化量に基づいて操作電圧Vtを算出する処理に、燃圧センサ38を用いるようにしてもよい。   In the second embodiment, the fuel pressure sensor 28 that detects the differential pressure between the fuel pressure in the delivery pipe 6 and the intake pressure is used, but the fuel pressure that detects the differential pressure between the fuel pressure in the delivery pipe 6 and the atmospheric pressure. A sensor 38 may be used. That is, the fuel pressure sensor 38 may be used for the process of calculating the operation voltage Vt based on the change amount of the intake pressure ΔPm.

・目標燃圧の変化量ΔPtや吸気圧の変化量ΔPmに基づいてフィードフォワード電圧Vpを算出する際に、燃料噴射量Finjを考慮しなくても、吸気圧Pmの変化に起因した目標燃圧Ptと実際の燃圧とのずれの増大を見越してデリバリパイプ6内の燃圧を制御することはできる。   When calculating the feedforward voltage Vp based on the target fuel pressure change amount ΔPt or the intake pressure change amount ΔPm, the target fuel pressure Pt resulting from the change in the intake pressure Pm can be calculated without considering the fuel injection amount Finj. The fuel pressure in the delivery pipe 6 can be controlled in anticipation of an increase in deviation from the actual fuel pressure.

・フィードバック制御としては、PID制御に限らない。また、フィードバック制御を行なわなくても、目標燃圧の変化量ΔPtや吸気圧の変化量ΔPmに基づいて操作量を算出することで、吸気圧Pmの変化に起因した目標燃圧Ptと実際の燃圧とのずれの増大を見越してデリバリパイプ6内の燃圧を制御することはできる。   -Feedback control is not limited to PID control. Further, even if feedback control is not performed, the operation amount is calculated based on the change amount ΔPt of the target fuel pressure or the change amount ΔPm of the intake pressure, so that the target fuel pressure Pt and the actual fuel pressure caused by the change of the intake pressure Pm are calculated. The fuel pressure in the delivery pipe 6 can be controlled in anticipation of an increase in the deviation.

・目標燃圧の変化量ΔPtや吸気圧の変化量ΔPmに基づき、要求される燃料量ΔFpを算出する手法としては、上記各実施形態で例示したものに限らない。すなわち、例えばデリバリパイプ6に供給する燃料量とデリバリパイプ6内の燃圧の変化量との間の関係に非線形性がある場合には、これを考慮した換算式を用いてもよい。   The method of calculating the required fuel amount ΔFp based on the target fuel pressure change amount ΔPt and the intake pressure change amount ΔPm is not limited to those exemplified in the above embodiments. That is, for example, when there is nonlinearity in the relationship between the amount of fuel supplied to the delivery pipe 6 and the amount of change in the fuel pressure in the delivery pipe 6, a conversion formula that takes this into account may be used.

・目標差圧DFの算出に用いるパラメータとしては、内燃機関1の回転速度と吸気圧Pmとに限らない。例えば、これらのうちの一方でもよく、また、これらに内燃機関1の冷却水の温度を更に加えてもよい。更に、吸気圧センサ22を備えない構成において、エアフローメータの検出値やスロットルバルブの開度の検出値から吸気圧を算出するようにしてもよい。また、例えば目標燃圧Ptを算出する際に用いるパラメータとして、吸気圧以外のパラメータを用いる場合等においては、該パラメータのうち、その大きな変化が目標燃圧Ptの大きな変化につながるパラメータの変化量に基づき操作電圧を算出するようにしてもよい。   The parameters used for calculating the target differential pressure DF are not limited to the rotational speed of the internal combustion engine 1 and the intake pressure Pm. For example, one of these may be used, and the temperature of the cooling water of the internal combustion engine 1 may be further added to them. Further, in the configuration not including the intake pressure sensor 22, the intake pressure may be calculated from the detected value of the air flow meter or the detected value of the opening of the throttle valve. Further, for example, when a parameter other than the intake pressure is used as a parameter used when calculating the target fuel pressure Pt, among the parameters, a large change of the parameter leads to a large change in the target fuel pressure Pt. The operation voltage may be calculated.

・また、目標差圧DFは、固定値であってもよい。   Further, the target differential pressure DF may be a fixed value.

・所定の圧力の燃料を燃料噴射弁に供給すべく、該燃料を蓄える蓄圧室内の実際の燃圧を目標とする燃圧に制御する内燃機関の燃料供給装置としては、吸気ポート噴射式の内燃機関の燃料供給装置に限らない。例えば筒内噴射式ガソリンエンジンにおいて、蓄圧室内の燃圧と燃焼室の圧力との差圧を略一定に保つ制御を行なう場合にも、目標とする燃圧の変化量に基づいて上記制御にかかる操作量を設定することは有効である。   As a fuel supply device for an internal combustion engine that controls the actual fuel pressure in a pressure accumulating chamber that stores the fuel to a target fuel pressure in order to supply fuel of a predetermined pressure to the fuel injection valve, an intake port injection type internal combustion engine It is not limited to a fuel supply device. For example, in a direct-injection gasoline engine, even when control is performed to keep the differential pressure between the fuel pressure in the accumulator chamber and the pressure in the combustion chamber substantially constant, the amount of operation required for the above control based on the target amount of change in fuel pressure Setting is effective.

