JPH11247695A - エンジンの燃料供給装置及び燃料供給方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】燃圧をある目標燃圧値から別の目標燃圧値へ変
更させる場合の過渡時の応答性を高めること。 【解決手段】燃料供給装置は、タンク１２の燃料をポン
プ１９によりインジェクタ１０へ圧送し、インジェクタ
１０から噴射させてエンジン１へ供給するものである。
ＥＣＵ２２は、インジェクタ１０に供給される目標燃圧
値をエンジン１の運転状態に基づき算出し、その目標燃
圧値に基づいてポンプ１９に供給されるべき目標電流値
を算出する。ＥＣＵ２２は、インジェクタ１０に供給さ
れる燃圧を目標燃圧値に制御するために、駆動電流を目
標電流値にフィードバック制御する。ここで、ＥＣＵ２
２は、目標燃圧値が変更されるとき、その変更後の目標
燃圧値に応じた目標電流値に基づいて駆動電流がフィー
ドバック制御されるに先立ち、その駆動電流が目標電流
値よりも変更方向へ一時的に過大又は過小となるように
制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、燃料タンク内の
燃料を電動式の燃料ポンプによりインジェクタへ圧送し
て噴射させ、エンジンへ供給するようにした燃料供給装
置及び燃料供給方法に関する。詳しくは、ポンプに供給
される駆動電流値を所要の目標値にフィードバック制御
することにより、インジェクタに供給される燃料圧力を
所要の目標値に制御するようにしたエンジンの燃料供給
装置及び燃料供給方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、電動式の燃料ポンプにより燃
料タンクからデリバリパイプへ燃料を圧送して複数のイ
ンジェクタに分配し、各インジェクタから燃料を噴射さ
せることにより、エンジンに燃料を供給するようにした
燃料供給装置がある。ここで、デリバリパイプに供給さ
れる燃料圧力を、プレッシャレギュレータにより一定値
に調整し、その調整で余った燃料をリターンパイプを通
じて燃料タンクへ戻すようにしたものがある。

【０００３】ところで、本来、インジェクタにおいて燃
料噴射のために要求される燃料圧力は、エンジンの運転
状態の違いにより異なるものである。これは、エンジン
で要求される燃料の噴霧状態がエンジンの運転状態によ
って異なり、インジェクタから噴射される燃料の噴霧状
態が燃料圧力の高低によって異なるからである。しかし
ながら、上記の装置では、インジェクタに供給される燃
料圧力が常に一定値に保たれることになり、エンジンの
運転状態に応じて適宜に変えることはできなかった。

【０００４】そこで、リターンパイプを廃止すると共
に、インジェクタに供給される燃料圧力をエンジンの運
転状態に応じて制御するようにしたリターンレス式の燃
料供給装置が提案されている。特開平９−１８４４６０
号公報は、リターンレス式の燃料供給装置の一例を開示
している。この燃料供給装置は、直流電動モータを含む
燃料ポンプと、そのポンプを駆動制御するための電子制
御装置（ＥＣＵ）とを備える。ＥＣＵは、モータに供給
される駆動電流を所定値としてポンプを駆動させること
により、デリバリパイプに圧送される燃料圧力を所定値
に調整し、その燃料をインジェクタから噴射させてエン
ジンに供給するようにしている。ここで、ＥＣＵは、モ
ータに供給される駆動電流の値を検出し、その検出値が
予め設定された目標値となるように、モータに供給され
る駆動電流をフィードバック制御している。これによ
り、燃料ポンプからの燃料の吐出量を調整して、デリバ
リパイプ及びインジェクタに供給される燃料圧力を所要
の目標値に制御するようにしている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記特開平
９−１８４４６０号公報の燃料供給装置では、インジェ
クタに供給される燃料圧力に対する変更要求が殆どない
エンジンの定常運転時には、モータに供給される駆動電
流が目標値にフィードバック制御され、燃料圧力が所要
の目標値に制御されることになる。一方、エンジンの運
転状態等が変わって、インジェクタの燃料圧力に対する
要求が変わったときには、モータに対する駆動電流の目
標値が算出し直され、その駆動電流が上記変更後の目標
値になるようにフィードバック制御され、燃料圧力が変
更されることになる。

【０００６】しかしながら、燃料ポンプでは、その動作
に慣性力が伴うことから、モータに対する駆動電流が目
標値に変更されようとしても、その駆動電流の変更が燃
料ポンプの動作、延いては、実際の燃料圧力の挙動に反
映されるまでに、応答遅れが生じる。即ち、燃料圧力を
上昇させたり、降下させたりしようとして、駆動電流を
目標値に制御しようとしても、それに応じて燃料圧力が
即座に変わることはなく、燃料圧力は、ある時間だけ遅
れて目標値に収束することになる。従って、インジェク
タからの燃料の噴射状態を、エンジンの運転状態の変化
に応じて即座に適合させることができず、エンジンのド
ライバビリティや排気エミッション等の関係で問題があ
った。

【０００７】この発明は、前述した事情に鑑みてなされ
たものであって、その目的は、燃料ポンプに供給される
駆動電流をフィードバック制御することにより、インジ
ェクタに供給される燃料圧力を所要の目標値に制御する
ようにした燃料供給装において、燃料圧力をある目標値
から別の目標値へ変更させる場合の過渡時の応答性を高
めることを可能にしたエンジンの燃料供給装置及び燃料
供給方法を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項１に記載の発明は、燃料タンク内の燃料
を、電動式の燃料ポンプによりインジェクタへ圧送し、
インジェクタから噴射させてエンジンへ供給するように
した燃料供給装置であって、インジェクタに供給される
燃料圧力を所要の目標燃料圧力値に制御するために、燃
料ポンプに供給される駆動電流を所要の目標電流値にフ
ィードバック制御するためのフィードバック制御手段
と、目標燃料圧力値が変更されるとき、その変更後の目
標燃料圧力値に対応して定められた変更後の目標電流値
に基づいて駆動電流がフィードバック制御されるに先立
ち、その駆動電流が変更後の目標電流値よりも変更方向
へ一時的に過分となるように制御するための過渡時制御
手段とを備えたことを趣旨とする。

