(57)【要約】【課題】本発明は、燃料タンクから燃料を汲み上げるための低圧燃料ポンプと、低圧燃料ポンプから吐出された燃料を昇圧させるための複数の高圧燃料ポンプと、を備えた内燃機関の燃料噴射制御システムにおいて、複数の高圧燃料ポンプの温度を均一にすることを課題とする。【解決手段】本発明は、上記した課題を解決するために、燃料タンクから燃料を汲み上げるための低圧燃料ポンプと、該低圧燃料ポンプから吐出された燃料を昇圧させるための複数の高圧燃料ポンプと、を備えた内燃機関の燃料噴射制御システムにおいて、複数の高圧燃料ポンプのうち、高温に曝される高圧燃料ポンプの吐出量が低温に曝される高圧燃料ポンプの吐出量より多くなるように、複数の高圧燃料ポンプを駆動させるようにした。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料タンクから燃料を汲み上げるための低圧燃料ポンプと、
低圧燃料ポンプから吐出される燃料を昇圧させるための複数の高圧燃料ポンプと、
前記複数の高圧燃料ポンプのうち、高温下に曝される高圧燃料ポンプの吐出量が低温下に曝される高圧燃料ポンプの吐出量より多くなるように、前記複数の高圧燃料ポンプを制御する制御手段と、
を備える内燃機関の燃料噴射制御システム。
【請求項２】
請求項１において、前記制御手段は、前記低圧燃料ポンプから単位時間あたりに吐出される燃料量が多いときは少ないときに比べ、高温下に曝される高圧燃料ポンプの吐出量と低温下に曝される高圧燃料ポンプの吐出量との差が大きくなるように、前記複数の高圧燃料ポンプを制御する内燃機関の燃料噴射制御システム。
【請求項３】
請求項１又は２において、前記高圧燃料ポンプのそれぞれに接続される複数のデリバリパイプと、
前記複数のデリバリパイプを相互に連通させる調圧通路と、
前記複数のデリバリパイプの何れか１つに取り付けられ、該デリバリパイプ内の燃料圧力を測定する燃圧センサと、
前記燃圧センサにより測定された燃料圧力が目標燃料圧力に一致するように、１個あたりの高圧燃料ポンプの基本吐出量を演算する演算手段と、
燃料のベーパが発生していないときは前記低圧燃料ポンプの目標吐出圧力を段階的又は連続的に低下させ、燃料のベーパが発生したときは前記低圧燃料ポンプの目標吐出圧力を増加させる低下処理手段と、
を更に備え、
前記制御手段は、前記基本吐出量を増量補正することにより、高温下に曝される高圧燃料ポンプの吐出量を決定するとともに、前記基本吐出量を減量補正することにより、低温下に曝される高圧燃料ポンプの吐出量を決定する内燃機関の燃料噴射制御システム。
【請求項４】
請求項３において、前記演算手段は、前記燃圧センサにより測定された燃料圧力と目標燃料圧力との偏差をパラメータとして演算される比例項及び積分項を用いることにより、１個あたりの高圧燃料ポンプの基本吐出量を演算し、
前記低下処理手段は、前記積分項が一定若しくは低下傾向を示すときは前記低圧燃料ポンプの目標吐出圧力を段階的又は連続的に低下させ、前記積分項が増加傾向を示すときは前記低圧燃料ポンプの目標吐出圧力を増加させる内燃機関の燃料噴射制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料タンクから燃料を汲み上げる低圧燃料ポンプと、低圧燃料ポンプから吐出される燃料を昇圧させる高圧燃料ポンプと、を備えた内燃機関の燃料噴射制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料タンクから燃料を汲み上げる低圧燃料ポンプと、低圧燃料ポンプから吐出された燃料を昇圧させる高圧燃料ポンプと、を備え、高圧燃料ポンプから吐出される燃料の圧力が目標圧力となるように高圧燃料ポンプを駆動させる技術が知られている。
【０００３】
また、Ｖ型の内燃機関のように複数の気筒群を有する内燃機関においては、気筒群毎に高圧燃料ポンプを設け、低圧燃料ポンプから吐出された燃料を複数の高圧燃料ポンプによって昇圧させる技術も知られている（たとえば、特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−２９９８２４号公報
