JP6233200B2 - 内燃機関の燃料供給装置 - Google Patents

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Description

本発明は、内燃機関の燃料供給装置に関する。
特許文献1に示される内燃機関の燃料供給装置では、フィードポンプからの燃料供給を受ける低圧燃料配管が第1燃料噴射弁に接続されており、その低圧燃料配管から分岐する高圧燃料配管が第2燃料噴射弁に接続されている。また、同装置には、高圧燃料配管内の燃料を昇圧して第2燃料噴射弁に供給する高圧ポンプが設けられている。
特開2012−237274公報
上記燃料供給装置では、低圧燃料配管が高圧燃料配管を介して高圧ポンプと繋がっている。このため、高圧ポンプが駆動されることにより、高圧燃料配管内で燃料圧力が変動すると、その変動する燃料圧力が低圧燃料配管内の燃料に脈動となって伝播し、これが影響して、低圧燃料配管内での燃料圧力の脈動が大きくなる。
このように低圧燃料配管内での燃料圧力の脈動が大きくなると、第1燃料噴射弁の燃料噴射量に適正値からの誤差が生じる。これは、第1燃料噴射弁の燃料噴射量は、同燃料噴射弁の開弁時間、及び、同燃料噴射弁に供給される燃料の圧力(低圧燃料配管内の燃料圧力)によって決まるためである。そして、上述した第1燃料噴射弁の燃料噴射量の誤差は、内燃機関の運転に影響を及ぼすおそれがある。
本発明の目的は、高圧ポンプの駆動に起因して低圧燃料配管内での燃料圧力の脈動が大きくなることを抑制できる内燃機関の燃料供給装置を提供することにある。
以下、上記課題を解決するための手段及びその作用効果について記載する。
上記課題を解決する内燃機関の燃料供給装置は、内燃機関の第1燃料噴射弁に接続されてフィードポンプからの燃料供給を受ける低圧燃料配管と、その低圧燃料配管から分岐して内燃機関の第2燃料噴射弁に接続される高圧燃料配管と、その高圧燃料配管内の燃料を昇圧して上記第2燃料噴射弁に供給する高圧ポンプと、を備える。更に、同装置は、低圧燃料配管内の燃料圧力に対し高圧燃料配管から伝播する燃料圧力の脈動の影響の度合いが大きい高圧ポンプの作動状態となるとき、低圧燃料配管内の燃料圧力を上昇させるようフィードポンプを駆動する昇圧制御を行う制御部を備える。
高圧ポンプが駆動されることにより、高圧燃料配管内で燃料圧力が変動すると、その変動する燃料圧力が低圧燃料配管内の燃料に脈動となって伝播する。このように、低圧燃料配管内の燃料に対し高圧燃料配管から燃料圧力の脈動が伝播するとき、その影響の度合いは、低圧燃料配管内の燃料圧力が高いときほど小さくなる。このことを考慮して、低圧燃料配管内の燃料圧力に対し高圧燃料配管から伝播する燃料圧力の脈動の影響の度合いが大きい高圧ポンプの作動状態となるときには、制御部による昇圧制御の実行を通じて低圧燃料配管内の燃料圧力が上昇させられる。低圧燃料配管内の燃料圧力が上昇すると、高圧ポンプの駆動により高圧燃料配管内で燃料圧力が変動し、それに伴い低圧燃料配管内の燃料に対し高圧燃料配管から燃料圧力の脈動が伝播するとき、その影響の度合いが小さく抑えられる。従って、高圧ポンプの駆動に起因して高圧燃料配管内での燃料圧力の変動が脈動となって低圧燃料配管内の燃料に伝播しても、その影響が小さく抑えられて低圧燃料配管内での燃料圧力の脈動が大きくなることは抑制される。
上記高圧ポンプは、内燃機関によって駆動されるものとすることが考えられる。この場合、低圧燃料配管内の燃料圧力に対し高圧燃料配管から伝播する燃料圧力の脈動の影響の度合いが大きい高圧ポンプの作動状態となる条件としては、機関回転速度が判定値未満となることがあげられる。そして、上記制御部は、機関回転速度が判定値未満であるとき、上記昇圧制御を行う。燃料供給装置において、低圧燃料配管内の燃料圧力の脈動は、高圧ポンプを駆動する内燃機関の回転速度から影響を受ける。すなわち、機関回転に基づく高圧ポンプの周期的な動作により、高圧燃料配管内の燃料圧力の脈動の周期が内燃機関の回転速度に応じて変化する。そして、低圧燃料配管内の燃料に対し高圧燃料配管内の燃料圧力の脈動が伝播するとき、その脈動の周期が低圧燃料配管内の燃料との共振周期に近づくと、共振現象によって低圧燃料配管内での燃料圧力の脈動の大きさが最大となる。