JPH0311410Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は電動式燃料ポンプを備えたエンジンの
燃料ポンプ制御装置に関するものである。

（従来技術） 従来、この種の電動式燃料ポンプを備えたエン
ジンの燃料ポンプ制御装置においては、該燃料ポ
ンプをエンジンの全運転域を通して一定電流で運
転するようにしていたため（即ち、燃料ポンプは
常にエンジンの最大要求燃料量を賄なえるだけの
量を送給している）、特にエンジンの要求燃料量
が少ない低負荷運転域においては、燃料の戻り量
（即ち、余剰燃料量）が多いため燃料ポンプの作
動損失が増大し、また常に燃料ポンプが高速回転
するためその耐久性が損なわれる等の問題があつ
た。

このような問題を解決するために、燃料ポンプ
の制御回路として、例えば高流量運転を行なう高
負荷用制御回路と、低流量運転を行なう低負荷用
制御回路とを設け、これら流量特性の異なる２つ
の制御回路をエンジン負荷の高・低に対応して選
択使用し、もつて燃料ポンプの流量特性をエンジ
ンの負荷状態に応じて制御するようにした燃料ポ
ンプ制御装置が既に提案されている（例えば、特
開昭54−163219号公報）。

ところで、一般に電動式燃料ポンプにおいて
は、制御用電気回路が断線した場合、始動不能と
なるという基本的問題がある。これは上記公知例
の如く燃料ポンプをエンジン負荷の高・低に対応
させて設定した複数の制御回路によつて選択的に
制御するようにしたものにおいても、低負荷用制
御回路が故障（断線等）すると、低負荷運転領域
に属するエンジンの始動運転が不能になるという
問題が同様に発生する。

しかるに、上記公知例のものにおいてはこのよ
うな問題（低負荷用制御回路の故障）に対する有
効な対策が何ら講じられていなかつたため、低負
荷用制御回路の故障時には上述の如く始動不能
（特に、自動車用エンジンにあつては走行不能）
という事態が発生するおそれがある。

（考案の目的） 本考案は上記従来技術の項で指摘した問題点を
解決しようとするもので、電動式燃料ポンプを備
え且つこの燃料ポンプを、エンジン負荷の高・低
に応じて設定した複数の制御回路によつて選択制
御するようにした燃料ポンプ制御装置において、
低負荷用制御回路が故障した場合においてもエン
ジンを始動させることができるるうにすることを
目的とするものである。

（目的を達成するための手段） 本考案は上記の目的を達成するための手段とし
て、エンジンの燃料供給手段に燃料を送給する電
動式燃料ポンプと、該燃料ポンプからの燃料吐出
流量をエンジンの負荷が高い時には高電流でしか
も負荷が低い時よりも該燃料吐出流量が大きくな
るように制御する高負荷用制御回路と、該燃料吐
出流量をエンジンの負荷が低い時には低電流でし
かも負荷が高い時よりも少なくなるように制御す
る低負荷用制御回路とを備えたエンジンにおい
て、上記低負荷用制御回路及び該低負荷用制御回
路の上下流の通電状態の故障を検出する故障検出
手段を設け、該低負荷用制御回路が該故障検出手
段により故障であると検出された時には該故障検
出手段からの故障信号が上記高負荷用制御回路に
出力され、低負荷時においても高負荷用制御回路
により上記燃料ポンプが駆動されるようにしたこ
とを特徴としている。

（作 用） 本考案では上記の手段により、エンジンの始動
時において電動式燃料ポンプの低負荷用制御回路
が故障しエンジン始動が不能となつたような場合
には、これに代わつて高負荷用制御回路を流れる
電流によつて燃料ポンプが駆動され、エンジンの
始動が可能ならしめられるものである。

