JP5113435B2 - Fuel pump control device - Google Patents
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Description
本発明は、エンジンに燃料を圧送する燃料ポンプを制御する燃料ポンプ制御装置に関する。 The present invention relates to a fuel pump system GoSo location for controlling the fuel pump for pumping fuel to the engine.
一般に、エンジンの燃料系においては、エンジンに燃料を供給する気化器又は燃料噴射機構に対し、燃料タンクからの燃料を送給する燃料ポンプが設けられている。前記燃料ポンプは、通常、エンジンの高負荷時における最大燃料消費量に対応する吐出量が確保できるように、一定の状態で駆動されるように燃料噴射制御機構によって制御されている。 In general, in a fuel system of an engine, a fuel pump that supplies fuel from a fuel tank to a carburetor or a fuel injection mechanism that supplies fuel to the engine is provided. The fuel pump is normally controlled by a fuel injection control mechanism so as to be driven in a constant state so as to ensure a discharge amount corresponding to the maximum fuel consumption at the time of high engine load.
前記燃料噴射制御機構によって燃料ポンプを単にエンジンの燃料要求流量(エンジン負荷)に対応するように制御した場合、加速運転時のようにエンジンの負荷が急激に増大し、燃料要求流量(燃料消費量)もこれに対応して急激に増大したときに燃料不足が発生するおそれがある。 When the fuel injection control mechanism controls the fuel pump to simply correspond to the fuel demand flow rate (engine load) of the engine, the engine load increases rapidly as in the acceleration operation, and the fuel demand flow rate (fuel consumption amount) ) May cause a shortage of fuel when it increases correspondingly.
これに対し、例えば、特許文献1には、燃料供給の応答遅れに起因して燃料圧力の一時低下が発生し、エンジンに供給される燃料量が減少することを防止するために、内燃機関の各回転数毎の全負荷時に必要な燃料ポンプの吐出燃料を算出する吐出燃料量算出手段と、前記吐出燃料量算出手段によって算出された吐出燃料量とほぼ同量の燃料を燃料ポンプから吐出するように制御する制御手段とを設けた燃料ポンプの制御装置が開示されている。 On the other hand, for example, in Patent Document 1, in order to prevent a temporary drop in fuel pressure due to a delay in fuel supply response and a decrease in the amount of fuel supplied to the engine, Discharge fuel amount calculation means for calculating the fuel discharged from the fuel pump required at full load for each rotation speed, and the fuel pump discharges substantially the same amount of fuel as the discharge fuel amount calculated by the discharge fuel amount calculation means. A control device for a fuel pump provided with control means for controlling in this way is disclosed.
また、一般的にエンジンの燃料要求流量の増大に対して燃料ポンプの供給可能流量の不足が起きることがあるが、それを解消するための従来の対応策として、以下のものが考えられる。 In general, the fuel flow rate that can be supplied to the fuel pump may be insufficient with respect to the increase in the required fuel flow rate of the engine. As conventional countermeasures for solving this problem, the following measures are conceivable.
第1に、エンジンの燃料要求流量を充足するような大容量タイプの燃料ポンプを配置することが考えられる。 First, it is conceivable to arrange a large-capacity type fuel pump that satisfies the required fuel flow rate of the engine.
第2に、エンジンの燃料要求流量を充足するように、従来から使用されている燃料ポンプを2個併設し、前記2つの燃料ポンプを同時に駆動させることが考えられる。 Secondly, it is conceivable to install two fuel pumps that have been used in the past so that the required fuel flow of the engine is satisfied, and to drive the two fuel pumps simultaneously.
第3に、シリンダがV字型に向かい合って配列された、いわゆるV型エンジンにおいては、各バンク(傾斜面)のそれぞれに燃料ポンプを配置することが考えられる。
しかしながら、特許文献1に開示された技術的思想では、制御装置内に内燃機関の全負荷時に必要な燃料ポンプの吐出燃料を算出する吐出燃料量算出手段を設ける必要があり、その制御方法が複雑であると共に、制御装置が大型化するという問題がある。 However, in the technical idea disclosed in Patent Document 1, it is necessary to provide a discharge fuel amount calculation means for calculating the discharge fuel of the fuel pump required at the time of full load of the internal combustion engine in the control device, and the control method is complicated. In addition, there is a problem that the control device is enlarged.