なお、燃料供給装置では、このように低圧燃料配管内の燃料圧力の脈動の大きさが最大値となるときの機関回転速度がアイドル回転速度よりも低い回転速度領域に存在するように設計することが一般的である。このため、機関回転速度が低くなるほど、低圧燃料配管内での燃料圧力の脈動が大きくなる傾向がある。従って、上述したように機関回転速度が判定値未満という低い値であるとき、低圧燃料配管内の燃料圧力を上昇させるようフィードポンプを駆動する上記昇圧制御を行うことにより、低圧燃料配管内での燃料圧力の脈動が大きくなることを抑制できる。
上記制御部は、上記昇圧制御として、機関回転速度が上記判定値よりも低くなるほど、低圧燃料配管内の燃料圧力を高い値に上昇させるよう、フィードポンプを駆動するものとすることが考えられる。上述した燃料供給装置の設計の関係から、機関回転速度が低くなるほど、低圧燃料配管内の燃料に対する高圧燃料配管からの燃料圧力の脈動の伝播により、低圧燃料配管内の燃料圧力の脈動が大きくなる傾向がある。一方、低圧燃料配管内の燃料に対し高圧燃料配管から燃料圧力の脈動が伝播するとき、その影響の度合いは低圧燃料配管内の燃料圧力を高くするほど小さくなる。従って、機関回転速度が上記判定値よりも低くなるほど、低圧燃料配管内の燃料圧力を高い値に上昇させることにより、その低圧燃料配管内で燃料圧力の脈動が大きくなることを効果的に抑制することができる。
上記制御部は、第1燃料噴射弁からの燃料噴射が行われないときには、上記昇圧制御を中止するものとすることが考えられる。第1燃料噴射弁からの燃料噴射が行われないときには、低圧燃料配管内での燃料圧力の脈動が第1燃料噴射弁の燃料噴射量に影響を及ぼすことはない。そうした状況のもとでは、上述したように昇圧制御を中止することにより、その昇圧制御の実行時にフィードポンプで消費されるエネルギを節約することができる。
上記制御部は、第1燃料噴射弁からの燃料噴射が行われないとき、前記昇圧制御を中止し、且つ、上記低圧燃料配管内の燃料圧力を同配管内でのベーパ発生を抑制可能な最低値に調整する。この場合、第1燃料噴射弁からの燃料噴射が行われないときの低圧燃料配管内での燃料圧力を可能な限り低くすることができるため、その燃料圧力を確保するためのエネルギ消費を低く抑えることができる。
内燃機関及びその燃料供給装置の全体構成を示す略図。 低圧燃料配管内の燃料圧力の制御手順を示すフローチャート。 機関回転速度の低下に対する目標燃料圧力の上昇態様を示すグラフ。 低圧燃料配管内の燃料圧力の制御手順を示すフローチャート。 低圧燃料配管内の燃料の温度の変化に対するペーバを生じさせない燃料圧力の最低値の変化を示すグラフ。 低圧燃料配管内の燃料圧力の脈動の大きさに対する目標燃料圧力の変化を示すグラフ。
[第1実施形態]
以下、内燃機関の燃料供給装置の第1実施形態について、図1〜図3を参照して説明する。
図1に示される内燃機関1は、自動車等の車両に搭載されている。この内燃機関1の吸気通路2には、燃焼室3に吸入される空気の量(吸入空気量)を調整すべく開閉動作するスロットルバルブ4が設けられている。このスロットルバルブ4の開度(スロットル開度)は、車両の運転者によって踏み込み操作されるアクセルペダル5の操作量(アクセル操作量)に応じて調節される。
また、内燃機関1は、吸気ポート2aに向けて燃料を噴射するポート噴射インジェクタ6と、燃焼室3内(筒内)に燃料を噴射する直噴インジェクタ7と、を備えている。これらポート噴射インジェクタ6及び直噴インジェクタ7には、内燃機関1に設けられた燃料供給装置によって燃料が供給される。
内燃機関1の燃料供給装置は、燃料タンク17内に蓄えられた燃料を汲み上げて低圧燃料配管19に吐出するフィードポンプ18を備えている。低圧燃料配管19は上記ポート噴射インジェクタ6に接続されている。このポート噴射インジェクタ6は、フィードポンプ18からの燃料供給を受ける低圧燃料配管19に接続された第1燃料噴射弁として機能する。
