JP7400615B2 - 燃料供給システムの制御装置 - Google Patents

Description

この発明は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、予め記憶したフィードポンプの駆動に関する特性、具体的にはフィードポンプにおける駆動電圧と吐出量と吐出圧との関係に基づいて、そのときの状況に応じて目標圧力を設定する燃料供給システムが開示されている。目標圧力は、フィードパイプ内の燃料の圧力がベーパの発生を防止する上で必要な圧力よりも高い圧力になるように設定される。そして、この燃料供給システムの制御装置は、目標圧力を実現するように、上記の予め記憶したフィードポンプの駆動に関する特性に基づいてフィードポンプを制御するフィード圧制御を実行する。

特開２０１０－２５５５０１号公報

ところで、ベーパの発生を防止する上で必要な燃料の圧力は燃料の温度によって変化する。また、燃料の温度によって燃料の粘性なども変化するため、フィードポンプを同じだけ駆動しても実現できる燃料の吐出量は燃料の温度によって変化する。そのため、フィード圧制御を実行する上では、燃料の温度を把握する必要がある。そこで、燃料タンク内の燃料の温度を推定し、推定した燃料の温度を用いてフィード圧制御を実行することが考えられる。

しかし、給油が行われると燃料タンク内の燃料の温度が変化し、燃料の温度の推定が難しくなる。実際の温度と大きく乖離した推定温度を用いると、フィード圧制御を通じてフィードパイプ内の燃料の圧力を適切に制御できなくなる。

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、前記フィードポンプから吐出された燃料が流れるフィードパイプと、前記フィードパイプを通じて供給さ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、前記フィードパイプに設けられ、同フィードパイプ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フィードパイプ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、前記燃料タンク内の燃料の温度の変化量を積算して燃料温度を推定する温度推定処理と、推定した燃料温度を用いて要求フィード圧を設定する要求圧力設定処理と、推定した燃料温度及び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及び前記フィードポンプにおける電流値であるポンプ電流値を用いて前記フィード圧を推定するフィード圧推定処理と、推定したフィード圧と要求フィード圧との偏差を小さく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圧力調整処理と、を実行する実行装置を備えている。そして、この実行装置は、給油が行われると前記温度推定処理を停止して、給油からの経過時間が予め定めた時間に達したことを条件に前記温度推定処理を再開し、前記温度推定処理を再開するまでの間は、前記圧力調整処理に替えて前記フィード圧を前記開弁圧力に維持する圧力維持処理を実行する。

給油が行われると、燃料タンク内の燃料の温度が温度推定処理を通じて推定した燃料温度から乖離して、燃料温度を適切に把握できなくなる。燃料温度を把握できていないと、適切な要求フィード圧を設定することができないばかりか、フィード圧を適切に推定することもできない。その結果、圧力調整処理を通じてフィード圧を適切に調整することができなくなってしまう。

フィード圧が開弁圧力以上になると、リリーフ弁が開弁してフィードパイプから燃料が燃料タンク内に排出される。そのため、フィード圧を開弁圧力に維持するためには、フィード圧が開弁圧力以上になるようにフィードポンプを稼働させ続ける必要がある。すなわち、給油が行われ、燃料タンク内の燃料温度が適切に把握できなくなっているときに、圧力維持処理を実行すれば、燃料温度が正確に把握できておらず、フィード圧推定処理を通じてフィード圧を適切に推定できない状態であっても、フィード圧は開弁圧力と等しい圧力に維持される。したがって、上記構成のように給油が行われたあとに圧力維持処理を実行するようにすれば、フィード圧を把握できない状態に陥ることを抑制することができる。ひいては、フィード圧が開弁圧力に維持されるものとして燃料噴射量などを適切に制御することができる。

なお、給油による温度の急変の影響は、外気との熱交換などの進行により給油からの時間の経過とともに小さくなる。したがって、給油が行われてから十分な時間が経過すれば、燃料タンク内の燃料の温度は、外気温に近い値に収束する。そこで、上記構成では、給油が行われると、給油からの経過時間が予め定めた時間に到達するまでは、圧力調整処理を行わず、替わりに圧力維持処理を実行する。すなわち、給油による温度の急変の影響が大きい間は圧力維持処理を実行して、燃料噴射量などの制御への影響を抑制できる。

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、給油が行われるときに推定されていた燃料温度から給油が行われたときの外気温を引いた差が大きいほど、前記温度推定処理の再開の要件になる経過時間を長くする。

給油が行われるときに推定されていた燃料温度よりも給油が行われたときの外気温が低く、推定されていた燃料温度から外気温を引いた差が大きいときほど、外気との熱交換により燃料タンク内の燃料の温度が収束するまでに要する時間は長くなる。そこで、上記構成のように、燃料温度から外気温を引いた差が大きいほど、再開の要件になる経過時間を長くする構成を採用すれば、燃料タンク内の燃料の温度が収束するまでに要する時間の長さに応じて再開の要件になる経過時間の長さを設定することができる。

また、給油が完了したときの燃料の残量に対する給油によって増大した燃料の量の割合が高いほど、給油による温度の変化の影響は大きくなる。
そこで、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、給油が完了したときの燃料の残量に対する給油によって増大した燃料の量の割合が高いほど、前記温度推定処理の再開の要件になる経過時間を長くする。

こうした構成を採用すれば、給油による温度の変化の影響が大きく、燃料タンク内の燃料の温度が収束するまでに要する時間が長くなると推定されるときほど、温度推定処理の再開の要件になる経過時間の長さを長くすることができる。

燃料供給システムの制御装置の一態様では、前記実行装置は、給油からの経過時間が前記温度推定処理の再開の条件になっている時間に達するまでの間は、前記燃料タンク内の燃料に対する入放熱量を積算する積算処理を実行し、給油からの経過時間が前記温度推定処理の再開の要件になっている時間に達して前記温度推定処理を再開するときには、前記積算処理を通じて積算した入放熱量に基づいて算出した前記燃料タンク内の燃料の温度変化量を外気温に加えた和を初期値にして燃料温度の推定を再開する。

上記構成によれば、温度推定処理を停止していた期間における入放熱量の影響を加味したかたちで、燃料温度の推定を再開することができる。
燃料供給システムの制御装置の一態様では、前記実行装置は、給油からの経過時間が前記温度推定処理の再開の要件になっている時間に達するまでの間は、前記燃料タンク内の燃料に対する入放熱量と燃料の残量とに基づいて算出する前記燃料タンク内の燃料の温度の変化量を積算する積算処理を実行し、給油からの経過時間が前記温度推定処理の再開の要件になっている時間に達して前記温度推定処理を再開するときには、前記積算処理を通じて積算した温度変化量を外気温に加えた和を初期値にして前記燃料タンク内の燃料温度の推定を再開する。

