JPH11315768A - 内燃機関の燃料供給装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 燃料ポンプを必要最小限で駆動し、且つ燃料
圧力に基づいてインジェクタの駆動量を補正して、燃費
向上およびコストダウンを実現した内燃機関の燃料供給
装置を得る。 【解決手段】 燃料タンク１内に配設されて燃料パイプ
２に燃料を送り出す燃料ポンプ３Ａと、燃料パイプの出
力端のデリバリパイプ４に配設されて内燃機関Ｅに燃料
を噴射するためのインジェクタＪと、内燃機関の運転状
態Ｄを検出する各種センサ５と、デリバリパイプ内の燃
料圧力を検出する燃料圧力検出手段７と、運転状態およ
び燃料圧力に応じてインジェクタおよび燃料ポンプの制
御量を算出する制御手段８Ａとを備え、制御手段は、イ
ンジェクタの目標制御量に基づく燃料量に応じて燃料ポ
ンプの駆動電流を算出するとともに、燃料圧力に応じて
インジェクタの噴射時間を補正し、必要量の燃料をイン
ジェクタから噴射させる。

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、燃料ポンプおよ
びインジェクタの駆動量を制御して燃料供給量を調整す
る内燃機関の燃料供給装置に関し、特に燃料ポンプを必
要最小限で駆動するとともに、燃料圧力に基づいてイン
ジェクタの駆動量を補正することにより、燃費の向上お
よびコストダウンを実現した内燃機関の燃料供給装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図８は従来の内燃機関の燃料供給装置を
概略的に示す構成図である。図８において、Ｅは燃料を
燃焼させて回転トルクを発生するエンジン（内燃機
関）、１はエンジンＥの燃料が充填された燃料タンク、
２は燃料タンク１からエンジンＥへの流路を構成する燃
料パイプである。

【０００３】３は燃料タンク１内に配設されて燃料パイ
プ２に燃料を送り出すための燃料ポンプ、ＲＧは燃料ポ
ンプ３とともに燃料タンク１内に配設されて燃料の供給
圧力を一定とするプレッシャレギュレータ、４は燃料パ
イプ２の出力端に配設されたデリバリパイプ、Ｊはデリ
バリパイプ４に配設されてエンジンＥに燃料を噴射する
ためのインジェクタである。

【０００４】５はエンジンＥの運転状態Ｄを検出する各
種センサであり、周知のクランク角センサ、温度センサ
および空燃比センサなどを含んでいる。６はエンジンＥ
の吸気圧Ｐａを検出する吸気圧センサであり、各種セン
サ５に含まれ得る。

【０００５】吸気圧センサ６は、たとえば、エンジンＥ
の吸気量センサとしても機能することができ、また、エ
ンジンＥの停止時において、大気圧Ｐｏを検出する大気
圧センサとしても機能することができる。

【０００６】８はエンジンＥを制御するマイクロコンピ
ュータからなるＥＣＵであり、たとえば、吸気圧Ｐａお
よび他の運転状態Ｄに応じてインジェクタＪの制御量
（噴射時間）を算出するとともに、制御量に基づいてイ
ンジェクタＪを駆動して、必要量の燃料をインジェクタ
ＪからエンジンＥ内に噴射させる。

【０００７】次に、図８に示した従来の内燃機関の燃料
供給装置による一般的な動作について説明する。まず、
燃料タンク１内の燃料は、燃料ポンプ３により吸い上げ
られ、燃料タンク１内のプレッシャレギュレータＲＧに
より、燃料タンク１内の圧力に対して一定の圧力で燃料
パイプ２に送出され、燃料パイプ２を通じてデリバリパ
イプ４に供給される。

【０００８】ＥＣＵ８は、各種センサ５で検出された運
転状態Ｄと、吸気圧センサ６で検出された吸気圧Ｐａお
よび大気圧Ｐｏを用いて、インジェクタＪの噴射時間Ｔ
ｊを演算し、噴射時間ＴｊによりインジェクタＪを駆動
してエンジンＥに燃料を噴射する。

【０００９】具体的には、たとえば、大気圧Ｐｏおよび
吸気圧Ｐａを用いて、デリバリパイプ４での燃料圧力Ｐ
ｊと吸気圧Ｐａとの差圧ΔＰを推定演算し、差圧ΔＰと
他の運転状態Ｄとを用いて、インジェクタＪの噴射時間
Ｔｊを算出して決定する。

