JP4224950B2

JP4224950B2 - Fuel supply device for internal combustion engine

Info

Publication number: JP4224950B2
Application number: JP2001143486A
Authority: JP
Inventors: 俊典土井
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2001-05-14
Filing date: 2001-05-14
Publication date: 2009-02-18
Anticipated expiration: 2021-05-14
Also published as: JP2002339837A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は内燃機関の燃料供給装置に関し、特に内燃機関のインジェクタに高圧燃料を供給する燃料供給装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
燃料供給装置としては、燃料を直接筒内に噴射する、いわゆる筒内噴射式内燃機関において、燃料タンクから汲み上げた燃料を高圧ポンプで高圧に加圧してインジェクタへ供給するものがある。この高圧ポンプは、内燃機関のカム軸のカム運動を往復運動に変換するプランジャと、プランジャの往復動により燃料が加圧されるポンプ室と、このポンプ室内に吸入される燃料を通電、通電停止することで所定の吐出量を調整する流量制御弁とを備えたものが知られている（特開平５−２８８１３３号公報、特開平８−３０３３２５号公報等）。
【０００３】
この流量制御弁の制御方法としては、特開平８−３０３３２５号公報等に知られているように、流量制御弁の消費電力を抑えるために、ポンプ室内の燃料圧力が流量制御弁の開弁方向への付勢力より大きくなった時点で通電を停止する方法がある。
【０００４】
この付勢力より大きくなった時点とは、流量制御弁が通電せずとも自閉できるポンプ室内圧になった状態をいい、その検出手段としては、例えばセンサによってポンプ室内圧を検出してもよいが、コストが増加するという問題点から、試験によって得られたポンプ室内圧が付勢力より大きくなる通電開始からの時間を、予め制御回路に入力しておくようにしたものが多い。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来構成では、予め入力した所定の時間で流量制御弁の通電時間を決定しているため、流量制御弁の駆動電圧が低下している場合には、流量制御弁の応答性が低下するので、ポンプ室内圧が十分に上昇せず、付勢力より大きくなる前に通電が停止されてしまって、流量制御弁が自閉せず燃料が吐出できない可能性がある。
【０００６】
内燃機関の運転状態において、大きな電圧低下が発生する要因の一つとしては、電気負荷装置であるインジェクタへの通電がなされている状態が挙げられる。
【０００７】
本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、その目的は、消費電力を抑えつつ、安定した燃料吐出が可能な内燃機関の燃料供給装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１によると、燃料タンクから汲み上げた燃料を吸入する吸入口と、内燃機関へ燃料噴射するインジェクタに燃料を吐出する吐出口を備えたポンプ室と、ポンプ室内を往復動し、燃料の吸入、吐出を行なうプランジャと、吸入口を開閉する弁体および弁体を開弁方向に付勢する付勢手段を有し、通電状態に応じて開閉動作する流量制御弁と、流量制御弁を通電制御することで吐出口からの吐出量を調整する制御手段とを備えた内燃機関の燃料供給装置において、制御手段は、流量制御弁への通電時間として、ポンプ室内の燃料圧が付勢手段の付勢力より大きくなる所定の時間を、予め有しており、流量制御弁へのこの通電時間を、インジェクタの通電時期によって補正するとともに、
プランジャの往復動は、内燃機関のカム軸、または内燃機関の出力軸により駆動される燃料供給装置のカム軸に設けられたカムの回転運動を直線運動に変換されたものであって、流量制御弁への通電終了時期は、カムが上死点となる時期を超えないことを特徴としている。
【０００９】
このため、流量制御弁への通電時間は、電磁負荷装置であるインジェクタへの通電がなされて流量制御弁を駆動するバッテリ電圧等の電源電圧が低下しているとき、インジェクタの通電時期に応じて補正が可能である。
【００１０】
これにより、インジェクタへの通電により流量制御弁の駆動電圧が低下しても、インジェクタの通電時期に応じて、流量制御弁への通電時間の補正ができるので、通電停止したとき流量制御弁が確実に自閉でき、従って吐出できる。
【００１１】
上記インジェクタの通電時期による流量制御弁への通電時間の補正は、本発明の請求項２に記載するように、流量制御弁への通電時期と、インジェクタの通電時期が所定の範囲内にあるときには、流量制御弁への通電時間を、所定時間長くすることを特徴としている。
【００１２】
これにより、通電時間の補正は、流量制御弁への通電時期と、インジェクタの通電時期が所定の範囲内にあるときに限ってなされるので、流量制御弁への通電時間を所定時間長くすることで増加する流量制御弁の消費電力量を抑えることができる。
【００１３】
上記請求項１に記載のように、プランジャの往復動は、内燃機関のカム軸、または内燃機関の出力軸により駆動される燃料供給装置のカム軸に設けられたカムの回転運動を直線運動に変換されたものであって、流量制御弁への通電終了時期は、カムが上死点となる時期を超えないことを特徴としている。
【００１４】
これにより、流量制御弁への通電時間補正、例えば流量制御弁への通電時期とインジェクタの通電時期が所定の範囲内にあるとき、所定時間長くするように補正されても、カムが上死点となる時期、つまりプランジャが上死点から下死点側へ移動開始されるときには、流量制御弁への通電は終了できる。
【００１５】
このため、プランジャが燃料を加圧可能な下死点側から上死点までの間に限って、流量制御弁を通電するので消費電力の無駄消費が防止できる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の内燃機関の燃料供給装置を、いわゆる筒内噴射式内燃機関の燃料供給装置に適用して、具体化した実施形態を図面に従って説明する。図１は、本発明の実施形態に係わる内燃機関の制御系システム全体の概略構成を表す構成図であり、図２は、本発明の実施形態の高圧燃料供給システム全体の概略構成を表す構成図であり、図３は、本発明の実施形態の要部である高圧ポンプの概略構成を表す構成図である。また、図４は、図３中の高圧ポンプの吸入・吐出の動作を説明するためのタイムチャートである。
