JPH07103105A - 燃料ポンプ制御装置 - Google Patents

燃料ポンプ制御装置

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JPH07103105A
JPH07103105A JP6246691A JP24669194A JPH07103105A JP H07103105 A JPH07103105 A JP H07103105A JP 6246691 A JP6246691 A JP 6246691A JP 24669194 A JP24669194 A JP 24669194A JP H07103105 A JPH07103105 A JP H07103105A
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pressure
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rail
pump
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Robert E Weber
イー ウェーバー ロバート
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Siemens Automotive LP
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 燃料供給装置のダイナミックレンジを拡大す
る。 【構成】燃料圧力トランスデューサがインジェクタに隣
接して燃料レールに設けられており、前記トランスデュ
ーサは燃料レールの燃料の絶対圧力を測定し、燃料の圧
力を指示する電気信号を発生し、前記燃料圧力トランス
デューサおよび機関動作センサからの電気信号に応答
し、ポンプ電気信号を発生する手段が設けられており、
電気的に動作する圧力可変燃料ポンプが設けられてお
り、該ポンプは燃料タンクに動作的に結合しており、燃
料を圧力下で燃料レールに吐出するため前記ポンプ電気
信号に応答し、電気的に動作する燃料インジェクタには
燃料が十分な圧力の下で供給され、当該圧力は燃料イン
ジェクタを電気パルス幅信号の線形動作範囲で作動させ
るのに十分な圧力である。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、圧力可変ノーリターン
燃料レールにおける燃料ポンプ制御装置であって、内燃
機関に設けられた燃料レールと、機関の動作負荷を測定
するための複数の機関動作センサと、燃料ポンプから燃
料レールへの燃料の出力圧力を制御するための燃料ポン
プ制御装置とを有し、前記燃料レールは電気的に動作す
る１つまたは複数の燃料インジェクタを有し、該燃料イ
ンジェクタは前記燃料レールに設けられており、燃料を
燃料レールから機関に噴射するよう動作するものであ
り、前記燃料ポンプ制御装置は、電気的に動作する燃料
インジェクタがその線形動作範囲で動作するように制御
するものである燃料ポンプ制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】米国特許第５１３３３２３号明細書（１
９９２年７月２８日刊行）には、燃料レールに取り付け
られた信号発生燃料圧力センサの位置について記載され
ている。この発明では、燃料圧力センサハウジングが台
に取り付けられた検知回路手段を有し、これによりハウ
ジングの一方の入力側に供給されるマニホルド絶対圧
（ＭＡＰ）と他方の入力側に供給される燃料レールの燃
料圧力とが比較される。燃料レールの燃料圧力は圧力可
変電気燃料ポンプにより検出される。検知回路手段から
の電気信号は、電気燃料ポンプを駆動する信号を発生す
るために制御電子回路に供給される。電気燃料ポンプは
燃料タンクに配置されている。この装置の目的は、イン
ジェクタを通る燃料をＭＡＰに関連して所定の値に維持
することである。この所定の値により機関に噴射される
燃料量は、燃料制御装置の電子制御器によって発生され
る電気信号のパルス幅の関数となる。
【０００３】この従来の装置の欠点は、全負荷のような