【００１０】図９はＥＣＵ８の演算動作を示すフローチ
ャートであり、エンジンＥの要求燃料量に応じたインジ
ェクタＪの噴射時間Ｔｊの算出ロジックの一例を示して
いる。図９において、ＥＣＵ８は、まず、インジェクタ
Ｊの基本噴射時間Ｔｊｏを算出する（ステップＳ２
０）。

【００１１】このとき、基本噴射時間Ｔｊｏ［ｍｓｅ
ｃ］は、吸気圧Ｐａ［Ｐａ］、インジェクタＪの吐出量
ＦＱ［ｍｃｃ］、吐出量変換係数Ｋｑ［ｍｃｃ／Ｐａ］
および噴射時間変換係数Ｋｊ［ｍｓｅｃ／ｍｃｃ］を用
いて、以下の（１）式により算出される。

【００１２】 Ｔｊｏ＝ＦＱ・Ｋｊ ＝Ｐａ・Ｋｑ・Ｋｊ …（１）

【００１３】以下、ＥＣＵ８は、（１）式で求められた
基本噴射時間Ｔｊｏを、大気圧Ｐｏなどを含む種々の運
転状態Ｄに応じて順次補正する。まず、基本噴射時間Ｔ
ｊｏをインジェクタＪの開弁遅れなどに起因する無駄時
間分だけ増量補正し（ステップＳ２１）、続いて、エン
ジンＥが始動直後の状態か否かを判定する（ステップＳ
２２）。

【００１４】もし、始動直後（すなわち、ＹＥＳ）であ
れば、始動直後の補正を加え（ステップＳ２３）、始動
直後でない（すなわち、ＮＯ）と判定されれば、補正ス
テップＳ２３を実行せずに、続いて、吸気温が基準値と
一致するか否かを判定する（ステップＳ２４）。

【００１５】ステップＳ２４において、吸気温が基準値
と一致しない（すなわち、ＮＯ）と判定されれば、吸気
温に応じた補正を加え（ステップＳ２５）、吸気温が基
準値と一致する（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれば、
補正ステップＳ２５を実行せずに、続いて、エンジンＥ
が完全暖機状態か否かを判定する（ステップＳ２６）。

【００１６】ステップＳ２６において、完全暖機状態で
ない（すなわち、ＮＯ）と判定されれば、暖機状態に応
じた補正を加え（ステップＳ２７）、暖機状態（すなわ
ち、ＹＥＳ）と判定されれば、補正ステップＳ２７を実
行せずに、続いて、体積効率に応じた補正を行う（ステ
ップＳ２８）。

【００１７】また、空燃比に対応したＯ₂濃度に応じた
フィードバック補正を行い（ステップＳ２９）、さら
に、大気圧に応じた補正を行い（ステップＳ３０）、最
終的な噴射時間Ｔｊを求めて、図９の演算処理ルーチン
を終了する。以下、ＥＣＵ８は、エンジンＥの点火サイ
クル毎に噴射時間Ｔｊを読み込み、インジェクタＪを駆
動する。

【００１８】ところで、図８のように、プレッシャレギ
ュレータＲＧを有する燃料ポンプ３は、一定の駆動電流
で駆動されているので、エンジンＥの消費燃料量の多少
にかかわらず、エンジンＥが要求し得る最大の消費燃料
量を常に吸い上げ続ける必要がある。

【００１９】したがって、燃料ポンプ３の消費電力が常
に最大に設定されているので、オルタネータ（図示せ
ず）の発電量が多くなり、エンジンＥの燃費は悪化する
ことになる。

【００２０】また、デリバリパイプ４内の燃料圧力Ｐｊ
を一定に維持するためには、図示したように、プレッシ
ャレギュレータＲＧが必要となり、この分コストが増大
するうえ、燃料タンク１内の構造が複雑になってしま
う。

【００２１】また、デリバリパイプ４に供給される燃料
の圧力Ｐｊと、エンジンＥの吸気圧Ｐａとの差圧ΔＰ
は、ＥＣＵ８により推定演算されるので、目標燃料噴射
量と実際の燃料噴射量との間に誤差を生じるおそれもあ
る。

【００２２】なお、たとえば特開平８−２００１２４号
公報に参照されるように、デリバリパイプ４での燃料圧
力Ｐｊを検出してフィードバックし、ＥＣＵ８の制御下
で燃料ポンプ３を駆動する装置も提案されているが、周
知のように、燃料ポンプ３の応答は遅いので、追従制御
が十分に行われず実用的でない。