低圧燃料配管19には高圧燃料配管20が接続されている。そして、高圧燃料配管20は上記直噴インジェクタ7に接続される。この直噴インジェクタ7は、低圧燃料配管19から分岐した高圧燃料配管20に接続される第2燃料噴射弁として機能する。高圧燃料配管20の途中には、同配管20内の燃料を昇圧して直噴インジェクタ7に供給する高圧ポンプ32が設けられている。この高圧ポンプ32は、内燃機関1からの回転伝達を受けて回転するカムによって駆動される。
内燃機関1においては、ポート噴射インジェクタ6及び直噴インジェクタ7のうちの少なくとも一方から噴射される燃料と吸気通路2を流れる空気とからなる混合気が燃焼室3に充填され、この混合気に対し点火プラグ12による点火が行われる。そして、点火後の混合気が燃焼すると、そのときの燃焼エネルギによりピストン13が往復移動し、それに伴いクランクシャフト14が回転する。一方、燃焼後の混合気は排気として排気通路15に送り出される。
内燃機関1の燃料供給装置は、内燃機関1の各種運転制御を行う電子制御装置21を備えている。この電子制御装置21には、上記各種運転制御に係る各種演算処理を実行するCPU、その制御に必要なプログラムやデータの記憶されたROM、CPUの演算結果等が一時記憶されるRAM、外部との間で信号を入・出力するための入・出力ポート等が設けられている。
電子制御装置21の入力ポートには、以下に示す各種センサ等が接続されている。
・アクセル操作量を検出するアクセルポジションセンサ22。
・スロットル開度を検出するスロットルポジションセンサ23。
・吸気通路2を通過する空気の量(内燃機関1の吸入空気量)を検出するエアフローメータ24。
・クランクシャフト14の回転に対応した信号を出力するクランクポジションセンサ25。
また、電子制御装置21の出力ポートには、スロットルバルブ4、ポート噴射インジェクタ6、直噴インジェクタ7、点火プラグ12、フィードポンプ18、及び高圧ポンプ32といった各種機器の駆動回路等が接続されている。
そして、電子制御装置21は、上記各種センサ等から入力した信号に基づき内燃機関1に要求される運転状態及び内燃機関1の実際の運転状態を把握し、それらに基づいて上記出力ポートに接続された各種駆動回路に指令信号を出力する。こうして内燃機関1のスロットル開度制御、燃料噴射量制御、点火時期制御、及び燃料圧力制御など、内燃機関1の各種運転制御が電子制御装置21を通じて実施される。
電子制御装置21は、内燃機関1に要求される運転状態及び内燃機関1の実際の運転状態に基づき、低圧燃料配管19内の燃料圧力を制御するとともに、高圧燃料配管20内の燃料圧力を制御する。上記低圧燃料配管19内の燃料圧力の制御は、内燃機関1に要求される運転状態及び内燃機関1の実際の運転状態に基づき目標燃料圧力Ptを定め、その目標燃料圧力Ptに基づきフィードポンプ18を駆動することによって実現される。
上記燃料供給装置では、低圧燃料配管19が高圧燃料配管20を介して高圧ポンプ32と繋がっている。このため、高圧ポンプ32が駆動されることにより、高圧燃料配管20内で燃料圧力が変動すると、その変動する燃料圧力が低圧燃料配管19内の燃料に脈動となって伝播し、これが影響して、低圧燃料配管19内での燃料圧力の脈動が大きくなる。
上記低圧燃料配管19内での燃料圧力の脈動が大きくなると、ポート噴射インジェクタ6の燃料噴射量に適正値からの誤差が生じる。これは、ポート噴射インジェクタ6の燃料噴射量は、同インジェクタ6の開弁時間、及び、同インジェクタ6に供給される燃料の圧力(低圧燃料配管19内の燃料圧力)によって決まるためである。そして、上述したポート噴射インジェクタ6の燃料噴射量の誤差は、内燃機関1の運転に影響を及ぼすおそれがある。
こうしたことに対処するため、電子制御装置21は、低圧燃料配管19内の燃料圧力に対し高圧燃料配管20から伝播する燃料圧力の脈動の影響の度合いが大きい高圧ポンプ32の作動状態となるとき、低圧燃料配管19内の燃料圧力を上昇させるようフィードポンプ18を駆動する昇圧制御を行う。このときの電子制御装置21は、上記昇圧制御を実行するための制御部として機能する。
図2は、上記昇圧制御を行うための燃料圧力制御ルーチンを示すフローチャートである。この燃料圧力制御ルーチンは、電子制御装置21を通じて、例えば所定時間毎の時間割り込みにて周期的に実行される。