入放熱による燃料タンク内の燃料温度の変化量は、燃料タンク内の燃料の残量に応じて変化する。
上記構成では、温度推定処理を停止している期間の間、入放熱量と燃料の残量とに基づいて算出した燃料温度の変化量を積算している。そのため、その期間における燃料の残量の変化による影響も考慮したかたちで外気温に加える温度変化量を算出することができる。したがって、温度推定処理を停止していた期間における入放熱量の影響をより正確に加味したかたちで、燃料温度の推定を再開することができる。

燃料供給システムの制御装置の一態様では、前記入放熱量は入熱量から放熱量を引いた差であり、前記実行装置が、エンジンの負荷率が高いほど、前記入熱量として大きな値を算出する。

エンジンの負荷率が高いほど、より多くの熱が発生するため、燃料タンク内の燃料に対する入熱量は大きくなる。上記構成によれば、こうした傾向を反映させて、入放熱量を算出することができる。

燃料供給システムの制御装置の一態様では、前記入放熱量は入熱量から放熱量を引いた差であり、前記実行装置が、車速が高いほど、前記放熱量として大きな値を算出する。
車速が高いほど、外気との熱交換は促進されるため、燃料タンク内の燃料からの放熱量は大きくなる。上記構成によれば、こうした傾向を反映させて、入放熱量を算出することができる。

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。 同実施形態の制御装置が実行する圧力調整処理にかかるルーチンの一連の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。 温度推定処理にかかるルーチンの一連の処理の流れを示すフローチャート。 マスク時間の設定及び圧力維持処理への切り替えにかかるルーチンの一連の処理の流れを示すフローチャート。 温度差ΔＴと給油割合とマスク時間との関係を示すグラフ。 積算温度変化量ΣΔＴｆの算出及び燃料温度Ｔｆの初期値の算出にかかるルーチンの一連の処理の流れを示すフローチャート。 給油から温度推定処理の再開までの燃料温度の変化と、積算温度変化量ΣΔＴｆとの関係を示すグラフ。 変更例の制御装置における温度変化量ΔＴｆの算出及び燃料温度Ｔｆの初期値の算出にかかるルーチンの一連の処理の流れを示すフローチャート。

以下、燃料供給システムの制御装置の一実施形態について、図１～図８を参照して説明する。
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。すなわち、本実施形態の制御装置１００は、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、筒内燃料噴射弁４４とポート燃料噴射弁３０とが設けられている。筒内燃料噴射弁４４は、エンジンの各気筒に設けられ、気筒内に直接燃料を噴射する。筒内燃料噴射弁４４は、燃料の蓄圧容器である高圧側デリバリパイプ７１に接続されている。また、ポート燃料噴射弁３０は、エンジンの各気筒に繋がる吸気ポート内に燃料を噴射する。ポート燃料噴射弁３０は燃料の蓄圧容器である低圧側デリバリパイプ３１に接続されている。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、高圧側デリバリパイプ７１には４つの筒内燃料噴射弁４４が接続されている。また、低圧側デリバリパイプ３１にも４つのポート燃料噴射弁３０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及び低圧側デリバリパイプ３１に燃料を送る燃料通路であるフィードパイプ５７と、高圧燃料ポンプ６０から高圧側デリバリパイプ７１に燃料を送る燃料通路である高圧燃料パイプ７２と、が設けられている。なお、フィードパイプ５７は、途中で分岐し、一方が高圧燃料ポンプ６０に接続されており、もう一方が低圧側デリバリパイプ３１に接続されている。

高圧側デリバリパイプ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を介して吸引してフィードパイプ５７に送出する。フィードパイプ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によりフィードパイプ５７に送出された燃料の圧力、すなわちフィードパイプ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フィードパイプ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。

また、フィードパイプ５７におけるリリーフ弁５６が設けられている部分よりも上流側の部分には、フィードポンプ側を下方にして配設され、弁体が下方に位置する弁座に自重で着座しており、フィードポンプ５２から吐出される燃料の流れによって開弁するチェック弁５９が設けられている。チェック弁５９は、フィードポンプ５２が停止して燃料の供給が停止すると閉弁する。

そして、フィードパイプ５７は、フィードパイプ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とフィードパイプ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を介してフィードパイプ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とフィードパイプ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とフィードパイプ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から高圧側デリバリパイプ７１への燃料の吐出を許容する一方、高圧側デリバリパイプ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、高圧側デリバリパイプ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、フィードパイプ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に流入した燃料がフィードパイプ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パイプ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パイプ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、フィードパイプ５７内の燃料を加圧して高圧燃料パイプ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パイプ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、高圧側デリバリパイプ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と、外気温を検出する外気温センサ１３９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の負荷率などのエンジン運転状態に応じて筒内燃料噴射弁４４、ポート燃料噴射弁３０の燃料噴射量の要求値である要求噴射量をそれぞれ演算する。続いて制御装置１００は、要求噴射量分の燃料噴射に要する筒内燃料噴射弁４４、ポート燃料噴射弁３０の開弁時間をそれぞれ演算する。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、ポート燃料噴射弁３０を操作する。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、エンジンの負荷率などに基づき、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、エンジンの負荷率が低いときには低い圧力に、エンジンの負荷率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、フィード圧制御の一環として実行する圧力調整処理の詳細を説明する。圧力調整処理は、次の目的で行われる。フィードポンプ５２から送出されてフィードパイプ５７を流れる燃料がエンジンの熱を受けて高温となると、フィードパイプ５７内にベーパが発生して、高圧側デリバリパイプ７１、低圧側デリバリパイプ３１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、フィードパイプ５７でのベーパの発生を防止するには、フィードパイプ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、圧力調整処理では、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が実行する圧力調整処理に係る処理の流れを示す。図２に示すように圧力調整処理は、要求圧力設定処理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。

要求圧力設定処理Ｍ２００では、実行装置１０１は、温度推定処理Ｍ１１０を通じて推定した燃料温度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。なお、温度推定処理Ｍ１１０は、制御装置１００の実行装置１０１が実行する処理である。温度推定処理Ｍ１１０についての詳細は後述する。

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Ｔｆ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Ｔｆ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Ｔｆ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Ｔｆ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、要求圧力設定処理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Ｑｆと、要求圧力設定処理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Ｑｆ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、すなわち筒内燃料噴射弁４４に対する要求燃料噴射量とポート燃料噴射弁３０に対する要求燃料噴射量との和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Ｑｆ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Ｑｆ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２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、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。

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、要求圧力設定処理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、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。実行装置１０１は、こうした圧力調整処理を通じて要求フィード圧Ｐｆ＊を実現するように写像データを用いてフィードポンプ５２への供給電力を制御する。