【００２３】また、調整圧力の異なる複数のプレッシャ
レギュレータＲＧを設置して、エンジンＥで要求される
燃料噴射量に応じて燃料圧力Ｐｊを切替可能にした装置
も考えられるが、プレッシャレギュレータＲＧを複数台
設置するのは、コストアップを招くことになり、やはり
実用的でない。

【００２４】

【発明が解決しようとする課題】従来の内燃機関の燃料
供給装置は以上のように、燃料ポンプ３を一定出力で駆
動した場合（図８参照）には、プレッシャレギュレータ
ＲＧが必要となるので、燃料タンク１内の構造が複雑に
なってコストアップするうえ、燃料ポンプ３の消費電力
が常に最大に設定されることから、エンジンＥの燃費が
悪化するという問題点があった。

【００２５】また、図８のように、燃料圧力Ｐｊを検出
する手段が設けられていない場合には、ＥＣＵ８におい
て燃料噴射量（噴射時間Ｔｊ）を算出するために、燃料
圧力Ｐｊと吸気圧Ｐａとの差圧ΔＰが推定演算されるの
で、目標燃料噴射量と実際の燃料噴射量との間に誤差を
生じるという問題点があった。

【００２６】また、特開平８−２００１２４号公報に参
照されるように、燃料圧力Ｐｊの検出値に基づいて燃料
ポンプ３をフィードバック制御した場合には、燃料ポン
プ３の応答が遅いことから、実用的でないという問題点
があった。さらに、プレッシャレギュレータＲＧを複数
台設置して燃料圧力Ｐｊを切替可能にした場合には、コ
ストアップを招くという問題点があった。

【００２７】この発明は上記のような問題点を解決する
ためになされたもので、燃料ポンプを必要最小限で駆動
するとともに、燃料圧力に基づいてインジェクタの駆動
量を補正することにより、燃費の向上およびコストダウ
ンを実現した内燃機関の燃料供給装置を得ることを目的
とする。

【００２８】

【課題を解決するための手段】この発明の請求項１に係
る内燃機関の燃料供給装置は、内燃機関の燃料が充填さ
れた燃料タンクと、燃料タンクから内燃機関への流路を
構成する燃料パイプと、燃料タンク内に配設されて燃料
パイプに燃料を送り出すための燃料ポンプと、燃料パイ
プの出力端に配設されたデリバリパイプと、デリバリパ
イプに配設されて内燃機関に燃料を噴射するためのイン
ジェクタと、内燃機関の運転状態を検出する各種センサ
と、燃料パイプおよびデリバリパイプの少なくとも一方
の燃料圧力を検出する燃料圧力検出手段と、運転状態お
よび燃料圧力に応じてインジェクタおよび燃料ポンプの
制御量を算出する制御手段とを備え、制御手段は、イン
ジェクタの目標制御量に基づく燃料量に応じて燃料ポン
プの駆動電流を算出するとともに、燃料圧力に応じてイ
ンジェクタの噴射時間を補正し、必要量の燃料をインジ
ェクタから噴射させるものである。

【００２９】また、この発明の請求項２に係る内燃機関
の燃料供給装置は、請求項１において、燃料圧力検出手
段は、デリバリパイプに配設された圧力センサにより構
成されたものである。

【００３０】また、この発明の請求項３に係る内燃機関
の燃料供給装置は、請求項１において、燃料圧力検出手
段は、燃料ポンプの駆動電流と内燃機関の消費燃料量と
から燃料圧力を推定演算する燃料圧力演算手段により構
成されたものである。

【００３１】また、この発明の請求項４に係る内燃機関
の燃料供給装置は、請求項１から請求項３までのいずれ
かにおいて、制御手段は、運転状態に応じて燃料ポンプ
の駆動電流を補正する補正手段を含むものである。

【００３２】また、この発明の請求項５に係る内燃機関
の燃料供給装置は、請求項４において、各種センサは、
内燃機関の温度を検出する温度センサを含み、制御手段
内の補正手段は、内燃機関が再始動状態を示し、且つ温
度が内燃機関の暖機状態に対応した所定温度以上を示す
場合に、燃料ポンプの駆動電流を増大補正するものであ
る。

【００３３】

【発明の実施の形態】実施の形態１．以下、この発明の
実施の形態１を図について説明する。図１はこの発明の
実施の形態１を概略的に示す構成図であり、図１におい
て、前述（図８参照）と同様のものについては、同一符
号を付して詳述を省略する。

