JP5708411B2 - Fuel injection control system for internal combustion engine - Google Patents

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Description

本発明は、内燃機関の燃料噴射制御システムに関する。   The present invention relates to a fuel injection control system for an internal combustion engine.

燃料を気筒内へ直接噴射する内燃機関の燃料噴射制御システムにおいて、燃料タンクから燃料を吸い上げる低圧燃料ポンプと、低圧燃料ポンプにより吸い上げられた燃料を気筒内へ噴射可能な圧力まで昇圧させる高圧燃料ポンプと、を備えることが知られている。   In a fuel injection control system for an internal combustion engine that directly injects fuel into a cylinder, a low-pressure fuel pump that sucks up fuel from a fuel tank and a high-pressure fuel pump that boosts the fuel sucked up by the low-pressure fuel pump to a pressure at which the fuel can be injected into the cylinder It is known to comprise.

上記したような燃料噴射制御システムにおいては、低圧燃料ポンプの作動に伴うエネルギ消費を抑えるために、低圧燃料ポンプよりも下流の圧力（フィード圧ともいう。）を可及的に低下させることが望まれている。ただし、フィード圧が燃料の飽和蒸気圧よりも低くなると、ベーパが発生する虞がある。   In the fuel injection control system as described above, in order to suppress the energy consumption accompanying the operation of the low-pressure fuel pump, it is desirable to reduce the pressure downstream of the low-pressure fuel pump (also referred to as feed pressure) as much as possible. It is rare. However, when the feed pressure is lower than the saturated vapor pressure of fuel, vapor may be generated.

これに対し、特許文献１には、高圧燃料ポンプの駆動デューティが所定値以上となった場合にベーパが発生していると判定して、フィード圧を上昇させる技術が記載されている。   On the other hand, Patent Document 1 describes a technique for determining that vapor is generated when the drive duty of a high-pressure fuel pump is equal to or greater than a predetermined value and increasing the feed pressure.

また、特許文献２には、フィードバック制御における燃料ポンプの実際の操作量に基づき、燃料ポンプの基準となる吐出特性に対する実際の吐出特性のずれを補償する学習値を学習する燃料噴射制御装置において、吐出量の指令値と学習値との関係を、非線形性を有した関係式により定める技術が記載されている。   Further, Patent Document 2 discloses a fuel injection control device that learns a learning value that compensates for a deviation of an actual discharge characteristic from a reference discharge characteristic of a fuel pump based on an actual operation amount of the fuel pump in feedback control. A technique is described in which the relationship between the discharge amount command value and the learned value is determined by a relational expression having nonlinearity.

また、特許文献３には、検出される燃圧と目標燃圧との乖離に基づき、燃料ポンプの操作態様を強制的に変更する技術が記載されている。   Patent Document 3 describes a technique for forcibly changing the operation mode of the fuel pump based on the difference between the detected fuel pressure and the target fuel pressure.

ところで、駆動デューティに基づいてベーパの発生を判定し、フィード圧を上昇させても、応答遅れなどによりフィード圧の上昇が遅れる場合がある。そうすると、ベーパが発生しなくなるまでに時間がかかる虞がある。   Incidentally, even if the occurrence of vapor is determined based on the driving duty and the feed pressure is increased, the increase in the feed pressure may be delayed due to a response delay or the like. If it does so, there exists a possibility that it may take time before vapor | steam stops generating.

特開２０１０−０７１２２４号公報JP 2010-071224 A 特開２００７−１４６６５７号公報JP 2007-146657 A 特開２００７−１３８７７４号公報JP 2007-138774 A

本発明は、上記した実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、低圧燃料ポンプと高圧燃料ポンプを備えた内燃機関の燃料噴射制御システムにおいて、ベーパの発生を抑制しつつ、フィード圧を可及的に低くすることができる技術の提供にある。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to control the feed pressure while suppressing the generation of vapor in a fuel injection control system for an internal combustion engine including a low pressure fuel pump and a high pressure fuel pump. The provision of technology that can be made as low as possible.

上記課題を達成するために本発明による内燃機関の燃料噴射制御システムは、
低圧燃料ポンプから吐出される燃料を高圧燃料ポンプにより昇圧して燃料噴射弁へ供給する内燃機関の燃料噴射制御システムにおいて、
前記高圧燃料ポンプから前記燃料噴射弁までの間で燃料の圧力を検出する圧力センサと、
前記圧力センサの検出値が目標値に近づくように、前記高圧燃料ポンプの比例積分制御を行う高圧燃料ポンプ制御部と、
前記比例積分制御における積分項が変化しないか又は減少しているときに、前記低圧燃料ポンプから前記高圧燃料ポンプまでの間の燃料の圧力であるフィード圧を低下させ、前記積分項が増加しているときに、前記フィード圧を上昇させる低圧燃料ポンプ制御部と、
前記比例積分制御における積分項が変化しないか又は減少している状態から増加に転じた後に、積分項の変化量が大きいほど、積分項の変化量に対するフィード圧の上昇量を大きくするフィード圧増加部と、
を備える。 In order to achieve the above object, a fuel injection control system for an internal combustion engine according to the present invention comprises:
In a fuel injection control system for an internal combustion engine, the fuel discharged from a low pressure fuel pump is boosted by a high pressure fuel pump and supplied to a fuel injection valve.
A pressure sensor for detecting a fuel pressure between the high-pressure fuel pump and the fuel injection valve;
A high-pressure fuel pump control unit that performs proportional-integral control of the high-pressure fuel pump so that a detection value of the pressure sensor approaches a target value;
When the integral term in the proportional integral control does not change or decreases, the feed pressure that is the fuel pressure between the low pressure fuel pump and the high pressure fuel pump is decreased, and the integral term increases. A low-pressure fuel pump controller that raises the feed pressure when
After the integral term in the proportional-integral control is changed or changed from being reduced to increasing, the feed pressure increase increases the amount of increase of the feed pressure with respect to the change amount of the integral term as the change amount of the integral term increases. And
Is provided.

高圧燃料ポンプ制御部は、例えば圧力センサの検出値（実燃圧）と、目標値と、の差が小さくなるように比例積分制御を実施する。この比例積分制御では、例えば、高圧燃料ポンプに供給する電力、または、高圧燃料ポンプの駆動デューティを操作することで、高圧燃料ポンプからの燃料の吐出圧力または吐出量を変化させる。これにより、圧力センサの検出値を変化させる。この比例積分制御を実施している場合に、低圧燃料ポンプから高圧燃料ポンプへ至る燃料経路でベーパが発生すると、比例積分制御の積分項が増加傾向を示す。この場合、フィード圧を高くすることによりベーパの発生を抑制できる。   For example, the high-pressure fuel pump control unit performs proportional-integral control so that the difference between the detected value (actual fuel pressure) of the pressure sensor and the target value becomes small. In this proportional integral control, for example, the discharge pressure or the discharge amount of the fuel from the high pressure fuel pump is changed by operating the power supplied to the high pressure fuel pump or the drive duty of the high pressure fuel pump. Thereby, the detection value of the pressure sensor is changed. When this proportional-integral control is performed, if vapor occurs in the fuel path from the low-pressure fuel pump to the high-pressure fuel pump, the integral term of the proportional-integral control tends to increase. In this case, the generation of vapor can be suppressed by increasing the feed pressure.

よって、前記積分項が変化しないか又は減少する場合に、フィード圧を低下させる。なお、前記積分項の単位時間あたりの変化量が零以下になる場合に、フィード圧を低下させてもよい。一方、前記積分項が増加する場合に、フィード圧を上昇させる。なお、前記積分項の単位時間あたりの変化量が零より大きくなる場合に、フィード圧を上昇させてもよい。そうすると、ベーパの発生を回避しつつフィード圧を必要最低限に抑えることができる。たとえば、低圧燃料ポンプ制御部は、ベーパの発生しない範囲でフィード圧がより低くなるように、低圧燃料ポンプからの燃料の吐出圧力または吐出量を変化させる。   Therefore, the feed pressure is lowered when the integral term does not change or decreases. Note that the feed pressure may be lowered when the amount of change of the integral term per unit time becomes zero or less. On the other hand, when the integral term increases, the feed pressure is increased. The feed pressure may be increased when the amount of change of the integral term per unit time is greater than zero. Then, the feed pressure can be suppressed to the minimum necessary while avoiding the generation of vapor. For example, the low-pressure fuel pump control unit changes the discharge pressure or the discharge amount of the fuel from the low-pressure fuel pump so that the feed pressure becomes lower in a range where no vapor is generated.