【００１７】
まず、図に基いて内燃機関の制御系システム全体の概略構成を以下説明する。内燃機関１１の吸気管１２の最上流部には、エアクリーナ１３が設けられ、このエアクリーナ１３の下流側に、ステップモータ等の第１の駆動装置１４によって開度調節されるスロットルバルブ１５が設けられている。ステップモータ１４が電子制御回路（以下、ＥＣＵと呼ぶ）１６からの出力信号に基いて駆動されることで、スロットルバルブ１５の開度（スロットル開度）が制御され、そのスロットル開度に応じて各気筒への吸入空気量が調節される。スロットルバルブ１５の近傍には、スロットル開度を検出するスロットルセンサ１７が設けられている。
【００１８】
このスロットルバルブ１５の下流側には、サージタンク１９が設けられ、このサージタンク１９に、内燃機関１１の各気筒に空気を導入する吸気マニホルド２０が接続されている。各気筒の吸気マニホルド２０内には、それぞれ第１の吸気路２１と第２の吸気路２２が仕切り形成され、これら第１、第２の吸気路２１，２２が、内燃機関１１の各気筒に形成された２つの吸気ポート２３にそれぞれ連結されている。各気筒の第２の吸気路２２内には、スワールコントロール弁２４が配置されている。各気筒のスワールコントロール弁２４は、共通のシャフト２５を介して、ステップモータ等の第２の駆動装置２６に連結されている。このステップモータ２６がＥＣＵ１６からの出力信号に基いて駆動されることで、スワールコントロール弁２４の開度が制御され、その開度に応じて各気筒内のスワール流強度が調整される。ステップモータ２６には、スワールコントロール弁２４の開度を検出するスワールコントロール弁センサ２７が取付けられている。
【００１９】
また、内燃機関１１の各気筒の上部には、燃料を筒内に直接噴射するインジェクタ２８が取付けられている。各気筒のインジェクタ２８には、後述する高圧燃料供給システム５０によって高圧の燃料が供給される。
【００２０】
さらに、内燃機関１１のシリンダヘッドには、各気筒毎に点火プラグ（図示せず）が取付けられ、各点火プラグの点火によって燃焼室内の混合気が着火される。また、気筒判別センサ３２は、特定気筒が吸気上死点に達したときに気筒判別信号パルスを出力し、クランク角センサ３３は、内燃機関１１のクランクシャフトが所定クランク角（例えば３０℃Ａ）回転する毎にクランク角信号パルスを出力し、このクランク角信号の出力周波数によって内燃機関１１の回転速度Ｎｅが検出される。さらに、このクランク角信号と気筒判別信号によって、クランク角の検出や気筒判別が行われる。
【００２１】
一方、内燃機関１１の排気ポート３５には、排気マニホルド３６を介して排気管３７が接続されている。この排気管３７には、理論空燃比付近で排気を効率良く浄化する三元触媒３８とＮＯ_X吸蔵型のリーンＮＯ_X触媒３９とが直列に配置されている。このリーンＮＯ_X触媒３９は、排気中の酸素濃度が高いリーン運転中に、排気中のＮＯ_Xを吸着し、空燃比がリッチに切換えられて排気中の酸素濃度が低下したときに、吸着したＮＯ_Xを還元浄化して放出する。このリーンＮＯ_X触媒３９の下流側には、リーンＮＯ_X触媒３９から流出する排気中のＮＯ_X濃度を検出するＮＯ_X濃度センサ（図示せず）が配置され、排気中のＮＯ_X濃度から推定したリーンＮＯ_X触媒３９のＮＯ_X吸着量が所定値より多くなったときに一時的に空燃比がリーンからリッチに切換えられる。
【００２２】
また、排気管３７のうちの三元触媒３８の上流側とサージタンク１９との間には、排気の一部を還流させるＥＧＲ配管４０が接続され、このＥＧＲ配管４０の途中に、ＥＧＲ量（排気還流量）を制御するＥＧＲ弁４１が設けられている。また、アクセルペダル１８には、アクセル開度を検出するアクセルセンサ４２が設けられている。
【００２３】
次に、各気筒のインジェクタ２８に高圧の燃料を供給する高圧燃料供給システム５０の構成を、図２〜図４に基いて以下説明する。燃料を貯留する燃料タンク５１内には、燃料を汲み上げる低圧ポンプ５２が配置されている。この低圧ポンプ５２は、バッテリ（図示せず）を電源とする電動モータ（図示せず）によって駆動されている。この低圧ポンプ５２から吐出される燃料は、燃料配管５３を通して高圧ポンプ５４に供給される。燃料配管５３には、プレッシャレギュレータ５５が接続され、このプレッシャレギュレータ５５によって低圧ポンプ５２の吐出圧（高圧ポンプ５４への燃料供給圧力）が例えば０．３ＭＰａ程度に調圧され、その圧力を越える燃料の余剰分は燃料戻し管５６により燃料タンク５１内に戻される。
【００２４】
ここで、本発明の実施形態の要部である高圧ポンプ５４を、図３の模式図を基いて説明する。
【００２５】
図３に示すように、高圧ポンプ５４は、円筒状のポンプ室５８内をプランジャ５９が往復運動することで燃料を吸入、吐出するものであって、内燃機関１１のカム軸６０に嵌着されたカム６１の回転運動によりプランジャ５９が駆動される周知のポンプである。なお、このカム軸６０は、上記構成に限らず、高圧ポンプ６０に内蔵されるものであって内燃機関１１の出力軸により駆動される構成でもよい。
【００２６】
この高圧ポンプ５４は、図３に示すように、上記プランジャ５９と、ポンプ室５８と、流量制御弁６２とを含んで構成されている。
【００２７】
プランジャ５９は、図４に示すように、プランジャ５９のリフト量がクランク角に応じて周期的に往復動する。
【００２８】
ポンプ室５８は、図３中の上下方向に往復動するプランジャ５９の上部に設けられ、プランジャ５９を摺動自在に収容するシリンダボデー（図示せず）と、プランジャと、後述の流量制御弁６２とにより囲まれる空間に形成されている。このポンプ室５８には、図３に示すように、吸入口６３と吐出口６４が設けられており、吸入口は、低圧ポンプ５２により燃料タンク５１から汲み上げた燃料が後述の流量制御弁６２の弁部Ｂを通して供給されるように配置され、また、吐出口は、吐出した燃料の逆流を防止する逆止弁６５、およびデリバリパイプ２９を介して、プランジャ５９により高圧に加圧された燃料がインジェクタ２８へ供給できるように配置されている。
【００２９】
流量制御弁６２は、常開弁型であり、図３に示すように、電磁駆動装置であるソレノイド部Ｓと、吸入口６３を開閉（連通、閉塞）する弁部Ｂと、弁部Ｂを開弁方向に付勢する付勢手段６２ｅとから構成されている。ソレノイド部Ｓは、通電することで吸引力を発生する固定子６２ａと、可動子６２ｂとを備えており、この可動子６２ａは、後述の弁体６２ｃと係合または固定されて、固定子６２ａ内に摺動自在に配置されている。また、弁部Ｂは、弁体６２ｃと、ポンプ室５８を囲う弁座部６２ｄとを備えており、弁体６２ｃと弁座部６２ｄは、着座、離間可能に配置されている。
【００３０】