【００３４】また、３Ａおよび８Ａは前述の燃料ポンプ
３およびＥＣＵ８にそれぞれ対応している。この場合、
燃料ポンプ３Ａの駆動出力が可変制御されるので、プレ
ッシャレギュレータＲＧ（図８参照）は不要となる。

【００３５】７はデリバリパイプ４に配設されたブース
トセンサなどの圧力センサであり、デリバリパイプ４内
の燃料圧力Ｐｊを検出する燃料圧力検出手段を構成して
いる。圧力センサ７で検出された燃料圧力Ｐｊは、ＥＣ
Ｕ８Ａに入力される。

【００３６】なお、圧力センサ７は、燃料圧力Ｐｊを正
確に検出するためには、インジェクタＪの近傍に配設す
ることが望ましいが、燃料ポンプ３からインジェクタＪ
までの燃料通路の任意箇所、たとえば燃料パイプ２に設
けられてもよい。また、吸気圧検出手段としては、吸気
圧センサ６の代わりに、吸気量センサおよびＥＣＵ８Ａ
（演算手段）を用いてもよい。この場合、吸気圧Ｐａ
は、エンジンＥへの吸気量（絶対量）から推定演算され
ることになる。

【００３７】ＥＣＵ８Ａは、燃料ポンプ３Ａを駆動制御
する燃料ポンプ駆動手段９を含み、運転状態Ｄ、吸気圧
Ｐａおよび燃料圧力Ｐｊに応じて、インジェクタＪおよ
び燃料ポンプ３Ａの制御量を算出する。

【００３８】すなわち、ＥＣＵ８Ａは、インジェクタＪ
の目標制御量に基づく燃料量に応じて燃料ポンプ３Ａの
駆動電流Ｆｉを算出するとともに、燃料圧力Ｐｊに応じ
てインジェクタＪの噴射時間Ｔｊを補正し、必要量の燃
料をインジェクタＪから噴射させる。

【００３９】以下、図２および図３のフローチャートを
参照しながら、図１に示したこの発明の実施の形態１の
ＥＣＵ８Ａによる演算処理動作について説明する。図２
は燃料ポンプ３Ａの駆動電流Ｆｉを算出するロジックで
あり、図３はインジェクタＪの噴射時間Ｔｊを補正する
ロジックである。

【００４０】図２において、ＥＣＵ８Ａは、まず、運転
状態Ｄに含まれるクランク角信号に基づいて、エンジン
Ｅの回転数Ｎｅを読み込み（ステップＳ１）、続いて、
前述（図９参照）のように算出されたインジェクタＪの
噴射時間Ｔｊを読み込む（ステップＳ２）。

【００４１】次に、エンジン回転数Ｎｅおよびインジェ
クタ噴射時間Ｔｊに基づく関数ｆ１（Ｎｅ、Ｔｊ）を用
いて、エンジンＥの消費燃料量（燃料ポンプ３Ａの吐出
量）ＦＱを算出する（ステップＳ３）。

【００４２】続いて、吸気圧センサ６により検出された
吸気圧Ｐａを読み込み（ステップＳ４）、消費燃料量Ｆ
Ｑおよび吸気圧Ｐａに基づく関数ｆ２（ＦＱ、Ｐａ）を
用いて、消費ポンプ３Ａの駆動電流Ｆｉを算出し（ステ
ップＳ５）、図２の処理ルーチンを終了する。

【００４３】以下、ＥＣＵ８Ａは、駆動電流Ｆｉに相当
する制御指令を燃料ポンプ駆動手段９に出力し、燃料ポ
ンプ駆動手段９は、所要の駆動電流Ｆｉを燃料ポンプ３
Ａに供給する。これにより、燃料ポンプ３Ａは、所要圧
力で燃料を送出するように駆動制御される。

【００４４】次に、ＥＣＵ８Ａは、図３のロジックによ
り、インジェクタＪの噴射時間Ｔｊを補正演算する。図
３において、ＥＣＵ８Ａは、まず、圧力センサ７で検出
されたデリバリパイプ４内の燃料圧力Ｐｊを読み込み
（ステップＳ６）、続いて、吸気圧センサ６で検出され
た吸気圧Ｐａを読み込む（ステップＳ７）。

