JP2007023801A

JP2007023801A - Fuel pressure control device for internal combustion engine

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Publication number: JP2007023801A
Application number: JP2005203227A
Authority: JP
Inventors: Masanao Idogawa; 正直井戸側
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2005-07-12
Filing date: 2005-07-12
Publication date: 2007-02-01

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To calculate a feed forward term used for drive control of a high pressure fuel pump to be an appropriate value of a value intended for previously supplying the corresponding amount of fuel to the fuel amount to be injected from a fuel injection valve. <P>SOLUTION: Depending on the amount of a target fuel pressure PO, the work load of the high pressure fuel pump 4 required for controlling the actual fuel pressure toward the target fuel pressure PO changes, and correspondingly, the appropriate value as the value having the above intention of a feed forward term FF changes. Taking this into consideration, upon calculating the feed forward term FF, not only an indication value Q and the engine speed are considered, but the target fuel pressure PO is also considered. Therefore, even when the appropriate value as the value having the above intention for the feed forward term FF changes according to the amount of the target fuel pressure PO, the calculated feed forward term FF can be changed according to the change of the appropriate value. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、内燃機関の燃料圧力制御装置に関するものである。 The present invention relates to a fuel pressure control device for an internal combustion engine.

内燃機関の燃料圧力制御装置として、例えば特許文献１に示されるように、燃料噴射弁に繋がる燃料配管に向けて燃料を吐出する高圧燃料ポンプを駆動指令値に基づき駆動制御し、その駆動制御を通じて同ポンプからの燃料吐出量を調整することにより、燃料配管内の燃料圧力を目標燃圧に制御するものが知られている。 As a fuel pressure control device for an internal combustion engine, for example, as shown in Patent Document 1, a high-pressure fuel pump that discharges fuel toward a fuel pipe connected to a fuel injection valve is driven based on a drive command value, and through the drive control There is known one that controls the fuel pressure in the fuel pipe to the target fuel pressure by adjusting the fuel discharge amount from the pump.

同装置での燃料圧力制御に用いられる高圧燃料ポンプの駆動指令値は、フィードフォワード項、比例項、及び積分項に基づき算出される。ここで、比例項は、燃料配管内の実際の燃料圧力を目標燃圧に近づけるべく、それら両者の偏差に基づき増減する値である。また、積分項は、上記比例項だけでは除去しきれない実際の燃料圧力と目標燃圧との残留偏差をなくすべく、それら実際の燃料圧力と目標燃圧との偏差を累積して得られる値である。フィードフォワード項は、機関過渡運転時等においても実際の燃料圧力を速やかに目標燃圧に収束させるべく、燃料噴射弁から噴射される燃料量に見合った量の燃料を予め燃料配管に供給することを意図した値である。 A drive command value for a high-pressure fuel pump used for fuel pressure control in the apparatus is calculated based on a feedforward term, a proportional term, and an integral term. Here, the proportional term is a value that increases or decreases based on the deviation between the two in order to bring the actual fuel pressure in the fuel pipe closer to the target fuel pressure. The integral term is a value obtained by accumulating the deviations between the actual fuel pressure and the target fuel pressure in order to eliminate the residual deviation between the actual fuel pressure and the target fuel pressure that cannot be removed by the proportional term alone. . In the feedforward term, in order to quickly converge the actual fuel pressure to the target fuel pressure even during engine transient operation, etc., an amount of fuel corresponding to the amount of fuel injected from the fuel injection valve is supplied to the fuel pipe in advance. This is the intended value.

上記のようにフィードフォワード項、比例項、及び積分項に基づき高圧燃料ポンプの駆動指令値を算出することで、その駆動指令値に基づき高圧燃料ポンプを駆動制御するとき、実際の燃料圧力が速やかに且つ的確に目標燃圧へと制御される。 By calculating the drive command value of the high pressure fuel pump based on the feedforward term, the proportional term, and the integral term as described above, when the drive control of the high pressure fuel pump is performed based on the drive command value, the actual fuel pressure is quickly And precisely controlled to the target fuel pressure.

ここで、駆動指令値に含まれるフィードフォワード項は、上述した意図のもと、燃料噴射弁から噴射される燃料量の指示値に基づき算出される。また、フィードフォワード項を算出する際には、高圧燃料ポンプの燃料吐出効率が機関回転速度に応じて変化する等の理由により、上記指示値に加えて機関回転速度も加味されることとなる。なお、高圧燃料ポンプの燃料吐出効率が機関回転速度に応じて変化するのは、高圧燃料ポンプの駆動が機関回転に基づき行われるためである。 Here, the feedforward term included in the drive command value is calculated based on the indicated value of the amount of fuel injected from the fuel injection valve with the intention described above. Further, when calculating the feedforward term, the engine rotational speed is taken into consideration in addition to the indicated value because the fuel discharge efficiency of the high-pressure fuel pump changes according to the engine rotational speed. The fuel discharge efficiency of the high-pressure fuel pump changes according to the engine rotation speed because the high-pressure fuel pump is driven based on the engine rotation.

上述したようにフィードフォワード項を算出することで、機関回転速度の変化に応じた高圧燃料ポンプの燃料吐出効率の変化等から影響を受けることなく、当該フィードフォワード項を、上記意図を有する値として、適切なものとすることができるようになる。従って、フィードフォワード項等を含む駆動指令値に基づき高圧燃料ポンプを駆動制御し、その駆動制御を通じて同ポンプからの燃料吐出量を調整することにより、機関過渡運転時等においても実際の燃料圧力を目標燃圧に速やかに収束させることが可能になる。
特開２００１−２６３１４４公報 By calculating the feedforward term as described above, the feedforward term is set as a value having the above intention without being affected by a change in the fuel discharge efficiency of the high-pressure fuel pump in accordance with a change in the engine speed. Will be able to be appropriate. Accordingly, the actual fuel pressure is controlled even during engine transient operation by controlling the high pressure fuel pump based on the drive command value including the feed forward term and adjusting the fuel discharge amount from the pump through the drive control. It becomes possible to quickly converge to the target fuel pressure.
JP 2001-263144 A

ところで、上述したように燃料噴射弁から噴射される燃料量の指示値、及び機関回転速度に基づきフィードフォワード項を算出したとしても、そのフィードフォワード項が上記意図を有する値として必ずしも適切な値になるとは限らないことが確認された。 By the way, even if the feedforward term is calculated based on the indicated value of the amount of fuel injected from the fuel injection valve and the engine speed as described above, the feedforward term is not necessarily an appropriate value as the value having the above intention. It was confirmed that this is not always the case.

これは、目標燃圧の大きさによって、その目標燃圧に向けて実際の燃料圧力を制御するのに必要な高圧燃料ポンプの仕事量が変化し、それに応じてフィードフォワード項についての上記適切な値も変化することが関係している。すなわち、このように目標燃圧の大きさによって上記適切な値が変化するのに対し、上述したフィードフォワード項の算出の仕方では、算出されるフィードフォワード項を上記適切な値の変化に対応して変化させることができない。このことが上記不具合の発生原因と推測される。 This is because the amount of work of the high-pressure fuel pump required to control the actual fuel pressure toward the target fuel pressure varies depending on the magnitude of the target fuel pressure, and the appropriate value for the feedforward term is also correspondingly changed. It is related to change. That is, while the appropriate value varies depending on the target fuel pressure, in the above-described method of calculating the feedforward term, the calculated feedforward term corresponds to the change in the appropriate value. It cannot be changed. This is presumed to be the cause of the above-mentioned problems.

従って、目標燃圧の大きさによっては、算出されるフィードフォワード項が上記意図を有する値として不適切になり、フィードフォワード項等を含む駆動指令値に基づき高圧燃料ポンプを駆動制御したとき、実際の燃料圧力を目標燃圧に速やかに収束させることが困難になる。 Therefore, depending on the magnitude of the target fuel pressure, the calculated feedforward term becomes inappropriate as the value having the above intention, and when the high pressure fuel pump is driven and controlled based on the drive command value including the feedforward term etc., It becomes difficult to quickly converge the fuel pressure to the target fuel pressure.

本発明はこのような実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、高圧燃料ポンプの駆動制御に用いられるフィードフォワード項を、燃料噴射弁から噴射される燃料量に見合った量の燃料を予め燃料配管に供給することを意図した値として、適切な値となるよう算出することのできる内燃機関の燃料圧力制御装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and its object is to provide a feed-forward term used for drive control of a high-pressure fuel pump in an amount corresponding to the amount of fuel injected from the fuel injection valve. Is to provide a fuel pressure control device for an internal combustion engine that can be calculated to an appropriate value as a value intended to be supplied to the fuel pipe in advance.

