JP5905795B2 - Fuel pressure control device - Google Patents
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Description
本発明は、燃料圧力制御装置に関し、特に車両に搭載される内燃機関に燃料を供給するシステム中でその燃料給送圧力を可変制御する燃料圧力制御装置に関する。 The present invention relates to a fuel pressure control apparatus, and more particularly to a fuel pressure control apparatus that variably controls the fuel supply pressure in a system that supplies fuel to an internal combustion engine mounted on a vehicle.
車両に搭載されるエンジン(内燃機関)においては、排気エミッションを抑制し、かつ、高度な燃費低減要求に応える必要から、その運転状態に応じて、燃料噴射量を広いダイナミックレンジで精度良く制御することが要求される。また、燃料中に燃料ベーパが発生すると、燃料噴射量を精度良く制御できなくなることから、エンジンに燃料を供給するシステムにおいては、燃料温度が高いときには燃料圧力を高くする等して燃料ベーパの発生を有効に抑制することが望ましい。そこで、エンジンに供給する燃料の圧力(以下、単に燃圧ともいう)をエンジンの運転状態やドライバからの要求操作入力に応じて可変制御する燃料圧力制御装置が提案されている。 In an engine (internal combustion engine) mounted on a vehicle, since it is necessary to suppress exhaust emissions and meet advanced fuel consumption reduction requirements, the fuel injection amount is accurately controlled in a wide dynamic range according to the driving state. Is required. In addition, if fuel vapor is generated in the fuel, the fuel injection amount cannot be controlled with high accuracy. Therefore, in a system that supplies fuel to the engine, the fuel vapor is generated by increasing the fuel pressure when the fuel temperature is high. It is desirable to suppress this effectively. In view of this, a fuel pressure control device has been proposed that variably controls the pressure of fuel supplied to the engine (hereinafter also simply referred to as fuel pressure) in accordance with the operating state of the engine and a requested operation input from a driver.
このような燃料圧力制御装置としては、燃料供給通路から燃料タンクへの燃料の還流状態(低圧プレッシャレギュレータによる還流の可否)の切替えにより燃圧を高低に切替え可能な切替弁と、燃料ポンプ駆動電圧の可変制御により吐出圧を変化させ得る燃料ポンプとを備え、燃圧を低圧から高圧に切り替える際、燃料ポンプ駆動電圧を上昇させてから所定時間後に切替弁に切替え指令するものが知られている(例えば、特許文献1参照)。この装置では、低圧から高圧への燃圧切替えの際に燃料ポンプに対する負荷が一時的に急増しても、それによる燃料供給量の不足を有効に抑制することができる。 Such a fuel pressure control device includes a switching valve that can switch the fuel pressure to high or low by switching the fuel recirculation state from the fuel supply passage to the fuel tank (whether or not recirculation by a low-pressure pressure regulator), the fuel pump drive voltage And a fuel pump capable of changing the discharge pressure by variable control, and when switching the fuel pressure from low pressure to high pressure, a switch command is given to the switching valve after a predetermined time after raising the fuel pump drive voltage (for example, , See Patent Document 1). In this device, even when the load on the fuel pump suddenly increases when the fuel pressure is switched from the low pressure to the high pressure, the shortage of the fuel supply amount due to the load can be effectively suppressed.
また、プレッシャレギュレータの背圧を大気圧と吸気負圧に切り替えることでその制御燃圧を高低に切替え可能にする一方、燃料ポンプの回転数を高速側と低速側とに切り替える燃料圧力制御装置で、高温再始動等のための高燃圧状態から通常の低燃圧状態に戻す際、燃料ポンプ吐出量の低速側への切替えとプレッシャレギュレータの低圧側への切替えとに時間差を設定するものがある(例えば、特許文献2参照)。この装置では、燃料ポンプ吐出量の低速側への切替えとプレッシャレギュレータの低圧側への切替えとを段階的に実行するので、燃料噴射弁からの燃料噴射量を段階的に低減させて、空燃比が急激に薄くなることを防止することができる。 Also, by switching the back pressure of the pressure regulator between atmospheric pressure and intake negative pressure, the control fuel pressure can be switched between high and low, while the fuel pressure control device that switches the rotation speed of the fuel pump between the high speed side and the low speed side, When returning from a high fuel pressure state for high temperature restart etc. to a normal low fuel pressure state, there is one that sets a time difference between switching the fuel pump discharge amount to the low speed side and switching the pressure regulator to the low pressure side (for example, , See Patent Document 2). In this device, since the fuel pump discharge amount is switched to the low speed side and the pressure regulator is switched to the low pressure side step by step, the fuel injection amount from the fuel injection valve is reduced step by step and the air-fuel ratio is reduced. Can be prevented from thinning rapidly.
さらに、燃料の還流状態を切り替える切替弁に対し高燃圧指令を出力しているとき、エンジンに装備される空燃比センサの検出空燃比と目標空燃比との乖離状態に基づいてその切替弁の異常の有無を判断し、切替弁に異常が生じ高燃圧が得られないときには、選択的に低燃圧状態における機関回転速度毎の最大燃料噴射量を基に吸入空気量を制限して、過度なリーン状態となるのを抑制するものが知られている(例えば、特許文献3参照)。 Further, when a high fuel pressure command is output to the switching valve for switching the fuel recirculation state, the switching valve malfunctions based on the difference between the detected air-fuel ratio of the air-fuel ratio sensor installed in the engine and the target air-fuel ratio. If there is an abnormality in the switching valve and high fuel pressure cannot be obtained, the intake air amount is selectively limited based on the maximum fuel injection amount for each engine speed in the low fuel pressure state, and excessive lean Those that suppress the state are known (for example, see Patent Document 3).
しかしながら、上述のような従来の燃料圧力制御装置にあっては、燃料ポンプの吐出圧および吐出量に対応する負荷や燃圧切替弁の切替えが専ら燃圧センサの検出燃圧に基づいて実行されるため、基本的に燃圧が変化しないと燃料ポンプの負荷が変化しない制御が実行されていた。 However, in the conventional fuel pressure control device as described above, the load corresponding to the discharge pressure and the discharge amount of the fuel pump and the switching of the fuel pressure switching valve are executed exclusively based on the detected fuel pressure of the fuel pressure sensor. Basically, control was performed in which the load of the fuel pump did not change unless the fuel pressure changed.
そのため、通常、燃圧切替弁による燃圧の切替えに対して燃圧センサの検出燃圧に基づく燃料ポンプの吐出圧や吐出量の切替えに遅れが生じ、燃圧切替え時に燃圧変動が発生し易くなっていた。その結果、目標燃圧の切替え時における燃圧のオーバーシュートやアンダーシュート等が発生し易く、燃費(燃料消費率)や排気浄化性能が悪化したり、そのエンジンを搭載した車両のドライバビリティが悪化したりする可能性があった。 For this reason, normally, there is a delay in switching the discharge pressure and discharge amount of the fuel pump based on the detected fuel pressure of the fuel pressure sensor with respect to the switching of the fuel pressure by the fuel pressure switching valve, and fuel pressure fluctuations are likely to occur at the time of fuel pressure switching. As a result, fuel pressure overshoot and undershoot are likely to occur when the target fuel pressure is switched, fuel consumption (fuel consumption rate) and exhaust purification performance deteriorate, and drivability of vehicles equipped with the engine deteriorates. There was a possibility.
また、エンジンが高温状態で停止して燃料配管中の燃料が受熱する場合等に、燃料温度の上昇に対して燃料ベーパの発生を有効に抑制し得る程度に高い燃圧が確保できず、燃料ベーパが発生してしまう可能性があった。そして、燃料ベーパが発生すると、燃料噴射量を的確に制御できないためにエンジンストールが生じたり、失火による未燃燃料の排出量の増加によって排気浄化触媒の過熱状態を招いたりする可能性もあった。 In addition, when the engine stops at a high temperature and the fuel in the fuel pipe receives heat, the fuel vapor cannot be secured high enough to effectively suppress the generation of fuel vapor against the increase in fuel temperature. Could occur. When fuel vapor is generated, the fuel injection amount cannot be controlled accurately, so that engine stall may occur or the exhaust purification catalyst may overheat due to an increase in the amount of unburned fuel due to misfire. .
さらに、電動の燃料ポンプには、吸入側のストレーナやフィルタを通過した異物がポンプ作動部に侵入しても燃料ポンプの正常な吐出性能が発揮できるように、燃料ポンプの駆動電圧を性能上要求される下限電圧以上としなければならない場合がある。その場合、例えば燃料タンクへの還流量を増やす減圧弁等を設けることで、低噴射量できめ細かな燃料噴射制御を実行できる程度の燃料供給量とすることが考えられるが、そのような圧力制御弁の開閉時における燃圧変動が大きくなるために、エンジンの目標噴射量に対して実噴射量がずれてしまう可能性があった。 In addition, the electric fuel pump requires a fuel pump drive voltage in terms of performance so that normal discharge performance of the fuel pump can be exhibited even if foreign matter that has passed through the suction side strainer or filter enters the pump operating part. In some cases, it may be necessary to exceed the lower limit voltage. In this case, for example, by providing a pressure reducing valve or the like that increases the amount of recirculation to the fuel tank, it is conceivable that the fuel supply amount is such that fine fuel injection control can be executed with a low injection amount. Since the fuel pressure fluctuation at the time of opening and closing of the valve becomes large, there is a possibility that the actual injection amount is deviated from the target injection amount of the engine.
そこで、本発明は、内燃機関の燃料噴射部への燃料供給状態の切替え時における燃料供給圧力の不要な変動を抑制することのできる燃料圧力制御装置を提供するものである。 Therefore, the present invention provides a fuel pressure control device that can suppress unnecessary fluctuations in the fuel supply pressure when the fuel supply state to the fuel injection portion of the internal combustion engine is switched.
