JPH0749007Y2 - 燃料ポンプ制御装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、例えば自動車等に設けられる燃料ポンプ制御
装置に関し、特に、始動時の印加電圧を最適に制御でき
るようにした燃料ポンプ制御装置に関する。

〔従来の技術〕

第11図に従来技術の燃料ポンプを含む燃料噴射装置を示
す。

図において、１は燃料２を収容した燃料タンク、３は燃
料タンク１内に設けられたタービン型の燃料ポンプを示
し、該燃料ポンプ３は、ケーシング3Aと、該ケーシング
3A内に設けられたモータ部としての直流モータ部3Bと、
該直流モータ部3Bによって回転駆動されるタービンベー
ン型のポンプ型3Cと、ケーシング3Aの上，下両端側に設
けられた吸込口3D,吐出口3Eとから大略構成されてい
る。４は燃料ポンプ３の吐出口3Eに吐出管５を介して接
続された燃料配管を示し、該燃料配管４の先端側には該
配管４の燃料をエンジン（図示せず）に向けて噴射する
噴射弁６が設けられている。

７は燃料配管４内の燃圧を調整する圧力レギュレータを
示し、該圧力レギュレータ７は燃料ポンプ３から燃料配
管４内に吐出された燃料２の一部を余剰油として戻し配
管８内に流出させることによって、燃料配管４内の燃圧
（燃料圧力）を、例えば2.5kg/cm²程度の調整するよう
になっている。そして、該圧力レギュレータ７から戻し
配管８内に流出した燃料は燃料タンク１内へと順次戻さ
れる。９は燃料ポンプ３と噴射弁６との間に位置して燃
料配管４の途中に設けられたフィルタを示している。

次に、第12図は燃料ポンプ制御装置を示し、同図におい
て、10はバッテリ電源からなる直流電源で、該直流電源
10は燃料ポンプ３の直流モータ部3Bの高圧端子と接続さ
れている。また、直流モータ部3Bのアース端子はダーリ
ントン接続回路またはパワートランジスタ等からなる電
圧制御用トランジスタ11、電流検出用ないし過電流防止
用の抵抗12と接続され、アースされている。

13はモータ制御装置を示し、該モータ制御装置13は処理
回路（CPU）、記憶回路（ROMおよびRAM）を含むマイク
ロコンピュータとして構成され、その入力側はエンジン
スイッチ，噴射パルス発生器，クランク角センサ（いず
れも図示せず）と接続され、出力側はトランジスタ制御
回路（図示せず）を介してトランジスタ11と接続されて
いる。そして、該モータ制御装置13は直流モータ部3Bの
端子間平均印加電圧V_pがエンジンのアイドル時に、例え
ば9.8V程度、アクセル時に14V程度となるような電圧制
御信号をトランジスタ制御回路に出力し、トランジスタ
11によって電圧制御を行なわせる。

また、該モータ制御装置13は燃料ポンプ３の始動時に第
13図に例示する如く、14V程度の最高電圧V_mを直流モー
タ部3Bの端子間に一定時間α（例えば26秒程度）印加
し、該直流モータ部3Bでポンプ部3Cのタービンベーンを
フル回転させることによって、燃料ポンプ３内に残留す
るベーパを早期に排出させ、該燃料ポンプ３の吐出圧を
第14図に例示する如く５秒程度の時間で昇圧させるよう
にしている。

このように構成される従来技術では、エンジンを始動し
て制御が開始されると、モータ制御装置13から電圧制御
信号が出力され、トランジスタ11を導通させ、燃料ポン
プ３の直流モータ部3Bに直流電源10からのモータ駆動用
電圧を印加し、該直流モータ部3Bの回転子を回転させ
る。これにより、燃料ポンプ３のポンプ部3Cが回転駆動
され、燃料タンク１内の燃料２は吸込口3Dからケーシン
グ3A内に吸込まれつつ、吐出口3Eから吐出管５、燃料配
管４を介して噴射弁６に供給される。そして、圧力レギ
ュレータ７は燃料配管４内の燃圧を、例えば2.5kg/cm²
程度に調整し、余剰油を戻し配管８を介して燃料タンク
１内へと戻す。