また、大流量型の燃料ポンプを設置する第1の対応策では、既製品として販売されている大流量型燃料ポンプの種類が希少であるため、製造コストが高騰するという問題がある。また、燃料要求流量の増大にともなって、消費電力及び発熱量が増加し、さらに振動・騒音特性が悪化するという他の問題がある。 In addition, in the first countermeasure for installing a large flow rate type fuel pump, there is a problem that the manufacturing cost increases because the types of large flow rate type fuel pumps sold as off-the-shelf products are rare. In addition, there is another problem that power consumption and heat generation increase with an increase in fuel demand flow rate, and vibration and noise characteristics deteriorate.
次に、2個の燃料ポンプを併設し同時に駆動させる第2の対応策では、2個の燃料ポンプを同時に制御するための制御機構が複雑となると共に、2個の燃料ポンプを含むポンプモジュールが特殊なものとなり、汎用製品化が容易でないという問題がある。また、燃料要求流量の増大にともなって、消費電力及び発熱量が増加し、さらに振動・騒音特性が悪化するという他の問題がある。 Next, in the second countermeasure in which two fuel pumps are installed and driven simultaneously, a control mechanism for controlling the two fuel pumps at the same time becomes complicated, and a pump module including two fuel pumps is provided. There is a problem that it becomes special and it is not easy to make a general-purpose product. In addition, there is another problem that power consumption and heat generation increase with an increase in fuel demand flow rate, and vibration and noise characteristics deteriorate.
続いて、いわゆるV型エンジンにおいて各バンク(傾斜面)毎にそれぞれ燃料ポンプを配置する第3の対応策では、制御機構が複雑になると共に、設置された複数の燃料ポンプの中で故障した燃料ポンプがいずれかを判定する故障診断に困難を伴うという問題がある。また、燃料要求流量の増大にともなって、消費電力及び発熱量が増加し、さらに振動・騒音特性が悪化するという他の問題がある。 Subsequently, in the third countermeasure in which a fuel pump is arranged for each bank (inclined surface) in a so-called V-type engine, the control mechanism becomes complicated, and the fuel that has failed among the plurality of installed fuel pumps. There is a problem that trouble diagnosis is difficult for the pump to determine either. In addition, there is another problem that power consumption and heat generation increase with an increase in fuel demand flow rate, and vibration and noise characteristics deteriorate.
さらに、可変燃圧システムを用いて燃圧を可変とすることにより、エンジンの燃料要求流量を充足するように燃料ポンプの吐出流量を制御することが想定される。しかしながら、このようにして構築された制御システムは複雑化して製造コストが高騰するという問題がある。 Further, it is assumed that the fuel pump discharge flow rate is controlled so as to satisfy the required fuel flow rate of the engine by changing the fuel pressure using a variable fuel pressure system. However, the control system constructed in this way has a problem that it is complicated and the manufacturing cost increases.
本発明は、前記の種々の問題に鑑みてなされたものであり、簡素な機構によってエンジンの燃料要求流量を充足させ、しかも製造コストの低減化を達成することが可能な燃料ポンプ制御装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the various problems mentioned above, simple to satisfy the fuel flow rates demanded engine by a mechanism, yet the fuel pump system GoSo location capable of achieving reduction in manufacturing cost The purpose is to provide.
