JP2009221906A - 筒内噴射式内燃機関の低圧ポンプ制御装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】燃料タンク内の燃料を低圧ポンプと高圧ポンプを介して燃料噴射弁に供給する筒内噴射式エンジンにおいて、低圧ポンプの消費電力を低減できるようにする。
【解決手段】エンジン回転速度と負荷に応じて基本デューティを算出し、高圧ポンプ14の燃圧制御弁23の閉弁時間に応じて第1の補正係数を算出すると共に、デリバリパイプ30に設けたリリーフ弁33の開度に応じて第2の補正係数を算出し、基本デューティを第1の補正係数と第2の補正係数で補正して求めた制御デューティで低圧ポンプ12の駆動電圧をデューティ制御する。これにより、燃料消費量や高圧ポンプ14の吐出量やデリバリパイプ30から燃料タンク11に戻されるリターン燃料量に応じて低圧ポンプ12の吐出量を適正値(例えば必要最小限の吐出量)に制御して、低圧ポンプ12の消費電力(特に燃料消費量が少ない低負荷運転領域での消費電力)を低減する。
【選択図】図1
【解決手段】エンジン回転速度と負荷に応じて基本デューティを算出し、高圧ポンプ14の燃圧制御弁23の閉弁時間に応じて第1の補正係数を算出すると共に、デリバリパイプ30に設けたリリーフ弁33の開度に応じて第2の補正係数を算出し、基本デューティを第1の補正係数と第2の補正係数で補正して求めた制御デューティで低圧ポンプ12の駆動電圧をデューティ制御する。これにより、燃料消費量や高圧ポンプ14の吐出量やデリバリパイプ30から燃料タンク11に戻されるリターン燃料量に応じて低圧ポンプ12の吐出量を適正値(例えば必要最小限の吐出量)に制御して、低圧ポンプ12の消費電力(特に燃料消費量が少ない低負荷運転領域での消費電力)を低減する。
【選択図】図1
Description
本発明は、低圧ポンプにより燃料タンク内の燃料を高圧ポンプに供給し、この高圧ポンプから吐出される燃料を燃料噴射弁に供給する筒内噴射式内燃機関の低圧ポンプ制御装置に関する発明である。
気筒内に燃料を直接噴射する筒内噴射式エンジンは、吸気ポートに燃料を噴射する吸気ポート噴射式エンジンと比較して、噴射から燃焼までの時間が短く、噴射燃料を霧化させる時間を十分に稼ぐことができないため、噴射圧力を高圧にして噴射燃料を微粒化する必要がある。そのため、筒内噴射式エンジンでは、特許文献1(特開2006−220112号公報)に記載されているように、電動式の低圧ポンプで燃料タンクから汲み上げた燃料を、エンジンのカム軸で駆動される高圧ポンプに供給し、この高圧ポンプから吐出される高圧の燃料を高圧燃料配管を通して各気筒の燃料噴射弁へ圧送するようにしている。
一般に、筒内噴射式エンジンでは、高圧燃料配管内の燃圧(燃料圧力)を燃圧センサで検出し、この燃圧センサで検出した燃圧を目標燃圧に一致させるように高圧ポンプの吐出量をフィードバック制御するようにしているが、低圧ポンプは、一定条件(一定の駆動電圧)で駆動し、プレッシャレギュレータによって低圧ポンプの吐出圧力を所定圧力に調圧して、その圧力を越える燃料の余剰分を燃料タンク内に戻すようにしている。
特開2006−220112号公報
近年、更なる燃費向上の要求が高まってきている。しかし、筒内噴射式エンジンの低圧ポンプを一定条件で駆動するシステムでは、エンジンの燃料消費量が少ない運転領域でも、燃料消費量が多い運転領域と同じ条件で低圧ポンプを駆動するため、燃料消費量が少ない運転領域では、燃料消費量や高圧ポンプの吐出量に対して低圧ポンプの吐出量が過大になり、低圧ポンプが必要以上の吐出量で駆動されることになる。このため、低圧ポンプによってバッテリ電力が無駄に消費され、その分、燃費が低下するという問題がある。
本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、従って本発明の目的は、低圧ポンプの消費電力を低減することができ、燃費向上の要求を満たすことができる筒内噴射式内燃機関の低圧ポンプ制御装置を提供することにある。