【０００９】上記の構成によれば、フィードバック制御
手段が、燃料ポンプに供給される駆動電流を目標電流値
にフィードバック制御することにより、インジェクタに
供給される燃料圧力が目標燃料圧力値に制御される。そ
して、インジェクタが動作することにより、圧力調整さ
れた燃料が、インジェクタから噴射され、エンジンへ供
給される。ここで、例えば、エンジンの運転状態が変わ
ってインジェクタの燃料圧力に対する要求が変わり、所
要の目標燃料圧力値が変更されるとする。このとき、フ
ィードバック制御手段は、変更後の目標燃料圧力値に対
応した変更後の目標電流値に基づいて駆動電流をフィー
ドバック制御するが、それに先立ち、過渡時制御手段
は、駆動電流が変更後の目標電流値よりも変更方向へ一
時的に過分（過大又は過小）となるように駆動電流を制
御することになる。従って、インジェクタに対する燃料
圧力が変更されるときには、その変更方向に応じて、燃
料ポンプが、一旦、過大又は過小に動作し、その後に燃
料圧力が変更後の目標燃料圧力値に収束するように動作
することになる。

【００１０】上記の目的を達成するために、請求項２に
記載の発明は、燃料タンク内の燃料を、電動式の燃料ポ
ンプによりインジェクタへ圧送し、インジェクタから噴
射させてエンジンへ供給するようにした燃料供給装置で
あって、インジェクタに供給される燃料圧力に係る目標
燃料圧力値をエンジンの運転状態に基づいて算出するた
めの目標燃料圧力値算出手段と、燃料ポンプに供給され
る駆動電流に係る目標電流値を算出された目標燃料圧力
値に基づいて算出するための目標電流値算出手段と、イ
ンジェクタに供給される燃料圧力を算出された目標燃料
圧力値に制御するために、駆動電流を算出された目標電
流値にフィードバック制御するためのフィードバック制
御手段と、目標燃料圧力値が昇圧方向へ変更されると
き、その変更後の目標燃料圧力値に応じて算出された目
標電流値に基づいて駆動電流がフィードバック制御され
るに先立ち、その駆動電流が算出された目標電流値より
も一時的に過大となるように制御するための昇圧時制御
手段と、目標燃料圧力値が降圧方向へ変更されるとき、
その変更後の目標燃料圧力値に応じて算出された目標電
流値に基づいて駆動電流がフィードバック制御されるに
先立ち、その駆動電流が算出された目標電流値よりも一
時的に過小となるように制御するための降圧時制御手段
とを備えたことを趣旨とする。

【００１１】上記の構成によれば、請求項１の発明とは
異なり、例えば、エンジンの運転状態が変わってインジ
ェクタの燃料圧力に対する要求が変わり、所要の目標燃
料圧力値が昇圧方向へ変更されるとする。このとき、フ
ィードバック制御手段は、変更後の目標燃料圧力値に対
応した変更後の目標電流値に基づいて駆動電流をフィー
ドバック制御するが、それに先立ち、昇圧時制御手段
は、駆動電流が変更後の目標電流値よりも一時的に過大
となるように駆動電流を制御することになる。従って、
インジェクタに対する燃料圧力が昇圧方向へ変更される
ときには、それに応じて、燃料ポンプが、一旦、過大に
動作し、その後に燃料圧力が変更後の目標燃料圧力値に
収束するように動作することになる。一方、所要の目標
燃料圧力値が降圧方向へ変更されるときには、フィード
バック制御手段は、変更後の目標電流値に基づいて駆動
電流をフィードバック制御するが、それに先立ち、降圧
時制御手段は、駆動電流が変更後の目標電流値よりも一
時的に過小となるように駆動電流を制御することにな
る。従って、インジェクタに対する燃料圧力が降圧方向
へ変更されるときには、それに応じて、燃料ポンプが、
一旦、過小に動作し、その後に燃料圧力が変更後の目標
燃料圧力値に収束するように動作することになる。

【００１２】上記の目的を達成するために、請求項３に
記載の発明は、燃料タンク内の燃料を、電動式の燃料ポ
ンプによりインジェクタへ圧送し、インジェクタから噴
射させてエンジンへ供給するようにした燃料供給方法で
あって、インジェクタに供給される燃料圧力に係る目標
燃料圧力値をエンジンの運転状態に基づいて算出する目
標燃料圧力値算出工程と、燃料ポンプに供給される駆動
電流に係る目標電流値を算出された目標燃料圧力値に基
づいて算出する目標電流値算出工程と、目標燃料圧力値
が変更されるとき、駆動電流が変更後の目標燃料圧力値
に応じて算出された目標電流値よりも変更方向へ一時的
に過分となるように制御する過渡時制御工程と、駆動電
流が一時的に過分に制御された後、インジェクタに供給
される燃料圧力が算出された目標燃料圧力値になるよう
に、駆動電流を算出された目標電流値にフィードバック
制御するフィードバック制御工程とを備えたことを趣旨
とする。

【００１３】上記の構成によれば、目標燃料圧力値算出
工程において、インジェクタに供給される燃料圧力に係
る目標燃料圧力値がエンジンの運転状態に基づいて算出
される。その後、目標電流値算出工程において、燃料ポ
ンプに供給される駆動電流に係る目標電流値が、上記算
出された目標燃料圧力値に基づいて算出される。そし
て、過渡時制御工程においては、目標燃料圧力値が変更
されるとき、駆動電流が変更後の目標燃料圧力値に応じ
て算出された目標電流値よりも変更方向へ一時的に過分
（過大又は過小）となるように制御される。更に、フィ
ードバック制御工程においては、駆動電流が一時的に過
大又は過小に制御された後、燃料圧力が算出された目標
燃料圧力値になるように、駆動電流が算出された目標電
流値にフィードバック制御される。従って、インジェク
タに対する燃料圧力が変更されるときには、その変更方
向に応じて、燃料ポンプが、一旦、過大又は過小に動作
し、その後に燃料圧力が変更後の目標燃料圧力値に収束
するように動作することになる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、この発明に係るエンジンの
燃料供給装置及び燃料供給方法を具体化した一実施の形
態を図面を参照して詳細に説明する。