この弁体６２ｃが弁座部６２ｄに着座するとき、つまりソレノイド部Ｓに通電して弁部Ｂが閉弁するとき、閉塞する。また、弁体６２ｃが弁座部６２ｄに離間するとき、つまりソレノイド部Ｓへの通電を停止させて、弁部Ｂが開弁するとき、吸入口６３がポンプ室５８へ連通する。
【００３１】
また、弁体６２ｃと連動する可動子６２ｂには、図３に示すうように、弁体６２を開弁方向に付勢する付勢手段であるスプリング６２ｅが設けられている。
【００３２】
ＥＣＵ１６は、図示しないリードオンリメモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、マイクロプロセッサ（ＣＰＵ）、入力ポート、出力ポートを相互に双方向性バスで接続した公知の構成のマイクロコンピュータとして構成されている。
【００３３】
このＥＣＵ１６は、バッテリ等の電源を用いて、流量制御弁６２へ通電期間、すなわち通電開始、通電停止を制御する制御する手段であって、高圧ポンプ６２の燃料吐出量を制御するとともに、内燃機関１１の回転速度、吸気管圧力（または吸入空気量）、冷却水温等の内燃機関１１の運転状態を検出する前述の各種センサの出力信号を読み込み、内燃機関制御用の各種プログラム（図示せず）に従って、前述したステップモータ１４、１６、ＥＧＲ弁４１、インジェクタ２８、および点火プラグの動作を制御することで、吸入空気量（スロットル開度）、スワール流強度（スワールコントロール弁２４の開度）、ＥＧＲ量（ＥＧＲ弁４１の開度）、燃料噴射量、噴射時期（燃焼モード）、点火時期等を制御する。
【００３４】
上述の構成を有する流量制御弁の動作について以下説明する。
【００３５】
流量制御弁６２は、ソレノイド部Ｓに通電していないときには、スプリング６２ｅの付勢力により弁部Ｂが開弁される。この開弁された状態では、図３、図４に示すように、プランジャ５９が下降すると、低圧ポンプ５２から送られてくる燃料がポンプ室５８内に吸入される（以下、このときの状態を、吸入行程と呼ぶ）。また、この開弁された状態で、プランジャ５９が上昇すると、ポンプ室５８内の燃料が戻される（以下、このときの状態を、逃し行程と呼ぶ）。
【００３６】
一方、プランジャ５９の上昇中に、ソレノイド部Ｓ、すなわち流量制御弁６２へ通電すると、ソレノイド部Ｓに発生した吸引力により、スプリング６２ｅの付勢力に抗して弁部Ｂが閉弁される。この閉弁された状態では、ポンプ室５８内の燃料が燃料配管４５（図２参照）を通してインジェクタ２８側に圧送される。
【００３７】
したがって、プランジャ５９の上昇中に、流量制御弁６２の閉弁期間を制御することで、高圧ポンプ５４からインジェクタ２８側へ吐出する燃料吐出量を制御可能である。
【００３８】
この場合、流量制御弁６２への通電を開始し後、プランジャ５９の上昇により加圧された燃料の圧力（以下、燃圧と呼ぶ）が、弁体６２ｃを開弁方向に付勢するスプリング６２ｅの付勢力より大きくなっていれば、通電停止により吸引力が消失しても、燃圧によりスプリング６２ｅの付勢力に抗して閉弁した状態を維持できる（以下、自閉と呼ぶ）ので、通電による流量制御弁６２の消費電力を抑えられる。
【００３９】
また、この付勢力より大きくなった燃圧状態とは、流量制御弁６２に通電せずとも自閉できるポンプ室５８の内圧になった状態をいい、その検出手段としては、例えばセンサによってポンプ室内圧を検出してもよいが、コストが増加するという問題点から、ポンプ室内圧が付勢力より大きくなる通電開始からの時間を試験等によって得ておき、予めＥＣＵ１６に入力されている。
【００４０】
しかしながら、筒内噴射式内燃機関１１においては、各気筒のインジェクタ２８を駆動させて上述の燃料噴射量、噴射時期の制御をするため、電気負荷装置であるインジェクタ２８へ通電すると、流量制御弁６２の駆動電源であるバッテリの電源電圧が低下する（図６参照）する。この状態で、ＥＣＵ１６に予め入力しておいた所定の通電時間を用いて、流量制御弁６２に通電を行なうとき、上記電源電圧の低下により流量制御弁６２の閉弁応答性が低下してしまう場合がある。
【００４１】
このため、ポンプ室５８内の燃圧が十分に上昇せずに所定の通電時間が経過してした結果、スプリング６２ｅの付勢力より大きくなる前に通電が停止されてしまって、流量制御弁６２が自閉せず燃料が吐出できない可能性があった。
【００４２】
そこで、本発明の実施形態では、インジェクタ２８への通電時期によって流量制御弁６２への通電時間を補正する流量制御弁通電時間補正制御を追加して、これを解決した。
【００４３】
次に、流量制御弁通電時間補正制御を、図５のフローチャートに従って以下説明する。
【００４４】
上記流量制御弁通電時間補正制御は、インジェクタ２８への通電時期との関係で、流量制御弁６２を駆動する駆動電圧（詳しくは、バッテリ電圧）の低下が、流量制御弁６２の応答性に影響を及ぼすとき、流量制御弁６２の通電時間を補正するものである。
【００４５】
なお、ＥＣＵ１６は、内燃機関１１の運転状態に応じた所望の噴射時期（燃焼モード）、燃料噴射量を制御するため、インジェクタ２８を所望の噴射時期に開弁させるように、所定のインジェクタ通電時期にインジェクタ２８へ通電を開始し、所望の燃料噴射量に対応する開弁期間、つまり通電時間が経過すると通電停止させている。したがって、インジェクタ２８の通電時間、通電時期は、内燃機関１１の運転状態に応じて内燃機関１１の最適制御を行なうものであって、流量制御弁６２の通電時間、通電時期より優先される。
【００４６】
このため例えば、図５に示すように、流量制御弁６２への通電時期とインジェクタ２８への通電時期が所定の範囲内にあるとき、流量制御弁６２の通電時間を所定時間長くしてもよい。
【００４７】
この所定の範囲とは、図５に示す如く流量制御弁６２への通電期間とインジェクタ２８への通電期間が重なり合う状態にある範囲に限らず、流量制御弁６２への通電期間とインジェクタ２８への通電期間が僅かに離れていても、流量制御弁６２へ通電する際に、インジェクタ２８への通電に起因してバッテリ電圧低下が生じている状態にある範囲も含む。
【００４８】
図５に示すように、Ｓ５０１（Ｓはステップを表す）にて、流量制御弁６２への通電時期とインジェクタ２８への通電時期との差Ａ（詳しくは、Ａ＝｜（流量制御弁６２への通電時期）−（インジェクタ２８への通電時期）｜）を求める。
【００４９】
次に、Ｓ５０２では、流量制御弁６２への通電時期とインジェクタ２８への通電時期とが所定の範囲にあるか否か、すなわち差Ａが所定値Ａより小さいか否かを判断する。差Ａが所定値Ａより小さくないとき、すなわち差Ａが所定値Ａ以上であれば、Ｓ５０４へ移行する。一方、差Ａが所定値Ａより小さければ、Ｓ５０３へ移行する。
【００５０】
Ｓ５０２にて差Ａが所定値Ａ以上であると判定されると、インジェクタ２８への通電時期は、流量制御弁６２の応答性に影響を及ぼないものとみなして、Ｓ５０３では、流量制御弁６２の通電時間を、ＥＣＵ１６にて予め入力しておいた所定の通電時間Ｂと決定する。
【００５１】
