JP7356836B2 - engine control device - Google Patents
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Description
本発明は、気筒内に燃料を噴射する燃料噴射弁と、当該燃料噴射弁に向けて燃料を圧送する高圧燃料ポンプと、当該高圧燃料ポンプに向けて燃料を圧送する低圧燃料ポンプとを備えるエンジンの制御装置に関する。 The present invention provides an engine that includes a fuel injection valve that injects fuel into a cylinder, a high-pressure fuel pump that pumps fuel to the fuel injection valve, and a low-pressure fuel pump that pumps fuel to the high-pressure fuel pump. The present invention relates to a control device.
従来、エンジンにおいて、低圧燃料ポンプによって燃料タンクから燃料を高圧燃料ポンプに圧送し、高圧燃料ポンプからさらに燃料噴射弁に向けて燃料を高圧で圧送して、燃料噴射弁から高圧の燃料を気筒に噴射することが行われている。 Conventionally, in an engine, a low-pressure fuel pump pumps fuel from a fuel tank to a high-pressure fuel pump, and from the high-pressure fuel pump, the fuel is then pumped at high pressure toward a fuel injection valve, and the high-pressure fuel is delivered from the fuel injection valve to a cylinder. Injection is being carried out.
ここで、燃料中にベーパー(気泡)が発生すると、ベーパーが燃料ポンプによる燃料の圧送を阻害するため、燃料噴射弁に適切に燃料を供給できなくなるおそれがある。これに対して、例えば、特許文献1には、低圧燃料ポンプと高圧燃料ポンプとの間の通路に、当該通路に発生したベーパーを除去するための装置を設けて、通路内のベーパーを燃料タンクに戻すようにした装置が開示されている。
Here, if vapor (air bubbles) is generated in the fuel, the vapor obstructs the pressure feeding of the fuel by the fuel pump, so there is a possibility that fuel cannot be appropriately supplied to the fuel injection valve. On the other hand, for example,
特許文献1の装置では、低圧燃料ポンプが吸い込む燃料中に発生するベーパーに対しての対策がなされていない。そのため、この装置を用いても、燃料噴射弁に適切に燃料を供給できないおそれがある。具体的には、低圧燃料ポンプが吸い込む燃料中にベーパーが発生した場合には、このベーパーによって低圧燃料ポンプの燃料の吸込みが阻害されるため、低圧燃料ポンプから燃料を適切に圧送するのが困難になり、高圧燃料ポンプひいては燃料噴射弁に十分な量の燃料が供給されないおそれがある。特に、低圧燃料ポンプの回転数が低いときには、低圧燃料ポンプから圧送される燃料流量が少ないことで、当該回転体の周囲からベーパーを除去することが困難になる。
In the device of
本発明は、前記のような事情に鑑みてなされたものであり、燃料噴射弁により確実に適切な量の燃料を供給できるエンジンの制御装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide an engine control device that can reliably supply an appropriate amount of fuel by a fuel injection valve.
上記課題を解決するために、本発明は、気筒内に燃料を噴射する燃料噴射弁と、当該燃料噴射弁に燃料を圧送する高圧燃料ポンプと、当該高圧燃料ポンプに燃料を圧送する低圧燃料ポンプとを備えるエンジンの制御装置であって、低圧燃料ポンプを制御するポンプ制御手段と、前記低圧燃料ポンプの圧送力が低下したか否かを判定する判定手段と、前記低圧燃料ポンプから吐出される燃料の圧力を検出する検出手段とを備え、前記判定手段によって前記低圧燃料ポンプの圧送力が低下したと判定されると、前記低圧燃料ポンプの圧送力が低下したと判定されるまでの増加率よりも大きく且つ所定の上限増加率よりも小さい増加率で前記低圧燃料ポンプの回転数を増大させるポンプ回転数増大制御を実施し、前記判定手段によって前記低圧燃料ポンプの圧送力が低下していないと判定された場合、前記低圧燃料ポンプから吐出される燃料の圧力の目標値である目標燃圧を設定して、前記検出手段で検出された燃料の圧力が前記目標燃圧になるように前記低圧燃料ポンプの回転数をフィードバック制御し、前記判定手段は、前記低圧燃料ポンプの圧送力が低下していないと判定した場合に算出される前記低圧燃料ポンプの回転数のフィードバック量に基づいて前記低圧燃料ポンプの圧送力が低下したか否かを判定する、ことを特徴とする(請求項1)。 In order to solve the above problems, the present invention provides a fuel injection valve that injects fuel into a cylinder, a high-pressure fuel pump that pumps fuel to the fuel injection valve, and a low-pressure fuel pump that pumps fuel to the high-pressure fuel pump. An engine control device comprising: pump control means for controlling a low-pressure fuel pump; determining means for determining whether the pumping force of the low-pressure fuel pump has decreased; and pump control means for controlling a low-pressure fuel pump; a detection means for detecting fuel pressure , and when the determination means determines that the pumping force of the low-pressure fuel pump has decreased, an increase rate until it is determined that the pumping force of the low-pressure fuel pump has decreased; Pump rotation speed increase control is carried out to increase the rotation speed of the low pressure fuel pump at an increase rate greater than and smaller than a predetermined upper limit increase rate, and the determination means determines that the pumping force of the low pressure fuel pump has not decreased. If it is determined that this is the case, a target fuel pressure that is a target value of the pressure of the fuel discharged from the low-pressure fuel pump is set, and the low-pressure fuel is adjusted so that the fuel pressure detected by the detection means becomes the target fuel pressure. Feedback control of the rotation speed of the pump is performed, and the determining means controls the low pressure fuel based on the feedback amount of the rotation speed of the low pressure fuel pump, which is calculated when it is determined that the pumping force of the low pressure fuel pump has not decreased. It is characterized in that it is determined whether or not the pumping force of the pump has decreased (claim 1).
本発明によれば、低圧燃料ポンプの圧送力が低下すると、低圧燃料ポンプの圧送量が低下する前の増加率よりも大きい増加率で、つまり、単位時間あたりの増加量が多くなるように低圧燃料ポンプの回転数が増大される。そのため、低圧燃料ポンプの回転数が低いことに伴って低圧燃料ポンプ内にベーパー(気泡)が溜まり、これによって低圧燃料ポンプの圧送力が低下した場合であっても、低圧燃料ポンプの回転数を高めて低圧燃料ポンプ内からベーパーを除去することができ低圧燃料ポンプの圧送力を回復させることができる。従って、低圧燃料ポンプにベーパーが溜まるまでの間、低圧燃料ポンプの回転数を低くしてこれの駆動力を小さく抑えることができるとともに、低圧燃料ポンプの圧送力を確保でき、低圧燃料ポンプから高圧燃料ポンプへ確実に燃料を圧送することができる。 According to the present invention, when the pumping force of the low-pressure fuel pump decreases, the pumping amount of the low-pressure fuel pump increases at a higher rate of increase than the rate of increase before the decrease, that is, the amount of increase per unit time is larger. The fuel pump speed is increased. Therefore, even if vapor (air bubbles) accumulates inside the low-pressure fuel pump due to the low rotational speed of the low-pressure fuel pump, and this reduces the pumping force of the low-pressure fuel pump, the rotational speed of the low-pressure fuel pump can be reduced. By increasing the pressure, vapor can be removed from within the low-pressure fuel pump, and the pumping power of the low-pressure fuel pump can be restored. Therefore, until vapor accumulates in the low-pressure fuel pump, the rotational speed of the low-pressure fuel pump can be lowered to reduce its driving force, and the pumping force of the low-pressure fuel pump can be secured, allowing the low-pressure fuel pump to transfer high pressure Fuel can be reliably pumped to the fuel pump.
ただし、低圧燃料ポンプの回転数の増加率を過度に高くすると低圧燃料ポンプ内の圧力が急激に低下して低圧燃料ポンプ内で新たにベーパーが発生するおそれがある。これに対して、本発明では、低圧燃料ポンプの圧送力の低下に伴って低圧燃料ポンプの回転数を増大させるときに、その増加率を所定の上限増加率よりも小さくしている。そのため、低圧燃料ポンプ内でベーパーが溜まっている状態でさらに新たなベーパーが低圧燃料ポンプ内で発生するのを防止しつつ迅速にベーパーを排出することができ、低圧燃料ポンプの圧送力をより確実に確保できる。 However, if the rate of increase in the rotational speed of the low-pressure fuel pump is made too high, the pressure within the low-pressure fuel pump may drop rapidly and new vapor may be generated within the low-pressure fuel pump. In contrast, in the present invention, when the rotational speed of the low-pressure fuel pump is increased as the pumping force of the low-pressure fuel pump decreases, the rate of increase is made smaller than the predetermined upper limit increase rate. Therefore, when vapor is accumulated inside the low-pressure fuel pump, it is possible to quickly discharge the vapor while preventing new vapor from being generated inside the low-pressure fuel pump, making the pumping power of the low-pressure fuel pump more reliable. can be secured.
また、前記ポンプ制御手段は、前記判定手段によって前記低圧燃料ポンプの圧送力が低下していないと判定された場合、前記低圧燃料ポンプから吐出される燃料の圧力の目標値である目標燃圧を設定して、前記検出手段で検出された燃料の圧力が前記目標燃圧になるように前記低圧燃料ポンプの回転数をフィードバック制御する。Furthermore, when the determining means determines that the pumping force of the low-pressure fuel pump has not decreased, the pump control means sets a target fuel pressure that is a target value of the pressure of fuel discharged from the low-pressure fuel pump. Then, the rotation speed of the low-pressure fuel pump is feedback-controlled so that the fuel pressure detected by the detection means becomes the target fuel pressure.
これより、本発明によれば、低圧燃料ポンプから吐出される燃料の圧力を適切な圧力にできる。Therefore, according to the present invention, the pressure of the fuel discharged from the low-pressure fuel pump can be adjusted to an appropriate pressure.
また、前記判定手段は、前記低圧燃料ポンプの圧送力が低下していないと判定した場合に算出される前記低圧燃料ポンプの回転数のフィードバック量に基づいて前記低圧燃料ポンプの圧送力が低下したか否かを判定する。Further, the determining means determines whether the pumping force of the low-pressure fuel pump has decreased based on a feedback amount of the rotation speed of the low-pressure fuel pump, which is calculated when determining that the pumping force of the low-pressure fuel pump has not decreased. Determine whether or not.
