WO2012056534A1

WO2012056534A1 - 内燃機関の燃料噴射制御システム

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Publication number: WO2012056534A1
Application number: PCT/JP2010/069101
Authority: WO
Inventors: 小島　進
Original assignee: トヨタ自動車株式会社
Priority date: 2010-10-27
Filing date: 2010-10-27
Publication date: 2012-05-03
Also published as: US9074550B2; BR112012033464A2; EP2634411B1; US20130138327A1; EP2634411A1; CN103080528B; CN103080528A; EP2634411A4; JPWO2012056534A1; JP5494818B2

Abstract

　本発明は、低圧燃料ポンプと高圧燃料ポンプを備えた内燃機関の燃料噴射制御システムにおいて、失火や空燃比の乱れなどを誘発することなく、フィード圧を可及的に低くすることができる技術の提供を課題とする。この課題を解決するために、本発明は、低圧燃料ポンプから吐出される燃料を高圧燃料ポンプにより昇圧して燃料噴射弁へ供給する内燃機関の燃料噴射制御システムにおいて、低圧燃料ポンプの吐出圧力であるフィード圧を低下させる低下処理を実行しているときに、高圧燃料ポンプの駆動デューティの比例積分制御に用いられる積分項の変化傾向に応じて前記低下処理の停止と再開を切り換えるようにした。

Description

内燃機関の燃料噴射制御システム

　本発明は、低圧燃料ポンプ（フィードポンプ）と高圧燃料ポンプ（サプライポンプ）を備えた内燃機関の燃料噴射制御システムに関する。

　燃料を気筒内へ直接噴射するタイプの内燃機関においては、燃料タンクから燃料を吸い上げる低圧燃料ポンプと、低圧燃料ポンプにより吸い上げられた燃料を気筒内へ噴射可能な圧力まで昇圧させる高圧燃料ポンプと、を備えた燃料噴射制御システムが知られている。

　上記したような燃料噴射制御システムにおいては、低圧燃料ポンプの作動に伴うエネルギ消費を抑えるために、低圧燃料ポンプの吐出圧力（フィード圧）を可及的に低下させることが望まれている。ただし、低圧燃料ポンプと高圧燃料ポンプとの間の圧力が燃料の飽和蒸気圧より低くなると、高圧燃料ポンプ内でベーパが発生する可能性がある。

　これに対し、特許文献１には、高圧燃料ポンプの駆動デューティが所定値以上となった場合にベーパが発生していると判定して、フィード圧を上昇させる技術について記載されている。

　特許文献２には、燃料配管内での燃料圧力の変動率を求め、該変動率から燃料のベーパの発生を推定するものにおいて、ベーパの発生が推定されたときは目標燃料圧力を高め、ベーパの非発生が推定されたときは目標燃料圧力を低下させる技術について記載されている。

　特許文献３には、外気温度や燃料中のアルコール濃度に基づいて、エンジン停止期間中に燃料のベーパが発生するか否かを予測し、ベーパの発生が予測されたときはエンジン停止時に燃料圧力を上昇させておく技術について記載されている。

　特許文献４には、蒸発燃料処理装置によって内燃機関へ供給されるガス中の蒸発燃料濃度に基づいて、ベーパが発生しやすいか否かを判定し、ベーパが発生しやすいと判定された場合は燃料ポンプの吐出流量を増加させる技術について記載されている。

特開２０１０－０７１２２４号公報特開２００５－０７６５６８号公報特開２００６－３２２４０１号公報特開２００７－１２６９８６号公報

　ところで、上記した特許文献１に記載されたシステムにおいて、高圧燃料ポンプの駆動デューティが所定値以上となったときは、ベーパの発生量が多くなっている可能性がある。ベーパの発生量が多くなると、高圧燃料通路内の燃料圧力が低下する。その結果、失火や空燃比の乱れを防ぐことができない可能性がある。

　本発明は、上記した実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、低圧燃料ポンプと高圧燃料ポンプを備えた内燃機関の燃料噴射制御システムにおいて、失火や空燃比の乱れなどを誘発することなく、フィード圧を可及的に低くすることができる技術の提供にある。