そして、低圧燃料ポンプ制御部によりフィード圧が制御されているときであって、積分項が変化しないか又は減少している状態から増加に転じた後に、フィード圧増加部は、フィード圧の上昇量をより大きくする。たとえば、フィード圧を、低圧燃料ポンプ制御部により設定される値よりも増加させる。すなわち、積分項の変化量が同じであっても、低圧燃料ポンプ制御部により設定されるフィード圧と、フィード圧増加部により積分項の変化量とフィード圧の上昇量との関係を変化させたときのフィード圧と、は異なる。このように、フィード圧を増加させることで、ベーパの発生を速やかに抑制することができるため、高圧燃料ポンプよりも下流の燃料の圧力の変動を速やかに抑制できる。これにより、ベーパの発生を抑制しつつ、フィード圧を可及的に低くすることができる。   Then, when the feed pressure is controlled by the low-pressure fuel pump control unit and the integral term has not changed or decreased, the feed pressure increasing unit is configured to increase the feed pressure. To make it larger. For example, the feed pressure is increased from a value set by the low-pressure fuel pump control unit. That is, even if the change amount of the integral term is the same, the relationship between the feed pressure set by the low-pressure fuel pump control unit and the change amount of the integral term and the increase amount of the feed pressure is changed by the feed pressure increasing unit. It is different from the feed pressure at the time. In this way, by increasing the feed pressure, it is possible to quickly suppress the generation of vapor, and thus it is possible to quickly suppress fluctuations in the pressure of fuel downstream from the high-pressure fuel pump. Thereby, the feed pressure can be made as low as possible while suppressing the generation of vapor.

また、本発明においては、前記フィード圧増加部は、積分項の変化量が所定量以上の場合には、積分項の変化量が所定量未満の場合よりも、積分項の変化量に対するフィード圧の上昇量を大きくすることができる。   Further, in the present invention, the feed pressure increasing unit may increase the feed pressure relative to the change amount of the integral term when the change amount of the integral term is greater than or equal to a predetermined amount, rather than when the change amount of the integral term is less than the predetermined amount. Can be increased.

すなわち、積分項の変化量が大きくなるほどフィード圧の上昇量が大きくされるが、このフィード圧の上昇量を大きくする程度が、積分項の変化量が所定量以上の場合のほうが、積分項の変化量が所定量未満の場合よりも、大きい。たとえば、積分項の変化量が正値で且つ所定量未満の場合には、低圧燃料ポンプ制御部によりフィード圧が設定される。一方、積分項の変化量が所定量以上の場合には、仮に低圧燃料ポンプ制御部によりフィード圧が設定されたときのフィード圧よりも、高いフィード圧とされる。たとえば、フィード圧増加部は、低圧燃料ポンプの駆動デューティを、低圧燃料ポンプ制御部により設定される値よりも、所定値だけ大きくしてもよい。なお、所定量は、高圧燃料ポンプの吐出圧力の変動が許容範囲を超える値とすることができる。このようにして、ベーパの発生を抑制しつつ、フィード圧を可及的に低くすることができる。   In other words, the amount of increase in the feed pressure increases as the amount of change in the integral term increases, but the amount of increase in the amount of increase in the feed pressure is greater when the amount of change in the integral term is greater than or equal to a predetermined amount. The amount of change is larger than when it is less than a predetermined amount. For example, when the change amount of the integral term is a positive value and less than a predetermined amount, the feed pressure is set by the low-pressure fuel pump control unit. On the other hand, when the change amount of the integral term is equal to or larger than the predetermined amount, the feed pressure is higher than the feed pressure when the feed pressure is set by the low-pressure fuel pump control unit. For example, the feed pressure increasing unit may increase the driving duty of the low-pressure fuel pump by a predetermined value than the value set by the low-pressure fuel pump control unit. The predetermined amount can be a value at which the variation in the discharge pressure of the high-pressure fuel pump exceeds the allowable range. In this way, the feed pressure can be made as low as possible while suppressing the generation of vapor.

また、本発明においては、前記低圧燃料ポンプ制御部は、前記比例積分制御における積分項の変化量に係数を乗算した値に基づいてフィード圧を高くし、
前記フィード圧増加部は、前記積分項の変化量が大きくなるほど、前記係数を大きくすることができる。 In the present invention, the low-pressure fuel pump control unit increases the feed pressure based on a value obtained by multiplying the change amount of the integral term in the proportional integral control by a coefficient,
The feed pressure increasing unit can increase the coefficient as the change amount of the integral term increases.

すなわち、積分項の変化量が大きくなるほど、フィード圧の上昇度合いを大きくする。そうすると、積分項の変化量が大きくなるほど、単位時間当たりのフィード圧の上昇量が大きくなる。これにより、ペーパの発生が速やかに抑制される。すなわち、ベーパの発生を抑制しつつ、フィード圧を可及的に低くすることができる。   That is, as the change amount of the integral term increases, the degree of increase in the feed pressure is increased. Then, the amount of increase in the feed pressure per unit time increases as the change amount of the integral term increases. Thereby, the occurrence of paper is quickly suppressed. That is, the feed pressure can be made as low as possible while suppressing the generation of vapor.

本発明によれば、低圧燃料ポンプと高圧燃料ポンプを備えた内燃機関の燃料噴射制御システムにおいて、ベーパの発生を抑制しつつ、フィード圧を可及的に低くすることができる。   According to the present invention, in a fuel injection control system for an internal combustion engine including a low pressure fuel pump and a high pressure fuel pump, the feed pressure can be made as low as possible while suppressing the generation of vapor.

内燃機関の燃料噴射制御システムの概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the fuel-injection control system of an internal combustion engine. 低圧燃料ポンプの吐出圧力（フィード圧）Ｐｌを連続的に低下させた場合における積分項Ｉｔと高圧燃料通路５内の燃料圧力Ｐｈの挙動を示す図である。It is a figure which shows the behavior of the integral term It and the fuel pressure Ph in the high pressure fuel passage 5 when the discharge pressure (feed pressure) Pl of the low pressure fuel pump is continuously reduced. 低圧燃料ポンプのフィード圧Ｐｌを必要最低限の値まで低下させるフィード圧制御のフローを示したフローチャートである。It is the flowchart which showed the flow of the feed pressure control which reduces the feed pressure Pl of a low-pressure fuel pump to the minimum required value. 図３に示したフィード圧制御が実行されたときのフィード圧Ｐｌと積分項Ｉｔと高圧燃料ポンプの吐出圧力Ｐｈと空燃比との挙動を示す図である。It is a figure which shows the behavior of feed pressure Pl, integral term It, the discharge pressure Ph of a high-pressure fuel pump, and an air fuel ratio when the feed pressure control shown in FIG. 3 is performed. 高圧燃料通路内の燃料圧力Ｐｈ、積分項Ｉｔの変化量ΔＩｔ、フィード圧Ｐｌの推移を示したタイムチャートである。6 is a time chart showing changes in fuel pressure Ph in the high-pressure fuel passage, change amount ΔIt in integral term It, and feed pressure Pl. 増加制御のフローを示したフローチャートである。It is the flowchart which showed the flow of increase control. 実施例２に係る高圧燃料通路内の燃料圧力Ｐｈ、積分項Ｉｔの変化量ΔＩｔ、フィード圧Ｐｌの推移を示したタイムチャートである。6 is a time chart showing changes in a fuel pressure Ph, a change amount ΔIt in an integral term It, and a feed pressure Pl in a high-pressure fuel passage according to a second embodiment.

以下、本発明の具体的な実施形態について図面に基づいて説明する。本実施形態に記載される構成部品の寸法、材質、形状、相対配置等は、特に記載がない限り発明の技術的範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。   Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the components described in the present embodiment are not intended to limit the technical scope of the invention to those unless otherwise specified.

＜実施例１＞
図１は、内燃機関の燃料噴射制御システムの概略構成を示す図である。図１に示す燃料噴射制御システムは、直列４気筒の内燃機関に適用される燃料噴射制御システムであり、低圧燃料ポンプ１と、高圧燃料ポンプ２とを備えている。なお、内燃機関の気筒数は、４つに限られず、５つ以上であってもよく、或いは３つ以下であってもよい。 <Example 1>
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a fuel injection control system for an internal combustion engine. The fuel injection control system shown in FIG. 1 is a fuel injection control system applied to an in-line four-cylinder internal combustion engine, and includes a low-pressure fuel pump 1 and a high-pressure fuel pump 2. Note that the number of cylinders of the internal combustion engine is not limited to four, and may be five or more, or may be three or less.

低圧燃料ポンプ１は、燃料タンク３に貯留されている燃料を汲み上げるためのポンプであり、電力により駆動されるタービン式ポンプ（ウェスコ式ポンプ）である。低圧燃料ポンプ１から吐出された燃料は、低圧燃料通路４によって高圧燃料ポンプ２の吸入口へ導かれる。   The low-pressure fuel pump 1 is a pump for pumping up fuel stored in the fuel tank 3 and is a turbine pump (Wesco pump) driven by electric power. The fuel discharged from the low pressure fuel pump 1 is guided to the suction port of the high pressure fuel pump 2 through the low pressure fuel passage 4.