【００１５】図１は本実施の形態において、自動車に搭
載されたエンジン１と、そのエンジン１に燃料を供給す
るための燃料供給装置を示す概念構成図である。このエ
ンジン１は周知の構造を有する多気筒タイプのものであ
る。エンジン１は、吸気通路２を通じて供給される燃料
及び空気、即ち、可燃混合気を、各気筒の燃焼室で爆発
・燃焼させ、その燃焼後の排気ガスを排気通路３を通じ
て排出させることにより、ピストン（図示しない）を駆
動させてクランクシャフト４を回転させ、動力を得るも
のである。

【００１６】吸気通路２に設けられたスロットルバルブ
７は、同通路２を流れて各燃焼室に吸入される空気量
（吸気量）Ｑａを調節するために開閉されるものであ
る。このバルブ７は、運転席に設けられたアクセルペダ
ル８の操作に連動して駆動されるものである。スロット
ルバルブ７に対して設けられたスロットルセンサ９は、
このバルブ７の開度（スロットル開度）ＴＡを検出し、
その検出結果に応じた電気信号を出力するものである。
吸気通路２に設けられた吸気圧センサ３０は、スロット
ルバルブ７より下流の吸気通路２における吸気圧力ＰＭ
を検出し、その検出結果に応じた電気信号を出力するも
のである。

【００１７】各気筒に対応する吸気ポートに設けられた
複数のインジェクタ１０は、各気筒に対して燃料を噴射
するためのものである。これらインジェクタ１０は、共
通するデリバリパイプ１１に設けられる。デリバリパイ
プ１１は、燃料タンク１２から圧送される燃料を、各イ
ンジェクタ１０へ分配するためのものである。

【００１８】各燃焼室に対応してエンジン１に設けられ
た複数の点火プラグ１３は、ディストリビュータ１４か
ら分配される点火信号を受けて動作する。ディストリビ
ュータ１４は、イグナイタ１５から出力される高電圧を
クランクシャフト４の回転角度、即ちクランク角度の変
化に同期して各点火プラグ１３へ分配するものである。
各点火プラグ１３の動作時期、即ち点火時期は、イグナ
イタ１５から出力される高電圧の出力タイミングにより
決定される。従って、イグナイタ１５を制御することに
より、各点火プラグ１３による点火時期が制御される。

【００１９】排気通路３に設けられた酸素センサ１６
は、各燃焼室から排気通路３へ排出される排気ガス中の
酸素濃度Ｏｘを検出し、その検出結果に応じた電気信号
を出力するものである。

【００２０】クランクシャフト４に対して設けられた回
転センサ１７は、同シャフト４の回転速度、即ち、エン
ジン回転速度ＮＥを検出し、その検出結果に応じた電気
信号を出力するものである。エンジン１に設けられ水温
センサ１８は、エンジン１の内部を流れる冷却水の温度
（冷却水温）ＴＨＷを検出し、その検出結果に応じた電
気信号を出力するものである。この冷却水温ＴＨＷは、
エンジン１の温度状態を示すものである。

【００２１】この実施の形態において、上記のスロット
ルセンサ９、酸素センサ１６、回転センサ１７、水温セ
ンサ１８及び吸気圧センサ３０等は、エンジン１の運転
状態を検出するための運転状態検出手段を構成する。

【００２２】この実施の形態の燃料供給装置は、前述し
た各インジェクタ１０、デリバリパイプ１１及び燃料タ
ンク１２等を含む。燃料タンク１２はガソリン等の燃料
を貯留するものである。燃料タンク１２に内蔵された電
動式の燃料ポンプ１９は、同タンク１２内の燃料を汲み
上げ、吐出するものである。燃料ポンプ１２の吐出ポー
ト側に接続された燃料パイプ２０は、燃料フィルタ２１
を介してデリバリパイプ１１に接続される。ここで、燃
料ポンプ１９が動作することにより、燃料タンク１２内
の燃料は、同ポンプ１９から燃料パイプ２０へと吐出さ
れ、燃料フィルタ２１で異物が除去された後、デリバリ
パイプ１１へと圧送され、各インジェクタ１０に分配さ
れる。各インジェクタ１０に圧送された燃料は、それら
インジェクタ１０の動作に伴って吸気ポートへと噴射
さ、各燃焼室に供給される。

【００２３】本実施の形態の燃料供給装置では、従前の
燃料供給装置においてインジェクタに供給される燃料圧
力（燃圧）Ｐｆを一定に保つために設けられたプレッシ
ャーレギュレータ等が廃止される。その代わりに、本実
施の形態の燃料供給装置では、燃料ポンプ１９の動作を
制御することにより、各インジェクタ１０に供給される
燃圧Ｐｆを可変に制御するようにしている。