　本発明は、上記した課題を解決するために、高圧燃料ポンプの吐出圧力と目標圧力との偏差に基づいて高圧燃料ポンプの駆動デューティを比例積分制御（ＰＩ制御）する内燃機関の燃料噴射制御システムにおいて、比例積分制御に用いられる積分項（Ｉ項）の挙動に着目した。

　詳細には、本発明は、低圧燃料ポンプから吐出される燃料を高圧燃料ポンプにより昇圧して燃料噴射弁へ供給する内燃機関の燃料噴射制御システムにおいて、
　前記低圧燃料ポンプの吐出圧力であるフィード圧を低下させる低下処理を実行する処理部と、
　前記高圧燃料ポンプの吐出圧力を検出する圧力センサと、
　前記高圧燃料ポンプの目標吐出圧力と前記圧力センサの検出値との偏差に基づいて、前記高圧燃料ポンプの駆動デューティの比例積分制御を行う制御部と、
　前記低下処理実行中の前記比例積分制御に用いられる積分項の変化傾向に応じて前記低下処理を停止させる停止部と、
を備えるようにした。

　本願発明者が鋭意の実験および検証を行った結果、高圧燃料ポンプの駆動デューティを比例積分制御によりフィードバック制御する場合において、比例積分制御の積分項は、ベーパが発生し始めるとき、言い換えれば、少量のベーパが発生したときに増加傾向を示すことがわかった。

　なお、前記積分項は、燃料噴射量が増加した場合や燃料温度が上昇した場合などにも増加傾向を示す。ただし、低下処理の実行中において積分項が変化する要因は、ベーパの発生にあると考えることができる。

　したがって、本願発明によれば、失火や空燃比の乱れを招くような多量のベーパが発生する前に、フィード圧の低下処理を停止させることが可能となる。たとえば、停止部は、低下処理の実行中に比例積分制御の積分項が増加傾向を示したときに、低下処理を停止させるようにしてもよい。その結果、多量のベーパが発生しない範囲においてフィード圧を低下させることができる。また、本願発明は、低圧燃料ポンプと高圧燃料ポンプとの間の燃料経路に圧力センサや温度センサなどを設ける必要もないため、燃料噴射制御システムの簡略化を図ることもできる。

　本発明に係わる処理部は、停止部により低下処理が停止されたときに、フィード圧を維持または上昇させるようにしてもよい。その場合、ベーパの発生量が失火や空燃比の乱れなどが発生しない範囲内に維持され、あるいはベーパの発生量が減少される。

　本発明に係わる処理部は、積分項の変化量が大きいときは小さいときに比べ、フィード圧を高めるようにしてもよい。積分項の変化量は、ベーパの発生量が少ないときより多いとき方が大きくなる。そのため、積分項の変化量が大きいときは小さいときより、フィード圧が高くされると、ベーパの発生量をより確実に減少させることが可能となる。

　本発明に係わる低下処理において、フィード圧の低下速度は、内燃機関の運転条件を示すパラメータに応じて変更されるようにしてもよい。低下処理実行中におけるベーパの発生し易さは、内燃機関の運転条件に応じて変化する。そのため、ベーパが発生しやすい運転条件下においては、ベーパが発生し難い運転条件下に比べ、フィード圧の低下速度を低くしてもよい。その場合、ベーパの発生量が急増する事態を回避しつつフィード圧を低下させることができる。

　ここで、上記した運転条件を示すパラメータとしては、機関負荷や、燃料温度と相関するパラメータを用いることができる。機関負荷が高いときは低いときに比べ、ベーパが発生しやすい。そのため、機関負荷が高いときは低いときに比べ、フィード圧の低下速度を低くしてもよい。また、燃料温度が高いときは低いときに比べ、ベーパが発生しやすい。そのため、燃料温度が高いときは低いときに比べ、フィード圧の低下速度を低くしてもよい。なお、燃料温度と相関するパラメータとしては、吸気温度、冷却水の温度、潤滑油の温度、或いは前記した積分項の絶対値、などを用いることができる。

