特許 6333621 内燃機関の燃料供給装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6333621

(24)【登録日】2018年5月11日

(45)【発行日】2018年5月30日

(54)【発明の名称】内燃機関の燃料供給装置

(51)【国際特許分類】

   F02M 37/08 20060101AFI20180521BHJP

   F02D 45/00 20060101ALI20180521BHJP

【ＦＩ】

   F02M37/08 D

   F02M37/08 B

   F02D45/00 345K

【請求項の数】8

【全頁数】22

(21)【出願番号】特願2014-101100(P2014-101100)

(22)【出願日】2014年5月15日

(65)【公開番号】特開2015-218611(P2015-218611A)

(43)【公開日】2015年12月7日

【審査請求日】2016年9月12日

(73)【特許権者】

【識別番号】000116574

【氏名又は名称】愛三工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000394

【氏名又は名称】特許業務法人岡田国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】田川 直行

(72)【発明者】

【氏名】秋田 実

【審査官】 松永 謙一

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００５−３３７１６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０１−２２７６０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−０６７６３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−２９５７２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−０１４１８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−０６４３９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６１−１６４０６２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０２Ｍ ３７／０８

Ｆ０２Ｄ ４５／００

Ｆ０４Ｄ １５／００−１５／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

燃料タンク内の燃料を内燃機関に向けて圧送する燃料ポンプと、
前記燃料ポンプを駆動するモータと、
圧送する燃料の圧力である燃料圧力が目標燃料圧力に近づくように前記モータへの制御信号のデューティ比をフィードバック制御にて求める制御手段と、を備える内燃機関の燃料供給装置であって、
前記モータの回転数の上限回転数よりも低い回転数である第１回転数が設定されており、
前記制御手段は、
前記燃料ポンプから吐出された燃料の圧力に関する情報と、前記目標燃料圧力と、に基づいて前記デューティ比を求めた後、上限ガード値にて前記デューティ比の上限をガードしており、
前記モータの回転数を検出可能あるいは推定可能であり、
検出あるいは推定した前記モータの回転数に基づいて、前記上限ガード値を変更しており、
前記モータの回転数が、前記第１回転数以下の状態から上昇して前記第１回転数を超えた時点である第１タイミングまでの期間である所定値ガード期間では、前記上限ガード値を上限所定値に設定し、
前記第１タイミングにて、前記上限ガード値を現在の前記デューティ比に設定し、
前記第１タイミングの後の期間であって前記モータの回転数が前記第１回転数を超えている第１期間では、前記上限ガード値を徐々に減少させ、
前記モータの回転数が前記上限回転数を超えないように前記フィードバック制御を行う、
内燃機関の燃料供給装置。

【請求項2】

請求項１に記載の内燃機関の燃料供給装置であって、
前記第１回転数よりも低い回転数である第２回転数が設定されており、
前記制御手段は、
前記第１期間の後の期間であって前記モータの回転数が前記第１回転数以下かつ前記第２回転数以上である第２期間では、前記上限ガード値を更新することなく維持し、
前記第２期間の後の期間であって前記モータの回転数が前記第２回転数未満の期間である第３期間かつ前記目標燃料圧力が実際の燃料圧力以上である場合は、前記上限ガード値を更新することなく維持し、
前記第３期間かつ前記目標燃料圧力が実際の燃料圧力未満である場合は、前記上限ガード値を前記上限所定値とする、
内燃機関の燃料供給装置。

【請求項3】

燃料タンク内の燃料を内燃機関に向けて圧送する燃料ポンプと、
前記燃料ポンプを駆動するモータと、
圧送する燃料の圧力である燃料圧力が目標燃料圧力に近づくように前記モータへの制御信号のデューティ比をフィードバック制御にて求める制御手段と、を備える内燃機関の燃料供給装置であって、
前記モータの回転数の上限回転数よりも低い回転数である第１回転数が設定されており、
前記制御手段は、
前記燃料ポンプから吐出された燃料の圧力に関する情報と、前記目標燃料圧力と、に基づいて前記デューティ比を求めた後、上限ガード値にて前記デューティ比の上限をガードしており、
前記モータの回転数を検出可能あるいは推定可能であり、
検出あるいは推定した前記モータの回転数に基づいて、前記上限ガード値を変更しており、
前記モータの回転数が、前記第１回転数以下の状態から上昇して前記第１回転数を超えた時点である第１タイミングまでの期間である所定値ガード期間では、前記上限ガード値を上限所定値に設定し、
前記第１タイミングにて、前記上限ガード値を現在の前記デューティ比に設定し、
前記第１タイミングの後の期間であって前記モータの回転数が前記第１回転数を超えている第１期間では、前記上限ガード値を更新することなく維持し、
前記モータの回転数が前記上限回転数を超えないように前記フィードバック制御を行う、
内燃機関の燃料供給装置。

【請求項4】

請求項３に記載の内燃機関の燃料供給装置であって、
前記第１回転数よりも低い回転数である第２回転数が設定されており、
前記制御手段は、
前記第１期間の後の期間であって前記モータの回転数が前記第１回転数以下かつ前記第２回転数以上である第２期間では、前記上限ガード値を更新することなく維持し、
前記第２期間の後の期間であって前記モータの回転数が前記第２回転数未満の期間である第３期間では、前記上限ガード値を前記上限所定値とする、
内燃機関の燃料供給装置。

【請求項5】

燃料タンク内の燃料を内燃機関に向けて圧送する燃料ポンプと、
前記燃料ポンプを駆動するモータと、
圧送する燃料の圧力である燃料圧力が目標燃料圧力に近づくように前記モータへの制御信号のデューティ比をフィードバック制御にて求める制御手段と、を備える内燃機関の燃料供給装置であって、
前記モータの回転数の上限回転数よりも低い回転数である第１回転数が設定されており、
前記制御手段は、
前記燃料ポンプから吐出された燃料の圧力に関する情報と、前記目標燃料圧力と、に基づいて前記デューティ比を求めた後、上限ガード値にて前記デューティ比の上限をガードしており、
前記モータの回転数を検出可能あるいは推定可能であり、
検出あるいは推定した前記モータの回転数に基づいて、前記上限ガード値を変更しており、
前記モータの回転数が、前記第１回転数以下の状態から上昇して前記第１回転数を超えた時点である第１タイミングまでの期間である所定値ガード期間では、前記上限ガード値を上限所定値に設定し、
前記第１タイミングにて、前記上限ガード値を前記上限所定値よりも低い下降所定値に設定し、
前記第１タイミングの後の期間であって前記モータの回転数が前記第１回転数を超えている第１期間では、前記上限ガード値を徐々に減少させ、
前記モータの回転数が前記上限回転数を超えないように前記フィードバック制御を行う、
内燃機関の燃料供給装置。

【請求項6】

燃料タンク内の燃料を内燃機関に向けて圧送する燃料ポンプと、
前記燃料ポンプを駆動するモータと、
圧送する燃料の圧力である燃料圧力が目標燃料圧力に近づくように前記モータへの制御信号のデューティ比をフィードバック制御にて求める制御手段と、を備える内燃機関の燃料供給装置であって、
前記モータの回転数の上限回転数よりも低い回転数である第１回転数が設定されており、
前記制御手段は、
前記燃料ポンプから吐出された燃料の圧力に関する情報と、前記目標燃料圧力と、に基づいて前記デューティ比を求めた後、上限ガード値にて前記デューティ比の上限をガードしており、
前記モータの回転数を検出可能あるいは推定可能であり、
検出あるいは推定した前記モータの回転数に基づいて、前記上限ガード値を変更しており、
前記モータの回転数が、前記第１回転数以下の状態から上昇して前記第１回転数を超えた時点である第１タイミングまでの期間である所定値ガード期間では、前記上限ガード値を上限所定値に設定し、
前記第１タイミング、及び前記第１タイミングの後の期間であって前記モータの回転数が前記第１回転数を超えている第１期間では、前記上限ガード値を徐々に減少させ、
前記モータの回転数が前記上限回転数を超えないように前記フィードバック制御を行う、
内燃機関の燃料供給装置。