一方、Ｓ５０２にて差Ａが所定値Ａより小さいと判定されると、インジェクタ２８への通電時期は、流量制御弁６２の応答性に影響を及ぼすものとみなして、所定の通電時間Ｂに補正量を加算したものを、流量制御弁６２の通電時間とする。
【００５２】
これにより、流量制御弁６２への通電時期とインジェクタ２８への通電時期との関係において、流量制御弁６２への通電時期とインジェクタ２８への通電時期とが所定の範囲内にあるとき、インジェクタ２８への通電時期は、流量制御弁６２の応答性に影響を及ぼすものとみなして、所定の通電時間Ｂより補正量長くする。つまり、インジェクタ２８への通電時期に起因して電源電圧の低下し、かつこの低下した電源電圧でもって流量制御弁６２へ通電する際には、流量制御弁６２の応答性低下を考慮した補正量を加えて流量制御弁６２の通電時間を長くする。このため、その通電時間中に確実に流量制御弁６２を閉弁させて、ポンプ室５８内の燃圧を高めておくことができる。これにより、通電時間経過後、流量制御弁６２への通電が停止されたとき、流量制御弁６２は、確実に自閉でき、従って安定した吐出ができる。
【００５３】
以上説明した本実施形態に係わる流量制御弁通電時間補正制御の制御処理の作用を図６のタイムチャートに従って説明する。
【００５４】
図６は、電気負荷装置であるインジェクタの通電時期との関係で、流量制御弁の通電時間を補正する場合、補正しない場合、それぞれについての挙動を示すタイムチャートであって、図６（ａ）は、プランジャ５９のリフト量の特性を表し、図６（ｂ）は、ポンプ室５８の内圧すなわち燃圧の挙動を表し、図６（ｃ）は、流体制御弁６２の弁体６２ｃの挙動を表し、図６（ｄ）は、流量制御弁６２へ通電するＥＣＵ１６の通電パルス（駆動波形）を表し、図６（ｅ）は、インジェクタ２８への通電特性を表し、図６（ｆ）は、バッテリ電圧の挙動を表す。また、これら各特性の横軸は、カムシャフト６０の回転角度、言換えると時間を表す。
【００５５】
ここで、図６は、流量制御弁６２への通電時期とインジェクタ２８への通電時期とが所定の範囲内にある状態を示すタイムチャートであって、図６（ｂ）〜図６（ｄ）中の破線で表す各特性は、本実施形態の流量制御弁通電時間補正制御により補正を行なった場合を示し、また、実線の各特性は比較例である。
【００５６】
図６（ｄ）、（ｅ）に示すように、流量制御弁６２への通電時期とインジェクタ２８への通電時期と差がＡ₀（Ａ₀＜所定値Ａ）であり、インジェクタ２８に通電すると、バッテリは、インジェクタ２８への通電期間中、電圧低下（例えば、１２Ｖから９Ｖ）する（図（ｆ）参照）。
【００５７】
このとき、電圧低下したバッテリを電源として駆動される流量制御弁６２は、流量制御弁６２へ通電を開始しても、バッテリの電圧低下量に応じて流量制御弁６２の閉弁応答性が低下するため、図（ｃ）、（ｄ）に示すように、弁体６２ｃの弁座部６２ｄへの当接、すなわち閉弁が応答後れ時間Ｔ₀遅れて開始される。
【００５８】
このため、ＥＣＵ１６にて予め入力しておいた所定の通電時間Ｂ（図６（ｄ）参照）をもって流量制御弁６２への通電時間とすれば（比較例の補正がない場合に対応）、通電時間経過後、通電を停止したとき、ポンプ室５８の燃圧が自閉状態となる圧力に達していないので、自閉ができず、従ってポンプ室５８内の燃料は流量制御弁６２の吸入口６３より低圧ポンプ側へ逆流する。これにより、インジェクタ２８への吐出ができなくなる。
【００５９】
これに対して、本実施形態の流量制御弁通電時間補正制御により補正を行なった場合には、流量制御弁６２の応答性低下（詳しくは、応答遅れ時間Ｔ₀）を考慮して、所定の通電時間Ｂに補正量ｂを加えて流量制御弁６２への通電時間を長くするので、通電時間中に流量制御弁６２を確実に閉弁させて、ポンプ室５８内の燃圧を高めておくことができる。これにより、通電停止時には、燃圧が自閉状態となる圧力に達することができる（図６（ｂ）参照）。
【００６０】
これにより、図６（ｂ）、（ｃ）に示すように、吐出行程中は、通電停止後も流量制御弁６２の自閉により、インジェクタ２８へ所望の燃料吐出量が供給できる。
【００６１】
したがって、本実施形態に係わる高圧燃料供給システム５０の高圧ポンプ５４用流量制御弁６２の制御を、流量制御弁通電時間補正制御による制御方法で行なえば、上記通電による流量制御弁６２の消費電力を抑えつつ、安定した燃料吐出が可能である。
【００６２】
なお、補正した通電時間が、プランジャ５９が上死点となる時期（カム６１が上死点となる時期）を越えないようにする。つまりプランジャ５９の上死点から下死点側へ移動開始されるときには、流量制御弁６２への通電は終了できる。
【００６３】
これにより、プランジャ５９が燃料を加圧可能な下死点側から上死点までの間（吐出行程）に限って流量制御弁６２を通電するので、消費電力の無駄消費が防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係わる内燃機関の制御系システム全体の概略構成を表す構成図である。
【図２】本発明の実施形態の高圧燃料供給システム全体の概略構成を表す構成図である。
【図３】本発明の実施形態の要部である高圧ポンプの概略構成を表す構成図である。
【図４】図３中の高圧ポンプの吸入・吐出の動作を説明するためのタイムチャートである。
【図５】本実施形態の流量制御弁への通電時間を補正する流量制御弁通電時間補正制御を表すフローチャートである。
【図６】電気負荷装置であるインジェクタの通電時期との関係で、流量制御弁の通電時間を補正する場合、補正しない場合、それぞれについての挙動を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
１１内燃機関
１２吸気管
１５スロットルバルブ
１６ＥＣＵ（制御手段）
２４スワールコントロール弁
２８インジェクタ
２９デリバリパイプ
３７排気管
３８三元触媒
３９リーンＮＯ_X触媒
４１ＥＧＲ弁
４５燃料配管
５０高圧燃料供給システム
５１燃料タンク
５２低圧ポンプ
５４高圧ポンプ
５５プレッシャレグレータ
５９プランジャ
６０カム軸
６１カム
６２流量制御弁
６２ａ固定子
６２ｂ弁体６２ｃに係合または固定される可動子
６２ｃ弁体
６２ｄ弁座部
６２ｅスプリング（弁体６２ｃを開弁方向に付勢する付勢手段）
６３吸入口
６４吐出口
６５逆止弁
Ｓ流量制御弁６２のソレノイド部
Ｂ流量制御弁６２の弁部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a fuel supply device for an internal combustion engine, and more particularly to a fuel supply device for supplying high pressure fuel to an injector of an internal combustion engine.