本発明に係る燃料圧力制御装置は、上記課題解決のため、(1)吐出能力を駆動電圧に応じて変化させることができ、前記駆動電圧に応じ燃料タンク内の燃料を内燃機関の燃料噴射部に供給するよう吐出する電動式の燃料ポンプと、前記燃料噴射部への供給燃料の圧力を低下させる減圧機能を発揮する開弁状態と前記減圧機能を停止させる閉弁状態とに切替え可能で、切替制御信号が入力されるときに該切替制御信号により要求される開閉状態に切り替わる圧力制御弁と、前記内燃機関の運転状態に応じて前記供給燃料の目標圧力を可変設定し、該目標圧力に応じて前記吐出能力を変化させる前記燃料ポンプの前記駆動電圧の可変制御と、前記切替制御信号による前記目標圧力に応じた前記圧力制御弁の開閉状態の切替え制御とを実行する制御機構と、を備える燃料圧力制御装置であって、前記制御機構は、前記圧力制御弁の前記開閉状態を切り替える場合に、該切替えによる前記供給燃料の圧力の増減方向に対し前記燃料ポンプの前記吐出能力の変化による前記供給燃料の圧力の増減方向が逆方向になるよう、前記燃料ポンプの前記駆動電圧を変化させてから、前記圧力制御弁に前記切替えを要求する前記切替制御信号を前記圧力制御弁に入力させることを特徴とする。 In order to solve the above problems, the fuel pressure control device according to the present invention is capable of (1) changing the discharge capacity according to the drive voltage, and supplying the fuel in the fuel tank to the fuel injection unit of the internal combustion engine according to the drive voltage. It is possible to switch between an electric fuel pump that discharges to supply the fuel, a valve opening state that exhibits a pressure reducing function that reduces the pressure of fuel supplied to the fuel injection unit, and a valve closing state that stops the pressure reducing function. A pressure control valve that switches to an open / close state required by the switching control signal when the switching control signal is input, and a target pressure of the supplied fuel is variably set according to the operating state of the internal combustion engine, and the target pressure is set to In response, the control for executing the variable control of the drive voltage of the fuel pump that changes the discharge capacity in response to the switching control of the open / close state of the pressure control valve according to the target pressure by the switching control signal. A fuel pressure control device comprising: a mechanism, wherein when the open / close state of the pressure control valve is switched, the control mechanism discharges the fuel pump with respect to a direction in which the pressure of the supplied fuel increases or decreases due to the switching. The switching control signal for requesting the switching to the pressure control valve is changed to the pressure control valve after changing the driving voltage of the fuel pump so that the increase / decrease direction of the pressure of the supplied fuel due to the change in capacity is reversed. It is made to input into a valve, It is characterized by the above-mentioned.
この構成により、圧力制御弁の切替えに際しては、燃料ポンプの吐出能力の可変制御が先行して開始され、それより遅れて圧力制御弁の切替え制御が開始される。したがって、圧力制御弁の切替えに起因する燃料噴射部への供給燃料圧力の変化に対して燃料ポンプの吐出能力の切替えに起因する供給燃料圧力の変化に時間がかかっても、圧力制御弁の切替え制御による供給燃料圧力の変化が生じるときに、その変化を抑制するように燃料ポンプの吐出能力の変化による逆方向の供給燃料圧力の変化を生じさせることができる。その結果、これらの供給燃料圧力の変化が互いに打ち消し合うこととなり、燃料噴射部への燃料供給状態の切替え時における供給燃料圧力の不要な変化が有効に抑制される。 With this configuration, when the pressure control valve is switched, variable control of the discharge capacity of the fuel pump is started in advance, and switching control of the pressure control valve is started after that. Therefore, even if it takes time to change the supply fuel pressure due to the change in the discharge capacity of the fuel pump with respect to the change in the supply fuel pressure to the fuel injection unit due to the change in the pressure control valve, the pressure control valve is changed over. When a change in the supply fuel pressure due to the control occurs, a change in the supply fuel pressure in the reverse direction can be caused by a change in the discharge capacity of the fuel pump so as to suppress the change. As a result, these changes in the supply fuel pressure cancel each other, and an unnecessary change in the supply fuel pressure at the time of switching the fuel supply state to the fuel injection section is effectively suppressed.
本発明の燃料圧力制御装置においては、(2)前記制御機構は、前記圧力制御弁を前記開弁状態から前記閉弁状態に切り替える場合には、前記吐出能力を低下させるよう前記駆動電圧を下げてから、前記圧力制御弁の前記閉弁状態への切替えを要求する前記切替制御信号を前記圧力制御弁に入力させることが好ましい。 In the fuel pressure control device of the present invention, (2) the control mechanism lowers the drive voltage so as to reduce the discharge capacity when the pressure control valve is switched from the open state to the closed state. It is preferable that the switching control signal for requesting switching of the pressure control valve to the closed state is input to the pressure control valve.
この構成により、圧力制御弁の開弁状態から閉弁状態への切替えを伴う燃料供給状態の切替え時における供給燃料圧力の不要な変化が有効に抑制される。 With this configuration, an unnecessary change in the supplied fuel pressure at the time of switching of the fuel supply state accompanied by switching of the pressure control valve from the open state to the closed state is effectively suppressed.
上記(2)に記載の構成を有する燃料圧力制御装置においては、(3)前記制御機構は、前記圧力制御弁を前記閉弁状態から前記開弁状態に切り替える場合には、前記吐出能力を上昇させるよう前記駆動電圧を上げてから、前記圧力制御弁の前記開弁状態への切替えを要求する前記切替制御信号を前記圧力制御弁に入力させることがより好ましい。 In the fuel pressure control device having the configuration described in (2) above, (3) the control mechanism increases the discharge capacity when the pressure control valve is switched from the closed state to the open state. More preferably, after the drive voltage is increased, the switching control signal for requesting switching of the pressure control valve to the opened state is input to the pressure control valve.
この場合、圧力制御弁の閉弁状態から開弁状態への切替えを伴う燃料供給状態の切替え時における供給燃料圧力の不要な変化が有効に抑制される。 In this case, an unnecessary change in the supply fuel pressure at the time of switching of the fuel supply state accompanied by switching from the closed state to the open state of the pressure control valve is effectively suppressed.
本発明の燃料圧力制御装置においては、(4)前記制御機構は、前記燃料ポンプの前記駆動電圧を変化させてから予め設定されたディレイ時間が経過するときに前記切替制御信号を前記圧力制御弁に入力させ、前記ディレイ時間は、前記燃料ポンプの前記吐出能力の変化に伴う前記供給燃料の圧力の前記増減方向一方側への変化によって、前記圧力制御弁の前記開閉状態の切替えに伴う前記供給燃料の圧力の前記増減方向他方側への変化が抑制される時間範囲内に設定されていることが好ましい。 In the fuel pressure control apparatus of the present invention, (4) the control mechanism sends the switching control signal to the pressure control valve when a preset delay time has elapsed since the drive voltage of the fuel pump was changed. The delay time is determined by the change in the open / close state of the pressure control valve due to a change in the pressure of the supply fuel to one side in the increase / decrease direction accompanying a change in the discharge capacity of the fuel pump. It is preferable that the pressure is set within a time range in which a change in the fuel pressure to the other side in the increase / decrease direction is suppressed.
この場合、圧力制御弁の切替え制御による供給燃料圧力の変化が生じるときに、その変化を抑制するように燃料ポンプの吐出能力の変化による逆方向の供給燃料圧力の変化が生じることになる。 In this case, when a change in the supply fuel pressure due to the switching control of the pressure control valve occurs, a change in the supply fuel pressure in the reverse direction due to a change in the discharge capacity of the fuel pump occurs so as to suppress the change.
上記(4)に記載の構成を有する燃料圧力制御装置においては、(5)前記圧力制御弁の前記開閉状態を切り替える場合の前記制御機構による前記燃料ポンプの前記駆動電圧の可変幅は、前記燃料ポンプの前記吐出能力の変化に伴う前記供給燃料の圧力の前記増減方向一方側への変化によって前記圧力制御弁の前記開閉状態の切替えに伴う前記供給燃料の圧力の前記増減方向他方側への変化が実質的に相殺される値に設定されていることが好ましい。 In the fuel pressure control device having the configuration described in (4) above, (5) a variable width of the drive voltage of the fuel pump by the control mechanism when the open / close state of the pressure control valve is switched is the fuel Change of the pressure of the supplied fuel to the other side of the increase / decrease direction accompanying switching of the open / close state of the pressure control valve due to a change of the pressure of the supplied fuel to the one side of the increase / decrease direction due to the change of the discharge capacity of the pump Is preferably set to a value that substantially cancels.
この場合、圧力制御弁の切替え制御による供給燃料圧力の変化が生じるときに、その変化が燃料ポンプの吐出能力の変化による逆方向の供給燃料圧力の変化によって相殺されることになり、燃料供給状態の切替え時における供給燃料圧力の不要な変化が的確に抑制される。 In this case, when a change in the supply fuel pressure occurs due to the switching control of the pressure control valve, the change is offset by a change in the supply fuel pressure in the reverse direction due to a change in the discharge capacity of the fuel pump. Unnecessary changes in the supply fuel pressure at the time of switching are accurately suppressed.
本発明の燃料圧力制御装置においては、(6)前記圧力制御弁は、前記開弁状態にあるときに前記燃料ポンプから吐出される燃料の一部を通過させる絞り部を有しており、該絞り部を通した燃料を前記燃料タンク内に還流させることが好ましい。 In the fuel pressure control device of the present invention, (6) the pressure control valve has a throttle portion that allows a part of the fuel discharged from the fuel pump to pass through when the valve is open, It is preferable to recirculate the fuel that has passed through the throttle portion into the fuel tank.