電子制御装置21は、同ルーチンのステップ101(S101)の処理として、内燃機関1に要求される運転状態、及び、内燃機関1の実際の運転状態に基づき、目標燃料圧力Ptを求める。電子制御装置21は、S102の処理として、クランクポジションセンサ25からの検出信号に基づき求められる機関回転速度が判定値未満であるか否かを判断する。ここで否定判定であればS104に進む。電子制御装置21は、S104の処理として、上記目標燃料圧力Ptに基づきフィードポンプ18を駆動することにより、低圧燃料配管19内の燃料圧力を上記目標燃料圧力Ptとなるよう調整する。電子制御装置21は、S104の処理を実行した後、この燃料圧力制御ルーチンを一旦終了する。
S102の処理は、低圧燃料配管19内の燃料圧力に対し高圧燃料配管20から伝播する燃料圧力の脈動の影響の度合いが大きい高圧ポンプ32の作動状態であるか否かを判断するためのものである。S102での機関回転速度が判定値未満であるか否かの判断に基づき、低圧燃料配管19内の燃料圧力に対し高圧燃料配管20から伝播する燃料圧力の脈動の影響の度合いが大きい高圧ポンプ32の作動状態であるか否かを判断することができるのは、次の理由による。
低圧燃料配管19内における燃料圧力の脈動の大きさは、高圧ポンプ32を駆動する内燃機関1の回転速度から影響を受ける。すなわち、機関回転に基づく高圧ポンプ32の周期的な動作により、高圧燃料配管20内の燃料圧力の脈動の周期が内燃機関の回転速度に応じて変化する。そして、低圧燃料配管19内の燃料に対し高圧燃料配管20内の燃料圧力の脈動が伝播するとき、その脈動の周期が低圧燃料配管19内の燃料との共振周期に近づくと、共振現象によって低圧燃料配管19内での燃料圧力の脈動の大きさが最大となる。なお、燃料供給装置では、このように低圧燃料配管19内の燃料圧力の脈動の大きさが最大値となるときの機関回転速度がアイドル回転速度よりも低い回転速度領域に存在するように設計される。このため、機関回転速度が低くなるほど、低圧燃料配管19内での燃料圧力の脈動が大きくなる傾向がある。
従って、S102において機関回転速度が判定値未満である旨判断されたとき、低圧燃料配管19内の燃料圧力に対し高圧燃料配管20から伝播する燃料圧力の脈動の影響の度合いが大きい高圧ポンプ32の作動状態であると判断することが可能になる。すなわち、そうした判断を行うことが可能な値となるよう、予め実験等に基づいて上記判定値が設定されている。
S102で機関回転速度が判定値未満である旨判断されると、すなわち低圧燃料配管19内の燃料圧力に対し高圧燃料配管20から伝播する燃料圧力の脈動の影響の度合いが大きい高圧ポンプ32の作動状態である旨判断されると、S103に進む。このS103の処理は、上記昇圧制御を行うためのものである。電子制御装置21は、S103の処理として、目標燃料圧力PtをS101で求められた値よりも高い値に上昇させる。
図3に示すように、S103で上昇される目標燃料圧力Ptは、機関回転速度が低くなるほど(正確には機関回転速度が判定値よりも低くなるほど)、より高い値となるように可変設定することが考えられる。このように目標燃料圧力Ptが高い値に上昇させられると、S104の処理で同目標燃料圧力Ptに基づきフィードポンプ18が駆動されるため、低圧燃料配管19内の燃料圧力が上記目標燃料圧力Ptに調整される。従って、機関回転速度が上記判定値未満であるときには、そうでないときと比較して低圧燃料配管19内の燃料圧力が上昇させられる。
次に、内燃機関1の燃料供給装置の作用について説明する。
高圧ポンプ32が駆動されることにより、高圧燃料配管20内で燃料圧力が変動すると、その変動する燃料圧力が低圧燃料配管19内の燃料に脈動となって伝播する。このように、低圧燃料配管19内の燃料に対し高圧燃料配管20から燃料圧力の脈動が伝播するとき、その影響の度合は、低圧燃料配管19内の燃料圧力が高いときほど小さくなる。このことを考慮して、低圧燃料配管19内の燃料圧力に対し高圧燃料配管20から伝播する燃料圧力の脈動の影響の度合いが大きい高圧ポンプ32の作動状態となるときには、電子制御装置21による昇圧制御の実行(より詳しくは目標燃料圧力Ptのより高い値への上昇)を通じて低圧燃料配管19内の燃料圧力が上昇させられる。このように低圧燃料配管19内の燃料圧力が上昇すると、高圧ポンプ32の駆動により高圧燃料配管20内で燃料圧力が変動し、それに伴い低圧燃料配管19内の燃料に対し高圧燃料配管20から燃料圧力の脈動が伝播するとき、その影響の度合いが小さく抑えられる。従って、高圧ポンプ32の駆動に起因して高圧燃料配管20内での燃料圧力の変動が脈動となって低圧燃料配管19内の燃料に対し伝播しても、その影響が小さく抑えられて低圧燃料配管19内での燃料圧力の脈動が大きくなることは抑制される。