【請求項7】

請求項５または６に記載の内燃機関の燃料供給装置であって、
前記第１回転数よりも低い回転数である第２回転数が設定されており、
前記制御手段は、
前記第１期間の後の期間であって前記モータの回転数が前記第１回転数以下かつ前記第２回転数以上である第２期間かつ前記モータの回転数が下降中である場合は、前記上限ガード値を徐々に減少させ、
前記第２期間かつ前記モータの回転数が下降中でない場合は、前記上限ガード値を更新することなく維持し、
前記第２期間の後の期間であって前記モータの回転数が前記第２回転数未満の期間である第３期間では、前記上限ガード値を前記上限所定値とする、
内燃機関の燃料供給装置。

【請求項8】

燃料タンク内の燃料を内燃機関に向けて圧送する燃料ポンプと、
前記燃料ポンプを駆動するモータと、
圧送する燃料の圧力である燃料圧力が目標燃料圧力に近づくように前記モータへの制御信号のデューティ比をフィードバック制御にて求める制御手段と、を備える内燃機関の燃料供給装置であって、
前記制御手段は、
前記モータの回転数を検出可能あるいは推定可能であり、
前記目標燃料圧力と実際の燃料圧力との偏差に基づいて算出したデューティ比である燃圧ディーティ比と、前記モータの目標回転数と前記モータの実際の回転数との偏差に基づいて算出したデューティ比である回転数デューティ比と、の２つのデューティ比を算出し、他方のデューティ比以下となるデューティ比を前記モータへの前記制御信号として出力し、
前記モータの回転数が前記上限回転数を超えないように前記フィードバック制御を行う、
内燃機関の燃料供給装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、燃料タンク内の燃料を内燃機関に向けて圧送する燃料ポンプと、燃料ポンプを駆動するモータと、燃料圧力が目標燃料圧力に近づくように、モータに印加する電圧のデューティ比をフィードバック制御する制御手段とを備える、内燃機関の燃料供給装置に関する。

【背景技術】

【0002】

例えば近年の車両では、燃料ポンプから燃料配管内に圧送された燃料をインジェクタからエンジン（内燃機関）に向けて噴射してエンジンに燃料を供給している。そして近年では、燃費のさらなる向上等の目的にて、燃料ポンプから吐出する燃料の圧力をフィードバック制御して、燃料配管内の燃料の圧力を、エンジンの運転状態等に応じて増減制御している。

【0003】

例えば特許文献１には、燃料ポンプのフィードバック制御を所定範囲のみで行い、燃料圧力が目標燃料圧力から外れても速やかに目標燃料圧力に復帰させる内燃機関制御装置が開示されている。当該内燃機関制御装置では、燃料圧力がフィードバック制御領域の下限値以下である場合は燃料ポンプを最大能力（デューティ値＝１００％）で駆動し、燃料圧力がフィードバック制御領域の上限値以上である場合には燃料ポンプを停止（デューティ値＝０％）させて、速やかにフィードバック制御領域内に復帰させている。

【0004】

また特許文献２には、燃料ポンプの制御において、過渡期の応答性及び収束性を改善するために、平滑化したフィードバック操作量とフィードフォワード操作量から燃料ポンプの操作量を演算する、燃料圧力制御装置が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００８−１４１８３号公報

【特許文献2】特開２０１３−１０８５０３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

燃料圧力のフィードバック制御を行った場合では、例えば目標燃料圧力が急激に上昇した際、燃料ポンプを駆動するモータの回転数が、当該モータの上限回転数を超えてしまう可能性がある。上限回転数を超える回転数でモータを駆動させた場合、モータの脱調や、軸受等の摩耗量の増加等が発生する可能性があり、モータの寿命が短くなる可能性があるので好ましくない。

【0007】

特許文献１、及び特許文献２に記載の発明では、応答性を向上させているがモータの回転数を上限回転数以下に抑制する制御について記載が無い。従って、目標燃料圧力よりも低い状態から速やかに目標燃料圧力に近づける際、モータが上限回転数を超えてしまう可能性が考えられるので、モータの脱調や、軸受等の摩耗量の増加等が発生する可能性があり、モータの寿命が短くなる可能性が考えられる。

【0008】

本発明は、このような点に鑑みて創案されたものであり、燃料ポンプを駆動するモータの回転数が、当該モータの上限回転数を超えないように適切なフィードバック制御を行うことで、当該モータの脱調や軸受等の摩耗をより抑制することができる、内燃機関の燃料供給装置を提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記課題を解決するため、本発明に係る内燃機関の燃料供給装置は次の手段をとる。まず、本発明の第１の発明は、燃料タンク内の燃料を内燃機関に向けて圧送する燃料ポンプと、前記燃料ポンプを駆動するモータと、圧送する燃料の圧力である燃料圧力が目標燃料圧力に近づくように前記モータへの制御信号のデューティ比をフィードバック制御にて求める制御手段と、を備える内燃機関の燃料供給装置であって、前記モータの回転数の上限回転数よりも低い回転数である第１回転数が設定されている。そして、前記制御手段は、前記燃料ポンプから吐出された燃料の圧力に関する情報と、前記目標燃料圧力と、に基づいて前記デューティ比を求めた後、上限ガード値にて前記デューティ比の上限をガードしており、前記モータの回転数を検出可能あるいは推定可能であり、検出あるいは推定した前記モータの回転数に基づいて、前記上限ガード値を変更しており、前記モータの回転数が、前記第１回転数以下の状態から上昇して前記第１回転数を超えた時点である第１タイミングまでの期間である所定値ガード期間では、前記上限ガード値を上限所定値に設定し、前記第１タイミングにて、前記上限ガード値を現在の前記デューティ比に設定し、前記第１タイミングの後の期間であって前記モータの回転数が前記第１回転数を超えている第１期間では、前記上限ガード値を徐々に減少させ、前記モータの回転数が前記上限回転数を超えないように前記フィードバック制御を行う。

【0010】

この第１の発明によれば、制御手段は、検出あるいは推定したモータの回転数に基づいて、デューティ比の上限をガードする上限ガード値を変更する。従って、モータの回転数を用いてデューティ比の上限値を適切に上下させることができるので、モータの上限回転数を超えないように適切なフィードバック制御を行うことができる。これにより、モータの脱調や軸受等の摩耗をより抑制することができる。

【0011】

【0012】

この第１の発明によれば、モータの回転数が徐々に上昇して第１回転数を超えた第１タイミングにて、第１タイミングでのディーティ比を上限ガード値に設定することで、デューティ比がそれ以上大きくならないように抑え込む。また、モータの回転数が第１回転数を超えている第１期間では、上限ガード値を徐々に減少させることで、デューティ比を徐々に減少させる。これにより、モータの上限回転数を超えないように適切なフィードバック制御を行うことが可能であり、モータの脱調や軸受等の摩耗をより抑制することができる。

【0013】

次に、本発明の第２の発明は、上記第１の発明に係る内燃機関の燃料供給装置であって、前記第１回転数よりも低い回転数である第２回転数が設定されており、前記制御手段は、前記第１期間の後の期間であって前記モータの回転数が前記第１回転数以下かつ前記第２回転数以上である第２期間では、前記上限ガード値を更新することなく維持し、前記第２期間の後の期間であって前記モータの回転数が前記第２回転数未満の期間である第３期間かつ前記目標燃料圧力が実際の燃料圧力以上である場合は、前記上限ガード値を更新することなく維持し、前記第３期間かつ前記目標燃料圧力が実際の燃料圧力未満である場合は、前記上限ガード値を前記上限所定値とする。