これより、本発明によれば、フィードバック制御の制御量を用いることで容易に低圧燃料ポンプの圧送力が低下したか否かを判定できる。Therefore, according to the present invention, by using the control amount of the feedback control, it can be easily determined whether the pumping force of the low-pressure fuel pump has decreased.
前記構成において、好ましくは、前記ポンプ制御手段は、前記ポンプ回転数増大制御の実施時、前記低圧燃料ポンプの回転数の増加率をエンジンの運転状態に関わらず一定に維持する(請求項2)。 In the above configuration, preferably, the pump control means maintains the rate of increase in the rotation speed of the low-pressure fuel pump constant regardless of the operating state of the engine when performing the pump rotation speed increase control (claim 2). .
この構成によれば、低圧燃料ポンプの制御構成を簡素化できるとともに、低圧燃料ポンプの回転数が過度に高くなるのを回避して低圧燃料ポンプ内における新たなベーパーの発生を確実に防止できる。 According to this configuration, the control configuration of the low-pressure fuel pump can be simplified, and the rotational speed of the low-pressure fuel pump can be prevented from becoming excessively high, thereby reliably preventing the generation of new vapor in the low-pressure fuel pump.
前記構成において、好ましくは、前記ポンプ制御手段は、前記ポンプ回転数増大制御の実施時、前記低圧燃料ポンプの回転数を当該低圧燃料ポンプの最大回転数に向けて増大させる(請求項3)。 In the above configuration, preferably, the pump control means increases the rotation speed of the low-pressure fuel pump toward the maximum rotation speed of the low-pressure fuel pump when performing the pump rotation speed increase control (Claim 3).
この構成によれば、低圧燃料ポンプの回転数を高くして、低圧燃料ポンプ内からより確実にベーパーを除去できる。 According to this configuration, the rotational speed of the low-pressure fuel pump can be increased to more reliably remove vapor from inside the low-pressure fuel pump.
前記構成において、好ましくは、前記判定手段は、前記低圧燃料ポンプの圧送力が低下したと判定した後、エンジンが継続して停止している時間が予め設定された判定時間以上になると、前記低圧燃料ポンプの圧送力低下の判定を解除する(請求項4)。 In the configuration, preferably, after determining that the pumping force of the low-pressure fuel pump has decreased, the determining means is configured to reduce the low-pressure fuel when the engine is continuously stopped for a predetermined determination time or more. The determination of the decrease in the pumping force of the fuel pump is canceled (Claim 4 ).
エンジンが長期間にわたって停止されて低圧燃料ポンプに供給される燃料の温度が十分に低下すると、低圧燃料ポンプ内のベーパー量が少なくなって低圧燃料ポンプの圧送力は回復する。従って、この構成によれば、低圧燃料ポンプの圧送力の低下の判定が適切に解除される。 When the engine is stopped for a long period of time and the temperature of the fuel supplied to the low-pressure fuel pump drops sufficiently, the amount of vapor in the low-pressure fuel pump decreases and the pumping power of the low-pressure fuel pump is restored. Therefore, according to this configuration, the determination of a decrease in the pumping force of the low-pressure fuel pump is appropriately canceled.
また、本発明は、気筒内に燃料を噴射する燃料噴射弁と、当該燃料噴射弁に燃料を圧送する高圧燃料ポンプと、当該高圧燃料ポンプに燃料を圧送する低圧燃料ポンプとを備えるエンジンの制御装置であって、前記低圧燃料ポンプを制御するポンプ制御手段と、前記低圧燃料ポンプの圧送力が低下したか否かを判定する判定手段と、前記高圧燃料ポンプと前記低圧燃料ポンプとの間の通路である低圧側燃料通路内にベーパーが発生しているか否かを判定するベーパー判定手段とを備え、前記ポンプ制御手段は、前記判定手段によって前記低圧燃料ポンプの圧送力が低下したと判定されると、前記低圧燃料ポンプの圧送力が低下したと判定されるまでの増加率よりも大きく且つ所定の上限増加率よりも小さい増加率で前記低圧燃料ポンプの回転数を増大させるポンプ回転数増大制御を実施するとともに、前記ベーパー判定手段によって前記低圧側燃料通路内にベーパーが発生していると判定されたとき、前記ポンプ回転数増大制御の実施時の前記低圧燃料ポンプの回転数の増加率以上の増加率で前記低圧燃料ポンプの回転数を増大させる(請求項5)。 The present invention also provides control of an engine that includes a fuel injection valve that injects fuel into a cylinder, a high-pressure fuel pump that pumps fuel to the fuel injection valve, and a low-pressure fuel pump that pumps fuel to the high-pressure fuel pump. The apparatus includes a pump control means for controlling the low pressure fuel pump, a determination means for determining whether or not the pumping force of the low pressure fuel pump has decreased, and a link between the high pressure fuel pump and the low pressure fuel pump. vapor determining means for determining whether vapor is generated in a low-pressure side fuel passage, which is a passage, and the pump control means determines that the pumping force of the low-pressure fuel pump has decreased by the determining means. Then, the pump rotation speed is increased by increasing the rotation speed of the low-pressure fuel pump at an increase rate that is larger than the increase rate until it is determined that the pumping force of the low-pressure fuel pump has decreased and smaller than a predetermined upper limit increase rate. When the control is executed and the vapor determination means determines that vapor is generated in the low-pressure side fuel passage, the rate of increase in the rotation speed of the low-pressure fuel pump when the pump rotation speed increase control is implemented. The rotation speed of the low pressure fuel pump is increased at the above increase rate (Claim 5 ).
この構成によれば、低圧側燃料通路内のベーパーも除去することができ、高圧ポンプにより確実に適切な量の燃料を供給できるとともに、このベーパーの除去を早期に行うことができる。 According to this configuration, vapor in the low-pressure side fuel passage can also be removed, and an appropriate amount of fuel can be reliably supplied by the high-pressure pump, and this vapor can be removed at an early stage.
以上説明したように、本発明のエンジンの制御装置によれば、燃料噴射弁に確実に適切な量の燃料を供給できる。 As explained above, according to the engine control device of the present invention, an appropriate amount of fuel can be reliably supplied to the fuel injection valve.
(1)エンジンの全体構成
図1は、本発明のエンジンの制御装置が適用されたエンジンの全体構成を概略的に示したシステム図である。本図に示されるエンジンシステムは、車両に搭載されており、走行用の動力源となるエンジン本体1を備える。本実施形態では、エンジン本体1として、4サイクルのガソリン直噴エンジンが用いられている。エンジンシステムは、エンジン本体1に加えて、エンジン本体1に導入される吸気が流通する吸気通路30と、エンジン本体1から排出される排気が流通する排気通路40と、排気通路40を流通する排気の一部を吸気通路30に還流するEGR装置50を備えている。