高圧燃料ポンプ２は、低圧燃料ポンプ１から吐出された燃料を昇圧するためのポンプであり、内燃機関の動力（たとえば、カムシャフトの回転力）により駆動される往復式のポンプ（プランジャー式ポンプ）である。高圧燃料ポンプ２の吸入口には、該吸入口の導通と閉塞とを切り換える吸入弁２ａが設けられている。吸入弁２ａは、電磁駆動式の弁機構
であり、プランジャの位置に対する開閉タイミングを変更することによって高圧燃料ポンプ２の吐出量（吐出圧力としてもよい）を変更する。また、高圧燃料ポンプ２の吐出口には、高圧燃料通路５の一端が接続されている。高圧燃料通路５の他端は、デリバリパイプ６に接続されている。 The high-pressure fuel pump 2 is a pump for boosting the fuel discharged from the low-pressure fuel pump 1, and is a reciprocating pump (plunger pump) driven by the power of the internal combustion engine (for example, the rotational force of the camshaft). ). A suction valve 2 a for switching between conduction and blockage of the suction port is provided at the suction port of the high-pressure fuel pump 2. The suction valve 2a is an electromagnetically driven valve mechanism, and changes the discharge amount (may be the discharge pressure) of the high-pressure fuel pump 2 by changing the opening / closing timing with respect to the position of the plunger. One end of the high-pressure fuel passage 5 is connected to the discharge port of the high-pressure fuel pump 2. The other end of the high pressure fuel passage 5 is connected to a delivery pipe 6.

デリバリパイプ６には、４つの燃料噴射弁７が接続されており、高圧燃料ポンプ２からデリバリパイプ６へ圧送された高圧の燃料が各燃料噴射弁７へ分配される。燃料噴射弁７は、内燃機関の気筒内へ直接燃料を噴射する。   Four fuel injection valves 7 are connected to the delivery pipe 6, and high-pressure fuel pumped from the high-pressure fuel pump 2 to the delivery pipe 6 is distributed to each fuel injection valve 7. The fuel injection valve 7 directly injects fuel into the cylinder of the internal combustion engine.

なお、上記した燃料噴射弁７のような筒内噴射用の燃料噴射弁に加え、吸気通路（吸気ポート）内へ燃料を噴射するためのポート噴射用の燃料噴射弁が内燃機関に取り付けられている場合は、低圧燃料通路４の途中から分岐してポート噴射用のデリバリパイプへ低圧の燃料が供給されるように構成されてもよい。   In addition to the in-cylinder fuel injection valve such as the fuel injection valve 7 described above, a port injection fuel injection valve for injecting fuel into the intake passage (intake port) is attached to the internal combustion engine. If so, the low pressure fuel passage 4 may be branched from the middle to supply the low pressure fuel to the port injection delivery pipe.

上記した低圧燃料通路４の途中には、パルセーションダンパ１１が配置されている。パルセーションダンパ１１は、前記高圧燃料ポンプ２の動作（吸引動作と吐出動作）に起因する燃料の脈動を減衰するものである。また、上記した低圧燃料通路４の途中には、分岐通路８の一端が接続されている。分岐通路８の他端は、燃料タンク３に接続されている。分岐通路８の途中には、プレッシャーレギュレータ９が設けられている。プレッシャーレギュレータ９は、低圧燃料通路４内の圧力（燃料圧力）が所定値を超えたときに開弁することにより、低圧燃料通路４内の余剰の燃料が分岐通路８を介して燃料タンク３へ戻るように構成される。   A pulsation damper 11 is disposed in the middle of the low-pressure fuel passage 4 described above. The pulsation damper 11 attenuates fuel pulsation caused by the operation (suction operation and discharge operation) of the high-pressure fuel pump 2. One end of the branch passage 8 is connected to the low-pressure fuel passage 4 in the middle. The other end of the branch passage 8 is connected to the fuel tank 3. A pressure regulator 9 is provided in the middle of the branch passage 8. The pressure regulator 9 opens when the pressure (fuel pressure) in the low-pressure fuel passage 4 exceeds a predetermined value, so that excess fuel in the low-pressure fuel passage 4 passes to the fuel tank 3 via the branch passage 8. Configured to return.

上記した高圧燃料通路５の途中には、チェック弁１０が配置されている。チェック弁１０は、前記高圧燃料ポンプ２の吐出口から前記デリバリパイプ６へ向かう流れを許容し、前記デリバリパイプ６から前記高圧燃料ポンプ２の吐出口へ向かう流れを規制する。   A check valve 10 is disposed in the middle of the high-pressure fuel passage 5 described above. The check valve 10 allows a flow from the discharge port of the high-pressure fuel pump 2 to the delivery pipe 6 and restricts a flow from the delivery pipe 6 to the discharge port of the high-pressure fuel pump 2.

上記したデリバリパイプ６には、該デリバリパイプ６内の余剰の燃料を前記燃料タンク３へ戻すためのリターン通路１２が接続されている。リターン通路１２の途中には、該リターン通路１２の導通と遮断とを切り換えるリリーフ弁１３弁が配置されている。リリーフ弁１３は、電動式または電磁駆動式の弁機構であり、デリバリパイプ６内の燃料圧力が目標値を超えたときに開弁される。   Connected to the delivery pipe 6 is a return passage 12 for returning surplus fuel in the delivery pipe 6 to the fuel tank 3. In the middle of the return passage 12, a relief valve 13 that switches between return and passage of the return passage 12 is disposed. The relief valve 13 is an electric or electromagnetically driven valve mechanism, and is opened when the fuel pressure in the delivery pipe 6 exceeds a target value.

前記リターン通路１２の途中には、連通路１４の一端が接続されている。前記連通路１４の他端は、前記高圧燃料ポンプ２に接続されている。この連通路１４は、前記高圧燃料ポンプ２から排出される余剰燃料を前記リターン通路１２へ導くための通路である。   One end of the communication path 14 is connected to the return path 12. The other end of the communication path 14 is connected to the high-pressure fuel pump 2. The communication passage 14 is a passage for guiding excess fuel discharged from the high-pressure fuel pump 2 to the return passage 12.

ここで、本実施例における燃料供給システムは、上記した各機器を電気的に制御するためのＥＣＵ１５を備えている。ＥＣＵ１５は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、バックアップＲＡＭなどを備えた電子制御ユニットである。ＥＣＵ１５は、圧力センサ１６、吸気温度センサ１７、アクセルポジションセンサ１８、クランクポジションセンサ１９、冷却水温度センサ２０などの各種センサと電気的に接続されている。   Here, the fuel supply system in the present embodiment includes an ECU 15 for electrically controlling the above-described devices. The ECU 15 is an electronic control unit that includes a CPU, ROM, RAM, backup RAM, and the like. The ECU 15 is electrically connected to various sensors such as a pressure sensor 16, an intake air temperature sensor 17, an accelerator position sensor 18, a crank position sensor 19, and a coolant temperature sensor 20.

圧力センサ１６は、デリバリパイプ６内の燃料圧力（高圧燃料ポンプの吐出圧力）Ｐｈに相関した電気信号を出力するセンサである。圧力センサ１６によれば、高圧燃料ポンプ２と燃料噴射弁７との間の燃料の圧力を検出できる。吸気温度センサ１７は、内燃機関に吸入される空気の温度に相関した電気信号を出力する。吸気温度センサ１７によれば、内燃機関の吸気温度を検出することができる。アクセルポジションセンサ１８は、アクセルペダルの操作量（アクセル開度）に相関した電気信号を出力する。アクセルポジションセンサ１８の出力信号により、内燃機関の負荷が検出される。クランクポジションセンサ１
９は、内燃機関の出力軸（クランクシャフト）の回転位置に相関した電気信号を出力するセンサである。クランクポジションセンサ１９の出力信号により、内燃機関の回転数が検出される。冷却水温度センサ２０は、内燃機関の冷却水の温度に相関した電気信号を出力する。冷却水温度センサ２０によれば、内燃機関の冷却水温度、または、内燃機関の温度を検出することができる。 The pressure sensor 16 is a sensor that outputs an electrical signal correlated with the fuel pressure (discharge pressure of the high-pressure fuel pump) Ph in the delivery pipe 6. According to the pressure sensor 16, the pressure of the fuel between the high-pressure fuel pump 2 and the fuel injection valve 7 can be detected. The intake air temperature sensor 17 outputs an electrical signal correlated with the temperature of air taken into the internal combustion engine. The intake air temperature sensor 17 can detect the intake air temperature of the internal combustion engine. The accelerator position sensor 18 outputs an electrical signal correlated with the operation amount (accelerator opening) of the accelerator pedal. The load of the internal combustion engine is detected from the output signal of the accelerator position sensor 18. Crank position sensor 1
Reference numeral 9 denotes a sensor that outputs an electrical signal correlated with the rotational position of the output shaft (crankshaft) of the internal combustion engine. The rotational speed of the internal combustion engine is detected from the output signal of the crank position sensor 19. The coolant temperature sensor 20 outputs an electrical signal correlated with the coolant temperature of the internal combustion engine. The coolant temperature sensor 20 can detect the coolant temperature of the internal combustion engine or the temperature of the internal combustion engine.

