JP2000249013A - エンジンの燃料供給装置 - Google Patents

エンジンの燃料供給装置

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JP2000249013A
JP2000249013A JP11050456A JP5045699A JP2000249013A JP 2000249013 A JP2000249013 A JP 2000249013A JP 11050456 A JP11050456 A JP 11050456A JP 5045699 A JP5045699 A JP 5045699A JP 2000249013 A JP2000249013 A JP 2000249013A
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JP
Japan
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fuel
pressure
fuel pump
engine
passage
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Pending
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JP11050456A
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English (en)
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Takeshi Motoyama
雄 本山
Akihiko Okubo
明彦 大久保
Hidehiro Nishimura
英浩 西村
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Yamaha Motor Co Ltd
Original Assignee
Yamaha Motor Co Ltd
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Publication date
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

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  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 燃料供給装置の構造を簡素化してより装置全
体の小型化およびより一層のコストダウンを図る。 【解決手段】 電動式燃料ポンプ22の吐出口に一端を
接続するとともに他端を閉塞した燃料通路23を備え
る。この燃料通路23にインジェクタ12および圧力セ
ンサ26を接続する。前記燃料ポンプ22に、エンジン
1の運転状態に対応する目標燃料圧力と、前記圧力セン
サ26が検出した実燃料圧力とが一致するように燃料ポ
ンプ22の出力をフィードバック制御するECU2を接
続した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する利用分野】本発明は、エンジンにインジ
ェクタによって燃料を供給するエンジンの燃料供給装置
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の燃料供給装置は、燃料タ
ンクから燃料を燃料ポンプでインジェクタに供給し、噴
射に供されることなく残留した余剰の燃料を前記燃料タ
ンクに戻す構造を採っている。詳述すると、燃料タンク
を始点と終点とする燃料循環通路の途中に燃料ポンプを
介装するとともに、この燃料ポンプの下流側に燃料圧力
設定用のレギュレータを介装し、これら両者の間にイン
ジェクタを接続している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】発明者らは、上述した
ように構成した従来の燃料供給装置を例えば自動二輪車
や雪上車のような小型車両や、船外機や小型滑走艇ある
いは汎用エンジン等にも装備できるようにコンパクトに
形成することを考えている。しかるに、従来の燃料供給
装置は、燃料循環通路を形成する配管類や、燃料圧力設
定用レギュレータなどの部材の占有面積が大きいから、
装置全体をコンパクトに形成するにも限界があった。な
お、小型化を図るとともにコストダウンを図ることも要
請されている。
【0004】本発明は、上述した問題点を解消するため
になされたもので、燃料供給装置の構造を簡素化してよ
り装置全体の小型化およびより一層のコストダウンを図
ることを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明に係るエンジンの燃料供給装置は、電動式燃料
ポンプの吐出口に一端を接続するとともに他端を閉塞し
た燃料通路にインジェクタおよび圧力センサを接続し、
前記燃料ポンプに、エンジンの運転状態に対応する目標
燃料圧力と、前記圧力センサが検出した実燃料圧力とが
一致するように燃料ポンプの出力をフィードバック制御
する制御装置を接続したものである。
【0006】本発明によれば、燃料噴射により消費され
た燃料を補充するように燃料通路に燃料が圧送される。
【0007】
【発明の実施の形態】第1の実施の形態 以下、本発明に係る車両用エンジンの燃料供給装置の一
実施の形態を図1ないし図5によって詳細に説明する。
図1は本発明に係る車両用エンジンの燃料供給装置を示
す構成図、図2は各種の設定値を求めるためのマップを
示すグラフ、図3は燃料圧力の分布を示すグラフ、図4