上記目的を達成するために、請求項1に係る発明は、低圧ポンプにより燃料タンク内の燃料を高圧ポンプに供給し、この高圧ポンプから吐出される燃料を高圧燃料通路を通して燃料噴射弁に供給する筒内噴射式内燃機関の低圧ポンプ制御装置において、低圧ポンプ制御手段によって内燃機関の運転状態に応じて低圧ポンプを制御するようにしたものである。この構成では、内燃機関の運転状態(例えば、燃料消費量、高圧ポンプの吐出量、高圧燃料通路から燃料タンクに戻されるリターン燃料量等)に応じて低圧ポンプの吐出量を変化させて、低圧ポンプの吐出量を内燃機関の運転状態に応じた適正値(例えば必要最小限の吐出量)に制御することができる。これにより、低圧ポンプの消費電力を低減することができ、燃費向上の要求を満たすことができる。
筒内噴射式内燃機関では、低圧ポンプから吐出される燃料を高圧ポンプに供給し、高圧ポンプから吐出される燃料を燃料噴射弁に供給するため、燃料消費量(全気筒の燃料噴射量の合計量)に応じて高圧ポンプが吐出すべき燃料量が変化し、この高圧ポンプの吐出量に応じて低圧ポンプが吐出すべき燃料量が変化する。
そこで、請求項2のように、高圧ポンプの吐出圧力を調整する燃圧制御弁の制御量に応じて低圧ポンプを制御するようにしても良い。このようにすれば、燃圧制御弁の制御量に応じて高圧ポンプの吐出圧力(吐出量)が変化するのに対応して、低圧ポンプの吐出量を燃圧制御弁の吐出量に応じて適正に変化させることができる。
また、請求項3のように、高圧燃料通路内の燃料を燃料タンクに戻すための燃料戻し通路を開閉するリリーフ弁を備えたシステムに本発明を適用する場合には、リリーフ弁の開閉状態に応じて低圧ポンプを制御するようにしても良い。リリーフ弁が開弁されているときには、高圧ポンプから吐出された高圧燃料通路内の燃料が燃料タンクに戻されている状態であるため、低圧ポンプの吐出量を減少させて、低圧ポンプから高圧ポンプに供給する燃料量を減少させても悪影響はないと考えられる。従って、リリーフ弁の開閉状態に応じて低圧ポンプを制御すれば、リリーフ弁が開弁されて、高圧ポンプから吐出された燃料が燃料タンクに戻されているときに、低圧ポンプの吐出量を減少させて、低圧ポンプの消費電力を低減することができる。
更に、請求項4のように、リリーフ弁が開閉状態を制御可能な電磁駆動式の場合には、リリーフ弁の制御量に応じて低圧ポンプを制御するようにしても良い。このようにすれば、リリーフ弁の制御量(例えば開度)に応じて高圧燃料通路から燃料タンクに戻されるリターン燃料量が変化するのに対応して低圧ポンプの吐出量を変化させて、低圧ポンプの吐出量をリターン燃料量に応じて適正に変化させることができる。
また、請求項5のように、高圧燃料通路及び/又は高圧ポンプから燃料タンクに戻されるリータン燃料量をリータン燃料量判定手段により推定又は検出し、そのリターン燃料量に応じて低圧ポンプを制御するようにしても良い。このようにすれば、高圧燃料通路や高圧ポンプから燃料タンクに戻されるリータン燃料量に応じて低圧ポンプの吐出量を変化させて、低圧ポンプの吐出量をリターン燃料量に応じて適正に変化させることができる。
また、請求項6のように、内燃機関の燃料消費量又はそれに相関する情報に応じて低圧ポンプを制御するようにしても良い。このようにすれば、内燃機関の燃料消費量に応じて低圧ポンプが吐出すべき燃料量が変化するのに対応して、低圧ポンプの吐出量を燃料消費量に応じて適正に変化させることができる。
この場合、請求項7のように、燃料消費量に相関する情報として、内燃機関の燃料噴射量と機関回転速度と機関負荷のうちの少なくとも1つを用いるようにすると良い。全気筒の燃料噴射量の合計量が燃料消費量となる。また、内燃機関の回転速度や負荷に応じて燃料噴射量が変化して燃料消費量が変化する。従って、内燃機関の燃料噴射量や機関回転速度や機関負荷は燃料消費量を精度良く反映した情報となる。
