JP7302425B2 - 燃料供給システムの制御装置 - Google Patents

Description

この発明はエンジンの燃料供給システムの制御装置に関するものである。

特許文献１には、電動のフィードポンプと、同フィードポンプが送出した低圧燃料系における燃料の圧力であるフィード圧を検出するフィード圧センサと、を備えるエンジンの燃料供給システムに適用されて、フィード圧センサの検出値に応じてフィードポンプの供給電力を操作する燃料供給システムの制御装置が記載されている。この制御装置では、燃料配管内でのベーパの発生を防止可能な最小の圧力よりも高い圧力を目標値として設定するとともに、その目標値に対するフィード圧センサの検出値の偏差をゼロに近づけるようにフィードポンプの供給電力をフィードバック制御している。これにより、燃料配管内でベーパが発生しない範囲で、電力消費を抑えたフィードポンプの駆動を実現している。

特開２０１６－５６７９４号公報

上記の制御装置では、フィード圧のフィードバック制御を行うためにフィード圧センサが必要であり、その分、コストが高くなる。

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ための燃料供給システムの制御装置は、燃料タンクから燃料を汲み上げる電動のフィードポンプと、要求ポンプ回転数を実現するように前記フィードポンプへの供給電力を制御するフィードポンプ制御装置と、前記フィードポンプによって前記燃料タンクから汲み上げられた燃料を加圧する高圧燃料ポンプと、前記高圧燃料ポンプによって加圧された燃料を蓄えるデリバリパイプと、前記デリバリパイプ内に蓄えられた燃料をエンジンの気筒内に噴射する筒内燃料噴射弁と、前記フィードポンプから前記高圧燃料ポンプに到るまでの低圧燃料配管内の燃料圧力であるフィード圧が既定の開弁圧力以上になると開弁して前記低圧燃料配管内の燃料を前記燃料タンク内に戻し、前記フィード圧の過剰な上昇を抑制するリリーフ弁と、を備える燃料供給システムに適用される。この制御装置は、前記フィードポンプのインペラの単位時間当たりの回転数であるポンプ回転数と前記フィードポンプにおける電流値であるポンプ電流とを入力として前記フィード圧の推定値を出力する推定用写像データが記憶されている記憶装置を備えている。また、この制御装置は、要求ポンプ回転数を前記フィードポンプ制御装置に対して出力することによって前記フィードポンプを制御する実行装置であり、燃料温度に応じた要求フィード圧と燃料噴射量とに基づいて要求ポンプ回転数を算出する要求ポンプ回転数算出処理と、前記推定用写像データを用いて前記フィード圧の推定値を算出するフィード圧推定処理と、前記フィード圧推定処理を通じて算出した推定値と要求フィード圧との偏差を小さくするように要求ポンプ回転数を補正するフィード圧フィードバック処理と、前記リリーフ弁が開弁するまで徐々に要求ポンプ回転数を増大させて前記リリーフ弁が開弁したときのポンプ電流及びポンプ回転数を学習する学習処理と、前記学習処理の結果に基づいて前記推定用写像データを補正する更新処理と、を実行する実行装置を備えている。

上記の制御装置は、フィード圧推定処理を通じて算出したフィード圧の推定値を用いてフィード圧フィードバック処理を実行する。そのため、この制御装置によれば、フィード圧センサを設けなくても、フィード圧フィードバック処理を実行することができる。なお、ポンプ回転数とポンプ電流とはポンプの仕事量と相関を有している。また、燃料温度は、フィードポンプを構成する部品のクリアランスや、燃料の粘度と相関を有している。つまり、燃料温度は、フィードポンプの仕事の効率に関係するフィードポンプの部品間からの燃料の漏れや部品間の摺動抵抗と相関を有している。そこで、上記の制御装置では、ポンプ回転数とポンプ電流と燃料温度とを入力として、推定用写像データを用いてフィード圧の推定値を算出している。

ところが、予め用意した推定用写像データを用いてフィード圧の推定値を算出する場合、使用される燃料の種類が変化した場合やフィードポンプの劣化が進行した場合には、推定用写像データを用いて算出した推定値が実際の燃料圧力から乖離してしまう。この課題は、フィード圧センサを設ける場合には発生し得ない課題であり、フィード圧センサを省略した構成を実現する上では避けられない課題である。上記の制御装置では、こうした課題を解決するために、リリーフ弁が開弁するまでポンプ回転数を上昇させてリリーフ弁が開弁するときのポンプ電流及びポンプ回転数を学習する学習処理を実行するようにしている。この学習処理によれば、リリーフ弁の開弁圧力と等しいフィード圧を実現するために必要な仕事量を学習できる。そして、上記の制御装置では、この学習処理の結果に基づいて推定用写像データを補正する更新処理を実行する。そのため、使用される燃料の種類が変化したり、フィードポンプの劣化が進行したりしても、その影響を学習処理及び更新処理を通じて推定用写像データに反映させることができる。

したがって、上記の制御装置によれば、フィード圧センサを用いることなく、使用される燃料の種類の変化やフィードポンプの劣化などに対応したかたちでフィード圧のフィードバック制御を行う構成を実現することができる。

燃料供給システムの制御装置の一態様では、前記記憶装置に、対応する燃料温度の水準が異なる複数の前記推定用写像データが記憶されている。そして、この制御装置では、前記実行装置が、前記フィード圧推定処理において、燃料温度に対応した写像を、２つの前記推定用写像データからの補間によって導出し、導出した写像にポンプ回転数とポンプ電流とを入力してフィード圧の推定値を算出する。

ポンプ回転数及びポンプ電流が一定であっても燃料温度が異なると、実現されるフィード圧が異なってくる。燃料温度とポンプ回転数とポンプ電流との３つの変数を入力としてフィード圧の推定値を出力する写像データは、複雑であり、推定値の算出にかかる負荷も大きくなる。これに対して、この制御装置では、異なる水準の燃料温度に対応させて複数の推定用写像データを記憶装置に記憶させている。そして、実行装置は、記憶されている推定用写像データのうち２つの推定用写像データからの補間によって、実際の燃料温度に対応する写像を導出し、導出した写像を用いてフィード圧の推定値を算出する。こうした構成によれば、写像データの複雑化や演算負荷の増大を抑制することができる。

前記フィード圧推定処理において、燃料温度に対応した写像を、２つの前記推定用写像データからの補間によって導出する燃料供給システムの制御装置の一態様では、前記実行装置が、前記更新処理において、前記学習処理を通じて取得したポンプ回転数及びポンプ電流を入力した際に前記開弁圧力と等しい値が出力されるように補間によって導出した前記写像を補正し、補間によって導出した前記写像の補正内容を、前記記憶装置に記憶されている複数の前記推定用写像データに反映させる。

こうした構成を採用すれば、記憶装置に記憶されている複数の推定用写像データに学習処理による学習結果を反映させることができ、学習処理を実行したときの燃料温度に限らずに、学習結果を反映させることができる。

燃料供給システムの制御装置の一態様では、前記実行装置は、燃料噴射を行っていないときに前記学習処理を実行する。
上記構成によれば、燃料噴射量がゼロの状態で学習処理を実行することになるため、燃料噴射量の変動のない、安定した状態で学習処理を行うことができる。したがって、燃料噴射量が変動している状態で学習処理を行う場合と比較して精度の高い学習を行うことができる。

燃料供給システムの制御装置の一態様では、前記実行装置が、前記更新処理による前記推定用写像データの補正量が許容範囲を逸脱しているときに、異常が発生していると判定する判定処理を実行する。

更新処理による推定用写像データの補正量が著しく大きくなっている場合には、燃料供給システムの状態、すなわちフィードポンプや燃料配管などの状態が、初期状態から大きく変化してしまっている可能性がある。上記構成によれば、補正量が許容範囲を逸脱していることに基づいて、燃料供給システムの状態が著しく変化してしまっていることを検知し、異常が発生していることを判定することができる。

前記判定処理を実行する燃料供給システムの制御装置の一態様では、前記実行装置が、前記判定処理における前記許容範囲を、前記フィードポンプの積算稼働量が多くなるほど補正量が多い側に移動させる。

インペラの摩耗など、フィードポンプの劣化は、積算稼働量が増えるのにしたがって徐々に進行する。そのため、上記構成によれば、劣化の進行の度合いにあわせて許容範囲を移動させることができるようになる。したがって、通常の劣化の進行による補正量の増大から乖離した状態が発生したことを判定処理によって検知し、異常の発生を判定することができる。

前記判定処理を実行する燃料供給システムの制御装置の一態様では、前記実行装置が、前記判定処理において、前記更新処理による前記推定用写像データの補正量が前記許容範囲を逸脱していて且つ給油直後ではない場合には異常が発生していると判定し、前記更新処理による前記推定用写像データの補正量が前記許容範囲を逸脱していて且つ給油直後である場合には前記燃料タンク内の燃料の種類が切り替わったと判定する。