【0014】

この第２の発明によれば、第１の発明において、第１期間に続く第２期間、及び第３期間にて、減少させた上限ガード値を適切なタイミングで上限所定値に戻すことができる。

【0015】

次に、本発明の第３の発明は、燃料タンク内の燃料を内燃機関に向けて圧送する燃料ポンプと、前記燃料ポンプを駆動するモータと、圧送する燃料の圧力である燃料圧力が目標燃料圧力に近づくように前記モータへの制御信号のデューティ比をフィードバック制御にて求める制御手段と、を備える内燃機関の燃料供給装置であって、前記モータの回転数の上限回転数よりも低い回転数である第１回転数が設定されている。そして、前記制御手段は、前記燃料ポンプから吐出された燃料の圧力に関する情報と、前記目標燃料圧力と、に基づいて前記デューティ比を求めた後、上限ガード値にて前記デューティ比の上限をガードしており、前記モータの回転数を検出可能あるいは推定可能であり、検出あるいは推定した前記モータの回転数に基づいて、前記上限ガード値を変更しており、前記モータの回転数が、前記第１回転数以下の状態から上昇して前記第１回転数を超えた時点である第１タイミングまでの期間である所定値ガード期間では、前記上限ガード値を上限所定値に設定し、前記第１タイミングにて、前記上限ガード値を現在の前記デューティ比に設定し、前記第１タイミングの後の期間であって前記モータの回転数が前記第１回転数を超えている第１期間では、前記上限ガード値を更新することなく維持し、前記モータの回転数が前記上限回転数を超えないように前記フィードバック制御を行う。

【0016】

この第３の発明によれば、モータの回転数が徐々に上昇して第１回転数を超えた第１タイミングにて、第１タイミングでのディーティ比を上限ガード値に設定することで、デューティ比がそれ以上大きくならないように抑え込む。また、モータの回転数が第１回転数を超えている第１期間では、上限ガード値を維持することで、デューティ比を維持する。これにより、モータの上限回転数を超えないように適切なフィードバック制御を行うことが可能であり、モータの脱調や軸受等の摩耗をより抑制することができる。

【0017】

次に、本発明の第４の発明は、上記第３の発明に係る内燃機関の燃料供給装置であって、前記第１回転数よりも低い回転数である第２回転数が設定されており、前記制御手段は、前記第１期間の後の期間であって前記モータの回転数が前記第１回転数以下かつ前記第２回転数以上である第２期間では、前記上限ガード値を更新することなく維持し、前記第２期間の後の期間であって前記モータの回転数が前記第２回転数未満の期間である第３期間では、前記上限ガード値を前記上限所定値とする。

【0018】

この第４の発明によれば、第３の発明において、第１期間に続く第２期間、及び第３期間にて、第１タイミングの時点にて、その時点のデューティ比に設定した上限ガード値を適切なタイミングで上限所定値に戻すことができる。

【0019】

次に、本発明の第５の発明は、燃料タンク内の燃料を内燃機関に向けて圧送する燃料ポンプと、前記燃料ポンプを駆動するモータと、圧送する燃料の圧力である燃料圧力が目標燃料圧力に近づくように前記モータへの制御信号のデューティ比をフィードバック制御にて求める制御手段と、を備える内燃機関の燃料供給装置であって、前記モータの回転数の上限回転数よりも低い回転数である第１回転数が設定されている。そして、前記制御手段は、前記燃料ポンプから吐出された燃料の圧力に関する情報と、前記目標燃料圧力と、に基づいて前記デューティ比を求めた後、上限ガード値にて前記デューティ比の上限をガードしており、前記モータの回転数を検出可能あるいは推定可能であり、検出あるいは推定した前記モータの回転数に基づいて、前記上限ガード値を変更しており、前記モータの回転数が、前記第１回転数以下の状態から上昇して前記第１回転数を超えた時点である第１タイミングまでの期間である所定値ガード期間では、前記上限ガード値を上限所定値に設定し、前記第１タイミングにて、前記上限ガード値を前記上限所定値よりも低い下降所定値に設定し、前記第１タイミングの後の期間であって前記モータの回転数が前記第１回転数を超えている第１期間では、前記上限ガード値を徐々に減少させ、前記モータの回転数が前記上限回転数を超えないように前記フィードバック制御を行う。

【0020】

この第５の発明によれば、モータの回転数が徐々に上昇して第１回転数を超えた第１タイミングにて、上限ガード値を下降所定値に設定することで、デューティ比の上限を強制的に下げる。また、モータの回転数が第１回転数を超えている第１期間では、上限ガード値を徐々に減少させることで、デューティ比を徐々に減少させる。これにより、モータの上限回転数を超えないように適切なフィードバック制御を行うことが可能であり、モータの脱調や軸受等の摩耗をより抑制することができる。

【0021】

次に、本発明の第６の発明は、燃料タンク内の燃料を内燃機関に向けて圧送する燃料ポンプと、前記燃料ポンプを駆動するモータと、圧送する燃料の圧力である燃料圧力が目標燃料圧力に近づくように前記モータへの制御信号のデューティ比をフィードバック制御にて求める制御手段と、を備える内燃機関の燃料供給装置であって、前記モータの回転数の上限回転数よりも低い回転数である第１回転数が設定されている。そして、前記制御手段は、前記燃料ポンプから吐出された燃料の圧力に関する情報と、前記目標燃料圧力と、に基づいて前記デューティ比を求めた後、上限ガード値にて前記デューティ比の上限をガードしており、前記モータの回転数を検出可能あるいは推定可能であり、検出あるいは推定した前記モータの回転数に基づいて、前記上限ガード値を変更しており、前記モータの回転数が、前記第１回転数以下の状態から上昇して前記第１回転数を超えた時点である第１タイミングまでの期間である所定値ガード期間では、前記上限ガード値を上限所定値に設定し、前記第１タイミング、及び前記第１タイミングの後の期間であって前記モータの回転数が前記第１回転数を超えている第１期間では、前記上限ガード値を徐々に減少させ、前記モータの回転数が前記上限回転数を超えないように前記フィードバック制御を行う。

【0022】

この第６の発明によれば、モータの回転数が徐々に上昇して第１回転数を超えた第１タイミング及び第１期間では、上限ガード値を徐々に減少させることで、デューティ比を徐々に減少させる。これにより、モータの上限回転数を超えないように適切なフィードバック制御を行うことが可能であり、モータの脱調や軸受等の摩耗をより抑制することができる。

【0023】

次に、本発明の第７の発明は、上記第５の発明または第６の発明に係る内燃機関の燃料供給装置であって、前記第１回転数よりも低い回転数である第２回転数が設定されており、前記制御手段は、前記第１期間の後の期間であって前記モータの回転数が前記第１回転数以下かつ前記第２回転数以上である第２期間かつ前記モータの回転数が下降中である場合は、前記上限ガード値を徐々に減少させ、前記第２期間かつ前記モータの回転数が下降中でない場合は、前記上限ガード値を更新することなく維持し、前記第２期間の後の期間であって前記モータの回転数が前記第２回転数未満の期間である第３期間では、前記上限ガード値を前記上限所定値とする。

【0024】

この第７の発明によれば、第５の発明または第６の発明において、第１期間に続く第２期間、及び第３期間にて、減少させた上限ガード値を適切なタイミングで上限所定値に戻すことができる。

【0025】

次に、本発明の第８の発明は、燃料タンク内の燃料を内燃機関に向けて圧送する燃料ポンプと、前記燃料ポンプを駆動するモータと、圧送する燃料の圧力である燃料圧力が目標燃料圧力に近づくように前記モータへの制御信号のデューティ比をフィードバック制御にて求める制御手段と、を備える内燃機関の燃料供給装置であって、前記制御手段は、前記モータの回転数を検出可能あるいは推定可能であり、前記目標燃料圧力と実際の燃料圧力との偏差に基づいて算出したデューティ比である燃圧ディーティ比と、前記モータの目標回転数と前記モータの実際の回転数との偏差に基づいて算出したデューティ比である回転数デューティ比と、の２つのデューティ比を算出し、他方のデューティ比以下となるデューティ比を前記モータへの前記制御信号として出力する。

【0026】

この第８の発明によれば、燃圧デューティ比と回転数デューティ比と、の２つのデューティ比を算出し、他方のデューティ比以下となるデューティ比（すなわち、等しいまたは小さなほうのデューティ比）を制御信号として出力する。例えば、モータが上限回転数を超えそうな場合では、回転数デューティ比のほうが小さくなるように調整することで、モータの上限回転数を超えないように適切なフィードバック制御を行うことが可能であり、モータの脱調や軸受等の摩耗をより抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0027】

【図1】本発明の内燃機関の燃料供給装置の概略を説明する図である。

【図2】従来の燃料供給装置における、燃料圧力のフィードバック制御の制御ブロックの例を説明する図である。

【図3】従来の燃料供給装置における、燃料圧力のフィードバック制御の処理手順の例を説明するフローチャートである。

【図4】第１の実施の形態の燃料供給装置における、燃料圧力のフィードバック制御の制御ブロックの例を説明する図である。

【図5】第１の実施の形態の燃料供給装置における、燃料圧力のフィードバック制御の処理手順の例を説明するフローチャートである。

【図6】図５におけるＳＢ１００の処理手順の例を説明するフローチャートである。

【図7】第１の実施の形態の燃料供給装置における、モータ回転数とＤＵＴＹと上限ガード値と、の動きの例を説明する図である。

【図8】第２の実施の形態の燃料供給装置における、燃料圧力のフィードバック制御の制御ブロックの例を説明する図である。

【図9】第２の実施の形態の燃料供給装置における、燃料圧力のフィードバック制御の処理手順の例を説明するフローチャートである。

【図10】図９におけるＳＢ２００の処理手順の例を説明するフローチャートである。

【図11】第２の実施の形態の燃料供給装置における、モータ回転数とＤＵＴＹと上限ガード値と、の動きの例を説明する図である。

【図12】第３の実施の形態の燃料供給装置における、燃料圧力のフィードバック制御の制御ブロックの例を説明する図である。

【図13】第３の実施の形態の燃料供給装置における、燃料圧力のフィードバック制御の処理手順の例を説明するフローチャートである。

【図14】図１３におけるＳＢ３００の処理手順の例を説明するフローチャートである。

【図15】第３の実施の形態の燃料供給装置における、モータ回転数とＤＵＴＹと上限ガード値と、の動きの例を説明する図である。

【図16】第４の実施の形態の燃料供給装置における、燃料圧力のフィードバック制御の制御ブロックの例を説明する図である。

【図17】第４の実施の形態の燃料供給装置における、燃料圧力のフィードバック制御の処理手順の例を説明するフローチャートである。

【図18】図１７におけるＳＢ４００の処理手順の例を説明するフローチャートである。

【図19】第４の実施の形態の燃料供給装置における、モータ回転数とＤＵＴＹと上限ガード値と、の動きの例を説明する図である。

【図20】第５の実施の形態の燃料供給装置における、燃料圧力のフィードバック制御の制御ブロックの例を説明する図である。

【図21】第５の実施の形態の燃料供給装置における、燃料圧力のフィードバック制御の処理手順の例を説明するフローチャートである。

【図22】図２１におけるＳＢ５００、ＳＢ６００、ＳＢ７００の処理手順の例を説明するフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0028】

以下に本発明を実施するための形態を図面を用いて説明する。本実施の形態にて説明する燃料供給装置１０は、車両の燃料タンクＴに貯留された燃料ＦをエンジンＥ（内燃機関に相当）に供給するための装置である。
●［燃料供給装置１０の構成（図１）］
本実施の形態に係る燃料供給装置１０は、図１に示すように、直列に接続された低圧燃料ポンプユニット２０と高圧燃料ポンプユニット３０とを備えている。

【0029】

低圧燃料ポンプユニット２０は、高圧燃料ポンプユニット３０に対して予め決められた圧力の燃料を供給するポンプユニットであり、高圧燃料ポンプユニット３０と低圧燃料配管２１によって接続されている。低圧燃料ポンプユニット２０は、燃料タンクＴ内に設置された燃料ポンプ２２と、燃料ポンプ２２を駆動させるモータ２２ｍと、エンジンコントロールユニット４０（以下、ＥＣＵ４０という）からの信号に基づいて前記モータ２２ｍを制御する低圧制御部２４と、低圧燃料配管２１に取付けられて燃料ポンプ２２から吐出された燃料Ｆの圧力Ｐを検出する圧力センサ２６とから構成されている。

【0030】

低圧制御部２４（制御手段に相当）は、燃料ポンプ２２から吐出された燃料Ｆの圧力Ｐ（以下、燃料圧力Ｐという）がＥＣＵ４０により設定された目標燃料圧力Ｐｓに近づくように、前記モータ２２ｍに印加する電圧のデューティ比をフィードバック制御する。さらに、低圧制御部２４は、モータ２２ｍの回転数が当該モータ２２ｍの上限回転数を超えないように、かつ、燃料圧力Ｐが目標燃料圧力Ｐｓに近づくように、モータ２２ｍの回転数等に基づいて前記デューティ比の上限値である上限ガード値を適切に増減できるように構成されており、上限ガード値の増減処理の処理手順について、詳細を後述する。

【0031】

なお、低圧制御部２４は、自身がモータ２２ｍに出力する制御信号に基づいて、モータ２２ｍの回転数を推定可能である。例えばモータ２２ｍに出力される制御信号は、周期とデューティ比が可変のＰＷＭ信号であり、低圧制御部２４は、自身が出力しているＰＷＭ信号の周期とデューティ比とに基づいてモータ２２ｍの回転数を推定することができる。もちろん、モータ２２ｍの回転数を検出可能なモータ回転数検出手段を設けて、当該モータ回転数検出手段からの検出信号に基づいて、モータ２２ｍの回転数を検出するようにしてもよい。このように、低圧制御部２４は、モータ２２ｍの回転数を推定可能、あるいは検出可能である。

【0032】

なおＥＣＵ４０は、利用者が操作するアクセルペダルの開度を検出するアクセル（開度）センサ４１からの検出信号が入力され、エンジンの吸気量を制御するスロットルバルブ駆動モータ４２に制御信号を出力し、スロットル（開度）センサ４３から検出信号が入力される。またＥＣＵ４０には、図示省略した種々の検出手段（エンジンＥの運転状態を検出可能な検出手段であり、例えば吸入空気流量センサや、クーラント温度センサ、クランク回転センサや、気筒判別用センサ等）からの検出信号が入力され、エンジンＥの運転状態を検出可能である。そしてＥＣＵ４０は、検出したエンジンＥの運転状態に基づいて目標燃料圧力を求め、求めた目標燃料圧力を低圧制御部２４に出力する。

【0033】

高圧燃料ポンプユニット３０は、低圧燃料ポンプユニット２０により供給された燃料Ｆの圧力Ｐを上昇させてエンジンＥに圧送するポンプユニットであり、高圧燃料配管３１によりエンジンＥのデリバリパイプ７に接続されている。高圧燃料ポンプユニット３０は、燃料ポンプ３２と、ＥＣＵ４０からの信号に基づいて燃料ポンプ３２を制御する高圧制御部３４と、高圧燃料配管３１に取付けられて燃料ポンプ３２から吐出された燃料圧力を検出する圧力センサ３６とから構成されている。そして、高圧燃料ポンプユニット３０によりエンジンＥのデリバリパイプ７に供給された高圧燃料がそのデリバリパイプ７に装着された複数のインジェクタ５からエンジンの燃焼室（図示省略）内に噴射されるようになる。ここで、デリバリパイプ７内の余剰燃料は、バルブ３７ｖ、リターン配管３７を介して低圧燃料配管２１に戻される。

【0034】

●［従来の、低圧制御部による低圧燃料ポンプユニットのモータの制御（図２、図３）］
ここで、図２及び図３を用いて、従来の、低圧制御部による低圧燃料ポンプユニットのモータ制御における、制御ブロック（図２）と、処理手順を示すフローチャート（図３）と、の概要について説明する。なお図３に示す処理は、例えば所定時間間隔にて起動される。