以下、本発明を実施するための最良の形態を具体化した幾つかの実施例を説明する。
本発明の実施例1を図1乃至図6に基づいて説明する。
まず、図1に基づいて筒内噴射式のエンジン(内燃機関)の燃料供給システム全体の概略構成を説明する。
まず、図1に基づいて筒内噴射式のエンジン(内燃機関)の燃料供給システム全体の概略構成を説明する。
燃料を貯溜する燃料タンク11内には、燃料を汲み上げる低圧ポンプ12が設置されている。この低圧ポンプ12は、バッテリ(図示せず)を電源とする電動モータ(図示せず)によって駆動される。この低圧ポンプ12から吐出される燃料は、燃料配管13を通して高圧ポンプ14に供給される。燃料配管13には、プレッシャレギュレータ15が接続され、このプレッシャレギュレータ15によって低圧ポンプ12の吐出圧力(高圧ポンプ14への燃料供給圧力)が所定圧力に調圧され、その圧力を越える燃料の余剰分が燃料戻し管16により燃料タンク11内に戻されるようになっている。
高圧ポンプ14は、円筒状のポンプ室18内でピストン19を往復運動させて燃料を吸入/吐出するピストンポンプであり、ピストン19は、エンジンのカム軸20に嵌着されたカム21の回転運動によって駆動される。この高圧ポンプ14の吸入口22側には、燃圧制御弁23が設けられている。この燃圧制御弁23は、常開型の電磁弁であり、吸入口22を開閉する弁体24と、この弁体24を開弁方向に付勢するスプリング25と、弁体24を閉弁方向に電磁駆動するソレノイド26とから構成されている。
高圧ポンプ14の吸入行程(ピストン19の下降時)においては、燃圧制御弁23が開弁されてポンプ室18内に燃料が吸入され、高圧ポンプ14の吐出行程(ピストン19の上昇時)においては、燃圧制御弁23の閉弁時間(閉弁開始時期からピストン19の上死点までの閉弁状態の時間)を制御することで、高圧ポンプ14の吐出量を制御して燃圧(吐出圧力)を制御する。
つまり、燃圧を上昇させるときには、燃圧制御弁23の閉弁開始時期(通電時期)を進角させることで、燃圧制御弁23の閉弁時間を長くして高圧ポンプ14の吐出量を増加させ、逆に、燃圧を低下させるときには、燃圧制御弁23の閉弁開始時期(通電時期)を遅角させることで、燃圧制御弁23の閉弁時間を短くして高圧ポンプ14の吐出量を減少させる。
一方、高圧ポンプ14の吐出口27側には、吐出した燃料の逆流を防止する逆止弁28が設けられている。高圧ポンプ14から吐出された燃料は、高圧燃料配管29(高圧燃料通路)を通してデリバリパイプ30(高圧燃料通路)に送られ、このデリバリパイプ30からエンジンの各気筒の上部に取り付けられた燃料噴射弁31に高圧の燃料が分配される。デリバリパイプ30には、デリバリパイプ30内の燃圧(燃料圧力)を検出する燃圧センサ32が設けられている。
また、デリバリパイプ30には、リリーフ弁33が設けられ、このリリーフ弁33の排出ポートがリターン配管34(燃料戻し通路)を介して燃料タンク11に接続されている。更に、リターン配管34から分岐した分岐管35が高圧ポンプ14のポンプ室18に接続されている。リリーフ弁33は、開閉状態を制御可能な電磁駆動式であり、リリーフ弁33の閉弁時には、デリバリパイプ30内の燃圧が保持される。そして、リリーフ弁33が開弁されると、デリバリパイプ30内の燃料の一部がリターン配管34を通して燃料タンク11(又はポンプ室18)に戻されて、デリバリパイプ30内の燃圧が低下する。
また、エンジンには、吸入空気量を検出するエアフローメータ36や、クランク軸(図示せず)の回転に同期して所定クランク角毎にクランク角信号のパルスを出力するクランク角センサ37が設けられている。このクランク角センサ37の出力信号に基づいてクランク角やエンジン回転速度が検出される。
これら各種センサの出力は、エンジン制御回路(以下「ECU」と表記する)38に入力される。このECU38は、マイクロコンピュータを主体として構成され、内蔵されたROM(記憶媒体)に記憶された各種のエンジン制御プログラムを実行することで、エンジン運転状態に応じて燃料噴射弁31の燃料噴射量や点火プラグ(図示せず)の点火時期を制御する。