ＥＣＵ１５は、上記した各種センサの出力信号に基づいて、低圧燃料ポンプ１や吸入弁２ａを制御する。たとえば、ＥＣＵ１５は、圧力センサ１６の検出値（実燃圧）が目標値に収束するように、吸入弁２ａの開閉タイミングを調整する。その際、ＥＣＵ１５は、吸入弁２ａの駆動デューティ（ソレノイドの通電時間と非通電時間との比）を変化させることで、実燃圧と目標値との差に基づく比例積分制御（ＰＩ制御）を行う。なお、この比例積分制御は、以下、高圧燃料ポンプ２の比例積分制御ともいう。また、吸入弁２ａの駆動デューティは、高圧燃料ポンプ２の駆動デューティともいう。なお、前記した目標値は、燃料噴射弁７の目標燃料噴射量に応じて定められる値である。また、本実施例では、吸入弁２ａの開閉タイミングを調整することで実燃圧を目標値に近付けている。これに対し、高圧燃料ポンプ２への供給電力を調整することで該高圧燃料ポンプ２からの吐出量を調整可能な場合もある。この場合には、高圧燃料ポンプ２への供給電力を調整することで実燃圧を目標値に近付けてもよい。つまり、比例積分制御により供給電力を変化させてもよい。   The ECU 15 controls the low-pressure fuel pump 1 and the intake valve 2a based on the output signals of the various sensors described above. For example, the ECU 15 adjusts the opening / closing timing of the intake valve 2a so that the detection value (actual fuel pressure) of the pressure sensor 16 converges to the target value. At that time, the ECU 15 performs proportional integral control (PI control) based on the difference between the actual fuel pressure and the target value by changing the drive duty of the intake valve 2a (ratio between solenoid energization time and non-energization time). . This proportional integral control is also referred to as proportional integral control of the high-pressure fuel pump 2 hereinafter. The drive duty of the intake valve 2 a is also referred to as the drive duty of the high-pressure fuel pump 2. The target value described above is a value determined according to the target fuel injection amount of the fuel injection valve 7. In this embodiment, the actual fuel pressure is brought close to the target value by adjusting the opening / closing timing of the intake valve 2a. On the other hand, the discharge amount from the high-pressure fuel pump 2 may be adjusted by adjusting the power supplied to the high-pressure fuel pump 2. In this case, the actual fuel pressure may be brought close to the target value by adjusting the power supplied to the high-pressure fuel pump 2. That is, the supplied power may be changed by proportional integral control.

上記した比例積分制御において、ＥＣＵ１５は、目標燃料噴射量に応じて定まるフィードフォワード項と、実燃圧と目標値との差（以下、「燃圧差」ともいう）の大きさに応じて定める比例項と、実燃圧と目標値との差の一部を積算した積分項と、を加算することにより、高圧燃料ポンプ２の駆動デューティを算出する。なお、本実施例においては、このように高圧燃料ポンプ２の駆動デューティを算出するＥＣＵ１５が、本発明に係る高圧燃料ポンプ制御部に相当する。   In the proportional-integral control described above, the ECU 15 determines the feed-forward term determined according to the target fuel injection amount and the proportional term determined according to the difference between the actual fuel pressure and the target value (hereinafter also referred to as “fuel pressure difference”). Then, the drive duty of the high-pressure fuel pump 2 is calculated by adding the integral term obtained by integrating a part of the difference between the actual fuel pressure and the target value. In this embodiment, the ECU 15 that calculates the drive duty of the high-pressure fuel pump 2 corresponds to the high-pressure fuel pump control unit according to the present invention.

なお、目標燃料噴射量とフィードフォワード項との関係、および、上記した燃圧差と比例項との関係は、予め実験などを利用した適合作業によって定められるものとする。また、上記した燃圧差のうち、積分項に加算される量の割合についても、予め実験などを利用した適合作業によって定められるものとする。   It should be noted that the relationship between the target fuel injection amount and the feed forward term and the relationship between the fuel pressure difference and the proportional term are determined in advance by an adaptation operation using experiments or the like. In addition, the ratio of the amount added to the integral term in the fuel pressure difference described above is also determined in advance by an adaptation operation using an experiment or the like.

また、ＥＣＵ１５は、低圧燃料ポンプ１の消費電力を可及的に低減するために、低圧燃料ポンプ１の吐出圧力（フィード圧）を必要最低限の値まで低下させるフィード圧制御を実行する。なお、フィード圧の必要最低限の値は、ベーパが発生しないフィード圧の下限値としてもよい。   In addition, the ECU 15 executes feed pressure control for reducing the discharge pressure (feed pressure) of the low-pressure fuel pump 1 to a necessary minimum value in order to reduce the power consumption of the low-pressure fuel pump 1 as much as possible. Note that the minimum necessary value of the feed pressure may be a lower limit value of the feed pressure at which no vapor is generated.

具体的には、ＥＣＵ１５は、以下の式（１）にしたがって、低圧燃料ポンプ１の駆動デューティＩｄを演算する。なお、低圧燃料ポンプ１の駆動デューティＩｄの大きさは、低圧燃料ポンプ１のフィード圧Ｐｌに比例するものとする。すなわち、低圧燃料ポンプ１の駆動デューティＩｄを大きくするほど、フィード圧Ｐｌが高くなる。
Ｉｄ＝Ｉｄｏｌｄ＋ΔＩｔ＊Ｆ−Ｃｄｗｎ・・・（１）
式（１）中のＩｄｏｌｄは、低圧燃料ポンプ１の駆動デューティＩｄの前回の計算値である。式（１）中のΔＩｔは、前記比例積分制御に用いられる積分項Ｉｔの変化量ΔＩｔ（たとえば、高圧燃料ポンプ２の駆動デューティの前回の演算に用いられた積分項Ｉｔｏｌｄと今回の演算に用いられた積分項Ｉｔとの差（Ｉｔ−Ｉｔｏｌｄ））である。また、積分項Ｉｔの変化量ΔＩｔは、単位時間当たりの積分項Ｉｔの変化量としてもよい。式（１）中のＦは、補正係数である。なお、補正係数Ｆとしては、積分項Ｉｔの変化量ΔＩｔが正値であるときは１以上の増加係数Ｆｉが使用され、積分項Ｉｔの変化量ΔＩｔが負値であるときは１未満の減少係数Ｆｄが使用される。また、式（１）中のＣｄｗｎは、低下
定数である。この低下定数Ｃｄｗｎは、低圧燃料ポンプ１の吐出圧力を低下させるために設定される。なお、低圧燃料ポンプ１の吐出圧力が急速に低下すると、低圧燃料通路４内の燃料圧力が燃料の飽和蒸気圧を大幅に下回る可能性がある。その場合、低圧燃料通路４内に多量のベーパが発生し、高圧燃料ポンプ２の吸引不良や吐出不良が誘発される。そのため、低下定数Ｃｄｗｎは、低圧燃料通路４内の燃料圧力が飽和蒸気圧を大幅に下回らない範囲で最大の値に設定されることが望ましく、予め実験などの適合処理により求めておく。 Specifically, the ECU 15 calculates the drive duty Id of the low-pressure fuel pump 1 according to the following equation (1). Note that the magnitude of the drive duty Id of the low-pressure fuel pump 1 is proportional to the feed pressure Pl of the low-pressure fuel pump 1. That is, the feed pressure Pl increases as the drive duty Id of the low-pressure fuel pump 1 increases.
Id = Idold + ΔIt * F−Cdwn (1)
Iold in the equation (1) is the previous calculated value of the drive duty Id of the low-pressure fuel pump 1. ΔIt in the equation (1) is the change amount ΔIt of the integral term It used for the proportional integral control (for example, the integral term Itold used for the previous calculation of the driving duty of the high-pressure fuel pump 2 and the current calculation) (It-Itold)). Further, the change amount ΔIt of the integral term It may be a change amount of the integral term It per unit time. F in the equation (1) is a correction coefficient. As the correction coefficient F, an increase coefficient Fi of 1 or more is used when the change amount ΔIt of the integral term It is a positive value, and a decrease of less than 1 when the change amount ΔIt of the integral term It is a negative value. A factor Fd is used. Moreover, Cdwn in Formula (1) is a decreasing constant. This reduction constant Cdwn is set to reduce the discharge pressure of the low-pressure fuel pump 1. Note that when the discharge pressure of the low-pressure fuel pump 1 rapidly decreases, the fuel pressure in the low-pressure fuel passage 4 may be significantly lower than the saturated vapor pressure of the fuel. In that case, a large amount of vapor is generated in the low-pressure fuel passage 4, and suction failure and discharge failure of the high-pressure fuel pump 2 are induced. For this reason, the lowering constant Cdwn is desirably set to the maximum value in a range where the fuel pressure in the low pressure fuel passage 4 is not significantly lower than the saturated vapor pressure, and is obtained in advance by an adaptation process such as an experiment.