〔考案が解決しようとする課題〕

ところで、上述した従来技術では、燃料ポンプ３の始動
時に第13図に示す如く、直流モータ部3Bの端子間に14V
程度の最高電圧を印加し、ポンプ部3Cのタービンベーン
をフル回転させるようにしているから、燃温の上昇時に
ポンプ部3C内にベーパが発生して残留するようになる
と、燃料ポンプ３の始動時にポンプ部3C内のベーパをタ
ービンベーンによって撹拌し、第15図に示す如く燃料ポ
ンプ３内に逆に多量のベーパを発生させ、エンジンの再
始動性やアイドル安定性が悪くなるという問題がある。

特に、燃料タンク１内の燃料２の液面レベルが燃料ポン
プ３のポンプ部3Cよりも低下した状態で、エンジンを再
始動させるときには、燃料ポンプ３内が負圧傾向となっ
て多量のベーパが発生し、ポンプ部3C内でタービンベー
ンをフル回転させると、該ポンプ部3C内にベーパが充満
し、最悪の場合にはベーパロックを起こすという問題が
ある。

本考案は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもの
で、本考案は燃料ポンプの始動時にポンプ室内のベーパ
を効果的に排出でき、エンジンの再始動性やアイドル安
定性等を向上できるようにした燃料ポンプ制御装置を提
供するものである。

〔課題を解決するための手段〕

上述した課題を解決するために第１の考案が採用する構
成の特徴は、燃料ポンプの始動時にモータ部に給電する
印加電圧を最高電圧よりも低い所定電圧まで徐々に漸増
させる印加電圧漸増手段と、該漸増手段による印加電圧
が所定電圧に達したときに該印加電圧を最高電圧まで昇
圧させる印加電圧昇圧手段とを設けたことにある。

また、第２の考案が採用する構成の特徴は、燃料ポンプ
の始動時にモータ部に給電する印加電圧を最高電圧より
も低い所定の高レベルまで昇圧させて所定のパルス電圧
を印加するパルス電圧印加手段と、該パルス電圧印加手
段による印加電圧が所定の低レベルまで低下したとき
に、前記モータ部への印加電圧を最高電圧まで低レベル
から徐々に増大させる印加電圧増大手段とを設けたこと
にある。

〔作用〕

上記構成により、第１の考案では印加電圧を徐々に漸増
させるから、ポンプ部内に残留したベーパをタービンベ
ーンによって急激に撹拌するのを防止でき、ベーパの発
生を抑えることができる。また、第２の考案では燃料の
液面レベルがポンプ部よりも低下したときでも、パルス
電圧を印加することによりポンプ部を駆動して、該ポン
プ部内へと燃料を吸込み、ベーパの発生を抑えることが
できる。

〔実施例〕

以下、本考案の実施例を第１図ないし第10図に基づいて
説明する。なお、実施例では前述した第11図，第12図に
示す従来技術と同一の構成要素に同一の符号を付し、そ
の説明を省略するものとする。

而して、第１図ないし第６図は本考案の第１の実施例を
示している。

図中、21はエンジンのスタートスイッチ、22は燃料２の
温度を検出する温度検出器としての燃温センサを示し、
該燃温センサ22は燃料タンク１の下部側等に取付けら
れ、該燃料タンク１内の燃料温度を検出し、その検出値
を燃温Ｔとして後述のモータ制御装置23に出力する。

23は燃料ポンプ３のモータ部3Bに印加する電圧をトラン
ジスタ11によって制御されるモータ制御装置を示し、該
モータ制御装置23は従来技術で述べたモータ制御装置13
とほぼ同様にモータ部3Bの端子間印加電圧V_pをエンジン
のアイドル時やアクセル時等に制御する機能の他に、そ
の入力側にはスタートスイッチ21,燃温センサ22等が接
続され、その記憶回路には第２図，第３図に示すプログ
ラム等が格納されている。また、該モータ制御回路23の
記憶回路にはその記憶エリア23A内に、例えば50℃程度
の燃温T_oに対応する設定値、9V程度の所定電圧V₁に対応
する設定値、26秒程度の所定時間αに対応する設定値お
よびタイマｔ等が格納されている。

