JP5514173B2 - 内燃機関の燃料ポンプ制御装置 - Google Patents
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Description
機関の要求負荷を検出する要求負荷検出手段と、少なくとも前記検出された要求負荷に基づいて燃料ポンプの駆動操作量を算出する駆動操作量算出手段と、を備え、駆動操作量によって燃料ポンプを駆動する内燃機関の燃料ポンプ制御装置であって、以下の手段を含んで構成される。
前記要求負荷を前記検出された大気圧に基づいて補正して実際の機関負荷を推定し、該推定された機関負荷と機関回転速度とに基づいて駆動操作量を算出する駆動操作量補正手段
図1は、実施形態に係る燃料ポンプ制御装置を備えた車両用内燃機関の燃料供給系を示す図である。
前記燃料タンク1には、給油キャップ2で閉塞される給油口3が開口されており、給油キャップ2を外して前記給油口3から燃料が補給される。
前記燃料ポンプ4は、燃料タンク1内のガソリンを吸い込み口から吸い込んで吐出口から吐き出す、例えばタービン式等の電動ポンプであり、前記吐出口には、燃料パイプ5aの一端が接続されている。
前記燃料ギャラリーパイプ8には、その延設方向に沿って気筒数(本実施形態は4気筒)と同じ数の噴射弁接続部8aが設けられ、各噴射弁接続部8aには、燃料噴射弁9の燃料取り入れ口がそれぞれ接続される。
また、前記燃料ギャラリーパイプ8内と燃料タンク1内とを連通させるリリーフパイプ12が設けられて、前記リリーフパイプ12の途中には、リリーフ弁13が介装されている。
前記各種センサとしては、エンジン10の吸入空気流量を検出するエアフローメータ21、所定クランク角位置毎に検出信号を出力するクランク角センサ22、エンジン10の冷却水温度Twを検出する水温センサ23、前記燃料ギャラリーパイプ8内における燃料の圧力を検出する燃圧センサ24、前記燃料ギャラリーパイプ8内における燃料の温度を検出する燃温センサ25、排気中成分から空燃比を検出する空燃比センサ26の他、燃料ポンプ4の駆動制御に関わるセンサとして、エンジン10の図示しないスロットル弁の開度(スロットル開度)を検出するスロットルセンサ27、大気圧を検出する大気圧センサ28などが設けられる。
ここで、燃料ポンプ4の駆動電圧が、大気圧変化に対しても燃料圧力を適正に維持できるように設定される。
本第1実施形態では、目標燃圧FPTRPに対する燃料ポンプ4の駆動電圧のフィードフォワード操作量FPFFVOLを、下記の一次式にしたがって、算出する。
ここで、ゲイン(傾き)FPGAINと、オフセットFPOFSとを、機関運転状態に基づいて以下のように設定する。
ただし、TQHHOS:補正後機関負荷
TQH0:スロットル開度(要求負荷)
INJPAMS:大気圧補正係数
INJFER:燃料当量比
ここで、大気圧補正係数INJPAMSは、上記のように大気圧センサ28を備えている場合は、図3に示すサブルーチンのフローチャートに示すように、大気圧センサ28で検出された大気圧が低くなるほど、大気圧補正係数INJPAMSが減少するように算出される。
ステップS2では、上記の補正後機関負荷TQHHOSと機関回転速度Neとに基づいて、上述したFF操作量算出式(1)のゲインFPGAINを図示のように設定されたマップから算出する。該マップでは、アイドル等の小出力領域から中高出力領域、全開出力領域へと出力が増大するにしたがって、ゲインFPGAINが増大するように設定されている。
図4は、目標燃圧FPTRPとフィードフォワード操作量FPFFVOLとの関係を示す。
かかる第1実施形態によれば、燃料ポンプ駆動のフィードフォワード操作量を、機関の要求負荷を基本として設定することにより、制御系や燃料ポンプの応答遅れに対して燃料圧力を高応答で制御できる。
また、本実施形態では、目標燃圧に対してフィードフォワード操作量を一次式で規定し、そのゲイン及びオフセットを、補正後機関負荷と機関回転速度に基づいて機関出力毎に設定する構成としたため、簡易な演算式でフィードフォワード操作量を高精度に算出することができる。
ステップS21では、図2のステップS1と同様に、機関の要求負荷を、大気圧変化等に応じて実際の負荷に見合うように補正した補正後機関負荷TQHHOS(燃料噴射弁9の1回の燃料噴射量)を算出する。
FPQEV=k×TQHHOS×Ne
ただし、kは、機関1回転当たりの噴射回数であり、4サイクル機関の場合、燃料噴射弁の総数n/2(図1の例ではk=2)
ステップS23では、燃料ポンプ4の駆動電圧のフィードフォワード操作量FPFFVOLを、燃料流量推定値FPQEVと目標燃圧FPTRPとに基づいて、図示のように設定されたマップから検索する。
これにより、排気エミッション、燃費、出力性能等の機関性能を良好に維持できる。
そして、機関始動状態である場合、または機関の過渡運転状態であると判定された場合は、ステップS33へ進んで、大気圧補正係数INJPAMSを、前回値を保持して設定する。なお、前回値は、後述するステップS34,S35で算出された最新値である。
まず、ステップS34では、機関の要求負荷としてスロットル開度TQH0に基づいて、要求基本噴射量TTPを算出する。
INJPAMS=TP/TTP・・・(4)
かかる推定を行えば、大気圧センサを備えることなく大気圧補正係数を設定でき、低コストで大気圧に基づく燃料ポンプ駆動操作量の補正を行うことができる。
(イ)機関の定常運転状態において、要求負荷に基づき算出される燃料噴射量と、実際に検出された機関負荷に基づき算出される燃料噴射量との比較により、大気圧補正係数を算出し、
前記駆動操作量補正手段は、前記大気圧補正係数に基づいて駆動操作量を補正することを特徴とする。
Claims (2)
- 機関の要求負荷を検出する要求負荷検出手段と、
少なくとも前記検出された要求負荷に基づいて燃料ポンプの駆動操作量を算出する駆動操作量算出手段と、
を備え、駆動操作量によって燃料ポンプを駆動する内燃機関の燃料ポンプ制御装置であって、
大気圧を検出する大気圧検出手段と、
前記要求負荷を前記検出された大気圧に基づいて補正して実際の機関負荷を推定し、該推定された機関負荷と機関回転速度とに基づいて駆動操作量を算出する駆動操作量補正手段と、
を含んで構成したことを特徴とする内燃機関の燃料ポンプ制御装置。 - 前記駆動操作量補正手段は、前記大気圧の検出値が小さくなるにしたがって、前記駆動操作量を小さくなるように補正することを特徴とする請求項1に記載の内燃機関の燃料ポンプ制御装置。
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