上記した式（１）にしたがって低圧燃料ポンプ１の駆動デューティＩｄが決定されると、前記積分項Ｉｔが増加傾向を示すとき（ΔＩｔ＞０）は低圧燃料ポンプ１の駆動デューティＩｄが増加（フィード圧Ｐｌが上昇）し、前記積分項Ｉｔが減少傾向又は一定値を示すとき（ΔＩｔ≦０）は低圧燃料ポンプ１の駆動デューティＩｄが減少（フィード圧Ｐｌが低下）することになる。   When the drive duty Id of the low-pressure fuel pump 1 is determined according to the above equation (1), the drive duty Id of the low-pressure fuel pump 1 increases (feed) when the integral term It shows an increasing tendency (ΔIt> 0). When the pressure Pl increases) and the integral term It shows a decreasing tendency or a constant value (ΔIt ≦ 0), the driving duty Id of the low-pressure fuel pump 1 decreases (the feed pressure Pl decreases).

前記積分項Ｉｔは、低圧燃料通路４にベーパが発生したとき、言い換えると、低圧燃料通路４内の燃料圧力が燃料の飽和蒸気圧を下回ったときに、増加傾向を示す。ここで、図２は、低圧燃料ポンプ１の吐出圧力（フィード圧）Ｐｌを連続的に低下させた場合における積分項Ｉｔと高圧燃料通路５内の燃料圧力Ｐｈの挙動を示す図である。   The integral term It shows an increasing tendency when vapor is generated in the low-pressure fuel passage 4, in other words, when the fuel pressure in the low-pressure fuel passage 4 is lower than the saturated vapor pressure of the fuel. Here, FIG. 2 is a diagram showing the behavior of the integral term It and the fuel pressure Ph in the high-pressure fuel passage 5 when the discharge pressure (feed pressure) Pl of the low-pressure fuel pump 1 is continuously reduced.

図２において、フィード圧Ｐｌが飽和蒸気圧を下回ると（図２中のｔ１）、積分項Ｉｔが緩やかな増加傾向を示す。その後、フィード圧Ｐｌがさらに低下されると、高圧燃料ポンプ２の吸引不良または吐出不良が発生する（図２中のｔ２）。高圧燃料ポンプ２の吸引不良または吐出量が発生すると、積分項Ｉｔの増加速度が大きくなるとともに、高圧燃料通路５内の燃料圧力Ｐｈが低下する。   In FIG. 2, when the feed pressure Pl falls below the saturated vapor pressure (t1 in FIG. 2), the integral term It shows a moderate increasing tendency. Thereafter, when the feed pressure Pl is further reduced, a suction failure or discharge failure of the high-pressure fuel pump 2 occurs (t2 in FIG. 2). When the suction failure or the discharge amount of the high-pressure fuel pump 2 occurs, the rate of increase of the integral term It increases and the fuel pressure Ph in the high-pressure fuel passage 5 decreases.

よって、上記した式（１）により低圧燃料ポンプ１の駆動デューティＩｄが決定されると、前記積分項Ｉｔが増加傾向を示すとき（ΔＩｔ＞０）は低圧燃料ポンプ１のフィード圧Ｐｌが上昇する。また、前記積分項Ｉｔが一定又は減少傾向を示すとき（ΔＩｔ≦０）は低圧燃料ポンプ１のフィード圧Ｐｌが低下する。このため、ベーパの発生に起因した高圧燃料ポンプ２の吸引不良や吐出不良を抑制しつつ、低圧燃料ポンプのフィード圧Ｐｌを必要最低限の値まで低下させることができる。なお、本実施例においては上記式（１）にしたがって低圧燃料ポンプ１の駆動デューティＩｄを調整するＥＣＵ１５が、本発明に係る低圧燃料ポンプ制御部に相当する。また、積分項Ｉｔが増加傾向を示すときに低圧燃料ポンプ１のフィード圧Ｐｌが上昇され、積分項Ｉｔが一定又は減少傾向を示すときに低圧燃料ポンプ１のフィード圧Ｐｌが低下されるのであれば、上記式（１）以外の計算式を採用してもよい。   Therefore, when the drive duty Id of the low-pressure fuel pump 1 is determined by the above equation (1), the feed pressure Pl of the low-pressure fuel pump 1 increases when the integral term It shows an increasing tendency (ΔIt> 0). . Further, when the integral term It shows a constant or decreasing tendency (ΔIt ≦ 0), the feed pressure Pl of the low-pressure fuel pump 1 decreases. For this reason, it is possible to reduce the feed pressure Pl of the low-pressure fuel pump to a necessary minimum value while suppressing suction failure and discharge failure of the high-pressure fuel pump 2 due to the generation of vapor. In this embodiment, the ECU 15 that adjusts the drive duty Id of the low-pressure fuel pump 1 according to the above equation (1) corresponds to the low-pressure fuel pump control unit according to the present invention. Further, the feed pressure Pl of the low-pressure fuel pump 1 is increased when the integral term It shows an increasing tendency, and the feed pressure Pl of the low-pressure fuel pump 1 is reduced when the integral term It shows a constant or decreasing tendency. For example, a calculation formula other than the above formula (1) may be adopted.

図３は、低圧燃料ポンプのフィード圧Ｐｌを必要最低限の値まで低下させるフィード圧制御のフローを示したフローチャートである。このルーチンは、予めＥＣＵ１５のＲＯＭに記憶されており、内燃機関の始動（たとえば、イグニションスイッチがオフからオンへ切り換えられたとき）をトリガとして実行される。   FIG. 3 is a flowchart showing a flow of feed pressure control for reducing the feed pressure Pl of the low-pressure fuel pump to a necessary minimum value. This routine is stored in advance in the ROM of the ECU 15, and is executed with the start of the internal combustion engine (for example, when the ignition switch is switched from OFF to ON) as a trigger.

図３に示したルーチンにおいて、ＥＣＵ１５は、先ずステップＳ１０１の処理を実行する。すなわち、ＥＣＵ１５は、低圧燃料ポンプ１の駆動デューティＩｄを初期値Ｉｄ０に設定する。この初期値Ｉｄ０は、予め最適値を実験等により求めてＥＣＵ１５に記憶しておく。   In the routine shown in FIG. 3, the ECU 15 first executes the process of step S101. That is, the ECU 15 sets the drive duty Id of the low-pressure fuel pump 1 to the initial value Id0. As this initial value Id0, an optimum value is obtained in advance by experiments or the like and stored in the ECU 15.

ステップＳ１０２では、ＥＣＵ１５は、高圧燃料ポンプ２の駆動デューティの演算に用いられた積分項Ｉｔの値を読み込む。続いて、ＥＣＵ１５は、前記ステップＳ１０２で読み込まれた積分項Ｉｔから前回の積分項Ｉｔｏｌｄを減算することにより、変化量ΔＩｔ
（＝Ｉｔ−Ｉｔｏｌｄ）を算出する。 In step S102, the ECU 15 reads the value of the integral term It used for calculating the drive duty of the high-pressure fuel pump 2. Subsequently, the ECU 15 subtracts the previous integral term Itold from the integral term It read in step S102, thereby changing the amount of change ΔIt.
(= It-Itold) is calculated.

ステップＳ１０３では、ＥＣＵ１５は、前記ステップＳ１０２で算出された変化量ΔＩｔと低下定数Ｃｄｗｎを用いて、低圧燃料ポンプ１の駆動デューティＩｄを演算する。その際、ＥＣＵ１５は、上記した式（１）にしたがって低圧燃料ポンプ１の駆動デューティＩｄを演算する。   In step S103, the ECU 15 calculates the drive duty Id of the low-pressure fuel pump 1 using the change amount ΔIt calculated in step S102 and the decrease constant Cdwn. At that time, the ECU 15 calculates the drive duty Id of the low-pressure fuel pump 1 according to the above-described equation (1).