以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明では、内燃機関の燃料噴射弁に繋がる燃料配管に向けて燃料を吐出する高圧燃料ポンプを備え、その高圧燃料ポンプの駆動指令値に含まれるフィードフォワード項を前記燃料噴射弁から噴射される燃料量の指示値及び機関回転速度に基づき算出し、前記駆動指令値に基づく前記高圧燃料ポンプの駆動制御を通じて同ポンプからの燃料吐出量を調整することにより、前記燃料配管内の実際の燃料圧力を前記目標燃圧に制御する内燃機関の燃料圧力制御装置において、前記フィードフォワード項を前記燃料噴射弁から噴射される燃料量の指示値及び前記機関回転速度に加え前記目標燃圧を加味して算出する算出手段を備えた。 In the following, means for achieving the above object and its effects are described.
In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, there is provided a high pressure fuel pump that discharges fuel toward a fuel pipe connected to a fuel injection valve of an internal combustion engine, and a feed included in a drive command value of the high pressure fuel pump. A forward term is calculated based on an instruction value of the fuel amount injected from the fuel injection valve and an engine speed, and a fuel discharge amount from the pump is adjusted through drive control of the high-pressure fuel pump based on the drive command value. In the fuel pressure control apparatus for an internal combustion engine that controls the actual fuel pressure in the fuel pipe to the target fuel pressure, the feedforward term is the indicated value of the amount of fuel injected from the fuel injection valve and the engine speed In addition to the above, a calculation means for calculating the target fuel pressure is provided.

高圧燃料ポンプの駆動指令値に含まれるフィードフォワード項は、燃料噴射弁から噴射される燃料量に見合った量の燃料を予め燃料配管に供給することを意図した値として算出される。こうしたフィードフォワード項の算出を、燃料噴射弁から噴射される燃料量、及び、機関回転速度のみから行うと、そのときの目標燃圧の大きさによっては、算出されたフィードフォワード項が上記意図を有する値として不適切になる。これは、目標燃圧の大きさによって、その目標燃圧に向けて実際の燃料圧力を制御するのに必要な高圧燃料ポンプの仕事量が変化し、それに応じてフィードフォワード項についての適切な値も変化するが、上述したフィードフォワード項の算出の仕方では、上記適切な値の変化に対応して、算出されるフィードフォワード項を変化させられないことが原因である。しかし、上記構成によれば、フィードフォワード項が上記指示値及び機関回転速度に基づき算出されるだけでなく、それらに加えて目標燃圧も加味して算出されるため、目標燃圧の大きさに応じた上記適切な値の変化に対応して、算出されるフィードフォワード項を変化させることができる。従って、算出されるフィードフォワード項は、目標燃圧の大きさの変化から影響を受けることなく、上記意図を有する値として適切な値とされるようになる。そして、このフィードフォワード項が含まれる駆動指令値に基づき高圧燃料ポンプを駆動制御するとき、実際の燃料圧力を目標燃圧に速やかに収束させることができるようになる。 The feedforward term included in the drive command value of the high-pressure fuel pump is calculated as a value intended to supply in advance to the fuel pipe an amount of fuel commensurate with the amount of fuel injected from the fuel injection valve. If such a feedforward term is calculated only from the amount of fuel injected from the fuel injection valve and the engine speed, the calculated feedforward term has the above intention depending on the target fuel pressure at that time. It becomes inappropriate as a value. This is because the work of the high-pressure fuel pump required to control the actual fuel pressure toward the target fuel pressure changes according to the target fuel pressure, and the appropriate value for the feedforward term changes accordingly. However, the above-described method of calculating the feedforward term is because the calculated feedforward term cannot be changed in response to the change in the appropriate value. However, according to the above configuration, the feedforward term is calculated not only based on the instruction value and the engine speed, but also in consideration of the target fuel pressure in addition to the above, and according to the target fuel pressure. Further, the calculated feedforward term can be changed corresponding to the change in the appropriate value. Therefore, the calculated feed-forward term becomes an appropriate value as the value having the above intention without being affected by the change in the target fuel pressure. When the high pressure fuel pump is driven and controlled based on the drive command value including this feedforward term, the actual fuel pressure can be quickly converged to the target fuel pressure.

請求項２記載の発明では、請求項１記載の発明において、前記算出手段は、前記目標燃圧が大になるほど前記フィードフォワード項を増加させるとともに、前記目標燃圧が小になるほど前記フィードフォワード項を減少させるものとした。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the calculating means increases the feedforward term as the target fuel pressure increases, and decreases the feedforward term as the target fuel pressure decreases. It was supposed to be

目標燃圧が大となるほど、実際の燃料圧力を目標燃圧に制御するのに必要な高圧燃料ポンプの仕事量が大となり、それに応じてフィードフォワード項における上記意図を有する値としての適切な値は大となる。また、目標燃圧が小となるほど、実際の燃料圧力を目標燃圧に制御するのに必要な高圧燃料ポンプの仕事量が小さくてすみ、それに応じてフィードフォワード項における上記意図を有する値としての適切な値は小となる。上記構成によれば、目標燃圧が大になるほどフィードフォワード項を増加させ、目標燃圧が小になるほどフィードフォワード項を減少させることができるため、目標燃圧の大きさに応じてフィードフォワード項における上記適切な値が変化する際、その適切な値の変化に対応して、算出されるフィードフォワード項を的確に変化させることができる。 The higher the target fuel pressure, the greater the workload of the high-pressure fuel pump required to control the actual fuel pressure to the target fuel pressure, and accordingly, the appropriate value as the value having the above intention in the feedforward term is large. It becomes. In addition, the smaller the target fuel pressure, the smaller the work of the high-pressure fuel pump required to control the actual fuel pressure to the target fuel pressure, and accordingly, the appropriate value as the value having the above intention in the feedforward term. The value is small. According to the above configuration, the feedforward term can be increased as the target fuel pressure increases, and the feedforward term can be decreased as the target fuel pressure decreases. When the correct value changes, the calculated feedforward term can be accurately changed in response to the change of the appropriate value.

請求項３記載の発明では、請求項１又は２記載の発明において、前記算出手段は、前記指示値に対し係数を乗算することにより前記フィードフォワード項を算出し、前記係数を機関回転速度及び目標燃圧に応じて可変とするものとした。 According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, the calculating means calculates the feedforward term by multiplying the indicated value by a coefficient, and the coefficient is used as an engine speed and a target. It was supposed to be variable according to the fuel pressure.

上記構成によれば、係数を目標燃圧に応じて変化させることで、その係数を指示値に乗算して得られるフィードフォワード項を、目標燃圧に応じて的確に変化させることができるようになる。 According to the above configuration, by changing the coefficient according to the target fuel pressure, the feedforward term obtained by multiplying the indicated value by the coefficient can be accurately changed according to the target fuel pressure.

請求項４記載の発明では、請求項１〜３のいずれか一項に記載の発明において、前記算出手段は、前記フィードフォワード項を算出するに際し、前記指示値として機関負荷に応じて求められるベース値に対し各種補正を加えて得られたものを用いることを要旨とした。 According to a fourth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to third aspects, the calculation means calculates the feedforward term based on an engine load as the indicated value. The gist is to use what was obtained by adding various corrections to the value.

燃料噴射弁から噴射される燃料量は機関負荷や各種補正に応じて変わってくるため、燃料噴射弁から噴射される燃料量に見合った量の燃料を予め燃料配管に供給することを意図した値として算出されるフィードフォワード項も、上記機関負荷や各種補正に応じて変化させる必要がある。上記構成によれば、フィードフォワード項の算出に用いられる指示値、すなわち燃料噴射弁から噴射される燃料量の指示値が機関負荷に応じて求められるベース値に対し各種補正を加えることによって求められる。従って、算出されるフィードフォワード項を、機関負荷及び各種補正に応じて変化させることができ、同フィードフォワード項を上記意図を有する値として適切な値とすることができる。 Since the amount of fuel injected from the fuel injector varies depending on the engine load and various corrections, a value intended to supply in advance to the fuel pipe an amount of fuel commensurate with the amount of fuel injected from the fuel injector. The feedforward term calculated as follows also needs to be changed according to the engine load and various corrections. According to the above configuration, the instruction value used for calculating the feedforward term, that is, the instruction value for the amount of fuel injected from the fuel injection valve is obtained by applying various corrections to the base value obtained according to the engine load. . Therefore, the calculated feedforward term can be changed according to the engine load and various corrections, and the feedforward term can be set to an appropriate value as the value having the above intention.

以下、本発明を自動車用の筒内噴射式内燃機関に適用した一実施形態を図１〜図６に従って説明する。
図１は、上記内燃機関の燃料供給系全体を示す略図である。同図に示されるように、この燃料供給系には、燃料タンク１から燃料を送り出すフィードポンプ２と、そのフィードポンプ２によって送り出された燃料を加圧して内燃機関の燃料噴射弁３に繋がるデリバリパイプ１３に向けて吐出する高圧燃料ポンプ４とが設けられている。 Hereinafter, an embodiment in which the present invention is applied to an in-cylinder injection internal combustion engine for an automobile will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 is a schematic diagram showing the entire fuel supply system of the internal combustion engine. As shown in the figure, the fuel supply system includes a feed pump 2 for sending fuel from a fuel tank 1 and a delivery for pressurizing the fuel sent by the feed pump 2 to connect to the fuel injection valve 3 of the internal combustion engine. A high-pressure fuel pump 4 that discharges toward the pipe 13 is provided.