この構成により、圧力制御弁をその開弁時に絞り部付きの還流通路を成立させる簡素な構成とすることができる。また、圧力制御弁の開弁状態で燃料ポンプから吐出される燃料は、燃料ポンプの吐出能力と絞り部における絞りの強さに応じて目標圧力に調圧されながら燃料噴射部に燃料されるとともに、余剰燃量が燃料タンクに還流する。したがって、圧力制御弁の開弁状態で燃料ポンプの駆動電圧を可変制御するだけで、燃料噴射部への供給燃料を微小流量としながらその圧力を精度良く制御可能となる。 With this configuration, the pressure control valve can have a simple configuration that establishes a return passage with a throttle when the valve is opened. Further, the fuel discharged from the fuel pump when the pressure control valve is opened is fueled to the fuel injection unit while being adjusted to the target pressure according to the discharge capacity of the fuel pump and the strength of the throttle in the throttle unit. , Excess fuel returns to the fuel tank. Therefore, only by variably controlling the drive voltage of the fuel pump while the pressure control valve is open, the pressure can be controlled with high accuracy while keeping the fuel supplied to the fuel injection portion at a minute flow rate.
本発明によれば、圧力制御弁の切替え制御による供給燃料圧力の変化が生じるときに、燃料ポンプの吐出能力の変化による供給燃料圧力の逆方向の変化を生じさせることができる。その結果、燃料供給状態の切替え時における燃料供給圧力の不要な変動を抑制することのできる燃料圧力制御装置を提供することができる。 According to the present invention, when a change in the supply fuel pressure due to the switching control of the pressure control valve occurs, it is possible to cause a change in the reverse direction of the supply fuel pressure due to a change in the discharge capacity of the fuel pump. As a result, it is possible to provide a fuel pressure control device that can suppress unnecessary fluctuations in the fuel supply pressure when the fuel supply state is switched.
以下、本発明の好ましい実施形態について、図面を参照しつつ説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(第1実施形態)
図1は、本発明の一実施形態に係る燃料圧力制御装置を装備した車両用内燃機関の燃料供給システムの概略構成図である。
(First embodiment)
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a fuel supply system for a vehicle internal combustion engine equipped with a fuel pressure control apparatus according to an embodiment of the present invention.
まず、構成について説明する。 First, the configuration will be described.
図1に示すように、この燃料供給システムは、車両に搭載されるエンジン10の燃料噴射部15に燃料タンク30からの燃料を供給する燃料供給機構20と、この燃料供給機構20を制御する制御機構40とによって構成されている。また、制御機構40は、燃圧指令信号を生成する電子制御ユニット(以下、ECUという)41と、ECU41からの燃圧指令信号に従って燃料噴射部15への供給燃料の圧力(以下、供給燃圧という)Pfを可変制御する燃圧制御回路(以下、FPCという)42とを含んで構成されている。
As shown in FIG. 1, the fuel supply system includes a
エンジン10は、自動車に搭載される多気筒の内燃機関、例えば直列4気筒の4サイクルガソリンエンジンである。このエンジン10は、各気筒11内において燃料を消費しつつ図示しないクランク軸から回転動力を出力することができるようになっている。各気筒11内には図示しないピストンが収納されて燃焼室12が画成されるとともに、図示しない吸気弁および排気弁がそれぞれ作動タイミングで開閉するように装着されている。また、エンジン10には、複数の気筒11に対応する複数の点火プラグがそれぞれ対応する燃焼室12内に露出するように設けられており、これら点火プラグを点火駆動するイグニッションコイルを有する点火装置や、スロットル開度を可変制御する電子制御スロットルモータ等が装備されている。
The
このエンジン10には、複数の気筒11に対応する複数の吸気ポート13へと分岐する吸気通路14が形成されるとともに、複数の気筒11の燃焼順序で複数の吸気ポート13内に燃料を噴射可能な燃料噴射部15が設けられている。そして、燃料噴射部15は、複数の吸気ポート13に対応する複数のポート噴射用のインジェクタ16と、複数のインジェクタ16が配管接続されたデリバリーパイプ17とによって構成されている。
The
複数のインジェクタ16は、複数の気筒11および吸気ポート13に対応して設けられており、それぞれの噴孔(図示せず)側の端部を対応する吸気ポート13内に露出させている。また、詳細を図示しないが、各インジェクタ16は、後述するECU41からの噴射指令信号Iq(図1中に1気筒についてのみ図示する)によって励磁制御されるソレノイドコイルと、そのソレノイドコイルによって駆動されるニードルバルブと、噴口部とを有している。また、複数のインジェクタ16は、ECU41からの噴射指令信号Iqに従って開弁駆動できるようECU41側の図示しないドライバ回路に配線接続されている。そして、これらインジェクタ16が噴射駆動信号Iqにより所定の順序で必要な噴射時間だけ駆動されるとき、デリバリーパイプ17内に蓄圧・貯留されている燃料が、順次開弁するインジェクタ16から対応する吸気ポート13内に、噴射指令信号Iqに対応する燃料噴射時間とデリバリーパイプ17内の燃料圧力とに応じた噴射量だけ噴射されるようになっている。
The plurality of
デリバリーパイプ17は、燃料供給機構20から供給される燃料を燃料配管22(燃料供給通路)を通し導入して所定量の燃料を貯留する金属製のもので、その燃料の圧力に応じて撓むことにより供給燃圧Pfの脈動を吸収する機能と、インジェクタ16からのポート噴射に必要な燃圧を蓄圧する機能とを併有している。
The
燃料供給機構20は、フィードポンプ21と、フィードポンプ21の吐出口部(符号なし)とデリバリーパイプ17とを接続する燃料配管22と、フィードポンプ21の図示しない吸入口部側に設けられた燃料フィルタ23と、燃料配管22内の燃料の圧力を設定上限圧力に制限するリリーフ弁24と、燃料配管22内の燃料の一部を燃料タンク30内に還流させることができる電磁開閉式の減量弁25と、を含んで構成されている。
The
フィードポンプ21は、制御機構40の燃圧制御回路(図1中にはFPCと記す)42を介してECU41により制御される非容積型の電動式燃料ポンプであり、例えば円周流ポンプ(回転式のポンプ)で構成されている。
The
詳細は図示しないが、このフィードポンプ21は、ポンプ作動用の羽根車と、そのポンプ作動部分を駆動する内蔵モータとを有しており、その内蔵モータの駆動電圧と負荷トルクとに応じてポンプ作動用の羽根車の回転速度[rpm]および回転トルクのうち少なくとも一方を変化させることで、単位時間当りの吐出燃料の圧力[kPa]や流量を変化させることができるようになっている。すなわち、フィードポンプ21は、FPC42によって駆動電圧Vpが印加されるとき、その駆動電圧Vpに応じてポンプ作動用の羽根車を回転させることで、吐出能力(吐出圧および吐出量)を変化させることができる吐出能力可変タイプの燃料ポンプとなっている。
Although not shown in detail, this
燃料フィルタ23は、このフィードポンプ21に吸入される燃料中の異物を捕捉可能な濾材で構成されている。
The
リリーフ弁24は、フィードポンプ21から燃料配管22内に吐出される燃料の圧力が予め設定された設定上限圧力に達するまでに上昇したときに開弁し、供給燃圧Pfを設定上限圧力以下に制限する安全弁機能を有している。ここにいう設定上限圧力とは、この圧力を超えると例えばインジェクタ16からの燃料漏れを誘発し易くなる程度に高い燃圧であり、リリーフ弁24の開弁設定圧であるこの設定上限燃圧は、例えば600kPaに設定されている。
The
このリリーフ弁24は、公知のものであり、その詳細を図示しないが、燃料配管22内の燃料の一部を燃料タンク30内に還流させることができる排出口を形成する弁座と、その弁座に対し係合および離脱することで排出口を開閉可能なリリーフ弁体と、そのリリーフ弁体を常時閉弁方向に付勢する弁ばねとを有している。そして、燃料配管22内の燃料の圧力が設定上限圧力に達すると、リリーフ弁24のリリーフ弁体に作用する開弁方向の付勢力がリリーフ弁体を閉弁させていた弁ばねの組込み荷重相当の付勢力に打ち勝って、リリーフ弁24が開弁するようになっている。
The
減量弁25は、燃料配管22内からの燃料を絞り部25aを通して燃料タンク30内に還流させて燃料噴射部15への供給燃料の流量および圧力を低下させることができる開弁状態と、その燃料の還流を阻止する閉弁状態とに切替え可能な電磁式のものである。この減量弁25は、少なくともエンジン10のアイドル運転時等のように燃料消費量が少量であるときに開弁状態にされ、エンジン10の燃料消費量に対しフィードポンプ21からの吐出量が多いために余剰となる燃料(ポンプ吐出燃料の一部;以下、余剰燃料という)を燃料タンク30内に戻すことができるようになっている。すなわち、減量弁25は、余剰燃料を燃料タンク30内に還流させることでデリバリーパイプ17への供給燃圧Pfを減圧する減圧機能を発揮する開弁状態と、その減圧機能を停止もしくは低下させることでデリバリーパイプ17への供給燃圧Pfを昇圧・復帰させることができる閉弁状態とに切替え可能な圧力制御弁となっている。
The