ここで、前記変化量ΔＩｔが正の値を示すとき（積分項Ｉｔが増加傾向を示すとき）は、低圧燃料ポンプ１の駆動デューティＩｄを増加させる。その場合、低圧燃料ポンプ１の吐出圧力（フィード圧）Ｐｌが上昇する。一方、前記変化量ΔＩｔが零であるとき（積分項Ｉｔが一定であるとき）、または前記積分項Ｉｔが負の値を示すとき（積分項Ｉｔが減少傾向にあるとき）は、低圧燃料ポンプ１の駆動デューティＩｄを減少させる。その場合、低圧燃料ポンプ１の吐出圧力（フィード圧）Ｐｌが低下する。   Here, when the change amount ΔIt shows a positive value (when the integral term It shows an increasing tendency), the drive duty Id of the low-pressure fuel pump 1 is increased. In that case, the discharge pressure (feed pressure) Pl of the low-pressure fuel pump 1 increases. On the other hand, when the change amount ΔIt is zero (when the integral term It is constant) or when the integral term It shows a negative value (when the integral term It tends to decrease), the low-pressure fuel pump 1 drive duty Id is decreased. In that case, the discharge pressure (feed pressure) Pl of the low-pressure fuel pump 1 decreases.

次に、ステップＳ１０４では、ＥＣＵ１５は、前記ステップＳ１０３で求められた低圧燃料ポンプ１の駆動デューティＩｄのガード処理を実行する。すなわち、ＥＣＵ１５は、前記ステップＳ１０３で求められた低圧燃料ポンプ１の駆動デューティＩｄが下限値以上かつ上限値以下の値であるか否かを判別する。前記ステップＳ１０３で求められた低圧燃料ポンプ１の駆動デューティＩｄが下限値以上かつ上限値以下の値であるときは、ＥＣＵ１５は、前記駆動デューティＩｄを目標駆動デューティＩｄｔｒｇに定める。前記駆動デューティＩｄが上限値を超える場合は、ＥＣＵ１５は、目標駆動デューティＩｄｔｒｇを上限値と同じ値に定める。前記駆動デューティＩｄが下限値を下回る場合は、ＥＣＵ１５は、目標駆動デューティＩｄｔｒｇを下限値と同じ値に定める。   Next, in step S104, the ECU 15 executes a guard process for the drive duty Id of the low-pressure fuel pump 1 obtained in step S103. That is, the ECU 15 determines whether or not the driving duty Id of the low-pressure fuel pump 1 obtained in step S103 is a value not less than the lower limit value and not more than the upper limit value. When the drive duty Id of the low-pressure fuel pump 1 obtained in step S103 is a value not less than the lower limit value and not more than the upper limit value, the ECU 15 determines the drive duty Id as the target drive duty Idtrg. When the drive duty Id exceeds the upper limit value, the ECU 15 sets the target drive duty Idtrg to the same value as the upper limit value. When the drive duty Id is less than the lower limit value, the ECU 15 sets the target drive duty Idtrg to the same value as the lower limit value.

ステップＳ１０５では、ＥＣＵ１５は、前記ステップＳ１０４で定められた目標駆動デューティＩｄｔｒｇを低圧燃料ポンプ１に印加することにより、低圧燃料ポンプ１を駆動させる。なお、ＥＣＵ１５は、ステップＳ１０５の処理を実行した後に、ステップＳ１０２以降の処理を繰り返し実行する。   In step S105, the ECU 15 drives the low-pressure fuel pump 1 by applying the target drive duty Idtrg determined in step S104 to the low-pressure fuel pump 1. Note that the ECU 15 repeatedly executes the processes after step S102 after executing the process of step S105.

以上述べたようにＥＣＵ１５が図３に示したフィード圧制御を実行すると、積分項Ｉｔが一定または低下傾向を示すとき（変化量ΔＩｔが零以下の値になるとき）は、低圧燃料ポンプ１の吐出圧力が低下される。一方、積分項Ｉｔが増加傾向を示すとき（変化量ΔＩｔが正の値を示すとき）は、低圧燃料ポンプ１の吐出圧力が上昇される。   As described above, when the ECU 15 executes the feed pressure control shown in FIG. 3, when the integral term It shows a constant or decreasing tendency (when the variation ΔIt becomes a value less than or equal to zero), the low pressure fuel pump 1 The discharge pressure is reduced. On the other hand, when the integral term It shows an increasing tendency (when the change amount ΔIt shows a positive value), the discharge pressure of the low-pressure fuel pump 1 is increased.

したがって、本実施例によれば、低圧燃料通路４内に多量のベーパが発生する前（ベーパが発生し始めたときとしてもよい）にフィード圧Ｐｌの低下を停止させることができる。その結果、図４に示すように、高圧燃料ポンプの吐出圧力Ｐｈの大幅な低下や空燃比の乱れを招くことなく、フィード圧Ｐｌを可及的に低下させることが可能になる。ここで、図４は、図３に示したフィード圧制御が実行されたときのフィード圧Ｐｌと積分項Ｉｔと高圧燃料ポンプの吐出圧力Ｐｈと空燃比との挙動を示す図である。   Therefore, according to the present embodiment, it is possible to stop the decrease in the feed pressure Pl before a large amount of vapor is generated in the low-pressure fuel passage 4 (or when vapor starts to be generated). As a result, as shown in FIG. 4, the feed pressure Pl can be reduced as much as possible without causing a significant decrease in the discharge pressure Ph of the high-pressure fuel pump and a disturbance in the air-fuel ratio. Here, FIG. 4 is a diagram showing the behavior of the feed pressure Pl, the integral term It, the discharge pressure Ph of the high-pressure fuel pump, and the air-fuel ratio when the feed pressure control shown in FIG. 3 is executed.

また、前記変化量ΔＩｔが大きくなるほどフィード圧Ｐｌが高められるため、高圧燃料ポンプ２の吸引不良や吐出不良をより確実に抑制することが可能となる。また、図３に示したフィード圧制御は、低圧燃料通路４内の燃料圧力を検出するセンサや燃料の飽和蒸気圧を検出するセンサを必要としないため、燃料噴射制御システムの車載性の低下や製造コストの増加を招くこともない。   Further, since the feed pressure Pl is increased as the change amount ΔIt increases, it is possible to more reliably suppress the suction failure and the discharge failure of the high-pressure fuel pump 2. Further, the feed pressure control shown in FIG. 3 does not require a sensor for detecting the fuel pressure in the low pressure fuel passage 4 or a sensor for detecting the saturated vapor pressure of the fuel. There is no increase in manufacturing cost.

ところで、上記のように積分項Ｉｔの変化量ΔＩｔに基づいて、ベーパの発生や高圧燃料ポンプ２の吐出量の減少を検出し、さらに、低圧燃料ポンプ１の駆動デューティＩｄを増加させてベーパの発生を抑制しようとすると、フィード圧Ｐｌの上昇が遅れて、ベーパ
がさらに発生する虞がある。これにより、高圧燃料ポンプ２から吐出される燃料の圧力変動が大きくなる虞がある。そして、高圧燃料ポンプ２から吐出される燃料の圧力が正常値まで回復するのに時間がかかる虞がある。 By the way, based on the change amount ΔIt of the integral term It as described above, the generation of vapor and the decrease in the discharge amount of the high-pressure fuel pump 2 are detected, and the drive duty Id of the low-pressure fuel pump 1 is increased to increase the vapor. If the generation is to be suppressed, the increase in the feed pressure Pl is delayed, and there is a possibility that vapor is further generated. Thereby, the pressure fluctuation of the fuel discharged from the high-pressure fuel pump 2 may increase. And it may take time for the pressure of the fuel discharged from the high-pressure fuel pump 2 to recover to a normal value.

そこで、本実施例では、フィード圧Ｐｌをベーパの発生しない必要最低限の値まで低下させるフィード圧制御を実行しているときに、積分項Ｉｔの変化量ΔＩｔが零または負値から正値に増加した後、すなわち、積分項Ｉｔが変化しないか減少している状態から増加に転じた後に、低圧燃料ポンプ１の駆動デューティＩｄを通常のフィード圧制御のときよりも一時的に増加させる。このように低圧燃料ポンプ１の駆動デューティＩｄを一時的に増加させる制御を以下、増加制御と称する。なお、通常のフィード圧制御とは、式（１）により算出される駆動デューティＩｄをそのまま用いて低圧燃料ポンプ１を操作する制御である。   Therefore, in the present embodiment, when the feed pressure control is executed to reduce the feed pressure Pl to the necessary minimum value that does not generate vapor, the change amount ΔIt of the integral term It changes from zero or a negative value to a positive value. After the increase, that is, after the integral term It does not change or decreases, the drive duty Id of the low-pressure fuel pump 1 is temporarily increased as compared with the normal feed pressure control. Control for temporarily increasing the drive duty Id of the low-pressure fuel pump 1 in this way is hereinafter referred to as increase control. The normal feed pressure control is a control for operating the low-pressure fuel pump 1 using the drive duty Id calculated by the equation (1) as it is.