【特許文献２】特開２０１１−０２７０４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、複数の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、複数の高圧燃料ポンプが同一の駆動信号によって駆動されると、何れかの高圧燃料ポンプで燃料のベーパが発生する可能性がある。たとえば、エンジンルーム（エンジンコンパートメント）内の温度が均一にならないため、複数の高圧燃料ポンプの温度が個々に相異する場合がある。そのような場合に、高温下の高圧燃料ポンプは低温下の高圧燃料ポンプに比べ、燃料のベーパによる吸引不良を発生し易くなる。
【０００６】
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、燃料タンクから燃料を汲み上げるための低圧燃料ポンプと、低圧燃料ポンプから吐出された燃料を昇圧させるための複数の高圧燃料ポンプと、を備えた内燃機関の燃料噴射制御システムにおいて、複数の高圧燃料ポンプの温度を均一にすることができる技術の提供にある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記した課題を解決するために、燃料タンクから燃料を汲み上げるための低圧燃料ポンプと、該低圧燃料ポンプから吐出された燃料を昇圧させるための複数の高圧燃料ポンプと、を備えた内燃機関の燃料噴射制御システムにおいて、複数の高圧燃料ポンプのそれぞれの温度環境に応じて、複数の高圧燃料ポンプの吐出量を相異させるようにした。
【０００８】
詳細には、本発明の内燃機関の燃料噴射制御システムは、
燃料タンクから燃料を汲み上げるための低圧燃料ポンプと、
低圧燃料ポンプから吐出される燃料を昇圧させるための複数の高圧燃料ポンプと、
前記複数の高圧燃料ポンプのうち、高温下に曝される高圧燃料ポンプの吐出量が低温下に曝される高圧燃料ポンプの吐出量より多くなるように、前記複数の高圧燃料ポンプを制御する制御手段と、
を備えるようにした。
【０００９】
高温下に曝される高圧燃料ポンプは、低温下に曝される高圧燃料ポンプに比して高温になり易い。高圧燃料ポンプの温度が高くなると、該高圧燃料ポンプにおいて燃料のベーパが発生する。燃料のベーパが発生した場合は、高圧燃料ポンプが吸引不良を起こしたり、潤滑不良の状態で作動されたりする可能性がある。
【００１０】
これに対し、高温下に曝される高圧燃料ポンプ（以下、「高温側高圧燃料ポンプ」と称する）の吐出量が低温下に曝される高圧燃料ポンプ（以下、「低温側高圧燃料ポンプ」と称する）の吐出量より多くされると、高温側高圧燃料ポンプから燃料へ伝達される熱量（放熱量）が低温側高圧燃料ポンプの放熱量より多くなる。その結果、高温側高圧燃料ポンプの温度が低温側高圧燃料ポンプの温度と略同等になる。
【００１１】
したがって、本発明の内燃機関の燃料噴射制御システムによれば、複数の高圧燃料ポンプの温度を均一にすることができる。複数の高圧燃料ポンプの温度が均一になると、複数の高圧燃料ポンプの一部のみにおいて、燃料のベーパが発生する事態を回避することができる。言い換えると、複数の高圧燃料ポンプにおいて燃料のベーパが発生する時期は、略同時期になる。その結果、低圧燃料ポンプの吐出圧力を上昇させることにより、全ての高圧燃料ポンプにおけるベーパの発生を抑制することが可能になるため、制御性が向上する。
【００１２】
本発明に係わる内燃機関の燃料噴射制御システムにおいて、制御手段は、低圧燃料ポンプから単位時間あたりに吐出される燃料量が多いときは少ないときに比べ、高温下に曝される高圧燃料ポンプの吐出量と低温下に曝される高圧燃料ポンプの吐出量との差が大きくなるように、複数の高圧燃料ポンプを制御するようにしてもよい。