（実施例） 以下、第１図ないし第４図を参照して本考案の
好適な実施例を説明する。

第３図には本考案実施例に係る燃料ポンプ制御
装置を備えた燃料噴射式自動車用エンジン１の燃
料系統が示されている。このエンジン１の吸気ポ
ート１ａに接続された吸気管２には、スロツトル
バルブ３とインジエクタ−４（実用新案登録請求
の範囲中の燃料供給手段に該当する）が取付けら
れており、さらに該スロツトルバルブ３の吸気上
流側にはエアフロメータ５が取付けられている。

インジエクター４からの燃料噴射量は、エンジ
ン１の運転状態（上記エアフロメータ５と回転数
センサ２１の信号）に応じてコントロールユニツ
ト８により噴射パルス幅を変化させて該インジエ
クター４の開弁時間を調節することによつて制御
される。 一方、インジエクター４に燃料を送給
する燃料ポンプ７は、その駆動電流を変化させる
ことによつて吐出流量が制御される電動式燃料ポ
ンプであつて、該燃料ポンプ７は、第２図に示す
如く電源１９に対して並列接続された２つの制御
回路即ち、リレー接点で構成される低流量用切換
手段１０（以下の説明においては、これを単に第
１リレー１０という）と該第１リレー１０に対し
て直列に接続された電流制限抵抗１８とを有する
低負荷用制御回路１５と、リレー接点で構成され
た高流量用切換手段１２（以下の説明においては
これを単に第２リレーという）を有する高負荷用
制御回路１６を介して接続されている。この低負
荷用制御回路１５と高負荷用制御回路１６によつ
て第３図に示す燃料ポンプ切換駆動装置６が構成
されている。

この燃料ポンプ７は、エンジン１が低負荷運転
されている場合には低負荷用制御回路１５を流れ
る低電流によつて吐出流量の少ない低流量運転さ
れ、エンジン１が高負荷運転されている場合には
高負荷用制御回路１６を流れる高電流により吐出
流量の多い高流量運転される如くエンジン１の負
荷状態に応じてその運転形態が制御される。即
ち、第１リレー１０はエアフロメータ５から吸入
空気量信号Ａ１が出力されている間はエンジン１
の負荷状態の如何にかかわりず連続的にON状態
にある。これに対して、第２リレー１２は、スロ
ツトル開度センサ２０からの負荷信号Ａ０が示す
負荷値がある設定負荷値以上になつた時コントロ
ールユニツト８から出力される回路切換信号Ａ３
を受けてON作動するようになつている。従つ
て、燃料ポンプ７はエンジン負荷が設定負荷値以
下である低負荷運転時には低負荷用制御回路１５
により低流量運転され、これに対してエンジン負
荷が設定負荷以上である場合には高負荷用制御回
路１６により高流量運転される。

一方、このように、燃料ポンプ７を、エンジン
負荷に応じて単純に低負荷用制御回路１５と高負
荷用制御回路１６の２つの制御回路によつて選択
制御するようにすると、低負荷運転領域にはエン
ジンの始動運転も含まれるところから、該低負荷
用制御回路１５が例えば第１リレー１０の断線に
より故障した場合には、エンジンの始動操作を行
なつても燃料ポンプ７が駆動されず、エンジン１
の始動が不能となる。

このため、この実施例においては、低負荷用制
御回路１５が故障した場合には、高負荷運転時の
みならず低負荷運転時にも高負荷用制御回路１６
によつて燃料ポンプ７を制御するようにし、もつ
て低負荷用制御回路１５の故障時におけるエンジ
ン始動を可能ならしめている。

換言すれば、通常のエンジンの運転に必要不可
欠な高負荷制御回路１６を低負荷用制御回路１５
の故障時にこれを故障時用制御回路として利用し
燃料ポンプ７を制御することによつて、何等専用
の故障時用制御回路を設けることなくエンジンの
始動を可能としたものである。

従つて、低負荷用制御回路１５が故障したため
エンジンの低負荷運転又はエンジンの始動が不能
となり、自動車をその場所から他の場所（例えば
サービス工場等）へ移動させることができなくな
るというような最悪事態の発生が回避されること
になる。 この燃料ポンプ制御装置による燃料ポ
ンプ７の制御方法を第１図に示す制御ブロツク図
と第４図に示すフローチヤートに基づいてさらに
具体的に説明する。

燃料ポンプ制御装置は、エアフロメータ５から
の吸入空気量信号Ａ１を受けて第１リレー１０に
第１リレー駆動信号Ａ５を出力して燃料ポンプ７
を低流量運転させる如く作用する低負荷用制御回
路１５と、後述する第２リレーON条件演算回路
１４から出力される回路切換信号Ａ３を受けて第
２リレー１２に第２リレー駆動信号Ａ６を出力し
て燃料ポンプ７を高流量運転させる第２リレー駆
動回路１１を備えた高負荷用制御回路１６とを有
しており、第２リレーON条件演算回路１４から
回路切換信号Ａ３が出力された場合と後述する第
１リレー故障検出回路１３から第１リレー１０の
故障を示す故障信号Ａ２が出力された場合には、
燃料ポンプ７を高負荷用制御回路１６によつて高
流量運転させ、それ以外の場合には燃料ポンプ７
を低負荷用制御回路１５によつて低流量運転させ
るようになつている。

第２リレーON条件演算回路１４は、スロツト
ル開度センサ２０から出力される負荷信号Ａ０が
予じめ設定した所定負荷（設定値：Ａ）に対応す
る負荷信号よりも大きい場合に第２リレー１２を
ON作動させる回路切換信号Ａ３を出力するよう
に構成されている。

一方、第１リレー１０から第１リレー故障検出
回路１３には、該第１リレー１０を作動させない
程度の微電流が常時該第１リレー１０の故障検出
信号Ａ４として流されており、該第１リレー１０
が断線した場合、第１リレー故障検出回路１３へ
の該故障検出信号Ａ４の入力が停止され、該第１
リレー故障検出回路１３がこれを第１リレー１０
の故障として検出し、OR回路１７に故障信号Ａ
２を出力するようになつている。

尚、この実施例においては第１リレー故障検出
回路１３が実用新案登録請求の範囲中の故障検出
手段に該当する。

続いて、この制御装置の制御フローを第４図に
示すフローチヤートに基づいて簡単に説明する
と、先ずエンジン１が始動操作され、スロツトル
開度センサ２０から負荷信号Ａ０が出力される
と、先ず、スロツトル開度を読み込み（ステツプ
Ｓ１）、それに基づいて現在の負荷Qaを算出する
（ステツプＳ２）。

次に、この現在の負荷Qaと予じめ設定した設
定値Ａとを比較し、現在のエンジン１の負荷状態
は高負荷運転領域であるのか低負荷運転領域であ
るのかを判定する（ステツプＳ３）。そして、エ
ンジン始動時は低負荷運転領域であつてQa＜Ａ
であるため、この場合には、先ず、第１リレー１
０による低流量運転を実行すべくこれにON信号
を出力する（ステツプＳ４）。

次に、第１リレー１０に常時流されている故障
検出信号Ａ４としての微電流の有無から該第１リ
レー１０が断線しているかどうかを判定する。即
ち、該故障検出信号Ａ４が出力されている場合に
は断線なしと判断し、出力されていない場合には
断線発生と判断する（ステツプＳ５、ステツプＳ
６）。この結果、断線していなければ第２リレー
１２のOFF信号を出力し（ステツプＳ７）、燃料
ポンプ７を低負荷用制御回路１５によつて低流量
運転させ、これによつてエンジン１を始動させる
ものである。

一方、第１リレー１０が断線していた場合に
は、第２リレー１２のON信号を出力し（ステツ
プＳ８）、燃料ポンプ７を低負荷運転領域である
にもかかわらず高負荷用制御回路１６によつて高
流量運転させてエンジン１を始動させる。即ち、
例え低負荷用制御回路１５が故障しているような
場合でもエンジン１は所定の始動操作によつて確
実に始動せしめられるとともに、始動後は低負荷
運転を継続することができるものである。