本発明によれば、直流電動モータに印加される電圧が一定で連続運転したときの標準寿命に基づいて燃料ポンプの定格流量を予め設定し、例えば、加速時等のようにエンジンに対する負荷が急激に増大した場合、電圧制御手段は、前記設定された燃料ポンプの定格流量に対し、エンジン負荷に基づいてエンジンが要求する燃料の要求流量が超えると判断したとき、印加電圧を定格電圧以上の所定電圧に昇圧させる。前記昇圧された印加電圧によって直流電動モータを付勢することにより、前記定格流量を超えた流量をエンジンに対して供給するように前記燃料ポンプを制御する。一方、前記印加電圧を昇圧した後にエンジンの要求流量が前記定格流量以下であると判断したとき、前記昇圧を停止し、燃料ポンプの吐出流量を通常使用流量に制御する。 According to the present invention, the rated flow rate of the fuel pump is set in advance based on the standard life when the voltage applied to the DC electric motor is constant and continuously operated. When the voltage control means determines that the required flow rate of the fuel required by the engine based on the engine load exceeds the set rated flow rate of the fuel pump, the voltage control means sets the applied voltage to a predetermined voltage equal to or higher than the rated voltage. Boost to voltage. The fuel pump is controlled so as to supply a flow rate exceeding the rated flow rate to the engine by energizing a DC electric motor with the boosted applied voltage. On the other hand, when it is determined that the required flow rate of the engine is not more than the rated flow rate after boosting the applied voltage , the boosting is stopped and the discharge flow rate of the fuel pump is controlled to the normal use flow rate.
このように本発明では、エンジンに対する負荷が急激に増大した場合に電圧制御手段を介してポンプ駆動電圧を定格電圧以上の所定電圧に昇圧させることにより、前記エンジン負荷に対応する燃料をエンジンに対して好適に供給することができる。この結果、本発明では、簡素な機構によってエンジンの燃料要求流量を充足させ、しかも製造コストの低減化を達成することができる。 As described above, in the present invention, when the load on the engine suddenly increases, the pump driving voltage is boosted to a predetermined voltage equal to or higher than the rated voltage via the voltage control means, so that the fuel corresponding to the engine load is supplied to the engine. Can be suitably supplied. As a result, in the present invention, the required fuel flow rate of the engine can be satisfied by a simple mechanism, and the manufacturing cost can be reduced.
さらに、本発明では、定格流量を超えて燃料ポンプを駆動させた時間を記憶する記憶手段と、通算された前記駆動時間が直流電動モータに印加される印加電圧が一定で連続運転したときの標準寿命を考慮して予め設定された時間に到達したとき、定格流量を超える燃料の供給を停止させ運転者に対して前記定格流量を超える燃料の供給が停止されたことを通知する処理手段とをさらに備えることにより、燃料ポンプの耐久性が劣化することを阻止することができると共に、燃料の効率的な利用を図ることができる。 Further , in the present invention, the storage means for storing the time when the fuel pump is driven exceeding the rated flow rate, and the standard when the applied voltage applied to the DC electric motor is continuously operated with a constant driving time. Processing means for stopping the supply of fuel exceeding the rated flow rate and notifying the driver that the supply of fuel exceeding the rated flow rate has been stopped when a preset time is reached in consideration of the service life. By further providing, it is possible to prevent the durability of the fuel pump from deteriorating and to efficiently use the fuel.
本発明では、エンジンに対する負荷が急激に増大した場合、ポンプ駆動電圧を定格電圧以上の所定電圧に昇圧させる簡素な機構によってエンジンの燃料要求流量を充足させ、しかも低い定格流量のポンプが使用可能であることから製造コスト及び消費電力の低減化を達成することができる。 In the present invention, when the load on the engine suddenly increases, the required fuel flow rate of the engine can be satisfied by a simple mechanism that boosts the pump drive voltage to a predetermined voltage higher than the rated voltage, and a pump with a lower rated flow rate can be used. As a result, reductions in manufacturing cost and power consumption can be achieved.
次に、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。図1は、本発明の実施形態に係る燃料ポンプ制御装置の概略構成ブロック図である。 Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings as appropriate. Figure 1 is a schematic block diagram of a fuel pump system GoSo location according to an embodiment of the present invention.