給油により燃料タンク内の燃料の種類が切り替わり、燃料の粘度が変化した場合にも、更新処理による推定用写像データの補正量が大きく変化する。給油直後に更新処理による推定用写像データの補正量が許容範囲を逸脱するようになった場合には、給油により燃料タンク内の燃料の種類が切り替わった可能性が高い。

上記構成によれば、補正量が許容範囲を逸脱するようになった要因が、異常の発生なのか、燃料の種類が切り替わったことなのかを判別することができる。
前記判定処理を通じて、燃料の種類が切り替わったことを判定する燃料供給システムの制御装置の一態様では、前記記憶装置に、要求フィード圧と燃料噴射量とを入力として前記要求ポンプ回転数を出力する、対応する燃料の種類が異なる複数の回転数算出用写像データが記憶されている。そして、前記実行装置が、前記要求ポンプ回転数算出処理において、前記回転数算出用写像データを用いて前記要求ポンプ回転数を算出する。この制御装置では、前記判定処理において前記燃料の種類が切り替わったと判定した場合には、前記実行装置が、前記要求ポンプ回転数算出処理に用いる前記回転数算出用写像データを切り替える。

上記構成によれば、燃料の種類が切り替わったと判定した場合に、要求ポンプ回転数算出処理に用いる回転数算出用写像データを切り替えるため、燃料の種類が切り替わった場合でも、特定の燃料の種類に対応した１種類の回転数算出用写像データを要求ポンプ回転数の算出に用い続ける場合と比較して正確に要求ポンプ回転数を算出することができる。また、要求ポンプ回転数が正確に算出されるようになることにより、燃料の種類が切り替わったことによる推定用写像データの補正量の増大が解消されるようになる。

第１実施形態の制御装置と同制御装置の制御対象である燃料供給システムの構成を示す模式図。 第１実施形態の制御装置が実行するフィード圧制御に関する処理の流れを示すブロック図。 燃料温度と要求フィード圧の関係を示すグラフ。 （ａ）２５℃に対応する推定用写像データ。（ｂ）３０℃に対応する写像。（ｃ）７０℃に対応する推定用写像データ。 （ａ）学習処理におけるポンプ回転数の推移。（ｂ）学習処理におけるフィード圧の推移。（ｃ）学習処理におけるポンプ電流の推移。 （ａ）補正前の写像。（ｂ）補正後の写像。 （ａ）学習処理による学習結果を反映させた２５℃に対応する推定用写像データ。（ｂ）補正後の写像。（ｃ）学習処理による学習結果を反映させた７０℃に対応する推定用写像データ。 積算走行距離と補正量との関係を示す図。 判定処理の流れを示すフローチャート。 第２実施形態の制御装置におけるフィード圧制御に関する処理の流れを示すブロック図。 エタノールの容積比が低い燃料に対応する回転数算出用写像データを示す図。 エタノールの容積比が高い燃料に対応する回転数算出用写像データを示す図。 第２実施形態の制御装置における判定処理の流れを示すフローチャート。

（第１実施形態）
以下、燃料供給システムの制御装置の第１実施形態について、図１～図９を参照して詳細に説明する。

図１は、本実施形態の制御装置が適用される車載エンジンの燃料供給システムの構成を示している。本実施形態の制御装置１００は、気筒内に燃料を噴射する筒内噴射式の車載エンジンの燃料供給システムに適用される。

図１に示すように、この制御装置１００が適用される燃料供給システムには、燃料タンク５１内に設置されたフィードポンプ５２と、燃料タンク５１外に設置された高圧燃料ポンプ６０と、の２つの燃料ポンプが設けられている。フィードポンプ５２は、ブラシレスモータによってインペラを回転させる電動式のポンプである。また、この燃料供給システムには、エンジンの各気筒に設けられた筒内燃料噴射弁４４が接続された燃料の蓄圧容器であるデリバリパイプ７１が設けられている。なお、この燃料供給システムが搭載されたエンジンは直列４気筒のエンジンであり、デリバリパイプ７１には４つの筒内燃料噴射弁４４が接続されている。

そして、この燃料供給システムには、フィードポンプ５２から高圧燃料ポンプ６０に燃料を送るための燃料通路である低圧燃料配管５７と、高圧燃料ポンプ６０からデリバリパイプ７１に燃料を送るための燃料通路である高圧燃料配管７２と、が設けられている。なお、デリバリパイプ７１には、内部に蓄えられている燃料の圧力である高圧側燃料圧力を検出する燃料圧力センサ１３２が設置されている。燃料圧力センサ１３２は大気圧を基準としたゲージ圧で燃料圧力を示す。

フィードポンプ５２は、給電に応じて燃料タンク５１内の燃料を、上流側フィルタ５３を介して吸引して低圧燃料配管５７に送出する。低圧燃料配管５７における燃料タンク５１の内部に位置する部分には、フィードポンプ５２により低圧燃料配管５７に送出された燃料の圧力、すなわち低圧燃料配管５７内の燃料の圧力であるフィード圧Ｐｆが既定の開弁圧力を超えたときに開弁して低圧燃料配管５７から燃料タンク５１に燃料をリリーフするリリーフ弁５６が設けられている。そして、低圧燃料配管５７は、低圧燃料配管５７を流れる燃料中の不純物を濾過する下流側フィルタ５８と低圧燃料配管５７内の燃料圧力の脈動を低減するためのパルセーションダンパ６１とを介して高圧燃料ポンプ６０に接続されている。

高圧燃料ポンプ６０は、プランジャ６２、燃料室６３、電磁スピル弁６４、チェック弁６５及びリリーフ弁６６を備えている。プランジャ６２は、エンジンのカムシャフト４２に設けられたポンプカム６７により往復駆動され、その往復駆動に応じて燃料室６３の容積を変化させる。燃料室６３は、電磁スピル弁６４を介して低圧燃料配管５７に接続されている。

電磁スピル弁６４は、通電に応じて閉弁して、燃料室６３と低圧燃料配管５７との間の燃料の流通を遮断するとともに、通電の停止に応じて開弁して、燃料室６３と低圧燃料配管５７との間の燃料の流通を許容する。チェック弁６５は、燃料室６３からデリバリパイプ７１への燃料の吐出を許容する一方、デリバリパイプ７１から燃料室６３への燃料の逆流を禁止する。リリーフ弁６６は、チェック弁６５を迂回する通路に設けられており、デリバリパイプ７１側の圧力が過剰に高くなったときに開弁して燃料室６３側への燃料の逆流を許容する。

以上のように構成された高圧燃料ポンプ６０の燃料の加圧動作について説明する。高圧燃料ポンプ６０では、プランジャ６２の往復動に応じて燃料室６３の容積が変化する。以下の説明では、燃料室６３の容積が拡大する方向へのプランジャ６２の動作をプランジャ６２の下降と記載し、これとは逆に燃料室６３の容積が縮小する方向へのプランジャ６２の動作をプランジャ６２の上昇と記載する。

高圧燃料ポンプ６０において、電磁スピル弁６４が開弁した状態でプランジャ６２が下降を開始すると、燃料室６３の容積の拡大に伴って、低圧燃料配管５７から燃料室６３に燃料が流入する。プランジャ６２が下降から上昇に転じた後も電磁スピル弁６４が開弁した状態を維持すると、プランジャ６２の下降中に燃料室６３に流入した燃料が低圧燃料配管５７に押し戻される。プランジャ６２の上昇中に電磁スピル弁６４を閉弁し、その後にプランジャ６２が上昇から下降に転じるまで、電磁スピル弁６４の閉弁を維持すると、プランジャ６２の上昇に伴う燃料室６３の容積の縮小により、燃料室６３内の燃料が加圧される。そして、燃料室６３内の燃料圧力が高圧燃料配管７２内の燃料圧力を上回ると、チェック弁６５が開弁して、燃料室６３内の加圧された燃料が高圧燃料配管７２に送出される。こうして高圧燃料ポンプ６０は、プランジャ６２の往復動毎に、低圧燃料配管５７内の燃料を加圧して高圧燃料配管７２に送出する。なお、プランジャ６２の上昇中における電磁スピル弁６４の閉弁時期を変えることで、高圧燃料ポンプ６０が加圧動作毎に高圧燃料配管７２に送出する燃料の量が増減される。

こうした燃料供給システムを備えるエンジンは、制御装置１００により制御される。制御装置１００は、エンジンの制御装置であり、エンジンの燃料供給システムの制御も司る。すなわち、制御装置１００は燃料供給システムの制御装置でもある。