以上詳述した本実施形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
(1)高圧ポンプ32の駆動に起因して低圧燃料配管19内での燃料圧力の脈動が大きくなることを抑制できる。更に、その脈動が大きくなることによってポート噴射インジェクタ6の燃料噴射量に適正値からの誤差が生じ、それに伴い内燃機関1の空燃比が適正からずれて排気エミッションに影響を及ぼすことを抑制できる。また、内燃機関1の上記空燃比の適正からのずれによる排気エミッションへの影響が小さくなるため、排気エミッション改善のために同機関1の排気系に設けられる排気浄化用の触媒貴金属の量を低減することができる。
(2)機関回転速度が判定値未満である旨の判断に基づき、昇圧制御を行って低圧燃料配管19内の燃料圧力を上昇させる際、その燃料圧力の上昇を実現するために目標燃料圧力Ptが上昇させられる。このように上昇させられる目標燃料圧力Ptは、機関回転速度が判定値よりも低くなるほど、より高い値となるように可変設定される。これにより、機関回転速度が判定値よりも低くなるほど、低圧燃料配管19内の燃料圧力がより高い値に上昇するよう調整される。そして、低圧燃料配管19内の燃料圧力を高くするほど、その低圧燃料配管19内の燃料に対して、高圧燃料配管20からの高圧ポンプ32の周期的な動作に基づく燃料圧力の脈動が伝播するとき、その影響の度合いが小さくなる。このため、上述したように機関回転速度が判定値よりも低くなるほど、低圧燃料配管19内の燃料圧力を高くしてゆくことにより、その低圧燃料配管19内で燃料圧力の脈動が大きくなることを効果的に抑制することができる。
(3)上記昇圧制御は、機関回転速度が判定値以上であるときには行われず、その機関回転速度が判定値未満であるときという必要時に行われる。このため、上記昇圧制御における低圧燃料配管19内の燃料圧力を上昇させるためのフィードポンプ18の駆動が無駄に行われることはない。従って、上記フィードポンプ18での無駄なエネルギ消費を抑制することができ、その分の内燃機関1の燃費悪化を抑制することができる。
[第2実施形態]
次に、内燃機関1の燃料供給装置の第2実施形態について、図4及び図5を参照して説明する。
図4は、この実施形態における燃料圧力制御ルーチンを示すフローチャートである。この燃料圧力制御ルーチンは、図2に示す第1実施形態の燃料圧力制御ルーチンのS101〜S104に相当する処理(S201、S202、S204、S206)に対し、S203及びS205の処理が追加されている。このS203及びS205の処理は、機関回転速度が判定値未満であるとき、ポート噴射インジェクタ6からの燃料噴射が行われない場合には、上記昇圧制御を中止するためのものである。
図4の燃料圧力制御ルーチンも、電子制御装置21を通じて、所定時間毎の時間割り込みにて周期的に実行される。電子制御装置21は、S201の処理として目標燃料圧力Ptを求め、S202の処理として機関回転速度が判定値未満であるか否かを判断する。ここで否定判断であればS206に進む。電子制御装置21は、S206の処理として目標燃料圧力Ptに基づきフィードポンプ18を駆動した後、この燃料圧力制御ルーチンを一旦終了する。
S202において、機関回転速度が判定値未満である旨判断された場合には、S203に進む。電子制御装置21は、S203の処理として、ポート噴射インジェクタ6からの燃料噴射が行われるか否かを判断する。ここで肯定判断であればS204に進む。電子制御装置21は、S205の処理として目標燃料圧力PtをS201で求められた値よりも高い値に上昇させ、S206の処理として上昇後の目標燃料圧力Ptに基づきフィードポンプ18を駆動する。こうして上記昇圧制御が行われる。