・実際の燃圧を目標とする燃圧に制御するための操作量を、目標とする燃圧の変化量や目標とする燃圧を算出する際の所定のパラメータの変化量に基づき設定する設定手段としては、上記電子制御装置20に限らず、例えば専用のハードウェア手段であってもよい。   -As a setting means to set the operation amount for controlling the actual fuel pressure to the target fuel pressure based on the target fuel pressure change amount and the predetermined parameter change amount when calculating the target fuel pressure, For example, dedicated hardware means may be used.

・その他、内燃機関1は、単気筒でもよく、また、蓄圧室内の燃圧を制御するためのアクチュエータは、上記構成の燃料ポンプ10に限らない。そして、このアクチュエータを操作する際の操作量も電圧に限らない。   In addition, the internal combustion engine 1 may be a single cylinder, and the actuator for controlling the fuel pressure in the pressure accumulating chamber is not limited to the fuel pump 10 having the above configuration. The amount of operation when operating this actuator is not limited to voltage.

本発明にかかる燃料供給装置を吸気ポート噴射式の内燃機関の燃料供給装置に適用した第1の実施形態の全体構成を示す図。The figure which shows the whole structure of 1st Embodiment which applied the fuel supply apparatus concerning this invention to the fuel supply apparatus of the internal combustion engine of an intake port injection type. 同実施形態にかかる実際の燃圧を目標とする燃圧に制御する機能ブロック図。The functional block diagram which controls the actual fuel pressure concerning the embodiment to the target fuel pressure. 同実施形態にかかる実際の燃圧を目標とする燃圧に制御する手順を示すフローチャート。The flowchart which shows the procedure which controls the actual fuel pressure concerning the embodiment to the target fuel pressure. 同実施形態にかかる燃圧の制御の推移を示すタイムチャート。The time chart which shows transition of the control of the fuel pressure concerning the embodiment. 目標燃圧の変化量に基づくフィードフォワード制御を行なわない場合の燃圧の制御の推移を示すタイムチャート。The time chart which shows transition of the control of fuel pressure when not performing feedforward control based on the variation | change_quantity of target fuel pressure. PID制御による燃圧の制御の推移を示すタイムチャート。The time chart which shows transition of the control of the fuel pressure by PID control. 第2の実施形態にかかる実際の燃圧を目標とする燃圧に制御する手順を示すフローチャート。The flowchart which shows the procedure which controls the actual fuel pressure concerning 2nd Embodiment to the target fuel pressure. 第3の実施の形態の全体構成を示す図。The figure which shows the whole structure of 3rd Embodiment. 第3の実施形態にかかる実際の燃圧を目標とする燃圧に制御する手順を示すフローチャート。The flowchart which shows the procedure which controls the actual fuel pressure concerning 3rd Embodiment to the target fuel pressure.

符号の説明Explanation of symbols

1…内燃機関、2…吸気通路、4…燃料噴射弁、6…デリバリパイプ、8…燃料タンク、10…燃料ポンプ、20…電子制御装置、22…吸気圧センサ、28…燃圧センサ。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Internal combustion engine, 2 ... Intake passage, 4 ... Fuel injection valve, 6 ... Delivery pipe, 8 ... Fuel tank, 10 ... Fuel pump, 20 ... Electronic controller, 22 ... Intake pressure sensor, 28 ... Fuel pressure sensor

Claims (5)