積分項Ｉｔの変化量ΔＩｔが正値で且つ所定量未満のときには、式（１）により算出される低圧燃料ポンプ１の駆動デューティＩｄをそのまま用いて低圧燃料ポンプ１を操作する。一方、積分項Ｉｔの変化量ΔＩｔが所定量以上のときには、式（１）により算出される駆動デューティＩｄに対して所定値を加算した値を、低圧燃料ポンプ１の新たな駆動デューティＩｄとして低圧燃料ポンプ１を操作する。すなわち、積分項Ｉｔの変化量ΔＩｔが所定量以上のときには、通常のフィード圧制御よりも駆動デューティＩｄを所定値だけ大きくする。これは、積分項Ｉｔの変化量ΔＩｔが所定量以上のときには、通常のフィード圧制御よりもフィード圧Ｐｌを所定値だけ大きくするとしてもよい。このように、積分項Ｉｔの変化量ΔＩｔとフィード圧Ｐｌの上昇量との関係を変化させる。なお、所定量は、高圧燃料ポンプ２の吐出圧力の変動が許容範囲を超える値として予め実験等により求めておく。   When the change amount ΔIt of the integral term It is a positive value and less than a predetermined amount, the low-pressure fuel pump 1 is operated using the drive duty Id of the low-pressure fuel pump 1 calculated by the equation (1) as it is. On the other hand, when the change amount ΔIt of the integral term It is equal to or larger than a predetermined amount, a value obtained by adding a predetermined value to the driving duty Id calculated by the equation (1) is used as a new driving duty Id of the low-pressure fuel pump 1. The fuel pump 1 is operated. That is, when the change amount ΔIt of the integral term It is greater than or equal to a predetermined amount, the drive duty Id is increased by a predetermined value as compared with the normal feed pressure control. This may be that when the change amount ΔIt of the integral term It is greater than or equal to a predetermined amount, the feed pressure Pl is increased by a predetermined value compared to the normal feed pressure control. In this way, the relationship between the change amount ΔIt of the integral term It and the increase amount of the feed pressure Pl is changed. The predetermined amount is obtained in advance by experiments or the like as a value in which the variation in the discharge pressure of the high-pressure fuel pump 2 exceeds the allowable range.

また、低圧燃料ポンプ１の駆動デューティＩｄを通常のフィード圧制御よりも所定値だけ大きくする期間、及び、所定値（駆動デューティＩｄを式（１）の値に対して増加させる量）は、ベーパの発生を抑制し得る値として予め実験等により求めておく。また、増加制御を終了した後に増加制御を再度実施するのは、積分項Ｉｔの変化量ΔＩｔが一旦、零または負値に減少した後とする。すなわち、積分項Ｉｔが変化しないか減少している状態から増加に転じた後に、一度だけ増加制御を実行する。   The period during which the drive duty Id of the low-pressure fuel pump 1 is increased by a predetermined value as compared to the normal feed pressure control and the predetermined value (the amount by which the drive duty Id is increased with respect to the value of the expression (1)) As a value that can suppress the occurrence of the above, it is obtained in advance by experiments or the like. Further, the increase control is performed again after the increase control is finished after the change amount ΔIt of the integral term It is once reduced to zero or a negative value. That is, after the integral term It does not change or decreases and then increases, the increase control is executed only once.

ここで、図５は、高圧燃料通路５内の燃料圧力Ｐｈ、積分項Ｉｔの変化量ΔＩｔ、フィード圧Ｐｌの推移を示したタイムチャートである。実線は、本実施例に係る増加制御を実施した場合であり、一点鎖線は、本実施例に係る増加制御を実施せずにフィード圧制御のみを実施した場合である。   Here, FIG. 5 is a time chart showing changes in the fuel pressure Ph in the high-pressure fuel passage 5, the change amount ΔIt of the integral term It, and the feed pressure Pl. A solid line is a case where the increase control according to the present embodiment is performed, and a one-dot chain line is a case where only the feed pressure control is performed without performing the increase control according to the present embodiment.

増加制御を実施したときには、フィード圧制御のみを実施したときよりも、単位時間当たりのフィード圧Ｐｌの増加量が大きくなる。これにより、ペーパの発生が抑制されるため、高圧燃料通路５内の燃料圧力Ｐｈが速やかに上昇する。このため、高圧燃料通路５内の燃料圧力Ｐｈの変動の幅（圧力の変化量）が小さくなる。すなわち、高圧燃料通路５内の燃料圧力Ｐｈの変動を抑制できる。   When the increase control is performed, the amount of increase in the feed pressure Pl per unit time is larger than when only the feed pressure control is performed. Thereby, since the generation of paper is suppressed, the fuel pressure Ph in the high-pressure fuel passage 5 quickly increases. For this reason, the width of fluctuation (the amount of change in pressure) of the fuel pressure Ph in the high-pressure fuel passage 5 is reduced. That is, the fluctuation of the fuel pressure Ph in the high pressure fuel passage 5 can be suppressed.

図６は、増加制御のフローを示したフローチャートである。本ルーチンは、所定の時間毎にＥＣＵ１５により実行される。   FIG. 6 is a flowchart showing a flow of increase control. This routine is executed by the ECU 15 every predetermined time.

ステップＳ２０１では、積分項Ｉｔの変化量ΔＩｔの前回値が零以下であるか否か判定される。すなわち、積分項Ｉｔの値が変化していないか、又は減少しているか否か判定される。前回値とは、図６に示すルーチンが前回に行われたときの値である。ステップＳ２０１で肯定判定がなされた場合にはステップＳ２０２へ進む。一方、否定判定がなされた
場合には本ルーチンを終了し、通常のフィード圧制御を実施する。 In step S201, it is determined whether or not the previous value of the change amount ΔIt of the integral term It is equal to or less than zero. That is, it is determined whether the value of the integral term It has not changed or has decreased. The previous value is a value when the routine shown in FIG. 6 was performed last time. If an affirmative determination is made in step S201, the process proceeds to step S202. On the other hand, if a negative determination is made, this routine is terminated and normal feed pressure control is performed.

ステップＳ２０２では、積分項Ｉｔの変化量ΔＩｔの今回値が所定量以上であるか否か判定される。すなわち、今回のルーチンが開始されてから、積分項Ｉｔが増加して、その変化量ΔＩｔが所定量以上となったか否か判定される。ステップＳ２０２で肯定判定がなされた場合にはステップＳ２０３へ進み、一方、否定判定がなされた場合にはステップＳ２０２を再度実行する。   In step S202, it is determined whether or not the current value of the change amount ΔIt of the integral term It is greater than or equal to a predetermined amount. In other words, since the current routine is started, it is determined whether or not the integral term It has increased and the change amount ΔIt has become a predetermined amount or more. If an affirmative determination is made in step S202, the process proceeds to step S203, whereas if a negative determination is made, step S202 is executed again.

ステップＳ２０３では、低圧燃料ポンプ１の駆動デューティＩｄが算出される。本ステップでは、フィード圧制御により決定される駆動デューティＩｄに対する、該駆動デューティＩｄの増加量（前記所定値）及び駆動デューティＩｄを増加する期間が算出される。これらの値は、予め実験等により求めてマップ化しておいてもよい。   In step S203, the drive duty Id of the low-pressure fuel pump 1 is calculated. In this step, an increase amount (the predetermined value) of the drive duty Id and a period during which the drive duty Id is increased with respect to the drive duty Id determined by the feed pressure control are calculated. These values may be obtained in advance through experiments or the like and mapped.

ステップＳ２０４では、ステップＳ２０３で算出される駆動デューティＩｄの増加量及び駆動デューティＩｄを増加する期間にしたがって、低圧燃料ポンプ１が駆動される。なお、本実施例においてはステップＳ２０３及びステップＳ２０４を処理するＥＣＵ１５が、本発明におけるフィード圧増加部に相当する。   In step S204, the low-pressure fuel pump 1 is driven according to the increase amount of the drive duty Id calculated in step S203 and the period during which the drive duty Id is increased. In this embodiment, the ECU 15 that processes step S203 and step S204 corresponds to the feed pressure increasing portion in the present invention.

以上説明したように、本実施例によれば、積分項Ｉｔの変化量ΔＩｔが所定量以上となったときに、低圧燃料ポンプ１の駆動デューティＩｄを一時的に増加することで、高圧燃料通路５内の燃料の圧力Ｐｈの変動を抑制できる。これにより、ベーパの発生を抑制しつつ、フィード圧Ｐｌを可及的に低くすることができる。   As described above, according to the present embodiment, when the change amount ΔIt of the integral term It becomes equal to or larger than the predetermined amount, the drive duty Id of the low-pressure fuel pump 1 is temporarily increased to thereby increase the high-pressure fuel passage. Fluctuations in the fuel pressure Ph within 5 can be suppressed. Thereby, the feed pressure Pl can be made as low as possible while suppressing the generation of vapor.

また、積分項Ｉｔが増加しても、その増加量が所定量よりも小さい場合には、通常のフィード圧制御が実行されるため、消費電力を低減させることができる。   Further, even if the integral term It increases, when the increase amount is smaller than a predetermined amount, normal feed pressure control is executed, so that power consumption can be reduced.