　本発明によれば、低圧燃料ポンプと高圧燃料ポンプを備えた内燃機関の燃料噴射制御システムにおいて、失火や空燃比の乱れなどを誘発することなく、フィード圧を可及的に低くすることができる。

本発明を適用する内燃機関の燃料噴射系の概略構成を示す図である。低圧燃料ポンプの吐出圧力（フィード圧）Ｐｌを低下させたときの積分項Ｉｔの挙動および高圧燃料通路内の燃料圧力Ｐｈの挙動を示す図である。第１の実施例における低下処理ルーチンを示すフローチャートである。第１の実施例における低下処理が実行されたときのフィード圧Ｐｌと積分項Ｉｔと燃料圧力Ｐｈと空燃比の挙動を示す図である。燃料温度とフィード圧Ｐｌと積分項Ｉｔとの関係を示す図である。燃料温度と低下係数との関係を示す図である。燃料温度と相関するパラメータを示す図である。第２の実施例における低下処理ルーチンを示すフローチャートである。

　以下、本発明の具体的な実施形態について図面に基づいて説明する。本実施形態に記載される構成部品の寸法、材質、形状、相対配置等は、特に記載がない限り発明の技術的範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。

　＜実施例１＞
　先ず、本発明の第１の実施例について図１乃至図４に基づいて説明する。図１は、内燃機関の燃料噴射制御システムの概略構成を示す図である。図１において、燃料噴射制御システムは、内燃機関の気筒内へ燃料を噴射するための燃料噴射弁１を備えている。燃料噴射弁１は、デリバリパイプ２に接続されている。なお、図１に示す例では、デリバリパイプに４つの燃料噴射弁１が接続されているが、燃料噴射弁１の個数は５つ以上であってもよく、あるいは３つ以下であってもよい。

　燃料噴射制御システムは、燃料タンク３に貯留された燃料を汲み上げる低圧燃料ポンプ４を備えている。低圧燃料ポンプ４は、電動モータによって駆動される回転式のポンプ（ロータリポンプ）である。低圧燃料ポンプ４から吐出される低圧の燃料は、低圧燃料通路５を介して、高圧燃料ポンプ６の吸入口へ送られる。

　高圧燃料ポンプ６は、内燃機関の動力（たとえば、カムシャフトの回転力）により駆動される往復式のポンプ（プランジャーポンプ）である。高圧燃料ポンプ６の吸入口には、該吸入口の導通と閉塞とを切り換える吸入弁６０が設けられている。吸入弁６０は、電磁駆動式の弁機構であり、プランジャの位置に対する開閉タイミングを変更することによって高圧燃料ポンプ６の吐出量を変更する。高圧燃料ポンプ６の吐出口には、高圧燃料通路７の基端が接続されている。高圧燃料通路７の終端は、前記デリバリパイプ２に接続されている。

　前記低圧燃料通路５の途中には、分岐通路８の基端が接続されている。分岐通路８の終端は、燃料タンク３に接続されている。分岐通路８の途中には、プレッシャーレギュレータ９が設けられている。プレッシャーレギュレータ９は、低圧燃料通路５内の圧力（燃料圧力）が所定値を超えたときに開弁することにより、低圧燃料通路５内の余剰の燃料を分岐通路８を介して燃料タンク３へ戻す。

　高圧燃料通路７の途中には、チェック弁１０とパルセーションダンパ１１が配置されている。チェック弁１０は、前記高圧燃料ポンプ６の吐出口から前記デリバリパイプ２へ向かう流れを許容し、前記デリバリパイプ２から前記高圧燃料ポンプ６の吐出口へ向かう流れを規制するワンウェイバルブである。パルセーションダンパ１１は、前記高圧燃料ポンプ６の動作（吸引動作と吐出動作）に起因する燃料の脈動を減衰するものである。

　前記デリバリパイプ２には、該デリバリパイプ２内の余剰の燃料を前記燃料タンク３へ戻すためのリターン通路１２が接続されている。リターン通路１２の途中には、該リターン通路１２の導通と遮断とを切り換えるリリーフ弁１３弁が配置されている。リリーフ弁１３は、電動式または電磁駆動式の弁機構であり、デリバリパイプ２内の燃料圧力が目標値を超えたときに開弁される。