制御装置１００は、各種演算処理を実行する実行装置１０１と、制御用のプログラムやデータが記憶された記憶装置１０２と、を備えている。そして、制御装置１００は、実行装置１０１が記憶装置１０２に記憶されたプログラムを読み込んで実行することで、燃料供給システムの制御を含んだエンジンの制御を行っている。

なお、制御装置１００には、エンジンの運転状態を検出するための各種センサの検出信号が入力されている。図１に示すように、制御装置１００には、アクセルポジションセンサ１４２によって運転者のアクセルの操作量の検出信号が入力され、車速センサ１４１によって車両の走行速度である車速の検出信号が入力されている。

さらに、制御装置１００には、他にも各種のセンサの検出信号が入力されている。例えば、図１に示すように、制御装置１００には、デリバリパイプ７１内の燃料圧力を検出する燃料圧力センサ１３２の他に、エアフロメータ１３３、クランクポジションセンサ１３４、カムポジションセンサ１３５、冷却水温センサ１３６が接続されている。

エアフロメータ１３３は、エンジンの吸気通路を通じて気筒内に吸入される空気の温度と、吸入される空気の質量である吸入空気量を検出する。クランクポジションセンサ１３４は、エンジンの出力軸であるクランクシャフトの回転位相の変化に応じたクランク角信号を出力する。制御装置１００は、クランクポジションセンサ１３４から入力されるクランク角信号に基づいて単位時間あたりのクランクシャフトの回転数である機関回転数を算出する。

カムポジションセンサ１３５は、カムシャフト４２の回転位相の変化に応じたカム角信号を出力する。冷却水温センサ１３６は、エンジンの冷却水の温度である冷却水温を検出する。

また、制御装置１００には、燃料タンク５１内の燃料の温度である燃料温度Ｔｆを検出する燃料温度センサ１３７と、燃料タンク５１内の燃料の液面の高さの水準を検知して燃料の残量を示す検出信号を出力する燃料レベルセンサ１３８も接続されている。

また、制御装置１００には、フィードポンプ５２のインペラの単位時間当たりの回転数であるポンプ回転数Ｎｐを制御するフィードポンプ制御装置２００が接続されている。フィードポンプ制御装置２００は、制御装置１００からの指令に基づき、フィードポンプ５２への供給電力をパルス幅変調により調整することで、ポンプ回転数Ｎｐを増減している。なお、フィードポンプ制御装置２００は、フィードポンプ５２に供給されている電流であるポンプ電流Ｉｐ、及びポンプ回転数Ｎｐの情報を制御装置１００に送信している。

制御装置１００は、エンジン制御の一環として、燃料噴射量制御、燃料圧力可変制御、及びフィード圧制御を実行している。
燃料噴射量制御に際して制御装置１００はまず、機関回転数やエンジン負荷などのエンジン運転状態に応じて筒内燃料噴射弁４４の燃料噴射量の要求値である要求噴射量を演算する。続いて制御装置１００は、燃料圧力センサ１３２の検出値に基づき、要求噴射量分の燃料噴射に要する筒内燃料噴射弁４４の開弁時間を演算する。そして、制御装置１００は、演算した開弁時間に相当する期間の間、燃料を噴射すべく各気筒の筒内燃料噴射弁４４を開弁させる。また、制御装置１００は、燃料噴射制御の一環として、アクセルの操作量が「０」になっている減速中などに、燃料の噴射を停止してエンジンの燃焼室への燃料の供給を停止し、燃料消費率の低減を図るフューエルカット制御も行う。

燃料圧力可変制御に際して制御装置１００は、エンジン負荷などに基づき、高圧側燃料圧力の目標値を算出する。高圧側燃料圧力の目標値は基本的には、エンジン負荷が低いときには低い圧力に、エンジン負荷が高いときには高い圧力に設定される。そして、制御装置１００は、燃料圧力センサ１３２による高圧側燃料圧力の検出値と高圧側燃料圧力の目標値との偏差を縮小すべく、高圧燃料ポンプ６０の燃料送出量を調整する。具体的には、高圧側燃料圧力の検出値が目標値よりも低い場合には、プランジャ６２の上昇期間における電磁スピル弁６４の閉弁時期を早くして、高圧燃料ポンプ６０の燃料送出量を増加させる。また、高圧側燃料圧力の検出値が目標値よりも高いときには、プランジャ６２の上昇期間における電磁スピル弁６４の閉弁時期を遅くして、高圧燃料ポンプ６０の燃料送出量を減少させる。

続いて、フィード圧制御の詳細を説明する。フィード圧制御は、次の目的で行われる。フィードポンプ５２から送出されて低圧燃料配管５７を流れる燃料がエンジンの熱を受けて高温となると、低圧燃料配管５７内にベーパが発生して、デリバリパイプ７１への燃料の供給が滞ることがある。燃料の圧力が高いほど、燃料の気化温度は高くなるため、低圧燃料配管５７でのベーパの発生を防止するには、低圧燃料配管５７へのフィードポンプ５２の燃料送出量を多くしてフィード圧Ｐｆを高くすればよい。しかしながら、燃料送出量を増加させれば、その分、フィードポンプ５２の電力消費量が増えてしまう。そこで、フィード圧制御では、ベーパの発生を防止可能な限りにおいてフィード圧Ｐｆを低い圧力に維持すべく、フィードポンプ５２の燃料吐出量を調整することで、電力消費を抑えつつ、ベーパの発生を防止している。

図２に、制御装置１００の実行装置１０１が実行するフィード圧制御に係る処理の流れを示す。図２に示すようにフィード圧制御は、要求フィード圧算出処理Ｍ２００、要求ポンプ回転数算出処理Ｍ２１０、フィード圧推定処理Ｍ２２０、及びフィード圧フィードバック処理Ｍ２３０の各処理を通じて行われる。

要求フィード圧算出処理Ｍ２００では、実行装置１０１は、燃料温度センサ１３７によって検出された燃料温度Ｔｆに基づいてフィード圧Ｐｆの目標値である要求フィード圧Ｐｆ＊を算出する。

図３に二点鎖線で示すように、この制御装置１００では、燃料温度Ｔｆに応じて３段階に要求フィード圧Ｐｆ＊を切り替える。図３には、二点鎖線で示した要求フィード圧Ｐｆ＊の他に、燃料の飽和蒸気圧と燃料温度との関係を、実線と一点鎖線と破線とで示している。なお、実線はガソリンの飽和蒸気圧と燃料温度との関係を示しており、一点鎖線はガソリンとエタノールとの混合燃料のうち、エタノールを容積比で２０％含むＥ２０燃料の飽和蒸気圧と燃料温度との関係を示している。また、破線はガソリンとメタノールとの混合燃料のうち、メタノールを容積比で１５％含むＭ１５燃料の飽和蒸気圧と燃料温度との関係を示している。

制御装置１００では、使用が想定される燃料のうち、最も飽和蒸気圧が高くなる燃料を使用した場合であっても要求フィード圧Ｐｆ＊が、飽和蒸気圧を下回ることがないように、燃料温度Ｔｆが高いときほど、要求フィード圧Ｐｆ＊を高くする。具体的には、実行装置１０１は、要求フィード圧算出処理Ｍ２００において、図３に示すように、燃料温度Ｔｆが「Ｔ１」未満のときには、要求フィード圧Ｐｆ＊として「Ｐ１」を算出する。そして、実行装置１０１は、燃料温度Ｔｆが「Ｔ１」以上であり、且つ「Ｔ１」よりも高い「Ｔ２」未満のときには、要求フィード圧Ｐｆ＊として「Ｐ１」よりも高い「Ｐ２」を算出する。また、実行装置１０１は、燃料温度Ｔｆが「Ｔ２」以上のときには、要求フィード圧Ｐｆ＊として「Ｐ２」よりも高く且つリリーフ弁５６の開弁圧力Ｐｘよりも僅かに低い「Ｐ３」を算出する。

要求ポンプ回転数算出処理Ｍ２１０では、実行装置１０１は、燃料噴射量Ｑと、要求フィード圧算出処理Ｍ２００を通じて算出した要求フィード圧Ｐｆ＊とに基づいて、ポンプ回転数Ｎｐの目標値である要求ポンプ回転数Ｎｐ＊を算出する。なお、燃料噴射量Ｑは、燃料噴射量制御の一環として実行する要求噴射量算出処理Ｍ１００を通じて算出された要求噴射量に基づいて把握できる。

制御装置１００では、要求ポンプ回転数算出処理Ｍ２１０において、実行装置１０１が、燃料噴射制御の実行による燃料の消費量を考慮した上で要求フィード圧Ｐｆ＊を実現するために必要なポンプ回転数Ｎｐを、要求ポンプ回転数Ｎｐ＊として算出する。