＜実施例２＞
本実施例では、積分項Ｉｔの変化量ΔＩｔが正値の場合において、フィード圧制御における補正係数Ｆを、積分項Ｉｔの変化量ΔＩｔに応じて変化させる。すなわち、式（１）中の補正係数Ｆを、積分項Ｉｔの変化量ΔＩｔが大きくなるほど、大きくする。これにより、補正係数Ｆと、積分項Ｉｔの変化量ΔＩｔと、の関係が非線形になる。そして、積分項Ｉｔの変化量ΔＩｔが大きくなる度合いよりも、低圧燃料ポンプ１の駆動デューティＩｄが大きくなる度合いが高くなる。これは、積分項Ｉｔの変化量ΔＩｔが大きくなるほど、積分項Ｉｔの変化量ΔＩｔに対するフィード圧Ｐｌの上昇量を大きくしているともいえる。その他の装置などは実施例１と同じため、説明を省略する。 <Example 2>
In this embodiment, when the change amount ΔIt of the integral term It is a positive value, the correction coefficient F in the feed pressure control is changed according to the change amount ΔIt of the integral term It. That is, the correction coefficient F in the equation (1) is increased as the change amount ΔIt of the integral term It increases. As a result, the relationship between the correction coefficient F and the change amount ΔIt of the integral term It becomes non-linear. Then, the degree of increase in the drive duty Id of the low-pressure fuel pump 1 is higher than the degree of increase in the change amount ΔIt of the integral term It. It can be said that the amount of increase in the feed pressure Pl with respect to the change amount ΔIt of the integral term It increases as the change amount ΔIt of the integral term It increases. Since other devices are the same as those in the first embodiment, the description thereof is omitted.

ここで、図７は、本実施例に係る高圧燃料通路５内の燃料圧力Ｐｈ、積分項Ｉｔの変化量ΔＩｔ、フィード圧Ｐｌの推移を示したタイムチャートである。   Here, FIG. 7 is a time chart showing changes in the fuel pressure Ph, the change amount ΔIt of the integral term It, and the feed pressure Pl in the high-pressure fuel passage 5 according to the present embodiment.

積分項Ｉｔの変化量ΔＩｔが大きくなるほど、式（１）中の補正係数Ｆを大きくすることにより、単位時間当たりのフィード圧Ｐｌの増加量がより大きくなる。この処理は、前記ステップＳ１０３において実行される。これにより、ペーパの発生が速やかに抑制されるため、高圧燃料通路５内の燃料圧力Ｐｈが速やかに上昇する。このため、高圧燃料通路５内の燃料圧力Ｐｈの変動の幅（圧力の変化量）が小さくなる。なお、補正係数Ｆと、積分項Ｉｔの変化量ΔＩｔと、の関係は、予め実験等により求めておく。なお、本実施例に係る制御は、実施例１に係る増加制御と併用することもできる。また、本実施例においては積分項Ｉｔの変化量ΔＩｔが大きくなるほど、式（１）中の補正係数Ｆを大きくするＥＣＵ１５が、本発明におけるフィード圧増加部に相当する。   As the change amount ΔIt of the integral term It increases, the increase amount of the feed pressure Pl per unit time becomes larger by increasing the correction coefficient F in the equation (1). This process is executed in step S103. Thereby, since generation | occurrence | production of paper is suppressed rapidly, the fuel pressure Ph in the high pressure fuel passage 5 rises rapidly. For this reason, the width of fluctuation (the amount of change in pressure) of the fuel pressure Ph in the high-pressure fuel passage 5 is reduced. The relationship between the correction coefficient F and the change amount ΔIt of the integral term It is obtained in advance through experiments or the like. The control according to the present embodiment can be used in combination with the increase control according to the first embodiment. In the present embodiment, the ECU 15 that increases the correction coefficient F in the equation (1) as the change amount ΔIt of the integral term It increases corresponds to the feed pressure increasing portion in the present invention.

以上説明したように、本実施例によれば、積分項Ｉｔの変化量ΔＩｔが大きくなるほど
、低圧燃料ポンプ１の駆動デューティＩｄをより大きくすることで、高圧燃料通路５内の燃料の圧力Ｐｈの変動を抑制できる。これにより、ベーパの発生を抑制しつつ、フィード圧Ｐｌを可及的に低くすることができる。 As described above, according to this embodiment, as the change amount ΔIt of the integral term It increases, the drive duty Id of the low-pressure fuel pump 1 is further increased, so that the fuel pressure Ph in the high-pressure fuel passage 5 is increased. Variation can be suppressed. Thereby, the feed pressure Pl can be made as low as possible while suppressing the generation of vapor.

１ 低圧燃料ポンプ
２ 高圧燃料ポンプ
２ａ 吸入弁
３ 燃料タンク
４ 低圧燃料通路
５ 高圧燃料通路
６ デリバリパイプ
７ 燃料噴射弁
８ 分岐通路
９ プレッシャーレギュレータ
１０ チェック弁
１１ パルセーションダンパ
１２ リターン通路
１３ リリーフ弁
１４ 連通路
１５ ＥＣＵ
１６ 圧力センサ
１７ 吸気温度センサ
１８ アクセルポジションセンサ
１９ クランクポジションセンサ
２０ 冷却水温度センサ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Low pressure fuel pump 2 High pressure fuel pump 2a Suction valve 3 Fuel tank 4 Low pressure fuel passage 5 High pressure fuel passage 6 Delivery pipe 7 Fuel injection valve 8 Branch passage 9 Pressure regulator 10 Check valve 11 Pulsation damper 12 Return passage 13 Relief valve 14 Passage 15 ECU
16 Pressure sensor 17 Intake air temperature sensor 18 Accelerator position sensor 19 Crank position sensor 20 Cooling water temperature sensor

Claims (3)

低圧燃料ポンプから吐出される燃料を高圧燃料ポンプにより昇圧して燃料噴射弁へ供給する内燃機関の燃料噴射制御システムにおいて、
前記高圧燃料ポンプから前記燃料噴射弁までの間で燃料の圧力を検出する圧力センサと、
前記圧力センサの検出値が目標値に近づくように、前記高圧燃料ポンプの比例積分制御を行う高圧燃料ポンプ制御部と、
前記比例積分制御における積分項が変化しないか又は減少しているときに、前記低圧燃料ポンプから前記高圧燃料ポンプまでの間の燃料の圧力であるフィード圧を低下させ、前記積分項が増加しているときに、前記フィード圧を上昇させる低圧燃料ポンプ制御部と、
前記比例積分制御における積分項が変化しないか又は減少している状態から増加に転じた後に、積分項の変化量が大きいほど、積分項の変化量に対するフィード圧の上昇量を大きくするフィード圧増加部と、
を備える内燃機関の燃料噴射制御システム。 In a fuel injection control system for an internal combustion engine, the fuel discharged from a low pressure fuel pump is boosted by a high pressure fuel pump and supplied to a fuel injection valve.
A pressure sensor for detecting a fuel pressure between the high-pressure fuel pump and the fuel injection valve;
A high-pressure fuel pump control unit that performs proportional-integral control of the high-pressure fuel pump so that a detection value of the pressure sensor approaches a target value;
When the integral term in the proportional integral control does not change or decreases, the feed pressure that is the fuel pressure between the low pressure fuel pump and the high pressure fuel pump is decreased, and the integral term increases. A low-pressure fuel pump controller that raises the feed pressure when
After the integral term in the proportional-integral control is changed or not increased, the feed pressure increases to increase the feed pressure with respect to the integral term change amount as the integral term change amount increases. And
A fuel injection control system for an internal combustion engine. 前記フィード圧増加部は、積分項の変化量が所定量以上の場合には、積分項の変化量が所定量未満の場合よりも、積分項の変化量に対するフィード圧の上昇量を大きくする請求項１に記載の内燃機関の燃料噴射制御システム。   The feed pressure increasing unit increases the amount of increase in the feed pressure with respect to the change amount of the integral term when the change amount of the integral term is greater than or equal to a predetermined amount, compared to the case where the change amount of the integral term is less than the predetermined amount. Item 6. A fuel injection control system for an internal combustion engine according to Item 1. 前記低圧燃料ポンプ制御部は、前記比例積分制御における積分項の変化量に係数を乗算した値に基づいてフィード圧を高くし、
前記フィード圧増加部は、前記積分項の変化量が大きくなるほど、前記係数を大きくする請求項１または２に記載の内燃機関の燃料噴射制御システム。
The low-pressure fuel pump control unit increases the feed pressure based on a value obtained by multiplying the change amount of the integral term in the proportional integral control by a coefficient,
The fuel injection control system for an internal combustion engine according to claim 1 or 2, wherein the feed pressure increasing unit increases the coefficient as the amount of change in the integral term increases.
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