上記高圧燃料ポンプ４は、内燃機関のカムシャフト５に取り付けられたカム６の回転及びコイルスプリング７の付勢力に基づき、シリンダ９内で往復移動するプランジャ８を備えている。また、高圧燃料ポンプ４には、プランジャ８及びシリンダ９により区画されて同プランジャ８の往復移動に伴い容積の変化する加圧室１０が形成されている。そして、上記カム６の回転に伴い、プランジャ８が加圧室１０を拡大する方向に移動する吸入行程と、同プランジャ８が加圧室１０を縮小する方向に移動する圧送行程とが、交互に繰り返される。上記吸入行程はフィードポンプ２からの燃料が吸入通路１１を介して加圧室１０に吸入される行程であり、上記圧送行程は加圧室１０内の燃料が加圧されて吐出通路１２に吐出される行程である。この圧送行程で高圧燃料ポンプ４から吐出された高圧燃料は、吐出通路１２を介して、燃料噴射弁３に燃料を分配するためのデリバリパイプ１３に供給される。 The high-pressure fuel pump 4 includes a plunger 8 that reciprocates in a cylinder 9 based on the rotation of a cam 6 attached to a camshaft 5 of an internal combustion engine and the urging force of a coil spring 7. Further, the high-pressure fuel pump 4 is formed with a pressurizing chamber 10 which is partitioned by a plunger 8 and a cylinder 9 and whose volume changes as the plunger 8 reciprocates. As the cam 6 rotates, the suction stroke in which the plunger 8 moves in the direction of expanding the pressurizing chamber 10 and the pressure feeding stroke in which the plunger 8 moves in the direction of reducing the pressurizing chamber 10 are alternately performed. Repeated. The suction stroke is a stroke in which the fuel from the feed pump 2 is sucked into the pressurizing chamber 10 through the suction passage 11. The pressure feeding stroke is the fuel in the pressurizing chamber 10 being pressurized and discharged into the discharge passage 12. Is the process. The high-pressure fuel discharged from the high-pressure fuel pump 4 in this pumping stroke is supplied to the delivery pipe 13 for distributing the fuel to the fuel injection valve 3 through the discharge passage 12.

高圧燃料ポンプ４には、吸入通路１１と加圧室１０との間を連通・遮断すべく開閉動作する電磁スピル弁１４が設けられている。この電磁スピル弁１４は、電磁ソレノイド１５を備え、同ソレノイド１５への電圧印加を制御することにより開閉動作するものである。即ち、電磁ソレノイド１５に対する通電が停止された状態にあっては、電磁スピル弁１４がコイルスプリング１７の付勢力によって開き、吸入通路１１と加圧室１０とが連通した状態になる。また、電磁ソレノイド１５に対する通電が行われると、電磁スピル弁１４がコイルスプリング１７の付勢力に抗して閉弁され、吸入通路１１と加圧室１０とが遮断された状態になる。 The high-pressure fuel pump 4 is provided with an electromagnetic spill valve 14 that opens and closes so as to communicate and block between the suction passage 11 and the pressurizing chamber 10. The electromagnetic spill valve 14 includes an electromagnetic solenoid 15 and opens and closes by controlling voltage application to the solenoid 15. In other words, in the state where the energization to the electromagnetic solenoid 15 is stopped, the electromagnetic spill valve 14 is opened by the urging force of the coil spring 17 and the suction passage 11 and the pressurizing chamber 10 are in communication with each other. When the electromagnetic solenoid 15 is energized, the electromagnetic spill valve 14 is closed against the biasing force of the coil spring 17 and the suction passage 11 and the pressurizing chamber 10 are shut off.

そして、高圧燃料ポンプ４において、吸入行程では電磁スピル弁１４が開弁され、これにより吸入通路１１から加圧室１０内への燃料の流入が許可される。また、圧送行程においては、電磁スピル弁１４が所定の期間だけ閉弁されることになり、同スピル弁１４の開弁中は加圧室１０内の燃料が吸入通路１１に溢流し、同スピル弁１４の閉弁中は上記溢流が禁止される。このように燃料の溢流が禁止されているとき、加圧室１０内の燃料が加圧された状態で吐出通路１２に吐出される。従って、圧送行程での電磁スピル弁１４の閉弁時間を制御し、加圧室１０から吸入通路１１に溢流される燃料の量を調節することで、高圧燃料ポンプ４の燃料吐出量を調節することができる。 In the high-pressure fuel pump 4, the electromagnetic spill valve 14 is opened during the intake stroke, thereby permitting fuel to flow from the intake passage 11 into the pressurizing chamber 10. In the pressure feed stroke, the electromagnetic spill valve 14 is closed only for a predetermined period, and the fuel in the pressurizing chamber 10 overflows into the suction passage 11 while the spill valve 14 is opened, and the spill The overflow is prohibited while the valve 14 is closed. Thus, when the overflow of the fuel is prohibited, the fuel in the pressurizing chamber 10 is discharged into the discharge passage 12 in a pressurized state. Therefore, the fuel discharge amount of the high-pressure fuel pump 4 is adjusted by controlling the valve closing time of the electromagnetic spill valve 14 in the pressure feed stroke and adjusting the amount of fuel overflowing from the pressurizing chamber 10 to the suction passage 11. be able to.

こうした高圧燃料ポンプ４の駆動制御は、内燃機関に搭載された各種機器の制御を行う電子制御装置１８により実施される。電子制御装置１８は、上記制御に係る各種演算を実行するＣＰＵ、その制御に必要なプログラムやデータの記憶されたＲＯＭ、ＣＰＵの演算結果が一時的に記憶されるＲＡＭ、外部との間で信号を入出力するための入出力ポート等を備えて構成されている。 Such drive control of the high-pressure fuel pump 4 is performed by an electronic control unit 18 that controls various devices mounted on the internal combustion engine. The electronic control unit 18 includes a CPU that executes various calculations related to the above control, a ROM that stores programs and data necessary for the control, a RAM that temporarily stores the calculation results of the CPU, and signals between the outside Are provided with an input / output port and the like.

電子制御装置１８の入力ポートには、以下に示されるセンサを含む各種センサが接続されている。
・デリバリパイプ１３内の燃料圧力（燃料噴射弁３に供給される燃料の圧力）を検出する燃圧センサ１９。 Various sensors including the following sensors are connected to the input port of the electronic control unit 18.
A fuel pressure sensor 19 that detects fuel pressure in the delivery pipe 13 (pressure of fuel supplied to the fuel injection valve 3).

・内燃機関のクランクシャフトの回転に対応した信号を出力し、機関回転速度の検出等に用いられるクランクポジションセンサ２０。
・内燃機関のカムシャフト５の回転に対応して、同シャフト５の回転位置に対応した信号を出力するカムポジションセンサ２１。 A crank position sensor 20 that outputs a signal corresponding to the rotation of the crankshaft of the internal combustion engine and is used for detection of the engine rotation speed and the like.
A cam position sensor 21 that outputs a signal corresponding to the rotational position of the shaft 5 in response to the rotation of the cam shaft 5 of the internal combustion engine.

・自動車の運転者によって踏み込み操作されるアクセルペダルの踏み込み量（アクセル踏込量）を検出するアクセルポジションセンサ２２。
・内燃機関のスロットルバルブの開度（スロットル開度）を検出するスロットルポジションセンサ２３。 An accelerator position sensor 22 that detects the amount of depression of the accelerator pedal (accelerator depression amount) that is depressed by the driver of the automobile.
A throttle position sensor 23 that detects the opening (throttle opening) of the throttle valve of the internal combustion engine.

・内燃機関の燃焼室に吸入される空気の流量（吸入空気流量）を検出するエアフローメータ２４。
電子制御装置１８の出力ポートには、燃料噴射弁３や電磁スピル弁１４といった各種機器の駆動回路が接続されている。 An air flow meter 24 that detects the flow rate of air taken into the combustion chamber of the internal combustion engine (intake air flow rate).
Drive circuits of various devices such as the fuel injection valve 3 and the electromagnetic spill valve 14 are connected to the output port of the electronic control unit 18.

電子制御装置１８は、上記各種センサからの検出信号により把握される機関運転状態に応じて、上記出力ポートに接続された各種機器の駆動回路に指令信号を出力し、それら機器の制御を実行する。こうして内燃機関の燃料噴射量制御、及び、デリバリパイプ１３内の燃料圧力制御といった各種制御が電子制御装置１８により実施される。 The electronic control unit 18 outputs a command signal to the drive circuit of various devices connected to the output port in accordance with the engine operation state grasped by the detection signals from the various sensors, and executes control of those devices. . In this way, various controls such as the fuel injection amount control of the internal combustion engine and the fuel pressure control in the delivery pipe 13 are performed by the electronic control unit 18.