(1) Overall configuration of engine FIG. 1 is a system diagram schematically showing the overall configuration of an engine to which the engine control device of the present invention is applied. The engine system shown in this figure is mounted on a vehicle and includes an
エンジン本体1は、気筒2が内部に形成されたシリンダブロック3と、気筒2を上から閉塞するようにシリンダブロック3の上面に取り付けられたシリンダヘッド4と、気筒2にそれぞれ往復摺動可能に挿入されたピストン5とを有している。エンジン本体1は、複数の気筒2(例えば、図1の紙面と直交する方向に並ぶ4つの気筒2)を有する多気筒型のものであるが、ここでは簡略化のため、1つの気筒2のみに着目して説明を進める。
The
ピストン5の上方には燃焼室6が画成されており、燃焼室6には、ガソリンを主成分とする燃料が後述するインジェクタ15からの噴射によって供給される。そして、供給された燃料が燃焼室6で空気と混合されつつ燃焼し、その燃焼による膨張力で押し下げられたピストン5が上下方向に往復運動する。なお、燃焼室6に噴射される燃料には、主成分としてガソリンを含有したものが用いられる。この燃料にはガソリンに加えてバイオエタノール等の副成分が含まれてもよい。本実施形態では、インジェクタ15が請求項の「燃料噴射弁」に相当する。
A combustion chamber 6 is defined above the
ピストン5の下方には、エンジン本体1の出力軸であるクランク軸7が設けられている。クランク軸7は、ピストン5とコネクティングロッド8を介して連結され、ピストン5の往復運動(上下運動)に応じて中心軸回りに回転駆動される。シリンダブロック3には、クランク軸7の回転角度(クランク角)およびクランク軸7の回転数(エンジン回転数)を検出するクランク角センサSN1が設けられている。
A
シリンダヘッド4には、燃焼室6に開口する吸気ポート9および排気ポート10と、吸気ポート9を開閉する吸気弁11と、排気ポート10を開閉する排気弁12とが設けられている。なお、本実施形態のエンジンのバルブ形式は、吸気2バルブ×排気2バルブの4バルブ形式であり、吸気ポート9、排気ポート10、吸気弁11および排気弁12は、1つの気筒2についてそれぞれ2つずつ設けられている。吸気弁11および排気弁12は、シリンダヘッド4に配設された一対のカム軸等を含む動弁機構13、14により、クランク軸7の回転に連動して開閉駆動される。本実施形態では、1つの気筒2に接続された2つの吸気ポート9のうちの一方に開閉可能なスワール弁18が設けられており、気筒2内のスワール流(気筒軸線の回りを旋回する旋回流)の強さが変更されるようになっている。
The cylinder head 4 is provided with an
シリンダヘッド4には、燃焼室6に燃料(主にガソリン)を噴射するインジェクタ15と、インジェクタ15から燃焼室6に噴射された燃料と燃焼室6に導入された空気との混合気に点火する点火プラグ16とが設けられている。シリンダヘッド4には、さらに燃焼室6の圧力である筒内圧を検出する筒内圧センサSN2が設けられている。
The cylinder head 4 includes an
インジェクタ15は、その先端部に複数の噴孔を有した多噴孔型のインジェクタであり、当該複数の噴孔から放射状に燃料を噴射することが可能である。インジェクタ15は、その先端部がピストン5の冠面の中心部と対向するように設けられている。なお、本実施形態では、ピストン5の冠面にその中央部を含む領域をシリンダヘッド4とは反対側(下方)に凹陥させたキャビティが形成されている。インジェクタ15は燃料タンク21と接続されており、燃料タンク21からインジェクタ15に燃料が供給される。インジェクタ15に燃料を供給するための具体的構成については後述する。点火プラグ16は、インジェクタ15に対し吸気側に幾分ずれた位置に配置されている。
The
吸気通路30は、吸気ポート9と連通するようにシリンダヘッド4の一側面に接続されている。吸気通路30の上流端から取り込まれた空気(吸気、新気)は、吸気通路30および吸気ポート9を通じて燃焼室6に導入される。
The
吸気通路30には、その上流側から順に、燃焼室6(気筒2)に導入される吸気(空気)に含まれる異物を除去するエアクリーナ31と、吸気通路30を開閉するスロットル弁32と、吸気を圧縮しつつ送り出す過給機33と、過給機33により圧縮された吸気を冷却するインタークーラ35と、サージタンク36とが設けられている。吸気通路30にお
けるエアクリーナ31とスロットル弁32との間の部分には、吸気の流量である吸気量を検出するエアフローセンサSN3が設けられている。
The
過給機33は、エンジン本体1と機械的に連係された機械式の過給機(スーパーチャージャ)である。過給機33の具体的な形式は特に問わないが、例えばリショルム式、ルーツ式、または遠心式といった公知の過給機のいずれかを過給機33として用いることができる。過給機33とエンジン本体1との間には、締結と解放を電気的に切り替えることが可能な電磁クラッチ34が介設されている。電磁クラッチ34が締結されると、エンジン本体1から過給機33に駆動力が伝達されて過給機33による過給が行われる。一方、電磁クラッチ34が解放されると、前記駆動力の伝達が遮断されて過給機33による過給が停止される。
The supercharger 33 is a mechanical supercharger that is mechanically linked to the engine
吸気通路30には、過給機33をバイパスするためのバイパス通路38が設けられている。バイパス通路38は、サージタンク36と後述するEGR通路51とを互いに接続している。バイパス通路38には開閉可能なバイパス弁39が設けられている。バイパス弁39は、サージタンク36に導入される吸気の圧力つまり過給圧を調整するための弁である。例えば、バイパス弁39の開度が大きくなるほど、バイパス通路38を通過する吸気の流量が多くなる結果、過給圧は低くなる。
A
排気通路40は、排気ポート10と連通するようにシリンダヘッド4の他側面に接続されている。燃焼室6で生成された既燃ガス(排気)は、排気ポート10および排気通路40を通じて外部に排出される。排気通路40には触媒コンバータが設けられている。触媒コンバータには、排気に含まれる有害成分(HC、CO、NOx)を浄化するための三元触媒41aと、排気中に含まれる粒子状物質(PM)を捕集するためのGPF(ガソリン・パティキュレート・フィルタ)41bとが、この順で上流側から内蔵されている。
The
EGR装置50は、EGR通路51と、EGR通路51に設けられたEGRクーラ52およびEGR弁53とを有している。EGR通路51は、排気通路40における触媒コンバータよりも下流側の部分と、吸気通路30におけるスロットル弁32と過給機33との間の部分とを接続している。EGRクーラ52は、EGR通路51を通じて排気通路40から吸気通路30に還流される排気(EGRガス)を熱交換により冷却する。EGR弁53は、EGRクーラ52よりも下流側(吸気通路30に近い側)のEGR通路51に開閉可能に設けられ、EGR通路51を流通する排気の流量を調整する。
The
(2)燃料供給システム
インジェクタ15に燃料を共有するための構成について、図1~図4を用いて次に説明する。図2は、後述する低圧ポンプ70の概略構成図である。図3は、図2の一部を拡大した図である。図4は、後述する高圧ポンプ80の概略構成図である。なお、低圧ポンプ70は請求項の「低圧燃料ポンプ」に相当し、高圧ポンプ80は請求項の「高圧燃料ポンプ」に相当する。
(2) Fuel Supply System The configuration for sharing fuel to the
インジェクタ15と燃料タンク21とは、内側を燃料が流通する燃料供給通路22で接続されており、インジェクタ15には燃料供給通路22を介して燃料タンク21から燃料が供給される。燃料供給通路22には、上流側(燃料タンク側つまりインジェクタ15と反対側)から順に、低圧ポンプ70、燃料フィルタ23、高圧ポンプ80、燃料レール17が設けられている。
The
低圧ポンプ70および高圧ポンプ80は、ともに燃料を圧送するためのポンプである。燃料フィルタ23は、燃料に含まれる異物を取り除くためのフィルタである。燃料レール17は、高圧の燃料を貯留するための部材である。
Both the
燃料タンク21に貯留されている燃料は、低圧ポンプ70によって高圧ポンプ80に圧送される。この圧送途中、燃料中の異物の一部は燃料フィルタ23により取り除かれる。高圧ポンプ80に圧送された燃料は高圧ポンプ80によってさらに昇圧されて、燃料レール17に圧送される。高圧ポンプ80から圧送された燃料は燃料レール17内に貯留される。各インジェクタ15は燃料レール17にそれぞれ接続されており、燃料レール17から各インジェクタ15に燃料が分配される。このように、低圧ポンプ70は高圧ポンプ80に燃料を圧送し、高圧ポンプ80は燃料レール17ひいては各インジェクタ15に燃料を圧送する。
The fuel stored in the
燃料供給通路22と燃料レール17とは、別途リターン通路17bおよびこれを開閉するリリーフ弁17aを介して接続されており、燃料レール17内の過剰な燃料はリリーフ弁17aの開弁に伴ってリターン通路17bを通って燃料供給通路22に戻される。
The
燃料レール17には、燃料レール17に貯留されている燃料の圧力(以下、適宜、この燃料レール17内の燃料圧力をレール圧という)を検出するためのレール圧センサSN4が設けられている。また、燃料供給通路22のうち低圧ポンプ70と高圧ポンプ80との間の通路である低圧側燃料通路22aには、低圧ポンプ70から高圧ポンプ80に送られる燃料の温度(以下、適宜、低圧側燃料温度という)、低圧ポンプ70から高圧ポンプ80に送られる燃料の圧力(以下、適宜、低圧側燃料圧力という)をそれぞれ検出するための低圧側燃温センサSN5、低圧側燃圧センサSN6が設けられている。なお、図4では、高圧ポンプ80とは別にこれらセンサSN5、SN6が低圧側燃料通路22aに設けられた場合を示しているが、これらセンサSN5、SN6は高圧ポンプ80に組み込まれていてもよい。つまり、高圧ポンプ80として、吸入する燃料の温度、圧力を検出可能なセンサを備えたポンプを用いてもよい。低圧側燃圧センサSN6は、低圧ポンプ70から吐出される燃料の圧力を検出しており、この低圧側燃圧センサSN6は、請求項の「検出手段」に相当する。
The
(低圧ポンプ)
低圧ポンプ70は、回転式のポンプであり、略円筒状のポンプケース71と、ポンプケース71の底部に収容された円板状のインペラ72と、インペラ72を回転駆動する電動モータ73とを備える。電動モータ73のシャフト73aはインペラ72の中央に連結されており、電動モータ73はインペラ72をその中心軸回りに回転させる。以下では、適宜、図2の上下方向を単に上下方向として低圧ポンプ70の説明を行う。
(low pressure pump)
The low-
ポンプケース71の底部71a(下端部)のうちインペラ72と対向する部分には、ポンプケース71の内側空間とポンプケース71の外部とを連通する燃料吸い込み口74が設けられている。燃料吸い込み口74は、インペラ72の底面(下面)に近接する位置からインペラ72の回転中心線と平行な線に沿ってポンプケース71の外方(下方)に突出する筒状を有している。燃料タンク21内の燃料は、インペラ72の回転に伴って燃料吸い込み口74からポンプケース71内に汲み上げられる。
A
燃料吸い込み口74の下端部には、燃料に含まれる異物を取り除くためのポンプ用フィルタ78が取り付けられている。燃料タンク21内の燃料は、このポンプ用フィルタ78を通ってポンプケース71内に汲み上げられる。
A
ポンプケース71の底部71aと反対側の端部(上部)には、ポンプケース71の内部から外部へ燃料を導出するための燃料導出口75が設けられている。燃料導出口75は燃料フィルタ23に接続されている。インペラ72の回転によってポンプケース71内に汲み上げられるとともに昇圧された燃料は、燃料導出口75を介して燃料フィルタ23ひいては高圧ポンプ80に送られる。
At the end (upper part) of the
ポンプケース71の底部71aのうちインペラ72と対向する部分には、さらに、ベーパー逃がし口76が設けられている。
A