また、減量弁25は、例えば、少なくとも一部に磁性体を含む弁体25vと、この弁体25vを軸方向に可動な状態で保持するとともに燃料配管22側からの燃料を導入する保持筒部25bと、保持筒部25bの燃料排出口側に設けられた絞り部25aと、保持筒部25bに支持され弁体25vを絞り部25aから離隔する方向に付勢することができるコイル25cとを有している。さらに、保持筒部25bには、弁体25vが着座可能な環状の弁座(詳細図示せず)が形成されており、弁体25vがその弁座に着座するとき閉弁状態となり、弁体25vがその弁座から離脱するとき絞り部25aによって一部の通路断面積が縮小された燃料排出通路26が開放されるようになっている。
The
この減量弁25は、FPC42から切替制御電圧Vsとして供給される電圧信号に応じてコイル25cを選択的に励磁され、その切替制御信号Vsにより要求される開閉状態に切り替わるようになっている。ここでは、フィードポンプ21の作動時には弁体25vが燃料配管22内からの燃圧等(閉弁用の弁ばねが別設されてもよい)によって弁座に着座する閉弁方向に付勢され、コイル25cによって弁体25vが弁座から離脱する開弁方向に付勢されるものとして説明するが、減量弁25は、弁体25vがコイルばね等の弾性部材によって常時開弁方向に付勢され、コイル25cによって弁体25vを閉弁方向に付勢する電磁力を発生させてもよい。
The
燃料タンク30は、所定容積のもので、外部から燃料を補給可能になっている。
The
制御機構40は、エンジン10の運転状態に応じて目標燃圧Pc(燃料噴射部15への供給燃料の目標圧力)を可変設定し、その目標燃圧Pcに応じてフィードポンプ21の吐出能力を変化させる駆動電圧Vpの可変制御と、切替制御信号Vsによる目標燃圧Pcに応じた減量弁25の開閉状態の切替え制御とを実行するようになっている。
The
具体的には、この制御機構40のECU41が、車両およびエンジン10の運転状態とドライバからの要求操作入力等に基づいて、目標燃圧Pcを算出するようになっている。また、制御機構40の燃圧制御回路(図1中にはFPCと記す)42が、ECU41と協働して、フィードポンプ21の駆動電圧Vpの可変制御によりフィードポンプ21の吐出能力(吐出圧および吐出量)を可変制御するとともに、減量弁25の開閉状態の切替え制御を実行することで、デリバリーパイプ17内の燃料の圧力を、ECU41から要求される目標燃圧Pcに追従させるフィードバック制御を実行するようになっている。
Specifically, the
また、ECU41は、デリバリーパイプ17に装着された燃圧センサ51からデリバリーパイプ17内の実際の燃料の圧力(以下、実燃圧という)Prに相当する実燃圧信号を取り込むとともに、車両やエンジン10に装備された他のセンサ群のセンサ情報を取り込み、エンジン10の運転状態やドライバからの要求操作入力に応じたエンジン10の燃料噴射量をマップ等を参照しつつ算出し、その燃料噴射量に対応する目標燃圧Pcを算出するようになっている。
The
燃圧センサ51は、低圧側のデリバリーパイプ17内の燃圧(図1中のPf)を検出するようになっている。また、ここにいう他のセンサ群とは、例えばアクセル開度センサ52、エアフローメータ53、クランク角センサ54および水温センサ55等である。アクセル開度センサ52は、車両に装備された図示しないアクセルペダルの踏込み率をアクセル開度(図1中のAccp)として検出し、エアフローメータ53は、エンジン10の吸入空気量(図1中のQa)を検出する。クランク角センサ54は、エンジン10の機関回転速度を算出可能なクランク角(図1中のCA)を検出し、水温センサ55は、エンジン10の冷却水温度(図1中のThw)を検出する。他のセンサ群に、公知の吸気温度センサ、スロットル開度センサ、空燃比センサ、酸素センサ、吸気用カム角センサ、排気用カム角センサ等が含まれ得ることはいうまでもない。
The
本実施形態における燃料圧力制御装置は、燃料供給機構20のフィードポンプ21、リリーフ弁24および減量弁25と、制御機構40のECU41およびFPC42と、燃圧センサ51および他のセンサ群とを含んで構成されている。
The fuel pressure control device in the present embodiment includes a
より具体的には、ECU41は、例えばCPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)およびバックアップメモリ(例えば、バックアップRAMまたは不揮発性メモリ)を含んで構成されており、さらに、入力インターフェース回路および出力インターフェース回路等を含んで構成されている。
More specifically, the
ECU41の入力インターフェース回路には、車両のイグニッションスイッチのON/OFF信号が取り込まれるとともに、前述の各種センサ51〜55等からのセンサ情報が取り込まれるようになっている。ECU41の出力インターフェース回路には、図示しないドライバ回路を介してインジェクタ16や電子スロットルモータ、前述の点火装置等が接続されるとともに、FPC42が接続されている。
The input interface circuit of the
ECU41は、ROM内に格納された制御プログラムを実行することで、公知の電子スロットル制御、燃料噴射量制御、点火時期制御、燃料カット制御等を実行することができる。例えば、ECU41は、エアフローメータにより検出される吸入空気量とクランク角センサにより検出されるエンジン回転数とに基づいて燃焼毎に必要な基本噴射量を算出し、さらに、エンジン10の運転状態に応じた各種補正や空燃比フィードバック補正等を施した燃料噴射量を算出し、その燃料噴射量に対応する噴射時間だけ対応するインジェクタ16を開弁駆動することができる。
The
また、ECU41は、エンジン10の冷却水温が所定温度以上の高温となっている状態でエンジン10が始動される高温再始動時や、燃料カット状態から通常運転状態への復帰時等に、目標燃圧Pcを高圧側の目標燃圧値PH(図6(a)参照)、例えば530kPaに設定するようになっている。
Further, the
ここにいう高温再始動時とは、例えば車両の一時停止時等にエンジン10を自動停止させるいわゆるアイドリングストップ状態からエンジン10を再始動させるとき、ハイブリッド方式の走行駆動ユニットを搭載する車両でそのパワーユニットの効率を高めるためにエンジン10を一時的に停止させた後に再始動するとき等である。また、燃料カット状態とは、エンジン10の所定の運転状態、例えば車両の減速時や降坂時でアクセル開度が略ゼロのときに、エンジン10のクランク回転状態で、インジェクタ16からの燃料噴射が一時的に停止される状態であり、ECU41が、各種センサ情報を基に燃料カット可能な運転状態であると判定している間、燃料カットが実行されるようになっている。
When the
エンジン10がアイドリングストップ状態にあるとき、冷却水や冷却風によるエンジン10の冷却が停止されることで、低圧側のデリバリーパイプ17等の燃料供給経路中の燃料の温度が高くなり、温度に依存するその燃料の飽和蒸気圧が高くなるので、燃料ベーパが生じ易くなる。また、燃料カット状態にあるときも、このデリバリーパイプ17等の燃料供給経路中において燃料の流れが停止され、燃料タンク30側からの低温の燃料が導入されないことから、やはり、燃料温度が徐々に高くなり、温度に依存する燃料の飽和蒸気圧が高くなって、燃料ベーパが生じ易くなる。そして、燃料供給経路中の燃料に燃料ベーパが発生すると、正常な燃料噴射量制御ができなくなる等して、エンジン10の排気エミッションが悪化したりエンジン10の運転状態が悪化したりする可能性がある。そこで、本実施形態においては、燃料の飽和蒸気圧が高くなるときには、ECU41により高圧側の目標燃圧Pcを設定して、燃料ベーパの発生を抑えるようになっている。
When the
ここにいう高圧側の目標燃圧値PHは、エンジン10の高温再始動時や長時間の燃料カット状態からの復帰時等に、あるいは高負荷運転時に、必要な燃料供給圧を確保したり燃料噴射量の制御範囲を高燃料噴射量側に偏倚させたりすることができる燃圧である。
The target fuel pressure value PH on the high pressure side is used to ensure the required fuel supply pressure or to inject fuel when the
一方、ECU41は、例えばエンジン10が専ら部分負荷運転となる運転域にあるときには、その運転域でのエンジン10の発熱等によって燃料供給経路中に燃料ベーパが生じるのを抑制できる程度の低圧側の目標燃圧値PL(図6(a)参照)、例えば300kPaを設定するようになっている。
On the other hand, when the
この低圧側の目標燃圧値PLは、前述のモード域の運転期間中におけるフィードポンプ21の消費電力を抑えるとともに、燃料噴射量の制御範囲を低燃料噴射量側に偏倚させ得る燃圧である。
The target fuel pressure value PL on the low pressure side is a fuel pressure that can suppress the power consumption of the
ECU41は、エンジン10の運転期間中またはイグニッションONの状態下で、所定時間毎に、前述のような目標燃圧Pcをエンジン10の運転状態やドライバからの加速要求やシフト操作その他の要求操作入力等に応じて設定し、その目標燃圧PcをFPC42に出力するようになっている。
The
このECU41からの目標燃圧Pcを入力するFPC42は、入力した目標燃圧Pcと燃圧センサ51によって検出されるデリバリーパイプ17内の実燃圧Prとが一致するように、それらの燃圧Pc,Pr間の偏差に応じてフィードポンプ21の駆動電圧Vpをフィードバック制御する。そして、FPC42からの駆動電圧Vpの変化に応じて、フィードポンプ21のポンプ作動用の羽根車の回転速度や回転トルク(勿論、速度とトルクの双方でもよい)が変化し、フィードポンプ21の吐出能力が変化することで、低圧側のデリバリーパイプ17内の実燃圧Prが目標燃圧Pcに追従する方向に変化する。
The
図6(a)に示すように、供給燃圧Pfが高圧側の目標燃圧値PHに制御されるときと、供給燃圧Pfが低圧側の目標燃圧値PLに制御されるときとでは、インジェクタ16を開弁させる噴射時間τが同一であっても、燃料噴射量は相違する。例えば、供給燃圧Pfが高圧側の目標燃圧値PHに制御される状態で噴射時間τが最小噴射時間τ1に制御されるときの最小燃料噴射量qbよりも、供給燃圧Pfが低圧側の目標燃圧値PLに制御される状態で噴射時間τが最小噴射時間τ1に制御されるときの最小燃料噴射量qaの方が、微小量となる。また、供給燃圧Pfが高圧側の目標燃圧値PHに制御される状態で噴射時間τが最大噴射時間τ2に制御されるときの最大燃料噴射量qdは、供給燃圧Pfが低圧側の目標燃圧値PLに制御される状態で噴射時間τが最大噴射時間τ2に制御されるときの最大燃料噴射量qcに対し、十分に大きくなる。したがって、供給燃圧Pfを図6(a)中の燃料噴射量qb、qcの間で目標燃圧Pcを高圧側から低圧側に、あるいはその逆に切り替えることで、燃料噴射量を最小燃料噴射量qaから最大燃料噴射量qdまで広範囲に変化させることができる。
As shown in FIG. 6A, when the supply fuel pressure Pf is controlled to the high target fuel pressure value PH, and when the supply fuel pressure Pf is controlled to the low target fuel pressure value PL, the