ここで、上記燃料噴射量制御では、燃料噴射弁３から噴射される燃料量の指示値Ｑを例えば以下の式（１）に基づき算出し、その指示値Ｑに基づき燃料噴射弁３を駆動制御して当該指示値Ｑに対応する量の燃料を燃料噴射弁３から噴射させることによって実現される。 Here, in the fuel injection amount control, an instruction value Q of the fuel amount injected from the fuel injection valve 3 is calculated based on, for example, the following equation (1), and the fuel injection valve 3 is driven and controlled based on the instruction value Q. This is realized by injecting an amount of fuel corresponding to the indicated value Q from the fuel injection valve 3.

Ｑ＝ＫＬ・Ｈ・Ｑmax …（１）
Ｑ：指示値
ＫＬ：負荷率
Ｈ：補正係数
Ｑmax ：全負荷噴射量
式（１）で用いられる全負荷噴射量Ｑmax は、最大機関負荷（全負荷）時に燃料噴射弁３から噴射すべき燃料量の理論値であって、内燃機関に応じて予め定められる固定値である。また、式（１）の負荷率ＫＬは、最大機関負荷に対する現在の負荷割合を示す値であって、内燃機関の１サイクル当たりに燃焼室に吸入される空気の量に基づき算出される。なお、この空気の量は、アクセル踏込量、スロットル開度、及び吸入空気流量といったパラメータ、並びに、機関回転速度に基づき求められる。この負荷率ＫＬと全負荷噴射量Ｑmax とを乗算した値「ＫＬ・Ｑmax 」は、指示値Ｑのベース値であって、機関負荷に対応した値ということになる。また、式（１）の補正係数Ｈは、上記ベース値「ＫＬ・Ｑmax 」に対し各種補正を加えるためのものであり、当該補正のために機関運転状態に応じて増減される。 Q = KL · H · Qmax (1)
Q: indicated value
KL: Load factor
H: Correction coefficient
Qmax: Full load injection amount The full load injection amount Qmax used in the equation (1) is a theoretical value of the fuel amount to be injected from the fuel injection valve 3 at the maximum engine load (full load), and depends on the internal combustion engine. It is a fixed value determined in advance. Further, the load factor KL of the equation (1) is a value indicating the current load ratio with respect to the maximum engine load, and is calculated based on the amount of air taken into the combustion chamber per cycle of the internal combustion engine. The amount of air is obtained based on parameters such as the accelerator depression amount, the throttle opening, the intake air flow rate, and the engine speed. A value “KL · Qmax” obtained by multiplying the load factor KL and the total load injection amount Qmax is a base value of the instruction value Q and corresponds to the engine load. Further, the correction coefficient H in the equation (1) is for applying various corrections to the base value “KL · Qmax”, and is increased or decreased according to the engine operating state for the correction.

上記デリバリパイプ１３内の燃料圧力制御は、高圧燃料ポンプ４を駆動する際の駆動指令値であるポンプデューティＤＴに基づき同ポンプ４を駆動制御し、その駆動制御を通じて同ポンプ４からの燃料吐出量を調整することによって実現される。より詳しくは、ポンプデューティＤＴに基づき高圧燃料ポンプ４の圧送行程中における電磁スピル弁１４の閉弁時間が制御され、これにより高圧燃料ポンプ４からの燃料吐出量が調整されてデリバリパイプ１３内の燃料圧力が制御されるようになる。 The fuel pressure in the delivery pipe 13 is controlled by driving the pump 4 based on a pump duty DT that is a drive command value for driving the high-pressure fuel pump 4, and the amount of fuel discharged from the pump 4 through the drive control. It is realized by adjusting. More specifically, the valve closing time of the electromagnetic spill valve 14 during the pumping stroke of the high-pressure fuel pump 4 is controlled based on the pump duty DT, thereby adjusting the fuel discharge amount from the high-pressure fuel pump 4 and The fuel pressure is controlled.

ここで、上記ポンプデューティＤＴについて図２を参照して説明する。
この図は、高圧燃料ポンプ４のプランジャ８をリフトさせるカム６のカム角の変化に対し、そのプランジャ８のリフト量がどのように変化するかを示すグラフである。同図において、「θ0 」は高圧燃料ポンプ４の圧送行程全体に対応するカム６のカム角度（最大カム角度）を表し、「θ」上記圧送行程中における電磁スピル弁１４の閉弁時間の目標値に対応するカム６のカム角度（目標カム角度）を表している。上記ポンプデューティＤＴは、最大カム角度θ0 に対する目標カム角度θの割合を示すものであり、０〜１００％という値の間で変化するものである。 Here, the pump duty DT will be described with reference to FIG.
This figure is a graph showing how the lift amount of the plunger 8 changes with respect to the change of the cam angle of the cam 6 that lifts the plunger 8 of the high-pressure fuel pump 4. In the figure, “θ 0” represents the cam angle (maximum cam angle) of the cam 6 corresponding to the entire pumping stroke of the high-pressure fuel pump 4, and “θ” is the target of the valve closing time of the electromagnetic spill valve 14 during the pumping stroke. The cam angle (target cam angle) of the cam 6 corresponding to the value is represented. The pump duty DT indicates the ratio of the target cam angle θ to the maximum cam angle θ0, and varies between 0 and 100%.

このポンプデューティＤＴが「０％」に近づくほど、同ポンプデューティＤＴに基づいて制御される電磁スピル弁１４の圧送行程中における閉弁時間が短くなる。その結果、高圧燃料ポンプ４からの燃料吐出量が少なくなり、デリバリパイプ１３の燃料圧力が低下する。逆に、ポンプデューティＤＴが「１００％に近づくほど、同ポンプデューティＤＴに基づいて制御される電磁スピル弁１４の圧送行程中における閉弁時間が短くなる。その結果、高圧燃料ポンプ４からの燃料吐出量が多くなり、デリバリパイプ１３の燃料圧力が上昇する。 The closer this pump duty DT is to "0%", the shorter the valve closing time during the pumping stroke of the electromagnetic spill valve 14 controlled based on the pump duty DT. As a result, the amount of fuel discharged from the high-pressure fuel pump 4 decreases, and the fuel pressure in the delivery pipe 13 decreases. Conversely, the closer the pump duty DT is to “100%, the shorter the valve closing time during the pumping stroke of the electromagnetic spill valve 14 controlled based on the pump duty DT. As a result, the fuel from the high-pressure fuel pump 4 is reduced. The discharge amount increases and the fuel pressure in the delivery pipe 13 increases.

次に、ポンプデューティＤＴの算出手順について説明する。
ポンプデューティＤＴは、フィードフォワード項ＦＦ、比例項ＤＴp 、及び積分項ＤＴi に基づき、以下の式（２）を用いて算出される。 Next, a procedure for calculating the pump duty DT will be described.
The pump duty DT is calculated using the following equation (2) based on the feedforward term FF, the proportional term DTp, and the integral term DTi.

ＤＴ＝ＦＦ＋ＤＴp ＋ＤＴi …（２）
ＤＴ：ポンプデューティ
ＦＦ：フィードフォワード項
ＤＴp ：比例項
ＤＴi ：積分項
この式（１）で用いられるフィードフォワード項ＦＦ、比例項ＤＴp 、及び積分項ＤＴi については、それぞれ次のようにして算出される。 DT = FF + DTp + DTi (2)
DT: Pump duty
FF: Feed forward term
DTp: proportional term
DTi: integral term The feedforward term FF, proportional term DTp, and integral term DTi used in this equation (1) are calculated as follows.

［比例項ＤＴp ］
比例項ＤＴp は、燃圧センサ１９によって検出されるデリバリパイプ１３内の実際の燃料圧力Ｐを、機関運転状態に基づき算出される目標燃圧Ｐ0 に近づけるべく、それら両者の偏差（圧力差）に基づき増減する値である。この比例項ＤＴp の算出として具体的には、燃料圧力Ｐ及び目標燃圧Ｐ0 等に基づき以下の式（３）を用いて当該比例項ＤＴp の算出が行われる。 [Proportional term DTp]
The proportional term DTp increases or decreases based on the deviation (pressure difference) between the two so that the actual fuel pressure P in the delivery pipe 13 detected by the fuel pressure sensor 19 approaches the target fuel pressure P0 calculated based on the engine operating state. The value to be Specifically, the proportional term DTp is calculated using the following equation (3) based on the fuel pressure P, the target fuel pressure P0, and the like.

ＤＴp ＝Ｋ２・（Ｐ0 −Ｐ） …（３）
ＤＴp ：比例項
Ｋ２：係数
Ｐ0 ：目標燃圧
Ｐ：実際の燃料圧力
この式（３）の係数Ｋ２は、実際の燃料圧力Ｐと目標燃圧Ｐ0 との圧力差「Ｐ0 −Ｐ」というパラメータを、ポンプデューティＤＴに対応するパラメータへと変換するためのものである。 DTp = K2 · (P0−P) (3)
DTp: proportional term
K2: coefficient
P0: Target fuel pressure
P: Actual fuel pressure The coefficient K2 in this equation (3) is used to convert the parameter "P0 -P" between the actual fuel pressure P and the target fuel pressure P0 into a parameter corresponding to the pump duty DT. belongs to.