また、この実施形態の燃料供給システムでは、フィード圧Ｐｆだけでなく、燃料温度Ｔｆについても、燃料温度Ｔｆを検出するセンサを設けずに、推定している。
次に燃料温度Ｔｆ推定する温度推定処理Ｍ１１０について、図４を参照して説明する。図４は、温度推定処理Ｍ１１０にかかるルーチンの処理の流れを示すフローチャートである。このルーチンは、制御装置１００に電力が供給されており、制御装置１００が稼働しているときに実行装置１０１によって所定の周期で繰り返し実行される。なお、この制御装置１００では、燃料温度Ｔｆとして燃料タンク５１内の燃料の温度を推定している。

実行装置１０１は、このルーチンを開始すると、まずステップＳ１００の処理において、燃料への入熱量Ｑｉｎを算出する。この制御装置１００では、このステップＳ１００の処理において、温度を推定する対象である燃料タンク５１内の燃料への入熱量Ｑｉｎを算出する。

具体的には、エンジンが運転されているときには、エンジンの負荷率及び機関回転数に基づいて入熱量Ｑｉｎを算出する。負荷率が高いほど、また機関回転数が高いほど、エンジンで発生する熱が多くなるため、燃料タンク５１内の燃料に対する入熱量Ｑｉｎも多くなる。そこで、このステップＳ１００の処理では、エンジンが運転されているときには、実行装置１０１は、負荷率が高いほど、また機関回転数が高いほど、入熱量Ｑｉｎが大きくなるように、負荷率及び機関回転数に基づいて入熱量Ｑｉｎを算出する。

また、エンジンの運転が停止しているときには、燃焼による熱は発生しないものの、エンジン側からの伝熱により燃料タンク５１内の燃料の温度が上昇する。そこで、このステップＳ１００の処理では、エンジンの運転が停止しているときには、実行装置１０１は、エンジンが停止する前の入熱量Ｑｉｎとエンジン停止からの経過時間とに基づいて入熱量Ｑｉｎを算出する。例えば、実行装置１０１は、エンジンが停止する前の入熱量Ｑｉｎが多いときほど入熱量Ｑｉｎが大きくなるように、また、エンジン停止からの経過時間が長くなるほど入熱量Ｑｉｎが小さくなるように、入熱量Ｑｉｎを算出する。

次に、実行装置１０１は、処理をステップＳ１１０へと進める。そして、実行装置１０１は、ステップＳ１１０の処理において、放熱量Ｑｏｕｔを算出する。この制御装置１００では、このステップＳ１１０の処理において、温度を推定する対象である燃料タンク５１内の燃料からの放熱量Ｑｏｕｔを算出する。

具体的には、実行装置１０１は、燃料温度Ｔｆの推定値と、外気温センサ１３９によって検出されている外気温と、車速とに基づいて放熱量Ｑｏｕｔを算出する。燃料温度Ｔｆから外気温を引いた差が大きいほど、すなわち外気温が燃料温度Ｔｆより低いほど放熱量Ｑｏｕｔは多くなる。また、車速が高いほど、外気との熱交換が促進されるため、放熱量Ｑｏｕｔは多くなる。そこで、ステップＳ１１０の処理では、実行装置１０１は、燃料温度Ｔｆから外気温を引いた差が大きいほど、また車速が高いほど、放熱量Ｑｏｕｔが大きくなるように、放熱量Ｑｏｕｔを算出する。

次に、実行装置１０１は、処理をステップＳ１２０へと進める。そして、実行装置１０１は、ステップＳ１２０の処理において、補正係数Ｋｆを算出する。この補正係数Ｋｆは、燃料タンク５１内の燃料の残量が多いほど、熱容量が大きくなり、入熱量Ｑｉｎ及び放熱量Ｑｏｕｔに応じた燃料の温度変化が小さくなることを、温度変化量ΔＴｆの算出に反映させるための係数である。そのため、このステップＳ１２０の処理では、実行装置１０１は、燃料の残量が多いほど小さくなるように、補正係数Ｋｆを算出する。

次に、実行装置１０１は、処理をステップＳ１３０へと進める。そして、ステップＳ１００～Ｓ１２０の処理を通じて算出した入熱量Ｑｉｎと放熱量Ｑｏｕｔと補正係数Ｋｆとを用いて温度変化量ΔＴｆを算出する。

具体的には、実行装置１０１は、入熱量Ｑｉｎから放熱量Ｑｏｕｔを引いた差を入放熱量Ｑとして算出する。そして、この入放熱量Ｑに補正係数Ｋｆを乗じる。こうして算出した積が温度変化量ΔＴｆである。

次に、実行装置１０１は、処理をステップＳ１４０へと進める。そして、ステップＳ１４０の処理において、燃料温度Ｔｆを更新する。
具体的には、前回の制御周期における温度推定処理Ｍ１１０を通じて推定した燃料温度Ｔｆに、温度変化量ΔＴｆを加算した和を新たな燃料温度Ｔｆにする。こうして燃料温度Ｔｆを更新すると、実行装置１０１は、このルーチンを一旦終了させる。

このように制御装置１００では、このルーチンを実行することにより、燃料タンク５１内の燃料に対する入放熱量Ｑと燃料の残量とに基づいて温度変化量ΔＴｆを算出し、燃料温度Ｔｆを更新する。つまり、この制御装置１００では、このルーチンを繰り返し実行することにより、温度変化量ΔＴｆを積算することによって燃料温度Ｔｆを推定する温度推定処理Ｍ１１０を実現している。

ところで、給油が行われると燃料タンク５１内の燃料の温度が変化する。実際の燃料温度と大きく乖離した推定値を用いて図２を参照して説明した圧力調整処理を実行すると、フィード圧Ｐｆを適切に制御できなくなってしまう。そこで、この制御装置１００では、給油が行われた場合には、図４を参照して説明した温度推定処理Ｍ１１０を停止し、図２を参照して説明した圧力調整処理を実行せずに、フィード圧Ｐｆをリリーフ弁５６の開弁圧力Ｐｘに維持するようにフィードポンプ５２を駆動させる圧力維持処理を実行する。

次に図５～図８を参照して、温度推定処理Ｍ１１０を再開する際の燃料温度Ｔｆの初期値の算出と、圧力維持処理について説明する。
図５は、温度推定処理Ｍ１１０を停止して圧力維持処理を実行する期間の長さであるマスク時間の設定と、圧力維持処理への切り替えにかかるルーチンの一連の処理の流れを示すフローチャートである。このルーチンは、制御装置１００への電力の供給が開始され、制御装置１００が起動される度に、実行装置１０１によって実行される。