所定の圧力の燃料を燃料噴射弁に供給すべく、該燃料を蓄える蓄圧室内の実際の燃圧を目標とする燃圧に制御する内燃機関の燃料供給装置において、
前記蓄圧室内の燃圧と当該機関の吸気圧との差圧を検出する手段と、
前記検出される差圧を目標とする差圧にフィードバック制御する手段と、
前記目標とする差圧に吸気圧を加算することで算出される前記目標とする燃圧に前記実際の燃圧を制御するためのフィードフォワード操作量を、前記目標とする燃圧の変化量に基づき設定する設定手段とを備えることを特徴とする内燃機関の燃料供給装置。
In a fuel supply device for an internal combustion engine that controls the actual fuel pressure in a pressure accumulating chamber for storing fuel to a target fuel pressure in order to supply fuel at a predetermined pressure to a fuel injection valve,
Means for detecting a differential pressure between the fuel pressure in the pressure accumulating chamber and the intake pressure of the engine;
Means for feedback-controlling the detected differential pressure to a target differential pressure;
A feedforward operation amount for controlling the actual fuel pressure to the target fuel pressure calculated by adding intake air pressure to the target differential pressure is set based on a change amount of the target fuel pressure. A fuel supply device for an internal combustion engine, comprising: setting means.
所定の圧力の燃料を燃料噴射弁に供給すべく、該燃料を蓄える蓄圧室内の実際の燃圧を、所定のパラメータに基づき算出される目標とする燃圧に制御する内燃機関の燃料供給装置において、In a fuel supply device for an internal combustion engine that controls an actual fuel pressure in a pressure accumulating chamber for storing fuel to a target fuel pressure calculated based on a predetermined parameter in order to supply fuel at a predetermined pressure to a fuel injection valve.
前記蓄圧室内の燃圧と当該機関の吸気圧との差圧を検出する手段と、Means for detecting a differential pressure between the fuel pressure in the pressure accumulating chamber and the intake pressure of the engine;
前記検出される差圧を目標とする差圧にフィードバック制御する手段と、Means for feedback-controlling the detected differential pressure to a target differential pressure;
前記実際の燃圧を前記目標とする燃圧に制御するためのフィードフォワード操作量を、前記パラメータの変化量に基づき設定する設定手段とを備えることを特徴とする内燃機関の燃料供給装置。A fuel supply device for an internal combustion engine, comprising: setting means for setting a feedforward operation amount for controlling the actual fuel pressure to the target fuel pressure based on a change amount of the parameter.
前記所定のパラメータが、当該機関の吸気圧である請求項2記載の内燃機関の燃料供給装置。The fuel supply apparatus for an internal combustion engine according to claim 2, wherein the predetermined parameter is an intake pressure of the engine. 前記設定手段は、前記変化量を前記蓄圧室内で要求される燃料量に換算する手段と、該換算される燃料量を前記操作量に変換する手段とを備える請求項1〜3のいずれかに記載の内燃機関の燃料供給装置。The said setting means is provided with the means to convert the said variation | change_quantity into the fuel amount requested | required in the said pressure accumulation chamber, and the means to convert this converted fuel amount into the said operation amount in any one of Claims 1-3 A fuel supply device for an internal combustion engine as described. 前記操作量は、前記燃料噴射弁を介して噴射される燃料量に基づき設定されるフィードフォワード項を含む請求項1〜4のいずれかに記載の内燃機関の燃料供給装置。5. The fuel supply device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the manipulated variable includes a feedforward term set based on a fuel amount injected through the fuel injection valve.
JP2004352395A 2004-12-06 2004-12-06 Fuel supply device for internal combustion engine Expired - Fee Related JP4211732B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004352395A JP4211732B2 (en) 2004-12-06 2004-12-06 Fuel supply device for internal combustion engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004352395A JP4211732B2 (en) 2004-12-06 2004-12-06 Fuel supply device for internal combustion engine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2006161627A JP2006161627A (en) 2006-06-22
JP4211732B2 true JP4211732B2 (en) 2009-01-21

Family

ID=36663930

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004352395A Expired - Fee Related JP4211732B2 (en) 2004-12-06 2004-12-06 Fuel supply device for internal combustion engine

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4211732B2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8150601B2 (en) 2006-12-28 2012-04-03 Mitsubishi Electric Corporation EGR valve control system
CN108350819B (en) * 2015-11-05 2021-08-31 丰田自动车株式会社 Control device for internal combustion engine

Also Published As

Publication number Publication date
JP2006161627A (en) 2006-06-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4678397B2 (en) Fuel injection state detection device
JP4782759B2 (en) Internal combustion engine control device and internal combustion engine control system
US7933712B2 (en) Defective injection detection device and fuel injection system having the same
JP4483596B2 (en) Fuel injection control device, fuel injection valve, and adjustment method of fuel injection control
JP2008513679A (en) Control method and control apparatus for internal combustion engine
JP4525691B2 (en) Fuel injection pressure control device and fuel injection pressure control system
JP2009074499A (en) Controller of internal combustion engine
JP5287915B2 (en) Fuel injection state estimation device
JP4605038B2 (en) Fuel injection device
US7392793B2 (en) Fuel injection controller
JPH10288105A (en) Fuel injection device for internal combustion engine
JP2007247454A (en) Control device for internal combustion engine
JP2005320964A (en) Injection quantity control device of diesel engine
MXPA01011465A (en) Method for operating a multi cylinder internal combustion engine.
JP4211732B2 (en) Fuel supply device for internal combustion engine
JP4327721B2 (en) Method for improving the rotation of an internal combustion engine
JP2002098029A (en) Operating method for fuel metering system, fuel metering system, direct-injection internal combustion engine, control system of direct-injection internal combustion engine, and controlling element for the control system
JP4407620B2 (en) Fuel injection control device
EP1447546B1 (en) Engine control unit including phase advance compensator
JP6274401B2 (en) Engine fuel injection control device
JP4238043B2 (en) Fuel injection control device for internal combustion engine
JP4622775B2 (en) Fuel injection control device
WO2018061472A1 (en) Vehicular control device
JPH11236847A (en) Fuel injection device for engine
JP3674066B2 (en) Fuel injection control device for internal combustion engine

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20070208

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20080716

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20080722

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20080909

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20081007

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20081020

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111107

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111107

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121107

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131107

Year of fee payment: 5

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees