JPH0614068Y2 - 内燃機関用燃料ポンプの駆動制御装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本考案は、電子制御燃料噴射式内燃機関等に使用される
ロータリー型燃料ポンプの駆動制御装置に関する。

〈従来の技術〉 電子制御燃料噴射式内燃機関に使用されるロータリー型
燃料ポンプとして第５図に示すようなものがある。

このものの概要を説明すると、インレットポート１から
吸い込まれた燃料は、ロータ２と、ポンプヘッド３、ポ
ンプリング４及びポンププレート５からなるロータハウ
ジング６の内壁との間に形成されるポンプ室内に吸入さ
れ、電動モータ部７の回転軸７ａに連結して回転駆動さ
れるロータ２により容積変化するポンプ室から図中右側
のケース８内空間に吐出され、図中右端部に設けられた
吐出口９からダイヤフラム式のフューエルダンパ１０を
介してその周壁に形成されたアウトレットポート１１か
ら図示しない燃料供給管、フューエルストレーナ等を経
てフューエルインジェクションに供給される。

尚、１２はリリーフバルブで、吐出側燃料圧力が所定値
以上に増大すると開弁して吐出側空間の燃料を吸込側空
間に戻して吐出燃料圧力の上昇を防止する。

かかる燃料ポンプの駆動制御装置は、第６図に示すよう
なフローに従って作用する。

即ち、機関のイグニッションキースイッチがＯＦＦから
ＯＮとなると、まず５secポンプを作動する（燃圧をア
ップする）。この後、機関の高水温時の始動（ホットリ
ースタート）後所定時間（例えば３０sec）燃料ポンプ
に最大の駆動電流を供給し、燃料タンクへの戻し量を多
くして燃料供給系路に低温の燃料を供給する（ホットリ
ースタート時におけるベーパロック発生を防止する）。

この所定時間経過後は、燃料の必要供給量に応じて燃料
ポンプの駆動量を可変制御する。

〈考案が解決しようとする問題点〉 ところで、かかるロータリー型燃料ポンプにおいては、
機関の始動動作時、前記５secのポンプ作動中にポンプ
内部に燃料と共に吸入された異物が、ロータ２とロータ
ハウジング６内壁との間等に噛み込まれてロータ２の回
転、即ち、燃料ポンプの作動が停止状態にロックされて
しまうことがあり、機関の始動不良が生じる。

かかる異物の噛み込みメカニズムについて、以下に説明
する。

上述した燃料ポンプは、一般に、第７図に示すように、
ポンプ部Ｐが下側に、電動モータ部Ｍが上側となるよう
に設置される。

燃料ポンプ内部に侵入した異物は、ポンプの通常作動時
には、前記電動モータ部Ｍ側空間に浮遊しており、ポン
プ室内には侵入せず、上記のような異物の噛み込みは生
じない。

ところが、ポンプの作動停止時には、前記モヒタ部Ｍ側
空間に浮遊している異物がポンプ部Ｐのポンププレート
５上に落下し、該ポンププレート５に設けられている燃
料出口２０からポンプ室２１内に侵入する。

ここで、ポンプ室２１は、第４図に示すように、燃料入
口１９から出口２０を経てその下流側に大から小に容積
変化するように構成されており、ロータ２とロータハウ
ジング６間のクリアランスは燃料出口２０下流で更に小
さくなって、入口１９手前で最小となる。

従って、上記のようにポンププレート５に設けられてい
る燃料出口２０からポンプ室２１内に異物が侵入した状
態でロータ２を回転すると、異物１６は前記クリアラン
スの最小（例えば、１０〜３０μ）部分に移動し、この
クリアランスのより小さい部位での噛み込みによって、
ポンプの作動がロックされてしまうのである。

本考案はこのような従来の問題点に鑑みなされたもの
で、機関の始動動作時には燃料ポンプのロータを通常回
転方向とは逆の方向に回転させることにより、ポンプ室
内に侵入した異物をロータとロータハウジング間のクリ
アランスの広い方に向かわせて、異物を噛み込み難く
し、更に、燃料入口側に排出することで、燃料ポンプの
作動が停止状態にロックされてしまうのを防止すること
を目的とする。

〈問題点を解決するための手段〉 このため、本考案の内燃機関用燃料ポンプの駆動制御装
置は、第１図に示すように、電動モータ部と、該電動モ
ータ部により回転駆動されるロータにより該ロータとロ
ータハウジング内壁との間に形成されるポンプ室が燃料
入口から出口を経てその下流側へと大から小に容積変化
するように構成されたロータリー式ポンプ部とを備え、
前記ポンプ部が下側に、前記電動モータ部が上側となる
ように設置される内燃機関用燃料ポンプにおいて、前記
電動モータ部の駆動電源回路に該電動モータ部への通電
と非通電とを切り換えるべくＯＮ・ＯＦＦ動作されるス
イッチ手段を介装すると共に、前記電動モータ部を正転
方向と逆転方向のいずれにも回転駆動可能にするべく前
記駆動電源回路から該電動モータ部の駆動端子に供給さ
れる電位の正負を切り換える切換手段を設け、機関のキ
ースイッチのＯＮ・ＯＦＦ信号が入力され、該信号に基
づいて前記スイッチ手段をＯＮ・ＯＦＦ動作するスイッ
チ手段用制御手段と、機関のキースイッチのＯＮ・ＯＦ
Ｆ信号が入力され、キースイッチをＯＦＦからＯＮにし
た時点から所定時間の間のみ前記電動モータ部を逆転方
向に回転駆動させ、所定時間経過後は電動モータ部を正
転方向に回転駆動させるべく前記切換手段を制御する切
換手段用制御手段と、を含んで構成した。