このルーチンを開始すると、実行装置１０１は、まずステップＳ２００の処理において、給油が行われたか否かを判定する。なお、制御装置１００は、車両のメインスイッチがＯＦＦにされ、制御装置１００の稼働が停止されるときに、そのときの燃料タンク５１内の燃料の残量を記憶装置１０２に記憶する。そして、車両のメインスイッチがＯＮにされ、制御装置１００の稼働が開始されたときに、そのときの燃料タンク５１内の燃料の残量が記憶装置１０２に記憶されている残量よりも既定量以上多いときに給油が行われたと判定する。なお、既定量の大きさは、予め行う実験などの結果に基づき、残量が既定量以上増えていることに基づいて、給油が行われたことを適切に判定することのできる大きさに設定されている。

ステップＳ２００の処理において、給油が行われたと判定した場合（ステップＳ２００：ＹＥＳ）には、実行装置１０１は、処理をステップＳ２１０へと進める。そして、実行装置１０１は、ステップＳ２１０の処理において、温度推定処理Ｍ１１０を停止して圧力維持処理を実行する期間の長さであるマスク時間を設定する。具体的には、実行装置１０１は、このステップＳ２１０の処理において、車両のメインスイッチがＯＦＦにされ、制御装置１００の稼働が停止されるときに推定されていた燃料温度Ｔｆと外気温と給油割合に基づいてマスク時間を設定する。なお、給油割合は、給油が完了したときの燃料の残量に対する給油によって増大した燃料の量の割合のことであり、メインスイッチがＯＦＦにされて制御装置１００が稼働を停止するときの燃料の残量と、メインスイッチがＯＮにされて制御装置１００が稼働を再開したときの燃料の残量と、に基づいて算出することができる。

制御装置１００の稼働が停止されるときに推定されていた燃料温度Ｔｆは給油が行われるときに推定されていた燃料温度Ｔｆである。給油が行われるときに推定されていた燃料温度Ｔｆから給油が行われたときの外気温を引いた差である温度差ΔＴが大きいほど、給油直前の燃料温度Ｔｆが外気温よりも高く、外気との熱交換により燃料タンク５１内の燃料の温度が収束するまでに要する時間は長くなりやすい。

そこで、図６に示すように、このステップＳ２１０の処理では、温度差ΔＴが大きいほど、マスク時間が長くなるように、マスク時間を設定する。また、給油割合が高く、給油によって増大した燃料の量の割合が高いほど、給油による温度の変化の影響は大きくなる。そのため、給油割合が高いほど、外気との熱交換により燃料タンク５１内の燃料の温度が収束するまでに要する時間は長くなりやすい。そこで、図６に示すように、このステップＳ２１０の処理では、給油割合が高いほど、マスク時間が長くなるように、マスク時間を設定する。

こうしてマスク時間を設定すると、実行装置１０１は、処理をステップＳ２２０へと進め、温度推定処理Ｍ１１０を停止する。そして、次に実行装置１０１は、処理をステップＳ２３０へと進め、燃料温度Ｔｆに基づくフィード圧推定処理Ｍ２２０を停止する。

そして、実行装置１０１は、ステップＳ２４０の処理においてフィード圧制御の内容を圧力調整処理から圧力維持処理に切り替える。圧力維持処理では、実行装置１０１は、ポンプ回転数Ｎｐを増大させてフィードポンプ５２を駆動し続け、フィード圧Ｐｆが開弁圧力Ｐｘ以上になってリリーフ弁５６が開弁された状態に維持する。こうしてリリーフ弁５６が開弁した状態を維持するようにフィードポンプ５２を駆動し続けることにより、フィード圧Ｐｆはリリーフ弁５６の開弁圧力Ｐｘに維持される。

なお、こうして圧力維持処理を実行している間は、制御装置１００はフィード圧Ｐｆが開弁圧力Ｐｘと等しいとみなして燃料噴射制御などを実行する。
ステップＳ２４０の処理を通じて、フィード圧制御を圧力調整処理から圧力維持処理に切り替えると、実行装置１０１は、処理をステップＳ２５０へと進める。そして、ステップＳ２５０の処理において実行装置１０１は、給油が行われてからの経過時間の計測を開始する。そして、経過時間の計測を開始すると、実行装置１０１はこの一連のルーチンを終了させる。

一方で、ステップＳ１００の処理において給油が行われていないと判定した場合（ステップＳ２００：ＮＯ）には、実行装置１０１は、ステップＳ２１０～Ｓ２５０の処理を実行せずに、そのままこのルーチンを終了させる。すなわち、給油が行われていない場合には、実行装置１０１は、温度推定処理Ｍ１１０及びフィード圧推定処理Ｍ２２０を停止させずに、フィード圧推定処理Ｍ２２０を通じて推定されたフィード圧Ｐｆを要求フィード圧Ｐｆ＊に近づけるようにフィードバック制御する圧力調整処理を実行する。

図５を参照して説明したルーチンにおけるステップＳ２５０の処理を通じて給油からの経過時間の計測が開始され、経過時間の計測が行われている間は、実行装置１０１は、図７に示すルーチンを繰り返し実行する。

このルーチンを開始すると、実行装置１０１は、まずステップＳ３００～Ｓ３２０の処理を通じて、入熱量Ｑｉｎと、放熱量Ｑｏｕｔと、補正係数Ｋｆとを算出し、ステップＳ３３０の処理を通じて温度変化量ΔＴｆを算出する。ステップＳ３００～Ｓ３３０の処理は、図４を参照して説明したステップＳ１００～Ｓ１３０の処理と同じ内容の処理である。具体的には、実行装置１０１は、ステップＳ３００の処理において、ステップＳ１００の処理と同様に入熱量Ｑｉｎを算出する。また、実行装置１０１は、ステップＳ３１０の処理では、ステップＳ１１０の処理と同様に燃料温度Ｔｆの推定値と、外気温と、車速とに基づいて放熱量Ｑｏｕｔを算出する。そして、実行装置１０１は、ステップＳ３２０の処理では、ステップＳ１２０の処理と同様に燃料の残量に基づいて補正係数Ｋｆを算出する。ステップＳ３３０の処理は、ステップＳ１３０の処理と同様の処理であり、実行装置１０１はステップＳ３３０の処理において、ステップＳ３００～Ｓ３２０の処理を通じて算出した入熱量Ｑｉｎと放熱量Ｑｏｕｔと補正係数Ｋｆとを用いて温度変化量ΔＴｆを算出する。