ベーパー逃がし口76は、燃料吸い込み口74内に生成されたベーパー(気泡)をポンプケース71の外部に逃がすためのものである。つまり、燃料タンク21内の温度が所定の温度を超えると、燃料タンク21およびこれと連通する燃料吸い込み口74にベーパーが発生し始める。図3に示すように、燃料吸い込み口74に多量のベーパーVが溜まると、インペラ72と燃料との接触が阻害される。そのため、燃料吸い込み口74に多量のベーパーが溜まると、低圧ポンプ70によって燃料を十分に汲み上げることおよび昇圧することが困難になる。ベーパー逃がし口76はこれを抑制するためのものであり、燃料吸い込み口74で生成されたベーパーがベーパー逃がし口76を通ってポンプケース71の外部に排出されるように構成されている。具体的には、燃料吸い込み口74と同様に、ベーパー逃がし口76も、インペラ72の底面(下面)に近接する位置からインペラ72の回転中心線と平行な線に沿ってポンプケース71の外方(下方)に突出する筒状を有している。ただし、ベーパー逃がし口76の内径は、燃料吸い込み口74の内径よりも小さく設定されている。また、ベーパー逃がし口76は、燃料吸い込み口74に近接する位置であって、インペラ72の径方向について燃料吸い込み口74よりも外周側に設けられている。そして、ベーパー逃がし口76と燃料吸い込み口74とは、インペラ72の下方において連通している。つまり、ポンプケース71には、ベーパー逃がし口76の上端の開口部と燃料吸い込み口74の上側の開口部とを連通する連通路77が形成されている。
The
(高圧ポンプ)
高圧ポンプ80は、往復式のポンプであり、排気弁12を駆動するカム軸上に併設された高圧ポンプカム81により駆動されて燃料を昇圧する。
(high pressure pump)
The high-
高圧ポンプ80は、燃料を加圧するための加圧室82aが形成された本体部82と、低圧ポンプ70から圧送された燃料を加圧室82a内に導入するための吸入口83、加圧室82aから燃料を吐出するための吐出口84、および、加圧室82aに先端が挿通されたプランジャ85とを有している。
The high-
プランジャ85は、高圧ポンプカム81の上方にこれと当接するように配置されており、高圧ポンプカム81の回転に伴って上下に往復動する。つまり、本実施形態では、高圧ポンプ80は、シリンダヘッド4の排気側の上面に、プランジャ85が高圧ポンプカム81と当接するように配置されている。プランジャ85が加圧室82a内において往復動することで加圧室82a内の容積は変化し、これにより吸入口83から加圧室82a内に流入した燃料が昇圧される。昇圧された燃料は、吐出口84から燃料レール17に向けて吐出される。なお、吐出口84には、チェックバルブ86が設けられており、燃料レール17側から高圧ポンプ80側に燃料が逆流しないようになっている。
The
吸入口83には、吸入口83を開閉するスピル弁87が設けられている。スピル弁87は、ノーマルオープン型の電磁式バルブであり通電されることで吸入口83を閉じる。高圧ポンプ80から燃料レール17に圧送される燃料量つまり高圧ポンプ80の吐出量は、スピル弁87の閉弁期間によって変更される。詳細には、プランジャ85が上端位置から下端位置に到達するまでの期間中スピル弁87は開弁し、その後、スピル弁87はプランジャ85が上端位置に到達するまでの所定のタイミングで閉弁するようになっており、この閉弁タイミングが変更されることでスピル弁87の閉弁期間は変更される。例えば、スピル弁87の閉弁タイミングが早くされてスピル弁87の閉弁期間が長くなると、加圧室82aから吸入口83側に押し戻される燃料量は少なくなる。これにより、スピル弁87の閉弁期間が長いときは短いときよりも、加圧室82aから燃料レール17に圧送される燃料量が多くなる。
The
(3)制御系統
図5は、エンジンの制御系統を示すブロック図である。本図に示されるPCM100は、エンジンを統括的に制御するためのマイクロプロセッサであり、周知のCPU、メモリ(ROM、RAM)等から構成されている。
(3) Control System FIG. 5 is a block diagram showing the control system of the engine. A
PCM100には各種センサによる検出信号が入力される。例えば、PCM100は、前述したクランク角センサSN1、筒内圧センサSN2、エアフローセンサSN3、レール圧センサSN4、低圧側燃温センサSN5、低圧側燃圧センサSN6と電気的に接続されており、これらのセンサによって検出された情報(つまりクランク角、エンジン回転数、筒内圧、吸気量、レール圧、低圧側燃料温度、低圧側燃料圧力)がPCM100に逐次入力されるようになっている。また、車両には、当該車両を運転するドライバーにより操作されるアクセルペダルの開度を検出するアクセルセンサSN7が設けられており、このアクセルセンサSN7による検出信号もPCM100に入力される。
Detection signals from various sensors are input to the
PCM100は、前記各センサからの入力信号に基づいて種々の判定や演算等を実行しつつエンジンの各部を制御する。PCM100は、インジェクタ15、点火プラグ16、スワール弁18、スロットル弁32、電磁クラッチ34、バイパス弁39、EGR弁53、低圧ポンプ70(詳細には低圧ポンプ70の電動モータ73)、高圧ポンプ80のスピル弁87(詳細にはスピル弁87を駆動する駆動機構)等と電気的に接続されており、前記演算の結果等に基づいてこれらの機器にそれぞれ制御用の信号を出力する。
The
PCM100は、機能的に、判定部101と、ベーパー判定部102と、低圧ポンプ制御部103とを有する。判定部101は請求項の「判定手段」に相当し、ベーパー判定部102は請求項の「ベーパー判定手段」に相当し、低圧ポンプ制御部103は請求項の「ポンプ制御手段」に相当する。
The
(高圧ポンプの制御)
図6を用いて、PCM100により実施される高圧ポンプ80の制御について説明する。
(High pressure pump control)
Control of the
まず、ステップS1にて、PCM100は、エンジンの運転状態に応じてレール圧の目標値である目標レール圧を設定する。PCM100は、例えば、エンジン回転数とエンジン負荷(アクセル開度)等に基づいて目標レール圧を設定する。なお、エンジン負荷は、吸気量とエンジン回転数等に基づいてPCM100により算出される。
First, in step S1, the
次に、ステップS2にて、PCM100は、スピル弁87の閉弁期間の基本的な値である基本スピル弁閉弁期間を算出する。例えば、PCM100は、レール圧とエンジン回転数とスピル弁87の閉弁期間とについて予め設定されて記憶しているマップから、ステップS1で設定した目標レール圧と現在のエンジン回転数とに対応した値を抽出して基本スピル弁閉弁期間を決定する。
Next, in step S2, the
次に、ステップS3にて、PCM100は、レール圧センサSN4で検出された現在のレール圧である実レール圧を読み込む。
Next, in step S3, the
次に、ステップS4にて、PCM100は、ステップS1で設定した目標レール圧と、ステップS3で読み込んだ実レール圧との偏差を算出する。ここでは、目標レール圧から実レール圧を引いた値を算出する。以下では、適宜、この目標レール圧と実レール圧の偏差(=目標レール圧―実レール圧)をレール圧の偏差という。
Next, in step S4, the
次に、ステップS5にて、PCM100は、ステップS4で算出したレール圧の偏差に基づいてスピル弁87の閉弁期間のフィードバック量を算出する。本実施形態では、実レール圧が目標レール圧になるように、スピル弁87の開弁期間がPI制御されており、ステップS5にて、PCM100は、レール圧の偏差に比例するP項(比例項)を算出する。また、PCM100は、レール圧の偏差に比例する量を積算した値であるI項(積分項)を算出する。詳細には、PCM100は、ステップS1~S7の演算を所定の周期で繰り返し実施しており、レール圧の偏差に比例する量を演算サイクル毎に積算してI項を算出する。
Next, in step S5, the
前記のように、本実施形態では、スピル弁87の閉弁期間が長くなることで高圧ポンプ80の吐出量が多くなるように設定されている。これより、レール圧の偏差が0よりも大きい場合であって目標レール圧が実レール圧よりも高いことに伴い高圧ポンプ80の吐出量を多くする必要がある場合は、P項は0よりも大きな値に算出され、I項の値は増大されて先の演算サイクルでの算出値よりも大きな値とされる。一方、レール圧の偏差が0よりも小さい場合であって目標レール圧が実レール圧よりも低いことに伴い高圧ポンプ80の吐出量を少なくする必要がある場合は、P項は0よりも小さい値に算出され、I項の値は低減されて先の演算サイクルでの算出値よりも小さい値とされる。
As described above, in this embodiment, the discharge amount of the high-
次に、ステップS6にて、PCM100は、ステップS2で算出した基本スピル弁閉弁期間に、ステップS5で算出したP項の値およびI項の値を加算して、最終的なスピル弁87の閉弁期間である最終スピル弁閉弁期間を算出する。
Next, in step S6, the
次に、ステップS7にて、PCM100は、ステップS7で算出した最終スピル弁閉弁期間だけスピル弁87が閉弁するように、スピル弁87(スピル弁87を駆動する駆動機構)を駆動する。以下では、ステップS5で算出されるI項の値、つまり、レール圧の偏差から算出されるスピル弁87の閉弁期間のフィードバック量のうちのI項の値を、適宜、高圧側I項という。
Next, in step S7, the
(低圧ポンプの制御)
本実施形態では、低圧ポンプ70の制御として可変燃圧制御が採用されており、低圧ポンプ70から高圧ポンプ80に圧送される燃料の圧力に応じて低圧ポンプ70の回転数(インペラ72の回転数)が変更されるように、PCM100は、電動モータ73の駆動力を変更する。この制御によれば、前記の燃料の圧力を適切な圧力にしつつ、低圧ポンプ70の回転数を最大回転数(低圧ポンプ70の回転数の最大値)よりも低くすることが可能になる。そのため、電動モータ73の駆動力を小さくしてエンジンシステム全体でのエネルギ消費を少なくできる。
(Low pressure pump control)
In this embodiment, variable fuel pressure control is adopted as control of the
ただし、低圧ポンプ70の回転数を低くした場合、低圧ポンプ70の燃料吸い込み口74に多量のベーパーが溜まることで低圧ポンプ70が十分に燃料を汲み上げられず十分な燃料を吐出できなくなるおそれがある。具体的には、低圧ポンプ70の回転数が低くなると、低圧ポンプ70が吸い込んで吐出する燃料の量が少なくなることでベーパーが燃料吸い込み口74からベーパー逃がし口76に流れ難くなり、その結果、燃料吸い込み口74に多量のベーパーが溜まりやすくなる。前記のように、燃料吸い込み口74に多量のベーパーが溜まると、低圧ポンプ70によって燃料を十分に汲み上げること、ひいては、燃料を昇圧して吐出することが困難になる。つまり、低圧ポンプ70の燃料を圧送する力である圧送力が弱くなる。低圧ポンプ70の圧送力が弱くなると、高圧ポンプ80に十分な燃料を供給できず、インジェクタ15が適切な量の燃料を噴射できなくなる。
However, if the rotation speed of the
また、燃料の圧力が飽和蒸気圧よりも低くなると、低圧側燃料通路22a内にベーパーが発生することがある。低圧側燃料通路22a内にベーパーが発生した場合も、低圧ポンプ70から吐出された燃料が高圧ポンプ80に適切に供給されないことで、インジェクタ15からの噴射量が不適切になるおそれがある。
Further, when the pressure of the fuel becomes lower than the saturated vapor pressure, vapor may be generated in the low-pressure
そこで、本実施形態では、低圧ポンプ70の燃料吸い込み口74に多量のベーパーが溜まっているか否か、つまり、低圧ポンプ70が燃料を適切に吐出できるか否か(低圧ポンプ70の圧送力が低下していないか否か)を判定する。この判定は、機能的にPCM100の判定部101により実施される。また、低圧側燃料通路22aにベーパーが発生しているか否か、つまり、低圧ポンプ70が吐出した燃料が適切に高圧ポンプ80に圧送されるか否かを判定する。この判定は、機能的にPCM100のベーパー判定部102により実施される。そして、燃料吸い込み口74に多量のベーパーが溜まっている、あるいは、低圧側燃料通路22aにベーパーが発生している場合は、インジェクタ15からの噴射量が不適切になるのが回避されるように低圧ポンプ70を制御する。低圧ポンプ70の制御は、機能的にPCM100の低圧ポンプ制御部103により実施される。