【００１３】
低圧燃料ポンプから単位時間あたりに吐出される燃料量が多くなるとき、すなわち、低圧燃料ポンプの吐出圧力が高くなるときは、高圧燃料ポンプへ吸引される燃料の温度が高くなる。よって、低圧燃料ポンプから単位時間あたりに吐出される燃料量が多くなるときは少なくなるときに比べ、高温側高圧燃料ポンプと低温側高圧燃料ポンプの温度差が拡大し易い。
【００１４】
これに対し、低圧燃料ポンプから単位時間あたりに吐出される燃料量が多いときは少ないときに比べ、高温側高圧燃料ポンプの吐出量と低温側高圧燃料ポンプの吐出量との差が大きくされると、高温側高圧燃料ポンプの温度上昇をより確実に抑制することができるとともに、高温側高圧燃料ポンプと低温側高圧燃料ポンプの温度差をより確実に小さくすることができる。
【００１５】
ここで、本発明の内燃機関の燃料噴射制御システムは、
複数の高圧燃料ポンプのそれぞれに接続される複数のデリバリパイプと、
複数のデリバリパイプを相互に連通させる調圧通路と、
複数のデリバリパイプの何れか１つに取り付けられ、該デリバリパイプ内の燃料圧力を測定する燃圧センサと、
燃圧センサにより測定された燃料圧力が目標燃料圧力と一致するように、１個あたりの高圧燃料ポンプの基本吐出量を演算する演算手段と、
燃料のベーパが発生していないときは前記低圧燃料ポンプの目標吐出圧力を段階的又は連続的に低下させ、燃料のベーパが発生しているときは前記低圧燃料ポンプの目標吐出圧力を増加させる低下処理手段と、
をさらに備えるようにしてもよい。
【００１６】
このような構成によれば、燃料のベーパが発生していないときに低圧燃料ポンプの目標
吐出圧力が段階的又は連続的に低下され、燃料のベーパが発生したときに低圧燃料ポンプの目標吐出圧力が増加されるため、ベーパの発生を回避しつつ低圧燃料ポンプの吐出圧力を低く抑えることができる。
【００１７】
ところで、上記したように、複数のデリバリパイプが相互に連通され、且つ複数のデリバリパイプの何れか１つに燃圧センサが設けられる構成によれば、複数の高圧燃料ポンプの何れかに異常や故障が発生した場合に各デリバリパイプの燃料圧力を目標燃料圧力に収束させることができるが、一部の高圧燃料ポンプで燃料のベーパが発生した場合に燃圧センサの測定値が目標燃料圧力に収束してしまう可能性もある。一部の高圧燃料ポンプで燃料のベーパが発生した場合に燃圧センサの測定値が目標燃料圧力に収束してしまうと、一部の高圧燃料ポンプが潤滑不良のまま作動し続ける可能性がある。
【００１８】
これに対し、高温側高圧燃料ポンプの吐出量が低温側高圧燃料ポンプの吐出量より多くされると、複数の高圧燃料ポンプの温度を均一になる。その結果、複数の高圧燃料ポンプのベーパ発生時期が略同時期になる。複数の高圧燃料ポンプにおいて略同時期にベーパが発生すると、低圧燃料ポンプの吐出圧力を高めることにより複数の高圧燃料ポンプにおけるベーパの発生を一斉に解消することができる。よって、一部の高圧燃料ポンプが潤滑不良のまま作動し続ける事態を回避することができる。
【００１９】
なお、高温側高圧燃料ポンプの吐出量と低温側高圧燃料ポンプの吐出量を相異させる方法としては、演算手段により算出された吐出量を基本吐出量として、その基本吐出量を増量補正又は減量補正することにより、高温側高圧燃料ポンプの目標吐出量又は低温側高圧燃料ポンプの目標吐出量を決定する方法を用いることができる。その際、複数の高圧燃料ポンプが基本吐出量にしたがって燃料を吐出した場合の総吐出量と、複数の高圧燃料ポンプが補正後の目標吐出量にしたがって燃料を吐出した場合の総吐出量とが同量になるように、目標吐出量が決定されることが望ましい。
【００２０】