また、式（３）で用いられる目標燃圧Ｐ0 は機関負荷及び機関回転速度に基づき算出される。なお、ここでの機関負荷としては、内燃機関の１サイクル当たりに燃焼室に吸入される空気の量が用いられることとなる。そして、上記のように算出された目標燃圧Ｐ0 については、図３に示されるように、機関負荷が大となるほど大きい値になるとともに、機関回転速度が大となるほど大きい値となる。 Further, the target fuel pressure P0 used in the equation (3) is calculated based on the engine load and the engine speed. As the engine load here, the amount of air taken into the combustion chamber per cycle of the internal combustion engine is used. As shown in FIG. 3, the target fuel pressure P0 calculated as described above increases as the engine load increases and increases as the engine speed increases.

なお、機関負荷が大となるほど目標燃圧Ｐ0 を大きい値にしているのは、機関負荷が大となるほど燃料噴射弁３からの燃料噴射量が多くなってデリバリパイプ１３内に存在する燃料が多く消費されることから、それに対応してデリバリパイプ１３への燃料供給量を多くする必要があるためである。一方、機関回転速度が大となるほど目標燃圧Ｐ0 を大きい値にしているのは、機関回転速度が大となるほど内燃機関の１サイクル中における燃料噴射弁３からの燃料噴射が可能な期間が短くなることに対応して、より短時間で指示値Ｑ分の燃料を燃料噴射弁３から噴射できるようデリバリパイプ１３内の燃料圧力を高めておくためである。 The target fuel pressure P0 is increased as the engine load increases because the fuel injection amount from the fuel injection valve 3 increases as the engine load increases, and the fuel present in the delivery pipe 13 increases. This is because the amount of fuel supplied to the delivery pipe 13 needs to be increased correspondingly. On the other hand, the target fuel pressure P0 is set to a larger value as the engine speed increases. The period during which fuel injection from the fuel injection valve 3 during one cycle of the internal combustion engine can be performed becomes shorter as the engine speed increases. Correspondingly, the fuel pressure in the delivery pipe 13 is increased so that fuel for the indicated value Q can be injected from the fuel injection valve 3 in a shorter time.

式（３）から分かるように、実際の燃料圧力Ｐが目標燃圧Ｐ0 よりも低い状態にあっては、その目標燃圧Ｐ0 に対し実際の燃料圧力Ｐが低くなるほど、比例項ＤＴp は大きい値になり、ポンプデューティＤＴを１００％側に変化させることになる。従って、この場合には高圧燃料ポンプ４の圧送行程中における電磁スピル弁１４の閉弁時間が長くなって同ポンプ４の燃料吐出量が多くされ、実際の燃料圧力Ｐが目標燃圧Ｐ0 に向けて上昇させられる。一方、実際の燃料圧力Ｐが目標燃圧Ｐ0 よりも高い状態にあっては、その目標燃圧Ｐ0 に対し実際の燃料圧力Ｐが高くなるほど、比例項ＤＴp は小さい値になり、ポンプデューティＤＴを０％側に変化させることになる。従って、この場合には高圧燃料ポンプ４の圧送行程中における電磁スピル弁１４の閉弁時間が短くなって同ポンプ４の燃料吐出量が少なくされ、実際の燃料圧力Ｐが目標燃圧Ｐ0 に向けて低下させられる。 As can be seen from the equation (3), when the actual fuel pressure P is lower than the target fuel pressure P0, the proportional term DTp becomes larger as the actual fuel pressure P becomes lower than the target fuel pressure P0. The pump duty DT is changed to the 100% side. Accordingly, in this case, the closing time of the electromagnetic spill valve 14 during the pumping stroke of the high-pressure fuel pump 4 becomes longer, the fuel discharge amount of the pump 4 is increased, and the actual fuel pressure P is directed toward the target fuel pressure P0. Raised. On the other hand, if the actual fuel pressure P is higher than the target fuel pressure P0, the proportional term DTp becomes smaller as the actual fuel pressure P becomes higher than the target fuel pressure P0, and the pump duty DT is reduced to 0%. Will change to the side. Therefore, in this case, the closing time of the electromagnetic spill valve 14 during the pumping stroke of the high-pressure fuel pump 4 is shortened, the fuel discharge amount of the pump 4 is reduced, and the actual fuel pressure P is directed toward the target fuel pressure P0. Reduced.

［積分項ＤＴi ］
積分項ＤＴi は、上記比例項ＤＴp だけでは除去しきれない実際の燃料圧力Ｐと目標燃圧Ｐ0 との残留偏差をなくすべく、それら燃料圧力Ｐと目標燃圧Ｐ0 との偏差を累積して得られる値である。この積分項ＤＴi の算出として具体的には、前回の積分項ＤＴi 、燃料圧力Ｐ及び目標燃圧Ｐ0 等に基づき以下の式（４）を用いて積分項ＤＴi の算出が行われる。 [Integration term DTi]
The integral term DTi is a value obtained by accumulating the deviation between the fuel pressure P and the target fuel pressure P0 in order to eliminate the residual deviation between the actual fuel pressure P and the target fuel pressure P0 that cannot be removed by the proportional term DTp alone. It is. Specifically, the integral term DTi is calculated using the following equation (4) based on the previous integral term DTi, fuel pressure P, target fuel pressure P0, and the like.

ＤＴi ＝前回のＤＴi ＋Ｋ２・（Ｐ0 −Ｐ） …（４）
ＤＴi ：積分項
Ｋ２：係数
Ｐ0 ：目標燃圧
Ｐ：実際の燃料圧力
なお、式（４）の係数Ｋ３としては、上述した式（２）の係数Ｋ２よりも小さい値が用いられる。 DTi = previous DTi + K2.multidot. (P0-P) (4)
DTi: integral term
K2: coefficient
P0: Target fuel pressure
P: Actual fuel pressure As the coefficient K3 in the equation (4), a value smaller than the coefficient K2 in the equation (2) described above is used.

式（４）から分かるように、積分項ＤＴi には実際の燃料圧力Ｐと目標燃圧Ｐ0 との偏差「Ｐ0 −Ｐ」に係数Ｋ３を乗算した値が加算されてゆくことになる。従って、実際の燃料圧力Ｐが目標燃圧Ｐ0 よりも低い値である間については、積分項ＤＴi が偏差「Ｐ0−Ｐ」を累積した値として徐々に大きい値へと更新され、その積分項ＤＴi によってポンプデューティＤＴが１００％側に変化させられる。実際の燃料圧力Ｐが目標燃圧Ｐ0 よりも高い値である間については、積分項ＤＴi が偏差「Ｐ0−Ｐ」を累積した値として徐々に小さい値へと更新され、その積分項ＤＴi によってポンプデューティＤＴが０％側に変化させられる。以上のように、積分項ＤＴi に基づきポンプデューティＤＴを変化させ、それに応じて高圧燃料ポンプ４の圧送行程中における電磁スピル弁１４の閉弁時間を調整することで、同比例項ＤＴp では除去しきれない実際の燃料圧力Ｐと目標燃圧Ｐ0 との残留偏差をなくすことが可能になる。 As can be seen from the equation (4), the integral term DTi is added with a value obtained by multiplying the deviation "P0 -P" between the actual fuel pressure P and the target fuel pressure P0 by the coefficient K3. Therefore, as long as the actual fuel pressure P is lower than the target fuel pressure P0, the integral term DTi is gradually updated to a larger value as a cumulative value of the deviation "P0-P". The pump duty DT is changed to 100%. While the actual fuel pressure P is higher than the target fuel pressure P0, the integral term DTi is gradually updated to a smaller value as a cumulative value of the deviation "P0-P". DT is changed to 0%. As described above, the proportional duty DTp is removed by changing the pump duty DT based on the integral term DTi and adjusting the closing time of the electromagnetic spill valve 14 during the pumping stroke of the high-pressure fuel pump 4 accordingly. It is possible to eliminate the residual deviation between the actual fuel pressure P and the target fuel pressure P0 that cannot be achieved.

［フィードフォワード項ＦＦ］
フィードフォワード項ＦＦは、機関過渡運転時等においても実際の燃料圧力Ｐを速やかに目標燃圧Ｐ0 に収束させるべく、燃料噴射弁３から噴射される燃料量に見合った量の燃料を予めデリバリパイプ１３に供給することを意図した値である。このフィードフォワード項ＦＦの算出として具体的には、上述した意図のもと、燃料噴射弁から噴射される燃料量の指示値Ｑ等に基づき以下の式（５）を用いてフィードフォワード項ＦＦの算出が行われる。 [Feed forward term FF]
The feed-forward term FF supplies in advance a delivery pipe 13 with an amount of fuel commensurate with the amount of fuel injected from the fuel injection valve 3 in order to quickly converge the actual fuel pressure P to the target fuel pressure P0 even during engine transient operation or the like. The value is intended to be supplied to Specifically, the feedforward term FF is calculated using the following formula (5) based on the indicated value Q of the fuel amount injected from the fuel injection valve based on the above-described intention. Calculation is performed.