具体的には、実行装置１０１は、記憶装置１０２に記憶されている回転数算出用写像データを用いて要求ポンプ回転数Ｎｐ＊を算出する。回転数算出用写像データは、図２に示すように、要求フィード圧Ｐｆ＊と燃料噴射量Ｑとを入力として要求ポンプ回転数Ｎｐ＊を出力する演算マップである。この演算マップは、例えば、ガソリンを燃料として使用した実験の結果に基づいて要求ポンプ回転数Ｎｐ＊を算出できるように作成されている。図２には、要求ポンプ回転数Ｎｐ＊の等高線を図示している。この演算マップでは、要求フィード圧Ｐｆ＊が高く、燃料噴射量Ｑが多いときほど、出力される要求ポンプ回転数Ｎｐ＊が大きくなる。

フィード圧推定処理Ｍ２２０では、実行装置１０１は、フィードポンプ制御装置２００から受信したポンプ回転数Ｎｐ及びポンプ電流Ｉｐと、燃料温度Ｔｆとに基づいてフィード圧Ｐｆの推定値を算出する。

具体的には、実行装置１０１は、記憶装置１０２に記憶されている推定用写像データを用いてフィード圧Ｐｆの推定値を算出する。推定用写像データは、図２に示すようにポンプ回転数Ｎｐとポンプ電流Ｉｐとを入力としてフィード圧Ｐｆを出力する演算マップである。記憶装置１０２には、推定用写像データとして、対応する燃料温度Ｔｆの水準が異なる３つの演算マップが記憶されている。３つの演算マップは、例えば、「－３０℃」に対応する演算マップと、「７０℃」に対応する演算マップと、「２５℃」に対応する演算マップであり、それぞれ、車両の使用環境下で想定される燃料温度の下限、上限、中央付近に対応する演算マップである。

これら演算マップは、例えば、対応する燃料温度Ｔｆのガソリンを燃料として使用した実験の結果に基づいてフィード圧Ｐｆを算出できるようにそれぞれ作成されている。図３には、フィード圧Ｐｆの等高線を図示している。この演算マップでは、ポンプ回転数が高く、ポンプ電流が大きいときほど、出力されるフィード圧Ｐｆが高くなる。

フィード圧推定処理Ｍ２２０では、まず、実行装置１０１は、記憶装置１０２に記憶されている演算マップのうち、２つの演算マップを用いて現在の燃料温度Ｔｆに対応した写像を導出する。

例えば、図４に示すように、現在の燃料温度Ｔｆが３０℃である場合、３０℃よりも低い２５℃に対応する推定用写像データと、３０℃よりも高い７０℃に対応する推定用写像データとから３０℃に対応する写像を導出する。ここでは、線形補間によって３０℃に対応する写像を導出する。図４（ａ）に示すように、２５℃に対応する推定用写像データでは、ポンプ回転数Ｎｐが３０００ｒｐｍでありポンプ電流Ｉｐが４Ａであるときのフィード圧Ｐｆは２５０ｋＰａになっている。一方で、図４（ｃ）に示すように、７０℃に対応する推定用写像データでは、ポンプ回転数Ｎｐが３０００ｒｐｍでありポンプ電流Ｉｐが４Ａであるときのフィード圧Ｐｆは２００ｋＰａになっている。そこで、実行装置１０１は、ポンプ回転数Ｎｐが３０００ｒｐｍでありポンプ電流Ｉｐが４Ａであるときのフィード圧Ｐｆを線形補間により算出する。そして、図４（ｂ）に示すように、ポンプ回転数Ｎｐが３０００ｒｐｍでありポンプ電流Ｉｐが４Ａであるときに出力されるフィード圧Ｐｆが線形補間により算出された２４４．４ｋＰａになるように、写像を導出する。ポンプ回転数Ｎｐとポンプ電流Ｉｐの組み合わせが異なる他の状態に対しても同様に線形補間を行うことにより、３０℃に対応する写像を導出することができる。なお、この実施形態では、リリーフ弁５６の開弁圧力Ｐｘが５００ｋＰａであるため、図４では５００ｋＰａがフィード圧Ｐｆの上限になっている。

フィード圧推定処理Ｍ２２０では、実行装置１０１は、こうして補間により導出した写像に、現在のポンプ回転数Ｎｐ及びポンプ電流Ｉｐを入力することにより、現在のフィード圧Ｐｆの推定値を算出する。

フィード圧フィードバック処理Ｍ２３０では、実行装置１０１は、要求フィード圧算出処理Ｍ２００を通じて算出された要求フィード圧Ｐｆ＊と、フィード圧推定処理Ｍ２２０を通じて算出されたフィード圧Ｐｆの推定値とに基づいて要求ポンプ回転数Ｎｐ＊の補正量ΔＮを算出する。具体的には、フィード圧フィードバック処理Ｍ２３０では、実行装置１０１は、フィード圧Ｐｆの推定値が要求フィード圧Ｐｆ＊よりも小さいときには、補正量ΔＮを所定量大きくする。一方で、実行装置１０１は、フィード圧Ｐｆの推定値が要求フィード圧Ｐｆ＊よりも大きいときには、補正量ΔＮを所定量小さくする。そして、実行装置１０１は、算出した補正量ΔＮを、要求ポンプ回転数算出処理Ｍ２１０を通じて算出された要求ポンプ回転数Ｎｐ＊に加算して要求ポンプ回転数Ｎｐ＊を補正する。これにより、フィードポンプ制御装置２００には、こうしてフィード圧フィードバック処理Ｍ２３０を通じて算出された補正量ΔＮによって補正された後の要求ポンプ回転数Ｎｐ＊が入力される。そして、フィードポンプ制御装置２００は、入力された要求ポンプ回転数Ｎｐ＊を実現するようにフィードポンプ５２への供給電力を制御する。

要求ポンプ回転数Ｎｐ＊を大きくすると、単位時間当たりにフィードポンプ５２から吐出される燃料の量が増えるため、フィード圧Ｐｆが高くなる。一方で、要求ポンプ回転数Ｎｐ＊を小さくすると、単位時間当たりにフィードポンプ５２から吐出される燃料の量が減るため、フィード圧Ｐｆが低くなる。すなわち、フィード圧フィードバック処理Ｍ２３０は、推定値と要求フィード圧Ｐｆ＊との偏差を小さくするように要求ポンプ回転数Ｎｐ＊を補正する処理である。

このようにこの実施形態の燃料供給システムでは、フィード圧Ｐｆを検出するセンサを設けずに、燃料温度Ｔｆとポンプ回転数Ｎｐとポンプ電流Ｉｐとに基づいてフィード圧Ｐｆの推定値を算出し、算出した推定値を用いてフィード圧Ｐｆをフィードバック制御している。

ところで、予め用意した推定用写像データを用いてフィード圧Ｐｆの推定値を算出する場合、使用される燃料の種類が変化した場合やフィードポンプ５２の劣化が進行した場合には、推定用写像データを用いて算出した推定値が実際のフィード圧Ｐｆから乖離してしまう。

そこで、制御装置１００では、リリーフ弁５６が開弁するまでフィードポンプ５２の回転数を徐々に上昇させてリリーフ弁５６が開弁するときのポンプ電流Ｉｐ及びポンプ回転数Ｎｐを学習する学習処理を実行するようにしている。

次に、この学習処理について図５～図７を参照して説明する。学習処理は、フューエルカット制御により燃料の噴射を停止しているときに、制御装置１００の実行装置１０１によって実行される。

図５（ａ）は、学習処理におけるポンプ回転数の推移を、図５（ｂ）は学習処理におけるフィード圧の推移を、図５（ｃ）は学習処理におけるポンプ電流の推移を示している。時刻ｔ１において学習処理を開始すると、実行装置１０１は要求ポンプ回転数Ｎｐ＊を一定の速度で徐々に増大させる。これにより、図５（ａ）及び図５（ｃ）に示すようにポンプ回転数Ｎｐ及びポンプ電流Ｉｐが徐々に大きくなるとともに、図５（ｂ）に示すようにフィード圧Ｐｆが徐々に高くなる。

そして、時刻ｔ２においてフィード圧Ｐｆがリリーフ弁５６の開弁圧力Ｐｘに到達すると、リリーフ弁５６が開弁する。こうしてリリーフ弁５６が開弁すると、ポンプ回転数Ｎｐが大きくなってもフィード圧Ｐｆが上昇しなくなる。また、リリーフ弁５６が開弁しているため、リリーフ弁５６が閉弁していた時刻ｔ２以前よりもフィードポンプ５２の負荷が小さくなり、時刻ｔ２以降は要求ポンプ回転数Ｎｐ＊を実現するためのポンプ電流Ｉｐの上昇速度が小さくなる。