S203において、ポート噴射インジェクタ6からの燃料噴射が行われない旨判断された場合には、S205に進む。電子制御装置21は、S205の処理として、目標燃料圧力Ptを低圧燃料配管19内でのベーパ発生を抑制可能な燃料圧力の最低値に設定する。なお、この最低値としては、予め実験等によって決められた固定値を採用したり、低圧燃料配管19内の燃料の温度に基づく可変値を採用したりすることが可能である。
図5は、低圧燃料配管19内の燃料の温度に基づき上記最低値を可変とする場合において、その燃料の温度の上昇に対する上記最低値の上昇態様の例を示している。また、ここで用いられる燃料の温度に関しては、同燃料の温度を検出する温度センサによる実測値を用いたり、上記燃料の温度に関係するパラメータに基づく推定値を用いたりすることが考えられる。
S203で目標燃料圧力Ptが上記最低値に設定されると、S206の処理を通じて同目標燃料圧力Pt(最低値)に基づきフィードポンプ18が駆動される。このため、ポート噴射インジェクタ6からの燃料噴射が行われない場合には、機関回転速度が判定値未満であっても、そのことに基づく上記昇圧制御の実行は中止される。更に、このように昇圧制御が中止されたときには、低圧燃料配管19内の燃料圧力が同配管19内でのベーパ発生を抑制可能な燃料圧力の最低値に調整される。
従って、本実施形態によれば、第1実施形態の(1)〜(3)の効果に加え、以下に示す効果が得られるようになる。
(4)ポート噴射インジェクタ6からの燃料噴射が行われないときには、低圧燃料配管19内での燃料圧力の脈動がポート噴射インジェクタ6の燃料噴射量に影響を及ぼすことはない。そうした状況のもとでは、機関回転速度が判定値未満になるとしても、それに基づく上記昇圧制御の実行は中止されるようになる。このため、上記昇圧制御を実行時にフィードポンプ18を駆動する際に消費されるエネルギを節約することができる。
(5)ポート噴射インジェクタ6からの燃料噴射が行われないときには、上記昇圧制御が中止されるとともに、低圧燃料配管19内の燃料圧力が同配管19内でのベーパ発生を抑制可能な最低値に調整される。これにより、ポート噴射インジェクタ6からの燃料噴射が行われないときの低圧燃料配管19内での燃料圧力を可能な限り低くすることができるため、その燃料圧力を確保すべくフィードポンプ18を駆動する際におけるエネルギ消費を低く抑えることができる。
[その他の実施形態]
なお、上記各実施形態は、例えば以下のように変更することもできる。
・第2実施形態において、ポート噴射インジェクタ6からの燃料噴射が行われないことに基づき、昇圧制御を中止する際、目標燃料圧力Ptを必ずしも最低値に設定する必要はない。例えば、そのときの目標燃料圧力Ptを図4の燃料圧力制御ルーチンのS201で求められた値に設定するようにしてもよい。
・第1及び第2実施形態において、低圧燃料配管19内の燃料圧力を検出する圧力センサを設け、その圧力センサからの検出信号に基づき上記燃料圧力の脈動の大きさ(振幅)を求める。そして、低圧燃料配管19内の燃料圧力の脈動の大きさが所定値以上であるとき、低圧燃料配管19内の燃料圧力に対し高圧燃料配管20から伝播する燃料圧力の脈動の影響の度合いが大きい高圧ポンプ32の作動状態である旨判断してもよい。
また、圧力センサを用いて低圧燃料配管19内の燃料圧力の脈動の大きさを検出する場合、図2の燃料圧力制御ルーチンにおけるS103の処理、及び、図4の燃料圧力制御ルーチンにおけるS204の処理では、上記検出される脈動の大きさに基づいて目標燃料圧力Ptを上昇させることが好ましい。
図6は、このときの脈動の大きさと目標燃料圧力Ptとの関係を示すグラフである。同図から分かるように、S103及びS204の処理で上昇される目標燃料圧力Ptは、上記脈動の大きさが大きくなるほど、より高い値となるように上昇される。
なお、第1実施形態及び第2実施形態のように、機関回転速度が低回転判定値未満であるか否かに基づいて、低圧燃料配管19内の燃料圧力に対し高圧燃料配管20から伝播する燃料圧力の脈動の影響の度合いが大きい高圧ポンプ32の作動状態であるか否かを判断すれば、上記圧力センサを省略して燃料供給装置を簡略化することができる。