その際、ECU38は、燃圧センサ32で検出したデリバリパイプ30内の燃圧を目標燃圧に一致させるように高圧ポンプ14の吐出量(燃圧制御弁23の閉弁時間)をフィードバック制御する。また、目標燃圧が低下したとき(例えば、減速燃料カット時やエンジン停止時等)に、リリーフ弁33を開弁してデリバリパイプ30内の燃料を燃料タンク11に戻すことでデリバリパイプ30内の燃圧を低下させる。
更に、ECU38は、後述する図2の低圧ポンプ制御ルーチンを実行することで、エンジン運転状態(例えば、燃料消費量、高圧ポンプ23の吐出量、デリバリパイプ30から燃料タンク11に戻されるリターン燃料量等)に応じて低圧ポンプ12の制御デューティを算出し、この制御デューティで低圧ポンプ12の駆動電圧をデューティ制御して低圧ポンプ12の吐出量を制御する。これにより、エンジン運転状態に応じて低圧ポンプ12の吐出量を変化させて、低圧ポンプ12の吐出量をエンジン運転状態に応じた適正値(例えば必要最小限の吐出量)に制御する。
以下、ECU38が実行する図2の低圧ポンプ制御ルーチンの処理内容を説明する。
図2に示す低圧ポンプ制御ルーチンは、ECU38の電源オン中に所定周期で実行され、特許請求の範囲でいう低圧ポンプ制御手段としての役割を果たす。本ルーチンが起動されると、まず、ステップ101で、図3に示す基本デューティのマップを参照して、エンジン回転速度とエンジン負荷(例えば、吸入空気量、吸気管圧力、スロットル開度等)に応じた基本デューティを算出する。
図2に示す低圧ポンプ制御ルーチンは、ECU38の電源オン中に所定周期で実行され、特許請求の範囲でいう低圧ポンプ制御手段としての役割を果たす。本ルーチンが起動されると、まず、ステップ101で、図3に示す基本デューティのマップを参照して、エンジン回転速度とエンジン負荷(例えば、吸入空気量、吸気管圧力、スロットル開度等)に応じた基本デューティを算出する。
一般に、エンジン回転速度が低くなるほど燃料消費量が減少すると共に、エンジン負荷が小さくなるほど燃料消費量が減少する。そこで、図3に示す基本デューティのマップは、エンジン回転速度が低くなって燃料消費量が減少するほど、基本デューティが小さくなって低圧ポンプ12の制御デューティが小さくなると共に、エンジン負荷が小さくなって燃料消費量が減少するほど、基本デューティが小さくなって低圧ポンプ12の制御デューティが小さくなるように設定されている。これにより、エンジン回転速度が低くなって燃料消費量が減少するほど、低圧ポンプ12の駆動電圧が低くなって低圧ポンプ12の吐出量が減少すると共に、エンジン負荷が小さくなって燃料消費量が減少するほど、低圧ポンプ12の駆動電圧が低くなって低圧ポンプ12の吐出量が減少するようになっている。
この後、ステップ102に進み、図4に示す第1の補正係数のマップを参照して、燃圧制御弁23の閉弁時間に応じた第1の補正係数を算出する。
図4に示す第1の補正係数のマップは、燃圧制御弁23の閉弁時間が短くなって高圧ポンプ13の吐出量が減少するほど、第1の補正係数が小さくなって低圧ポンプ12の制御デューティが小さくなるように設定されている。これにより、燃圧制御弁23の閉弁時間が短くなって高圧ポンプ13の吐出量が減少するほど、低圧ポンプ12の駆動電圧が低くなって低圧ポンプ12の吐出量が減少するようになっている。
尚、図4に示す第1の補正係数のマップは、燃圧制御弁23の閉弁時間に対して第1の補正係数が直線的に変化するように設定されているが、これに限定されず、例えば、図5に破線で示すように、燃圧制御弁23の閉弁時間に対して第1の補正係数が曲線的に変化するように設定したり、或は、図5に実線で示すように、燃圧制御弁23の閉弁時間に対して第1の補正係数が段階的に変化するように設定しても良い。
この後、ステップ103に進み、図6に示す第2の補正係数のマップを参照して、リリーフ弁33の開度に応じた第2の補正係数を算出する。