【００２４】ここで、燃料ポンプ１９の構成を詳しく説
明する。図２に示すように、この燃料ポンプ１９は、イ
ンペラ式の電動式ポンプである。燃料ポンプ１９は、円
筒状のケーシング３１と、そのケーシング３１に内蔵さ
れた電動モータ３２と、そのモータ３２の出力軸３２ａ
により回転されるインペラ３３とを備える。ケーシング
３１は、インペラ３３の周囲に対応したポンプ室３４を
有する。ケーシング３１は、ポンプ室３４に通じる吸入
ポート３５及び流出ポート３６、並びに、燃料を吐出す
るための吐出ポート３７を有する。図３に示すように、
インペラ３３は、その外周に複数の羽根３３ａ及び羽根
溝３３ｂを有するものである。ここで、モータ３２に駆
動電流Ｉｄが供給されることにより、その出力軸３２ａ
が回転してインペラ３３が回転される。このインペラ３
３の回転に伴う複数の羽根３３ａ及び羽根溝３３ｂの作
用により、ポンプ室３４に旋回流が形成される。この旋
回流により、燃料タンク１２内の燃料が吸入ポート３５
からポンプ室３４に汲み上げられ、流出ポート３６から
流出してケーシング３１の内部を流れた後、吐出ポート
３７から外部へ吐出される。

【００２５】ここで、燃料ポンプ１９により制御される
燃圧Ｐｆは、モータ３２の出力トルクに比例することが
分かっている。一方、モータ３２の出力トルクは、同モ
ータ３２に供給される駆動電流Ｉｄに比例することが分
かっている。従って、燃料ポンプ１９により制御される
燃圧Ｐｆは、同ポンプ１９に供給される駆動電流Ｉｄに
比例することになる。このことから、燃圧制御のために
燃料ポンプ１９（モータ３２）に供給される駆動電流Ｉ
ｄのフィードバック制御が成立することになる。

【００２６】この実施の形態で、電子制御装置（ＥＣ
Ｕ）２２は、前述したスロットルセンサ９、酸素センサ
１６、回転センサ１７、水温センサ１８及び吸気圧セン
サ３０等から出力される各種信号を入力する。ＥＣＵ２
２は、これらの入力信号に基づき、空燃比制御を含む燃
料噴射制御、燃料供給制御及び点火時期制御等を実行す
るために、各インジェクタ１０、イグナイタ１５及び燃
料ポンプ１９（モータ３２）をそれぞれ制御する。燃料
ポンプ１９に対応して設けられた電流検出回路２３は、
そのモータ３２に実際に供給される駆動電流Ｉｄの値を
検出し、その検出結果をＥＣＵ２２へ出力するものであ
る。

【００２７】ここで、燃料噴射制御とは、エンジン１の
運転状態に応じて各インジェクタ１０から噴射される燃
料量（燃料噴射量）及びその噴射タイミングを制御する
ことである。空燃比制御とは、少なくとも酸素センサ１
６の検出値に基づいてエンジン１における空燃比をフィ
ードバック制御することである。燃料供給制御とは、エ
ンジン１の運転状態に応じて燃料ポンプ１９を制御する
ことにより、各インジェクタ１０に対して供給される燃
圧Ｐｆを制御することである。点火時期制御とは、エン
ジン１の運転状態に応じてイグナイタ１５を制御するこ
とにより、各点火プラグ１３による点火時期を制御する
ことである。

【００２８】この実施の形態で、ＥＣＵ２２は、本発明
のフィードバック制御手段、過渡時制御手段、昇圧時制
御手段及び降圧時制御手段に相当する。このＥＣＵ２２
は中央処理装置（ＣＰＵ）、読み出し専用メモリ（ＲＯ
Ｍ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）及びバックア
ップＲＡＭ等よりなる周知の構成を備えたものである。
ＲＯＭは、前述した各種制御に係る所定の制御プログラ
ムを予め記憶している。ＥＣＵ（ＣＰＵ）２２は、これ
らの制御プログラムに従って前述した各種制御を実行す
る。

【００２９】空燃比制御及び燃料噴射制御において、Ｅ
ＣＵ２２は、エンジン１の運転状態を反映した各種パラ
メータ、即ち吸気量Ｑａ、スロットル開度ＴＡ、吸気圧
力ＰＭ、酸素濃度Ｏｘ、エンジン回転速度ＮＥ及び冷却
水温ＴＨＷ等に基づいて所要の燃料噴射量を算出する。
ＥＣＵ２２は、その算出された燃料噴射量に基づいて各
インジェクタ１０を制御することにより、各気筒に対す
る燃料噴射量を制御する。ＥＣＵ２２は、この燃料噴射
量の値を、インジェクタ１０の開弁時間として算出す
る。これと同時に、燃料供給制御において、ＥＣＵ２２
は、デリバリパイプ１１を介して各インジェクタ１０に
供給される燃圧Ｐｆをエンジン１の運転状態に応じて制
御するために、燃料ポンプ１９の動作を制御する。具体
的には、ＥＣＵ２２は、燃料ポンプ１９（モータ３２）
に供給される駆動電流Ｉｄを所要の目標電流値ＴＩｄに
フィードバック制御する。即ち、ＥＣＵ２２は各インジ
ェクタ１０に供給される燃圧Ｐｆが、エンジン１の運転
状態に応じて算出される所要の目標燃圧値ＴＰｆとなる
ように制御する。そのために、ＥＣＵ２２は、燃料ポン
プ１９（モータ３２）に供給される駆動電流Ｉｄに係る
目標電流値ＴＩｄを算出し、電流検出回路２３により実
際に検出される駆動電流Ｉｄの値が算出された目標電流
値ＴＩｄとなるように駆動電流Ｉｄをフィードバック制
御する。

【００３０】次に、ＥＣＵ２２が実行する各種制御のう
ち、燃料供給制御の処理内容について説明する。図４
は、燃料供給制御のプログラムの内容を示すフローチャ
ートである。ＥＣＵ２２は、エンジン１の各気筒に対応
した噴射タイミング毎に、このプログラムを起動させ
る。

【００３１】このプログラムを起動させると、ステップ
１００において、ＥＣＵ２２は回転センサ１７及び吸気
圧センサ３０からの信号に基づいてエンジン回転速度Ｎ
Ｅ及び吸気圧ＰｉＭの値をそれぞれ読み込む。