は燃料圧力と燃料ポンプ消費電力との関係を示すグラ
フ、図5は本発明に係る燃料供給装置の動作を説明する
ためのフローチャートである。
【0008】これらの図において、符号1で示すものは
この実施の形態によるスクータ用エンジンである。この
エンジン1は、2サイクル単気筒型の電子制御式もの
で、図1中に符号2で示すECUによって後述する燃料
供給装置3および点火装置4が制御される構造を採って
いる。
【0009】図1において、符号5で示すものはシリン
ダ、6はクランクケース、7はピストン、8はコンロッ
ド、9はクランク軸、10はフライホイールマグネトウ
である。前記シリンダ5には点火プラグ11と筒内噴射
式インジェクタ12を装着し、クランクケース6には吸
気管13を接続している。この吸気管13にスロットル
弁14を介装するとともに、オイル供給装置15を接続
している。
【0010】このオイル供給装置15は、図1中に符号
16で示すオイルタンクに貯留したオイルをオイルポン
プ17によって吸気通路に供給する構造を採っている。
なお、前記スロットル弁14には、スロットル弁開度を
検出して検出データを前記ECU2に送出するスロット
ル弁開度検出用センサ(図示せず)を装着している。
【0011】前記クランク軸9は、図示していない遠心
クラッチおよびVベルト式自動変速機を介して後輪に接
続している。この動力伝達系は、従来のスクータと同一
の構造を採っている。この実施の形態では、クランク軸
9の回転を検出して検出データをECU2に送出するク
ランク角センサ(図示せず)をクランクケース6に設け
ている。
【0012】前記フライホイールマグネトウ10は、ク
ランク軸9が回転することによって発電する従来周知の
ものを使用し、電圧設定用レギュレータ18を介してE
CU2およびバッテリー19に接続している。
【0013】前記燃料供給装置3は、図1中に符号21
で示す燃料タンクに貯留された燃料を燃料ポンプ22に
よって燃料通路23に圧送し、燃料ポンプ22の下流側
に接続した前記インジェクタ12から燃料をシリンダ5
内に噴射する構造を採っている。
【0014】燃料通路23は、燃料タンク21とインジ
ェクタ12とを接続する一つの管路によって形成し、途
中に前記燃料ポンプ22を介装している。燃料ポンプ2
2と燃料タンク21との間にフィルタ24を介装し、燃
料ポンプ22とインジェクタ12との間に二つのダンパ
ー25と、圧力センサ26とを接続している。この燃料
装置3は、従来の装置に設けていた燃料戻り用の通路は
設けていない。
【0015】前記ダンパー25は、燃料通路23中に生
じる脈動を減衰させるために設けており、燃料通路23
の壁の一部を構成するダイヤフラム25aを圧縮コイル
ばね25bによって燃料側に付勢する構造を採ってい
る。
【0016】前記圧力センサ26は、燃料通路23内の
燃料圧力を検出するためのもので、前記二つのダンパー
25,25どうしの間に配設している。この圧力センサ
26は、燃料圧力を検出して検出データを前記ECU2
に送出する。
【0017】前記燃料ポンプ22は、電動式の容積型ポ
ンプで、前記ECU2が出力を制御する構造を採ってい
る。この燃料ポンプ22としては、例えば、プランジャ
式やベーン式のものを使用することができる。プランジ
ャ式の燃料ポンプの出力を制御するためには、電源の周
波数、電圧を変化させる。周波数や電圧を上昇させるこ
とにより燃料ポンプの吐出量が増大し、燃料通路23内
の燃料圧力が上昇する。周波数や電圧を低減することに
よって前記燃料圧力が低減する。
【0018】ベーン式の燃料ポンプの出力を制御するた
めには、供給電力量(供給電圧、供給電流)を変化させ
てベーンの回転数を増減させる。供給電力量を増大させ
ることにより燃料ポンプの吐出量が増大し、燃料通路2
3内の燃料圧力が上昇する。供給電力量を低減すること
によって、前記燃料圧力が低減する。
【0019】インジェクタ12の燃料噴射期間が一定で
ある場合には、燃料通路23内の燃料圧力の変化に伴っ
て燃料噴射量が増減する。なお、燃料ポンプ22の吐出
量より燃料噴射量が少ない場合には、この差分に相当す
る燃料はダンパー25に流入し、これとは反対の場合に
は、前記差分に相当する燃料はダンパー25からインジ
ェクタ12側に供給される。
【0020】前記点火装置4は、前記点火プラグ11
と、この点火プラグ11に高電圧を印加するCDIユニ
ット27および図示しないイグニッションコイルとから
構成している。CDIユニット27およびイグニッショ
ンコイルは、ECU2が制御し、点火制御信号を入力し
たときに点火プラグ11に高電圧を印加する。
【0021】前記ECU2は、スロットル弁開度検出用
センサによって検出したスロットル弁開度と、クランク
角センサによって検出したエンジン回転数とに対応する
点火時期、燃料噴射時期(燃料噴射を開始する時期)、
基本燃料噴射期間(燃料を噴射している時間)、目標燃
料圧力とをそれぞれ図4に示すマップから読出し、CD
Iユニット27を前記点火時期に点火されるように制御
するとともに、燃料ポンプ22の出力を燃料通路23内
の実際の圧力が前記目標燃料圧力に一致するようにフィ
ードバック制御により増減させた上でインジェクタ12
を前記燃料噴射時期、基本燃料噴射期間で燃料が噴射さ
れるように制御する。このECU2が本発明に係る制御
装置を構成している。
【0022】点火時期マップを図2(a)に示し、燃料
噴射時期マップを図2(b)に示し、基本燃料噴射期間
マップを図2(c)に示し、目標燃料圧力マップを図2
(d)に示す。点火時期マップは、スロットル弁開度が
小さいほど点火時期が進角し、エンジン回転数が高いほ
ど点火時期が進角するように設定している。燃料噴射時
期マップは、エンジン回転数が高いほど進角し、スロッ
トル弁開度が小さいほど僅かながら進角するように設定
している。
【0023】基本燃料噴射期間マップは、スロットル弁
開度が大きいほど燃料噴射期間が長くなり、エンジン1
のトルクが最大になるようなエンジン回転数で燃料噴射
期間が最長になるように設定している。目標燃料圧力マ
ップは、エンジンが要求する供給量だけ燃料が前記基本
燃料噴射期間の間にインジェクタ12から噴射されるよ
うな燃料圧力を記録している。設定している。
【0024】目標燃料圧力マップに基づいて燃料圧力を
制御すると、燃料圧力は図3に示すように、エンジン1
の負荷(スロットル弁開度)およびエンジン回転数が低
くなるほど低下し、負荷およびエンジン回転数の上昇に
伴って高くなる。また、燃料ポンプ22の消費電力は、
図4に示すように、燃料圧力が高くなるにしたがって増
大する。同図においては、燃料ポンプの出力を一定にす
る場合{(電圧(6V,8V,10V,12V)を一定
にする場合}の燃料圧力と消費電力の変化を二点鎖線で
示している。
【0025】次に、上述したように構成した燃料供給装
置3の動作を前記ECU2の構成のさらに詳細な説明も
合わせて図5によって説明する。エンジン始動のために
クランキングを実施するときからエンジン1が停止する
までの間は、ECU2は図5のステップS1で示すよう
に、エンジン回転数およびスロットル弁開度を常に検出
する。
【0026】そして、ECU2は、ステップS2で前記
エンジン回転数およびスロットル弁開度に対応する点火
時期、燃料噴射時期、基本燃料噴射期間、目標燃料圧力
を図2に示すマップから読込む。次いで、ECU2は、
ステップS3で燃料通路23内の燃料圧力(実燃料圧
力)を検出し、ステップS4で実燃料圧力と、マップか
ら読込んだ目標燃料圧力との差圧を演算によって求め
る。
【0027】前記差圧を求めた後、ECU2はステップ
S5で前記差圧が0になるように燃料ポンプ22の出力
をフィードバック制御によって増減させる。実燃料圧力
より目標燃料圧力の方が高い場合には、燃料ポンプ22
の出力を増大させ、これとは反対の場合には出力を低減
させる。
【0028】燃料ポンプ22の出力制御を実施した後、
ECU2はステップS5でインジェクタ12にマップか
ら読込んだ燃料噴射時期で基本燃料噴射期間だけ燃料を
噴射するようにインジェクタ制御信号を送出する。ま
た、このときには、ECU2はCDIユニット27にマ
ップから読込んだ点火時期で点火されるように点火制御
信号を送出する。
【0029】このように燃料供給系および点火系を制御
した後、ECU2はステップS7でエンジン1が停止し
ているか否かを判定する。この判定は、エンジン回転数
に基づいて実施する。エンジン1が停止していると判定
した場合には全ての制御を停止し、エンジン1が運転中
である場合には、ステップS1に戻って上述した制御を
繰り返す。
【0030】したがって、上述したように構成した燃料
供給装置3によれば、燃料噴射により消費された燃料を
補充するように燃料通路23に燃料が燃料ポンプ22に
よって圧送されるから、従来の燃料供給装置に較べて、
燃料供給系に燃料を循環させる通路と、燃料圧力設定用
レギュレータが不要になる。
【0031】
【発明の効果】以上説明したように請求項1記載の発明
によれば、燃料供給系に燃料を循環させる通路と、燃料
圧力設定用レギュレータが不要になるから、従来の燃料
供給装置に較べて構造を簡素化することができ、小型化
およびより一層のコストダウンを図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係る車両用エンジンの燃料供給装置
を示す構成図である。
【図2】 各種の設定値を求めるためのマップを示すグ
ラフである。
【図3】 燃料圧力の分布を示すグラフである。
【図4】 燃料圧力と燃料ポンプ消費電力との関係を示
すグラフである。
【図5】 本発明に係る燃料供給装置の動作を説明する
ためのフローチャートである。
【符号の説明】
1…エンジン、2…ECU、12…インジェクタ、21
…燃料タンク、22…燃料ポンプ、23…燃料通路、2
6…圧力センサ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西村 英浩 静岡県磐田市新貝2500番地 ヤマハ発動機 株式会社内 Fターム(参考) 3G301 HA04 HA26 JA00 LB06 LC10 MA11 MA18 NC02 ND01 PA11Z PA17Z PB08A PB08Z

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電動式燃料ポンプの吐出口に一端を接続
    した燃料通路の他端を閉塞し、この燃料通路にインジェ
    クタおよび圧力センサを接続し、前記燃料ポンプに、エ
    ンジンの運転状態に対応する目標燃料圧力と、前記圧力
    センサによって検出した実燃料圧力とが一致するように
    燃料ポンプの出力をフィードバック制御する制御装置を
    接続したことを特徴とする車両用エンジンの燃料供給装
    置。
JP11050456A 1999-02-26 1999-02-26 エンジンの燃料供給装置 Pending JP2000249013A (ja)

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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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