[0002]
[Prior art]
As a fuel supply device, there is a so-called in-cylinder injection internal combustion engine in which fuel is directly injected into a cylinder, and the fuel pumped up from a fuel tank is pressurized to a high pressure by a high-pressure pump and supplied to an injector. This high-pressure pump energizes and stops energization of the plunger that converts the cam motion of the cam shaft of the internal combustion engine into reciprocating motion, the pump chamber in which fuel is pressurized by the reciprocating motion of the plunger, and the fuel sucked into the pump chamber Thus, there are known ones equipped with a flow rate control valve that adjusts a predetermined discharge amount (JP-A-5-288133, JP-A-8-303325, etc.).
[0003]
As a control method of this flow control valve, as known in Japanese Patent Laid-Open No. 8-303325, etc., the fuel pressure in the pump chamber is changed in the valve opening direction in order to suppress the power consumption of the flow control valve. There is a method of stopping energization when it becomes larger than the biasing force.
[0004]
The point of time when the pressure is greater than the urging force refers to a state in which the pressure in the pump chamber can be self-closed without energizing the flow control valve. However, due to the problem of increased costs, the time from the start of energization when the pump chamber pressure obtained by the test is greater than the urging force is often input to the control circuit in advance.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional configuration, since the energizing time of the flow control valve is determined at a predetermined time input in advance, when the drive voltage of the flow control valve is reduced, the responsiveness of the flow control valve is reduced. There is a possibility that the pump chamber pressure does not rise sufficiently and the energization is stopped before it becomes larger than the urging force, so that the flow control valve does not self-close and fuel cannot be discharged.
[0006]
One of the factors that cause a large voltage drop in the operating state of the internal combustion engine is a state where power is supplied to an injector that is an electric load device.
[0007]
The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a fuel supply device for an internal combustion engine that can stably discharge fuel while suppressing power consumption.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
  According to claim 1 of the present invention, the pump chamber provided with the suction port for sucking the fuel pumped up from the fuel tank, the discharge port for discharging the fuel to the injector for injecting the fuel into the internal combustion engine, A flow rate control valve having a plunger for inhaling and discharging fuel, a valve body for opening and closing the suction port, and an urging means for urging the valve body in a valve opening direction, and opening and closing in accordance with an energized state; In a fuel supply apparatus for an internal combustion engine having a control means for adjusting the discharge amount from the discharge port by controlling the energization of the valve, the control means adds the fuel pressure in the pump chamber as the energization time to the flow control valve. There is a predetermined time that is greater than the urging force of the urging means in advance, and this energization time to the flow control valve is corrected by the energization timing of the injector.With
The reciprocating motion of the plunger is obtained by converting the rotational motion of the cam provided on the cam shaft of the internal combustion engine or the cam shaft of the fuel supply device driven by the output shaft of the internal combustion engine into a linear motion, and controlling the flow rate. The end of energization of the valve is characterized by the fact that the cam does not exceed the top dead center.
[0009]
For this reason, the energization time to the flow control valve depends on the energization timing of the injector when the injector, which is an electromagnetic load device, is energized and the power supply voltage such as the battery voltage for driving the flow control valve is reduced. Correction is possible.
[0010]
As a result, even if the drive voltage of the flow control valve decreases due to energization of the injector, the energization time to the flow control valve can be corrected according to the energization timing of the injector. Can self-close and thus dispense.
[0011]
  The correction of the energizing time to the flow rate control valve by the energizing timing of the injector is performed when the energizing timing of the flow rate control valve and the energizing timing of the injector are within a predetermined range, as described in claim 2 of the present invention. , Energize the flow control valve for a predetermined timeIt is characterized by.
[0012]
As a result, the energization time is corrected only when the energization timing of the flow control valve and the energization timing of the injector are within a predetermined range, so that the energization time of the flow control valve is increased by a predetermined time. The amount of power consumption of the flow control valve that increases in step can be suppressed.
[0013]
  As in claim 1 aboveThe reciprocating motion of the plunger is obtained by converting the rotational motion of the cam provided on the camshaft of the internal combustion engine or the camshaft of the fuel supply device driven by the output shaft of the internal combustion engine into a linear motion. The end of energization of the control valve does not exceed the time when the cam is at the top dead centerIt is characterized by.
[0014]
This makes it possible to correct the energization time of the flow control valve, for example, when the energization timing of the flow control valve and the energization timing of the injector are within a predetermined range, When the plunger is moved from the top dead center to the bottom dead center, energization of the flow control valve can be terminated.
[0015]
For this reason, since the flow control valve is energized only from the bottom dead center side where the plunger can pressurize the fuel to the top dead center, wasteful consumption of power consumption can be prevented.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, a specific embodiment of a fuel supply device for an internal combustion engine according to the present invention applied to a fuel supply device for a so-called cylinder injection internal combustion engine will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of the entire control system of an internal combustion engine according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a block diagram showing a schematic configuration of the entire high-pressure fuel supply system of the embodiment of the present invention. FIG. 3 is a configuration diagram showing a schematic configuration of a high-pressure pump that is a main part of the embodiment of the present invention. FIG. 4 is a time chart for explaining the suction / discharge operation of the high-pressure pump in FIG.
[0017]
First, a schematic configuration of the entire control system of the internal combustion engine will be described below with reference to the drawings. An air cleaner 13 is provided at the most upstream portion of the intake pipe 12 of the internal combustion engine 11, and a throttle valve 15 whose opening degree is adjusted by a first driving device 14 such as a step motor is provided downstream of the air cleaner 13. ing. The stepping motor 14 is driven based on an output signal from an electronic control circuit (hereinafter referred to as ECU) 16 to control the opening degree of the throttle valve 15 (throttle opening degree). The intake air amount to each cylinder is adjusted. A throttle sensor 17 for detecting the throttle opening is provided in the vicinity of the throttle valve 15.
[0018]
A surge tank 19 is provided downstream of the throttle valve 15, and an intake manifold 20 that introduces air into each cylinder of the internal combustion engine 11 is connected to the surge tank 19. A first intake passage 21 and a second intake passage 22 are respectively formed in the intake manifold 20 of each cylinder, and these first and second intake passages 21 and 22 are provided in each cylinder of the internal combustion engine 11. The two intake ports 23 formed are connected to each other. A swirl control valve 24 is disposed in the second intake passage 22 of each cylinder. The swirl control valve 24 of each cylinder is connected to a second drive device 26 such as a step motor via a common shaft 25. When the step motor 26 is driven based on an output signal from the ECU 16, the opening degree of the swirl control valve 24 is controlled, and the swirl flow intensity in each cylinder is adjusted according to the opening degree. A swirl control valve sensor 27 for detecting the opening degree of the swirl control valve 24 is attached to the step motor 26.