次に、実行装置１０１は、処理をステップＳ３４０へと進める。ステップＳ３４０の処理では、実行装置１０１は、積算温度変化量ΣΔＴｆを更新する。積算温度変化量ΣΔＴｆは給油からの経過時間の計測が行われてこのルーチンが繰り返されている間にステップＳ３３０の処理を通じて算出した温度変化量ΔＴｆを積算した値である。このステップＳ３４０の処理では、実行装置１０１は、ステップＳ３３０を通じて算出した温度変化量ΔＴｆを前回算出した積算温度変化量ΣΔＴｆに加算した和を新たな積算温度変化量ΣΔＴｆにすることによって積算温度変化量ΣΔＴｆを更新する。なお、積算温度変化量ΣΔＴｆは後述するように、給油からの経過時間がマスク時間に到達し、燃料温度Ｔｆの算出が完了したときに「０」にリセットされる。

次に、実行装置１０１は、処理をステップＳ３５０へと進める。ステップＳ３５０の処理では、実行装置１０１は、給油からの経過時間がマスク時間以上であるか否か、すなわち、経過時間がマスク時間に到達したか否かを判定する。

ステップＳ３５０の処理において、経過時間がマスク時間未満であると判定した場合（ステップＳ３５０：ＮＯ）、すなわち経過時間がマスク時間に到達していない場合には、実行装置１０１は、そのままこの一連のルーチンを一旦終了させる。要するに、実行装置１０１は、経過時間がマスク時間に到達するまでは、このルーチンを繰り返し実行することにより、温度変化量ΔＴｆを算出してそれを積算し、積算温度変化量ΣΔＴｆを更新する。

一方で、ステップＳ３５０の処理において、経過時間がマスク時間以上であると判定した場合（ステップＳ３５０：ＹＥＳ）、すなわち経過時間がマスク時間に到達した場合には、実行装置１０１は、処理をステップＳ３６０へと進める。

ステップＳ３６０の処理では、実行装置１０１は、経過時間の計測を終了させる。そして、次のステップＳ３７０の処理において、実行装置１０１は、燃料温度Ｔｆを算出する。具体的には、実行装置１０１は、ステップＳ３７０の処理において、外気温センサ１３９によって検出した外気温に積算温度変化量ΣΔＴｆを加算することにより、その和を燃料温度Ｔｆとして算出する。

こうしてステップＳ３７０の処理を通じて燃料温度Ｔｆを算出すると、実行装置１０１は、処理をステップＳ３８０へと進める。そして、ステップＳ３８０の処理において、実行装置１０１は、温度推定処理Ｍ１１０を再開させる。なお、温度推定処理Ｍ１１０を再開すると、ステップＳ３７０の処理を通じて算出した燃料温度Ｔｆを初期値にして温度推定処理Ｍ１１０が再開される。

次に、実行装置１０１は、処理をステップＳ３９０へと進め、フィード圧推定処理Ｍ２２０を再開し、ステップＳ４００の処理において、フィード圧制御を圧力維持処理から圧力調整処理に切り替える。こうしてフィード圧制御を圧力維持処理に切り替えると、実行装置１０１は、この一連の処理を終了させる。

本実施形態の作用について説明する。
上記のように、制御装置１００では、給油が行われると（ステップＳ２００：ＹＥＳ）、給油が行われる前に推定されていた燃料温度Ｔｆと外気温との差である温度差ΔＴと、給油割合とに基づいてマスク時間を設定する（ステップＳ２１０）。そして、給油からの経過時間がマスク時間に到達するまでの間、温度推定処理Ｍ１１０及びフィード圧推定処理Ｍ２２０を停止し（ステップＳ２２０及びステップＳ２３０）、フィード圧制御を圧力維持処理に切り替える（ステップＳ２４０）。

そして、制御装置１００では、圧力維持処理を実施している間は、燃料タンク５１内の燃料に対する入放熱量Ｑを算出して温度変化量ΔＴｆを算出し（ステップＳ３００～Ｓ３３０）、算出した温度変化量ΔＴｆを積算して積算温度変化量ΣΔＴｆを算出している（ステップＳ３４０）。

こうして圧力維持処理を実施しながら、積算温度変化量ΣΔＴｆを算出している間に、給油からの経過時間がマスク時間に到達すると、制御装置１００では、外気温に積算温度変化量ΣΔＴｆを加算して燃料温度Ｔｆの初期値を算出する（ステップＳ３７０）。そして、実行装置１０１は、温度推定処理Ｍ１１０及びフィード圧推定処理Ｍ２２０を再開させ（ステップＳ３８０及びステップＳ３９０）、フィード圧制御を圧力調整処理に切り替える（ステップＳ４００）。

図８は、給油が行われたときの燃料タンク５１内の実際の燃料温度の推移を示すグラフである。なお、このグラフは、給油が行われたあと、エンジンの運転を継続した状態での実験結果を示している。

図８に示すように、時刻ｔ１０において給油が行われると、燃料タンク５１内に温度の低い新たな燃料が補充されるため、燃料温度が急低下する。給油によって補充される燃料の温度は正確には分からない。また、補充される燃料の量によっても給油による燃料タンク５１内の燃料温度の低下量は変化する。そのため、給油直後に、給油後の燃料タンク５１内の燃料温度を推定することは難しい。

こうして燃料タンク５１内の燃料の温度が温度推定処理Ｍ１１０を通じて推定した燃料温度Ｔｆから乖離して、燃料温度を適切に把握できなくなる。燃料温度を把握できていないと、適切な要求フィード圧Ｐｆ＊を設定することができないばかりか、フィード圧Ｐｆを適切に推定することもできない。その結果、圧力調整処理を通じてフィード圧Ｐｆを適切に調整することができなくなってしまう。

これに対して、フィード圧Ｐｆが開弁圧力Ｐｘ以上になると、リリーフ弁５６が開弁してフィードパイプ５７から燃料が燃料タンク５１内に排出される。そのため、フィード圧Ｐｆを開弁圧力Ｐｘに維持するためには、フィード圧Ｐｆが開弁圧力Ｐｘ以上になるようにフィードポンプ５２を稼働させ続ける必要がある。すなわち、給油が行われ、燃料タンク５１内の燃料温度が適切に把握できなくなっているときに、圧力維持処理を実行すれば、燃料温度が正確に把握できておらず、フィード圧推定処理Ｍ２２０を通じてフィード圧Ｐｆを適切に推定できない状態であっても、フィード圧Ｐｆは開弁圧力Ｐｘと等しい圧力に維持される。したがって、上記のように給油が行われたあとに圧力維持処理を実行するようにすれば、フィード圧Ｐｆを把握できない状態に陥ることを抑制することができる。ひいては、フィード圧Ｐｆが開弁圧力Ｐｘに維持されるものとして燃料噴射量などを適切に制御することができる。

なお、給油による温度の急変の影響は、外気との熱交換などの進行により給油からの時間の経過とともに小さくなる。したがって、給油が行われてから十分な時間が経過すれば、燃料タンク５１内の燃料温度は、外気温に近い値に収束する。