〈作用〉 そして、機関の始動動作時には所定時間の間のみ燃料ポ
ンプの電動モータ部を通常回転方向とは逆の方向に回転
させることによって、ロータを逆転すると、ポンプ室内
に侵入した異物がロータとロータハウジング間のクリア
ランスの広い方に向かうため、異物が噛み込み難くな
り、異物は燃料入口側に排出される。

従って、燃料ポンプの作動が停止状態にロックされてし
まうのを防止できる。

〈実施例〉 以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明する。

第２図は本考案に係る内燃機関用燃料ポンプの駆動制御
装置の一実施例の構成図であり、燃料ポンプ１３の電動
モータ部（図示せず）の駆動電源回路において、電動モ
ータ部と電源ＵＢ側との間及び電動モータ部と接地側と
の間には、夫々リレースイッチ２２の接点ａとリレース
イッチ２３の接点ｂとが直列に接続されている。又、電
動モータ部と前記接点ａとの間及び前記接点ｂには夫々
接点ｃと接点ｄが接続されている。そして、上記接点
ａ，ｄはリレースイッチ２２のスイッチ片２２ａにより
選択的に接断される。又、上記接点ｂ，ｃはリレースイ
ッチ２３のスイッチ片２３ａにより選択的に接断され
る。

上記のリレースイッチ２２，２３のスイッチ片２２ａ，
２３ａを夫々作動するリレーコイル２４には、トランジ
スタ２５が直列に接続されている。

従って、このトランジスタ２５をＯＮさせると、リレー
コイル２４が励磁されて、スイッチ片２２ａ，２３ａが
夫々接点ａ，ｂを閉じる。

この場合、電動モータ部は通常運転時の回転方向に回
転、即ち正転され、第４図に示すロータ２も正転され
る。

又、前記トランジスタ２５をＯＦＦさせると、リレーコ
イル２４の励磁が解かれて、スイッチ片２２ａ，２３ａ
が夫々接点ｃ，ｄを閉じる。

この場合は、電動モータ部は上記正転時に対して、該電
動モータ部の駆動端子への電位の正負が切り換えられ
て、正転方向と逆の起電力が電動モータ部に供給され、
該電動モータ部は通常運転時の回転方向と逆の方向に回
転、即ち逆転され、ロータ２も逆転される。

上記駆動電源回路には、各接点ａ〜ｄと直列にトランジ
スタ２６が介装されており、該トランジスタ２６のＯＮ
・ＯＦＦにより、電動モータ部への通電と非通電とが切
り換えられる。又、このトランジスタ２６を適当なデュ
ーティ比でＯＮ・ＯＦＦさせることにより、そのデュー
ティ比に応じた平均駆動電圧で電動モータ部を作動す
る。

ここで、上述したトランジスタ２６が、電動モータ部へ
の通電と非通電とを切り換えるべくＯＮ・ＯＦＦ動作さ
れる本考案のスイッチ手段に相当する。

又、上述したリレースイッチ２２，２３、リレーコイル
２４及びトランジスタ２５が、電動モータ部を正転方向
と逆転方向のいずれにも回転駆動可能にするべく駆動電
源回路から該電動モータ部の駆動端子に供給される電位
の正負を切り換える本考案の切換手段に相当する。

ここで、機関のイグニッションキースイッチ１５のＯＮ
・ＯＦＦ信号が入力され、該信号に基づいて前記スイッ
チ手段（トランジスタ２６）をＯＮ・ＯＦＦ動作するス
イッチ手段用制御手段と、前記イグニッションキースイ
ッチ１５のＯＮ・ＯＦＦ信号が入力され、該スイッチ１
５をＯＦＦからＯＮにした時点から所定時間の間のみ前
記電動モータ部を上述した逆転方向に回転駆動させ、所
定時間経過後は該電動モータ部を上述した正転方向に回
転駆動させるべく前記切換手段（リレースイッチ２２，
２３、リレーコイル２４及びトランジスタ２５）を制御
する切換手段用制御手段とが設けられている。

かかるスイッチ手段用制御手段と切換手段用制御手段と
は、マイクロコンピュータ等から構成されるコントロー
ルユニット１４内に装備される。

このコントロールユニット１４には、前記イグニッショ
ンキースイッチ１５から出力されるＯＮ・ＯＦＦ信号が
入力され、このＯＮ・ＯＦＦ信号に基づいて、前記トラ
ンジスタ２６を制御する制御信号と前記トランジスタ２
５を制御する制御信号とをこれらトランジスタ２６，２
５に出力する。