・図2の燃料圧力制御ルーチンにおけるS103の処理、及び、図4の燃料圧力制御ルーチンにおけるS204の処理で目標燃料圧力Ptを上昇させる際、それを所定の固定値分の上昇によって実現するようにしてもよい。
1…内燃機関、2…吸気通路、2a…吸気ポート、3…燃焼室、4…スロットルバルブ、5…アクセルペダル、6…ポート噴射インジェクタ、7…直噴インジェクタ、12…点火プラグ、13…ピストン、14…クランクシャフト、15…排気通路、17…燃料タンク、18…フィードポンプ、19…低圧燃料配管、20…高圧燃料配管、32…高圧ポンプ、21…電子制御装置、22…アクセルポジションセンサ、23…スロットルポジションセンサ、24…エアフローメータ、25…クランクポジションセンサ。

Claims (4)

  1. 内燃機関の第1燃料噴射弁に接続されてフィードポンプからの燃料供給を受ける低圧燃料配管と、その低圧燃料配管から分岐して内燃機関の第2燃料噴射弁に接続される高圧燃料配管と、その高圧燃料配管内の燃料を昇圧して前記第2燃料噴射弁に供給する高圧ポンプと、を備える内燃機関の燃料供給装置において、
    前記高圧ポンプは、内燃機関によって駆動されるものであり、
    機関回転速度が判定値未満となるとき、前記低圧燃料配管内の燃料圧力を上昇させるよう前記フィードポンプを駆動する昇圧制御を行う制御部を備える
    ことを特徴とする内燃機関の燃料供給装置。
  2. 前記制御部は、前記昇圧制御として、機関回転速度が前記判定値よりも低くなるほど、前記低圧燃料配管内の燃料圧力を高い値に上昇させるよう、前記フィードポンプを駆動する
    請求項1に記載の内燃機関の燃料供給装置。
  3. 内燃機関の第1燃料噴射弁に接続されてフィードポンプからの燃料供給を受ける低圧燃料配管と、その低圧燃料配管から分岐して内燃機関の第2燃料噴射弁に接続される高圧燃料配管と、その高圧燃料配管内の燃料を昇圧して前記第2燃料噴射弁に供給する高圧ポンプと、を備える内燃機関の燃料供給装置において、
    前記高圧ポンプは、内燃機関によって駆動されるものであり、
    機関回転速度が判定値未満となるとき、又は前記低圧燃料配管内の燃料圧力の脈動の大きさが所定値以上となるとき、前記低圧燃料配管内の燃料圧力を上昇させるよう前記フィードポンプを駆動する昇圧制御を行う制御部を備え、
    前記制御部は、前記第1燃料噴射弁からの燃料噴射が行われないときには、前記昇圧制御を中止する
    内燃機関の燃料供給装置。
  4. 前記制御部は、前記第1燃料噴射弁からの燃料噴射が行われないとき、前記昇圧制御を中止し、且つ、前記低圧燃料配管内の燃料圧力を同配管内でのベーパ発生を抑制可能な最低値に調整する
    請求項3に記載の内燃機関の燃料供給装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3894179B2 (ja) * 2003-10-02 2007-03-14 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の燃料供給装置
JP2005146882A (ja) * 2003-11-11 2005-06-09 Toyota Motor Corp 内燃機関の燃料噴射装置
JP4196812B2 (ja) 2003-11-11 2008-12-17 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の燃料噴射装置
JP4225240B2 (ja) * 2004-04-28 2009-02-18 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の燃料供給装置
JP2006077643A (ja) 2004-09-08 2006-03-23 Toyota Motor Corp 内燃機関の燃料噴射装置
JP4552694B2 (ja) 2005-03-02 2010-09-29 トヨタ自動車株式会社 車両の燃料供給装置