図８における破線は、こうした時間の経過による燃料温度の収束を示している。そこで制御装置１００では、給油が行われると、給油からの経過時間がマスク時間に到達するまでは、圧力調整処理を行わず、替わりに圧力維持処理を実行する。

図８においては、時刻ｔ２０において時間の経過による燃料温度の収束が完了する例を示している。制御装置１００では、ステップＳ２１０の処理において設定するマスク時間がこの時間の経過による燃料温度の収束にかかる時間を下回らないように、マスク時間の算出処理が設計されている。

また、制御装置１００では、給油からの経過時間がマスク時間に到達し、温度算出処理及びフィード圧推定処理Ｍ２２０を再開するまでの間の入放熱量Ｑと燃料の残量に基づいて積算温度変化量ΣΔＴｆを算出している。この積算温度変化量ΣΔＴｆは、図８における網掛けで表示されている分の温度差を算出するものである。制御装置１００では、経過時間がマスク時間に到達したときに、外気温に積算温度変化量ΣΔＴｆを加算してその和を、温度推定処理Ｍ１１０を再開する際の燃料温度Ｔｆの初期値にする。

すなわち、制御装置１００では、図８に矢印で示すように、経過時間がマスク時間に到達したときに、外気温に積算温度変化量ΣΔＴｆを加算して網掛けで示したマスク時間における燃料温度の変化量を反映させ、燃料温度Ｔｆを算出する。

本実施形態の効果について説明する。
（１）給油が行われ、燃料タンク５１内の燃料温度が適切に把握できなくなっているときに、圧力維持処理を実行する。そのため、燃料温度が正確に把握できておらず、フィード圧推定処理Ｍ２２０を通じてフィード圧Ｐｆを適切に推定できない状態であっても、フィード圧Ｐｆは開弁圧力Ｐｘと等しい圧力に維持される。したがって、制御装置１００では、フィード圧Ｐｆが把握できない状態に陥ることを抑制することができる。ひいては、フィード圧Ｐｆが開弁圧力Ｐｘに維持されるものとして燃料噴射量などを適切に制御することができる。なお、給油が行われると、給油からの経過時間がマスク時間に到達するまでは、圧力調整処理を行わず、替わりに圧力維持処理を実行する。すなわち、給油による温度の急変の影響が大きい間は圧力維持処理を実行して、燃料噴射量などの制御への影響を抑制できる。

（２）制御装置１００では、給油が行われるときに推定されていた燃料温度Ｔｆから給油が行われたときの外気温を引いた差である温度差ΔＴが大きいほど、長いマスク時間を設定し、温度推定処理Ｍ１１０の再開の要件になる経過時間を長くする。そのため、燃料タンク５１内の燃料温度が収束するまでに要する時間の長さに応じて温度推定処理Ｍ１１０の再開の要件になる経過時間の長さを設定することができる。

（３）制御装置１００では、給油が完了したときの燃料の残量に対する給油によって増大した燃料の量の割合である給油割合が高いほど、長いマスク時間を設定し、温度推定処理Ｍ１１０の再開の要件になる経過時間を長くする。そのため、これによっても、給油による燃料温度の変化の影響が大きく、燃料タンク５１内の燃料の温度が収束するまでに要する時間が長くなると推定されるときほど、温度推定処理Ｍ１１０の再開の要件になる経過時間の長さを長くすることができる。

（４）入放熱による燃料タンク５１内の燃料温度の変化量は、燃料タンク５１内の燃料の残量に応じて変化する。制御装置１００では、温度推定処理Ｍ１１０を停止している期間の間、入放熱量Ｑと燃料の残量とに基づいて算出した温度変化量ΔＴｆを積算している。そのため、その期間における燃料の残量の変化による影響も考慮したかたちで外気温に加える積算温度変化量ΣΔＴｆを算出することができる。したがって、温度推定処理Ｍ１１０を停止していた期間における入放熱量Ｑの影響をより正確に加味したかたちで、燃料温度Ｔｆの推定を再開することができる。

（５）制御装置１００では、エンジンの負荷率が高いほど、入熱量Ｑｉｎとして大きな値を算出している。エンジンの負荷率が高いほど、より多くの熱が発生するため、燃料タンク５１内の燃料に対する入熱量Ｑｉｎは大きくなる。制御装置１００によれば、こうした傾向を反映させて、入放熱量Ｑを算出することができる。

（６）制御装置１００では、車速が高いほど、放熱量Ｑｏｕｔとして大きな値を算出している。車速が高いほど、外気との熱交換は促進されるため、燃料タンク５１内の燃料からの放熱量Ｑｏｕｔは大きくなる。制御装置１００によれば、こうした傾向を反映させて、入放熱量Ｑを算出することができる。

本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、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。
・温度推定処理Ｍ１１０を再開する際の燃料温度Ｔｆの初期値の算出態様は、外気温にマスク時間における温度変化量を加算するものであればよい。その具体的な算出態様は、適宜変更することができる。上記の実施形態では、入放熱量Ｑを用いて算出した温度変化量ΔＴｆを積算して積算温度変化量ΣΔＴｆを算出し、外気温に積算温度変化量ΣΔＴｆを加算することによって燃料温度Ｔｆの初期値を算出する例を示した。これに対して、例えば、経過時間がマスク時間に到達するまでの間の入放熱量Ｑを積算して、経過時間がマスク時間に到達したときに温度変化量を算出してこれを外気温に加算することによって燃料温度Ｔｆを算出するようにしてもよい。図９はこうした態様で燃料温度Ｔｆを算出する変更例におけるルーチンの流れを示すフローチャートである。

この変更例の制御装置１００では、実行装置１０１が、上記の図７を参照して説明したルーチンに替えて、図９に示すルーチンを実行する。
図９に示すように、このルーチンを開始すると、実行装置１０１は、まずステップＳ５００及びステップＳ５１０の処理を通じて、入熱量Ｑｉｎと、放熱量Ｑｏｕｔとを算出する。ステップＳ５００及びステップＳ５１０の処理は、図４を参照して説明したステップＳ１００及びステップＳ１１０の処理と同じ内容の処理である。具体的には、実行装置１０１は、ステップＳ５００の処理において、ステップＳ１００の処理と同様に入熱量Ｑｉｎを算出する。また、実行装置１０１は、ステップＳ５１０の処理では、ステップＳ１１０の処理と同様に燃料温度Ｔｆの推定値と、外気温と、車速とに基づいて放熱量Ｑｏｕｔを算出する。