【００３２】ステップ１１０において、ＥＣＵ２２は、
読み込まれたエンジン回転速度ＮＥ及び吸気圧ＰｉＭの
値に基づいて目標燃圧値ＴＰｆを算出する。ＥＣＵ２２
は、この算出を、図５にグラフで示すような関数データ
（マップ）に基づいて行う。

【００３３】この関数データにおいて、目標燃圧値ＴＰ
ｆはエンジン回転速度ＮＥと、エンジン１の負荷状態を
反映した吸気圧ＰｉＭとをパラメータとして予め定めら
れる。この関数データでは、エンジン１の運転状態とし
て低負荷及び低回転速度となる領域Ｅ１では、目標燃圧
値ＴＰｆが最も低い「低圧」に設定される。この設定の
狙いは、アイドルを含む低負荷運転時に、エンジン１で
低燃費及び低騒音を図るものである。エンジン１の運転
状態として中負荷及び低中回転速度となる領域Ｅ２で
は、目標燃圧値ＴＰｆが最も高い「高圧」に設定され
る。この設定の狙いは、排気モード中にインジェクタ１
０から噴射される燃料の噴霧微粒化を図り、これによっ
て排気エミッション（例えば、炭化水素ＨＣ）を低減さ
せることにある。エンジン１の運転状態として高負荷及
び低中高回転速度、並びに中高負荷及び中高回転速度と
なる領域Ｅ３では、目標燃圧値ＴＰｆが中程度の「中
圧」に設定される。この設定の狙いは、高負荷運転時に
インジェクタ１０から噴射される燃料の噴霧微粒化を図
り、これによって排気温度を低下させることにある。

【００３４】ステップ１２０において、ＥＣＵ２２は、
上記算出された目標燃圧値ＴＰｆに基づき、燃料ポンプ
１９（モータ３２）に供給されるべき目標電流値ＴＩｄ
を算出する。ＥＣＵ２２は、目標燃圧値ＴＰｆと、目標
電流値ＴＩｄとをパラメータとして予め定められた関数
データ（図示しない）に基づき目標電流値ＴＩｄを算出
する。この関数データにおいて、目標電流値ＴＩｄは目
標燃圧値ＴＰｆに対して比例関係を有し、例えば、デュ
ーティ値として定められる。

【００３５】ステップ１３０において、ＥＣＵ２２は、
燃圧Ｐｆについて昇圧変更要求があったか否かを判断す
る。即ち、ＥＣＵ２２は、今回算出された目標燃圧値Ｔ
Ｐｆが前回算出された目標燃圧値ＴＰｆよりも高くなっ
たか否かを判断する。ここで、ＥＣＵ２２は、昇圧変更
要求があった場合には、処理をステップ１４０へ移行
し、昇圧変更要求がなかった場合には、処理をステップ
１６０へ移行する。

【００３６】ステップ１４０において、ＥＣＵ２２は、
フル通電制御を実行する。即ち、ＥＣＵ２２は、燃料ポ
ンプ１９（モータ３２）に供給される駆動電流Ｉｄを、
最大値（例えば、デューティ値であれば「１００％」）
に設定する。これと同時に、ＥＣＵ２２は、電流検出回
路２３により検出される実際の駆動電流Ｉｄの値を読み
込む。

【００３７】ステップ１５０において、ＥＣＵ２２は、
検出される駆動電流Ｉｄの値が、目標電流値ＴＩｄと所
定の係数αとの乗算結果以上の値であるか否かを判断す
る。そして、上記の判断結果が否定である場合に、ＥＣ
Ｕ２２は、ステップ１４０，１５０の処理を再び実行す
る。上記の判断結果が肯定である場合に、ＥＣＵ２２
は、処理をステップ１９０へ移行する。ここで、所定の
係数αの値を、例えば「０．９」とすることができる。
この場合には、駆動電流Ｉｄの値が目標電流値ＴＩｄの
９０％に達するのを待って処理がステップ１９０へ移行
することになる。

【００３８】ステップ１９０において、ＥＣＵ２２は、
駆動電流Ｉｄの値を目標電流値ＴＩｄへフィードバック
制御する。即ち、ＥＣＵ２２は、電流検出回路２３によ
り検出される実際の駆動電流Ｉｄの値が目標電流値ＴＩ
ｄに収束するように、その駆動電流Ｉｄの値を調整す
る。そして、このルーチンの処理を一旦終了する。

【００３９】一方、ステップ１３０において、昇圧変更
要求がなかった場合に、ＥＣＵ２２は、ステップ１６０
において、燃圧Ｐｆについて降圧変更要求があったか否
かを判断する。即ち、ＥＣＵ２２は、今回算出された目
標燃圧値ＴＰｆが前回算出された目標燃圧値ＴＰｆより
も低くなったか否かを判断する。ここで、ＥＣＵ２２
は、降圧変更要求があった場合には、処理をステップ１
７０へ移行し、降圧変更要求がなかった場合には、処理
をステップ１９０へ移行する。

【００４０】ステップ１７０において、ＥＣＵ２２は、
電流カット制御を実行する。即ち、ＥＣＵ２２は、燃料
ポンプ１９（モータ３２）に対する駆動電流Ｉｄの供給
を遮断する（例えば、デューティ値であれば「０％」に
設定する。）。これと同時に、ＥＣＵ２２は、通電カッ
ト後の経過時間を計測する。

【００４１】ステップ１８０において、ＥＣＵ２２は、
通電カット後に所定時間（ｔ１）が経過したか否かを判
断する。そして、上記の判断結果が否定である場合に、
ＥＣＵ２２は、ステップ１７０，１８０の処理を再び実
行する。上記の判断結果が肯定である場合に、ＥＣＵ２
２は、処理をステップ１９０へ移行する。ここで、所定
時間ｔ１の値を、例えば「１０〜２０ｍｓ」とすること
ができる。この場合には、通電カットされてから１０〜
２０ｍｓが経過するのを待って処理がステップ１９０へ
移行することになる。