【0035】

図２の制御ブロックに示すように、低圧燃料ポンプユニットから吐出された燃料の圧力を検出する圧力センサからの検出信号はブロックＢ６０に入力され、ブロックＢ６０は、入力された検出信号を実燃料圧力に変換する（図３のステップＳ２０に相当）。そしてブロックＢ６０から出力された実燃料圧力は、ノードＮ１０に減算項として入力される。またノードＮ１０には、ＥＣＵからの目標燃料圧力が加算項として入力される（図３のステップＳ１０にてＥＣＵ４０から目標燃料圧力を取り込み、取り込んだ目標燃料圧力が、ノードＮ１０に入力される）。そしてノードＮ１０は、目標燃料圧力と実燃料圧力との差である圧力偏差ΔＰを出力する（図３のステップＳ３０に相当）。

【0036】

ノードＮ１０から出力された圧力偏差ΔＰは、ゲインＫＰを経由して比例制御量に変換されてノードＮ２０に加算項として入力される。また圧力偏差ΔＰは、ブロックＢ１０及びゲインＫＩを経由して積分制御量に変換されてノードＮ２０に加算項として入力される。また圧力偏差ΔＰは、ブロックＢ２０及びゲインＫＤを経由して微分制御量に変換されてノードＮ２０に加算項として入力される。そしてノードＮ２０は、比例制御量と積分制御量と微分制御量を加算した制御量をブロックＢ３０に出力する。そして、ブロックＢ３０では、入力された制御量をデューティ比に変換してブロックＢ４０に出力する（図３のステップＳ４０に相当）。

【0037】

そしてブロックＢ４０では、入力されたデューティ比が所定範囲内に収まるように、デューティ比の上限ガード処理（図３のステップＳ７０、Ｓ９０Ａに相当）、及び下限ガード処理（図３のステップＳ８０、Ｓ９０Ｂに相当）を行い、上下限ガードしたデューティ比をブロックＢ５０に出力する。なお、図２及び図３の例では、上限ガード値は一定の値であり、上限ガード値は増減しない（例えば上限ガード値＝上限所定値＝９９［％］（一定）である）。

【0038】

そしてブロックＢ５０では、入力されたディーティ比を、低圧燃料ポンプユニットのモータの制御信号（例えばＰＷＭ信号）へと変換し、変換した制御信号を、モータへと出力する（図３のステップＳ１００に相当）。そしてモータの出力に基づいた燃料圧力が、圧力センサに入力される。

【0039】

上記した、従来の制御では、モータの回転数が上限回転数を超えないような制御を特に行っていないので、例えば目標燃料圧力が急激に上昇した場合、デューティ比が急激に増大し、モータの回転数が上限回転数を一時的に超える可能性が考えられる。モータの回転数が上限回転数を超えた場合、モータが脱調したり、モータの軸受の摩耗量が増大したりする可能性があるので、好ましくない。本願では、以下に説明する第１の実施の形態〜第５の実施の形態にて説明する処理を行うことで、モータの回転数が上限回転数を超えないように適切にデューティ比の上限をガードし、モータの脱調を防止し、モータの軸受の摩耗を抑制し、モータの寿命をより向上させるものである。

【0040】

●［第１の実施の形態における低圧燃料ポンプユニット２０の低圧制御部２４の処理と動作（図４〜図７）］
図４に、第１の実施の形態における制御ブロックを示す。この第１の実施の形態の制御ブロック（図４）は、従来の制御の制御ブロック（図２）に対して、ブロックＢ７０、Ｂ８０が追加され、ブロックＢ８０にて算出した上限ガード値をブロックＢ４０にて使用する点が異なる。そして上限ガード値は、モータ回転数と目標燃料圧力と実燃料圧力に基づいて増減される点が異なる。また、図５に示すフローチャートは、図３に示すフローチャートに対して、ステップＳ５０（図４のブロックＢ７０、Ｂ８０に相当）が追加されている点が異なり、このステップＳ５０のＳＢ１００の処理の詳細を図６に示す。以下、図６に示すＳＢ１００の処理手順について説明する。なお図５に示す処理は、例えば所定時間間隔にて起動される。

【0041】

図６に示すステップＳＢ１１０にて、低圧制御部（制御手段に相当）は、自身が出力している制御信号（図４中のブロックＢ５０からモータ２２ｍへ出力している制御信号）に基づいて、モータ２２ｍの回転数を推定し、ステップＳＢ１２０に進む。なお、モータ回転数検出手段を設けて、当該モータ回転数検出手段からの検出信号に基づいて、モータ２２ｍの回転数を検出するようにしてもよい。

【0042】

ステップＳＢ１２０にて、低圧制御部は、モータ回転数が第１回転数より高いか否かを判定し、第１回転数より高い場合（Ｙｅｓ）はステップＳＢ１３０に進み、第１回転数以下である場合（Ｎｏ）はステップＳＢ１４０に進む。なお、第１回転数は、モータ２２ｍの上限回転数よりも低い回転数であり、かつ上限回転数の近傍の回転数である。また、後述する第２回転数は、第１回転数よりも低い回転数である。例えばモータ２２ｍの上限回転数が１００００［ｒｐｍ］の場合、第１回転数は９５００［ｒｐｍ］程度に設定され、第２回転数は９０００［ｒｐｍ］程度に設定される。

【0043】

ステップＳＢ１３０に進んだ場合、低圧制御部は、第１タイミングであるか否かを判定し、第１タイミングである場合（Ｙｅｓ）はステップＳＢ１９０Ａに進み、第１タイミングでない場合（Ｎｏ）はステップＳＢ１９０Ｂに進む。なお、第１タイミングは、図７に示すように、モータ回転数が、第１回転数以下の状態から上昇して第１回転数を超えた時点（符号Ｐ１の時点）である。例えば低圧制御部は、ＳＢ１００の処理を終了する直前（ＳＢ１００の処理の最後で）にて、モータ回転数が第１回転数以下であるか否かを記憶しておき、次回のステップＳＢ１３０にて、記憶しておいた前回のモータ回転数が第１回転数以下であった場合、第１タイミングである、と判定する。

【0044】

なお、第１タイミングまでの期間である所定値ガード期間（図７参照）では、上限ガード値は、上限所定値（例えば９９［％］）に設定されている。

【0045】

ステップＳＢ１９０Ａに進んだ場合（第１タイミングの時点の場合）、低圧制御部は、上限ガード値に、その時点のデューティ比の値を代入（設定）して（図７参照）処理を終了する。

【0046】

ステップＳＢ１９０Ｂに進んだ場合（第１期間の場合）、低圧制御部は、上限ガード値を所定量だけ減衰（減算）させて（図７参照）処理を終了する。なお、第１期間は、第１タイミングの後の期間であって、モータ回転数が第１回転数を超えている期間である（図７参照）。

【0047】

ステップＳＢ１４０に進んだ場合、低圧制御部は、モータ回転数が第２回転数未満であるか否かを判定し、第２回転数未満である場合（Ｙｅｓ）はステップＳＢ１５０に進み、第２回転数以上である場合（Ｎｏ）（第２期間の場合）は処理を終了する（上限ガード値を更新することなく維持する）。なお、第２期間は、第１期間の後の期間であって、モータ回転数が、第１回転数以下、かつ第２回転数以上である期間である（図７参照）。

【0048】

ステップＳＢ１５０に進んだ場合（第３期間の場合）、低圧制御部は、目標燃料圧力が実燃料圧力（実際の燃料圧力）未満であるか否かを判定し、実燃料圧力未満である場合（Ｙｅｓ）（図７の期間Ｂに相当）はステップＳＢ１９０Ｃに進み、実燃料圧力以上である場合（Ｎｏ）（図７の期間Ａに相当）は処理を終了する（上下限ガード値を更新することなく維持する）。なお、第３期間は、第２期間の後の期間であって、モータ回転数が第２回転数未満の期間である。また期間Ａは、第３期間であり、かつ目標燃料圧力が実燃料圧力以上の期間である。また期間Ｂは、第３期間であり、かつ目標燃料圧力が実燃料圧力未満の期間である。