【００４５】次に、燃料圧力Ｐｊと吸気圧Ｐａとの差圧
ΔＰを、以下の（２）式により算出する（ステップＳ
８）。

【００４６】ΔＰ＝Ｐｊ−Ｐａ …（２）

【００４７】（２）式で表わされる差圧ΔＰは、インジ
ェクタＪが吸入空気に対して燃料を噴射する際の相対圧
力である。

【００４８】続いて、前述（図９参照）のように算出さ
れた噴射時間Ｔｊ（燃料圧力Ｐｊで補正される前の値）
を読み込み（ステップＳ９）、差圧ΔＰおよび噴射時間
Ｔｊを用いて、以下の（３）式により、補正後の噴射時
間Ｔｊ′を算出する（ステップＳ１０）。

【００４９】 Ｔｊ′＝Ｔｊ・√（Ｐｏ／ΔＰ） …（３）

【００５０】ただし、（３）式において、Ｐｏは噴射燃
料圧力の目標値であり、前述（図８参照）の従来装置に
おいて、プレッシャレギュレータＲＧで規定された圧力
と吸気圧Ｐａとの差圧に相当する。また、√（Ｐｏ／Δ
Ｐ）は、燃料圧力Ｐｊに基づく補正係数に相当する。

【００５１】以下、ＥＣＵ８Ａは、燃料圧力Ｐｊで補正
された最終的な噴射時間Ｔｊ′によりインジェクタＪを
駆動し、所要の燃料量をエンジンＥに噴射する。こうし
て、図３の処理ルーチンを終了する。

【００５２】この場合、インジェクタＪの噴射時間Ｔｊ
は、無駄時間を含まない実際の開弁時間を意味するもの
とする。なお、ここでは、エンジンＥの吸気量を検出す
るために吸気圧Ｐａを検出したが、たとえばエアフロー
センサなどを用いて吸気量を直接検出してもよい。

【００５３】このように、エンジンＥの運転状態から、
エンジンＥに要求される消費燃料量を算出し、必要分の
燃料量のみを吐出するように燃料ポンプ３Ａを駆動する
ことにより、従来装置と比べて、燃料ポンプ３Ａの駆動
電力を約５６［％］低減し、エンジンＥの燃費を約０．
８［％］向上させることができる。このことは、ＵＳ
ＦＴＰ試験時、すなわち、米国の排気ガス試験（Ｆｅｄ
ｅｒａｌ Ｔｅｓｔ Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ；ＬＡ−４試
験）を実行したときの排気ガス条件などの効果により確
認された。

【００５４】また、圧力センサ７（燃料圧力検出手段）
を用いて常に正確な燃料圧力Ｐｊを検出し、燃料圧力Ｐ
ｊに応じて噴射時間Ｔｊを補正することにより、インジ
ェクタＪが駆動する際に生じる燃料圧力Ｐｊの脈動や、
燃料フィルタ（図示せず）の経年変化による圧損変化な
どに対しても、エンジンＥの空燃比を目標空燃比に正確
に制御することができる。

【００５５】また、プレッシャレギュレータＲＧが用い
られないことから、エンジンルーム内で加熱された燃料
が全てエンジンＥで燃焼され、高温の燃料が燃料タンク
１に戻ることがないので、燃料タンク１内の燃料の温度
上昇を抑制し、燃料タンク１内の燃料から発生する蒸散
ガスを約５７［％］低減することができる。このこと
は、上記ＦＴＰ試験時の効果で確認された。

【００５６】また、デリバリパイプ４における燃料圧力
Ｐｊを、燃料ポンプ３Ａの駆動制御により調整すること
ができるので、プレッシャレギュレータＲＧを不要とな
り、燃料供給系システムを簡素化してコストダウンを実
現することができる。このとき、インジェクタＪに近接
したデリバリパイプ４に圧力センサ７が配置されている
ので、正確な燃料圧力Ｐｊを検出することができ、燃料
量を高精度に制御することができる。

【００５７】さらに、燃料ポンプの制御応答遅れに起因
する実際の燃圧と目標燃圧の差は、インジェクタの噴射
時間の補正で十分吸収できるため、燃料ポンプの制御を
オープン制御（検出燃料圧力を用いない、フィードバッ
クしない）簡単な制御で実現可能であり、システム構成
を簡素化できるためコストダウンを実現することができ
る。

【００５８】実施の形態２．なお、上記実施の形態１で
は、燃料圧力検出手段として圧力センサ７を用いたが、
他の手段を用いてもよく、たとえばＥＣＵ内の演算手段
を用いてもよい。以下、燃料圧力検出手段として演算手
段を用いたこの発明の実施の形態２を図について説明す
る。