非常に燃料を必要とする条件に対しては、インジェクタ
への燃料パルスのパルス幅がインジェクタ作動間での最
大有効時間に達することである。したがってスロットル
が大きく開いた際に有効な相応の燃料量を得るために
は、インジェクタバルブのオリフィスの寸法がパルス幅
により定められる燃料量を許容できる大きさでなければ
ならず、燃料圧力は最大パルス幅の間、機関を作動させ
るのに十分な大きさでなければならない。そのための欠
点は、アイドル状態および他の機関低出力条件ではオリ
フィスの寸法のためパルス幅を非常に小さくしなければ
ならないことである。非常に短いパルス幅は燃料インジ
ェクタ動作領域の非線形範囲に入ることもある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、燃料
供給装置のダイナミックレンジを拡大することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この課題は本発明によ
り、燃料圧力トランスデューサがインジェクタに隣接し
て燃料レールに設けられており、前記トランスデューサ
は燃料レールの燃料の絶対圧力を測定し、燃料の圧力を
指示する電気信号を発生し、前記燃料圧力トランスデュ
ーサおよび機関動作センサからの電気信号に応答し、ポ
ンプ電気信号を発生する手段が設けられており、電気的
に動作する圧力可変燃料ポンプが設けられており、該ポ
ンプは燃料タンクに動作的に結合しており、燃料を圧力
下で燃料レールに吐出するため前記ポンプ電気信号に応
答し、電気的に動作する燃料インジェクタには燃料が十
分な圧力の下で供給され、当該圧力は燃料インジェクタ
を電気パルス幅信号の線形動作範囲で作動させるのに十
分な圧力であるように構成して解決される。
【０００６】
【作用】アイドル状態および他の低フロー条件（例えば
減速時）で燃料インジェクタに供給される電気信号のパ
ルス幅は、所定のオリフィスサイズでも燃料インジェク
タの非線形動作範囲に入らないほど十分な長さである。
同時にスロットルが大きく開いた条件では、インジェク
タはインジェクタへの信号のパルス幅により定められた
十分な燃料を供給する。このことはインジェクタを通る
種々の燃料圧力を変化することによって達成される。
【０００７】本発明の別の利点は、燃料レールに取り付
けられた燃料圧力センサを有し、インジェクタを通る燃
料圧力を検知する本発明の装置は、燃料圧力を維持する
ため燃料タンクに配置された燃料ポンプモータの燃料圧
力レギュレータより信頼性が高いことである。燃料レー
ルに圧力センサを設けることにより、燃料タンクと燃料
レールの間で流れおよび温度作用によって生じる圧力損
失の作用すべてが除去される。
【０００８】本発明の別の利点は、本発明の装置は命令
により所定の制御規定に従って燃料圧力を変化すること
である。
【０００９】電子制御ユニットまたはＥＣＵが、圧力装
置での過渡経過中瞬時に、インジェクタの差圧のリアル
タイム実際変化を補償する手段を有する。
【００１０】その他の利点は、内燃機関に組み込まれた
燃料レールを有する圧力可変ノーリターン燃料レール燃
料ポンプ制御装置から明らかである。燃料レールはこれ
に取り付けられた電気的のに動作する１つまたは複数の
燃料インジェクタを有する。このインジェクタは燃料レ
ールからインテークシステムにまたは機関の燃焼室へ燃
料を直接噴射するように動作する。複数の機関動作セン
サは機関の動作負荷を測定する。本発明の装置は、電気
的に動作する燃料インジェクタをその線形範囲で作動さ
せるために燃料レールの燃料圧力を制御する。
【００１１】燃料圧力トランスデューサが燃料レールに
インジェクタ近傍で取り付けられており、燃料レールの
絶対燃料圧力を測定する。制御器は燃料圧力トランスデ
ューサと機関動作センサからの電気信号に応答してポン
プ制御電気信号を発生する。
【００１２】電気的に動作する圧力可変燃料ポンプは電
気的に可変電力源と接続されており、動作的には燃料タ
ンクと連結している。圧力可変燃料ポンプは圧力制御し
て燃料レールに燃料を搬送するためのポンプ制御電気信