[0019]
Further, an injector 28 for directly injecting fuel into the cylinder is attached to the upper part of each cylinder of the internal combustion engine 11. The high pressure fuel is supplied to the injector 28 of each cylinder by a high pressure fuel supply system 50 described later.
[0020]
Further, an ignition plug (not shown) is attached to the cylinder head of the internal combustion engine 11 for each cylinder, and the air-fuel mixture in the combustion chamber is ignited by ignition of each ignition plug. The cylinder discrimination sensor 32 outputs a cylinder discrimination signal pulse when the specific cylinder reaches the intake top dead center, and the crank angle sensor 33 sets the crankshaft of the internal combustion engine 11 to a predetermined crank angle (for example, 30 ° C. A). A crank angle signal pulse is output each time the engine rotates, and the rotational speed Ne of the internal combustion engine 11 is detected based on the output frequency of the crank angle signal. Further, crank angle detection and cylinder discrimination are performed based on the crank angle signal and the cylinder discrimination signal.
[0021]
On the other hand, an exhaust pipe 37 is connected to the exhaust port 35 of the internal combustion engine 11 via an exhaust manifold 36. The exhaust pipe 37 includes a three-way catalyst 38 that efficiently purifies exhaust gas in the vicinity of the theoretical air-fuel ratio, and an NO._XOcclusion type lean NO_XA catalyst 39 is arranged in series. This lean NO_XDuring the lean operation where the oxygen concentration in the exhaust gas is high, the catalyst 39_XNO is adsorbed when the air-fuel ratio is switched to rich and the oxygen concentration in the exhaust gas decreases._XIs reduced and purified. This lean NO_XOn the downstream side of the catalyst 39, lean NO_XNO in exhaust flowing out of catalyst 39_XNO to detect concentration_XConcentration sensor (not shown) is arranged and NO in exhaust_XLean NO estimated from concentration_XNO of catalyst 39_XWhen the adsorption amount exceeds a predetermined value, the air-fuel ratio is temporarily switched from lean to rich.
[0022]
Further, an EGR pipe 40 that recirculates a part of the exhaust gas is connected between the upstream side of the three-way catalyst 38 in the exhaust pipe 37 and the surge tank 19, and an EGR amount ( An EGR valve 41 for controlling the exhaust gas recirculation amount is provided. The accelerator pedal 18 is provided with an accelerator sensor 42 that detects the accelerator opening.
[0023]
Next, the configuration of the high-pressure fuel supply system 50 that supplies high-pressure fuel to the injectors 28 of each cylinder will be described below with reference to FIGS. A low pressure pump 52 that pumps up the fuel is disposed in the fuel tank 51 that stores the fuel. The low-pressure pump 52 is driven by an electric motor (not shown) that uses a battery (not shown) as a power source. The fuel discharged from the low pressure pump 52 is supplied to the high pressure pump 54 through the fuel pipe 53. A pressure regulator 55 is connected to the fuel pipe 53, and the pressure regulator 55 regulates the discharge pressure of the low-pressure pump 52 (fuel supply pressure to the high-pressure pump 54) to about 0.3 MPa, for example. The excess is returned to the fuel tank 51 by the fuel return pipe 56.
[0024]
Here, the high-pressure pump 54, which is a main part of the embodiment of the present invention, will be described with reference to the schematic diagram of FIG.
[0025]
As shown in FIG. 3, the high-pressure pump 54 sucks and discharges fuel as a plunger 59 reciprocates in a cylindrical pump chamber 58, and is fitted to the camshaft 60 of the internal combustion engine 11. This is a known pump in which the plunger 59 is driven by the rotational movement of the cam 61. The cam shaft 60 is not limited to the above-described configuration, and may be configured to be built in the high-pressure pump 60 and driven by the output shaft of the internal combustion engine 11.
[0026]
As shown in FIG. 3, the high-pressure pump 54 includes the plunger 59, a pump chamber 58, and a flow rate control valve 62.
[0027]
As shown in FIG. 4, the plunger 59 reciprocates periodically according to the lift amount of the plunger 59 according to the crank angle.
[0028]
The pump chamber 58 is provided on an upper portion of a plunger 59 that reciprocates in the vertical direction in FIG. 3, a cylinder body (not shown) that slidably accommodates the plunger 59, a plunger, and a flow rate control valve 62 described later. It is formed in a space surrounded by. As shown in FIG. 3, the pump chamber 58 is provided with a suction port 63 and a discharge port 64. The suction port has a fuel pumped from a fuel tank 51 by a low-pressure pump 52. The discharge port is arranged to be supplied through the valve part B, and the discharge port is provided with a fuel pressurized to a high pressure by the plunger 59 via a check valve 65 and a delivery pipe 29 for preventing a reverse flow of the discharged fuel. It arrange | positions so that supply to the injector 28 is possible.
[0029]
The flow control valve 62 is a normally-open valve type, and as shown in FIG. 3, a solenoid part S that is an electromagnetic drive device, a valve part B that opens and closes (communicates and closes) the suction port 63, and a valve part B It is comprised from the urging means 62e urged | biased in the valve opening direction. The solenoid unit S includes a stator 62a that generates a suction force when energized, and a movable element 62b. The movable element 62a is engaged with or fixed to a valve body 62c described later, and the stator 62a. It is slidably arranged inside. The valve portion B includes a valve body 62c and a valve seat portion 62d that surrounds the pump chamber 58. The valve body 62c and the valve seat portion 62d are arranged to be seated and separated.
[0030]
When the valve body 62c is seated on the valve seat portion 62d, that is, when the solenoid portion S is energized and the valve portion B is closed, the valve body 62c is closed. Further, when the valve body 62c is separated from the valve seat portion 62d, that is, when energization to the solenoid portion S is stopped and the valve portion B is opened, the suction port 63 communicates with the pump chamber 58.
[0031]
Further, as shown in FIG. 3, a spring 62e, which is an urging means for urging the valve body 62 in the valve opening direction, is provided on the movable element 62b interlocked with the valve body 62c.
[0032]
The ECU 16 is configured as a microcomputer having a known configuration in which a read only memory (ROM), a random access memory (RAM), a microprocessor (CPU), an input port, and an output port are connected to each other via a bidirectional bus. Yes.