実行装置１０１は、このポンプ電流Ｉｐの変化速度の変化に基づいて時刻ｔ２が、フィード圧Ｐｆが開弁圧力Ｐｘに到達した時点であると判定し、時刻ｔ２におけるポンプ回転数Ｎｐ及びポンプ電流Ｉｐを学習値として取得する。すなわち、図５に点Ｘで示すポンプ電流Ｉｐの値「Ｉｘ」を取得するとともに、点Ｙで示すポンプ回転数Ｎｐの値「Ｎｘ」を取得する。

実行装置１０１は、こうして取得した学習値に基づいて推定用写像データを更新する更新処理を実行する。更新処理では、まず、図６に示す要領で補間により導出した写像を補正する。図６（ａ）には、図４（ｂ）と同様の補間によって導出された３０℃に対応する写像が示されている。図６では、この写像を補正する例を示して説明する。

ここでは、図６（ａ）において太線で囲んだ状態においてリリーフ弁５６が開弁すると想定されていた状態で学習処理が行われたものとする。すなわちポンプ電流Ｉｐが７Ａであり、ポンプ回転数Ｎｐが６０００ｒｐｍになったときに、フィード圧Ｐｆが５００ｋＰａに到達し、リリーフ弁５６が開弁すると想定されていた状態で学習処理が行われたものとする。

学習処理によって、リリーフ弁５６が開弁したときのポンプ電流Ｉｐが７．１Ａであり、リリーフ弁５６が開弁したときのポンプ回転数Ｎｐが６１００ｒｐｍであることが学習された場合、実行装置１０１は、図６（ａ）に示す写像を、図６（ｂ）に示すように補正する。つまり、学習処理を通じて取得したポンプ回転数Ｎｐ及びポンプ電流Ｉｐを入力した際に開弁圧力Ｐｘと等しい値が出力されるように写像を補正する。具体的には、リリーフ弁５６が開弁するときのポンプ電流Ｉｐが「＋０．１Ａ」、そしてポンプ回転数が「＋１００ｒｐｍ」ずれていたため、同じ出力を得るためのポンプ電流Ｉｐの入力が「０．１Ａ」分、そしてポンプ回転数が「１００ｒｐｍ」分大きくなるように写像を補正する。

なお、このようにリリーフ弁５６を開弁させるために必要なポンプ電流Ｉｐやポンプ回転数Ｎｐが大きくなるのは、フィードポンプ５２のインペラの摩耗が進行し、部品間のクリアランスが大きくなるなどして開弁圧力Ｐｘを実現するために必要なフィードポンプ５２の仕事量が増大した場合である。

次に、実行装置１０１は、図７に示すように、補間によって導出した写像の補正内容を、記憶装置１０２に記憶されている推定用写像データに反映させる。ここでは、３０℃に対応する写像を導出する際に用いた図７（ａ）に示す２５℃に対応する推定用写像データと図７（ｃ）に示す７０℃に対応する推定用写像データに補正の内容を反映させる例を示して説明する。

燃料温度Ｔｆが高いほど燃料の粘度は低下するため、部品間のクリアランスが大きくなったことによる影響を受けやすくなり、開弁圧力Ｐｘを実現するために必要なフィードポンプ５２の仕事量が増大しやすい。更新処理では、こうした傾向を反映させるために、燃料温度Ｔｆが高い場合ほど開弁圧力Ｐｘを実現するためのポンプ回転数Ｎｐが高くなるように、図７（ｂ）に示す学習処理による写像の補正内容を、２５℃に対応する推定用写像データと７０℃に対応する推定用写像データに反映させる。

具体的には、補間によって導出した写像が対応する温度と補正内容を反映させる推定用写像データが対応する温度との乖離の度合いに応じて反映させる補正の量を調整するための調整比率を算出し、補間によって導出した写像に対して施した補正量にこの調整比率を用いた調整を加えて２つの推定用写像データに反映させる。

調整比率は、対象とする推定用写像データが対応する燃料温度Ｔｆと補間によって導出した写像が対応する燃料温度Ｔｆとの差を、２つの推定用写像データが対応する燃料温度Ｔｆ同士の差で割った商である。すなわち、２５℃に対応する推定用写像データに用いる調整比率は、（３０℃－２５℃）／（７０℃－２５℃）＝０．１１である。そして、７０℃に対応する推定用写像データに用いる調整比率は、（７０℃－３０℃）／（７０℃－２５℃）＝０．８９である。

実行装置１０１は、この調整比率を用いて、低温側の２５℃に対応する演算マップに対しては、ポンプ回転数Ｎｐの軸のラベルに相当する値に対して、補間によって導出された写像に対する補正量と等しい「＋１００ｒｐｍ」から同補正量に対して調整比率を乗じた積の「１１ｒｐｍ」を引いた「＋８９ｒｐｍ」を加算する補正を施す。これにより、２５℃に対応する推定用写像データは、図７（ａ）に示す状態に更新される。

そして、実行装置１０１は、高温側の７０℃に対応する演算マップに対しては、ポンプ回転数Ｎｐの軸のラベルに相当する値に対して、補間によって導出された写像に対する補正量と等しい「＋１００ｒｐｍ」から同補正量に対して調整比率を乗じた積の「８９ｒｐｍ」を加えた「＋１８９ｒｐｍ」を加算する補正を施す。これにより、７０℃に対応する推定用写像データは、図７（ｃ）に示す状態に更新される。

なお、ポンプ電流Ｉｐの軸のラベルに相当する値に対する補正量は、その絶対値が小さいため、この実施形態における学習処理では、いずれの推定用写像データに対しても調整比率による調整を加えずに、補間によって導出した写像と同じ量の補正を施している。

こうした更新処理により、学習処理を実行して学習値を取得した時点におけるフィードポンプ５２の駆動に関する特性を学習し、推定用写像データに反映させることができる。
この実施形態の燃料供給システムを搭載する車両では、工場からの出荷時に学習処理を実行し、工場出荷時点での特性を学習している。そのため、部品の公差などによる工場出荷時点での特性のばらつきの大きさが推定用写像データに補正量として記録されている。

フィードポンプ５２におけるインペラの摩耗などの劣化は、フィードポンプ５２の稼働量が多くなるほど進行する。図８には、２５℃に対応する演算マップにおけるポンプ回転数Ｎｐの軸のラベルに相当する値に対する補正量と車両の積算走行距離との関係が示されている。フィードポンプ５２の稼働量が多くなるほど劣化が進行するため、車両の積算走行距離が多くなるほど、推定用写像データにおける補正量は増えていく。なお、図８における補正量の初期値Ｚは、工場出荷時の学習処理によって記録された補正量を示している。

制御装置１００の実行装置１０１は、こうしたフィードポンプ５２の稼働量と補正量の増大の関係を利用してフィードポンプ５２の異常判定を行う判定処理を実行する。
実行装置１０１は、学習処理によって推定用写像データが更新されたときに図９に示す判定処理を実行する。この判定処理を開始すると、実行装置１０１はまずステップＳ１００の処理において、推定用写像データの補正量が許容範囲を逸脱しているか否かを判定するために、２５℃に対応する演算マップにおける補正量と、基準値との乖離が閾値α以上であるか否かを判定する。なお、基準値は、積算走行距離に応じて増大する補正量の標準的な傾きのデータと、工場出荷時の学習処理によって取得した初期値Ｚに基づき、判定処理を行う度に算出される。すなわち、ステップＳ１００の処理では、実行装置１０１が、図８に点Ｐで示すように、判定処理の実行時点の積算走行距離「ｄ１」における標準的な補正量を基準値として算出し、学習処理によって更新された補正量との乖離の大きさが閾値α以上であるか否かを判定する。閾値αは許容範囲の広さを決定する値である。すなわち、許容範囲は、図８に点Ｐで示す基準値を中心にした上下に閾値α分の広さを持つ範囲である。

ステップＳ１００の処理において、演算マップにおける補正量と、基準値との乖離が閾値α以上であると判定した場合（ステップＳ１００：ＹＥＳ）には、実行装置１０１は、処理をステップＳ２００へと進める。そして、実行装置１０１は、推定用写像データの補正量が許容範囲を逸脱しているとして、ステップＳ２００の処理において、フィードポンプ５２に異常が発生している旨の異常判定を行う。

なお、図１に示すように、制御装置１００には、異常が発生していることを示す情報としてアイコンを表示して乗員に異常が発生していることを報知する警告表示部１１０が接続されている。実行装置１０１によって異常判定がなされた場合には、制御装置１００が警告表示部１１０に異常が発生していることを示すアイコンを表示させる。ステップＳ２００の処理を実行すると、実行装置１０１は、判定処理を終了させる。

一方、ステップＳ１００の処理において、演算マップにおける補正量と、基準値との乖離が閾値α未満であると判定した場合（ステップＳ１００：ＮＯ）には、実行装置１０１は、推定用写像データの補正量が許容範囲を逸脱していないとして、ステップＳ２００の処理を実行せずにそのままこの判定処理を終了させる。