【００４２】ステップ１９０において、ＥＣＵ２２は、
駆動電流Ｉｄの値を目標電流値ＴＩｄへフィードバック
制御して、このルーチンの処理を一旦終了する。

【００４３】上記の燃料供給制御によれば、図４に示す
フローチャートの中で、本発明の目標燃料圧力値算出工
程に該当するステップ１００，１１０おいて、インジェ
クタ１０に供給される燃圧Ｐｆに係る目標燃圧値ＴＰｆ
がエンジン１の運転状態に基づいて算出される。その
後、本発明の目標電流値算出工程に該当するステップ１
２０おいて、燃料ポンプ１９（モータ３２）に供給され
る駆動電流Ｉｄに係る目標電流値ＴＩｄが、上記算出さ
れた目標燃圧値ＴＰｆに基づいて算出される。そして、
インジェクタ１０に供給される燃圧Ｐｆに対して、昇圧
変更及び降圧変更の要求が特になければ、ステップ１９
０において、駆動電流Ｉｄはエンジン１の運転状態に応
じた目標燃圧値ＴＰｆに相関する目標電流値ＴＩｄにフ
ィードバック制御されることになる。

【００４４】これに対して、上記の燃圧Ｐｆに昇圧変更
又は降圧変更の要求があれば、本発明の過渡時制御工程
に該当するステップ１３０〜１８０おいて、目標燃圧値
ＴＰｆが変更されるとき、駆動電流Ｉｄが変更後の目標
燃圧値ＴＰｆに応じて算出された目標電流値ＴＩｄより
も変更方向へ一時的に過分（過大又は過小）となるよう
に制御される。即ち、この実施の形態では、燃料ポンプ
１９（モータ３２）が一時的にフル通電又は通電カット
される。更に、本発明のフィードバック制御工程に該当
するステップ１９０おいて、上記のように駆動電流Ｉｄ
が一時的に過大又は過小に制御された後、燃圧Ｐｆが算
出された目標燃圧値ＴＰｆになるように、駆動電流Ｉｄ
が算出された目標電流値ＴＩｄにフィードバック制御さ
れることになる。

【００４５】以上説明したように、本実施の形態の燃料
供給装置及び燃料供給方法によれば、ＥＣＵ２２が、燃
料ポンプ１９（モータ３２）に供給される駆動電流Ｉｄ
を目標電流値ＴＩｄにフィードバック制御することによ
り、各インジェクタ１０に供給される燃圧Ｐｆがエンジ
ン１の運転状態に適合した目標燃圧値ＴＰｆに制御され
る。そして、各インジェクタ１０が動作することによ
り、圧力調整された燃料が、必要量だけ、各インジェク
タ１０から噴射され、エンジン１の各気筒へと供給され
る。

【００４６】ここで、図５に示すような領域Ｅ１〜Ｅ３
の間でエンジン１の運転状態が変わって、各インジェク
タ１０の燃圧Ｐｆに対する要求が変わり、所要の目標燃
圧値ＴＰｆが変わったとする。このとき、ＥＣＵ２２
が、変更後の目標燃圧値ＴＰｆに対応した目標電流値Ｔ
Ｉｄを算出し、その変更後の目標電流値ＴＩｄに基づい
て駆動電流Ｉｄをフィードバック制御するが、それに先
立ち、ＥＣＵ２２が、駆動電流Ｉｄが変更後の目標電流
値ＴＩｄよりも変更方向へ一時的に過分（過大又は過
小）となるように駆動電流Ｉｄを制御するようにしてい
る。

【００４７】即ち、今回算出された目標燃圧値ＴＰｆが
前回のそれに比べて昇圧方向へ変更される場合には、Ｅ
ＣＵ２２は、駆動電流Ｉｄを目標電流値ＴＩｄに基づい
てフィードバック制御するの先立ち、駆動電流Ｉｄが変
更後の目標電流値ＴＩｄよりも一時的に過大（この実施
の形態では「フル通電」）となるように、駆動電流Ｉｄ
を制御するようにしている。従って、各インジェクタ１
０に対する燃圧Ｐｆが昇圧方向へ変更される場合には、
それに応じて、燃料ポンプ１９（モータ３２）が、一
旦、過大に動作し、その後に燃圧Ｐｆが変更後の目標燃
圧値ＴＰｆに収束するように動作する。

【００４８】一方、今回算出された目標燃圧値ＴＰｆが
前回のそれに比べて降圧方向へ変更されるときには、Ｅ
ＣＵ２２は、駆動電流Ｉｄを目標電流値ＴＩｄに基づい
てフィードバック制御するに先立ち、駆動電流Ｉｄが変
更後の目標電流値ＴＩｄよりも一時的に過小（この実施
の形態では「電流カット」）となるように、駆動電流Ｉ
ｄを制御するようにしている。従って、各インジェクタ
１０に対する燃圧Ｐｆが降圧方向へ変更される場合に
は、それに応じて、燃料ポンプ１９（モータ３２）が、
一旦、過小に動作し、その後に燃圧Ｐｆが変更後の目標
燃圧値ＴＰｆに収束するように動作する。

【００４９】このような作用により、燃圧Ｐｆをある目
標燃圧値ＴＰｆから別の目標燃圧値ＴＰｆへ変更させる
場合の過渡時の応答性を高めることができるようにな
る。つまり、従来の装置では、燃料ポンプに対する駆動
電流が目標値に変更されようとしても、その駆動電流の
変更が燃料ポンプの動作により実際の燃圧の挙動に反映
されるまでに、応答遅れが生じていた。これに対し、本
実施の形態では、目標燃圧値ＴＰｆを変更させる際の実
際の燃圧Ｐｆの目標燃圧値ＴＰｆに対する追随性を高め
ることができるようになる。