　前記リターン通路１２の途中には、連通路１４の終端が接続されている。前記連通路の基端は、前記高圧燃料ポンプ６に接続されている。この連通路１４は、前記高圧燃料ポンプ６から排出される余剰燃料を前記リターン通路１２へ導く。

　また、燃料噴射制御システムは、前記した各機器を制御する電子制御ユニット（ＥＣＵ）１５を備えている。ＥＣＵ１５は、燃圧センサ１６、吸気温度センサ１７、アクセルポジションセンサ１８、クランクポジションセンサ１９などの各種センサと電気的に接続されている。

　燃圧センサ１６は、デリバリパイプ２内の燃料圧力に相関した電気信号を出力するセンサである。なお、燃圧センサ１６は、高圧燃料通路７に配置されてもよい。吸気温度センサ１７は、内燃機関に吸入される空気の温度に相関した電気信号を出力する。アクセルポジションセンサ１８は、アクセルペダルの操作量（アクセル開度）に相関した電気信号を出力する。クランクポジションセンサ１９は、内燃機関の出力軸（クランクシャフト）の回転位置に相関した電気信号を出力するセンサである。

　ＥＣＵ１５は、上記した各種センサの出力信号に基づいて、低圧燃料ポンプ４や吸入弁６０を制御する。たとえば、ＥＣＵ１５は、燃圧センサ１６の出力信号（実燃圧）が目標値に収束するように、吸入弁６０の開閉タイミングを調整する。その際、ＥＣＵ１５は、吸入弁６０の制御量である駆動デューティ（ソレノイドの通電時間と非通電時間との比）に対し、実燃圧と目標値との偏差に基づく比例積分制御（ＰＩ制御）を行う。なお、前記した目標値は、燃料噴射弁１の目標燃料噴射量に応じて定められる値である。

　上記した比例積分制御において、ＥＣＵ１５は、目標燃料噴射量に応じて定まる制御量（フィードフォワード項）と、実燃圧と目標値との差（以下、「燃圧差」と称する）の大きさに応じて定める制御量（比例項）と、実燃圧と目標値との差の一部を積算した制御量（積分項）と、を加算することにより、駆動デューティを算出する。このようにＥＣＵ１５が駆動デューティを演算することにより、本発明に係わる制御部が実現される。

　なお、上記した燃圧の差とフィードフォワード項との関係、および、上記した燃圧の差と比例項との関係は、予め実験などを利用した適合作業によって定められるものとする。また、上記した燃圧の差のうち、積分項に加算される量の割合についても、予め実験などを利用した適合作業によって定められるものとする。

　また、ＥＣＵ１５は、低圧燃料ポンプ４の消費電力を可及的に低減するために、低圧燃料ポンプ４の吐出圧力（フィード圧）を低下させる低下処理を実行する。具体的には、ＥＣＵ１５は、低圧燃料ポンプ４の吐出圧力を一定量（以下、「低下係数」と称する）ずつ低下させる。なお、低圧燃料ポンプ４の吐出圧力が急速に低下すると、低圧燃料通路５内の燃料圧力が燃料の飽和蒸気圧を大幅に下回る可能性がある。その場合、低圧燃料通路５内に多量のベーパが発生し、高圧燃料ポンプ６の吸引不良や吐出不良が誘発される。そのため、上記した低下係数は、低圧燃料通路５内の燃料圧力が飽和蒸気圧を大幅に下回らない範囲で最大の値に設定されることが望ましく、予め実験などの適合処理により求めておくことが望ましい。

　また、上記した低下処理によって低圧燃料通路５内の燃料圧力が燃料の飽和蒸気圧を下回った場合は、低圧燃料ポンプ４の吐出圧力を上昇させることが望ましい。これに対し、低圧燃料通路５の燃料圧力を検出するセンサと燃料の飽和蒸気圧を検出するセンサを設け、低圧燃料通路５内の燃料圧力が飽和蒸気圧を下回ったときに低圧燃料ポンプ４の吐出圧力を上昇させる方法が考えられる。しかしながら、燃料噴射制御システムの部品点数が増加するため、車載性の低下や製造コストの増加を招くという問題がある。