【００５９】図４はこの発明の実施の形態２を概略的に
示す構成図であり、図４において、前述（図１参照）と
同様のものについては同一符号を付して詳述を省略す
る。また、３Ｂ、８Ａおよび９Ｂは、前述の燃料ポンプ
３Ａ、ＥＣＵ８Ａおよび燃料ポンプ駆動手段９にそれぞ
れ対応している。

【００６０】ＥＣＵ８Ｂは、燃料圧力検出手段として、
燃料ポンプ３Ｂの駆動電流Ｆｉと、エンジンＥの消費燃
料量（噴射量）とから燃料圧力Ｐｊを推定演算する燃料
圧力演算手段を含んでいる。この場合、前述（図１参
照）の圧力センサ７は不要となる。

【００６１】また、燃料ポンプ駆動手段９Ｂは、燃料ポ
ンプ３Ｂに対して駆動電流Ｆｉを供給するとともに、制
御中の燃料ポンプ３Ｂの駆動電流Ｆｉを読み込むように
なっている。

【００６２】次に、図５および図６を参照しながら、図
４に示したこの発明の実施の形態２の動作について説明
する。図５は図４内のＥＣＵ８Ｂによる燃料圧力推定演
算処理を示すフローチャートであり、Ｓ１〜Ｓ３は前述
（図２参照）と同様のステップである。

【００６３】また、図６は燃料ポンプ３Ｂの吐出圧ＦＰ
とインジェクタＪの吐出量ＦＱとの関係を示す特性図で
あり、燃料ポンプ３の駆動電流Ｆｉを２［Ａ］〜４
［Ａ］の範囲で変化させた場合の各特性曲線を示してい
る。

【００６４】図５において、ＥＣＵ８Ｂは、エンジンＥ
の回転数ＮｅおよびインジェクタＪの噴射時間Ｔｊに基
づく関数により消費燃料量ＦＱを算出し（ステップＳ
３）、続いて、燃料ポンプ駆動手段９Ｂを介して、制御
中の燃料ポンプ３Ｂの駆動電流Ｆｉを読み込む（ステッ
プＳ１１）。

【００６５】次に、ＥＣＵ８Ｂ内の燃料圧力演算手段
は、消費燃料量ＦＱおよび駆動電流Ｆｉに基づく関数か
ら、デリバリパイプ４での燃料圧力Ｐｊを推定演算し
（ステップＳ１２）、図５の処理ルーチンを終了する。

【００６６】このとき、燃料ポンプ３Ｂの３つの変数、
すなわち、吐出圧ＦＰ、吐出量ＦＱ（燃料噴射量）およ
び駆動電流Ｆｉの相互関係は、図６に示すように表わさ
れ、３つの変数うちの２つの変数が決定すると、残りの
１つの変数が決定することになる。

【００６７】したがって、ステップＳ１２において、燃
料圧力演算手段は、まず図６の関係を用いて、エンジン
Ｅの消費燃料量（すなわち、燃料ポンプ３Ｂの吐出量）
ＦＱと、燃料ポンプ３Ｂの駆動電流Ｆｉとにより、燃料
ポンプ３Ｂの吐出圧ＦＰを求める。

【００６８】最後に、燃料圧力演算手段は、吐出圧ＦＰ
と燃料圧力Ｐｊとの関係がほぼ「１対１」になることを
用いて、デリバリパイプ４における燃料圧力Ｐｊを推定
演算する。

【００６９】このように、燃料ポンプ３Ｂの駆動電流Ｆ
ｉと、エンジンＥの消費燃料量ＦＱから推定した圧力と
を用いることにより、前述（図１参照）の圧力センサ７
の機能を推定演算で代替することができ、圧力センサ７
などの高価なセンサ手段を必要とせずに、前述と同等の
作用効果を奏することができ、さらにコストダウンを実
現することができる。

【００７０】実施の形態３．なお、上記実施の形態２で
は、駆動電流Ｆｉ（目標燃料圧力に対応）の補正につい
て特に考慮しなかったが、運転状態Ｄ（吸気圧Ｐａなど
も含む）に応じて駆動電流Ｆｉを補正してもよい。

【００７１】一般に、図４のように、燃料タンク１から
送り出した燃料を回収しない構成からなるリターンレス
装置においては、エンジンＥの動作時におけるデリバリ
パイプ４内の燃料の蒸気化現象を無視することはできな
い。