[0033]
The ECU 16 is a means for controlling the energization period, that is, the energization start and energization stop of the flow control valve 62 using a power source such as a battery, and controls the fuel discharge amount of the high-pressure pump 62 and the internal combustion engine. 11 reads the output signals of the above-mentioned various sensors for detecting the operating state of the internal combustion engine 11 such as the rotation speed, intake pipe pressure (or intake air amount), cooling water temperature, etc., and various programs for controlling the internal combustion engine (not shown). Thus, by controlling the operations of the step motors 14 and 16, the EGR valve 41, the injector 28, and the spark plug described above, the intake air amount (throttle opening), swirl flow strength (opening of the swirl control valve 24), The EGR amount (opening degree of the EGR valve 41), fuel injection amount, injection timing (combustion mode), ignition timing, and the like are controlled.
[0034]
The operation of the flow control valve having the above-described configuration will be described below.
[0035]
When the solenoid unit S is not energized, the flow rate control valve 62 is opened by the urging force of the spring 62e. In this opened state, as shown in FIGS. 3 and 4, when the plunger 59 is lowered, the fuel sent from the low pressure pump 52 is sucked into the pump chamber 58 (hereinafter, this state is referred to as “the state at this time”). Called the inhalation stroke). Further, when the plunger 59 rises in the opened state, the fuel in the pump chamber 58 is returned (hereinafter, this state is referred to as a release stroke).
[0036]
On the other hand, when the solenoid part S, that is, the flow control valve 62 is energized while the plunger 59 is moving up, the valve part B is closed against the biasing force of the spring 62e by the suction force generated in the solenoid part S. In the closed state, the fuel in the pump chamber 58 is pumped to the injector 28 through the fuel pipe 45 (see FIG. 2).
[0037]
Therefore, the amount of fuel discharged from the high-pressure pump 54 to the injector 28 can be controlled by controlling the valve closing period of the flow control valve 62 while the plunger 59 is raised.
[0038]
In this case, after the energization of the flow control valve 62 is started, the pressure of the fuel pressurized by the rise of the plunger 59 (hereinafter referred to as fuel pressure) of the spring 62e that urges the valve body 62c in the valve opening direction. If it is greater than the urging force, even if the suction force disappears due to the stop of energization, the closed state can be maintained against the urging force of the spring 62e by the fuel pressure (hereinafter referred to as self-closing). The power consumption of the flow control valve 62 can be suppressed.
[0039]
The fuel pressure state greater than the urging force means a state in which the internal pressure of the pump chamber 58 that can be closed without energizing the flow control valve 62 is detected. However, from the problem that the cost increases, the time from the start of energization when the pump chamber pressure becomes larger than the urging force is obtained by a test or the like, and is input to the ECU 16 in advance.
[0040]
However, in the in-cylinder injection internal combustion engine 11, the flow rate control valve 62 is activated when the injector 28, which is an electric load device, is energized in order to control the fuel injection amount and the injection timing described above by driving the injector 28 of each cylinder. The power supply voltage of the battery, which is the driving power source, drops (see FIG. 6). In this state, when the flow rate control valve 62 is energized using a predetermined energization time input in advance to the ECU 16, the valve closing response of the flow rate control valve 62 is reduced due to the decrease in the power supply voltage. There is a case.
[0041]
For this reason, as a result of elapse of a predetermined energization time without sufficiently increasing the fuel pressure in the pump chamber 58, the energization is stopped before the energizing force of the spring 62e is increased, and the flow control valve 62 is There was a possibility that fuel could not be discharged without self-closing.
[0042]
Therefore, in the embodiment of the present invention, the flow control valve energization time correction control for correcting the energization time to the flow control valve 62 according to the energization timing to the injector 28 is added to solve this.
[0043]
Next, the flow control valve energization time correction control will be described with reference to the flowchart of FIG.
[0044]
In the flow control valve energization time correction control, a decrease in drive voltage (specifically, battery voltage) that drives the flow control valve 62 affects the responsiveness of the flow control valve 62 in relation to the energization timing of the injector 28. Is applied, the energizing time of the flow control valve 62 is corrected.
[0045]
The ECU 16 controls a predetermined injection energization timing so as to open the injector 28 at a desired injection timing in order to control a desired injection timing (combustion mode) and a fuel injection amount according to the operating state of the internal combustion engine 11. At the same time, energization of the injector 28 is started, and energization is stopped when the valve opening period corresponding to the desired fuel injection amount, that is, the energization time elapses. Therefore, the energization time and energization timing of the injector 28 perform optimum control of the internal combustion engine 11 in accordance with the operating state of the internal combustion engine 11, and have priority over the energization time and energization timing of the flow control valve 62.
[0046]
Therefore, for example, as shown in FIG. 5, when the energization timing to the flow control valve 62 and the energization timing to the injector 28 are within a predetermined range, the energization time of the flow control valve 62 may be increased by a predetermined time. .
[0047]
The predetermined range is not limited to a range in which the energization period to the flow control valve 62 and the energization period to the injector 28 overlap as shown in FIG. 5, but the energization period to the flow control valve 62 and the injector 28 Even when the energization period is slightly separated, the range in which the battery voltage is reduced due to the energization of the injector 28 when energizing the flow control valve 62 is also included.
[0048]
As shown in FIG. 5, in S501 (S represents a step), the difference A between the energization timing of the flow control valve 62 and the energization timing of the injector 28 (specifically, A = | (to the flow control valve 62). Energization timing)-(energization timing to injector 28) |).
[0049]
Next, in S502, it is determined whether or not the energization timing of the flow control valve 62 and the energization timing of the injector 28 are within a predetermined range, that is, whether or not the difference A is smaller than the predetermined value A. When the difference A is not smaller than the predetermined value A, that is, when the difference A is equal to or larger than the predetermined value A, the process proceeds to S504. On the other hand, if the difference A is smaller than the predetermined value A, the process proceeds to S503.
[0050]
If it is determined in S502 that the difference A is greater than or equal to the predetermined value A, it is assumed that the energization timing to the injector 28 does not affect the responsiveness of the flow control valve 62, and in S503, the flow control valve 62 Is determined as a predetermined energization time B input in advance by the ECU 16.
[0051]
On the other hand, if it is determined in S502 that the difference A is smaller than the predetermined value A, the energization timing to the injector 28 is considered to affect the responsiveness of the flow control valve 62 and is corrected to the predetermined energization time B. A value obtained by adding the amount is set as an energization time of the flow control valve 62.
[0052]
Thus, when the energization timing to the flow control valve 62 and the energization timing to the injector 28 are within a predetermined range in the relationship between the energization timing to the flow control valve 62 and the energization timing to the injector 28, the injector 28. The energization timing is considered to have an effect on the responsiveness of the flow control valve 62 and is made longer than the predetermined energization time B by a correction amount. That is, when the power supply voltage decreases due to the energization timing of the injector 28 and when the flow rate control valve 62 is energized with this reduced power supply voltage, the correction amount considering the responsiveness of the flow rate control valve 62 is taken into account. To increase the energization time of the flow control valve 62. For this reason, the fuel flow pressure in the pump chamber 58 can be increased by reliably closing the flow control valve 62 during the energization time. As a result, when the energization to the flow control valve 62 is stopped after the energization time has elapsed, the flow control valve 62 can be surely self-closed, and thus stable discharge can be performed.