内燃機関として機能する自動車用のエンジン10は、燃焼室が設けられた図示しないシリンダブロックを有し、前記燃焼室には、図示しない吸気バルブを介して混合気を吸入する吸気通路12と、図示しない排気バルブを介して燃焼室で発生した燃焼ガスを外部に排気する排気通路14とが連通接続される。
An automobile engine 10 functioning as an internal combustion engine has a cylinder block (not shown) provided with a combustion chamber, and an
前記エンジン10には、図示しない吸気ポートが設けられ、前記吸気ポートに向かって燃料を噴射する燃料噴射弁(フューエルインジェクタ)16が連通接続される。前記燃料噴射弁16の上流側には、フィードパイプ18を介して燃料タンク20内の燃料が吸入される燃料ポンプ22が接続されると共に、前記燃料噴射弁16の上流で前記燃料ポンプ22の下流側には、リターンパイプ24を介してプレッシャレギュレータ26が接続される。なお、図1に示すように、前記プレッシャレギュレータ26が燃料タンク20内に設けられることにより、前記プレッシャレギュレータ26と前記燃料タンク20との間のリターンパイプ24が不要となり、配管構造の簡素化を図ることができる。
The engine 10 is provided with an intake port (not shown), and a fuel injection valve (fuel injector) 16 for injecting fuel toward the intake port is connected in communication. A
前記プレッシャレギュレータ26は、燃料噴射弁16から吸気ポート側に向かって噴射される燃料噴射圧力を一定に調圧し、余剰燃料を燃料タンク20に帰還させるためのものである。この場合、例えば、前記プレッシャレギュレータ26を燃料ポンプ22と一体的に組み付けて構成したユニットを燃料タンク20内に配設することにより、前記リターンパイプ24が不要となり、より一層配管構造の簡素化を図ることができる。
The
図1に示すように、燃料ポンプ制御装置30は、例えば、定格電圧12Vの直流電源からなるバッテリ32と、前記バッテリ32によって付勢される直流電動モータとして機能するDCモータ34と、前記DCモータ34により駆動され、燃料タンク20から吸入された燃料をエンジン10側に向かって吐出する燃料ポンプ22と、前記DCモータ34に印加される印加電圧を制御することにより、前記燃料ポンプ22からエンジン10側に向かって吐出される燃料の吐出流量を制御する燃料ポンプ制御部36とを含む。
As shown in FIG. 1, the fuel pump control device 30 includes, for example, a
前記DCモータ34は、図示しないロータ(電機子)及びステータ(永久磁石)によって構成され、前記ロータに給電される電流の向きを切り換えることにより発生する、磁力の反発力及び吸引力を利用して回転するものである。前記DCモータ34を用いることにより、その回転制御を簡便に行うことができること、大きな駆動トルクを得ることができること、印加電圧に対する回転特性がリニアに比例すること、低価格であること等の利点がある。
The
また、前記燃料ポンプ制御装置30は、燃料ポンプ制御部36に対して燃料ポンプ22からの吐出流量を制御するための制御信号を送給するECU(Electronic Control Unit)38が設けられる。このECU38の入力側には、前記燃料噴射弁16から吸気ポート側に向かって実際に吐出された燃料の吐出流量を検出する吐出流量センサ40と、エンジン回転速度を検出する回転速度センサ42と、図示しないアクセルペダルの踏み込み動作に連動して燃焼室へ導入される吸入エアの流量を調整する図示しないスロットルバルブのバルブ開度を検出するスロットル開度センサ44と、後記するように昇圧状態の累積時間が予め設定された所定時間を超えたことを運転者に対して通知する警告灯48とを有する。前記ECU38及び燃料ポンプ制御部36は、燃料ポンプ制御手段として機能するものである。なお、前記吐出流量センサ40は、FI(Fuel Injection)−ECUとしての機能も併有する。なお、前記警告灯48は、処理手段の一部を構成するものである。
Further, the fuel pump control device 30 is provided with an ECU (Electronic Control Unit) 38 that sends a control signal for controlling the discharge flow rate from the
前記燃料ポンプ制御部36には、前記燃料ポンプ22を駆動させるポンプ駆動電圧を、前記バッテリ32の定格電圧以上の所定電圧に昇圧させる電圧制御手段として機能するDC−DCコンバータ46が設けられる。
The fuel
このDC−DCコンバータ46としては、例えば、図示しないICチップを用いて直流を一旦交流に変換し、図示しない可変トランスで所望の交流電圧に変圧した後、さらに、直流に変換して電圧制御するものがある。また、前記トランスを用いることがなく、入力直流電圧を図示しないスイッチング素子によってオン/オフ駆動して所望のパルス電圧を形成し、前記形成されたパルス電圧を整流し平滑化する非絶縁型のDC−DCコンバータ46を用いてもよい。
As the DC-
さらに、前記DC−DCコンバータ46としては、例えば、図示しない昇降圧自動切換制御回路を有し、入力電圧、出力電圧、出力電流の三者間の関係によって自動的に昇圧動作と降圧動作をICチップの内部で切り換えて出力電圧を得るものを用いてもよい。
Further, as the DC-
さらにまた、前記DC−DCコンバータ46としては、入力−出力間を図示しないコンデンサで結合した反転型DC−DCコンバータを用いてもよい。この反転型DC−DCコンバータでは、ヒステリシス制御方式が採用され、出力側の図示しないインダクタンスを流れる電流が予め設定した上限と下限の範囲内となるように各スイッチング素子の動作を制御するものである。
Furthermore, as the DC-
なお、ポンプ駆動電圧を制御する電圧制御手段としては、前記DC−DCコンバータ46に限定されるものではなく、例えば、誘導リアクタンスを利用し磁気エネルギを蓄積して昇圧させる図示しないリアクトル(鉄芯)を用いたもの等が挙げられる。また、燃料ポンプ22を駆動させる駆動源として、直流モータのみならず、ブラシレスモータ、交流(AC)モータ等を用いることにより、同様に定格流量以上に制御することが可能である。
The voltage control means for controlling the pump drive voltage is not limited to the DC-
本実施形態に係る燃料ポンプ制御装置30は、基本的に以上のように構成されるものであり、次にその基本動作について以下に説明する。 Fuel pump system GoSo location 30 according to this embodiment is intended to be constructed basically as described above, it will be explained the basic operation below.
図示しないイグニッションスイッチがオン状態となることによりECU38が付勢される。前記ECU38は、燃料ポンプ制御部36に対してモータ制御信号を導出し、バッテリ32から印加された所定の電圧(バッテリ32の定格電圧の範囲内)によってDCモータ34が回転駆動する。このDCモータ34の回転駆動によって燃料ポンプ22が作動し、フィードパイプ18を介して燃料タンク20から吸入された燃料が前記燃料ポンプ22から燃料噴射弁16に対して吐出される。
The
なお、燃料ポンプ22から燃料噴射弁16に吐出される燃料の圧力が所定圧力を超えると、プレッシャレギュレータ26の図示しないバルブが開動作し、余剰燃料がリターンパイプ24を介して燃料タンク20に戻される。
When the pressure of the fuel discharged from the
本実施形態において、定常運転時では、燃料ポンプ22の定格流量の範囲内であって、エンジン10の負荷状態に対応する通常使用流量で前記燃料ポンプ22の吐出流量が制御される。
In the present embodiment, during steady operation, the discharge flow rate of the
次に、図2のフローチャートは、ECU38によって実行される各処理工程の中で、例えば、加速時等のように運転者がアクセルペダルを急激に押圧してエンジン10に対する負荷が急激に増大したときの燃料ポンプ22の駆動制御工程を示している。前記図2のフローチャートでは、バッテリ32の定格電圧12VがDCモータ34に印加され、燃料ポンプ22からエンジン10側に向かって一定の吐出流量からなる燃料が吐出されていることを前提とする。
Next, in the flowchart of FIG. 2, among the processing steps executed by the
なお、燃料噴射弁16によってエンジン10の燃焼室に対して実際に噴射された燃料流量、すなわちエンジン10の燃料要求流量が吐出流量センサ40によって検出され、ECU38は、前記吐出流量センサ40によって検出されたエンジン要求流量を、適宜必要に応じて呼び出し可能に設けられているものとする。
The flow rate of fuel actually injected into the combustion chamber of the engine 10 by the
エンジン10が要求する燃料流量(エンジン要求流量)は、例えば、運転者による図示しないアクセルペダルの踏み込み操作に伴うスロットル開度センサ44の開度検出値(抵抗値)等に基づいて設定される。また、前記エンジン要求流量は、常時一定ではなく、エンジン回転速度、大気圧、エンジン温度、エンジン10の運転状態等の各種条件により変化するものである。