　そこで、本実施例の低下処理では、高圧燃料ポンプ６の駆動デューティを演算する際に用いられる積分項の変化傾向に基づいて低圧燃料ポンプ４の吐出圧力を調整する調整するようにした。

　図２は、低圧燃料ポンプ４の吐出圧力（フィード圧）Ｐｌを連続的に低下させた場合における積分項Ｉｔと高圧燃料通路７内の燃料圧力Ｐｈの挙動を示す図である。図２において、フィード圧Ｐｌが飽和蒸気圧を下回ると（図２中のｔ１）、積分項Ｉｔが穏やかな増加傾向を示す。その後、フィード圧Ｐｌがさらに低下されると、高圧燃料ポンプ６の吸引不良または吐出不良が発生する（図２中のｔ２）。高圧燃料ポンプ６の吸引不良または吐出量が発生すると、積分項Ｉｔの増加速度が大きくなるとともに、高圧燃料通路７内の燃料圧力Ｐｈが低下する。

　図２に示したような関係を参酌すると、積分項Ｉｔの大きさ（絶対値）が閾値を超えたときに低圧燃料ポンプ４の吐出圧力を上昇させる方法が考えられる。しかしながら、積分項Ｉｔの大きさは、ベーパの発生のみにならず、燃料温度の上昇や目標噴射量の増加などによっても増加する。

　よって、ベーパの発生をより正確に検出するためには、一定期間（たとえば、低下処理の実行周期、または高圧燃料ポンプ６の駆動デューティの演算周期）当たりの積分項Ｉｔの変化傾向に基づいて、低圧燃料ポンプ４の吐出圧力を調整することが好適である。たとえば、積分項Ｉｔが一定あるいは低下傾向にあるときは低圧燃料ポンプ４の吐出圧力を低下させ、積分項Ｉｔが増加傾向にあるときは低圧燃料ポンプ４の吐出圧力を上昇させる方法が好適である。このような方法によれば、高圧燃料ポンプ６の吸引不良や吐出不良が発生する前（たとえば、図２中のｔ１からｔ２までの期間）に、ベーパの発生を検知することができる。

　以下、本実施例における低下処理の実行手順について図３に沿って説明する。図３は、低下処理ルーチンを示すフローチャートである。低下処理ルーチンは、予めＥＣＵ１５のＲＯＭに記憶されており、内燃機関の始動（たとえば、イグニションスイッチがオフからオンへ切り換えられたとき）をトリガとして実行される。

　図３の低下処理ルーチンにおいて、ＥＣＵ１５は、先ずＳ１０１の処理を実行する。すなわち、ＥＣＵ１５は、低圧燃料ポンプ４の駆動電流Ｉｄを初期値Ｉｄ０に設定する。

　Ｓ１０２では、ＥＣＵ１５は、高圧燃料ポンプ６の駆動デューティの演算に用いられた積分項Ｉｔの値を読み込む。続いて、ＥＣＵ１５は、前記Ｓ１０２で読み込まれた積分項Ｉｔから前回の積分項Ｉｔｏｌｄを減算することにより、差分値ΔＩｔ（＝Ｉｔ－Ｉｔｏｌｄ）を算出する。

　Ｓ１０３では、ＥＣＵ１５は、前記Ｓ１０２で算出された差分値ΔＩｔと低下係数Ｃｄｗｎを用いて、低圧燃料ポンプ４の駆動電流Ｉｄを演算する。その際、ＥＣＵ１５は、以下の式にしたがって駆動電流Ｉｄを演算する。
　Ｉｄ＝Ｉｄｏｌｄ＋ΔＩｔ＊α－Ｃｄｗｎ
　上記した式中のαは、なまし係数であり、予め実験などを用いた適合作業により求められている。