【００７２】たとえば、エンジンＥが暖機状態（高温）
であって、一旦停止後に再始動させた場合には、デリバ
リパイプ４内で燃料の蒸散ガスが発生して実質的な噴射
量が減少するので、通常時の噴射時間Ｔｊでインジェク
タＪを駆動し、且つ通常の駆動電流Ｆｉで燃料ポンプを
制御すると、エンジンＥの始動性が悪化することにな
る。

【００７３】また、燃料圧力ＦＰが低圧の場合には、イ
ンジェクタＪに供給される燃料に蒸散ガスが混合して実
質的な燃料量が不足し、燃料供給量を制御しきれない場
合が生じるので、同様にエンジンＥの始動性が悪化する
ことになる。

【００７４】そこで、運転状態Ｄに応じて駆動電流Ｆｉ
（目標燃料圧力）を補正することにより、燃料圧力Ｐｊ
の不足問題などを解消することが考えられる。以下、運
転状態Ｄに応じて駆動電流Ｆｉ（目標燃料圧力）を補正
したこの発明の実施の形態３について説明する。

【００７５】図７はこの発明の実施の形態３を概略的に
示す構成図であり、図７において、８Ｃは前述（図４参
照）のＥＣＵ８Ｂに対応しており、前述と同様のものに
ついては同一符号を付して詳述を省略する。

【００７６】この場合、各種センサ５は、エンジンＥの
温度（冷却水温など）を検出する温度センサを含み、ま
た、ＥＣＵ８Ｃは、燃料ポンプ駆動手段９Ｂと関連する
補正手段１０を含む。

【００７７】ＥＣＵ８Ｃ内の補正手段１０は、目標燃料
圧力が駆動電流Ｆｉに関連することに着目して、運転状
態Ｄ（温度、吸気圧Ｐａなどを含む）に応じて駆動電流
Ｆｉを補正し、目標燃料圧力を可変にするようになって
いる。

【００７８】たとえば、エンジンＥの温度が所定温度以
上（暖機状態）を示すときに、エンジンＥを再始動する
場合には、上述した燃料の蒸気化現象により、通常の駆
動電流Ｆｉでは燃料不足が発生するので、補正手段１０
は、駆動電流Ｆｉを増大方向に補正して目標燃料圧力を
増大補正する。

【００７９】これにより、高温再始動時においても、エ
ンジンＥの始動性を確保することができる。また、目標
燃料圧力を自由に補正設定することができるので、エン
ジンＥの始動性を向上させることのみならず、インジェ
クタＪのダイナミックレンジを補償することもでい、エ
ンジンＥの制御性をさらに向上させることができる。

【００８０】

【発明の効果】以上のようにこの発明の請求項１によれ
ば、内燃機関の燃料が充填された燃料タンクと、燃料タ
ンクから内燃機関への流路を構成する燃料パイプと、燃
料タンク内に配設されて燃料パイプに燃料を送り出すた
めの燃料ポンプと、燃料パイプの出力端に配設されたデ
リバリパイプと、デリバリパイプに配設されて内燃機関
に燃料を噴射するためのインジェクタと、内燃機関の運
転状態を検出する各種センサと、燃料パイプおよびデリ
バリパイプの少なくとも一方の燃料圧力を検出する燃料
圧力検出手段と、運転状態および燃料圧力に応じてイン
ジェクタおよび燃料ポンプの制御量を算出する制御手段
とを備え、制御手段は、インジェクタの目標制御量に基
づく燃料量に応じて燃料ポンプの駆動電流を算出すると
ともに、燃料圧力に応じてインジェクタの噴射時間を補
正し、必要量の燃料をインジェクタから噴射させること
により、燃料ポンプを必要最小限で駆動するとともに、
燃料圧力に基づいてインジェクタの駆動量を補正するよ
うにしたので、燃費の向上およびコストダウンを実現し
た内燃機関の燃料供給装置が得られる効果がある。

【００８１】また、この発明の請求項２によれば、請求
項１において、デリバリパイプに配設された圧力センサ
により燃料圧力検出手段を構成したので、燃費の向上お
よびコストダウンを実現した内燃機関の燃料供給装置が
得られる効果がある。

【００８２】また、この発明の請求項３によれば、請求
項１において、燃料ポンプの駆動電流と内燃機関の消費
燃料量とから燃料圧力を推定演算する燃料圧力演算手段
により燃料圧力検出手段を構成したので、高価な圧力セ
ンサが不要となり、さらにコストダウンを実現した内燃
機関の燃料供給装置が得られる効果がある。