The fuel flow rate required by the engine 10 (engine required flow rate) is set based on, for example, an opening detection value (resistance value) of a
また、前記燃料噴射弁16から噴射される燃料噴射量は、例えば、回転速度センサ42によって検出されたエンジン回転速度と、吸気通路12中に設けられた図示しないエアフローメータによって検出され、エンジン10の負荷状態に対応するエア吸入流量(又は図示しないインテークマニホールドのエア吸入負圧)とに基づいて算出してもよい。また、エンジン10の回転速度変化率に基づいて燃料噴射量を求めてもよい。さらに、スロットル開度センサ44から検出された図示しないスロットルバルブの弁開度又は弁開度変化率に基づいて燃料噴射量を求めてもよい。
Further, the fuel injection amount injected from the
先ず、ECU38は、前記吐出流量センサ40によって検出されたエンジン要求流量と、予め設定された燃料ポンプ22の定格流量とを比較判断する(ステップS1)。この場合、前記燃料ポンプ22の定格流量とは、DCモータ34に印加される電圧が一定で該燃料ポンプ22を連続運転したときの標準寿命に基づいて予め設定された基準流量をいう。
First, the
ECU38は、前記吐出流量センサ40によって検出されたエンジン要求流量が予め設定された燃料ポンプ22の定格流量よりも大きく、前記エンジン要求流量が定格流量を超えていると判断したとき(定格流量<エンジン要求流量)(ステップS1でYes→ステップS2)、続いて、図示しない不揮発性メモリ(EEPROM)に記憶された昇圧状態の累積時間が予め設定された所定時間を経過したか否かを判断する(ステップS2)。
The
なお、前記ECU38は、前記吐出流量センサ40によって検出されたエンジン要求流量が予め設定された燃料ポンプ22の定格流量以下である場合(定格流量≧エンジン要求流量)、エンジン10の要求流量を充足するように燃料噴射弁16から燃料が吐出されているものと判断して、燃料ポンプ22の燃料吐出流量を定格流量の範囲内で通常使用流量に設定する(ステップS1でNoのとき→ステップS7)。
The
燃料ポンプ22から定格流量を超えた要求流量に対応する燃料流量が吐出されているとき、図示しないタイマ回路によって計測された燃料ポンプ22の昇圧時間を図示しない不揮発性メモリ(記憶手段)(例えば、EEPROM等)に記憶しておき、図示しないイグニッションスイッチがオン状態となったときに前記不揮発性メモリに格納された累積時間データを呼び出し、ポンプ定格流量を超えて燃料ポンプ22が駆動される昇圧状態の累積時間が、燃料ポンプ22の標準寿命時間の、例えば、約10パーセントを超えないように設定される。前記昇圧状態の累積時間が所定時間を超えるときは、図示しない表示部に設けられた警告灯48を点灯させて運転者に注意を促し、定格流量以下の通常使用流量に設定される(ステップS2でYesのとき→ステップS2a→ステップS7)。なお、この処理は、「定格流量を超える燃料の供給を停止させる処理手段」の処理に該当する。
When a fuel flow rate corresponding to a required flow rate exceeding the rated flow rate is discharged from the
ECU38は、エンジン要求流量が定格流量を超えており(定格流量<エンジン要求流量)、且つ、昇圧状態の累積時間が所定時間を経過していない判断したとき(ステップS2でNo→ステップS3)、燃料ポンプ制御部36にコンバータ制御信号を導出してDC−DCコンバータ46を付勢し(ステップS3)、バッテリ32の定格電圧(12V)以上からなる所定電圧までポンプ駆動電圧を昇圧させる(ステップS4)。
When the
前記DC−DCコンバータ46によってポンプ駆動電圧がエンジン最大要求流量に対応する印加電圧まで昇圧されることにより、バッテリ定格電圧(12V)を超えた所定の印加電圧によってDCモータ46が駆動されて燃料ポンプ22からエンジン最大要求流量に対応する燃料流量が吐出される。
The DC-
ポンプ駆動電圧が定格電圧以上の所定電圧に昇圧された状態において、ECU38は、前記吐出流量センサ40によって検出されたエンジン要求流量と、予め設定された燃料ポンプ22の定格流量とをさらに比較し、前記エンジン要求流量が定格流量を超えていると判断したとき(定格流量<エンジン要求流量)(ステップS5でYes)、DC−DCコンバータ46の駆動作用下に、前記ポンプ駆動電圧の昇圧状態をさらに継続させる。
In a state where the pump drive voltage is boosted to a predetermined voltage equal to or higher than the rated voltage, the
一方、ECU38は、エンジン要求流量が予め設定された燃料ポンプ22の定格流量以下であると判断したとき(定格流量≧エンジン要求流量)(ステップS5でNo→ステップS6)、燃料ポンプ制御部36に制御信号を導出してDC−DCコンバータ46を滅勢し(ステップS6)、昇圧状態を停止させる。さらに、ECU38は、燃料ポンプ22の燃料吐出流量を定格流量以下の通常使用流量に設定する(ステップS7)。