【0049】

ステップＳＢ１９０Ｃに進んだ場合（図７の期間Ｂの場合）、低圧制御部は、上限ガード値に上限所定値（例えば９９［％］）を代入（設定）して処理を終了する。

【0050】

以上に説明した第１の実施の形態では、図７に示すように、モータ回転数が第１回転数を超えた第１タイミングの時点にて、上限ガード値を、その時点のデューティ比とすることで、デューティ比が増大することを抑えている。そして第１期間では、上限ガード値を徐々に減少させることで、デューティ比の上限を徐々に減少させている。従って、モータ回転数が第１回転数を超えた第１タイミング及び第１期間にて、モータ回転数が上限回転数に達しないように、デューティ比を減少させることができる。また、モータ回転数が第２回転数未満となった第３期間において、目標燃料圧力が実燃料圧力未満となった場合（図７中の期間Ｂの場合）に上限ガード値を上限所定値に戻しており、減少させた上限ガード値を適切なタイミングにて上限所定値に戻すことができる。

【0051】

なお、低圧制御部は、図５のステップＳ４０にて、目標燃料圧力と、実際の燃料の圧力に関する情報とから、デューティ比を算出する。ここで、実際の燃料の圧力に関する情報とは、例えば、圧力センサ２６から取り込んだ検出信号から求めた燃料の圧力であってもよいし、内燃機関の運転状態やモータ２２ｍの回転数等から推定した燃料の圧力であってもよいし、ＥＣＵ４０から受信した燃料圧力等であってもよい。

【0052】

●［第２の実施の形態における低圧燃料ポンプユニット２０の低圧制御部２４の処理と動作（図８〜図１１）］
図８に、第２の実施の形態における制御ブロックを示す。この第２の実施の形態の制御ブロック（図８）は、従来の制御の制御ブロック（図２）に対して、ブロックＢ７０、Ｂ８２が追加され、ブロックＢ８２にて算出した上限ガード値をブロックＢ４０にて使用する点が異なる。そして上限ガード値は、モータ回転数に基づいて増減される点が異なる。また、図９に示すフローチャートは、図３に示すフローチャートに対して、ステップＳ５２（図８のブロックＢ７０、Ｂ８２に相当）が追加されている点が異なり、このステップＳ５２のＳＢ２００の処理の詳細を図１０に示す。以下、図１０に示すＳＢ２００の処理手順について説明する。なお図９に示す処理は、例えば所定時間間隔にて起動される。

【0053】

図１０に示すステップＳＢ２１０にて、低圧制御部（制御手段に相当）は、図６に示すステップＳＢ１１０と同様に、モータ２２ｍの回転数を推定し、ステップＳＢ２２０に進む。なおステップＳＢ１１０にて説明したように、モータ回転数検出手段を設けて、当該モータ回転数検出手段からの検出信号に基づいて、モータ２２ｍの回転数を検出するようにしてもよい。なお以下に記載する、上限回転数、第１回転数、第２回転数、第１タイミング、第１期間、第２期間、第３期間等は、第１の実施の形態にて説明したとおりであるので、説明を省略する。

【0054】

ステップＳＢ２２０にて、低圧制御部は、モータ回転数が第１回転数より高いか否かを判定し、第１回転より高い場合（Ｙｅｓ）はステップＳＢ２３０に進み、第１回転数以下である場合（Ｎｏ）はステップＳＢ２４０に進む。

【0055】

ステップＳＢ２３０に進んだ場合、低圧制御部は、第１タイミングであるか否かを判定し、第１タイミングである場合（Ｙｅｓ）はステップＳＢ２９０Ａに進み、第１タイミングでない場合（Ｎｏ）（第１期間の場合）は処理を終了する（上限ガード値を更新することなく維持する）。

【0056】

なお、第１タイミングまでの期間である所定値ガード期間（図１１参照）では、上限ガード値は、上限所定値（例えば９９［％］）に設定されている。

【0057】

ステップＳＢ２９０Ａに進んだ場合（第１タイミングの時点の場合）、低圧制御部は、上限ガード値に、その時点のデューティ比の値を代入（設定）して（図１１参照）処理を終了する。

【0058】

ステップＳＢ２４０に進んだ場合、低圧制御部は、モータ回転数が第２回転数未満であるか否かを判定し、第２回転数未満である場合（Ｙｅｓ）はステップＳＢ２９０Ｃに進み、第２回転数以上である場合（Ｎｏ）（第２期間の場合）は処理を終了する（上限ガード値を更新することなく維持する）。

【0059】

ステップＳＢ２９０Ｃに進んだ場合（第３期間の場合）、低圧制御部は、上限ガード値に上限所定値（例えば９９［％］）を代入（設定）して処理を終了する。

【0060】

以上に説明した第２の実施の形態では、図１１に示すように、モータ回転数が第１回転数を超えた第１タイミングの時点にて、上限ガード値を、その時点のデューティ比とすることで、デューティ比が増大することを抑えている。そして第１期間では、上限ガード値を維持している。従って、モータ回転数が第１回転数を超えた第１タイミング及び第１期間にて、モータ回転数が上限回転数に達しないように、デューティ比がそれ以上に増大しないように抑えることができる。また、モータ回転数が第２回転数未満となった第３期間において、上限ガード値を上限所定値に戻しており、減少させた上限ガード値を適切なタイミングにて上限所定値に戻すことができる。

【0061】

●［第３の実施の形態における低圧燃料ポンプユニット２０の低圧制御部２４の処理と動作（図１２〜図１５）］
図１２に、第３の実施の形態における制御ブロックを示す。この第３の実施の形態の制御ブロック（図１２）は、従来の制御の制御ブロック（図２）に対して、ブロックＢ７０、Ｂ８３が追加され、ブロックＢ８３にて算出した上限ガード値をブロックＢ４０にて使用する点が異なる。そして上限ガード値は、モータ回転数に基づいて増減される点が異なる。また、図１３に示すフローチャートは、図３に示すフローチャートに対して、ステップＳ５３（図１２のブロックＢ７０、Ｂ８３に相当）が追加されている点が異なり、このステップＳ５３のＳＢ３００の処理の詳細を図１４に示す。以下、図１４に示すＳＢ３００の処理手順について説明する。なお図１３に示す処理は、例えば所定時間間隔にて起動される。

【0062】

図１４に示すステップＳＢ３１０にて、低圧制御部（制御手段に相当）は、図６に示すステップＳＢ１１０と同様に、モータ２２ｍの回転数を推定し、ステップＳＢ３２０に進む。なおステップＳＢ１１０にて説明したように、モータ回転数検出手段を設けて、当該モータ回転数検出手段からの検出信号に基づいて、モータ２２ｍの回転数を検出するようにしてもよい。なお以下に記載する、上限回転数、第１回転数、第２回転数、第１タイミング、第１期間、第２期間、第３期間等は、第１の実施の形態にて説明したとおりであるので、説明を省略する。

【0063】

ステップＳＢ３２０にて、低圧制御部は、モータ回転数が第１回転数より高いか否かを判定し、第１回転数より高い場合（Ｙｅｓ）はステップＳＢ３３０に進み、第１回転数以下である場合（Ｎｏ）はステップＳＢ３４０に進む。

【0064】

ステップＳＢ３３０に進んだ場合、低圧制御部は、第１タイミングであるか否かを判定し、第１タイミングである場合（Ｙｅｓ）はステップＳＢ３９０Ａに進み、第１タイミングでない場合（Ｎｏ）（第１期間の場合）はステップＳＢ３９０Ｂに進む。

【0065】

なお、第１タイミングまでの期間である所定値ガード期間（図１５参照）では、上限ガード値は、上限所定値（例えば９９［％］）に設定されている。

【0066】

ステップＳＢ３９０Ａに進んだ場合（第１タイミングの時点の場合）、低圧制御部は、上限ガード値に、上限所定値よりも低い下降所定値を代入（設定）して（図１５参照）処理を終了する。なお、例えば上限所定値が９９［％］の場合、下降所定値は９０［％］程度の値に設定される。

【0067】

ステップＳＢ３９０Ｂに進んだ場合（第１期間の場合）、低圧制御部は、上限ガード値を所定量だけ減衰（減算）させて（図１５参照）処理を終了する。

【0068】

ステップＳＢ３４０に進んだ場合、低圧制御部は、モータ回転数が第２回転数未満であるか否かを判定し、第２回転数未満である場合（Ｙｅｓ）はステップＳＢ３９０Ｃに進み、第２回転数以上である場合（Ｎｏ）（第２期間の場合）はステップＳＢ３６０に進む。

【0069】

ステップＳＢ３６０に進んだ場合（第２期間の場合）、低圧制御部は、モータ回転数が第１回転数から下降中であるか否かを判定し、第１回転数から下降中である場合（Ｙｅｓ）はステップＳＢ３９０Ｄに進み、第１回転数からの下降中でない場合（Ｎｏ）は処理を終了する（上限ガード値を更新することなく維持する）。第１回転数から下降中であるか否かの判定方法の例としては、例えば、ＳＢ３００の処理を終了する直前（ＳＢ３００の処理の最後）にて、モータ回転数を記憶しておき、さらにフラグを用意し、モータ回転数が第１回転数より高い場合に前記フラグをセットし、モータ回転数が第２回転数未満の場合に前記フラグをクリアする。そしてステップＳＢ３６０にて、フラグがセットされている場合、かつ記憶しているモータ回転数よりも今回のモータ回転数のほうが低い場合に、モータ回転数が第１回転数から下降中であると判定する。

【0070】

ステップＳＢ３９０Ｄに進んだ場合、低圧制御部は、上限ガード値を所定量だけ減衰（減算）させて（図１５参照）処理を終了する。なお、減衰量は、ステップＳＢ３９０Ｂと同じであってもよいし、ステップＳＢ３９０Ｂと異なってもよい。

【0071】

ステップＳＢ３９０Ｃに進んだ場合（第３期間の場合）、低圧制御部は、上限ガード値に上限所定値（例えば９９［％］）を代入（設定）して処理を終了する。

【0072】

以上に説明した第３の実施の形態では、図１５に示すように、モータ回転数が第１回転数を超えた第１タイミングの時点にて、上限ガード値を、下降所定値とすることで、デューティ比の上限を抑えている。そして第１期間では、上限ガード値を徐々に減少させることで、デューティ比の上限を徐々に減少させている。従って、モータ回転数が第１回転数を超えた第１タイミング及び第１期間にて、モータ回転数が上限回転数に達しないように、デューティ比を減少させることができる。また、モータ回転数が第２回転数未満となった第３期間において、上限ガード値を上限所定値に戻しており、減少させた上限ガード値を適切なタイミングにて上限所定値に戻すことができる。

【0073】

●［第４の実施の形態における低圧燃料ポンプユニット２０の低圧制御部２４の処理と動作（図１６〜図１９）］
図１６に、第４の実施の形態における制御ブロックを示す。この第４の実施の形態の制御ブロック（図１６）は、従来の制御の制御ブロック（図２）に対して、ブロックＢ７０、Ｂ８４が追加され、ブロックＢ８４にて算出した上限ガード値をブロックＢ４０にて使用する点が異なる。そして上限ガード値は、モータ回転数に基づいて増減される点が異なる。また、図１７に示すフローチャートは、図３に示すフローチャートに対して、ステップＳ５４（図１６のブロックＢ７０、Ｂ８４に相当）が追加されている点が異なり、このステップＳ５４のＳＢ４００の処理の詳細を図１８に示す。以下、図１８に示すＳＢ４００の処理手順について説明する。なお図１７に示す処理は、例えば所定時間間隔にて起動される。

【0074】

図１８に示すステップＳＢ４１０にて、低圧制御部（制御手段に相当）は、図６に示すステップＳＢ１１０と同様に、モータ２２ｍの回転数を推定し、ステップＳＢ４２０に進む。なおステップＳＢ１１０にて説明したように、モータ回転数検出手段を設けて、当該モータ回転数検出手段からの検出信号に基づいて、モータ２２ｍの回転数を検出するようにしてもよい。なお以下に記載する、上限回転数、第１回転数、第２回転数、第１タイミング、第１期間、第２期間、第３期間等は、第１の実施の形態にて説明したとおりであるので、説明を省略する。

【0075】

ステップＳＢ４２０にて、低圧制御部は、モータ回転数が第１回転数より高いか否かを判定し、第１回転数より高い場合（Ｙｅｓ）はステップＳＢ４９０Ｂに進み、第１回転数以下である場合（Ｎｏ）はステップＳＢ４４０に進む。

【0076】

ステップＳＢ４９０Ｂに進んだ場合（第１タイミングの時点及び第１期間の場合）、低圧制御部は、上限ガード値を所定量だけ減衰（減算）させて（図１９参照）処理を終了する。

【0077】

なお、第１タイミングまでの期間である所定値ガード期間（図１９参照）では、上限ガード値は、上限所定値（例えば９９［％］）に設定されている。

【0078】

ステップＳＢ４４０に進んだ場合、低圧制御部は、モータ回転数が第２回転数未満であるか否かを判定し、第２回転数未満である場合（Ｙｅｓ）はステップＳＢ４９０Ｃに進み、第２回転数以上である場合（Ｎｏ）（第２期間の場合）はステップＳＢ４６０に進む。

【0079】

ステップＳＢ４６０に進んだ場合（第２期間の場合）、低圧制御部は、モータ回転数が第１回転数から下降中であるか否かを判定し、第１回転数から下降中である場合（Ｙｅｓ）はステップＳＢ４９０Ｄに進み、第１回転数からの下降中でない場合（Ｎｏ）は処理を終了する（上限ガード値を更新することなく維持する）。なお、第１回転数から下降中であるか否かの判定方法の例は、第３の実施の形態にて説明した方法と同じであるので説明を省略する。

【0080】

ステップＳＢ４９０Ｄに進んだ場合、低圧制御部は、上限ガード値を所定量だけ減衰（減算）させて（図１９参照）処理を終了する。なお、減衰量は、ステップＳＢ４９０Ｂと同じであってもよいし、ステップＳＢ４９０Ｂと異なってもよい。

【0081】

ステップＳＢ４９０Ｃに進んだ場合（第３期間の場合）、低圧制御部は、上限ガード値に上限所定値（例えば９９［％］）を代入（設定）して処理を終了する。

【0082】

以上に説明した第４の実施の形態は、図１９に示すように、第３の実施の形態（図１５）に対して、第１タイミングにて上限ガード値を下降所定値に設定しない点が異なるが、モータ回転数が第１回転数を超えた第１タイミング及び第１期間にて、モータ回転数が上限回転数に達しないように、デューティ比の上限を減少させることができる。また、モータ回転数が第２回転数未満となった第３期間において、上限ガード値を上限所定値に戻しており、減少させた上限ガード値を適切なタイミングにて上限所定値に戻すことができる。