　ここで、前記差分値ΔＩｔが正の値を示すとき（積分項Ｉｔが増加傾向を示すとき）は、駆動電流Ｉｄが増加する。その場合、低圧燃料ポンプ４の吐出圧力（フィード圧）Ｐｌが上昇する。その結果、本発明に係わる停止部が実現される。一方、前記差分値ΔＩｔが零であるとき（積分項Ｉｔが一定であるとき）、または前記積分項Ｉｔが負の値を示すとき（積分項Ｉｔが減少傾向にあるとき）は、駆動電流Ｉｄが減少する。その場合、低圧燃料ポンプ４の吐出圧力（フィード圧）Ｐｌが低下する。その結果、本発明に係わる処理部が実現される。

　次に、Ｓ１０４では、ＥＣＵ１５は、前記Ｓ１０３で求められた駆動電流Ｉｄのガード処理を実行する。すなわち、ＥＣＵ１５は、前記Ｓ１０３で求められた駆動電流Ｉｄが下限値以上かつ上限値以下の値であるか否かを判別する。前記Ｓ１０３で求められた駆動電流Ｉｄが下限値以上かつ上限値以下の値であるときは、ＥＣＵ１５は、前記駆動電流Ｉｄを目標駆動電流Ｉｄｔｒｇに定める。前記駆動電流Ｉｄが上限値を超える場合は、ＥＣＵ１５は、目標駆動電流Ｉｄｔｒｇを上限値と等しい値に定める。前記駆動電流Ｉｄが下限値を下回る場合は、ＥＣＵ１５は、目標駆動電流Ｉｄｔｒｇを下限値と等しい値に定める。

　Ｓ１０５では、ＥＣＵ１５は、前記Ｓ１０４で定められた目標駆動電流Ｉｄｔｒｇを低圧燃料ポンプ４に印加することにより、低圧燃料ポンプ４を駆動させる。なお、ＥＣＵ１５は、Ｓ１０５の処理を実行した後に、Ｓ１０２以降の処理を繰り返し実行する。

　以上述べたようにＥＣＵ１５が図３の低下処理ルーチンを実行すると、積分項Ｉｔが一定または低下傾向を示すとき（差分値ΔＩｔが零以下の値になるとき）は、低圧燃料ポンプ４の吐出圧力が低下され、積分項Ｉｔが増加傾向を示すとき（差分値ΔＩｔが正の値を示すとき）は、低圧燃料ポンプ４の吐出圧力が上昇される。

　したがって、本実施例によれば、低圧燃料通路５内に多量のベーパが発生する前（ベーパが発生し始めたとき）にフィード圧Ｐｌの低下を停止させることができる。その結果、図４に示すように、燃料圧力Ｐｈの大幅な低下や空燃比の乱れを招くことなく、フィード圧Ｐｌを可及的に低下させることが可能になる。さらに、フィード圧Ｐｌの低下が停止されるときは、前記差分値ΔＩｔが大きくなるほどフィード圧Ｐｌが高められるため、高圧燃料ポンプ６の吸引不良や吐出不良をより確実に防止することが可能となる。また、本実施例の低下処理は、低圧燃料通路５内の燃料圧力を検出するセンサや燃料の飽和蒸気圧を検出するセンサを必要としないため、燃料噴射制御システムの車載性の低下や製造コストの増加を招くこともない。

　＜実施例２＞
　次に、本発明の第２の実施例について図５乃至図８に基づいて説明する。ここでは、前述した第１の実施例と異なる構成について説明し、同様の構成については説明を省略する。

　前述した第１の実施例と本実施例との相違点は、低下係数Ｃｄｗｎの決定方法にある。すなわち、前述した第１の実施例では、低下係数Ｃｄｗｎが一定値に設定されるが、本実施例では、低下係数が燃料温度に応じて変更される。

　図５は、フィード圧Ｐｌと積分項Ｉｔの大きさ（絶対値）との関係を示す図である。図５中の実線は、燃料温度がＴ１であるときの関係を示す。図５中の一点鎖線は、燃料温度が前記Ｔ１より高いＴ２であるときの関係を示す。図５中の２点鎖線は、燃料温度が前記Ｔ２より高いＴ３であるときの関係を示す。