【００５０】図６は目標燃圧値ＴＰｆを昇圧方向へ変更
する際の駆動電流Ｉｄ及び燃圧Ｐｆの挙動を示すタイム
チャートである。時刻Ｔ０において、目標燃圧値ＴＰｆ
が値ＴＰｆ１から値ＴＰｆ２へ変更されると、燃料ポン
プ１９（モータ３２）に対する駆動電流Ｉｄが、一旦、
フル通電にされ、その後、駆動電流Ｉｄが変更後の目標
電流値ＴＩｄ２にフィードバック制御される。図６にお
いて、破線に示す従来例との比較からも明らかなよう
に、本実施の形態によれば、実際の燃圧Ｐｆが変更後の
目標燃圧値ＴＰｆ２へ即座に収束することになり、燃圧
変更の応答性が高いことが分かる。一つの実験結果とし
て、本実施の形態によれば、昇圧方向への燃圧変更の応
答性として、従来例のそれに対する１０倍の応答速度を
得ることができた。

【００５１】図７は目標燃圧値ＴＰｆを降圧方向へ変更
する際の駆動電流Ｉｄ及び燃圧Ｐｆの挙動を示すタイム
チャートである。時刻Ｔ０において、目標燃圧値ＴＰｆ
が値ＴＰｆ１から値ＴＰｆ２へ変更されると、燃料ポン
プ１９（モータ３２）に対する駆動電流Ｉｄが、一旦、
所定の時間ｔ１だけ通電カットされ、その後、駆動電流
Ｉｄが変更後の目標電流値ＴＩｄ２にフィードバック制
御される。図７において、破線に示す従来例との比較か
らも明らかなように、本実施の形態によれば、実際の燃
圧Ｐｆが変更後の目標燃圧値ＴＰｆ２へ即座に収束する
ことになり、燃圧変更の応答性が高いことが分かる。一
つの実験結果として、本実施の形態によれば、降圧方向
への燃圧変更の応答性として、従来例のそれに対する５
０倍の応答速度を得ることができた。

【００５２】本実施の形態によれば、上記のように燃圧
変更の応答を高めることができることから、各インジェ
クタ１０からの燃料の噴射状態を、エンジン１の運転状
態の変化に応じて即座に適合させることができるように
なる。この結果、エンジン１のドライバビリティや排気
エミッション等の改善を図ることができるようになる。

【００５３】尚、この発明は次のような別の実施例に具
体化することもできる。以下の別の実施例でも前記実施
例と同等の作用及び効果を得ることができる。

【００５４】（１）前記実施の形態では、目標燃圧値Ｔ
Ｐｆの変更要求がある場合に、昇圧方向への変更に対し
ては、駆動電流Ｉｄを目標電流値ＴＩｄにフィードバッ
ク制御するに先立ち、フル通電を行い、その逆に、降圧
方向への変更に対しては、駆動電流Ｉｄを目標電流値Ｔ
Ｉｄにフィードバック制御するに先立ち、通電カットを
行うようにした。これに対し、上記のフル通電を、フル
通電を１００％とする８０〜９５％程度の通電にした
り、通電カットを、フル通電を１００％とする５〜２０
％程度の通電にしたりしてもよい。

【００５５】（２）前記実施の形態では、目標燃圧値Ｔ
Ｐｆを昇圧方向へ変更される場合に、駆動電流Ｉｄを目
標電流値ＴＩｄにフィードバック制御するに先立ってフ
ル通電を行う昇圧制御と、目標燃圧値ＴＰｆの降圧方向
へ変更させる場合に、駆動電流Ｉｄを目標電流値ＴＩｄ
にフィードバック制御するに先立って通電カットを行う
降圧制御の両方を燃料供給制御に取り入れた。これに対
して、前記昇圧制御又は前記降圧制御の何れか一方を燃
料供給制御に取り入れるようにしてもよい。

【００５６】（３）本発明の燃料供給装置を、プレッシ
ャレギュレータと、デリバリパイプから燃料タンクまで
延びるリターンパイプ等を省略してなるリターンレス式
の燃料供給装置に具体化することもできる。

【００５７】

【発明の効果】請求項１の発明の構成によれば、燃料ポ
ンプに供給される駆動電流をフィードバック制御するこ
とにより、インジェクタに供給される燃圧を所要の目標
燃圧値に制御するようにした燃料供給装において、目標
燃圧値が変更されるとき、変更後の目標燃圧値に対応す
る目標電流値に基づき、駆動電流がフィードバック制御
されるに先立ち、その駆動電流が変更後の目標電流値よ
りも変更方向へ一時的に過分となるように過渡時制御手
段により制御するようにしている。従って、目標燃圧値
の変更方向に応じて、燃料ポンプが、一旦、過分に動作
し、その後に燃圧が変更後の目標燃圧値に収束するよう
に燃料ポンプが動作することになる。この結果、燃圧を
ある目標燃圧値から別の目標燃圧値へ変更させる場合の
過渡時の燃圧変化の応答性を高めることができるという
効果を発揮する。

【００５８】請求項２の発明の構成によれば、燃料ポン
プに供給される駆動電流をフィードバック制御すること
により、インジェクタに供給される燃圧を所要の目標燃
圧値に制御するようにした燃料供給装において、目標燃
圧値が昇圧方向へ変更されるとき、変更後の目標燃圧値
に対応する目標電流値に基づいて駆動電流がフィードバ
ック制御されるに先立ち、その駆動電流が変更後の目標
電流値よりも過大になるように昇圧時制御手段が駆動電
流を制御し、目標燃圧値が降圧方向へ変更されるとき、
変更後の目標燃圧値に対応する目標電流値に基づいて駆
動電流がフィードバック制御されるに先立ち、その駆動
電流が変更後の目標電流値よりも過小になるように降圧
時制御手段が駆動電流を制御するようにしている。従っ
て、目標燃圧値が昇圧方向又は降圧方向へ変更されるに
応じて、燃料ポンプが、一旦、過大又は過小に動作し、
その後に燃圧が変更後の目標燃圧値に収束するように燃
料ポンプが動作することになる。この結果、燃圧をある
目標燃圧値から別の目標燃圧値へ変更させる場合の過渡
時の燃圧変化の応答性を高めることができるという効果
を発揮する。