本実施形態の作用について説明する。
制御装置１００では、実行装置１０１が、フィード圧推定処理Ｍ２２０を通じて算出したフィード圧Ｐｆの推定値を用いてフィード圧フィードバック処理Ｍ２３０を実行する。そのため、フィード圧センサを設けなくても、フィード圧フィードバック処理Ｍ２３０を実行することができる。なお、ポンプ回転数Ｎｐとポンプ電流Ｉｐはフィードポンプ５２の仕事量と相関を有している。また、燃料温度Ｔｆは、フィードポンプ５２を構成する部品のクリアランスや、燃料の粘度と相関を有している。つまり、燃料温度Ｔｆは、フィードポンプ５２の仕事の効率に関係するフィードポンプ５２の部品間からの燃料の漏れや部品間の摺動抵抗と相関を有している。そこで、制御装置１００では、ポンプ回転数Ｎｐとポンプ電流Ｉｐと燃料温度Ｔｆとを入力として、推定用写像データを用いてフィード圧Ｐｆの推定値を算出している。そして、この制御装置１００では、リリーフ弁５６が開弁するまでポンプの回転数を上昇させてリリーフ弁５６が開弁するときのポンプ電流Ｉｐ及びポンプ回転数Ｎｐを学習する学習処理が実行される。この学習処理によれば、リリーフ弁５６の開弁圧力Ｐｘと等しいフィード圧Ｐｆを実現するために必要な仕事量を学習できる。そして、制御装置１００では、この学習処理の結果に基づいて推定用写像データを補正する更新処理を実行する。そのため、使用される燃料の種類が変化したり、フィードポンプ５２の劣化が進行したりしても、その影響を学習処理及び更新処理を通じて推定用写像データに反映させることができる。

なお、フィードポンプ５２の駆動に関する特性を学習する方法としては、デリバリパイプ７１内の燃圧をフィード圧Ｐｆまで低下させた状態でフィードポンプ５２を駆動し、デリバリパイプ７１内の燃料圧力を検出する燃料圧力センサ１３２の検出値を利用してフィードポンプ５２の駆動に関する特性を学習する方法も考えられる。しかしこうした方法で学習を行うには、デリバリパイプ７１内の燃料圧力をフィード圧Ｐｆまで低下させなければならない。これに対して、上記の実施形態における学習処理によれば、デリバリパイプ７１内の燃料圧力をフィード圧Ｐｆまで低下させることを必要とせずに学習処理を行うことができる。

また、リリーフ弁５６の開弁圧力Ｐｘに到達した時点の状態を学習する学習処理としては、リリーフ弁５６の開弁を物理的に検知する検知手段などを設ける構成を採用することもできる。これに対して、上記の実施形態における学習処理によれば、リリーフ弁５６の開弁を物理的に検知する検知手段などを設けることなく、フィードポンプ制御装置２００によって検知できるポンプ電流Ｉｐを監視することによってリリーフ弁５６の開弁を検知することができる。したがって、新たにリリーフ弁５６の開弁を検知する手段を追加する必要がない。

本実施形態の効果について説明する。
（１）フィード圧センサを用いることなく、使用される燃料の種類の変化やフィードポンプ５２の劣化などに対応したかたちでフィード圧Ｐｆのフィードバック制御を行う構成を実現することができる。

（２）ポンプ回転数Ｎｐ及びポンプ電流Ｉｐが一定であっても燃料温度Ｔｆが異なると、実現されるフィード圧Ｐｆが異なってくる。燃料温度Ｔｆとポンプ回転数Ｎｐとポンプ電流Ｉｐとの３つの変数を入力としてフィード圧Ｐｆの推定値を出力する写像データは、複雑であり、推定値の算出にかかる負荷も大きくなる。これに対して、制御装置１００では、異なる水準の燃料温度Ｔｆに対応させて複数の推定用写像データを記憶装置１０２に記憶させている。そして、実行装置１０１は、記憶されている推定用写像データのうち２つの推定用写像データからの補間によって、実際の燃料温度Ｔｆに対応する写像を導出し、導出した写像を用いてフィード圧Ｐｆの推定値を算出する。そのため、写像データの複雑化や演算負荷の増大を抑制することができる。

（３）制御装置１００では、実行装置１０１が、更新処理において、学習処理を通じて取得したポンプ回転数Ｎｐ及びポンプ電流Ｉｐを入力した際に開弁圧力Ｐｘと等しい値が出力されるように補間によって導出した写像を補正する。そして、補間によって導出した前記写像の補正内容を、記憶装置１０２に記憶されている複数の推定用写像データに反映させる。そのため、記憶装置１０２に記憶されている複数の推定用写像データに学習処理による学習結果を反映させることができる。したがって、学習処理を実行したときの燃料温度Ｔｆに限らずに、学習結果を反映させることができる。

（４）制御装置１００では、実行装置１０１は、燃料噴射を行っていないフューエルカット中に学習処理を実行する。そのため、燃料噴射量Ｑがゼロの状態で学習処理を実行することになり、燃料噴射量Ｑの変動のない、安定した状態で学習処理を行うことができる。したがって、燃料噴射量Ｑが変動している状態で学習処理を行う場合と比較して精度の高い学習を行うことができる。

（５）更新処理による推定用写像データの補正量が著しく大きくなっている場合には、燃料供給システムの状態、すなわちフィードポンプ５２や低圧燃料配管５７などの状態が、初期状態から大きく変化してしまっている可能性がある。制御装置１００によれば、判定処理において、推定用写像データの補正量と基準値との乖離量が閾値α以上であることに基づいて、補正量が許容範囲を逸脱していることを判定している。そのため、この判定に基づいて、燃料供給システムの状態が著しく変化してしまっていることを検知し、異常が発生していることを判定することができる。

（６）インペラの摩耗など、フィードポンプ５２の劣化は、積算稼働量が増えるのにしたがって徐々に進行する。これに対して制御装置１００における判定処理では、車両の積算走行距離の増加にあわせて許容範囲を補正量が多い側に移動させる。そのため、劣化の進行の度合いにあわせて許容範囲を移動させることができる。したがって、制御装置１００によれば、通常の劣化の進行による補正量の増大から乖離した状態が発生したことを判定処理によって検知し、異常の発生を判定することができる。

（第２実施形態）
次に、燃料供給システムの制御装置の第２実施形態について、図１０～図１３を参照して説明する。

第２実施形態の制御装置１００は、第１実施形態の制御装置１００と同様の構造を有している。第１実施形態と同様の部分には同一の符号を付して、相違点を中心に説明する。
図１０に示すように、第２実施形態の制御装置１００も、フィード圧制御の一環として要求フィード圧算出処理Ｍ２００、要求ポンプ回転数算出処理Ｍ２１０、フィード圧推定処理Ｍ２２０、及びフィード圧フィードバック処理Ｍ２３０を実行する。また、第２実施形態の制御装置１００は、第１実施形態の制御装置１００と同様の学習処理と更新処理を実行する。

第２実施形態の制御装置１００における記憶装置１０２には、図２に示すように要求ポンプ回転数算出処理Ｍ２１０において使用する回転数算出用写像データとして、対応する燃料の種類が異なる複数の回転数算出用写像データが記憶されている。例えば、記憶装置１０２には、ガソリンに対応する回転数算出用写像データの他に、エタノールとガソリンの混合燃料に対応する回転数算出用写像データとしてエタノールの容積比の異なる複数の回転数算出用写像データが記憶されている。

図１１と図１２を参照して、これら回転数算出用写像データの違いについて説明する。
図１１に示す回転数算出用写像データは、エタノールの容積比の小さい燃料に対応する回転数算出用写像データであり、図１２に示す回転数算出用写像データは、エタノールの容積比の大きい燃料に対応する回転数算出用写像データである。

図１１に示すエタノールの容積比が小さい燃料に対応する推定用写像データでは、燃料噴射量Ｑが「Ｑ１」であり、要求フィード圧Ｐｆ＊がフィード圧「Ｐ１」である場合には、要求ポンプ回転数Ｎｐ＊が「３０００ｒｐｍ」と算出される。

一方で、図１２に示すエタノールの容積比が大きい燃料に対応する推定用写像データでは、燃料噴射量Ｑが「Ｑ１」であり、要求フィード圧Ｐｆ＊がフィード圧「Ｐ１」である場合には、要求ポンプ回転数Ｎｐ＊が「２５００ｒｐｍ」と算出されるようになっている。

エタノールの容積比が大きい燃料ほど、粘度が高いため、エタノールの容積比が大きい燃料を使用した場合には、フィードポンプ５２の部品間のクリアランスから燃料が漏れにくい。そのため、エタノールの容積比が大きい燃料を使用している場合には、エタノールの容積比が小さい燃料を使用している場合よりも低いポンプ回転数Ｎｐで同じフィード圧Ｐｆを実現することができる。