　図５に示すように、燃料温度が高いときは低いときに比べ、積分項Ｉｔの大きさ（絶対値）が大きくなる。さらに、燃料温度が高いときは低いときに比べ、フィード圧Ｐｌが飽和蒸気圧を下回ったときの積分項Ｉｔの増加度合が大きくなる。そのため、低圧燃料通路５内にベーパが発生し始めるときのフィード圧Ｐｌと、高圧燃料ポンプ６の吸引不良や吐出不良が発生（高圧燃料通路７内の燃料圧力Ｐｈの低下が発生）するときのフィード圧Ｐｌと、の差が小さくなる。

　そこで、本実施例の低下処理では、図６に示すように、燃料温度が高いときは低いときに比べ、低下係数Ｃｄｗｎが小さい値に設定されるようにした。このように燃料温度に応じて低下係数Ｃｄｗｎの値が変更されると、一定期間におけるフィード圧Ｐｌの低下速度は、燃料温度が低いときより高いときの方が遅くなる。その結果、燃料温度が低いときにはフィード圧Ｐｌを速やかに低下させることができるとともに、燃料温度が高いときには低圧燃料通路５内のベーパ発生量を急増させることなくフィード圧Ｐｌを低下させることができる。

　ここで、低下係数Ｃｄｗｎを決定する際の引数となるパラメータとしては、燃料温度の実測値を用いてもよいが、低圧燃料通路５に温度センサを取り付ける必要がある。これに対し、内燃機関を循環する冷却水の温度、内燃機関の潤滑油の温度、または吸気温度センサ１７の出力信号（吸気温度）を用いるようにしてもよい。

　図７は、燃料温度に対する冷却水温度、油温、吸気温度のそれぞれの相関を示す図である。図７中の実線は、吸気温度を示す。図７中の一点鎖線は、潤滑油の温度（油温）を示す。図７中の２点鎖線は、冷却水の温度（冷却水温度）を示す。

　図７に示すように、吸気温度、油温、および冷却水温度は、燃料温度と略同等の変化を示す。ただし、吸気温度は、油温や冷却水温度に比べ、燃料温度との相関が高い。これは、図７に示す吸気温度がエンジンルーム内に設置された吸気温度センサ１７により検出された温度であるためと考えられる。すなわち、低圧燃料通路５内の温度がエンジンルーム内の温度と略同等になるとともに、吸気温度センサ１７により検出される空気の温度もエンジンルーム内の温度と略同等になると考えられる。よって、本実施例では、燃料温度と相関するパラメータとして、吸気温度センサ１７の出力信号（吸気温度）を用いるようにした。なお、上記した各種温度と燃料温度との相関は、内燃機関の仕様や車両の仕様によって異なる可能性もあるため、そのような場合には吸気温度以外のパラメータを用いてもよい。

　以下、本実施例における低下処理の実行手順について図８に沿って説明する。図８は、本実施例における低下処理ルーチンを示すフローチャートである。図８において、前述した第１の実施例の低下処理ルーチン（図３を参照）と同等の処理については、同一の符号が付されている。

　前述した第１の実施例の低下処理ルーチンと本実施例の低下処理ルーチンとの相違点は、Ｓ１０２とＳ１０３との間にＳ２０１，Ｓ２０２の処理が実行される点にある。すなわち、Ｓ２０２では、ＥＣＵ１５は、吸気温度センサ１７の出力信号（吸気温度）Ｔｉｎｔを読み込む。続いて、Ｓ２０３では、ＥＣＵ１５は、前記Ｓ２０２で読み込まれた吸気温度Ｔｉｎｋを引数として低下係数Ｃｄｗｎ（＝Ｆ（Ｔｉｎｔ））を演算する。その際、ＥＣＵ１５は、図６で述べたような関係を規定したマップを用いてもよい。

　ＥＣＵ１５は、Ｓ２０３の処理を実行した後にＳ１０３へ進む。Ｓ１０３では、ＥＣＵ１５は、Ｓ１０２で読み込まれた積分項Ｉｔと、Ｓ２０３で求められた低下係数Ｃｄｗｎと、を用いて低圧燃料ポンプ４の駆動電流Ｉｄを演算する。