JP4544061B2 (ja) 2005-07-06 2010-09-15 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の燃料系統の制御装置
JP2007032454A (ja) * 2005-07-28 2007-02-08 Toyota Motor Corp 内燃機関の燃料系統の制御装置
JP2007071082A (ja) 2005-09-06 2007-03-22 Toyota Motor Corp 内燃機関の燃料噴射装置
JP4135024B2 (ja) * 2006-10-23 2008-08-20 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の燃料供給装置
JP4297160B2 (ja) * 2006-12-22 2009-07-15 トヨタ自動車株式会社 内燃機関
JP4600399B2 (ja) * 2007-01-25 2010-12-15 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
JP2008223639A (ja) * 2007-03-13 2008-09-25 Toyota Motor Corp 燃料供給制御装置
JP2009002262A (ja) * 2007-06-22 2009-01-08 Toyota Motor Corp 内燃機関の燃料供給装置
US20090090331A1 (en) * 2007-10-04 2009-04-09 Ford Global Technologies, Llc Volumetric Efficiency Based Lift Pump Control
JP5202123B2 (ja) * 2008-06-16 2013-06-05 日立オートモティブシステムズ株式会社 内燃機関の燃料供給制御装置
WO2010095282A1 (ja) 2009-02-20 2010-08-26 ボッシュ株式会社 蓄圧式燃料噴射装置の制御装置
JP5180251B2 (ja) * 2010-03-19 2013-04-10 日立オートモティブシステムズ株式会社 内燃機関の燃料供給制御装置
FR2961265B1 (fr) * 2010-06-14 2014-11-21 Renault Sas Procede de limitation des pulsations de pression dans le circuit a carburant d'un moteur a allumage commande
JP5282779B2 (ja) * 2010-12-08 2013-09-04 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の燃料供給装置
US8776764B2 (en) * 2011-01-04 2014-07-15 Ford Global Technologies, Llc Fuel system for a multi-fuel engine
JP2012229623A (ja) 2011-04-25 2012-11-22 Denso Corp 内燃機関の高圧燃料供給装置
JP2012237274A (ja) 2011-05-13 2012-12-06 Toyota Motor Corp 内燃機関の燃料噴射制御装置
CN102155319B (zh) * 2011-05-30 2013-12-25 联合汽车电子有限公司 发动机燃油喷射控制方法及发动机燃油喷射电子控制装置
KR101338805B1 (ko) * 2012-06-14 2013-12-06 현대자동차주식회사 압력 맥동 저감이 가능한 gdi 엔진의 연료공급장치
JP6098344B2 (ja) * 2013-05-13 2017-03-22 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の燃料供給装置

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