次に、上記コントロールユニット１４による燃料ポンプ
の駆動制御内容を第３図のフローチャートに基づいて説
明する。

Ｓ１において、イグニッションキースイッチ１５がＯＦ
ＦからＯＮになると、Ｓ２において、例えば１〜２sec
の所定時間の間電動モータ部を３０〜６０回転程度逆転
駆動して、ロータ２を第４図の点線矢印の如く逆転させ
る。次に、従来と同様に、Ｓ３で５secポンプを作動
し、この後、Ｓ４で機関の高水温時の始動（ホットリー
スタート）後所定時間（例えば２６sec）燃料ポンプに
最大の駆動電流を供給し、Ｓ５で燃料の必要供給量に応
じて燃料ポンプ１３の駆動量を可変制御する。

かかる構成によれば、イグニッションキースイッチ１５
をＯＦＦからＯＮにした時点から所定時間の間電動モー
タ部を逆転駆動して、ロータ２を逆転させるようにした
結果、次のような作用となる。

即ち、ポンプ１３の作動停止後には、異物１６がポンプ
プレート５に設けられている燃料出口２０からポンプ室
２１内に侵入する。

このようにポンプ室２１内に異物１６が侵入した状態で
ロータ２を回転すると、異物は第４図の実線矢印の如く
クリアランスの最小部分に移動し、このクリアランスの
最小部分での噛み込みによって、ポンプ１３の作動がロ
ックされてしまうのであるが、ロータ２を逆転すること
によって、異物１６は第４図の点線矢印の如くクリアラ
ンスの大きい方に移動する。従って、異物の噛み込みが
生じ難くなると共に、クリアランスが最小となる前に燃
料入口１９側へと吐き出される。

この結果、異物１６がロータ２とロータハウジング６内
壁との間等に噛み込まれて、ロータ２の回転がロックさ
れてしまうのが防止され、機関の始動不良を阻止するこ
とができる。

〈考案の効果〉 以上説明したように、本考案によれば、機関の始動動作
時には所定時間の間のみ燃料ポンプのロータを通常回転
方向とは逆の方向に回転させることによって、ポンプ室
内に侵入した異物がロータとロータハウジング間のクリ
アランスの広い方に向かわせることができ、もって異物
が噛み込み難くなり、異物は燃料入口側に排出される。

従って、燃料ポンプの作動が停止状態にロックされてし
まうのを防止でき、機関の始動不良を防止できる実用的
効果大なるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る燃料ポンプの駆動制御装置の構成
図、第２図は同上装置の一実施例を示すシステム図、第
３図は同上実施例のポンプ駆動制御内容を説明するフロ
ーチャート、第４図はポンプ室構造を示す平面図、第５
図はロータリー型燃料ポンプの一例を示す要部断面図、
第６図は従来の燃料ポンプ駆動制御内容を説明するフロ
ーチャート、第７図は燃料ポンプの配置状態を示す概略
斜視図である。 ２……ロータ、５……ポンププレート、６……ロータハ
ウジング、１３……燃料ポンプ、１５……イグニッショ
ンキースイッチ、１６……異物、１９……燃料入口、２
０……燃料出口、２１……ポンプ室、２２，２３……リ
レースイッチ、２４……コイル、２５，２６……トラン
ジスタ、ａ〜ｄ……接点

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】電動モータ部と、該電動モータ部により回
   転駆動されるロータにより該ロータとロータハウジング
   内壁との間に形成されるポンプ室が燃料入口から出口を
   経てその下流側へと大から小に容積変化するように構成
   されたロータリー式ポンプ部とを備え、前記ポンプ部が
   下側に、前記電動モータ部が上側となるように設置され
   る内燃機関用燃料ポンプにおいて、前記電動モータ部の
   駆動電源回路に該電動モータ部への通電と非通電とを切
   り換えるべくＯＮ・ＯＦＦ動作されるスイッチ手段を介
   装すると共に、前記電動モータ部を正転方向と逆転方向
   のいずれにも回転駆動可能にするべく前記駆動電源回路
   から該電動モータ部の駆動端子に供給される電位の正負
   を切り換える切換手段を設け、機関のキースイッチのＯ
   Ｎ・ＯＦＦ信号が入力され、該信号に基づいて前記スイ
   ッチ手段をＯＮ・ＯＦＦ動作するスイッチ手段用制御手
   段と、機関のキースイッチのＯＮ・ＯＦＦ信号が入力さ
   れ、キースイッチをＯＦＦからＯＮにした時点から所定
   時間の間のみ前記電動モータ部を逆転方向に回転駆動さ
   せ、所定時間経過後は電動モータ部を正転方向に回転駆
   動させるべく前記切換手段を制御する切換手段用制御手
   段と、を含んで構成されたことを特徴とする内燃機関用
   燃料ポンプの駆動制御装置。