Therefore, in this embodiment, whether a large amount of vapor is accumulated in the
図7を用いて、低圧側燃料通路22aにベーパーが発生しているか否かを判定する手順について説明する。
A procedure for determining whether vapor is generated in the low-pressure
ステップS11にて、PCM100は、前記のステップS5で算出したI項の増加率(単位時間あたりの増加量)の平均値である高圧側I項の平均増加率を算出する。
In step S11, the
具体的には、PCM100は、予め設定された単位時間あたりの高圧側I項の変化量を逐次算出しており、現時点から所定時間前までの期間中に各時刻で算出されたこの変化量を平均して、単位時間あたりの高圧側I項の変化量の平均値を算出する。このとき、PCM100は、高圧側I項が増加する側を正の値とし、減少する側を負の値とし、単位時間あたりの高圧側I項の増加量つまり高圧側I項の増加率の平均値を算出する。
Specifically, the
次に、ステップS12にて、PCM100は、ステップS11で算出した高圧側I項の平均増加率が、予め設定された高圧側基準増加率よりも大きいか否かを判定する。高圧側基準増加率は、予め0よりも大きい値に設定されてPCM100に記憶されている。
Next, in step S12, the
ステップS12の判定がNOであって高圧側I項の平均増加率が高圧側基準増加率以下の場合は、ステップS13に進み、PCM100は、低圧側燃料通路22a内にベーパーが発生していないと判定して通路内ベーパー発生フラグを0に設定する。一方、ステップS12の判定がYESであって高圧側I項の平均増加率が高圧側基準増加率よりも大きい場合は、ステップS14に進み、PCM100は、低圧側燃料通路22a内にベーパーが発生していると判定して通路内ベーパー発生フラグを1に設定する。通路内ベーパー発生フラグは、このように、低圧側燃料通路22a内にベーパーが発生していると判定されたか否かを表すフラグである。
If the determination in step S12 is NO and the average increase rate of the high-pressure side I term is equal to or less than the high-pressure side reference increase rate, the process proceeds to step S13, and the
このように、本実施形態では、高圧側I項が増加傾向にあり、且つ、その増加率が平均的に高圧側基準増加率よりも大きい場合には、PCM100は、低圧側燃料通路22a内にベーパーが発生していると判定する。すなわち、高圧側I項は、レール圧の偏差に比例する値を積算した値であるため、レール圧の偏差が小さくなるとこれに比例する値が小さくなって高圧側I項の変化率は小さくなる。これに対して、前記のように、低圧側燃料通路22a内にベーパーが発生している場合は、低圧ポンプ70から高圧ポンプ80に十分な量の燃料が圧送されず、高圧ポンプ80から燃料レール17に対して十分な量の燃料を供給できない。そのため、この場合には、目標レール圧に対して実レール圧が低いことに伴い高圧側I項が増大されてスピル弁87の閉弁期間が長くされても、実レール圧が十分に増大せず、高圧側I項は継続して増大していく。さらに、高圧ポンプ80から十分な量の燃料が供給されないと燃料レール17内の圧力は低下していくため、レール圧の偏差が増大して高圧側I項はさらに増大される。これより、高圧側I項の増加率が平均的に所定値よりも大きいときは、低圧側燃料通路22a内にベーパーが発生しているといえる。
As described above, in this embodiment, when the high-pressure side I term tends to increase and the rate of increase is larger on average than the high-pressure side reference increase rate, the
図8、図9を用いて、PCM100(低圧ポンプ制御部103)により実施される低圧ポンプ70の他の制御について説明する。
Other control of the
まず、ステップS20にて、PCM100は、後述するエア溜まり発生フラグが0であるか否かを判定する。この判定がNOであってエア溜まり発生フラグが1の場合は、PCM100は、ステップS36に進む。
First, in step S20, the
一方、ステップS20の判定がYESであってエア溜まり発生フラグが0の場合は、ステップS21に進む。ステップS21にて、PCM100は、インジェクタ15の噴射量(各インジェクタ15からそれぞれ噴射される燃料の量)および低圧側燃温センサSN5で検出された低圧側燃料温度を読み込む。
On the other hand, if the determination in step S20 is YES and the air accumulation flag is 0, the process advances to step S21. In step S21, the
次に、ステップS22にて、PCM100は、ステップS21で読み込んだ低圧側燃料温度に基づいて、低圧側燃料通路22a内の燃料の圧力つまり低圧ポンプ70の吐出圧の目標値である低圧側目標燃圧を設定する。PCM100は、低圧側目標燃圧を、低圧側燃料温度がステップS21で読み込んだ値のときに低圧側燃料通路22a内でベーパーが発生しないと考えられる圧力の最低値に近い値に設定する。本実施形態では、低圧側燃料温度と前記の圧力の最低値との関係が予め実験等によってマップで設定されてPCM100に記憶されており、PCM100は、このマップからステップS21で読み込んだ低圧側燃料温度に対応する圧力を抽出して低圧側目標燃圧に設定する。
Next, in step S22, the
次に、ステップS23にて、PCM100は、低圧ポンプ70の吐出量(低圧ポンプ70から単位時間あたりに圧送される燃料の量)の基本値である低圧ポンプ基本吐出量を算出する。PCM100は、ステップS22で算出した低圧側目標燃圧とステップS21で読み込んだ噴射量とに基づき、低圧ポンプ基本吐出量を算出する。低圧ポンプ基本吐出量は、低圧側目標燃圧および噴射量が高いほど大きい値に算出される。
Next, in step S23, the
次に、ステップS24にて、PCM100は、低圧側燃圧センサSN6で検出された低圧側燃料圧力を読み込む。以下では、適宜、低圧側燃圧センサSN6で検出された低圧側燃料圧力を実低圧側燃料圧力という。
Next, in step S24, the
次に、ステップS25にて、PCM100は、ステップS22で設定した低圧側目標燃圧と、ステップS24で読み込んだ実低圧側燃料圧力との偏差を算出する。ここでは、低圧側目標燃圧から実低圧側燃料圧力を引いた値を算出する。以下では、適宜、この低圧側目標燃圧と実低圧側燃料圧力の偏差(=低圧側目標燃圧-実低圧側燃料圧力)を低圧側燃圧の偏差という。
Next, in step S25, the
次に、ステップS26にて、PCM100は、ステップS25で算出した低圧側燃圧の偏差に基づいて、低圧ポンプ70の回転数のフィードバック量を算出する。本実施形態では、実低圧側燃料圧力が低圧側目標燃圧になるように、低圧ポンプ70の回転数がPI制御されており、ステップS26にて、PCM100は、低圧側燃圧の偏差に所定の比例係数をかけて低圧側燃圧の偏差に比例するP項(比例項)を算出するとともに、低圧側燃圧の偏差に所定の積分係数をかけた量であって低圧側燃圧の偏差に比例する量を積算した値であるI項(積分項)を算出する。詳細には、PCM100は、ステップS20~S35の演算を所定の周期で繰り返し実施しており、低圧側燃圧の偏差に比例する量を演算サイクル毎に積算してI項を算出する。
Next, in step S26, the
低圧ポンプ70の回転数が高くなるほど実低圧側燃料圧力は高くなることから、低圧側燃圧の偏差が0よりも大きい場合であって低圧側目標燃圧が実低圧側燃料圧力よりも高いことに伴い低圧ポンプ70の回転数を高くする必要がある場合は、P項は0よりも大きな値に算出され、I項の値は増大されて先の演算サイクルでの算出値よりも大きな値とされる。
Since the actual low-pressure side fuel pressure increases as the rotation speed of the low-
一方、低圧側燃圧の偏差が0よりも小さい場合であって低圧側目標燃圧が実低圧側燃料圧力よりも低いことに伴い低圧ポンプ70の回転数を低くする必要がある場合は、P項は0よりも小さい値に算出され、I項の値は低減されて先の演算サイクルでの算出値よりも小さい値とされる。以下では、ステップS26で算出されるI項の値、つまり、低圧側燃圧の偏差から算出される低圧ポンプ70の回転数のフィードバック量のうちのI項の値を、適宜、低圧側I項という。本実施形態では、この低圧側I項が、請求項の「低圧燃料ポンプの回転数のフィードバック量」に相当する。また、ステップS26で算出されるP項の値を、適宜、低圧側P項という。
On the other hand, if the deviation of the low-pressure side fuel pressure is smaller than 0 and the low-pressure side target fuel pressure is lower than the actual low-pressure side fuel pressure and it is necessary to lower the rotation speed of the low-
後述するエア溜まり発生フラグが0のときは、低圧ポンプ70の回転数が前記の基本吐出量対応回転数とされることで基本的に実低圧側燃圧は低圧側目標燃圧になる。しかし、低圧ポンプ70やその周辺機器が劣化すると、低圧ポンプ70の回転数を基本吐出量対応回転数にしても(低圧ポンプ70の回転数が基本吐出量対応回転数になるように電動モータ73に指令を出しても)、低圧ポンプ70やその周辺機器の劣化により低圧ポンプ70の吐出量が低下することによって実低圧側燃圧が低圧側目標燃圧からずれる場合がある。これに対して、本実施形態では、前記のように、低圧側燃圧に基づいて低圧ポンプ70の回転数をフィードバック制御していることで、低圧側目標燃圧を実現するようにしている。つまり、低圧ポンプ70の回転数の前記フィードバック制御は、主として、低圧ポンプ70等の劣化に伴う低圧側燃圧のずれを補正するために実施される。ここで、低圧側P項の算出に用いられる比例係数および低圧側I項の算出に用いられる積分係数が大きいと、低圧ポンプ70の回転数が過度に増減して低圧側燃圧が不安定になるおそれがあるため、前記の比例係数および積分係数は小さい値に設定されている。
When the air pocket occurrence flag, which will be described later, is 0, the rotation speed of the
次に、ステップS27にて、PCM100は、ステップS23で算出した低圧ポンプ基本吐出量と、ステップS26で算出したP項の値およびI項の値とから、低圧ポンプ70の回転数の目標値の基本値である基本目標低圧ポンプ回転数を算出する。具体的には、ステップS23で算出した低圧ポンプ基本吐出量に対応する低圧ポンプ70の回転数(以下、基本吐出量対応回転数という)を算出し、この算出値にステップS26で算出したP項の値およびI項の値を加算して、基本目標低圧ポンプ回転数を算出する。PCM100には、予め設定された低圧ポンプ70の吐出量と基本吐出量対応回転数との関係がマップで記憶されており、PCM100は、このマップからステップS23で算出した低圧ポンプ基本吐出量に対応する値を抽出して、この抽出した値を基本吐出量対応回転数に設定する。
Next, in step S27, the