本実施例による燃料ポンプ制御装置は上述の如き構成を
有するもので、その基本的作動につては従来技術による
ものと格別差異はない。

そこで、モータ制御装置23による印加電圧制御処理動作
について第２図ないし第６図を参照して説明する。

まず、第２図に示すメインルーチンでは、エンジンスイ
ッチ21の投入によって処理動作がスタートすると、ステ
ップ１で後述の始動時印加電圧制御処理を行い、ステッ
プ２に移って従来技術のものと同様に通常時印加電圧制
御処理を行う。

そして、第３図に示す始動時印加電圧制御処理では、ス
テップ11で燃温センサ22から燃温Ｔを読込み、ステップ
12で燃温Ｔが所定の燃温T_o（例えば50℃）以上であるか
否かを判定し、「YES」と判定したときにはステップ13
に移ってタイマｔをスタートさせ、ステップ14でモータ
部3Bの端子間印加電圧V_pを第４図中の特性線24Aの如く
徐々に漸増させる。そして、ステップ15では印加電圧V_p
が、例えば9V程度の所定電圧V₁に達したか否かを判定
し、「YES」と判定したときにはステップ16に移り、印
加電圧V_pを第４図中の特性線24Bの如く、例えば14V程度
の最高電圧V_mまで昇圧させる。

また、ステップ17ではタイマｔが所定時間α（26秒程
度）に達したか否かを判定し、「NO」と判定する間はス
テップ16の処理を続行させて最高電圧V_mを印加し続け、
「YES」と判定したときにはステップ18に移ってタイマ
ｔをリセットさせ、ステップ19でリターンさせて前記ス
テップ２の通常時印加電圧制御処理を行わせる。また、
ステップ20も同様である。

かくして、本実施例によれば、燃料ポンプ３の始動時に
印加電圧V_pを第４図に示す特性線24A,24Bの如く、所定
電圧V₁まで漸増させた後に最高電圧V_mまで昇圧させるよ
うにしたから、燃料ポンプ３の始動時にポンプ部3C内に
ベーパが残留している場合でも、これをタービンベーン
によって急激に撹拌するのを防止でき、ベーパの発生を
抑えつつ、燃料２を燃料ポンプ３から吐出させることが
でき、ベーパをポンプ部3C内から早期に排出させること
ができる。

従って、燃料ポンプ３を始動した後に第５図に示す如
く、例えば４秒程度の時間で該燃料ポンプ３の吐出圧を
2.5kg/cm²程度まで昇圧させることができると共に、第
６図に示す如くベーパの発生量を低く抑えることがで
き、エンジンの再始動性やアイドル安定性を向上できる
等、種々の効果を奏する。

なお、前記第１の実施例では、第３図に示すプログラム
のうち、ステップ14が第１の考案の構成要件である印加
電圧漸増手段の具体例を示し、ステップ16が印加電圧昇
圧手段の具体例を示しており、これらによって印加電圧
V_pは第４図に示す特性線24A,24Bの如く制御される。

次に、第７図ないし第10図は本考案の第２の実施例を示
し、本実施例では前記第１の実施例と同一の構成要素に
同一の符号を付し、その説明を省略するものとするに、
本実施例の特徴は、モータ制御装置23の記憶回路内に第
２図，第７図に示すプログラム等を格納すると共に、そ
の記憶エリア23A内には所定の燃温T_oに対応する設定
値、例えば5V程度の低レベル電圧V₃に対応する設定値、
所定時間αに対応する設定値およびタイマｔ等を格納
し、後述の始動時印加電圧制御処理動作等を行うように
したことにある。

即ち、第７図に示す始動時印加電圧制御処理では、ステ
ップ21が燃温Ｔを読込み、ステップ22で燃温Ｔが所定の
燃温T_o以上か否かを判定し、「YES」と判定したときに
はステップ23でタイマｔをスタートさせ、ステップ24で
第８図に示す特性線31Aの如く、例えば10V程度の高レベ
ル電圧V₂をもったパルス電圧としての印加電圧V_pをモー
タ部3Bの端子間に印加する。そして、ステップ25でこの
印加電圧V_pが所定の低レベル電圧V₃まで低下したか否か
を判定し「YES」と判定したときにはステップ26に移
り、この印加電圧V_pを第８図に示す特性線31Bの如く、
低レベル電圧V₃から最高電圧V_mまで徐々に増大させ、最
高電圧V_mに達した後はこの最高電圧V_mを印加し続け、ス
テップ27でタイマｔが所定時間αに達したと判定したと
きには、ステップ28でタイマｔをリセットさせ、ステッ
プ29でリターンさせる。