【００５９】請求項３の発明の構成によれば、燃料ポン
プに供給される駆動電流をフィードバック制御すること
により、インジェクタに供給される燃圧を所要の目標燃
圧値に制御するようにした燃料供方法において、目標燃
圧値がエンジンの運転状態に基づいて算出され、その算
出された目標燃圧値に基づいて目標電流値が算出され
る。そして、目標燃圧値が変更されるときには、駆動電
流が変更後の目標電流値よりも変更方向へ一時的に過分
となるように制御され、その後に、駆動電流が算出され
た目標電流値にフィードバック制御される。従って、目
標燃圧値の変更方向に応じて、燃料ポンプが、一旦、過
分に動作し、その後に燃圧が変更後の目標燃圧値に収束
するように燃料ポンプが動作することになる。この結
果、燃圧をある目標燃圧値から別の目標燃圧値へ変更さ
せる場合の過渡時の燃圧変化の応答性を高めることがで
きるという効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施の形態に係り、エンジンと燃料供給装置
を示す概念構成図である。

【図２】同じく、燃料ポンプの構造を示す縦断面図であ
る。

【図３】同じく、燃料ポンプの主要部の構造を示す横断
面図である。

【図４】同じく、燃料供給制御のプログラムの内容を示
すフローチャートである。

【図５】同じく、エンジン回転速度及び吸気圧に対する
目標燃圧値の関数データを示すグラフである。

【図６】同じく、目標燃圧値、駆動電流及び燃圧の挙動
を示すタイムチャートである。

【図７】同じく、目標燃圧値、駆動電流及び燃圧の挙動
を示すタイムチャートである。

【符号の説明】

１ エンジン １０ インジェクタ １２ 燃料タンク １９ 燃料ポンプ ２２ ＥＣＵ（フィードバック制御手段、過渡時制御手
段、目標燃料圧力値算出手段、目標電流値算出手段、昇
圧時制御手段及び降圧時制御手段を構成する）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｆ０２Ｍ 37/08 Ｆ０２Ｍ 37/08 Ｂ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 燃料タンク内の燃料を、電動式の燃料ポ
   ンプによりインジェクタへ圧送し、前記インジェクタか
   ら噴射させてエンジンへ供給するようにした燃料供給装
   置であって、 前記インジェクタに供給される燃料圧力を所要の目標燃
   料圧力値に制御するために、前記燃料ポンプに供給され
   る駆動電流を所要の目標電流値にフィードバック制御す
   るためのフィードバック制御手段と、 前記目標燃料圧力値が変更されるとき、その変更後の目
   標燃料圧力値に対応して定められた変更後の目標電流値
   に基づいて前記駆動電流がフィードバック制御されるに
   先立ち、その駆動電流が前記変更後の目標電流値よりも
   変更方向へ一時的に過分となるように制御するための過
   渡時制御手段とを備えたことを特徴とするエンジンの燃
   料供給装置。
2. 【請求項２】 燃料タンク内の燃料を、電動式の燃料ポ
   ンプによりインジェクタへ圧送し、前記インジェクタか
   ら噴射させてエンジンへ供給するようにした燃料供給装
   置であって、 前記インジェクタに供給される燃料圧力に係る目標燃料
   圧力値を前記エンジンの運転状態に基づいて算出するた
   めの目標燃料圧力値算出手段と、 前記燃料ポンプに供給される駆動電流に係る目標電流値
   を前記算出された目標燃料圧力値に基づいて算出するた
   めの目標電流値算出手段と、 前記インジェクタに供給される燃料圧力を前記算出され
   た目標燃料圧力値に制御するために、前記駆動電流を前
   記算出された目標電流値にフィードバック制御するため
   のフィードバック制御手段と、 前記目標燃料圧力値が昇圧方向へ変更されるとき、その
   変更後の目標燃料圧力値に応じて算出された目標電流値
   に基づいて前記駆動電流がフィードバック制御されるに
   先立ち、その駆動電流が前記算出された目標電流値より
   も一時的に過大となるように制御するための昇圧時制御
   手段と、 前記目標燃料圧力値が降圧方向へ変更されるとき、その
   変更後の目標燃料圧力値に応じて算出された目標電流値
   に基づいて前記駆動電流がフィードバック制御されるに
   先立ち、その駆動電流が前記算出された目標電流値より
   も一時的に過小となるように制御するための降圧時制御
   手段とを備えたことを特徴とするエンジンの燃料制御装
   置。
3. 【請求項３】 燃料タンク内の燃料を、電動式の燃料ポ
   ンプによりインジェクタへ圧送し、前記インジェクタか
   ら噴射させてエンジンへ供給するようにした燃料供給方
   法であって、 前記インジェクタに供給される燃料圧力に係る目標燃料
   圧力値を前記エンジンの運転状態に基づいて算出する目
   標燃料圧力値算出工程と、 前記燃料ポンプに供給される駆動電流に係る目標電流値
   を前記算出された目標燃料圧力値に基づいて算出する目
   標電流値算出工程と、 前記目標燃料圧力値が変更されるとき、前記駆動電流が
   前記変更後の目標燃料圧力値に応じて算出された目標電
   流値よりも変更方向へ一時的に過分となるように制御す
   る過渡時制御工程と、 前記駆動電流が一時的に過分に制御された後、前記イン
   ジェクタに供給される燃料圧力が前記算出された目標燃
   料圧力値になるように、前記駆動電流を前記算出された
   目標電流値にフィードバック制御する電流フィードバッ
   ク制御工程とを備えたことを特徴とするエンジンの燃料
   供給方法。