ここで、本実施形態では、低圧ポンプ70の容量が比較的大きく、基本目標低圧ポンプ回転数は低圧ポンプ70の回転数の最大値である最大回転数よりも十分に低い回転数となる。換言すると、基本目標低圧ポンプ回転数が最大回転数よりも十分に低い回転数となるように、低圧ポンプ70の容量は設定されている。図10は、エンジン回転数が所定値のときの、エンジン負荷と基本目標低圧ポンプ回転数との関係の一例を示したグラフである。この図10に示すように、基本目標低圧ポンプ回転数の範囲は第1回転数から第2回転数の間であって低圧ポンプ70の最大回転数よりも低くされる。具体的には、エンジン負荷が高くなるほど基本目標低圧ポンプ回転数は大きい値とされるが、エンジン負荷が最大となる場合においても、基本目標低圧ポンプ回転数は、低圧ポンプ70の最大回転数よりも低い値となる。例えば、低圧ポンプ70の最大回転数が7000rpmであるのに対して、第1回転数は3000rpm程度、第2回転数は5000rpm程度とされ、基本目標低圧ポンプ回転数は3000rpm~5000rpm程度の範囲となる。
Here, in this embodiment, the capacity of the low-
ステップS27の後はステップS28に進む。ステップS28にて、PCM100は、ステップS26で算出したI項つまり低圧側I項が、予め設定されたエア溜まり判定値よりも大きいか否かを判定する。エア溜り判定値は、0よりも大きい値に予め設定されてPCM100に記憶されている。
After step S27, the process advances to step S28. In step S28, the
ステップS28の判定がNOであって低圧側I項がエア溜まり判定値以下の場合は、ステップS31に進み、PCM100は、低圧ポンプ70の燃料吸い込み口74に内にベーパーが溜まっていないと判定してエア溜まり発生フラグを0に設定する。
If the determination in step S28 is NO and the low-pressure side I term is equal to or less than the air accumulation determination value, the process proceeds to step S31, and the
一方、ステップS28の判定がYESであって低圧側I項がエア溜まり判定値よりも大きい場合は、ステップS30に進み、PCM100は、低圧ポンプ70の燃料吸い込み口74に内にベーパーが溜まっていると判定してエア溜まり発生フラグを1に設定する。このように、エア溜まり発生フラグは、低圧ポンプ70の燃料吸い込み口74に内にベーパーが溜まっているか否かを表すフラグである。
On the other hand, if the determination in step S28 is YES and the low-pressure side I term is larger than the air accumulation determination value, the process proceeds to step S30, and the
前記のように、本実施形態では、低圧側I項がエア溜まり判定値よりも大きい場合には、PCM100は、低圧ポンプ70の燃料吸い込み口74に内にベーパーが溜まっていると判定する。すなわち、低圧側I項は、低圧側燃圧の偏差に比例する値を積算した値であるため、低圧側燃圧の偏差が小さくなるとこれに比例する値が小さくなって低圧側I項は小さくなる。これに対して、低圧ポンプ70の燃料吸い込み口74に内にベーパーが溜まっている場合は、低圧ポンプ70が十分な燃料を汲み上げおよび吐出することができないため、低圧側目標燃圧に対して実低圧側燃料圧力が低いことに伴って低圧ポンプ70の回転数が増大されても、実低圧側燃料圧力が十分に増大せず、低圧側I項は継続して増大していく。これより、低圧側I項が所定値よりも大きいときは、低圧ポンプ70の燃料吸い込み口74内にベーパーが溜まっているといえる。そして、前記のエア溜まり判定値は、実験等から、前記の所定値であって燃料吸い込み口74内に所定量のベーパーが溜まっているときに実現される低圧側I項の最小値以上の値に設定されている。
As described above, in this embodiment, when the low-pressure side I term is larger than the air accumulation determination value, the
ステップS30に進んだ後、つまり、低圧ポンプ70の燃料吸い込み口74に内にベーパーが溜まっていると判定してエア溜まり発生フラグを1に設定した後は、PCM100は、ステップS36に進む。
After proceeding to step S30, that is, after determining that vapor has accumulated in the
一方、ステップS31に進んだ後、つまり、低圧ポンプ70の燃料吸い込み口74に内にベーパーが溜まっていないと判定してエア溜まり発生フラグを0に設定した後は、PCM100は、ステップS32に進む。
On the other hand, after proceeding to step S31, that is, after determining that vapor is not accumulated in the
ステップS32において、PCM100は、通路内ベーパー発生フラグの値が1であるか否かを判定する。
In step S32, the
ステップS32の判定がNOであって通路内ベーパー発生フラグが0であり低圧側燃料通路22a内にベーパーが発生していないと判定されたときは、ステップS33に進む。ステップS33にて、PCM100は、ステップS27で設定した基本目標低圧ポンプ回転数を最終的な目標低圧ポンプ回転数に設定する。
If the determination in step S32 is NO, the in-passage vapor generation flag is 0, and it is determined that no vapor is generated in the low-pressure
一方、ステップS32の判定がYESであって通路内ベーパー発生フラグが1であり低圧側燃料通路22a内にベーパーが発生していると判定されたときは、ステップS34に進む。ステップS34にて、PCM100は、1演算サイクル前の目標低圧ポンプ回転数(i-1)に高圧側増加量を足した値を、最終的な目標低圧ポンプ回転数(i)に設定する。詳細には、PCM100は、ステップS20~S38の演算を所定の周期で繰り返し実施しており、ステップS34にて、PCM100は、1演算周期前の演算時に算出した目標低圧ポンプ回転数に高圧側増加量を加算した値を、目標低圧ポンプ回転数に設定する。高圧側増加量は0よりも大きい値であり、ステップS34では、目標低圧ポンプ回転数は、1演算サイクル前の目標低圧ポンプ回転数よりも大きい値に設定される。高圧側増加量は予め設定されてPCM100に記憶されている。
On the other hand, if the determination in step S32 is YES, the in-passage vapor generation flag is 1, and it is determined that vapor is generated in the low-pressure
ステップS33あるいはステップS34の後はステップS35に進む。 After step S33 or step S34, the process advances to step S35.
一方、ステップS20においてエア溜まり発生フラグが1であると判定されたとき、あるいはステップS30においてエア溜まり発生フラグが1に設定されたとき、つまり、低圧ポンプ70の燃料吸い込み口74にベーパーが溜まっていると判定されたときは、前記のようにステップS36に進む。
On the other hand, when it is determined that the air accumulation flag is set to 1 in step S20, or when the air accumulation flag is set to 1 in step S30, that is, vapor is accumulated in the
PCM100は、ステップS36にて、目標低圧ポンプ回転数が低圧ポンプ70の回転数の最大値である最大低圧ポンプ回転数であるか否かを判定する。
In step S36, the
ステップS36の判定がNOであって、低圧ポンプ70の回転数が最大低圧ポンプ回転数でないとき(最大低圧ポンプ回転数未満のとき)は、ステップS37に進む。ステップS37にて、PCM100は、1演算サイクル前の目標低圧ポンプ回転数(i-1)に低圧側増加量を加算した値を、目標低圧ポンプ回転数(i)に設定する。低圧側増加量は0よりも大きい値であり、ステップS37では、目標低圧ポンプ回転数は、1演算サイクル前の目標低圧ポンプ回転数よりも大きい値に設定される。低圧側増加量は、エンジンの運転状態や低圧ポンプ70の駆動状態に関わらず一定の値が用いられる。
If the determination in step S36 is NO and the rotational speed of the low-
低圧側増加量は、予め設定されてPCM100に記憶されている。
The low pressure side increase amount is set in advance and stored in the
低圧側増加量は、エア溜まり発生フラグおよび通路内ベーパー発生フラグがともに0の状態で低圧ポンプ70の回転数が増大されたとき、つまり、ステップS22で設定された低圧側目標燃圧が実現されるように低圧ポンプ70の回転数がフィードバック制御されたときの、当該回転数の増加量(1演算サイクルでの回転数の増加量)よりも大きい値に設定されている。例えば、低圧側増加量は、低圧側ポンプ回転数の増加率(単位時間あたりの増加量)が2000rpm/分程度となる値に設定されている。換言すると、低圧ポンプ70の回転数のフィードバック制御は、このフィードバック制御によって生じる低圧ポンプ70の回転数の増加量が、低圧側増加量よりも小さくなる範囲で実施される。
The low-pressure side increase amount is determined when the rotational speed of the low-
また、低圧側増加量は、予め設定された上限増加量未満に設定されている。上限増加量は、低圧ポンプ70の燃料吸い込み口74に新たなべーパーが生じるのを回避できる値に設定されている。具体的には、低圧ポンプ70の回転数を急増させると、燃料吸い込み口74内の圧力が急激に低下する。特に、本実施形態では、燃料吸い込み口74の下端部つまり開口端にポンプ用フィルタ78が設けられていることで、低圧ポンプ70の回転数が急増すると、燃料吸い込み口74内の圧力が負圧となる。そのため、低圧ポンプ70の回転数を急増させると、燃料吸い込み口74内で新たにベーパーが発生するおそれがある。上限増加量は、この新たなべーパーの発生が生じないような低圧ポンプ70の回転数の増加量の上限値あるいはこれよりもわずかに小さい値に設定されている。前記の上限増加量は、請求項の「上限増加率」に対応する値であり、上限増加率は、上限増加量を時間変化に換算した値である。
Further, the low pressure side increase amount is set to be less than a preset upper limit increase amount. The upper limit increase amount is set to a value that can avoid generating new vapor in the
また、本実施形態では、低圧側増加量と高圧側増加量とは同じ値に設定されている。 Further, in this embodiment, the low pressure side increase amount and the high pressure side increase amount are set to the same value.
ステップS37の後はステップS35に進む。 After step S37, the process advances to step S35.