リリーフ弁33が開弁されたときには、デリバリパイプ30内の燃料(つまり高圧ポンプ23から吐出された燃料)が燃料タンク11に戻されている状態であるため、低圧ポンプ12の吐出量を減少させて、低圧ポンプ12から高圧ポンプ23に供給する燃料量を減少させても悪影響はないと考えられる。
そこで、図6に示す第2の補正係数のマップは、リリーフ弁33の開度が大きくなってデリバリパイプ30から燃料タンク11に戻されるリターン燃料量が多くなるほど、第2の補正係数が小さくなって低圧ポンプ12の制御デューティが小さくなるように設定されている。これにより、リリーフ弁33の開度が大きくなってデリバリパイプ30から燃料タンク11に戻されるリターン燃料量が多くなるほど、低圧ポンプ12の駆動電圧が低くなって低圧ポンプ12の吐出量が減少するようになっている。
尚、図6に示す第2の補正係数のマップは、リリーフ弁33の開度に対して第2の補正係数が直線的に変化するように設定されているが、これに限定されず、例えば、リリーフ弁33の開度に対して第2の補正係数が曲線的に変化するように設定したり、或は、リリーフ弁33の開度に対して第2の補正係数が段階的に変化するように設定しても良い。
この後、ステップ104に進み、基本デューティに第1の補正係数と第2の補正係数を乗算することで、基本デューティを第1の補正係数と第2の補正係数で補正して最終的な制御デューティを求める。
制御デューティ=基本デューティ×第1の補正係数×第2の補正係数
この後、ステップ105に進み、この制御デューティで低圧ポンプ12の駆動電圧をデューティ制御して低圧ポンプ12の吐出量を制御する。
制御デューティ=基本デューティ×第1の補正係数×第2の補正係数
この後、ステップ105に進み、この制御デューティで低圧ポンプ12の駆動電圧をデューティ制御して低圧ポンプ12の吐出量を制御する。
以上説明した本実施例1では、エンジン回転速度とエンジン負荷に応じて基本デューティを算出し、燃圧制御弁23の閉弁時間に応じて第1の補正係数を算出すると共に、リリーフ弁33の開度に応じて第2の補正係数を算出し、基本デューティを第1の補正係数と第2の補正係数で補正して最終的な制御デューティを求め、この制御デューティで低圧ポンプ12の駆動電圧をデューティ制御して低圧ポンプ12の吐出量を制御する。
これにより、エンジン回転速度やエンジン負荷に応じて燃料消費量が変化するのに対応して基本デューティを変化させて低圧ポンプ12の吐出量を変化させることができ、更に、燃圧制御弁23の閉弁時間に応じて高圧ポンプ14の吐出量が変化するのに対応して第1の補正係数を変化させて低圧ポンプ12の吐出量を補正することができると共に、リリーフ弁33の開度に応じてデリバリパイプ30から燃料タンク11に戻されるリターン燃料量が変化するのに対応して第2の補正係数を変化させて低圧ポンプ12の吐出量を補正することができるため、低圧ポンプ12の吐出量を、燃料消費量や高圧ポンプ14の吐出量やリターン燃料量に応じた適正値(例えば必要最小限の吐出量)に制御することができる。これにより、低圧ポンプ12の消費電力(特に燃料消費量が少ない低負荷運転領域での消費電力)を低減することができ、燃費向上の要求を満たすことができる。
ところで、従来のように低圧ポンプを一定条件で駆動するシステムでは、排気量の大きいエンジンに対応した低圧ポンプ(吐出量が大きいポンプ)を排気量の小さいエンジンに使用すると、低負荷領域で吐出量が過大となる。また、排気量の小さいエンジンに対応した低圧ポンプ(吐出量が小さいポンプ)を排気量の大きいエンジンに使用すると、高負荷領域で吐出量が不足する。
これに対して、本実施例1のようにエンジン運転状態(燃料消費量、高圧ポンプ14の吐出量、リターン燃料量等)に応じて低圧ポンプ12を制御するシステムでは、排気量の大きいエンジンに対応した低圧ポンプ(吐出量が大きいポンプ)を排気量の小さいエンジンに使用した場合、低負荷領域で低圧ポンプの吐出量を小さくするように低圧ポンプを制御することで、吐出量が過大となることを防止できる。これにより、排気量の大きいエンジンと排気量の小さいエンジンで低圧ポンプ12を共通化することが可能となり、低コスト化の要求を満たすことができる。