次に、実行装置１０１は、処理をステップＳ５２０へと進める。ステップＳ５２０の処理では、実行装置１０１は、積算入放熱量ΣＱを更新する。積算入放熱量ΣＱは給油からの経過時間の計測が行われてこのルーチンが繰り返されている間に算出した入放熱量Ｑを積算した値である。入放熱量Ｑは、入熱量Ｑｉｎから放熱量Ｑｏｕｔを引いた差である。ステップＳ５２０の処理では、実行装置１０１は、入熱量Ｑｉｎから放熱量Ｑｏｕｔを減算して入放熱量Ｑを算出し、算出した入放熱量Ｑを前回算出した積算入放熱量ΣＱに加算した和を新たな積算入放熱量ΣＱにすることによって積算入放熱量ΣＱを更新する。なお、積算入放熱量ΣＱは後述するように、給油からの経過時間がマスク時間に到達し、燃料温度Ｔｆの算出が完了したときに「０」にリセットされる。

次に、実行装置１０１は、処理をステップＳ５３０へと進める。ステップＳ５３０の処理では、実行装置１０１は、給油からの経過時間がマスク時間以上であるか否か、すなわち経過時間がマスク時間に到達したか否かを判定する。

ステップＳ５３０の処理において、経過時間がマスク時間未満であると判定した場合（ステップＳ５３０：ＮＯ）、すなわち経過時間がマスク時間に到達していない場合には、実行装置１０１は、そのままこの一連のルーチンを一旦終了させる。要するに、実行装置１０１は、経過時間がマスク時間に到達するまでは、このルーチンを繰り返し実行することにより、入放熱量Ｑを算出してそれを積算し、積算入放熱量ΣＱを更新する。

一方で、ステップＳ５３０の処理において、経過時間がマスク時間以上であると判定した場合（ステップＳ５３０：ＹＥＳ）、すなわち経過時間がマスク時間に到達した場合には、実行装置１０１は、処理をステップＳ５４０へと進める。

ステップＳ５４０の処理では、実行装置１０１は、経過時間の計測を終了させる。そして、次のステップＳ５５０の処理において、実行装置１０１は、温度変化量ΔＴｆを算出する。このステップＳ５５０の処理では、実行装置１０１は、積算入放熱量ΣＱに燃料の残量に応じた補正係数Ｋｆを乗じて温度変化量ΔＴｆを算出する。

次に、実行装置１０１は、処理をステップＳ５６０へと進める。ステップＳ５６０の処理では、実行装置１０１は、燃料温度Ｔｆを算出する。具体的には、実行装置１０１は、ステップＳ５６０の処理において、外気温センサ１３９によって検出した外気温に温度変化量ΔＴｆを加算することにより、その和を燃料温度Ｔｆとして算出する。

こうしてステップＳ５６０の処理を通じて燃料温度Ｔｆを算出すると、実行装置１０１は、処理をステップＳ５７０へと進める。そして、ステップＳ５７０の処理において、実行装置１０１は、温度推定処理Ｍ１１０を再開させる。なお、温度推定処理Ｍ１１０を再開すると、ステップＳ５６０の処理を通じて算出した燃料温度Ｔｆを初期値にして温度推定処理Ｍ１１０が再開される。

次に、実行装置１０１は、処理をステップＳ５８０へと進め、フィード圧推定処理Ｍ２２０を再開し、ステップＳ５９０の処理において、フィード圧制御を圧力維持処理から圧力調整処理に切り替える。こうしてフィード圧制御を圧力維持処理に切り替えると、実行装置１０１は、この一連の処理を終了させる。

こうした態様で燃料温度Ｔｆを算出するようにした場合にも、温度推定処理Ｍ１１０を停止していた期間における入放熱量Ｑの影響を加味したかたちで、燃料温度Ｔｆの推定を再開することができる。

・温度変化量ΔＴｆを算出するときに、そのときの燃料の残量に応じた補正係数Ｋｆを乗じて温度変化量ΔＴｆを算出する例を示したが、燃料の残量によらずに一定の係数を乗算して温度変化量ΔＴｆを算出するようにしてもよい。こうした場合には、燃料の残量に応じた熱量量の変化による影響を反映させることはできないものの、温度推定処理Ｍ１１０を停止していた期間における入放熱量Ｑの影響を反映させたかたちで燃料温度Ｔｆの初期値を算出することができる。

・制御装置１００の稼働が停止されるときに推定されていた燃料温度Ｔｆと外気温との温度差ΔＴと、給油割合とに基づいてマスク時間を設定する例を示したが、温度差ΔＴ及び給油割合のうちいずれか一方に基づいてマスク時間を設定してもよい。また、マスク時間を可変にせず、一定のマスク時間を設定してもよい。例えば、入熱などの影響を除いて燃料温度が外気温に収束するまでにかかる時間を下回らないように、マスク時間を長めに設定すれば、マスク時間を可変設定しなくても、算出する燃料温度Ｔｆと実際の燃料温度との乖離を抑制することができる。

・燃料タンク５１内の燃料の温度をそのまま燃料温度Ｔｆとして算出し、要求圧力設定処理やフィード圧制御などに使用する例を示した。これに対して、要求圧力設定処理やフィード圧制御などに使用する燃料温度Ｔｆは燃料タンク５１内の燃料の温度そのものでなくてもよい。例えば、フィードパイプ５７内の燃料の温度を燃料温度Ｔｆとして算出する場合には、燃料タンク５１内の燃料の温度に加えて、高圧燃料ポンプ６０内の燃料の温度を用いることが考えられる。すなわちフィードパイプ５７には燃料タンク５１内の燃料が供給されるため、フィードパイプ５７内の燃料の温度は燃料タンク５１内の燃料の温度に基づいて決まるが、フィードパイプ５７は高圧燃料ポンプ６０に接続されている。高圧燃料ポンプ６０はポンプカム６７が高温のオイルによって潤滑されているため、高圧燃料ポンプ６０内の燃料は燃料タンク５１内の燃料の温度よりも高くなりやすい。そのため、フィードパイプ５７内の燃料は、高圧燃料ポンプ６０側からの熱の伝達により燃料タンク５１内の燃料よりも温度が高くなる。そこで、こうした高圧燃料ポンプ６０側からの伝熱の影響を考慮するため、燃料タンク５１内の燃料の温度に加えて、高圧燃料ポンプ６０内の燃料の温度を用いて燃料温度Ｔｆとしてフィードパイプ５７内の温度を推定する温度推定処理Ｍ１１０を実行する。この場合にも、燃料温度Ｔｆを算出するために燃料タンク５１内の燃料の温度を算出する必要がある。そのため、上記の実施形態と同様に、給油が行われてからの一連の処理を実行して給油からの経過時間がマスク時間に到達したときに燃料タンク５１内の燃料の温度の初期値を算出すればよい。