ステップS36に戻り、このステップS36の判定がYESであって低圧ポンプ70の回転数が最大低圧ポンプ回転数であるときは、ステップS38に進む。ステップS38にて、PCM100は、目標低圧ポンプ回転数を最大低圧ポンプ回転数に維持する。ステップS38の後はステップS35に進む。
Returning to step S36, if the determination in step S36 is YES and the rotation speed of the
ステップS35にて、PCM100は、低圧ポンプ70の回転数が、ステップS33、ステップS34、ステップS37あるいはステップS38で設定された目標低圧ポンプ回転数になるように電動モータ73を駆動する。例えば、低圧ポンプ70の回転数と電動モータ73の駆動DUTY比(電動モータ73に通電する時間とこの通電を停止する時間を合わせた期間に対する電動モータ73に通電する時間の割合)との関係がマップで設定されてPCM100に予め記憶されており、PCM100は、目標低圧ポンプ回転数に対応する駆動DUTY比をこのマップから抽出して、電動モータ73の駆動DUTY比が抽出した値になるように電動モータ73に指令を出す。
In step S35, the
このようにして、エア溜まりフラグおよび通路内ベーパー発生フラグがともに0であるとき、PCM100は、目標低圧ポンプ回転数ひいては低圧ポンプ70の回転数を、実低圧側燃圧が低圧側目標燃圧になるようにフィードバック制御する。これにより、基本的に、低圧側目標燃圧が実現される。一方、エア溜まりフラグが1であって低圧ポンプ70の燃料吸い込み口74に多量のベーパーが溜まっているとき、PCM100は、目標低圧ポンプ回転数ひいては低圧ポンプ70の回転数を低圧ポンプ70の最大回転数に向けて低圧側増加量ずつ増大させる制御を実施する。そして、PCM100は、低圧ポンプ70の回転数が、低圧ポンプ70の最大回転数に到達するとこれを維持する。エア溜まりフラグが1であって低圧ポンプ70の燃料吸い込み口74に多量のベーパーが溜まっているときに実施される前記の制御は、請求項の「ポンプ回転数増大制御」に相当する。
In this way, when the air accumulation flag and the passage vapor generation flag are both 0, the
図11は、エア溜まりフラグが0から1に変化する前後での各パラメータの時間変化を模式的に示した図である。図11の各グラフは、上から順に、低圧側燃圧、低圧側I項、エア溜まり判定フラグ、低圧ポンプ70の回転数のグラフである。また、低圧側燃圧のグラフにおいて、実線は実低圧側燃圧であり、破線は低圧側目標燃圧であり、鎖線は比較例である。図11では、時刻t2で低圧ポンプ70にべーパーが溜り始めたときの様子を示している。
FIG. 11 is a diagram schematically showing changes over time in each parameter before and after the air accumulation flag changes from 0 to 1. Each graph in FIG. 11 is a graph of the low-pressure side fuel pressure, the low-pressure side I term, the air accumulation determination flag, and the rotation speed of the low-
時刻t2までの実低圧側燃圧の低圧側目標燃圧からのずれは、低圧ポンプ70の劣化等に起因する。これより、前記のずれは小さく、時刻t2までは、フィードバック制御によって実低圧側燃圧は概ね低圧側目標燃圧とされるとともに、低圧側I項の値は小さく抑えられる。これに対して、時刻t2で低圧ポンプ70にべーパーが溜り始めると、実低圧側燃圧が低圧側目標燃圧に対して低下し始める。フィードバック制御が実施されていることで低圧ポンプ70の回転数は増大され、実低圧側燃圧の大幅な低下は抑えられるが、低圧側I項は増加を続けていき、時刻t3にてエア溜まり判定値を超える。これに伴い、時刻t3にて、エア溜まり判定フラグは0から1になり、低圧ポンプ70の回転数は急増され、その増加量(1演算サイクルあたりの増加量)が低圧側増加量とされる。ここで、低圧側I項がエア溜まり判定値を超えない範囲においては、フィードバック制御の制御量の1演算サイクルあたりの変化量ひいては低圧ポンプ70の回転数の1演算サイクルあたりの変化量は小さく、低圧ポンプ70の回転数の1演算サイクルあたりの増加量は低圧側増加量よりも小さくなる。時刻t3以後、低圧ポンプ70の回転数は、その増加量(1演算サイクルあたりの増加量)が低圧側増加量に維持された状態で最大回転数に向けて漸増されていく。なお、本実施形態では、エア溜まりフラグが1になると低圧側I項は0にリセットされる。時刻t3後の時刻t4にて最大回転数に到達すると、その後、低圧ポンプ70の回転数は最大回転数に維持される。
The deviation of the actual low-pressure side fuel pressure from the low-pressure side target fuel pressure until time t2 is due to deterioration of the low-
ここで、低圧側燃圧の鎖線は、仮に、時刻t3以後に低圧ポンプ70の回転数を急増させずに時刻t3までと同様のフィードバック制御を実施した場合の低圧側燃圧の動きを示している。この鎖線に示すように、仮に低圧ポンプ70の回転数を急増させないとすると、低圧ポンプ70の燃料吸い込み口74にべーパーが溜まり続けることで低圧側燃圧は低下し続ける。そして、低圧ポンプ70の燃料吸い込み口74に所定量以上のべーパーが溜まると、低圧ポンプ70による燃料の圧送力が非常に弱くなり低圧側燃圧が非常に低い値まで低下する。
Here, the chain line of the low-pressure side fuel pressure shows the movement of the low-pressure side fuel pressure when the same feedback control as up to time t3 is performed without rapidly increasing the rotation speed of the low-
また、前記の制御によって、本実施形態では、エア溜まりフラグは0であるが通路内ベーパー発生フラグが1であって低圧側燃料通路22a内にベーパーが発生しているときも、目標低圧ポンプ回転数ひいては低圧ポンプ70の回転数は増大される。本実施形態では、前記のように、この場合の目標低圧ポンプ回転数ひいては低圧ポンプ70の回転数の増大量である高圧側増加量と低圧側増加量とが同じ値とされている。そのため、エア溜まりフラグは0であるが通路内ベーパー発生フラグが1である場合も、低圧ポンプ70の回転数は急増されて低圧側燃圧が急増される。
Furthermore, with the above control, in this embodiment, even when the air accumulation flag is 0 but the passage vapor generation flag is 1 and vapor is generated in the low pressure
ここで、ステップS30にてエア溜まりフラグが1に設定された場合、このエア溜まりフラグは、エンジンが停止した時間が所定時間以上継続してはじめて0にリセットされる。具体的には、図12に示すように、PCM100は、ステップS51にてエア溜まりフラグが1であるか否かを判定する。この判定がNOであってエア溜まりフラグが0の場合はそのまま処理を終了する。一方、この判定がYESであってエア溜まりフラグが1の場合はステップS52に進む。ステップS52にて、PCM100は、エンジンが継続して停止している時間が予め設定された判定時間以上であるか否かを判定する。判定時間は予め設定されてPCM100に記憶されている。ステップS52の判定がYESであってエンジンが継続して停止している時間が判定時間以上のときはステップS53に進み、PCM100は、エア溜まりフラグを0に設定する。一方、ステップS52の判定がNOであってエンジンが継続して停止している時間が判定時間未満のときは再びステップS52を実施する。このように、PCM100は、エンジンが継続して停止している時間が判定時間以上になるのを待って、はじめてエア溜まりフラグを0にリセットする。これより、エンジンが停止された場合であっても、停止してから判定時間が経過する前にエンジンが再び駆動された場合は、エア溜まりフラグは1に維持され、低圧ポンプ70の回転数は最大回転数に向けて増大される。
Here, when the air accumulation flag is set to 1 in step S30, the air accumulation flag is reset to 0 only after the engine has stopped for a predetermined period of time or more. Specifically, as shown in FIG. 12, the
(4)作用等
以上のように、本実施形態では、通常時(エア溜まりフラグが0で且つベーパー発生フラグが0のとき)は、低圧ポンプ70の回転数が低圧ポンプ70の最大回転数よりも小さい値とされる。そのため、低圧ポンプ70をその回転数が最大回転数となるように駆動する場合に比べて、低圧ポンプ70の駆動力を小さくすることができ、低圧ポンプ70の駆動に消費するエネルギを小さくできる。特に、本実施形態では、通常時において、低圧側燃圧がその目標値になるように、低圧ポンプ70の回転数が最大回転数よりも低い範囲でフィードバック制御される。そのため、低圧側燃圧を適切な値にしつつ、低圧ポンプ70の駆動力を小さくできる。
(4) Effects, etc. As described above, in this embodiment, under normal conditions (when the air accumulation flag is 0 and the vapor generation flag is 0), the rotation speed of the
しかも、低圧ポンプ70の回転数を低くした場合には低圧ポンプ70内(燃料吸い込み口74内)にベーパーが溜まりやすくなるという問題に対して、低圧ポンプ70内にベーパーが溜まっているか否かを判定し、低圧ポンプ70内にベーパーが溜まっていると判定された場合には、低圧ポンプ70の回転数を増大させている。特に、低圧ポンプ70の回転数の増加率を通常時の増加率つまり前記判定がなされるまでの増加率よりも大きくしている。そのため、低圧ポンプ70の回転数を早期に高めて低圧ポンプ70内のベーパーを速やかに除去でき、低圧ポンプ70から燃料が吐出されなくなるのを防止できる。
In addition, to address the problem that vapor tends to accumulate inside the low-pressure pump 70 (inside the fuel suction port 74) when the rotation speed of the low-
さらに、低圧ポンプ70内にベーパーが溜まっていると判定された場合において、低圧ポンプ70の回転数の増加率を前記のように設定された上限増加率よりも小さくしている。そのため、低圧ポンプ70の回転数を増大させつつ、低圧ポンプ70内に新たにベーパーが発生するのを回避することができ、低圧ポンプ70内のベーパーを確実に除去できる。
Furthermore, when it is determined that vapor has accumulated in the
また、本実施形態では、低圧ポンプ70内にベーパーが溜まっていると判定された場合に、低圧ポンプ70の回転数を最大回転数に向けて増大させている。そのため、低圧ポンプ70の回転数を十分に高くして、燃料吸い込み口74内のベーパーをより確実に低圧ポンプ70外に排出できる。
Further, in this embodiment, when it is determined that vapor is accumulated in the
また、本実施形態では、低圧ポンプ70のフィードバック量を利用して、低圧ポンプ70内にベーパーが溜まっているか否かを判定している。そのため、前記のように低圧側燃圧を適切な値にしつつ、低圧ポンプ70内にベーパーが溜まっているか否かの判定を容易に行うことができる。
Furthermore, in the present embodiment, the amount of feedback of the low-
特に、本実施形態では、低圧側I項であって低圧ポンプ70の回転数をPI制御する際に算出されるI項の値に基づいて前記の判定を行っている。そのため、精度よく前記判定を行うことができる。具体的には、低圧側I項は低圧側目標燃圧と実低圧側燃料圧力の偏差に比例する量を積算した値であり、低圧側目標燃圧および実低圧側燃料圧力が急変したときでも、その変化量は小さい。そのため、外乱によって(低圧側燃圧センサSN6にノイズが乗ったり燃料の脈動が生じたりすること等によって)低圧側目標燃圧や実低圧側燃料圧力が一時的に急変したときに、これに伴って低圧側I項が急増するのは回避され、前記の急変に伴って低圧ポンプ70内にベーパーが溜まっていると誤判定されるのを回避できる。
In particular, in this embodiment, the above-mentioned determination is made based on the value of the I term, which is the low pressure side I term and is calculated when the rotation speed of the
また、本実施形態では、ベーパー発生フラグが0であって低圧側燃料通路22a内にベーパーが発生しているときにも、低圧ポンプ70の回転数を増大させている。そのため、低圧側燃料通路22a内の圧力上昇によって、低圧側燃料通路22a内にベーパーが発生したときにもこれを消滅させることができ、低圧ポンプ70から高圧ポンプ80に供給される燃料の量ひいてはインジェクタ15から噴射される燃料の量を確実に適切な量にすることができる。特に、この低圧ポンプ70の回転数の増大時にも、その増加率を定常時の増加率よりも高くしている。そのため、低圧側燃料通路22a内のベーパーを早期に消滅させることができる。
Further, in this embodiment, the rotation speed of the
(5)変形例
上記実施形態では、ステップS28にて、低圧側I項の値と所定値(エア溜まり判定値)とを比較してエア溜まりが発生しているか否かの判定を行った場合について説明したが、これに変えて、ステップS11、S12と同様に低圧側I項の増加率の平均値と所定値とを比較して前記判定を行ってもよい。
(5) Modification In the above embodiment, in step S28, the value of the low pressure side I term is compared with a predetermined value (air accumulation determination value) to determine whether or not air accumulation has occurred. However, instead of this, the determination may be made by comparing the average value of the increase rate of the low pressure side I term with a predetermined value, similarly to steps S11 and S12.