次に、図7及び図8を用いて本発明の実施例2を説明する。但し、前記実施例1と実質的に同一部分については説明を省略又は簡略化し、主として前記実施例1と異なる部分について説明する。
前記実施例1では、燃圧制御弁23の閉弁時間に応じて第1の補正係数を算出すると共に、リリーフ弁33の開度に応じて第2の補正係数を算出し、基本デューティに第1の補正係数と第2の補正係数を乗算することで、基本デューティを第1の補正係数と第2の補正係数で補正して最終的な制御デューティを求めるようにしたが、本実施例2では、燃圧制御弁23の閉弁時間に応じて第1の減量補正量を算出すると共に、リリーフ弁33の開度に応じて第2の減量補正量を算出し、基本デューティから第1の減量補正量と第2の減量補正量を減算することで、基本デューティを第1の減量補正量と第2の減量補正量で補正して最終的な制御デューティを求めるようにしている。
具体的には、図7に示す第1の減量補正量のマップを参照して、燃圧制御弁23の閉弁時間に応じた第1の減量補正量を算出する。図7に示す第1の減量補正量のマップは、燃圧制御弁23の閉弁時間が短くなって高圧ポンプ13の吐出量が減少するほど、第1の減量補正量が大きくなって低圧ポンプ12の制御デューティが小さくなるように設定されている。
尚、図7に示す第1の減量補正量のマップは、燃圧制御弁23の閉弁時間に対して第1の減量補正量が直線的に変化するように設定されているが、これに限定されず、例えば、燃圧制御弁23の閉弁時間に対して第1の減量補正量が曲線的に変化するように設定したり、或は、燃圧制御弁23の閉弁時間に対して第1の減量補正量が段階的に変化するように設定しても良い。
この後、図8に示す第2の減量補正量のマップを参照して、リリーフ弁33の開度に応じた第2の減量補正量を算出する。図8に示す第2の減量補正量のマップは、リリーフ弁33の開度が大きくなってデリバリパイプ30から燃料タンク11に戻されるリターン燃料量が多くなるほど、第2の減量補正量が大きくなって低圧ポンプ12の制御デューティが小さくなるように設定されている。
尚、図8に示す第2の減量補正量のマップは、リリーフ弁33の開度に対して第2の減量補正量が直線的に変化するように設定されているが、これに限定されず、例えば、リリーフ弁33の開度に対して第2の減量補正量が曲線的に変化するように設定したり、或は、リリーフ弁33の開度に対して第2の減量補正量が段階的に変化するように設定しても良い。
この後、基本デューティから第1の減量補正量と第2の減量補正量を減算することで、基本デューティを第1の補正係数と第2の補正係数で補正して最終的な制御デューティを求める。
制御デューティ=(基本デューティ)−(第1の減量補正量+第2の減量補正量) 以上説明した本実施例2においても、前記実施例1と同じ効果を得ることができる。
尚、上記各実施例1,2では、エンジン回転速度とエンジン負荷に応じて基本デューティを算出するようにしたが、エンジン回転速度とエンジン負荷のうちの一方のみに応じて基本デューティを算出するようにしても良い。或は、燃料噴射量に応じて基本デューティを算出するようにしても良い。全気筒の燃料噴射量の合計量が燃料消費量となるため、燃料噴射量に応じて基本デューティを算出すれば、燃料噴射量に応じて燃料消費量が変化するのに対応して基本デューティを変化させて低圧ポンプ12の吐出量を変化させることができる。
また、上記各実施例1,2では、電磁駆動式のリリーフ弁33の開度に応じて低圧ポンプ12の制御デューティを補正するようにしたが、電磁駆動式ではなく、デリバリパイプ30内の燃圧が所定値を越えたときに開弁する機械式のリリーフ弁を備えたシステムの場合には、リリーフ弁が開弁したときに低圧ポンプ12の制御デューティを補正するようにしても良い。