・なお、上記の実施形態では、温度変化量ΔＴｆを、温度が上昇する場合に正の値になる態様で表現していたが、温度変化量ΔＴｆは、温度が低下する場合に正の値になる値であってもよい。この場合には、外気温から温度変化量ΔＴｆを減算した差を燃料温度Ｔｆの初期値にすることになる。こうした構成を採用した場合にも同様の効果は得られる。

・また、入熱量Ｑｉｎと放熱量Ｑｏｕｔをいずれも正の値で表現した例を示したが、入熱量Ｑｉｎ及び放熱量Ｑｏｕｔの正負はこうした組み合わせに限らない。例えば、燃料における熱の増減の方向にあわせて入熱量Ｑｉｎを正の値で表現する一方で、放熱量Ｑｏｕｔを負の値で表現するようにしてもよい。この場合には、入放熱量Ｑは、入熱量Ｑｉｎと放熱量Ｑｏｕｔを加算した和になる。

・上記実施形態では、フィード圧制御では、フィード圧を３段階に変更するようにしたが、２段階に変更したり、４段階以上に変更したりしてもよい。また、要求圧力設定処理を通じて要求フィード圧Ｐｆ＊を可変設定することなく、要求フィード圧Ｐｆ＊を固定してフィード圧制御を行うようにしてもよい。

・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Ｑｆ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。

・上記の実施形態や変更例では、フィード圧制御においてフィード圧フィードバック処理Ｍ２３０を実行する例を示したが、フィード圧Ｐｆについてのフィードバック処理を実行しない制御装置において、上記の実施形態や変更例と同様の構成を採用することもできる。例えば、フィード圧制御において、要求フィード圧Ｐｆ＊を入力とするオープン制御によってフィードポンプ５２を制御することもできる。この場合にも、要求圧力設定処理Ｍ２００に用いる燃料温度Ｔｆを算出する必要があるため、上記の実施形態や変更例と同様の構成を採用できる。

・上記実施形態では、推定用写像データの例として、演算マップを例示したが、写像データは、演算マップに限らない。例えば、数式で表現される演算モデルであってもよい。すなわち、係数を実験の結果に基づいて適合した適合済み演算モデルや、機械学習を用いて作成した機械学習済みモデルであってもよい。

・制御装置１００が、フィードポンプ制御装置２００を通じてフィードポンプ５２を制御する例を示したが、制御装置１００とフィードポンプ制御装置２００の機能を兼ね備えた１つの制御装置になっている構成を採用してもよい。また、３つ以上のユニットによって制御装置が構成されていてもよい。

・実行装置１０１は、ソフトウェア処理を実行するものに限らない。たとえば、上記実施形態においてソフトウェア処理されたものの少なくとも一部を、ハードウェア処理する専用のハードウェア回路（たとえばＡＳＩＣ等）を備えてもよい。すなわち、実行装置１０１は、以下の（ａ）～（ｃ）のいずれかの構成であればよい。（ａ）上記処理の全てを、プログラムに従って実行する処理装置と、プログラムを記憶するＲＯＭ等のプログラム格納装置とを備える。（ｂ）上記処理の一部をプログラムに従って実行する処理装置およびプログラム格納装置と、残りの処理を実行する専用のハードウェア回路とを備える。（ｃ）上記処理の全てを実行する専用のハードウェア回路を備える。ここで、処理装置およびプログラム格納装置を備えたソフトウェア実行装置や、専用のハードウェア回路は複数であってもよい。

５１…燃料タンク
５２…フィードポンプ
５６…リリーフ弁
５７…フィードパイプ
１００…制御装置
１０１…実行装置
１０２…記憶装置
１３２…燃料圧力センサ
１３４…クランクポジションセンサ
１３８…燃料レベルセンサ
１４１…車速センサ
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、
   前記フィードポンプから吐出された燃料が流れるフィードパイプと、
   前記フィードパイプを通じて供給さ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、
   前記フィードパイプに設けられ、同フィードパイプ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フィードパイプ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、
   前記燃料タンク内の燃料の温度の変化量を積算して燃料温度を推定する温度推定処理と、推定した燃料温度を用いて要求フィード圧を設定する要求圧力設定処理と、推定した燃料温度及び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及び前記フィードポンプにおける電流値であるポンプ電流値を用いて前記フィード圧を推定するフィード圧推定処理と、推定したフィード圧と要求フィード圧との偏差を小さく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圧力調整処理と、を実行する実行装置を備えた前記燃料供給システムの制御装置であり、
   前記実行装置は、給油が行われると前記温度推定処理を停止して、給油からの経過時間が予め定めた時間に達したことを条件に前記温度推定処理を再開し、前記温度推定処理を再開するまでの間は、前記圧力調整処理に替えて前記フィード圧を前記開弁圧力に維持する圧力維持処理を実行する燃料供給システムの制御装置。
2. 前記実行装置は、給油が行われるときに推定されていた燃料温度から給油が行われたときの外気温を引いた差が大きいほど、前記温度推定処理の再開の要件になる経過時間を長くする
   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、給油が完了したときの燃料の残量に対する給油によって増大した燃料の量の割合が高いほど、前記温度推定処理の再開の要件になる経過時間を長くする
   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. 前記実行装置は、
   給油からの経過時間が前記温度推定処理の再開の条件になっている時間に達するまでの間は、前記燃料タンク内の燃料に対する入放熱量を積算する積算処理を実行し、
   給油からの経過時間が前記温度推定処理の再開の要件になっている時間に達して前記温度推定処理を再開するときには、前記積算処理を通じて積算した入放熱量に基づいて算出した前記燃料タンク内の燃料の温度変化量を外気温に加えた和を初期値にして燃料温度の推定を再開する
   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. 前記実行装置は、
   給油からの経過時間が前記温度推定処理の再開の要件になっている時間に達するまでの間は、前記燃料タンク内の燃料に対する入放熱量と燃料の残量とに基づいて算出する前記燃料タンク内の燃料の温度の変化量を積算する積算処理を実行し、
   給油からの経過時間が前記温度推定処理の再開の要件になっている時間に達して前記温度推定処理を再開するときには、前記積算処理を通じて積算した温度変化量を外気温に加えた和を初期値にして前記燃料タンク内の燃料温度の推定を再開する
   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。
6. 前記入放熱量は入熱量から放熱量を引いた差であり、
   前記実行装置が、エンジンの負荷率が高いほど、前記入熱量として大きな値を算出する
   請求項４又は請求項５に記載の燃料供給システムの制御装置。
7. 前記入放熱量は入熱量から放熱量を引いた差であり、
   前記実行装置が、車速が高いほど、前記放熱量として大きな値を算出する
   請求項４～６のいずれか一項に記載の燃料供給システムの制御装置。