一方、フィードポンプ21の駆動電圧は、予め設定されたロック防止用の下限電圧Vmin以上の電圧可変範囲内で制御するようになっている。ここにいう下限電圧Vminとは、フィードポンプ21の内部に燃料フィルタ23を通る程度の異物が吸入されたとしても、それによってフィードポンプ21のポンプ作動用の羽根車がロックされない程度に十分な回転トルクを発生させ得る駆動電圧である。すなわち、下限電圧Vminは、燃料中の固形物の吸入によるフィードポンプ21の回転停止を防止可能な電圧値に設定されている。上限電圧Vmaxは、フィードポンプ21に要求される最大吐出量および最高燃圧に基づいて設定される。
On the other hand, the drive voltage of the
このように、フィードポンプ21の駆動電圧Vpの可変範囲は制限されるため、特にロック防止用の下限電圧Vminが設定されるため、フィードポンプ21の吐出能力の下限を小さく設定できない。そのため、実燃圧Prを目標燃圧Pcに追従させるようにフィードポンプ21の駆動電圧Vpを可変制御するだけでは、実燃圧Prが目標燃圧Pcに達する前に駆動電圧Vpがその電圧可変範囲内から外れてしまう場合が生じ得る。
As described above, since the variable range of the drive voltage Vp of the
そこで、ECU41は、フィードポンプ21の駆動電圧Vpが電圧可変範囲のうち下限電圧Vmin側に制御されてフィードポンプ21の吐出圧が比較的低圧になっても、減量弁25の閉弁状態のままでは実燃圧Prが目標燃圧Pcに達する前に駆動電圧Vpが下限電圧Vminに達してしまい得る場合には、減量弁25の閉弁状態から開弁状態への切替え制御を実行する。また、ECU41は、フィードポンプ21の駆動電圧Vpが電圧可変範囲のうち上限電圧Vmax側に制御されてフィードポンプ21の吐出圧が比較的高圧になっても、減量弁25の開弁状態のままでは実燃圧Prが目標燃圧Pcに達する前に駆動電圧Vpが上限電圧Vmaxに達してしまい得る場合には、減量弁25の開弁状態から閉弁状態への切替え制御を実行するようになっている。
Therefore, the
具体的には、ECU41は、図6(b)に破線の矢印で示すように、減量弁25の閉弁状態でフィードポンプ21の駆動電圧Vpをその可変範囲のうち中心電圧より下限電圧Vmin側に低下させるときに、減量弁25の閉弁状態のままで駆動電圧Vpをさらに低下させると目標燃圧Pcに達する前に駆動電圧Vpが下限電圧Vminに達してしまい得るか否かを判定する。そして、駆動電圧Vpが特定電圧値Vaまで低下し、フィードポンプ21の駆動電圧Vpが下限電圧Vminに達してしまい得ると判定すると、減量弁25の閉弁状態から開弁状態への切替え制御を実行する。
Specifically, the
減量弁25の開弁状態では、減量弁25が閉弁状態にあるときに比べて燃料噴射部15への供給燃圧Pfが相対的に低下するとともに、駆動電圧Vpの変化に対してデリバリーパイプ17に供給可能な燃料圧力Pの変化率が小さくなる。したがって、燃料噴射部15でのインジェクタ16の開閉による燃料噴射量制御をきめ細かく高精度に実行できることになる。
In the open state of the
また、図6(b)に二点鎖線で示すように、ECU41は、減量弁25の開弁状態でフィードポンプ21の駆動電圧Vpをその可変範囲のうち中心電圧より上限電圧Vmax側に増大させるときには、減量弁25の開弁状態のままで駆動電圧Vpをさらに増大させると目標燃圧Pcに達する前に駆動電圧Vpが上限電圧Vmaxに達してしまい得るか否かを判定する。そして、駆動電圧Vpが特定電圧値Vbまで増大し、フィードポンプ21の駆動電圧Vpが上限電圧Vmaxに達してしまい得ると判定すると、減量弁25の開弁状態から閉弁状態への切替え制御を実行する。
Further, as indicated by a two-dot chain line in FIG. 6B, the
減量弁25の閉弁状態では、減量弁25が開弁状態にあるときに比べて燃料噴射部15への供給燃圧Pfが相対的に増大するとともに、駆動電圧Vpの変化に対してデリバリーパイプ17に供給可能な燃料圧力Pの変化率が大きくなる。したがって、必要時に燃料噴射部15での燃料噴射量を十分に増大させることができる。
In the closed state of the reducing
さらに、ECU41は、減量弁25の開弁状態から閉弁状態への切替え制御を実行する際には、まず、図5(a)に示すように、フィードポンプ21の吐出能力を低下させるよう駆動電圧Vpを下げる電圧切替えを実行する。そして、その駆動電圧Vpの切替え時点taから予め設定したディレイ時間Td1が経過した時点tbで、減量弁25の閉弁状態への切替えを要求する切替制御信号Vsの電圧切替え(例えば電圧OFFとする切替え)を実行し、その切替制御信号Vsを減量弁25に入力させるようになっている。ここでの駆動電圧Vpの切替え幅ΔV1(駆動電圧の可変幅)は、減量弁25の閉弁状態への切替えに伴う燃圧上昇(目標燃圧Pcからのずれ)に対し、これと相殺し得る程度の減圧方向の燃圧変化を生じさせるようにフィードポンプ21の吐出能力を低下させる差電圧値に設定される。
Further, when the
また、ECU41は、減量弁25の閉弁状態から開弁状態への切替え制御を実行する際には、まず、図5(b)に示すように、フィードポンプ21の吐出能力を上昇させるよう駆動電圧Vpを上げる電圧切替えを実行する。そして、ECU41は、その駆動電圧Vpの切替え時点taから予め設定したディレイ時間Td2が経過した時点tbで、減量弁25の開弁状態への切替えを要求する切替制御信号Vsの電圧切替え(例えば電圧ONとする切替え)を実行し、その切替制御信号Vsを減量弁25に入力させるようになっている。ここでの駆動電圧Vpの切替え幅ΔV2(駆動電圧の可変幅)は、減量弁25の開弁状態への切替えに伴う燃圧低下(目標燃圧Pcからのずれ)に対し、これと相殺し得る程度の昇圧方向の燃圧変化を生じさせるようにフィードポンプ21の吐出能力を増大させる差電圧値に設定される。
In addition, when the
このように、制御機構40のECU41およびFPC42は、減量弁25の開閉状態を切り替える場合に、その切替えによる供給燃料圧力の増減方向に対してフィードポンプ21の吐出能力の変化による供給燃料圧力の増減方向が逆方向になるように、フィードポンプ21の駆動電圧Vpを予め変化させてから、減量弁25に切替制御信号を入力させるようになっている。
As described above, when the
駆動電圧Vpの切替え時点taからディレイ時間Tdが経過した時点tbは、ECU41のタイマ機能で検出され得る。また、ディレイ時間Tdは、減量弁25の切替え方向に応じて、それぞれに最適な異なるディレイ時間Td1,Td2として設定されてもよいし、同一のディレイ時間Tdとして設定されてもよい。前者の場合、減量弁25の切替えに最適なディレイ時間Td1,Td2は、それぞれの切替え時における実燃圧Prの変動幅が最も小さくなる確率の高いディレイ時間として設定されるのがよい。
The time point tb when the delay time Td has elapsed from the switching time point ta of the drive voltage Vp can be detected by the timer function of the
ここで、制御機構40のECU41およびFPC42は、フィードポンプ21の駆動電圧Vpを変化させてから予め設定されたディレイ時間Td1またはTd2が経過するときに、切替制御信号を減量弁25に入力させるようになっている。また、そのディレイ時間Td1またはTd2は、フィードポンプ21の吐出能力の変化に伴う供給燃料圧力の増減方向一方側(例えば増加側または減少側)への変化によって、減量弁25の開閉状態の切替えに伴う供給燃料の圧力の増減方向他方側(例えば減少側または増加側)への変化が抑制される時間範囲内に設定されている。さらに、減量弁25の開閉状態を切り替える場合の制御機構40によるフィードポンプ21の駆動電圧の可変幅V1,V2は、フィードポンプ21の吐出能力の変化に伴う供給燃料圧力の増減方向一方側への変化によって、減量弁25の開閉状態の切替えに伴う供給燃料圧力の増減方向他方側への変化が実質的に相殺されるような値に設定されている。
Here, the
前述のように、制御機構40は、エンジン10の冷却水温が所定温度以上の高温となっている状態でエンジン10が運転されるとき、デリバリーパイプ17への供給燃圧Pfを前述の設定上限圧力より低圧の燃圧制御範囲(ここでは、300kPaから530kPaの燃圧範囲)内で変化させることができ、リリーフ弁24はエンジン10のこのような運転中は専ら閉弁状態を維持することになる。
As described above, when the
また、ECU41は、各種センサ51〜55からのセンサ情報と、ROMやバックアップメモリ(以下、ROM等という)に予め格納された設定値やマップ情報等とに基づいて、エンジン10の運転中にその負荷状態を繰返し判定し、通常の部分負荷の運転状態においては目標燃圧を低圧側の目標燃圧値PLあるいはそれに近い燃圧に設定する。一方、ECU41は、エンジン10の高温再始動時や燃料カット状態からの復帰時、あるいは、エンジン10の停止直前等には、目標燃圧を高圧側の目標燃圧値PHあるいはそれに近い燃圧に設定するようになっている。そのため、ECU41のROM等に格納される設定値には、少なくとも制御機構40による燃圧制御範囲を規定する高圧側の目標燃圧値PHおよび低圧側の目標燃圧値PLの設定値が含まれ、ROM等に格納されるマップ情報には、運転負荷の判定とその判定結果に応じた燃圧制御のためのマップ等が含まれている。
Further, the
また、FPC42は、フィードポンプ21が特定電圧値Vaに制御されるときには、フィードポンプ21から吐出される燃料のうち燃料噴射部15から噴射される燃料以外の余剰燃料(ポンプ吐出量と燃料噴射部15での燃料消費量の差分)を燃料タンク30内に還流させるように、減量弁25の開弁時間を制御するようになっている。
In addition, when the
さらに、FPC42には、フィードポンプ21の内蔵モータの端子電圧を検出する電圧検出部や、フィードポンプ21の内蔵モータに流れる電流を検出する電流検出部が設けられている。そして、FPC42は、ECU41からの目標燃圧Pcと燃圧センサ51により検出される実燃圧Prとの偏差に応じて、フィードポンプ21の内蔵モータに印加する駆動電圧Vpを制御したり、異常診断のためのフィードポンプ21の内蔵モータの作動状態に応じた診断用信号(図1中のDiag信号)をECU41に供給したりすることができるようになっている。
Further, the
このFPC42には、バッテリからの電源供給がなされるとともに、ECU41が通信可能に接続されている。また、FPC42には、フィードポンプ21の内蔵モータに印加する駆動電圧Vpまたはフィードポンプ21の内蔵モータへの供給エネルギを可変制御するための図示しないスイッチング素子等が内蔵されている。
The
次に、本実施形態における燃圧制御とそれによる作用について説明する。 Next, the fuel pressure control in this embodiment and the effect | action by it are demonstrated.