これに対して、ステツプＳ３での判定の結果、
エンジン１が高負荷運転状態にある場合（即ち、
Qa≧Ａ）には、第２リレーON信号を出力して燃
料ポンプ７の運転形態を低流量運転側から高流量
運転側に切換える（ステツプＳ８）。

尚、上記実施例においては、燃料ポンプ７の制
御回路として低負荷用制御回路１５と高負荷用制
御回路１６の２つの制御回路を設けたが、本考案
はこれに限定されるものでなく、例えば制御特性
の異なる制御回路を３個以上設けることもでき
る。

又、上記実施例においては、高負荷用制御回路
１６の切換制御用の負荷信号をスロツトル開度セ
ンサ２０からとつたが、本考案の他の実施例にお
いては、これにかえて例えばスロツトル開度によ
つて変化する吸入空気量を検出するエアフロメー
タ５からの信号により切換制御するようにしても
よい。この場合、吸入空気量の少ないときには軽
負荷用制御回路で、また吸入空気量の多いときに
は高負荷用制御回路で燃料ポンプを駆動する。

（考案の効果） 以上の説明から明らかなように、本考案のエン
ジンの燃料ポンプ制御装置によれば、電動式燃料
ポンプを備え且つ該燃料ポンプをエンジン負荷の
高・低に対応させて設定した複数の制御回路によ
つて選択的に制御するようにしたものにおいて、
低負荷用制御回路及び該低負荷用制御回路の上下
流の通電状態の故障が発生した場合には低負荷運
転時においても高負荷用制御回路によつて燃料ポ
ンプを制御するようにしているため、低負荷用制
御回路等の故障時においてもエンジンの始動なら
びに低負荷運転の継続が可能であり、特に自動車
用エンジンにあつては自動車の走行不能状態を回
避し得るという効果が得られる。

また本考案は、低負荷用制御回路の故障時にお
いては、高負荷用制御回路を故障時用制御回路と
して利用し該高負荷用制御回路によつて燃料ポン
プを制御するようにしているため、例えば、故障
時用制御回路として専用の制御回路を設ける場合
に比して、制御回路全体の構成が簡略化され、延
いては制御装置の低廉化に寄与できるという効果
も得られるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例に係る燃料ポンプ制御
装置の制御ブロツク図、第２図は第１図に示した
燃料ポンプ制御装置の機能ブロツク図、第３図は
本考案の実施例に係る燃料ポンプ制御装置を備え
たエンジンのシステム図、第４図は第１図に示し
た燃料ポンプ制御装置のフローチヤート図であ
る。 １……エンジン、２……吸気通路、４……燃料
供給手段（インジエクター）、５……エアフロメ
ータ、７……燃料ポンプ、８……コントロールユ
ニツト、１５……低負荷用制御回路、１６……高
負荷用制御回路、２０……スロツトル開度セン
サ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. エンジンの燃料供給手段に燃料を送給する電動
   式燃料ポンプと、該燃料ポンプからの燃料吐出流
   量をエンジンの負荷が高い時には高電流でしかも
   負荷が低い時よりも該燃料吐出流量が大きくなる
   ように制御する高負荷用制御回路と、該燃料吐出
   流量をエンジンの負荷が低い時には低電流でしか
   も負荷が高い時よりも少なくなるように制御する
   低負荷用制御回路とを備えたエンジンにおいて、
   上記低負荷用制御回路及び該低負荷用制御回路の
   上下流の通電状態の故障を検出する故障検出手段
   を設け、該低負荷用制御回路が該故障検出手段に
   より故障であると検出された時には該故障検出手
   段からの故障信号が上記高負荷用制御回路に出力
   され、低負荷時においても高負荷用制御回路によ
   り上記燃料ポンプが駆動されるようにしたことを
   特徴とするエンジンの燃料ポンプ制御装置。