また、前記実施形態では、高圧側増加量と低圧側増加量とを同じ値とした場合について説明したが、これらの値は互いに異なっていてもよい。ただし、低圧側燃料通路22a内のベーパーを早期に除去するためには高圧側増加量を大きくして、低圧ポンプ70の回転数を早期に高くするのが好ましい。そして、低圧ポンプ70の回転数の増加率を高くしても低圧側燃料通路22a内に新たにベーパーが発生することはない。これより、高圧側増加量は低圧側増加量と同じまたはこれよりも大きい値に設定するのが好ましい。
Further, in the above embodiment, a case has been described in which the high-pressure side increase amount and the low-pressure side increase amount are the same value, but these values may be different from each other. However, in order to quickly remove the vapor in the low-pressure
1 エンジン本体
2a 気筒
15 インジェクタ(燃料噴射弁)
17 燃料レール
70 低圧ポンプ(低圧燃料ポンプ)
80 高圧ポンプ(高圧燃料ポンプ)
101 判定部(判定手段)
102 ベーパー判定部(ベーパー判定手段)
103 低圧ポンプ制御部(ポンプ制御手段)
SN6 低圧側燃圧センサ(検出手段)
1 Engine
17
80 High pressure pump (high pressure fuel pump)
101 Judgment unit (judgment means)
102 Vapor determination unit (vapor determination means)
103 Low pressure pump control section (pump control means)
SN6 Low pressure side fuel pressure sensor (detection means)
Claims (5)
前記低圧燃料ポンプを制御するポンプ制御手段と、
前記低圧燃料ポンプの圧送力が低下したか否かを判定する判定手段と、
前記低圧燃料ポンプから吐出される燃料の圧力を検出する検出手段とを備え、
前記ポンプ制御手段は、
前記判定手段によって前記低圧燃料ポンプの圧送力が低下したと判定されると、前記低圧燃料ポンプの圧送力が低下したと判定されるまでの増加率よりも大きく且つ所定の上限増加率よりも小さい増加率で前記低圧燃料ポンプの回転数を増大させるポンプ回転数増大制御を実施し、
前記判定手段によって前記低圧燃料ポンプの圧送力が低下していないと判定された場合、前記低圧燃料ポンプから吐出される燃料の圧力の目標値である目標燃圧を設定して、前記検出手段で検出された燃料の圧力が前記目標燃圧になるように前記低圧燃料ポンプの回転数をフィードバック制御し、
前記判定手段は、前記低圧燃料ポンプの圧送力が低下していないと判定した場合に算出される前記低圧燃料ポンプの回転数のフィードバック量に基づいて前記低圧燃料ポンプの圧送力が低下したか否かを判定する、ことを特徴とするエンジンの制御装置。 An engine control device comprising a fuel injection valve that injects fuel into a cylinder, a high-pressure fuel pump that pumps fuel to the fuel injection valve, and a low-pressure fuel pump that pumps fuel to the high-pressure fuel pump,
pump control means for controlling the low pressure fuel pump;
determining means for determining whether the pumping force of the low-pressure fuel pump has decreased ;
and detection means for detecting the pressure of fuel discharged from the low pressure fuel pump ,
The pump control means includes:
When the determining means determines that the pumping force of the low-pressure fuel pump has decreased, the rate of increase is greater than the rate of increase until it is determined that the pumping force of the low-pressure fuel pump has decreased, and is smaller than a predetermined upper limit increase rate. Implementing pump rotation speed increase control to increase the rotation speed of the low pressure fuel pump at an increasing rate;
If the determination means determines that the pumping force of the low-pressure fuel pump has not decreased, a target fuel pressure that is a target value of the pressure of fuel discharged from the low-pressure fuel pump is set and detected by the detection means. Feedback control of the rotation speed of the low pressure fuel pump so that the pressure of the fuel reached the target fuel pressure,
The determining means determines whether the pumping force of the low-pressure fuel pump has decreased based on a feedback amount of the rotation speed of the low-pressure fuel pump, which is calculated when it is determined that the pumping force of the low-pressure fuel pump has not decreased. An engine control device characterized in that it determines whether
前記ポンプ制御手段は、前記ポンプ回転数増大制御の実施時の前記低圧燃料ポンプの回転数の増加率をエンジンの運転状態に関わらず一定に維持する、ことを特徴とするエンジンの制御装置。 The engine control device according to claim 1,
An engine control device, wherein the pump control means maintains a constant increase rate of the rotation speed of the low-pressure fuel pump when the pump rotation speed increase control is performed, regardless of the operating state of the engine.
前記ポンプ制御手段は、前記ポンプ回転数増大制御の実施時、前記低圧燃料ポンプの回転数を当該低圧燃料ポンプの最大回転数に向けて増大させる、ことを特徴とするエンジンの制御装置。 The engine control device according to claim 1 or 2,
An engine control device, wherein the pump control means increases the rotation speed of the low-pressure fuel pump toward the maximum rotation speed of the low-pressure fuel pump when performing the pump rotation speed increase control.
前記判定手段は、前記低圧燃料ポンプの圧送力が低下したと判定した後、エンジンが継続して停止している時間が予め設定された判定時間以上になると、前記低圧燃料ポンプの圧送力低下の判定を解除する、ことを特徴とするエンジンの制御装置。 The engine control device according to any one of claims 1 to 3 ,
After determining that the pumping force of the low-pressure fuel pump has decreased, the determining means determines whether or not the pumping force of the low-pressure fuel pump has decreased, if the engine has been stopped continuously for a predetermined period of time or more. An engine control device characterized by canceling a determination.
前記低圧燃料ポンプを制御するポンプ制御手段と、
前記低圧燃料ポンプの圧送力が低下したか否かを判定する判定手段と、
前記高圧燃料ポンプと前記低圧燃料ポンプとの間の通路である低圧側燃料通路内にベーパーが発生しているか否かを判定するベーパー判定手段とを備え、
前記ポンプ制御手段は、
前記判定手段によって前記低圧燃料ポンプの圧送力が低下したと判定されると、前記低圧燃料ポンプの圧送力が低下したと判定されるまでの増加率よりも大きく且つ所定の上限増加率よりも小さい増加率で前記低圧燃料ポンプの回転数を増大させるポンプ回転数増大制御を実施するとともに、
前記ベーパー判定手段によって前記低圧側燃料通路内にベーパーが発生していると判定されたとき、前記ポンプ回転数増大制御の実施時の前記低圧燃料ポンプの回転数の増加率以上の増加率で前記低圧燃料ポンプの回転数を増大させる、ことを特徴とするエンジンの制御装置。 An engine control device comprising a fuel injection valve that injects fuel into a cylinder, a high-pressure fuel pump that pumps fuel to the fuel injection valve, and a low-pressure fuel pump that pumps fuel to the high-pressure fuel pump,
pump control means for controlling the low pressure fuel pump;
determining means for determining whether the pumping force of the low-pressure fuel pump has decreased;
vapor determination means for determining whether vapor is generated in a low-pressure side fuel passage that is a passage between the high-pressure fuel pump and the low-pressure fuel pump;
The pump control means includes:
When the determining means determines that the pumping force of the low-pressure fuel pump has decreased, the rate of increase is greater than the rate of increase until it is determined that the pumping force of the low-pressure fuel pump has decreased, and is smaller than a predetermined upper limit increase rate. Implementing pump rotational speed increase control that increases the rotational speed of the low pressure fuel pump at an increasing rate,
When the vapor determination means determines that vapor is generated in the low-pressure side fuel passage, the increase rate of the rotation speed of the low-pressure fuel pump is greater than or equal to the increase rate of the rotation speed of the low-pressure fuel pump when the pump rotation speed increase control is performed. An engine control device characterized by increasing the rotational speed of a low-pressure fuel pump.
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