On the other hand, when the
次に、図3は、燃料ポンプ22のポンプ駆動電圧とエンジン要求流量との特性関係に基づいて本実施形態の変形例を示したものである。図3に示されるように、前記DC−DCコンバータ46による昇圧は、予め設定されたエンジン最大要求流量となるまでポンプ駆動電圧を上昇させることにより遂行されるが、この昇圧状態は、図3中のA状態のように階段状に昇圧させてもよいし、あるいはB状態のように傾斜する直線状に昇圧させてもよい。
また、通常使用状態では、バッテリ32の定格電圧の範囲内において、前記DC−DCコンバータ46の駆動作用下に、リニアに昇圧させ(ラインLA参照)、または、ローモード、ミドルモード、ハイモード等のように各モードに対応させて略階段状に昇圧させ(ラインLB参照)、さらに、前記ラインLAに沿って複数の階段状(図示せず)に昇圧させるとよい。
Next, FIG. 3 shows a modification of the present embodiment based on the characteristic relationship between the pump drive voltage of the
Further, in the normal use state, the voltage is linearly boosted (see line LA) under the driving action of the DC-
本実施形態では、エンジン10に対する負荷が急激に増大した場合、DC−DCコンバータ46を介してポンプ駆動電圧を定格電圧(12V)以上の所定電圧に昇圧させることにより、前記エンジン負荷に対応する燃料をエンジン10に対して好適に供給することができる。この結果、本実施形態では、簡素な機構によってエンジン10の燃料要求流量を充足させ、しかも製造コストの低減化を達成することができる。
In the present embodiment, when the load on the engine 10 suddenly increases, the pump driving voltage is boosted to a predetermined voltage equal to or higher than the rated voltage (12 V) via the DC-
また、本実施形態では、燃料噴射弁16に燃料を吐出するための燃料ポンプ22として、通常使用されると想定される燃料ポンプを基準として、1ランクだけ流量特性をダウンさせた燃料ポンプ22を選択することが可能となり、燃料ポンプ22自体の小型・軽量化を図ることができると共に、より一層製造コストを低減化することができる。
Further, in the present embodiment, the
さらに、本実施形態では、前記小型・軽量化された燃料ポンプ22を用いることが可能となることにより、通常使用流量の状態において、消費電力の低減、発熱量の低減、燃料流動音等の振動・騒音を抑制する効果が得られる。
Furthermore, in the present embodiment, it becomes possible to use the
なお、燃料ポンプ制御部36によるポンプ駆動電圧制御は、エンジン10の要求流量の全範囲にわたって行われることにより、DCモータ46に対する駆動制御を安定させ、燃料ポンプ22からエンジン10に対する燃料の供給を安定化させることができる。
The pump drive voltage control by the fuel
10 エンジン
22 燃料ポンプ
30 燃料ポンプ制御装置
32 バッテリ(直流電源)
34 DCモータ(直流電動モータ)
36 燃料ポンプ制御部(燃料ポンプ制御手段)
40 吐出流量センサ
42 回転速度センサ
44 スロットル開度センサ
10
34 DC motor (DC electric motor)
36 Fuel pump control unit (fuel pump control means)
40
Claims (2)
前記燃料ポンプに付設されて該燃料ポンプを駆動する直流電動モータと、
前記直流電動モータを駆動する駆動電流を供給する直流電源とを有し、
前記直流電動モータに印加される印加電圧に対応してエンジンに対して供給される燃料流量を変化させる燃料ポンプの制御装置において、
前記燃料ポンプの吐出流量には、前記直流電動モータを前記直流電源の定格電圧で駆動したときの定格流量と、前記定格電圧未満で駆動したときの通常使用流量とが設定され、
前記直流電源は、前記印加電圧を前記定格電圧以上の所定電圧まで昇圧させる電圧制御手段を備え、
前記電圧制御手段は、エンジン負荷に基づいて前記エンジンが要求する燃料の要求流量が前記定格流量を超えていると判断したとき、前記印加電圧を前記定格電圧以上の所定電圧までの範囲で昇圧させ、前記昇圧された印加電圧によって前記直流電動モータを駆動することにより、前記定格流量を超えエンジン最大要求流量までの範囲内の吐出流量で前記エンジンに対して燃料を供給し、