ＦＦ＝Ｑ・Ｋ１ …（５）
ＦＦ：フィードフォワード項
Ｑ：燃料噴射弁から噴射される燃料量の指示値
Ｋ１：係数
なお、式（５）の係数Ｋ１は、指示値Ｑという燃料噴射量に対応するパラメータをポンプデューティＤＴに対応するパラメータへと変換するためのものであり、機関回転速度に応じて可変設定される。この係数Ｋ１を機関回転速度に応じて変化させるのは、内燃機関の回転に基づき動作する高圧燃料ポンプ４の燃料吐出効率が機関回転速度に応じて変化することを考慮し、こうしたの燃料吐出効率の変化等が生じたとしても、フィードフォワード項ＦＦが上述した意図を有する値として適正な値となるようにするためである。 FF = Q · K1 (5)
FF: Feed forward term
Q: Indicated value of the amount of fuel injected from the fuel injection valve
K1: Coefficient The coefficient K1 in the equation (5) is for converting the parameter corresponding to the fuel injection amount of the instruction value Q into a parameter corresponding to the pump duty DT, and is variable according to the engine speed. Is set. The coefficient K1 is changed according to the engine rotational speed in consideration of the fact that the fuel discharge efficiency of the high-pressure fuel pump 4 that operates based on the rotation of the internal combustion engine changes according to the engine rotational speed. This is for the feedforward term FF to be an appropriate value as the above-described intention even if the change in the value occurs.

上述した比例項ＤＴp 、積分項ＤＴi 、及びフィードフォワード項ＦＦに基づきポンプデューティＤＴを算出することで、そのポンプデューティＤＴに基づき高圧燃料ポンプ４を駆動制御したとき、実際の燃料圧力Ｐを速やかに且つ的確に目標燃圧Ｐ0 へと制御することができるようになる。 By calculating the pump duty DT based on the proportional term DTp, the integral term DTi, and the feedforward term FF described above, when the high pressure fuel pump 4 is driven and controlled based on the pump duty DT, the actual fuel pressure P is quickly determined. And it becomes possible to control to the target fuel pressure P0 accurately.

次に、ポンプデューティＤＴにフィードフォワード項ＦＦを含めた場合の効果について、含めない場合との比較のもと、図４のタイムチャートを参照して説明する。
同図の実線は、フィードフォワード項ＦＦを含めずにポンプデューティＤＴを算出し、そのポンプデューティＤＴに基づき高圧燃料ポンプ４を駆動制御した場合の目標燃圧Ｐ0 に対する実際の燃料圧力Ｐの推移を示している。この場合、燃料噴射弁３からの燃料噴射に基づきデリバリパイプ１３内の燃料が消費され、その分だけ燃料圧力Ｐが目標燃圧Ｐ0 に対し低下した後、それら両者の偏差「Ｐ0 −Ｐ」が比例項ＤＴp 等に反映される。そして、その比例項ＤＴp での上記偏差「Ｐ0 −Ｐ」の反映分だけ、高圧燃料ポンプ４の燃料吐出量が多くなり、実際の燃料圧力Ｐが目標燃圧Ｐ0 に向けて近づけられる。 Next, the effect when the feed-forward term FF is included in the pump duty DT will be described with reference to the time chart of FIG. 4 in comparison with the case where it is not included.
The solid line in the figure shows the transition of the actual fuel pressure P with respect to the target fuel pressure P0 when the pump duty DT is calculated without including the feed forward term FF and the high pressure fuel pump 4 is driven and controlled based on the pump duty DT. ing. In this case, the fuel in the delivery pipe 13 is consumed based on the fuel injection from the fuel injection valve 3, and after the fuel pressure P has decreased by a corresponding amount to the target fuel pressure P0, the deviation "P0 -P" between them is proportional. It is reflected in the term DTp and the like. Then, the amount of fuel discharged from the high-pressure fuel pump 4 is increased by an amount corresponding to the deviation “P0−P” in the proportional term DTp, and the actual fuel pressure P is brought closer to the target fuel pressure P0.

ただし、この場合は燃料噴射弁３からの燃料噴射が行われた後、それに起因して燃料圧力Ｐが変化してからでないと、燃料圧力Ｐを目標燃圧Ｐ0 に制御するための高圧燃料ポンプ４からの燃料吐出量増量がなされず、目標燃圧Ｐ0 に対する燃料圧力Ｐの収束性が悪くなる。このため、燃料噴射弁３からの燃料噴射毎に燃料圧力Ｐが目標燃圧Ｐ0 に対して乱れることになり、特に機関過渡運転時など燃料噴射弁３からの燃料噴射量に大きな変化が生じやすい状況のもとでは、上記燃料圧力Ｐの目標燃圧Ｐ0 に対する乱れが大きくなる傾向がある。こうした燃料圧力Ｐの目標燃圧Ｐ0 に対する乱れについては、フィードフォワード項ＦＦを含めてポンプデューティＤＴを算出することで抑制されるようになる。 However, in this case, after the fuel injection from the fuel injection valve 3 is performed, the high pressure fuel pump 4 for controlling the fuel pressure P to the target fuel pressure P0 must be changed after the fuel pressure P changes. Thus, the fuel discharge amount is not increased, and the convergence of the fuel pressure P with respect to the target fuel pressure P0 is deteriorated. For this reason, the fuel pressure P is disturbed with respect to the target fuel pressure P0 every time fuel is injected from the fuel injection valve 3, and the fuel injection amount from the fuel injection valve 3 is likely to change greatly, especially during engine transient operation. Under this condition, the turbulence of the fuel pressure P with respect to the target fuel pressure P0 tends to increase. Such disturbance of the fuel pressure P with respect to the target fuel pressure P0 is suppressed by calculating the pump duty DT including the feedforward term FF.

図４の破線は、フィードフォワード項ＦＦを含めてポンプデューティＤＴを算出し、そのポンプデューティＤＴに基づき高圧燃料ポンプ４を駆動制御した場合の目標燃圧Ｐ0 に対する実際の燃料圧力Ｐの推移を示している。この場合、燃料噴射弁３からの燃料噴射に先立ち、その燃料噴射弁３から噴射される燃料量の指示値Ｑに基づき、フィードフォワード項ＦＦが当該燃料量に見合った量の燃料を予めデリバリパイプ１３に供給することを意図した値として算出される。従って、フィードフォワード項ＦＦを含めてポンプデューティＤＴを算出した場合の高圧燃料ポンプ４からの燃料吐出量は、燃料噴射弁３から噴射される燃料量の分だけデリバリパイプ１３内の燃料圧力Ｐが低下することを見越して、その分だけ多くされることになる。これにより、燃料噴射弁３からの燃料噴射に起因した燃料圧力Ｐの目標燃圧Ｐ0 に対する乱れを、図４に破線で示されるように抑制することが可能になる。 The broken line in FIG. 4 shows the transition of the actual fuel pressure P with respect to the target fuel pressure P0 when the pump duty DT including the feedforward term FF is calculated and the high-pressure fuel pump 4 is driven and controlled based on the pump duty DT. Yes. In this case, prior to the fuel injection from the fuel injection valve 3, based on the instruction value Q of the fuel amount injected from the fuel injection valve 3, the feed forward term FF supplies in advance a quantity of fuel corresponding to the fuel amount. 13 is calculated as a value intended to be supplied to 13. Therefore, the fuel discharge amount from the high-pressure fuel pump 4 when the pump duty DT is calculated including the feedforward term FF is the fuel pressure P in the delivery pipe 13 corresponding to the amount of fuel injected from the fuel injection valve 3. In anticipation of the decline, it will be increased accordingly. As a result, it is possible to suppress the disturbance of the fuel pressure P with respect to the target fuel pressure P0 caused by the fuel injection from the fuel injection valve 3 as shown by a broken line in FIG.

ところで、上述したようにフィードフォワード項ＦＦを算出したとしても、そのフィードフォワード項ＦＦを上記意図、すなわち燃料噴射弁３から噴射される燃料量に見合った量の燃料を予めデリバリパイプ１３に供給するという意図を有する値として、必ずしも適切な値になるとは限らないとことが確認された。 By the way, even if the feedforward term FF is calculated as described above, the feedforward term FF is supplied to the delivery pipe 13 in advance with an amount corresponding to the intention, that is, the amount of fuel injected from the fuel injection valve 3. It was confirmed that the value having the intention is not necessarily an appropriate value.

これは、目標燃圧Ｐ0 については図４の矢印で示されるように大きさが変化するものであり、当該目標燃圧Ｐ0 の大きさによって、その目標燃圧Ｐ0 に向けて実際の燃料圧力を制御するのに必要な高圧燃料ポンプ４の仕事量が変化し、それに応じてフィードフォワード項ＦＦについての上記適切な値も変化することが関係している。すなわち、このように目標燃圧Ｐ0 の大きさによって上記適切な値が変化するのに対し、上述したフィードフォワード項ＦＦの算出の仕方では、算出されるフィードフォワード項ＦＦを上記適切な値の変化に対応して変化させることができない。このことが上記不具合の発生原因と推測される。 This is because the magnitude of the target fuel pressure P0 changes as shown by the arrow in FIG. 4, and the actual fuel pressure is controlled toward the target fuel pressure P0 according to the magnitude of the target fuel pressure P0. The amount of work required for the high-pressure fuel pump 4 changes, and the appropriate value for the feedforward term FF changes accordingly. That is, while the appropriate value changes depending on the magnitude of the target fuel pressure P0 in this way, in the above-described method of calculating the feedforward term FF, the calculated feedforward term FF is changed to the appropriate value. It cannot be changed correspondingly. This is presumed to be the cause of the above-mentioned problems.