また、ベーパが発生しているか否かを判別する方法としては、低圧燃料ポンプから高圧燃料ポンプに至る経路の燃料圧力が燃料の飽和蒸気圧を下回っているか否かを判別する方法、低圧燃料ポンプの吐出圧力や機関回転数などをパラメータとして演算される高圧燃料ポンプの吐出圧力と燃圧センサの測定値との差が許容値を超えているか否かを判別する方法、等を用いることができる。なお、燃圧センサの測定値と目標燃料圧力との偏差をパラメータとする比例積分制御を利用して高圧燃料ポンプが制御される場合であって、且つ、低圧燃料ポンプの吐出圧力が連続的又は段階的に低下される場合に、高圧燃料ポンプに吸引される燃料のベーパが発生すると、積分項が増加傾向を示す（前記積分項の単位時間あたりの変化量が零より大きくなる）。よって、積分項が一定又は減少傾向を示す場合（前記積分項の単位時間あたりの変化量が零以下になる場合）に低圧燃料ポンプの吐出圧力が低下され、且つ積分項が増加傾向を示す場合（前記積分項の単位時間あたりの変化量が零より大きくなる場合）に低圧燃料ポンプの吐出圧力が高められるようにしてもよい。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、燃料タンクから燃料を汲み上げるための低圧燃料ポンプと、低圧燃料ポンプから吐出された燃料を昇圧させるための複数の高圧燃料ポンプと、を備えた内燃機関の燃料噴射制御システムにおいて、複数の高圧燃料ポンプの温度を均一にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】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２】低圧燃料ポンプの駆動信号Ｄｌと増量補正係数の関係を示す図である。
【図３】低圧燃料ポンプの駆動信号Ｄｌと減量補正係数の関係を示す図である。
【図４】複数の高圧燃料ポンプの駆動デューティを決定するときにＥＣＵが実行する処理ルーチンを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
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。
【００２４】
図１は、本実施例における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に示す燃料噴射制御システムは、Ｖ型８気筒の内燃機関に適用されるシステムである。なお、内燃機関は、Ｖ型８気筒に限られるものではなく、複数の気筒群と気筒群毎に独立した燃料噴射系を備える内燃機関であればよい。
【００２５】
図１において、燃料噴射制御システムは、１つの低圧燃料ポンプ１と、２つの高圧燃料ポンプ２，２０を備えている。低圧燃料ポンプ１は、燃料タンク３に貯留されている燃料を汲み上げるためのポンプであり、電力により駆動されるタービン式ポンプ（ウェスコ式ポンプ）である。低圧燃料ポンプ１から吐出口は、低圧燃料通路４に接続されている。
【００２６】
低圧燃料通路４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４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４内の余剰の燃料が分岐通路８を介して燃料タンク３へ戻るように構成される。
【００２７】
低圧燃料通路４は、前記分岐通路８の接続部位より下流において２つの通路に分岐し、２つの高圧燃料ポンプ２、２０の吸入弁２ａ、２０ａにそれぞれ接続されている。低圧燃料通路４から分岐する２本の通路には、第１パルセーションダンパ１１と第２パルセーションダンパ１１０がそれぞれ配置されている。なお、以下では、高圧燃料ポンプ２を第１高圧燃料ポンプ２と称し、高圧燃料ポンプ２０を第２高圧燃料ポンプ２０と称する。また、吸入弁２ａを第１吸入弁２ａと称し、吸入弁２０ａを第２吸入弁２０ａと称するものとする。
【００２８】
第１高圧燃料ポンプ２の吐出口は、第１高圧燃料通路５を介して第１デリバリパイプ６に接続されている。第１高圧燃料通路５の途中には、第１チェック弁１０が配置されている。第１デリバリパイプ６には、４つの燃料噴射弁７が接続されている。これら４つの燃料噴射弁７は、内燃機関の一方のバンクに設けられた気筒内へ直接燃料を噴射する弁機構である。