号に応答する。電気的に動作する燃料インジェクタには
燃料が圧力制御されて供給される。これにより燃料イン
ジェクタはいつでも電気パルス幅信号により燃料インジ
ェクタの線形動作範囲で動作する。
【００１３】
【実施例】図１は、燃料ポンプ制御装置１０の有利な実
施例の概略図である。燃料ポンプ１２は典型的には燃料
タンク１４に取り付けられており、ポンプ制御回路１６
から電力を受け取る。ポンプ制御回路は電子制御ユニッ
トまたはＥＣＵまたは別個の制御ユニットに配置されて
いる。
【００１４】ポンプ制御回路１６は、スロットル位置、
機関速度、マイホルド絶対圧等の機関動作パラメータを
検出する複数のセンサ１８、２０、３３からの制御信号
に応答する。制御回路１６は相応の電圧および電流信号
を電源２４からポンプ１２へ供給し、燃料をタンク１４
から燃料ライン２６を介して燃料レール２８に搬送す
る。燃料レール２８は図示しない内燃機関に設けられて
いる。ポンプ１２により搬送される燃料の圧力はポンプ
に送出される電力に比例する。燃料レール２８はこれに
設けられた１つまたは複数の燃料インジェクタ３０を有
し、燃料を（図示しない）ＥＣＵの制御下で燃料調量装
置に噴射する。付加的に燃料レールには燃料圧力トラン
スデューサが設けられており、この燃料圧力トランスデ
ューサは燃料レール２８の絶対燃料圧を検出し、この絶
対燃料圧を表す電気信号を発生する。この絶対燃料圧電
気信号はポンプ制御回路１６に供給される。
【００１５】本発明の装置の利点は、制御回路１６がこ
の手段および適切なプログラミングによって、燃料イン
ジェクタ３０を通る圧力を変化および維持し、これによ
り適当な量の燃料が機関に送出されることを保証するこ
とである。
【００１６】図１は、燃料帰還ラインがないのでノーリ
ターン燃料供給装置を示す。燃料タンク１４から一旦汲
み上げられた燃料はタンクに戻らない。従来のノーリタ
ーン燃料供給装置では、燃料の圧力が圧力制御器かまた
はセンサによって制御された。圧力制御器は、燃料タン
クおよびポンプの圧力またはその近傍の圧力を固定の所
定値に制御する。センサは、燃料タンクまたは近傍にあ
る燃料ポンプの出力を測定する。この従来のノーリター
ン装置では、燃料ラインの鋭いカーブやキンクおよび温
度差が原因の未知の圧力低下は測定されない。このよう
な時間パルス燃料送出装置では、インジェクタから機関
に送出されるべき燃料の量はインジェクタが開放してい
る時間の関数である。したがって、インジェクタでの燃
料瞬時圧力が前記の燃料ラインにおける障害および温度
差のために低下すると、燃料圧力および燃料量も減少す
る。
【００１７】燃料レール２８に設けられた燃料圧力トラ
ンスデューサ３２によって、インジェクタを通る圧力の
測定はさらに正確で信頼度の高いものとなる。各インジ
ェクタ３０は、アイドル速度および他のローフロー条件
でインジェクタが線形動作するようなオリフィスサイズ
により製造することができる。インジェクタは適当な量
の燃料をアイドル安定性を維持するように噴射する。こ
れにより機関はスムーズになり、アイドル時の燃料放出
が低減される。典型的なインジェクタ３０の線形動作範
囲は２ｍｓから１０ｍｓの間であることがわかった。こ
の範囲を下限を越えると、インジェクタの動作は非線形
となり、噴射される燃料の量が良くてもインジェクタご
とに異なり、実質的にゼロになることもある。この範囲
の上限を越えると、高速での、すなわち所定の気筒に対
する高負荷機関条件下での各々噴射の間の時間が短くな
り１０ｍｓに近づく。この時間は、適当な量の燃料を機
関に噴射するのに必要な時間であり、その結果インジェ
クタの復帰が完全でなくなる。
【００１８】図２には、図１の装置のポンプ制御電子回
路１６のブロック回路図が示されている。燃料圧力トラ
ンスデューサ２２は燃料レール絶対圧信号３４を発生
し、この信号を増幅器モジュール４０に供給する。増幅
器モジュール４０にはその他にも種々の機関動作信号、
例えばマイホルド絶対圧信号３８またはＭＡＰ信号が供
給される。増幅器モジュール４０の出力は圧力可変燃料
ポンプ１２を駆動するための電力駆動回路４２に供給さ
れる電気信号である。ＭＡＰ信号３８は、スロットル位