第２実施形態の制御装置１００における記憶装置１０２には、こうした燃料の種類の違いによる影響を考慮して、異なる種類の燃料に対応した複数の回転数算出用写像データが記憶されている。

第２実施形態の制御装置１００では、判定処理を通じて異常判定のみならず、燃料の種類の切り替えを判定し、燃料の種類の切り替えが判定されたときには、要求ポンプ回転数算出処理Ｍ２１０において使用する回転数算出用写像データを切り替えるようにしている。

次に、図１３を参照して、第２実施形態の制御装置１００における判定処理について説明する。
第２実施形態の制御装置１００における実行装置１０１は、学習処理によって推定用写像データが更新されたときに図１３に示す判定処理を実行する。この判定処理を開始すると、実行装置１０１はまずステップＳ１００の処理において、２５℃に対応する推定用写像データの演算マップにおける補正量と、基準値との乖離が閾値α以上であるか否かを判定する。

ステップＳ１００の処理において、演算マップにおける補正量と、基準値との乖離が閾値α未満であると判定した場合（ステップＳ１００：ＮＯ）には、実行装置１０１は、そのままこの判定処理を終了させる。

一方、ステップＳ１００の処理において、演算マップにおける補正量と、基準値との乖離が閾値α以上であると判定した場合（ステップＳ１００：ＹＥＳ）には、実行装置１０１は、処理をステップＳ１５０へと進める。そして、実行装置１０１は、ステップＳ１５０の処理において、給油直後であるか否かを判定する。なお、給油が行われたか否かの判定は、燃料レベルセンサ１３８の検出値の変化に基づいて行われる。実行装置１０１は、燃料レベルセンサ１３８の検出値が一定量以上大きくなったときに、給油が行われたと判定し、給油が行われたと判定した後の初めての判定処理であれば、ステップＳ１５０において給油直後であると判定する。

ステップＳ１５０の処理において、給油直後ではないと判定した場合（ステップＳ１５０：ＮＯ）には、実行装置１０１は、処理をステップＳ２００へと進める。そして、実行装置１０１は、ステップＳ２００の処理において、フィードポンプ５２に異常が発生している旨の異常判定を行う。ステップＳ２００の処理を実行すると、実行装置１０１は、判定処理を終了させる。

一方で、ステップＳ１５０の処理において、給油直後であると判定した場合（ステップＳ１５０：ＹＥＳ）には、実行装置１０１は、処理をステップＳ３００へと進める。そして、実行装置１０１は、ステップＳ３００の処理において、使用している燃料の種類が切り替えられた旨の燃料種切替判定を行う。

なお、燃料種切替判定を行った場合には、実行装置１０１は、要求ポンプ回転数算出処理Ｍ２１０に用いる回転数算出用写像データを切り替える。具体的には、補正量が基準値よりも大きい値であり且つ乖離量が閾値α以上になっている場合には、同一のフィード圧Ｐｆを実現するためのポンプ回転数Ｎｐが大きくなっているため、粘度の低い燃料に切り替わったと判断できる。そのため、この場合には、使用している回転数算出用写像データよりもエタノールの容積比が小さい燃料に対応する回転数算出用写像データに切り替える。

反対に、補正量が基準値よりも小さい値であり且つ乖離量が閾値α以上になっている場合には、同一のフィード圧Ｐｆを実現するためのポンプ回転数Ｎｐが小さくなっているため、粘度の高い燃料に切り替わったと判断できる。そのため、この場合には、使用している回転数算出用写像データよりもエタノールの容積比が大きい燃料に対応する回転数算出用写像データに切り替える。

ステップＳ３００の処理を実行すると、実行装置１０１は、判定処理を終了させる。
第２実施形態の作用について説明する。
給油により燃料タンク５１内の燃料の種類が切り替わり、燃料の粘度が変化した場合にも、更新処理による推定用写像データの補正量が大きく変化する。給油直後に更新処理による推定用写像データの補正量が大きくなった場合には、給油により燃料タンク内の燃料の種類が切り替わった可能性が高い。そこで、第２実施形態の制御装置１００では、判定処理において、補正量と基準値との乖離量が閾値α以上になった場合（Ｓ１００：ＹＥＳ）には、給油直後であるか否かを判定し（ステップＳ１５０）、給油直後である場合には燃料種切替判定（Ｓ３００）を行うようにしている。これにより、制御装置１００では、燃料の種類が切り替わった場合には、要求ポンプ回転数算出処理Ｍ２１０において使用する回転数算出用写像データが切り替えられる。

第２実施形態の効果について説明する。第２実施形態の制御装置１００によれば、上記第１実施形態の効果（１）～（６）に加えて、以下の効果が得られる。
（７）更新処理による補正量が許容範囲を逸脱するようになった要因が、異常の発生なのか、燃料の種類が切り替わったことなのかを判別することができる。

（８）第２実施形態の制御装置１００では、燃料の種類が切り替わったと判定した場合に、要求ポンプ回転数算出処理Ｍ２１０に用いる回転数算出用写像データを切り替える。そのため、燃料の種類が切り替わった場合でも、特定の燃料の種類に対応した１種類の回転数算出用写像データを要求ポンプ回転数Ｎｐ＊の算出に用い続ける場合と比較して正確に要求ポンプ回転数Ｎｐ＊を算出することができる。また、要求ポンプ回転数Ｎｐ＊が正確に算出されるようになることにより、燃料の種類が切り替わったことによる推定用写像データの補正量の増大が解消されるようになる。

上記各実施形態は、以下のように変更して実施することができる。以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
・記憶装置１０２に記憶させる写像データは演算マップでなくてもよい。例えば、関数であってもよい。学習処理の結果に応じて記憶装置に記憶されている関数の係数を補正するようにしてもよい。

・現在の燃料温度Ｔｆに対応した写像を、複数の推定用写像データからの補間によって導出する例を示したが、こうした態様でなくてもよい。例えば、燃料噴射量Ｑと要求フィード圧Ｐｆ＊とに加えて、燃料温度Ｔｆを入力とした１つの推定用写像データを使って要求ポンプ回転数Ｎｐ＊を算出するようにしてもよい。

・図６を参照して説明した更新処理による写像の補正の態様は適宜変更してもよい。更新処理では、学習処理によって取得したポンプ回転数Ｎｐ及びポンプ電流Ｉｐを入力したときに出力されるフィード圧Ｐｆの推定値が開弁圧力Ｐｘにより近づくように写像を補正すればよい。

・更新処理における推定用写像データへの学習結果の反映の態様は適宜変更してもよい。例えば、ポンプ電流Ｉｐについての補正と同様に、いずれの推定用写像データに対しても補間によって導出した写像と同じ量の補正を施すようにしてもよい。

・更新処理において、他の燃料温度Ｔｆ対応する写像への反映を行わず、学習処理を実行した際に使用していた写像にのみを更新するようにしてもよい。
・燃料温度Ｔｆを燃料温度センサ１３７によって検出する例を示したが、燃料温度Ｔｆを推定によって求めるようにしてもよい。

・学習処理を実行する条件は適宜変更してもよい。例えば、アイドル運転中であれば、燃料噴射量Ｑは比較的安定しているため、アイドル運転中に学習処理を実行するようにしてもよい。

・判定処理において異常判定を行う際の条件は、上記実施形態で示した態様に限らない。例えば、補間によって導出した写像の補正量が閾値を超えている場合に、異常判定を行うようにしてもよい。また、この場合、閾値をフィードポンプ５２の積算稼働量が多くなるほど高くする構成を採用すれば、劣化の進行の度合いに合わせて閾値を設定することができる。

・判定処理を省略してもよい。
・フィードポンプ５２の積算稼働量の指標値として、車両の積算走行距離を用いる例を示したが、積算稼働量そのものを算出し、用いるようにしてもよい。また、積算稼働量の指標値としては、燃料レベルセンサ１３８の検出値に基づいて算出した給油量の積算値や、エンジンの運転時間の積算値、エンジンの積算吸入空気量などを用いてもよい。

４２…カムシャフト、４４…筒内燃料噴射弁、５１…燃料タンク、５２…フィードポンプ、５３…上流側フィルタ、５６…リリーフ弁、５７…低圧燃料配管、５８…下流側フィルタ、６０…高圧燃料ポンプ、６１…パルセーションダンパ、６２…プランジャ、６３…燃料室、６４…電磁スピル弁、６５…チェック弁、６６…リリーフ弁、６７…ポンプカム、７１…デリバリパイプ、７２…高圧燃料配管、１００…制御装置、１０１…実行装置、１０２…記憶装置、１１０…警告表示部、１３２…燃料圧力センサ、１３３…エアフロメータ、１３４…クランクポジションセンサ、１３５…カムポジションセンサ、１３６…冷却水温センサ、１３７…燃料温度センサ、１３８…燃料レベルセンサ、１４１…車速センサ、１４２…アクセルポジションセンサ、２００…フィードポンプ制御装置。