【００２９】
第２高圧燃料ポンプ２０の吐出口は、第２高圧燃料通路５０を介して第２デリバリパイプ６０に接続されている。第２高圧燃料通路５０の途中には、第２チェック弁１００が配置されている。第２デリバリパイプ６０には、４つの燃料噴射弁７が接続されている。これら４つの燃料噴射弁７は、内燃機関の他方のバンクに設けられた気筒内へ直接燃料を噴射する弁機構である。
【００３０】
第１デリバリパイプ６と第２デリバリパイプ６０は、調圧通路６１により相互に接続されている。調圧通路６１は、第１デリバリパイプ６と第２デリバリパイプ６０の圧力差を解消するための通路である。つまり、第１デリバリパイプ６内の燃料圧力と第２デリバリパイプ６０内の燃料圧力は、調圧通路６１によって同等に保たれるようになっている。そのため、燃圧センサ１６は、第１デリバリパイプ６または第２デリバリパイプ６０の一方（図１に示す例では、第１デリバリパイプ６）のみに取り付けられている。
【００３１】
第１デリバリパイプ６には、該第１デリバリパイプ６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、第１デリバリパイプ６内の燃料圧力が目標値を超えたときに開弁される。
【００３２】
前記リターン通路１２の途中には、第１連通路１４及び第２連通路１４０が接続されている。第１連通路１４は、第１高圧燃料ポンプ２から排出される余剰燃料をリターン通路１２へ導くための通路である。また、第２連通路１４は、第２高圧燃料ポンプ２０から排出される余剰燃料をリターン通路１２へ導くための通路である。
【００３３】
ここで、本実施例における燃料噴射制御システムは、上記した各機器を電気的に制御するためのＥＣＵ１５を備えている。ＥＣＵ１５は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、バックアップＲＡＭなどを備えた電子制御ユニットである。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。
【００３４】
燃圧センサ１６は、デリバリパイプ６内の燃料圧力（高圧燃料ポンプの吐出圧力）に相関した電気信号を出力するセンサである。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。
【００３５】
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１、第１吸入弁２ａ、第２吸入弁２０ａなどを制御する。たとえば、ＥＣＵ１５は、燃圧センサ１６の測定値（実燃料圧力）が目標燃料圧力に収束するように、第１吸入弁２ａ及び第２吸入弁２０ａの開閉タイミングを調整する。その際、ＥＣＵ１５は、実燃料圧力と目標燃料圧力との差に基づいて、第１吸入弁２ａ及び第２吸入弁２０ａ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）Ｄｈをフィードバック制御する。具体的には、ＥＣＵ１５は、駆動デューティＤｈに対し、実燃料圧力と目標燃料圧力との偏差に基づく比例積分制御（ＰＩ制御）を行う。なお、前記した目標燃料圧力は、燃料噴射弁７の目標燃料噴射量に応じて定められる値である。
【００３６】
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）Ｔｆｆと、実燃料圧力と目標燃料圧力との差（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）Ｔｐと、実燃料圧力と目標燃料圧力との差の一部を積算した制御量（積分項）Ｔｉと、を加算することにより、駆動デューティＤｈを算出する。
【００３７】