かくして、このように構成される本実施例でも、前記第
１の実施例とほぼ同様の作用効果を得ることができる
が、特に本実施例では、燃料ポンプ３の始動時に印加電
圧V_pを高レベル電圧V₂のパルス電圧として印加するよう
にしたから、例えば燃料２の液面レベルがポンプ部3Cの
位置よりも低下したときでも（第11図参照）、このパル
ス電圧をモータ部3Bに印加することにより、ポンプ部3C
を一時的に高速回転させて、燃料タンク１内の燃料２を
ポンプ部3C内へと効果的に吸込むことができ、ポンプ部
3C内に残留するベーパを早期に排出させることができ、
ベーパロック等を効果的に防止できる。従って、燃料タ
ンク１内で燃料ポンプ３の取付位置が比較的高い場合に
本実施例のものは最適となる。

なお、前記第２の実施例では、第７図に示すプログラム
のうち、ステップ24が第２の考案の構成要件であるパル
ス電圧印加手段の具体例を示し、ステップ26が印加電圧
増大手段の具体例を示しており、これらによって印加電
圧V_pは第８図に示す特性線31A,31Bの如く制御される。

〔考案の効果〕

以上詳述した通り、本考案によれば、燃料ポンプの始動
時に印加電圧を徐々に漸増させるようにしたから、ポン
プ部内に残留するベーパを急激に撹拌するのを防止で
き、ベーパの発生を抑えて吐出圧を早期に昇圧させるこ
とができ、エンジンの再始動性やアイドル安定性等を向
上させることができる。また、パルス電圧を印加するよ
うにすれば、一時的にポンプ部を高速回転させて燃料の
吸込み性能を高めることができ、ベーパを早期に排出で
きる等、種々の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第６図は本考案の第１の実施例を示し、第
１図は燃料ポンプ制御装置の回路構成図、第２図は印加
電圧制御処理を示す流れ図、第３図は始動時印加電圧制
御処理を示す流れ図、第４図は印加電圧の特性線図、第
５図は吐出圧の特性線図、第６図はベーパ発生量の特性
線図、第７図ないし第10図は第２の実施例を示し、第７
図は始動時印加電圧制御処理を示す流れ図、第８図は印
加電圧の特性線図、第９図は吐出圧の特性線図、第10図
はベーパ発生量の特性線図、第11図ないし第15図は従来
技術を示し、第11図は燃料噴射装置の要部縦断面図、第
12図は燃料ポンプ制御装置の回路構成図、第13図は印加
電圧の特性線図、第14図は吐出圧の特性線図、第15図は
ベーパ発生量の特性線図である。 １…燃料タンク、２…燃料、３…燃料ポンプ、3A…ケー
シング、3B…モータ部、3C…ポンプ部、23…モータ制御
装置。

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】燃料タンク内に設けられ、モータ部と該モ
   ータ部によって回転駆動されるポンプ部とからなる燃料
   ポンプと、該燃料ポンプのモータ部に給電を行う電源と
   を備えた燃料ポンプ制御装置において、前記燃料ポンプ
   の始動時に前記モータ部に給電する印加電圧を最高電圧
   よりも低い所定電圧まで徐々に漸増させる印加電圧漸増
   手段と、該漸増手段による印加電圧が所定電圧に達した
   ときに該印加電圧を最高電圧まで昇圧させる印加電圧昇
   圧手段とを設けたことを特徴とする燃料ポンプ制御装
   置。
2. 【請求項２】燃料タンク内に設けられ、モータ部と該モ
   ータ部によって回転駆動されるポンプ部とからなる燃料
   ポンプと、該燃料ポンプのモータ部に給電を行う電源と
   を備えた燃料ポンプ制御装置において、前記燃料ポンプ
   の始動時に前記モータ部に給電する印加電圧を最高電圧
   よりも低い所定の高レベルまで昇圧させて所定のパルス
   電圧を印加するパルス電圧印加手段と、該パルス電圧印
   加手段による印加電圧が所定の低レベルまで低下したと
   きに、前記モータ部への印加電圧を最高電圧まで低レベ
   ルから徐々に増大させる印加電圧増大手段とを設けたこ
   とを特徴とする燃料ポンプ制御装置。