上述のように構成された本実施形態においては、制御機構40により、車両およびエンジン10の運転状態とドライバからの要求操作入力等に応じて目標燃圧Pcが算出され、燃圧センサ51で検出される実燃圧Prを目標燃圧Pcに制御すべく、フィードポンプ21の駆動電圧Vpの可変制御が繰り返し実行されるとともに、必要時に減量弁25の切替え制御が実行される。
In the present embodiment configured as described above, the target fuel pressure Pc is calculated by the
図2〜図4は、そのような燃圧制御のために実行される複数の制御プログラムを示している。なお、これらの処理は、エンジン10の運転中に予め設定されたそれぞれの制御周期で繰返し実行される。
2 to 4 show a plurality of control programs executed for such fuel pressure control. These processes are repeatedly executed at respective control cycles set in advance during operation of the
図2に示す第1の制御プログラムでは、まず、エンジン10の運転状態やドライバからの要求操作入力に応じたエンジン10の所定時間当りの燃料消費量(要求されるフィードポンプ21の吐出能力でもよい)が、各種センサ51〜55等の検出情報やマップ情報等を基に算出される(ステップS11)。
In the first control program shown in FIG. 2, first, the fuel consumption per predetermined time of the
次いで、要求される燃料消費量に対応する目標燃圧Pcが算出された後(ステップS12)、その目標燃圧Pcが減量弁25の開閉状態の切替えを要求する切替え燃圧Pth未満であるか否かが判別される(ステップS13)。
Next, after the target fuel pressure Pc corresponding to the required fuel consumption is calculated (step S12), it is determined whether or not the target fuel pressure Pc is less than the switching fuel pressure Pth that requires switching of the open / close state of the
このとき、算出された目標燃圧Pcが切替え燃圧Pth未満であったならば(ステップS13でYESの場合)、次いで、駆動電圧Vpを目標燃圧Pcを得るのに必要な電圧値に変化させると、上限電圧Vmax側の特定電圧値Vbに達する(Vp=Vbとなってそれ以上電圧を大きくできない状態となる)ことになるか否かが判別される(ステップS14)。そして、駆動電圧Vpが特定電圧値Vbに達する場合には(ステップS14でYESの場合)、減量弁25の開弁状態から閉弁状態への切替え要求フラグがセットされる(ステップS15)。
At this time, if the calculated target fuel pressure Pc is less than the switching fuel pressure Pth (YES in step S13 ), then , when the drive voltage Vp is changed to a voltage value necessary to obtain the target fuel pressure Pc, It is determined whether or not the specific voltage value Vb on the upper limit voltage Vmax side is reached (Vp = Vb and the voltage cannot be increased any more) (step S14). When the drive voltage Vp reaches the specific voltage value Vb (YES in step S14), a switch request flag from the open state to the closed state of the
一方、目標燃圧Pcが切替え燃圧Pth未満でなかったならば(ステップS13でNOの場合)、まず、目標燃圧Pcが切替え燃圧Pthであるか否かが判別される(ステップS16)。 On the other hand, if the target fuel pressure Pc is not less than the switching fuel pressure Pth (NO in step S13), it is first determined whether or not the target fuel pressure Pc is the switching fuel pressure Pth (step S16) .
このとき、目標燃圧Pcが切替え燃圧Pthであれば(ステップS16でYESの場合)、減量弁25の切替え制御中であるので、今回の処理を終了する。
At this time, if the target fuel pressure Pc is the switching fuel pressure Pth (YES in step S16), since the switching control of the
目標燃圧Pcが切替え燃圧Pthでなければ(ステップS16でNOの場合)、次に、駆動電圧Vpを目標燃圧Pcを得るのに必要な電圧値に変化させると、下限電圧Vmin側の特定電圧値Vaに達する(Vp=Vaとなってそれ以上電圧を小さくできない状態となる)ことになるか否かが判別される(ステップS17)。そして、駆動電圧Vpが特定電圧値Vaに達する場合には(ステップS17でYESの場合)、減量弁25の閉弁状態から開弁状態への切替え要求フラグがセットされた後(ステップS18)、今回の処理を終了する。
If the target fuel pressure Pc is not the switching fuel pressure Pth (NO in step S16), then when the drive voltage Vp is changed to a voltage value necessary to obtain the target fuel pressure Pc, the specific voltage value on the lower limit voltage Vmin side It is determined whether or not Va is reached (Vp = Va and the voltage cannot be further reduced) (step S17). When the drive voltage Vp reaches the specific voltage value Va (YES in step S17), after a flag for requesting switching from the closed state to the open state of the reducing
他の場合、すなわち、目標燃圧Pcが切替え燃圧Pth未満であるが駆動電圧Vpが特定電圧値Vbに達しない場合や、目標燃圧Pcが切替え燃圧Pthを超えるが駆動電圧Vpが特定電圧値Vaに達しない場合には、減量弁25の切替えは必要でないことになり、切替え要求フラグがリセットされた後(ステップS19)、今回の処理が終了する。
In other cases, that is, when the target fuel pressure Pc is less than the switching fuel pressure Pth but the driving voltage Vp does not reach the specific voltage value Vb, or when the target fuel pressure Pc exceeds the switching fuel pressure Pth but the driving voltage Vp becomes the specific voltage value Va. If not, switching of the
ここで、切替え要求フラグがセットされるとは、切替え要求フラグが例えば1(またはON)に設定されることを意味し、切替え要求フラグがリセットされるとは、切替え要求フラグが0(またはOFF)に設定されることを意味する。 Here, when the switching request flag is set, it means that the switching request flag is set to 1 (or ON), for example, and when the switching request flag is reset, the switching request flag is 0 (or OFF). ) Is set.
図3に示す第2の制御プログラムでは、まず、切替え要求フラグのセット状態か否かが判別され(ステップS21)、減量弁25の開閉状態の切替えが必要な切替え要求フラグのセット状態になっていれば(ステップS21でYESの場合)、次いで、減量弁25の開弁状態から閉弁状態への切替えが必要であるか否かが判別される(ステップS22)。
In the second control program shown in FIG. 3, first, it is determined whether or not the switching request flag is set (step S21), and the switching request flag that requires switching of the open / close state of the
このとき、減量弁25の開弁状態から閉弁状態への切替えが必要であれば(ステップS22でYESの場合)、次いで、フィードポンプ21の吐出能力を所定量低下させるよう駆動電圧Vpを図5(a)に示す切替え幅ΔV1だけ減じる電圧可変制御が実行される(ステップS23)。
At this time, if it is necessary to switch the reducing
次いで、ECU41のタイマ機能により、駆動電圧Vpの切替え時点taから予め設定したディレイ時間Td、例えば減量弁25の開弁状態から閉弁状態への切替えに最適なディレイ時間Td1が経過するまで待機状態となる。そして、そのディレイ時間Td1が経過した時点tbで、減量弁25の閉弁状態への切替えを要求する切替制御信号Vsの電圧切替え(例えば電圧OFFとする切替え)が実行されることにより、減量弁25が開弁状態から閉弁状態に切り替えられる(ステップS24)。なお、駆動電圧Vpの切替え直後からディレイ時間Td1が経過するまで、ディレイ時間Td1が経過したか否かの判別処理を繰返し、その判別結果がYESとなった時点で切替制御信号Vsの電圧切替えを実行してもよいことはいうまでもない。
Next, the
一方、ステップS22での判定結果がNOの場合、すなわち、減量弁25の閉弁状態から開弁状態への切替えが必要な場合であれば、その次のステップS25で、フィードポンプ21の吐出能力を所定量増大させるよう駆動電圧Vpを図5(b)に示す切替え幅ΔV2だけ増加させる電圧可変制御が実行される。次いで、ECU41のタイマ機能により、駆動電圧Vpの切替え時点taから予め設定したディレイ時間Td、例えば減量弁25の閉弁状態から開弁状態への切替えに最適なディレイ時間Td2が経過するまで待機状態となる。そして、ディレイ時間Td2が経過した時点tbで、減量弁25の開弁状態への切替えを要求する切替制御信号Vsの電圧切替え(例えば電圧ONとする切替え)が実行されることにより、減量弁25が閉弁状態から開弁状態に切り替えられる(ステップS26)。
On the other hand, if the determination result in step S22 is NO, that is, if it is necessary to switch the
なお、最初の切替え要求フラグの判別ステップS21で、減量弁25の開閉状態の切替えが必要でない切替え要求フラグのリセット状態になっていれば(ステップS21でNOの場合)、以下に説明する図4に示す燃圧フィードバック制御に移行して(ステップS27)、今回の処理を終了する。
If it is in the reset state of the switching request flag that does not require switching of the opening / closing state of the
図4に示す第3の制御プログラムは、燃圧フィードバック制御を実行するものである。 The third control program shown in FIG. 4 executes fuel pressure feedback control.
この制御では、まず、燃圧センサ51からの検出信号に基づいて実燃圧Prが検出される(ステップS31)。 In this control, first, the actual fuel pressure Pr is detected based on the detection signal from the fuel pressure sensor 51 (step S31).