なお、前記燃圧差とフィードフォワード項Ｔｆｆとの関係、および、前記燃圧差と比例項Ｔｐ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、前記燃圧差のうち、積分項Ｔｉ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。
【００３８】
また、ＥＣＵ１５は、低圧燃料ポンプ１の消費電力を可及的に低減するために、低圧燃料ポンプ１の吐出圧力（フィード圧）Ｐｌを低下させる処理を実行する。具体的には、ＥＣＵ１５は、以下の式（１）にしたがって、低圧燃料ポンプ１の駆動信号Ｄｌを演算する。なお、ここでいう駆動信号Ｄｌは、低圧燃料ポンプ１の吐出圧力Ｐｌに比例する電流値
である。
Ｄｌ＝Ｄ１ｏｌｄ＋ΔＴｉ＊Ｆ−Ｃｄｗｎ・・・（１）
式（１）中のＤ１ｏｌｄは、駆動信号Ｄｌの前回の計算値である。式（１）中のΔＴｉは、前記比例積分制御に用いられる積分項Ｔｉの変化量ΔＴｉ（たとえば、駆動デューティＤｈの前回の演算に用いられた積分項Ｔｉｏｌｄと今回の演算に用いられた積分項Ｔｉとの差（Ｔｉ−Ｔｉｏｌｄ））である。式（１）中のＦは、補正係数である。なお、補正係数Ｆとしては、積分項Ｔｉの変化量ΔＴｉが正値であるときは１以上の増加係数Ｆｉが使用され、積分項Ｔｉの変化量ΔＴｉが負値であるときは１未満の減少係数Ｆｄが使用される。また、式（１）中のＣｄｗｎは、低下定数である。
【００３９】
上記した式（１）にしたがって低圧燃料ポンプ１の駆動信号Ｄｌが決定されると、前記積分項Ｔｉが増加傾向を示すとき（ΔＴｉ＞０）は低圧燃料ポンプ１の駆動信号Ｄｌが増加（吐出圧力Ｐｌが上昇）し、前記積分項Ｔｉが減少傾向又は一定値を示すとき（ΔＴｉ≦０）は低圧燃料ポンプ１の駆動信号Ｄｌが減少（吐出圧力Ｐｌが低下）することになる。
【００４０】
ここで、前記積分項Ｔｉは、低圧燃料通路４にベーパが発生したとき、言い換えると、低圧燃料通路４内の燃料圧力が燃料の飽和蒸気圧を下回ったときに、増加傾向を示す。よって、上記した式（１）にしたがって低圧燃料ポンプ１の駆動信号Ｄｌが決定されると、低圧燃料通路４におけるベーパの発生を抑制しつつ、低圧燃料ポンプ１の吐出圧力を低下させることができる。
【００４１】
ただし、図１に示すような構成においては、１つの燃圧センサ１６の測定値に基づいて演算される駆動デューティＤｈが２つの高圧燃料ポンプ２，２０の駆動信号として使用されると、第１高圧燃料ポンプ２又は第２高圧燃料ポンプ２０の何れか一方がベーパの発生に起因した吸引不良や吐出不良を起こしている場合であっても、燃圧センサ１６の検出値（実燃料圧力）が目標燃料圧力に収束する可能性がある。そのような場合は、第１高圧燃料ポンプ２又は第２高圧燃料ポンプ２０におけるベーパの発生が検出されない状態で、内燃機関の運転が継続される可能性がある。その結果、吐出不良を起こしている高圧燃料ポンプ２，２０が潤滑不良の状態で作動され続ける可能性がある。
【００４２】
特に、第１高圧燃料ポンプ２と第２高圧燃料ポンプ２０の温度環境が異なると、それら２つの高圧燃料ポンプ２，２０のうち、高温に曝される高圧燃料ポンプでは低温に曝される高圧燃料ポンプより早期に燃料のベーパが発生し易くなる。その結果、高温に曝される高圧燃料ポンプは潤滑不良の状態で作動され易く、該高圧燃料ポンプの耐久性が低下する可能性がある。
【００４３】
これに対し、本実施例の内燃機関の燃料噴射制御システムでは、ＥＣＵ１５は、高温に曝される高圧燃料ポンプと低温に曝される高圧燃料ポンプの駆動デューティを相異させることにより、２つの高圧燃料ポンプの温度の均一化を図るようにした。
【００４４】
詳細には、ＥＣＵ１５は、高温に曝される高圧燃料ポンプ（高温側高圧燃料ポンプ）の駆動デューティを低温に曝される高圧燃料ポンプ（低温側高圧燃料ポンプ）の駆動デューティより大きいな値に設定する。その際、ＥＣＵ１５は、前記した比例積分制御により演算された駆動デューティ（基本駆動デューティ）Ｄｈを増量補正することにより高温側高圧燃料ポンプの目標駆動デューティＤｈ１を決定するとともに、前記駆動デューティＤｈを減量補正することにより低温側高圧燃料ポンプの目標駆動デューティＤｈ２を決定する。