【００８３】また、この発明の請求項４によれば、請求
項１から請求項３までのいずれかにおいて、制御手段
は、運転状態に応じて燃料ポンプの駆動電流を補正する
補正手段を含むので、燃費の向上およびコストダウンを
実現するとともに、運転状態によらず制御性を確保した
内燃機関の燃料供給装置が得られる効果がある。

【００８４】また、この発明の請求項５によれば、請求
項４において、各種センサは、内燃機関の温度を検出す
る温度センサを含み、制御手段内の補正手段は、内燃機
関が再始動状態を示し、且つ温度が内燃機関の暖機状態
に対応した所定温度以上を示す場合に、燃料ポンプの駆
動電流を増大補正するようにしたので、高温再始動時に
おいても制御性を確保した内燃機関の燃料供給装置が得
られる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１を概略的に示す構成
図である。

【図２】 この発明の実施の形態１による燃料ポンプの
駆動電流演算処理を示すフローチャートである。

【図３】 この発明の実施の形態１によるインジェクタ
の噴射時間演算処理を示すフローチャートである。

【図４】 この発明の実施の形態２を概略的に示す構成
図である。

【図５】 この発明の実施の形態２による燃料圧力の推
定演算処理を示すフローチャートである。

【図６】 この発明の実施の形態２による燃料ポンプの
吐出圧および吐出量と駆動電流との関係を示す特性図で
ある。

【図７】 この発明の実施の形態３を概略的に示す構成
図である。

【図８】 従来の内燃機関の燃料供給装置を概略的に示
す構成図である。

【図９】 従来の内燃機関の燃料供給装置によるインジ
ェクタの噴射時間演算処理を示すフローチャートであ
る。

【符号の説明】

１ 燃料タンク、２ 燃料パイプ、３Ａ、３Ｂ 燃料ポ
ンプ、４ デリバリパイプ、５ 各種センサ、６ 吸気
圧センサ、７ 圧力センサ、８Ａ、８Ｂ、８ＣＥＣＵ、
９、９Ｂ 燃料ポンプ駆動手段、１０ 補正手段、Ｄ
運転状態、Ｅエンジン、Ｆｉ 駆動電流、Ｊ インジェ
クタ、Ｐａ 吸気圧、Ｐｊ 燃料圧力、Ｔｊ 噴射時
間。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内燃機関の燃料が充填された燃料タンク
   と、 前記燃料タンクから前記内燃機関への流路を構成する燃
   料パイプと、 前記燃料タンク内に配設されて前記燃料パイプに前記燃
   料を送り出すための燃料ポンプと、 前記燃料パイプの出力端に配設されたデリバリパイプ
   と、 前記デリバリパイプに配設されて前記内燃機関に燃料を
   噴射するためのインジェクタと、 前記内燃機関の運転状態を検出する各種センサと、 前記燃料パイプおよび前記デリバリパイプの少なくとも
   一方の燃料圧力を検出する燃料圧力検出手段と、 前記運転状態および前記燃料圧力に応じて前記インジェ
   クタおよび前記燃料ポンプの制御量を算出する制御手段
   とを備え、 前記制御手段は、前記インジェクタの目標制御量に基づ
   く燃料量に応じて前記燃料ポンプの駆動電流を算出する
   とともに、前記燃料圧力に応じて前記インジェクタの噴
   射時間を補正し、必要量の燃料を前記インジェクタから
   噴射させることを特徴とする内燃機関の燃料供給装置。
2. 【請求項２】 前記燃料圧力検出手段は、前記デリバリ
   パイプに配設された圧力センサにより構成されたことを
   特徴とする請求項１に記載の内燃機関の燃料供給装置。
3. 【請求項３】 前記燃料圧力検出手段は、前記燃料ポン
   プの駆動電流と前記内燃機関の消費燃料量とから前記燃
   料圧力を推定演算する燃料圧力演算手段により構成され
   たことを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の燃料供
   給装置。
4. 【請求項４】 前記制御手段は、前記運転状態に応じて
   前記燃料ポンプの駆動電流を補正する補正手段を含むこ
   とを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれかに
   記載の内燃機関の燃料供給装置。
5. 【請求項５】 前記各種センサは、前記内燃機関の温度
   を検出する温度センサを含み、 前記制御手段内の補正手段は、前記内燃機関が再始動状
   態を示し、且つ前記温度が前記内燃機関の暖機状態に対
   応した所定温度以上を示す場合に、前記燃料ポンプの駆
   動電流を増大補正することを特徴とする請求項４に記載
   の内燃機関の燃料供給装置。