次いで、実燃圧Prと目標燃圧Pcとの偏差である燃圧誤差ΔPe(=Pc−Pr)が0[kPa]もしくは予め設定された0[kPa]を付近の不感帯領域内にあるか、あるいは、燃圧誤差ΔPeが有意の正または負の圧力値となるかが判断される(ステップS32)。 Next, the fuel pressure error ΔPe (= Pc−Pr) that is the deviation between the actual fuel pressure Pr and the target fuel pressure Pc is 0 [kPa] or a preset 0 [kPa] in the nearby dead zone region, or the fuel pressure It is determined whether the error ΔPe becomes a significant positive or negative pressure value (step S32).
そして、燃圧誤差ΔPeが有意の正の圧力値(ΔPe>0[kPa])である場合は、フィードポンプ21の駆動電圧Vpを燃圧誤差ΔPeに応じて上昇させる電圧制御がなされ(ステップS33)、燃圧誤差ΔPeが有意の負の圧力値(ΔPe<0[kPa])である場合は、フィードポンプ21の駆動電圧Vpを燃圧誤差ΔPeに応じて低下させる電圧制御がなされる(ステップS34)。また、燃圧誤差ΔPeが0[kPa]もしくは予め設定された0[kPa]付近の不感帯領域内にある場合は、フィードポンプ21の駆動電圧Vpを保持する電圧制御がなされる(ステップS35)。
When the fuel pressure error ΔPe is a significant positive pressure value (ΔPe> 0 [kPa]), voltage control for increasing the drive voltage Vp of the
フィードポンプ21の駆動電圧Vpは、このように、燃圧誤差ΔPeを0[kPa]に近付け、デリバリーパイプ17内の実燃圧Prを目標燃圧Pcに追従させるようにフィードバック制御される。
The drive voltage Vp of the
以上のような制御が実行される本実施形態においては、減量弁25の開弁状態から閉弁状態への切替えの際には、図5(a)に示すように、先にフィードポンプ21の吐出能力を低下させるよう駆動電圧Vpが下げられてから、ディレイ時間Td1が経過するときに減量弁25の閉弁状態への切替制御信号Vsが減量弁25に入力される。したがって、減量弁25の切替え時に燃圧フィードバック制御だけでは実燃圧Prを目標燃圧Pcに迅速・的確に追従させることが困難な場合に、減量弁25の切替えの影響を先読みしたポンプ負荷の増減によって迅速に抑制する、フィードフォワード制御を加えるような切替え制御が可能となる。その結果、減量弁25の切替えに起因する実燃圧Prの上昇分ΔPswとフィードポンプ21の吐出能力低下側への切替えに起因する実燃圧Prの低下分ΔPmdとが互いに相殺され、減量弁25の開閉状態の切替えに伴う実燃圧Prの変化が有効に抑制されるような切替え制御が可能となる。
In the present embodiment in which the control as described above is executed, when the
また、減量弁25の閉弁状態から開弁状態への切替えの際には、図5(b)に示すように、先にフィードポンプ21の吐出能力を上昇させるよう駆動電圧Vpが上げられた時点taからディレイ時間Td2が経過する時点tbに、減量弁25の開弁状態への切替制御信号Vsが減量弁25に入力される。したがって、フィードポンプ21の駆動電圧Vpを先に上げ、減量弁25の開弁状態への切替えにディレイをかけることで、前述の減量弁25の開弁状態から閉弁状態への切替えの際と同様に、減量弁25の切替えの影響を迅速に抑制するフィードフォワード制御を加えるような切替え制御が可能となる。その結果、減量弁25の切替えに起因する実燃圧Prの低下分ΔPswとフィードポンプ21の吐出能力上昇側への切替えに起因する実燃圧Prの増加分ΔPmdとが互いに相殺され、減量弁25の開閉状態の切替えに伴う実燃圧Prの変化が有効に抑制される。
Further, when the
このように、本実施形態においては、圧力制御弁の切替えに際して、フィードポンプ21の吐出能力の可変制御が先行して開始され、それより遅れて減量弁25の切替え制御が開始される。したがって、減量弁25の切替えに起因する燃料噴射部15への供給燃料圧力(実燃圧Pr)の変化に対して、フィードポンプ21の吐出能力の切替えに起因する実燃圧Prの変化に時間がかかったとしても、減量弁25の切替え制御による実燃圧Prの変化がフィードポンプ21の吐出能力の変化による逆方向の供給燃料圧力の変化によって実質的に相殺され、抑制される。
Thus, in the present embodiment, when the pressure control valve is switched, variable control of the discharge capacity of the
そして、図5(a)および図5(b)にそれぞれ実線で示す燃圧Prのように、減量弁25の開閉状態の切替え方向に関係なく、減量弁25の切替えを伴う燃料供給状態の切替え時における供給燃圧Pfの変化を迅速・的確に抑制し、実燃圧Prの変化を十分に抑制することができる。したがって、例えば高圧側および低圧側の目標燃圧値PH,PLの間で目標燃圧Pcが切り替えられる場合でも、それに伴う実燃圧Prの変更時にオーバーシュートやアンダーシュート等が発生し難くなり、燃費(燃料消費率)や排気浄化性能が悪化したり、そのエンジン10を搭載した車両のドライバビリティが悪化したりすることを防止できる。
5A and 5B, when the fuel supply state is switched with the switching of the
特に、本実施形態では、ディレイ時間Td1,Td2が、それぞれフィードポンプ21の吐出能力の変化に伴う供給実燃圧Prの増加方向または減少方向への変化によって、減量弁25の開閉状態の切替えに伴う供給実燃圧Prの減少方向または増加方向への変化が抑制される時間範囲内に設定されている。したがって、減量弁25の切替え制御による供給燃料圧力の変化が生じるときに、その変化を抑制するようにフィードポンプ21の吐出能力の変化による逆方向の供給燃料圧力の変化が生じることになる。
In particular, in the present embodiment, the delay times Td1 and Td2 are associated with the switching of the open / close state of the
それに加えて、減量弁25の開閉状態を切り替える場合の制御機構40によるフィードポンプ21の駆動電圧の可変幅V1,V2は、フィードポンプ21の吐出能力の変化に伴う供給実燃圧Prの増加方向または減少方向への変化によって減量弁25の開閉状態の切替えに伴う供給実燃圧Prの減少方向または増加方向への変化が実質的に相殺される値に設定されている。これによって、減量弁25の切替え制御による実燃圧Prの変化が生じようとするときに、その変化がフィードポンプ21の吐出能力の変化による逆方向の燃圧変化によって相殺されることになり、燃料供給状態の切替え時における供給燃料圧力の不要な変化が的確に抑制されることになる。
In addition, the variable widths V1 and V2 of the drive voltage of the
ちなみに、フィードポンプ21の吐出能力を低下させるよう駆動電圧Vpの切替えと、それに対応する減量弁25の切替制御信号Vsの電圧切替えとを同一のタイミングで実行した場合の燃圧変化は、図7(a)および図7(b)に例示するように変動することになる。
Incidentally, the change in the fuel pressure when the switching of the driving voltage Vp and the voltage switching of the switching control signal Vs of the
図7(a)および図7(b)に示すように、減量弁25の開閉状態の切替えの際には、駆動電圧Vpの切替えとそれに対応する減量弁25の切替制御信号Vsの電圧切替えとを同一のタイミングで実行すると、減量弁25の切替えにより実燃圧Prが短時間のうちに急に変化し始めるが、フィードポンプ21の駆動電圧Vpの切替えに伴う吐出能力の切替えや燃圧フィードバック制御よる燃圧の変化には相対的に長い時間がかかることになる。したがって、減量弁25の閉弁状態への切替えの場合には実燃圧Prが一時的に増加し、減量弁25の開弁状態への切替えの場合には実燃圧Prが一時的に低下するような燃圧変動が生じ易いものとなる。
As shown in FIGS. 7A and 7B, when the opening / closing state of the reducing
前述のように、本実施形態では、フィードポンプ21の駆動電圧Vpが電圧可変範囲のうち下限電圧Vmin側に制御されてフィードポンプ21の吐出圧が比較的低圧になった状態であっても、減量弁25の閉弁状態のままでは目標燃圧Pcに達する前に駆動電圧Vpが下限電圧Vminに達してしまい得る場合には、減量弁25の閉弁状態から開弁状態への切替え制御が実行される。したがって、減量弁25の開弁状態では、減量弁25が閉弁状態にあるときに比して燃料噴射部15への供給燃圧Pfが相対的に低下することで、燃料噴射部15での燃料噴射量制御をきめ細かく高精度に実行できることになる。
As described above, in the present embodiment, even when the drive voltage Vp of the
しかも、フィードポンプ21の駆動電圧Vpが電圧可変範囲のうち上限電圧Vmax側に制御されてフィードポンプ21の吐出量が比較的高流量になった状態であっても、減量弁25の開弁状態のままでは目標燃圧Pcに達する前に駆動電圧Vpが上限電圧Vmaxに達してしまい得る場合には、減量弁25の開弁状態から閉弁状態への切替え制御が実行される。したがって、減量弁25の閉弁状態では、減量弁25が開弁状態にあるときに比して燃料噴射部15への供給燃圧Pfおよび供給流量が相対的に増大するので、必要時に燃料噴射部15での燃料噴射量を十分に増大させることができる。
In addition, even when the drive voltage Vp of the
加えて、本実施形態では、減量弁25をその開弁時に絞り付きの還流通路26を開通・成立させる簡素な構成とすることができ、減量弁25の開弁状態では、フィードポンプ21から吐出される燃料がフィードポンプ21の吐出能力と絞り部25aにおける絞りの強さに応じた還流量でその一部を燃料タンク30内に還流させる。したがって、燃料噴射部15への供給燃圧Pfが、フィードポンプ21の吐出能力と絞り部25aにおける絞りの強さに応じて調整されることになる。
In addition, in the present embodiment, the
特に、本実施形態では、下限電圧Vmin側の特定電圧値Vaに制御されるフィードポンプ21の吐出量に対して燃料噴射部15での燃料噴射量が少ない微小噴射量時には、減量弁25によって余剰燃料を燃料タンク30内に還流させることで、燃料噴射部15への燃料供給量を適量に制限しながら十分に低燃圧に調圧できる。したがって、燃料噴射部15での燃料噴射量が多くなる場合にフィードポンプ21の高吐出能力での作動を可能にしながらも、フィードポンプ21が下限電圧Vmin側で駆動される場合には、燃料噴射部15への供給燃料の流量および圧力を十分に低下させることができる。しかも、燃料噴射部15まで供給されて温度が上昇した燃料を燃料タンク30に還流させる必要をなくすこともできる。
In particular, in the present embodiment, when the fuel injection amount in the
また、本実施形態では、フィードポンプ21の駆動電圧Vpの下限電圧Vminが、燃料中の固形物の吸入によるフィードポンプ21の回転停止を防止可能な電圧値に設定されているので、ストレーナやフィルタ等を通過した異物がフィードポンプ21のポンプロータの駆動負荷を増加させるようなことがあったとしても、フィードポンプ21の回転停止が防止され、しかも、フィードポンプ21の消費電力は低く抑えられることになる。
In the present embodiment, the lower limit voltage Vmin of the drive voltage Vp of the
さらに、本実施形態では、燃圧センサ51で検出される実燃圧Prを目標燃圧Pcに追従させるよう、フィードポンプ21の駆動電圧Vpの可変制御と、減量弁25の開閉状態の切替え制御とが実行される。したがって、フィードポンプ21の駆動電圧Vpの可変制御によりそのフィードポンプ21の吐出能力を制御するだけでなく、減量弁25の開閉状態の切替え制御によってもその供給燃料の圧力を変化させることができ、供給燃圧の可変範囲を十分に大きくすることができ、燃料噴射部15での燃料噴射量の制御範囲を十分に広くすることができる。
Further, in the present embodiment, variable control of the drive voltage Vp of the