　図８に示すような低下処理ルーチンにしたがって低下処理が実行されると、燃料圧力Ｐｈの大幅な低下や空燃比の乱れを招くことなく、フィード圧Ｐｌを可及的速やかに低下させることが可能になる。

　なお、本実施例では、燃料温度と相関するパラメータとして、吸気温度、冷却水温度、油温を例に挙げたが、これに限られないことは勿論である。たとえば、前述した図５の説明で述べたように、積分項Ｉｔの大きさ（絶対値）は、燃料温度が高くなるほど大きくなる傾向を有している。よって、積分項Ｉｔの大きさ（絶対値）をパラメータとして、低下係数Ｃｄｗｎを決定してもよい。

　また、積分項Ｉｔの増加度合、言い換えれば低圧燃料通路５内におけるベーパの発生しやすさは、内燃機関の負荷（アクセル開度）や回転数が高いときに高まる傾向がある。よって、内燃機関の負荷や回転数を引数として低下係数Ｃｄｗｎが決定されてもよく、あるいは機関負荷およびまたは機関回転数と燃料温度とを引数として低下係数Ｃｄｗｎが決定されてもよい。

１     燃料噴射弁
２     デリバリパイプ
３     燃料タンク
４     低圧燃料ポンプ
５     低圧燃料通路
６     高圧燃料ポンプ
７     高圧燃料通路
８     分岐通路
９     プレッシャーレギュレータ
１０   チェック弁
１１   パルセーションダンパ
１２   リターン通路
１３   リリーフ弁
１４   連通路
１５   ＥＣＵ
１６   燃圧センサ
１７   吸気温度センサ
１８   アクセルポジションセンサ
１９   クランクポジションセンサ
６０   吸入弁

Claims

　低圧燃料ポンプから吐出される燃料を高圧燃料ポンプにより昇圧して燃料噴射弁へ供給する内燃機関の燃料噴射制御システムにおいて、
　前記低圧燃料ポンプの吐出圧力であるフィード圧を低下させるための低下処理を実行する処理部と、
　前記高圧燃料ポンプの吐出圧力を検出する圧力センサと、
　前記高圧燃料ポンプの目標吐出圧力と前記圧力センサの検出値との偏差に基づいて、前記高圧燃料ポンプの駆動デューティの比例積分制御を行う制御部と、
　前記低下処理実行中の比例積分制御に用いられる積分項の変化傾向に応じて前記低下処理を停止させる停止部と、
を備える内燃機関の燃料噴射制御システム。
　請求項１において、前記停止部は、前記積分項が増加傾向を示すときに、前記低下処理を停止させる内燃機関の燃料噴射制御システム。
　請求項１または２において、前記処理部は、前記停止部により前記低下処理が停止されたときに、前記フィード圧を維持または上昇させる内燃機関の燃料噴射制御システム。
　請求項３において、前記処理部は、前記積分項の変化量が大きいときは小さいときに比べ、前記フィード圧を高める内燃機関の燃料噴射制御システム。
　請求項１乃至４の何れか１項において、前記低下処理におけるフィード圧の低下速度は、内燃機関の運転条件に応じて変更される内燃機関の燃料噴射制御システム。
　請求項５において、前記低下処理におけるフィード圧の低下速度は、燃料温度と相関する温度パラメータが低いときより高いときに遅くされる内燃機関の燃料噴射制御システム。
　請求項６において、前記温度パラメータは、冷却水の温度と潤滑油の温度と吸気の温度との少なくとも１つである内燃機関の燃料噴射制御システム。
　請求項５において、前記低下処理におけるフィードの低下速度は、機関負荷が低いときより高いときに遅くされる内燃機関の燃料噴射制御システム。
　請求項１乃至４の何れか１項において、前記低下処理におけるフィード圧の低下速度は、前記積分項の絶対値が小さいときより大きいときに遅くされる内燃機関の燃料噴射制御システム。