置１８、機関温度および機関速度２０等の他の機関動作
信号と共に機関の動作負荷を定める。これらの信号は増
幅器モジュール４０で絶対燃料圧信号３４と組み合わさ
れ、ポンプ駆動回路４２を制御するための電気信号を発
生する。前に述べたように、ポンプ電力駆動回路４２の
出力４４は圧力可変燃料ポンプ１２を作動させる。
【００１９】通常はソレノイド動作する燃料インジェク
タ３０から噴射される燃料は、インジェクタが作動され
開放している時間量およびインジェクタを通る燃料の圧
力差によって制御される。ＥＣＵは、弁を開放してイン
ジェクタを動作させるため供給される信号のパルス幅を
決定する。機関が高負荷で動作していれば、噴射すべき
燃料量は、機関が低負荷で動作しているときよりも格段
に多い。燃料インジェクタ３０のオリフィスの寸法は、
インジェクタから流れる燃料率を制御するための固定の
機械手段である。燃料パルスの時間長さは噴射される燃
料量を制御するため電気手段によって変化される。圧力
量、すなわち燃料は制御下での、オリフィスの寸法およ
び燃料パルスの時間長さに対しての噴射される燃料の量
である。
【００２０】前に述べたように、燃料レール２８に供給
される燃料はすべてが機関に噴射され、燃料タンク１４
には戻らない。燃料圧力センサ／トランスデューサ３２
は燃料レール２８に配置されている。燃料圧力センサ／
トランスデューサ３２によりインジェクタ３０の燃料の
瞬時圧力が測定され、燃料処理装置は燃料ポンプ１２と
燃料レール２８と間の圧力低下または圧力損失が燃料処
理装置で考慮される。燃料ポンプは典型的には自動車の
後部に配置されており、燃料レールは典型的には自動車
の前部に配置されている。
【００２１】したがって図示の、内燃機関燃料噴射装置
で使用される圧力可変ノーリターン燃料レール燃料ポン
プ制御装置１０は燃料圧トランスデューサ３２を有す
る。このトランスデューサ３２は燃料ポンプ１２からは
離れており、インジェクタ３０に隣接する燃料レール２
８に配置されている。このような装置の利点は多数ある
がしかし最も重要なのは、燃料の瞬時圧が噴射直前に測
定され、インジェクタ３０が線形動作範囲で動作するよ
うにプログラムして制御できることである。
【００２２】他の利点は、例えばタンク内の設けられた
燃料ポンプ１２を有する燃料装置から明らかである。燃
料ポンプは燃料を燃料タンク１４から燃料インジェクタ
３０に搬送する。インジェクタ３０は燃料レール２８に
取り付けられている。燃料ポンプ１２はポンプ制御回路
１６により駆動され、制御回路はタンク１４からの燃料
の圧力を変化させるため燃料ポンプ１２の動作を制御す
ることができる。絶対燃料圧センサ／トランスデューサ
３２が燃料レール２８に１つまたは複数のインジェクタ
３０に隣接して設けられており、燃料レールの燃料の圧
力を検出する。燃料圧力センサ３２は燃料レール２８の
燃料の絶対圧を指示する電気信号を発生する。制御回路
１６はこの電気信号３４をＭＡＰ信号３８および他の機
関動作信号と比較し、ＥＣＵまたは電子回路１６に記憶
されている所定の規則によって補正燃料圧を計算する。
電子回路１６は燃料ポンプ１２に対して信号を発生し、
燃料圧力トランスデューサ３２により測定された燃料レ
ール２８の燃料圧力が機関制御装置により必要とされる
圧力になるまで燃料ポンプへの電力を変化する。したが
ってインジェクタ３０を通る燃料圧力を変化することに
よって、電子制御ユニットは十分な大きさのパルス幅を
発生してインジェクタをその線形動作範囲で作動させる
ことができるようになる。
【００２３】
【発明の効果】本発明により、燃料供給装置のダイナミ
ックレンジが拡大される。
【図面の簡単な説明】
【図１】燃料ポンプ制御装置の概略図である。
【図２】図１の装置の燃料ポンプ制御電子回路のブロッ
ク回路図である。
【符号の説明】
１０ 燃料ポンプ制御装置 １２ 燃料ポンプ １４ 燃料タンク １６ ポンプ電子制御回路 １８、２０、２２ センサ ２４ 電源
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ０２Ｍ 37/08 Ｂ