【００４５】
ここで、駆動デューティＤｈを補正する方法としては、該駆動デューティＤｈに増量補
正係数又は減量補正係数を乗算する方法を用いることができる。その際、増量補正係数は、図２に示すように、１以上の整数であって、低圧燃料ポンプ１の駆動信号Ｄｌが大きくなるほど大きな値に設定される。また、減量補正係数は、図３に示すように、１以下の整数であって、低圧燃料ポンプ１の駆動信号Ｄｌが大きくなるほど小さな値に設定される。このように増量補正係数及び減量補正係数が決定されると、低圧燃料ポンプ１の駆動信号Ｄｌが大きくなるほど、高温側高圧燃料ポンプの駆動デューティＤｈ１が大きな値になるとともに、低温側高圧燃料ポンプの駆動デューティＤｈ２が小さな値になる。つまり、低圧燃料ポンプ１の駆動信号Ｄｌが大きくなるほど、駆動デューティＤｈ１と駆動デューティＤｈ２の差が大きくなる。これは、低圧燃料ポンプ１の吐出圧力が高くなるほど高温側高圧燃料ポンプへ流入する燃料の温度が高くなるとともに、高温側高圧燃料ポンプと低温側高圧燃料ポンプの温度差が拡大し易いからである。
【００４６】
なお、増量補正係数と減量補正係数は、補正後の駆動デューティＤｈ１，Ｄｈ２に従って高温側高圧燃料ポンプ及び低温側高圧燃料ポンプが駆動された場合の総吐出燃料量と、基本駆動デューティＤｈに従って高温側高圧燃料ポンプ及び低温側高圧燃料ポンプが駆動された場合の総吐出燃料量とが同一になるように定められるものとする。つまり、駆動デューティＤｈ１と駆動デューティＤｈ２の和が基本駆動デューティＤｈの２倍に等しくなるように、増量補正係数及び減量補正係数が定められるものとする。
【００４７】
上記した方法により高温側高圧燃料ポンプ及び低温側高圧燃料ポンプの駆動デューティＤｈ１，Ｄｈ２が決定されると、高温側高圧燃料ポンプを流れる燃料量が低温側高圧燃料ポンプを流れる燃料量より多くなる。そのため、高温側高圧燃料ポンプから燃料へ放熱される熱量が低温側高圧燃料ポンプから燃料へ放熱される熱量より多くなる。その結果、高温側高圧燃料ポンプと低温側高圧燃料ポンプの温度を均等にすることが可能になる。
【００４８】
高温側高圧燃料ポンプと低温側高圧燃料ポンプの温度が均等になると、２つの高圧燃料ポンプ２，２０において燃料のベーパが発生するタイミングが同期するため、２つ高圧燃料ポンプが同時に吸引不良や吐出不良を起こすことになる。その場合、前記比例積分制御に用いられる積分項がより確実に増加傾向を示すようになるため、低圧燃料ポンプの吐出圧力を高めることにより２つの高圧燃料ポンプ２，２０におけるベーパの発生を一斉に解消することが可能になる。つまり、一部の高圧燃料ポンプが潤滑不良のまま作動し続ける事態を回避することができる。
【００４９】
また、高温側高圧燃料ポンプと低温側高圧燃料ポンプから吐出される総燃料量は、基本駆動デューティＤｈに従って高温側高圧燃料ポンプ及び低温側高圧燃料ポンプが駆動された場合と同量であるため、前記した比例積分制御の実施方法を変更する必要もない。
【００５０】
ここで、高温側高圧燃料ポンプと低温側高圧燃料ポンプを識別する方法は、各高圧燃料ポンプ２，２０の近傍に温度センサを配置し、それら温度センサの測定値に基づいて高温側高圧燃料ポンプと低温側高圧燃料ポンプを識別してもよい。また、エンジンルーム（エンジンコンパートメント）内における２つの高圧燃料ポンプ２，２０の位置は固定されるため、２つの高圧燃料ポンプ２，２０の温度環境を予め実験的に求めてことも可能である。
【００５１】
以下、高圧燃料ポンプ２，２０の駆動デューティを決定する手順について図４に沿って説明する。図４は、高圧燃料ポンプ２，２０の駆動デューティを決定する際にＥＣＵ１５が実行する処理ルーチンを示すフローチャートである。
【００５２】
図５の処理ルーチンでは、ＥＣＵ１５は、先ずＳ１０１において、燃圧センサ１６の測定値（実燃料圧力）を読み込む。続いて、ＥＣＵ１５は、Ｓ１０２へ進み、前記Ｓ１０１