前記印加電圧を昇圧した後に前記要求流量が前記定格流量以下であると判断したとき、前記昇圧を停止し、前記燃料ポンプの吐出流量を前記通常使用流量とすることを特徴とする燃料ポンプ制御装置。 A fuel pump for sucking and discharging the fuel in the fuel tank;
A direct current electric motor attached to the fuel pump and driving the fuel pump;
A DC power source for supplying a driving current for driving the DC electric motor;
In a fuel pump control device that changes a flow rate of fuel supplied to an engine in response to an applied voltage applied to the DC electric motor,
The discharge flow rate of the fuel pump is set to a rated flow rate when the DC electric motor is driven at the rated voltage of the DC power source, and a normal use flow rate when driven at less than the rated voltage,
The DC power source includes voltage control means for boosting the applied voltage to a predetermined voltage equal to or higher than the rated voltage,
When the voltage control means determines that the required flow rate of fuel required by the engine exceeds the rated flow rate based on the engine load, the voltage control means boosts the applied voltage in a range up to a predetermined voltage equal to or higher than the rated voltage. Driving the DC electric motor with the boosted applied voltage to supply fuel to the engine at a discharge flow rate that exceeds the rated flow rate and is within the range up to the engine maximum required flow rate ,
When it is determined that the required flow rate is equal to or less than the rated flow rate after boosting the applied voltage, the boosting is stopped, and the discharge flow rate of the fuel pump is set to the normal use flow rate. .
前記定格流量を超えて前記燃料ポンプを駆動させた時間を記憶する記憶手段と、
通算された前記駆動時間が、前記直流電動モータに印加される印加電圧が一定で連続運転したときの標準寿命を考慮して予め設定された時間に到達したとき、前記定格流量を超える燃料の供給を停止させ運転者に対してその旨を通知する処理手段と、
をさらに備えることを特徴とする燃料ポンプ制御装置。 The fuel pump control device according to claim 1, wherein
Storage means for storing a time when the fuel pump is driven exceeding the rated flow rate;
Supply of fuel exceeding the rated flow rate when the total driving time reaches a preset time considering the standard life when the applied voltage applied to the DC electric motor is constant and continuously operated Processing means for stopping the vehicle and informing the driver of the fact,
The fuel pump control device further comprising:
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