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 圧力可変ノーリターン燃料レールにおけ
    る燃料ポンプ制御装置であって、 内燃機関に設けられた燃料レールと、機関の動作負荷を
    測定するための複数の機関動作センサと、燃料ポンプか
    ら燃料レールへの燃料の出力圧力を制御するための燃料
    ポンプ制御装置とを有し、 前記燃料レールは電気的に動作する１つまたは複数の燃
    料インジェクタを有し、 該燃料インジェクタは前記燃料レールに設けられてお
    り、燃料を燃料レールから機関に噴射するよう動作する
    ものであり、 前記燃料ポンプ制御装置は、電気的に動作する燃料イン
    ジェクタがその線形動作範囲で動作するように制御する
    ものである燃料ポンプ制御装置において、 燃料圧力トランスデューサがインジェクタに隣接して燃
    料レールに設けられており、 前記トランスデューサは燃料レールの燃料の絶対圧力を
    測定し、燃料の圧力を指示する電気信号を発生し、 前記燃料圧力トランスデューサおよび機関動作センサか
    らの電気信号に応答し、ポンプ電気信号を発生する手段
    が設けられており、 電気的に動作する圧力可変燃料ポンプが設けられてお
    り、該ポンプは燃料タンクに動作結合しており、燃料を
    圧力下で燃料レールに吐出するため前記ポンプ電気信号
    に応答し、 電気的に動作する燃料インジェクタには燃料が十分な圧
    力の下で供給され、当該圧力は燃料インジェクタを電気
    パルス幅信号の線形動作範囲で常時作動させるのに十分
    な圧力であることを特徴とする燃料ポンプ制御装置。
  2. 【請求項２】 内燃機関の圧力可変ノーリターン燃料レ
    ールに対する燃料ポンプ制御装置において、 燃料レールの燃料圧力を測定し、燃料圧力電気信号を発
    生する手段と、 機関の少なくとも１つの機関動作パラメータを測定し、
    これに相応する電気信号を発生する手段と、 前記燃料圧力電気信号と前記機関動作電気信号に応答
    し、ポンプ制御信号を発生するための増幅器手段と、 前記ポンプ制御信号に応答し、電力電気信号を発生する
    ための電力駆動手段と、 前記電力電気信号に応答して、燃料を燃料タンクから燃
    料レールへ、燃料レールで所定の燃料圧力を維持するた
    め吐出する圧力可変電気燃料ポンプとが設けられている
    ことを特徴とする燃料ポンプ制御装置。
  3. 【請求項３】 前記機関の少なくとも１つの機関動作パ
    ラメータを測定するための手段は、機関の負荷を指示す
    るマニホルド絶対圧力である請求項２記載の装置。
  4. 【請求項４】 前記機関の少なくとも１つの機関動作パ
    ラメータを測定するための手段は、機関速度に応答する
    手段を有する請求項３記載の装置。
JP6246691A 1993-09-16 1994-09-16 燃料ポンプ制御装置 Withdrawn JPH07103105A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/122,117 US5355859A (en) 1993-09-16 1993-09-16 Variable pressure deadheaded fuel rail fuel pump control system
US08/122117 1993-09-16

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH07103105A true JPH07103105A (ja) 1995-04-18

Family

ID=22400727

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP6246691A Withdrawn JPH07103105A (ja) 1993-09-16 1994-09-16 燃料ポンプ制御装置

Country Status (3)

Country Link
US (1) US5355859A (ja)
EP (1) EP0644322A1 (ja)
JP (1) JPH07103105A (ja)

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