また、デリバリパイプ30から燃料タンク11に戻されるリータン燃料量、高圧ポンプ14から燃料タンク11に戻されるリータン燃料量、デリバリパイプ30と高圧ポンプ14の両方から燃料タンク11に戻されるリータン燃料量のいずれかを推定又は検出し、そのリータン燃料量を目標値に一致させるように低圧ポンプ12の制御デューティを補正するようにしても良い。
また、上記各実施例1,2では、燃料消費量と高圧ポンプ14の吐出量とリターン燃料量の全てに応じて低圧ポンプ12の制御デューティを変化させるようにしたが、燃料消費量と高圧ポンプ14の吐出量とリターン燃料量のうちのいずれか1つ又は2つに応じて低圧ポンプ12の制御デューティを変化させるようにしても良い。或は、燃料消費量と高圧ポンプ14の吐出量とリターン燃料量以外のエンジン運転状態に応じて低圧ポンプ12の制御デューティを変化させるようにしても良い。
また、上記各実施例1,2では、低圧ポンプ12の駆動電圧をデューティ制御するシステムに本発明を適用したが、これに限定されず、低圧ポンプ12の駆動電圧を複数段階で切り替えるシステムに本発明を適用しても良く、この場合、エンジン運転状態(燃料消費量、高圧ポンプ14の吐出量、リターン燃料量等)に応じて駆動電圧の切り替え条件を変更するようにしても良い。
11…燃料タンク、12…低圧ポンプ、14…高圧ポンプ、18…ポンプ室、19…ピストン、22…吸入口、23…燃圧制御弁、27…吐出口、29…高圧燃料配管(高圧燃料通路)、30…デリバリパイプ(高圧燃料通路)、31…燃料噴射弁、32…燃圧センサ、33…リリーフ弁、34…リターン配管(燃料戻し通路)、38…ECU(低圧ポンプ制御手段)
Claims (7)
- 低圧ポンプにより燃料タンク内の燃料を高圧ポンプに供給し、この高圧ポンプから吐出される燃料を高圧燃料通路を通して燃料噴射弁に供給する筒内噴射式内燃機関の低圧ポンプ制御装置において、
内燃機関の運転状態に応じて前記低圧ポンプを制御する低圧ポンプ制御手段を備えていることを特徴とする筒内噴射式内燃機関の低圧ポンプ制御装置。 - 前記低圧ポンプ制御手段は、前記高圧ポンプの吐出圧力を調整する燃圧制御弁の制御量に応じて前記低圧ポンプを制御することを特徴とする請求項1に記載の筒内噴射式内燃機関の低圧ポンプ制御装置。
- 前記高圧燃料通路内の燃料を前記燃料タンクに戻すための燃料戻し通路を開閉するリリーフ弁を備え、
前記低圧ポンプ制御手段は、前記リリーフ弁の開閉状態に応じて前記低圧ポンプを制御することを特徴とする請求項1又は2に記載の筒内噴射式内燃機関の低圧ポンプ制御装置。 - 前記リリーフ弁は、開閉状態を制御可能な電磁駆動式であり、
前記低圧ポンプ制御手段は、前記リリーフ弁の制御量に応じて前記低圧ポンプを制御することを特徴とする請求項3に記載の筒内噴射式内燃機関の低圧ポンプ制御装置。 - 前記高圧燃料通路及び/又は前記高圧ポンプから前記燃料タンクに戻されるリータン燃料量を推定又は検出するリータン燃料量判定手段を備え、
前記低圧ポンプ制御手段は、前記リータン燃料量判定手段で推定又は検出したリターン燃料量に応じて前記低圧ポンプを制御することを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の筒内噴射式内燃機関の低圧ポンプ制御装置。 - 前記低圧ポンプ制御手段は、内燃機関の燃料消費量又はそれに相関する情報に応じて前記低圧ポンプを制御することを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の筒内噴射式内燃機関の低圧ポンプ制御装置。
- 前記燃料消費量に相関する情報は、内燃機関の燃料噴射量と機関回転速度と機関負荷のうちの少なくとも1つであることを特徴とする請求項6に記載の筒内噴射式内燃機関の低圧ポンプ制御装置。
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