従って、目標燃圧Ｐ0 の大きさによっては、算出されるフィードフォワード項ＦＦが上記意図を有する値として不適切になり、フィードフォワード項ＦＦを含めて算出されるポンプデューティＤＴに基づき高圧燃料ポンプ４を駆動制御したとき、実際の燃料圧力Ｐを目標燃圧Ｐ0 に速やかに収束させることが困難になる。特に、内燃機関の始動開始直後やフューエルカットからの復帰直後など特殊な運転条件下では、上述した燃料圧力Ｐの目標燃圧Ｐ0 に対する収束性の低下が顕著になる。 Therefore, depending on the magnitude of the target fuel pressure P0, the calculated feedforward term FF becomes inappropriate as the value having the above intention, and the high pressure fuel pump 4 is controlled based on the pump duty DT calculated including the feedforward term FF. When the drive control is performed, it becomes difficult to quickly converge the actual fuel pressure P to the target fuel pressure P0. In particular, under the special operating conditions such as immediately after starting the internal combustion engine or immediately after returning from the fuel cut, the decrease in convergence of the fuel pressure P with respect to the target fuel pressure P0 becomes remarkable.

次に、上述した不具合を抑制すべく行われる本実施形態のフィードフォワード項ＦＦの算出について、フィードフォワード項算出ルーチンを示す図５のフローチャートを参照して詳しく説明する。なお、このフィードフォワード項算出ルーチンは、電子制御装置１８を通じて、例えば所定クランク角毎の角度割り込みにて実行される。 Next, the calculation of the feedforward term FF according to the present embodiment performed to suppress the above-described problem will be described in detail with reference to the flowchart of FIG. 5 showing a feedforward term calculation routine. The feedforward term calculation routine is executed through the electronic control unit 18 by, for example, an angle interruption for each predetermined crank angle.

同ルーチンにおいては、まず燃料噴射弁３から噴射される燃料量の指示値Ｑが上記式（１）に基づき算出される（Ｓ１０１）。続いて、係数Ｋ１が機関回転速度及び目標燃圧Ｐ0 に基づき算出される（Ｓ１０２）。そして、それら指示値Ｑ及び係数Ｋ１に基づき上記式（５）を用いてフィードフォワード項ＦＦが算出される。このフィードフォワード項ＦＦは、係数Ｋ１の増加に伴い大きい値になるとともに、係数Ｋ１の減少に伴い小さい値になる。 In this routine, first, an instruction value Q for the amount of fuel injected from the fuel injection valve 3 is calculated based on the above equation (1) (S101). Subsequently, the coefficient K1 is calculated based on the engine speed and the target fuel pressure P0 (S102). Then, the feedforward term FF is calculated using the above equation (5) based on the indicated value Q and the coefficient K1. The feedforward term FF becomes a large value as the coefficient K1 increases, and becomes a small value as the coefficient K1 decreases.

上記ステップＳ１０２では、係数Ｋ１を算出する際、機関回転速度を加味するだけでなく、目標燃圧Ｐ0 も加味されている。このため、フィードフォワード項ＦＦは、指示値Ｑ及び機関回転速度に加え、目標燃圧Ｐ0 も加味して算出されることとなる。このようにフィードフォワード項ＦＦを算出することで、目標燃圧Ｐ0 の大きさに応じてフィードフォワード項ＦＦにおける上記意図を有する値としての適切な値が変化したとしても、その変化に対応して、算出されるフィードフォワード項ＦＦを変化させることができる。従って、算出されるフィードフォワード項ＦＦは、目標燃圧Ｐ0 の大きさの変化から影響を受けることなく、上記意図を有する値として適切な値とされるようになる。 In step S102, when calculating the coefficient K1, not only the engine speed but also the target fuel pressure P0 is taken into account. For this reason, the feedforward term FF is calculated in consideration of the target fuel pressure P0 in addition to the command value Q and the engine speed. By calculating the feedforward term FF in this way, even if an appropriate value as the value having the intent in the feedforward term FF changes according to the magnitude of the target fuel pressure P0, The calculated feedforward term FF can be changed. Therefore, the calculated feedforward term FF is not affected by the change in the target fuel pressure P0, and becomes an appropriate value having the above intention.

ちなみに、上記係数Ｋ１は、図６に示されるように目標燃圧Ｐ0 の増大に伴い大きい値となり、目標燃圧Ｐ0 の減少に伴い小さい値となるよう、ステップＳ１０２で算出されることとなる。 Incidentally, the coefficient K1 is calculated in step S102 so as to increase as the target fuel pressure P0 increases as shown in FIG. 6 and decrease as the target fuel pressure P0 decreases.

ここで、目標燃圧Ｐ0 が大になるほど、実際の燃料圧力Ｐを目標燃圧Ｐ0 に制御するのに必要な高圧燃料ポンプ４の仕事量が大となり、それに応じてフィードフォワード項ＦＦにおける上記意図を有する値としての適切な値は大となる。また、目標燃圧Ｐ0 が小になるほど、実際の燃料圧力Ｐを目標燃圧Ｐ0 に制御するのに必要な高圧燃料ポンプ４の仕事量は小さくてすみ、それに応じてフィードフォワード項ＦＦにおける上記意図を有する値としての適切な値は小となる。 Here, as the target fuel pressure P0 increases, the work amount of the high-pressure fuel pump 4 required to control the actual fuel pressure P to the target fuel pressure P0 increases, and the above-mentioned intention in the feedforward term FF is accordingly obtained. The appropriate value is large. Further, the smaller the target fuel pressure P0, the smaller the work amount of the high-pressure fuel pump 4 required to control the actual fuel pressure P to the target fuel pressure P0. Accordingly, the above-mentioned intention in the feedforward term FF is obtained. The appropriate value is small.

これに対し、上記のように算出されるフィードフォワード項ＦＦは、図６に示される目標燃圧Ｐ0 の変化に対する係数Ｋ１の変化に基づき、目標燃圧Ｐ0 の上昇に応じて増加するとともに、目標燃圧Ｐ0 の低下に応じて減少するようになる。従って、目標燃圧Ｐ0 の大きさに応じてフィードフォワード項ＦＦにおける上記適切な値が変化する際、その適切な値の変化に対応して、算出されるフィードフォワード項ＦＦを的確に変化させることができる。 On the other hand, the feedforward term FF calculated as described above increases with an increase in the target fuel pressure P0 based on the change in the coefficient K1 with respect to the change in the target fuel pressure P0 shown in FIG. It becomes to decrease according to the decrease of. Therefore, when the appropriate value in the feedforward term FF changes according to the target fuel pressure P0, the calculated feedforward term FF can be accurately changed corresponding to the change in the appropriate value. it can.

以上詳述した本実施形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
（１）フィードフォワード項ＦＦを算出するに際して、指示値Ｑ及び機関回転速度だけでなく目標燃圧Ｐ0 も加味される。このため、目標燃圧Ｐ0 の大きさに応じてフィードフォワード項ＦＦにおける上記意図を有する値としての適切な値が変化したとしても、算出されるフィードフォワード項ＦＦを上記適切な値の変化に応じて変化させることができる。より詳しくは、目標燃圧Ｐ0 が大になって上記適切な値が大となるときにはフィードフォワード項ＦＦをそれに応じて大きくし、目標燃圧Ｐ0 が小になって上記適切な値が小となるときにはフィードフォワード項ＦＦをそれに応じて小さくすることができる。以上により、フィードフォワード項ＦＦは、目標燃圧Ｐ0 の大きさの変化から影響を受けることなく、上記意図を有する値として適切な値とされるようになる。そして、このフィードフォワード項ＦＦが含まれるポンプデューティＤＴに基づき高圧燃料ポンプ４を駆動制御するとき、実際の燃料圧力Ｐを目標燃圧Ｐ0 に速やかに収束させることができる。 According to the embodiment described in detail above, the following effects can be obtained.
(1) In calculating the feedforward term FF, not only the command value Q and the engine speed but also the target fuel pressure P0 is taken into account. For this reason, even if an appropriate value as the value having the intent in the feedforward term FF changes according to the target fuel pressure P0, the calculated feedforward term FF is changed according to the change in the appropriate value. Can be changed. More specifically, when the target fuel pressure P0 becomes large and the appropriate value becomes large, the feedforward term FF is increased accordingly, and when the target fuel pressure P0 becomes small and the appropriate value becomes small, the feed is increased. The forward term FF can be reduced accordingly. As described above, the feedforward term FF is set to an appropriate value having the above intention without being influenced by the change in the target fuel pressure P0. When the high pressure fuel pump 4 is driven and controlled based on the pump duty DT including the feedforward term FF, the actual fuel pressure P can be quickly converged to the target fuel pressure P0.