[0053]
The operation of the control processing of the flow rate control valve energization time correction control according to the present embodiment described above will be described with reference to the time chart of FIG.
[0054]
FIG. 6 is a time chart showing the behavior of each of the flow control valves when the energization time is corrected and not corrected in relation to the energization timing of the injector that is the electric load device. Represents the characteristics of the lift amount of the plunger 59, FIG. 6 (b) represents the behavior of the internal pressure of the pump chamber 58, that is, the fuel pressure, and FIG. 6 (c) represents the behavior of the valve body 62c of the fluid control valve 62. 6D shows the energization pulse (drive waveform) of the ECU 16 energizing the flow control valve 62, FIG. 6E shows the energization characteristic to the injector 28, and FIG. 6F shows the battery. Represents the behavior of voltage. Further, the horizontal axis of each characteristic represents the rotation angle of the camshaft 60, in other words, time.
[0055]
Here, FIG. 6 is a time chart showing a state where the energization timing to the flow control valve 62 and the energization timing to the injector 28 are within a predetermined range, and FIG. 6 (b) to FIG. 6 (d). Each characteristic represented by a broken line in the figure indicates a case where correction is performed by the flow control valve energization time correction control of the present embodiment, and each characteristic indicated by a solid line is a comparative example.
[0056]
As shown in FIGS. 6D and 6E, the difference between the energization timing of the flow control valve 62 and the energization timing of the injector 28 is A.₀(A₀<Predetermined value A) When the injector 28 is energized, the battery drops in voltage (for example, from 12 V to 9 V) during the energization period of the injector 28 (see FIG. (F)).
[0057]
At this time, even if the flow control valve 62 driven by using the battery whose voltage has dropped as a power source starts to energize the flow control valve 62, the valve closing response of the flow control valve 62 decreases according to the voltage drop amount of the battery. Therefore, as shown in FIGS. 2C and 2D, the contact of the valve body 62c with the valve seat 62d, that is, the valve closing time T₀It starts late.
[0058]
For this reason, if the predetermined energization time B (see FIG. 6D) input in advance by the ECU 16 is used as the energization time to the flow control valve 62 (corresponding to the case where there is no correction in the comparative example), the energization is performed. When the energization is stopped after a lapse of time, the fuel pressure in the pump chamber 58 has not reached the pressure at which the pump chamber 58 is in a self-closing state. Back flow to the low pressure pump side. Thereby, it becomes impossible to discharge to the injector 28.
[0059]
On the other hand, when the correction is performed by the flow control valve energization time correction control of the present embodiment, the response of the flow control valve 62 decreases (specifically, the response delay time T₀), The correction amount b is added to the predetermined energization time B to lengthen the energization time to the flow rate control valve 62. Therefore, the flow rate control valve 62 is reliably closed during the energization time, and the pump chamber 58 The fuel pressure inside can be increased. As a result, when energization is stopped, the fuel pressure can reach a pressure at which the fuel pressure is self-closed (see FIG. 6B).
[0060]
As a result, as shown in FIGS. 6B and 6C, during the discharge stroke, the desired fuel discharge amount can be supplied to the injector 28 by the self-closing of the flow control valve 62 even after the energization is stopped.
[0061]
Therefore, if the control of the flow control valve 62 for the high-pressure pump 54 of the high-pressure fuel supply system 50 according to this embodiment is performed by the control method based on the flow control valve energization time correction control, the power consumption of the flow control valve 62 by the energization is reduced. Stable fuel discharge is possible while suppressing.
[0062]
Note that the corrected energization time does not exceed the time when the plunger 59 becomes top dead center (the time when the cam 61 becomes top dead center). That is, when the movement of the plunger 59 starts from the top dead center side to the bottom dead center side, the energization to the flow control valve 62 can be finished.
[0063]
Thereby, since the flow rate control valve 62 is energized only from the bottom dead center side where the plunger 59 can pressurize the fuel to the top dead center (discharge stroke), wasteful consumption of power consumption can be prevented.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram illustrating a schematic configuration of an entire control system of an internal combustion engine according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a configuration diagram showing a schematic configuration of the entire high-pressure fuel supply system according to the embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a configuration diagram illustrating a schematic configuration of a high-pressure pump that is a main part of an embodiment of the present invention.
4 is a time chart for explaining the suction / discharge operation of the high-pressure pump in FIG. 3. FIG.
FIG. 5 is a flowchart showing flow control valve energization time correction control for correcting the energization time to the flow control valve of the present embodiment.
FIG. 6 is a time chart showing the behavior of each when the energization time of the flow rate control valve is corrected and not corrected in relation to the energization timing of the injector that is the electric load device.
[Explanation of symbols]
11 Internal combustion engine
12 Intake pipe
15 Throttle valve
16 ECU (control means)
24 Swirl control valve
28 Injector
29 Delivery Pipe
37 Exhaust pipe
38 Three-way catalyst
39 Lean NO_Xcatalyst
41 EGR valve
45 Fuel piping
50 High pressure fuel supply system
51 Fuel tank
52 Low pressure pump
54 High pressure pump
55 Pressure Leg Greta
59 Plunger
60 camshaft
61 cam
62 Flow control valve
62a Stator
62b Movable element engaged or fixed to the valve body 62c
62c Disc
62d Valve seat
62e Spring (biasing means for biasing the valve body 62c in the valve opening direction)
63 Suction port
64 Discharge port
65 Check valve
S Solenoid part of the flow control valve 62
B Valve part of flow control valve 62

Claims

A pump chamber having a suction port for sucking in fuel pumped from the fuel tank, and a discharge port for discharging fuel to an injector for injecting fuel into the internal combustion engine;
A plunger that reciprocates in the pump chamber and sucks and discharges fuel;
A flow rate control valve having a valve body that opens and closes the suction port and a biasing means that biases the valve body in a valve opening direction, and that opens and closes depending on the energized state;
A fuel supply apparatus for an internal combustion engine, comprising: a control unit that adjusts a discharge amount from the discharge port by controlling energization of the flow control valve;
The control means has a predetermined time in which the fuel pressure in the pump chamber is larger than the urging force of the urging means in advance as the energization time to the flow control valve,
While correcting the energization time to the flow control valve according to the energization timing of the injector ,
The reciprocating motion of the plunger is obtained by converting the rotational motion of the cam provided on the cam shaft of the internal combustion engine or the cam shaft of the fuel supply device driven by the output shaft of the internal combustion engine into a linear motion,
The fuel supply device for an internal combustion engine , wherein the energization end timing of the flow control valve does not exceed the timing at which the cam is at the top dead center .

2. The internal combustion engine according to claim 1, wherein when the energization timing of the flow control valve and the energization timing of the injector are within a predetermined range, the energization time of the flow control valve is increased by a predetermined time. Engine fuel supply.