で読み込まれた実燃料圧力をパラメータとして基本駆動デューティＤｈを演算する。詳細には、ＥＣＵ１５は、目標燃料噴射量に応じて定まるフィードフォワード項Ｔｆｆと、実燃料圧力と目標燃料圧力との差（燃圧差）の大きさに応じて定める比例項Ｔｐと、実燃料圧力と目標燃料圧力との差の一部を積算した積分項Ｔｉと、を加算することにより、基本駆動デューティＤｈを算出する。
【００５３】
Ｓ１０３では、ＥＣＵ１５は、低圧燃料ポンプ１の駆動信号Ｄｌを読み込む。この駆動信号Ｄｌは、別途の処理ルーチンにおいて前記式（１）に従って演算される。次いで、ＥＣＵ１５は、Ｓ１０４において、前記Ｓ１０３で読み込まれた駆動信号Ｄｌをパラメータとして、増量補正係数Ｃｉと減量補正係数Ｃｄを演算する。その際、ＥＣＵ１５は、前述の図２，３で示すようなマップを利用して増量補正係数Ｃｉ及び減量補正係数Ｃｄを演算してもよい。
【００５４】
Ｓ１０５では、ＥＣＵ１５は、前記Ｓ１０２で算出された基本駆動デューティＤｈと、前記Ｓ１０４で算出された補正係数Ｃｉ，Ｃｄと、を使用して高温側高圧燃料ポンプ及び低温側高圧燃料ポンプの目標駆動デューティＤｈ１，Ｄｈ２を演算する。詳細には、ＥＣＵ１５は、基本駆動デューティＤｈに増量補正係数Ｃｉを乗算することにより、高温側高圧燃料ポンプの目標駆動デューティＤｈ１を算出する。また、ＥＣＵ１５は、基本駆動デューティＤｈに原料補正係数Ｃｄを乗算することにより、低温側高圧燃料ポンプの目標駆動デューティＤｈ２を算出する。
【００５５】
ＥＣＵ１５が図５の処理ルーチンを実行することにより、本発明に係わる制御手段が実現される。その結果、２つの高圧燃料ポンプ２，２０の温度が略均一になる。２つの高圧燃料ポンプ２，２０の温度が均一になると、何れか一方の高圧燃料ポンプ２，２０のみにおいて燃料のベーパが発生する事態を回避することができる。よって、２つの高圧燃料ポンプ２，２０の何れか一方が潤滑不良のまま作動され続ける事態を回避することができ、高圧燃料ポンプ２，２０の耐久性の低下を抑制することができる。
【００５６】
なお、本実施例においては、高圧燃料ポンプを２つ備えた内燃機関に本発明を適用する例について述べたが、高圧燃料ポンプを３つ以上備えた内燃機関に本発明を適用してもよい。その場合、各高圧燃料ポンプの温度に応じて３つ以上の補正係数を設定し、それら補正係数により各高圧燃料ポンプの基本駆動デューティを補正すればよい。
【００５７】
また、本実施例においては、基本駆動デューティＤｈの比例積分制御（ＰＩ制御）に用いられる積分項が増加傾向を示すことをベーパの発生条件とする例について述べたが、ベーパの発生条件はこれに限られるものではない。たとえば、低圧燃料通路４内の燃料圧力が飽和蒸気圧を下回ることをベーパの発生条件としてもよく、デリバリパイプ６の燃料圧力の推定値（計算値）が燃圧センサ１６の測定値を下回り、且つそれらの差が許容値を超えることをベーパの発生条件としてもよい。
【符号の説明】
【００５８】
１     低圧燃料ポンプ
２     第１高圧燃料ポンプ
２ａ   第１吸入弁
３     燃料タンク
４     低圧燃料通路
５     第１高圧燃料通路
６     第１デリバリパイプ
７     燃料噴射弁
８     分岐通路
９     プレッシャーレギュレータ
１０   第１チェック弁
１１   第１パルセーションダンパ
１２   リターン通路
１３   リリーフ弁
１４   第１連通路
１５   ＥＣＵ
１６   燃圧センサ
２０   第２高圧燃料ポンプ
２０ａ 第２吸入弁
５０   第２高圧燃料通路
６０   第２デリバリパイプ
６１   調圧通路
１００ 第２チェック弁
１１０ 第２パルセーションダンパ
１４０ 第２連通路
【図１】
2013127227.tif 000003
【図２】
2013127227.tif 000004
【図３】
2013127227.tif 000005
【図４】
2013127227.tif 000006