（２）フィードフォワード項ＦＦは、指示値Ｑに対し、目標燃圧Ｐ0 に応じて可変とされる係数Ｋ１を乗算することによって算出されるものである。従って、この目標燃圧Ｐ0 に応じた上記係数Ｋ１の可変により、フィードフォワード項ＦＦを目標燃圧Ｐ0 の大きさに応じて的確に変化させることができる。 (2) The feedforward term FF is calculated by multiplying the indicated value Q by a coefficient K1 that is variable according to the target fuel pressure P0. Therefore, the feedforward term FF can be accurately changed according to the magnitude of the target fuel pressure P0 by changing the coefficient K1 according to the target fuel pressure P0.

（３）燃料噴射弁３から噴射される燃料量は機関負荷や各種補正に応じて変わってくるため、上記燃料量に見合った量の燃料を予めデリバリパイプ１３に供給することを意図した値であるフィードフォワード項ＦＦも、機関負荷や各種補正に応じて変化させる必要がある。この点を考慮して、フィードフォワード項ＦＦの算出に用いられる上記燃料量の指示値Ｑを、式（１）に示されるように上記機関負荷に応じた値となるベース値「ＫＬ・Ｑmax 」に対し、上記各種補正を行うための補正係数Ｈを乗算することによって得るようにしている。従って、算出されるフィードフォワード項ＦＦを、上記機関負荷及び各種補正に応じて変化させることができ、上記意図を有する値として適切な値とすることができるようになる。 (3) Since the amount of fuel injected from the fuel injection valve 3 varies depending on the engine load and various corrections, the amount of fuel commensurate with the fuel amount is a value intended to be supplied to the delivery pipe 13 in advance. A certain feedforward term FF also needs to be changed according to the engine load and various corrections. In consideration of this point, a base value “KL · Qmax” in which the indicated value Q of the fuel amount used for calculation of the feedforward term FF is a value corresponding to the engine load as shown in the equation (1). On the other hand, it is obtained by multiplying the correction coefficient H for performing the various corrections. Therefore, the calculated feedforward term FF can be changed according to the engine load and various corrections, and can be set to an appropriate value as the value having the intention.

なお、上記実施形態については、例えば以下のように変更することもできる。
・フィードフォワード項ＦＦの算出について、必ずしも式（５）を用い手行う必要はなく、他の手順を用いて行うことも可能である。 In addition, about the said embodiment, it can also be changed as follows, for example.
The feedforward term FF is not necessarily calculated manually using Equation (5), but may be performed using other procedures.

・指示値Ｑの算出について、必ずしも式（１）を用いて行う必要はなく、他の手順を用いて行うことも可能である。
・フィードフォワード項ＦＦの算出に用いられる係数Ｋ１について、目標燃圧Ｐ0 の変化に対する係数Ｋ２の推移傾向を、必ずしも図６に示されるような直線的な傾向とする必要はなく、その他の傾向、例えば二次曲線状の傾向をとるようにしてもよい。 The calculation of the instruction value Q is not necessarily performed using the equation (1), but can be performed using other procedures.
For the coefficient K1 used for calculating the feedforward term FF, the trend of the coefficient K2 with respect to the change in the target fuel pressure P0 does not necessarily have to be a linear trend as shown in FIG. You may make it take the tendency of a quadratic curve.

・ポンプデューティＤＴに積分項ＤＴi を必ずしも含める必要はない。 It is not always necessary to include the integral term DTi in the pump duty DT.

本実施形態の燃料圧力制御装置が適用された内燃機関の燃料供給系全体を示す略図。1 is a schematic diagram showing an entire fuel supply system of an internal combustion engine to which a fuel pressure control device of an embodiment is applied. カム角の変化に対する高圧燃料ポンプのプランジャリフト量の推移を示すタイミングチャート。The timing chart which shows transition of the plunger lift amount of a high pressure fuel pump with respect to the change of a cam angle. 機関負荷及び機関回転速度の変化に対する目標燃圧の推移傾向を示すグラフ。The graph which shows the transition tendency of the target fuel pressure with respect to the change of engine load and engine speed. 実際の燃料圧力を目標燃圧に制御する際、その実際の燃料圧力がどのように推移するかを示すタイムチャート。The time chart which shows how the actual fuel pressure changes when controlling an actual fuel pressure to a target fuel pressure. フィードフォワード項の算出手順を示すフローチャート。The flowchart which shows the calculation procedure of a feedforward term. 機関回転速度一定の条件下で目標燃圧Ｐ0 が変化したとき、フィードフォワード項の算出に用いられる係数Ｋ１がどのように推移するかを示すグラフ。A graph showing how the coefficient K1 used for calculating the feedforward term changes when the target fuel pressure P0 changes under the condition of constant engine speed.

符号の説明Explanation of symbols

１…燃料タンク、２…フィードポンプ、３…燃料噴射弁、４…高圧燃料ポンプ、５…カムシャフト、６…カム、７…コイルスプリング、８…プランジャ、９…シリンダ、１０…加圧室、１１…吸入通路、１２…吐出通路、１３…デリバリパイプ、１４…電磁スピル弁、１５…電磁ソレノイド、１７…コイルスプリング、１８…電子制御装置（算出手段）、１９…燃圧センサ、２０…クランクポジションセンサ、２１…カムポジションセンサ、２２…アクセルポジションセンサ、２３…スロットルポジションセンサ、２４…エアフローメータ。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Fuel tank, 2 ... Feed pump, 3 ... Fuel injection valve, 4 ... High pressure fuel pump, 5 ... Cam shaft, 6 ... Cam, 7 ... Coil spring, 8 ... Plunger, 9 ... Cylinder, 10 ... Pressure chamber, DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Suction passage, 12 ... Discharge passage, 13 ... Delivery pipe, 14 ... Electromagnetic spill valve, 15 ... Electromagnetic solenoid, 17 ... Coil spring, 18 ... Electronic control unit (calculation means), 19 ... Fuel pressure sensor, 20 ... Crank position Sensor: 21 ... Cam position sensor, 22 ... Accelerator position sensor, 23 ... Throttle position sensor, 24 ... Air flow meter.

Claims

内燃機関の燃料噴射弁に繋がる燃料配管に向けて燃料を吐出する高圧燃料ポンプを備え、その高圧燃料ポンプの駆動指令値に含まれるフィードフォワード項を前記燃料噴射弁から噴射される燃料量の指示値及び機関回転速度に基づき算出し、前記駆動指令値に基づく前記高圧燃料ポンプの駆動制御を通じて同ポンプからの燃料吐出量を調整することにより、前記燃料配管内の実際の燃料圧力を目標燃圧に制御する内燃機関の燃料圧力制御装置において、
前記フィードフォワード項を前記燃料噴射弁から噴射される燃料量の指示値及び前記機関回転速度に加え前記目標燃圧を加味して算出する算出手段を備える
ことを特徴とする内燃機関の燃料圧力制御装置。 A high-pressure fuel pump that discharges fuel toward a fuel pipe connected to the fuel injection valve of the internal combustion engine is provided, and a feed-forward term included in the drive command value of the high-pressure fuel pump is designated as an indication of the amount of fuel injected from the fuel injection valve The actual fuel pressure in the fuel pipe is set to the target fuel pressure by calculating the fuel discharge amount from the pump through the drive control of the high-pressure fuel pump based on the drive command value and calculating based on the value and the engine rotational speed. In a fuel pressure control device for an internal combustion engine to be controlled,
A fuel pressure control apparatus for an internal combustion engine, comprising: calculation means for calculating the feedforward term by taking into account the target fuel pressure in addition to an instruction value of the amount of fuel injected from the fuel injection valve and the engine speed. .

前記算出手段は、前記目標燃圧が大になるほど前記フィードフォワード項を増加させるとともに、前記目標燃圧が小になるほど前記フィードフォワード項を減少させる
請求項１記載の内燃機関の燃料圧力制御装置。 The fuel pressure control device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the calculating means increases the feedforward term as the target fuel pressure increases, and decreases the feedforward term as the target fuel pressure decreases.

前記算出手段は、前記指示値に対し係数を乗算することにより前記フィードフォワード項を算出し、前記係数を機関回転速度及び目標燃圧に応じて可変とするものである
請求項１又は２記載の内燃機関の燃料圧力制御装置。 The internal combustion engine according to claim 1 or 2, wherein the calculation means calculates the feedforward term by multiplying the indicated value by a coefficient, and makes the coefficient variable according to an engine speed and a target fuel pressure. Engine fuel pressure control device.

前記算出手段は、前記フィードフォワード項を算出するに際し、前記指示値として機関負荷に応じて求められるベース値に対し各種補正を加えて得られたものを用いる
請求項１〜３のいずれか一項に記載の内燃機関の燃料圧力制御装置。 The said calculation means uses what was obtained by adding various correction | amendments with respect to the base value calculated | required according to an engine load as said instruction | indication value, when calculating the said feedforward term. A fuel pressure control device for an internal combustion engine according to claim 1.