【0083】

●［第５の実施の形態における低圧燃料ポンプユニット２０の低圧制御部２４の処理と動作（図２０〜図２２）］
図２０に、第５の実施の形態における制御ブロックを示す。この第５の実施の形態の制御ブロック（図２０）は、従来の制御の制御ブロック（図２）に対して、ブロックＢ３５、Ｂ１１０、Ｂ１２０、Ｂ１３０、Ｂ１６０、ノードＮ１１０、Ｎ１２０、ＬＰ、ＬＩ、ＬＤ等が追加されている点が異なる。またブロックＢ３５にて、ブロックＢ３０にて算出した燃料デューティ比と、ブロックＢ１３０にて算出した回転数デューティ比と、の小さなほう（同じ場合は、どちらか一方）を選択する点が異なる。また、図２１に示すフローチャートは、図３に示すフローチャートのステップＳ４０が、図２１のステップＳ４５〜ステップＳ４７に変更されている点が異なり、このステップ４５のＳＢ５００の処理、ステップＳ４６のＳＢ６００の処理、ステップＳ４７のＳＢ７００の処理、の詳細を図２２に示す。以下、図２２に示すＳＢ５００、ＳＢ６００、ＳＢ７００の処理手順について説明する。なお図２１に示す処理は、例えば所定時間間隔にて起動される。

【0084】

［ＳＢ５００の処理手順］
図２２に示すＳＢ５００のステップＳＢ５１０にて、低圧制御部（制御手段に相当）は、ＥＣＵ４０から目標燃料圧力を取り込み、ステップＳＢ５２０に進む。そして低圧制御部は、ステップＳＢ５２０にて、圧力センサ２６からの検出信号に基づいて実際の燃料圧力を求め、ステップＳＢ５３０に進む。そしてステップＳＢ５３０にて、低圧制御部は、目標燃料圧力と実際の燃料圧力との差である圧力偏差を求め、ステップＳＢ５４０に進む。

【0085】

ステップＳＢ５４０にて、低圧制御部は、実燃料圧力が所定圧力（例えば４００［ｋＰａ］）以上であるか否かを判定し、所定圧力以上である場合（Ｙｅｓ）はステップＳＢ５５０Ａに進み、所定圧力未満である場合（Ｎｏ）はステップＳＢ５５０Ｂに進む。

【0086】

ステップＳＢ５５０Ａに進んだ場合、低圧制御部は、偏差上限に第１所定量を代入（設定）してステップＳＢ５６０に進む。またステップＳＢ５５０Ｂに進んだ場合、低圧制御部は、偏差上限に第２所定量を代入（設定）してステップＳＢ５６０に進む。なお、第１所定量、第２所定量は、例えば数１０［ｋＰａ］に相当する量であり、第１所定量＜第２所定量に設定されている。

【0087】

ステップＳＢ５６０にて、低圧制御部は、ステップＳＢ５３０にて求めた圧力偏差の絶対値が偏差上限より大きいか否か（圧力偏差が、−偏差上限〜＋偏差上限の範囲を外れているか否か）を判定し、偏差上限以上である（範囲を外れている）場合（Ｙｅｓ）はステップＳＢ５７０に進み、偏差上限未満である（範囲内である）場合（Ｎｏ）はステップＳＢ５８０に進む。

【0088】

ステップＳＢ５７０に進んだ場合、低圧制御部は、圧力偏差を−偏差上限〜＋偏差上限の範囲内に収まるようにガードする。

【0089】

ステップＳＢ５８０にて、低圧制御部は、圧力偏差に基づいて燃圧デューティ比を算出し、処理を終了する。なお、圧力偏差に基づいて燃圧デューティ比を求める手順は、従来と同等の手順であるので、詳細な説明は省略する。

【0090】

［ＳＢ６００の処理手順］
図２２に示すＳＢ６００のステップＳＢ６１０にて、低圧制御部（制御手段に相当）は、ＥＣＵ４０から目標回転数（モータ２２ｍの目標回転数）を取り込み、ステップＳＢ６２０に進む。そして低圧制御部は、ステップＳＢ６２０にて、図６に示すステップＳＢ１１０と同様に、モータ２２ｍの回転数を推定し、ステップＳＢ６３０に進む。なおステップＳＢ１１０にて説明したように、モータ回転数検出手段を設けて、当該モータ回転数検出手段からの検出信号に基づいて、モータ２２ｍの回転数を検出するようにしてもよい。そしてステップＳＢ６３０にて、低圧制御部は、目標回転数と実際の回転数との差である回転数偏差を求め、ステップＳＢ６４０に進む。

【0091】

ステップＳＢ６４０にて、低圧制御部は、回転数偏差に基づいて回転数デューティ比を算出し、処理を終了する。なお、回転数偏差に基づいて回転数デューティ比を求める手順については詳細な説明を省略するが、例えば実際の回転数が上限回転数の近傍の回転数である場合、回転数デューティ比を最大値よりもやや小さな値に設定する。

【0092】

［ＳＢ７００の処理手順］
図２２に示すＳＢ７００のステップＳＢ７１０にて、低圧制御部（制御手段に相当）は、ＳＢ５００にて求めた燃圧デューティ比が、ＳＢ６００にて求めた回転数デューティ比以上であるか否かを判定し、回転数デューティ比以上である場合（Ｙｅｓ）はステップＳＢ７２０Ａに進み、回転数デューティ比未満である場合（Ｎｏ）はステップＳＢ７２０Ｂに進む。

【0093】

ステップＳＢ７２０Ａに進んだ場合、低圧制御部は、デューティ比に回転数デューティ比を代入（設定）して処理を終了する。またステップＳＢ７２０Ｂに進んだ場合、低圧制御部は、デューティ比に燃圧デューティ比を代入（設定）して処理を終了する。

【0094】

以上に説明した第５の実施の形態では、燃圧デューティ比（第１〜第４の実施の形態におけるデューティ比に相当）と、回転数デューティ比（新たに設定したデューティ比）と、を求め、最終的な出力に使うデューティ比を、燃圧デューティ比と回転数デューティ比の小さなほう（同一の場合は、いずれか一方）とする（他方のデューティ比以下となるデューティ比を、最終的な出力に使うデューティ比とする）ことで、モータ回転数が上限回転数に達しないようにしている。

【0095】

本発明の内燃機関の燃料供給装置は、本実施の形態で説明した構成、処理手順等に限定されず、本発明の要旨を変更しない範囲で種々の変更、追加、削除が可能である。例えば処理手順を説明したフローチャートは、本実施の形態にて説明したものに限定されるものではない。

【0096】

また、図７、図１１、図１５、図１９に示す動作波形は、第１〜第４の実施の形態のそれぞれにおける動作の例を示すものであり、この波形の動作に限定されるものではない。

【0097】

本実施の形態の説明では、内燃機関の例として車両のエンジンを用いて説明したが、種々の内燃機関に適用することが可能である。

【0098】

また、目標燃料圧力（第１〜第５の実施の形態）、目標回転数（第５の実施の形態）は、ＥＣＵ４０が求めて低圧制御部に出力するようにしてもよいし、低圧制御部にて求めてもよい。

【0099】

また、以上（≧）、以下（≦）、より大きい（＞）、未満（＜）等は、等号を含んでも含まなくてもよい。また、本実施の形態の説明に用いた数値は一例であり、この数値に限定されるものではない。

【0100】

また、第１〜第４の実施の形態のいずれかの第１タイミング及び第１期間における上限ガード値の算出方法と、第１〜第４の実施の形態のいずれかの第２期間及び第３期間における上限ガード値の算出方法と、をどのように組み合わせてもよい。例えば、第３の実施の形態にて説明した第１タイミング及び第１期間における上限ガード値の算出方法と、第１の実施の形態にて説明した第２期間及び第３期間における上限ガード値の算出方法と、を組み合わせるようにしてもよい。

【符号の説明】

【0101】

１０ 燃料供給装置（内燃機関の燃料供給装置）
２０ 低圧燃料ポンプユニット
２２ｍ モータ
２２ 燃料ポンプ
２４ 低圧制御部（制御部）
２６ 圧力センサ
３０ 高圧燃料ポンプユニット
４０ ＥＣＵ（エンジンコントロールユニット）
４１ アクセル（開度）センサ
４２ スロットルバルブ駆動モータ
４３ スロットル（開度）センサ
Ｆ 燃料
Ｔ 燃料タンク
Ｐ 燃料圧力（吐出燃料圧力）
Ｐｓ 目標燃料圧力

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】