Claims (7)

1. 燃料タンクから燃料を汲み上げる電動のフィードポンプと、要求ポンプ回転数を実現するように前記フィードポンプへの供給電力を制御するフィードポンプ制御装置と、前記フィードポンプによって前記燃料タンクから汲み上げられた燃料を加圧する高圧燃料ポンプと、前記高圧燃料ポンプによって加圧された燃料を蓄えるデリバリパイプと、前記デリバリパイプ内に蓄えられた燃料をエンジンの気筒内に噴射する筒内燃料噴射弁と、前記フィードポンプから前記高圧燃料ポンプに到るまでの低圧燃料配管内の燃料圧力であるフィード圧が既定の開弁圧力以上になると開弁して前記低圧燃料配管内の燃料を前記燃料タンク内に戻し、前記フィード圧の過剰な上昇を抑制するリリーフ弁と、を備える燃料供給システムに適用され、
   前記フィードポンプのインペラの単位時間当たりの回転数であるポンプ回転数と前記フィードポンプにおける電流値であるポンプ電流とを入力として前記フィード圧の推定値を出力する推定用写像データが記憶されている記憶装置と、
   要求ポンプ回転数を前記フィードポンプ制御装置に対して出力することによって前記フィードポンプを制御する実行装置であり、燃料温度に応じた要求フィード圧と燃料噴射量とに基づいて要求ポンプ回転数を算出する要求ポンプ回転数算出処理と、前記推定用写像データを用いて前記フィード圧の推定値を算出するフィード圧推定処理と、前記フィード圧推定処理を通じて算出した推定値と要求フィード圧との偏差を小さくするように要求ポンプ回転数を補正するフィード圧フィードバック処理と、前記リリーフ弁が開弁するまで徐々に要求ポンプ回転数を増大させて前記リリーフ弁が開弁したときのポンプ電流及びポンプ回転数を学習する学習処理と、前記学習処理の結果に基づいて前記推定用写像データを補正する更新処理と、を実行する実行装置と、
   を備え、
   前記記憶装置に、対応する燃料温度の水準が異なる複数の前記推定用写像データが記憶されており、
   前記実行装置が、前記フィード圧推定処理において、燃料温度に対応した写像を、２つの前記推定用写像データからの補間によって導出し、導出した写像にポンプ回転数とポンプ電流とを入力してフィード圧の推定値を算出する
   燃料供給システムの制御装置。
2. 前記実行装置が、前記更新処理において、前記学習処理を通じて取得したポンプ回転数及びポンプ電流を入力した際に前記開弁圧力と等しい値が出力されるように補間によって導出した前記写像を補正し、補間によって導出した前記写像の補正内容を、前記記憶装置に記憶されている複数の前記推定用写像データに反映させる
   請求項１に記載の燃料供給システムの制御装置。
3. 前記実行装置は、燃料噴射を行っていないときに前記学習処理を実行する
   請求項１又は請求項２に記載の燃料供給システムの制御装置。
4. 前記実行装置が、前記更新処理による前記推定用写像データの補正量が許容範囲を逸脱しているときに、異常が発生していると判定する判定処理を実行する
   請求項１～３のいずれか一項に記載の燃料供給システムの制御装置。
5. 燃料タンクから燃料を汲み上げる電動のフィードポンプと、要求ポンプ回転数を実現するように前記フィードポンプへの供給電力を制御するフィードポンプ制御装置と、前記フィードポンプによって前記燃料タンクから汲み上げられた燃料を加圧する高圧燃料ポンプと、前記高圧燃料ポンプによって加圧された燃料を蓄えるデリバリパイプと、前記デリバリパイプ内に蓄えられた燃料をエンジンの気筒内に噴射する筒内燃料噴射弁と、前記フィードポンプから前記高圧燃料ポンプに到るまでの低圧燃料配管内の燃料圧力であるフィード圧が既定の開弁圧力以上になると開弁して前記低圧燃料配管内の燃料を前記燃料タンク内に戻し、前記フィード圧の過剰な上昇を抑制するリリーフ弁と、を備える燃料供給システムに適用され、
   前記フィードポンプのインペラの単位時間当たりの回転数であるポンプ回転数と前記フィードポンプにおける電流値であるポンプ電流とを入力として前記フィード圧の推定値を出力する推定用写像データが記憶されている記憶装置と、
   要求ポンプ回転数を前記フィードポンプ制御装置に対して出力することによって前記フィードポンプを制御する実行装置であり、燃料温度に応じた要求フィード圧と燃料噴射量とに基づいて要求ポンプ回転数を算出する要求ポンプ回転数算出処理と、前記推定用写像データを用いて前記フィード圧の推定値を算出するフィード圧推定処理と、前記フィード圧推定処理を通じて算出した推定値と要求フィード圧との偏差を小さくするように要求ポンプ回転数を補正するフィード圧フィードバック処理と、前記リリーフ弁が開弁するまで徐々に要求ポンプ回転数を増大させて前記リリーフ弁が開弁したときのポンプ電流及びポンプ回転数を学習する学習処理と、前記学習処理の結果に基づいて前記推定用写像データを補正する更新処理と、を実行する実行装置と、
   を備え、
   前記実行装置が、前記更新処理による前記推定用写像データの補正量が許容範囲を逸脱しているときに、異常が発生していると判定する判定処理を実行し、
   前記実行装置が、前記判定処理における前記許容範囲を、前記フィードポンプの積算稼働量が多くなるほど補正量が多い側に移動させる
   燃料供給システムの制御装置。
6. 燃料タンクから燃料を汲み上げる電動のフィードポンプと、要求ポンプ回転数を実現するように前記フィードポンプへの供給電力を制御するフィードポンプ制御装置と、前記フィードポンプによって前記燃料タンクから汲み上げられた燃料を加圧する高圧燃料ポンプと、前記高圧燃料ポンプによって加圧された燃料を蓄えるデリバリパイプと、前記デリバリパイプ内に蓄えられた燃料をエンジンの気筒内に噴射する筒内燃料噴射弁と、前記フィードポンプから前記高圧燃料ポンプに到るまでの低圧燃料配管内の燃料圧力であるフィード圧が既定の開弁圧力以上になると開弁して前記低圧燃料配管内の燃料を前記燃料タンク内に戻し、前記フィード圧の過剰な上昇を抑制するリリーフ弁と、を備える燃料供給システムに適用され、
   前記フィードポンプのインペラの単位時間当たりの回転数であるポンプ回転数と前記フィードポンプにおける電流値であるポンプ電流とを入力として前記フィード圧の推定値を出力する推定用写像データが記憶されている記憶装置と、
   要求ポンプ回転数を前記フィードポンプ制御装置に対して出力することによって前記フィードポンプを制御する実行装置であり、燃料温度に応じた要求フィード圧と燃料噴射量とに基づいて要求ポンプ回転数を算出する要求ポンプ回転数算出処理と、前記推定用写像データを用いて前記フィード圧の推定値を算出するフィード圧推定処理と、前記フィード圧推定処理を通じて算出した推定値と要求フィード圧との偏差を小さくするように要求ポンプ回転数を補正するフィード圧フィードバック処理と、前記リリーフ弁が開弁するまで徐々に要求ポンプ回転数を増大させて前記リリーフ弁が開弁したときのポンプ電流及びポンプ回転数を学習する学習処理と、前記学習処理の結果に基づいて前記推定用写像データを補正する更新処理と、を実行する実行装置と、
   を備え、
   前記実行装置が、前記更新処理による前記推定用写像データの補正量が許容範囲を逸脱しているときに、異常が発生していると判定する判定処理を実行し、
   前記実行装置が、前記判定処理において、前記更新処理による前記推定用写像データの補正量が前記許容範囲を逸脱していて且つ給油直後ではない場合には異常が発生していると判定し、前記更新処理による前記推定用写像データの補正量が前記許容範囲を逸脱していて且つ給油直後である場合には前記燃料タンク内の燃料の種類が切り替わったと判定する
   燃料供給システムの制御装置。
7. 前記記憶装置に、要求フィード圧と燃料噴射量とを入力として前記要求ポンプ回転数を出力する、対応する燃料の種類が異なる複数の回転数算出用写像データが記憶されており、
   前記実行装置が、前記要求ポンプ回転数算出処理において、前記回転数算出用写像データを用いて前記要求ポンプ回転数を算出し、
   前記判定処理において前記燃料の種類が切り替わったと判定した場合には、前記実行装置が、前記要求ポンプ回転数算出処理に用いる前記回転数算出用写像データを切り替える
   請求項６に記載の燃料供給システムの制御装置。

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