このように、本実施形態によれば、減量弁25を切り替える場合に、フィードポンプ21の吐出能力の可変制御を減量弁25の切替え制御より先行して開始させるようにしているので、減量弁25の切替え制御による供給燃圧Pfの変化を抑制するようにフィードポンプ21の吐出能力の変化による供給燃圧Pfの変化を好適なタイミングで生じさせることができる。その結果、燃料供給状態の切替え時等における燃料供給圧力の不要な変動を抑制することのできる燃料圧力制御装置を提供することができる。
Thus, according to the present embodiment, when switching the
なお、上述の一実施形態においては、エンジン10は、吸気ポート13内に燃料を噴射するポート噴射のみを行う内燃機関で構成したが、これに限らず、気筒11内の燃焼室12に直接に燃料を噴射する筒内噴射と、気筒に対応する吸気ポート内に燃料を噴射するポート噴射とを併用するデュアル噴射方式の内燃機関としてもよいし、筒内噴射のみを行う直噴式の内燃機関としてもよい。
In the above-described embodiment, the
また、上述の一実施形態においては、減量弁25がコイル25cの励磁時に開弁するものとしたが、非励磁時に開弁するものとしてもよいことは勿論である。減量弁25は、リリーフ弁24より十分に設定圧が小さく、低圧側の目標燃圧値PLでも開弁するリリーフ弁やプレッシャレギュレータと、そのような圧力制御弁の燃料配管22内への接続・遮断を切り替える弁とによって構成されてもよい。
In the above-described embodiment, the
また、上述の一実施形態においては、下限電圧Vmin側の特定電圧値Vaは下限電圧Vminより大きい電圧値として例示し、上限電圧Vmax側の特定電圧値Vbは上限電圧Vmaxより小さい電圧値として例示したが、下限電圧Vmin側の特定電圧値Vaが下限電圧Vminに等しい電圧値であってもよいし、上限電圧Vmax側の特定電圧値Vbが上限電圧Vmaxに等しい電圧値であってもよいことはいうまでもない。 In the above-described embodiment, the specific voltage value Va on the lower limit voltage Vmin side is exemplified as a voltage value larger than the lower limit voltage Vmin, and the specific voltage value Vb on the upper limit voltage Vmax side is exemplified as a voltage value smaller than the upper limit voltage Vmax. However, the specific voltage value Va on the lower limit voltage Vmin side may be a voltage value equal to the lower limit voltage Vmin, or the specific voltage value Vb on the upper limit voltage Vmax side may be a voltage value equal to the upper limit voltage Vmax. Needless to say.
さらに、供給燃圧Pの可変範囲中で1回のみ減量弁25の開閉状態を切り替えるものとしたが、減量度合いや絞り強さが異なる複数の減量弁(減圧弁等でもよい)を用いて、供給燃圧Pの可変範囲中で複数の減量弁の開閉状態を切り替えるようなことも可能である。
Furthermore, although the opening / closing state of the
以上説明したように、本発明は、圧力制御弁の切替え制御による供給燃料圧力の変化が生じるときに、燃料ポンプの吐出能力の変化による供給燃料圧力の逆方向の変化を適時に生じさせることができる。その結果、燃料供給状態の切替え時等における燃料供給圧力の不要な変動を十分に抑制することができる。このような本発明は、車両に搭載される内燃機関に燃料を供給するシステム中でその燃料給送圧力を可変制御する燃料圧力制御装置全般に有用である。 As described above, according to the present invention, when a change in the supply fuel pressure occurs due to the switching control of the pressure control valve, a change in the reverse direction of the supply fuel pressure due to a change in the discharge capacity of the fuel pump can be generated in a timely manner. it can. As a result, it is possible to sufficiently suppress unnecessary fluctuations in the fuel supply pressure when the fuel supply state is switched. The present invention as described above is useful for all fuel pressure control devices that variably control the fuel supply pressure in a system that supplies fuel to an internal combustion engine mounted on a vehicle.
10…エンジン(内燃機関)、11...気筒、13…吸気ポート、15…燃料噴射部、
16…インジェクタ、17…デリバリーパイプ、20…燃料供給機構、21…フィードポンプ(燃料ポンプ)、22…燃料配管(燃料供給通路)、24…リリーフ弁、25…減量弁(圧力制御弁)、25a…絞り部、25c…コイル、25v…弁体、26…燃料排出通路、30…燃料タンク、40…制御機構、41…ECU(電子制御ユニット)、42…FPC(燃圧制御回路)、51…燃圧センサ、52…アクセル開度センサ、53…エアフローメータ、54…クランク角センサ、55…水温センサ、Pc…目標燃圧(目標圧力)、Pr…実燃圧、Td,Td1,Td2…ディレイ時間、ΔPe…燃圧誤差、ΔV1,ΔV2…切替え幅、τ…噴射時間、τ1…最小噴射時間、τ2…最大噴射時間
DESCRIPTION OF
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記燃料噴射部への供給燃料の圧力を低下させる減圧機能を発揮する開弁状態と前記減圧機能を停止させる閉弁状態とに切替え可能で、切替制御信号が入力されるときに該切替制御信号により要求される開閉状態に切り替わる圧力制御弁と、
前記内燃機関の運転状態に応じて前記供給燃料の目標圧力を可変設定し、該目標圧力に応じて前記吐出能力を変化させる前記燃料ポンプの前記駆動電圧の可変制御と、前記切替制御信号による前記目標圧力に応じた前記圧力制御弁の開閉状態の切替え制御とを実行する制御機構と、を備える燃料圧力制御装置であって、
前記制御機構は、前記圧力制御弁の前記開閉状態を切り替える場合に、該切替えによる前記供給燃料の圧力の増減方向に対し前記燃料ポンプの前記吐出能力の変化による前記供給燃料の圧力の増減方向が逆方向になるよう、前記燃料ポンプの前記駆動電圧を変化させてから、前記圧力制御弁に前記切替えを要求する前記切替制御信号を前記圧力制御弁に入力させることを特徴とする燃料圧力制御装置。 An electric fuel pump that can change the discharge capacity according to the drive voltage, and discharges the fuel in the fuel tank according to the drive voltage to be supplied to the fuel injection part of the internal combustion engine;
The switching control signal can be switched between a valve opening state that exhibits a pressure reducing function for reducing the pressure of fuel supplied to the fuel injection unit and a valve closing state that stops the pressure reducing function. A pressure control valve that switches to the open / close state required by
A variable control of the drive voltage of the fuel pump that variably sets a target pressure of the supplied fuel according to the operating state of the internal combustion engine, and changes the discharge capacity according to the target pressure, and the switching control signal A fuel pressure control device comprising: a control mechanism that executes switching control of the open / close state of the pressure control valve according to a target pressure,
When the open / close state of the pressure control valve is switched, the control mechanism has an increase / decrease direction of the supply fuel pressure due to a change in the discharge capacity of the fuel pump with respect to an increase / decrease direction of the supply fuel pressure due to the switch. A fuel pressure control device that causes the pressure control valve to input the switching control signal that requests the switching after changing the driving voltage of the fuel pump so as to be in the reverse direction. .
前記ディレイ時間は、前記燃料ポンプの前記吐出能力の変化に伴う前記供給燃料の圧力の前記増減方向一方側への変化によって、前記圧力制御弁の前記開閉状態の切替えに伴う前記供給燃料の圧力の前記増減方向他方側への変化が抑制される時間範囲内に設定されていることを特徴とする請求項1ないし請求項3のうちいずれか1の請求項に記載の燃料圧力制御装置。 The control mechanism causes the switching control signal to be input to the pressure control valve when a preset delay time elapses after the drive voltage of the fuel pump is changed,
The delay time is determined based on a change in the pressure of the supplied fuel accompanying the switching of the open / closed state of the pressure control valve due to a change in the pressure of the supplied fuel to the one side in the increase / decrease direction accompanying a change in the discharge capacity of the fuel pump. The fuel pressure control device according to any one of claims 1 to 3, wherein the fuel pressure control device is set within a time range in which a change to the other side in the increase / decrease direction is suppressed.
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