JP2003293877A - 燃料供給制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 メインタンクとサブタンクとを有する車両に
おいて、サブタンクに設けられたサブポンプの固着を防
止する。 【解決手段】 燃料供給システムは、メインタンクおよ
びサブタンクのそれぞれに設けられたメインポンプ１２
０およびサブポンプ１４０を有する車両の燃料供給を制
御する。燃料供給システムは、車両のエンジンを始動す
るためのスタータ２００に接続され、スタータ２００へ
の電力の供給と停止とを切換えるスタータリレー２０２
と、サブポンプ１４０とスタータリレー２０２の出力側
とに接続され、スタータリレー２０２から励磁コイルに
通電されると、サブポンプ１４０に電力を供給する状態
になる、サブポンプ強制駆動用リレー４０２とを含む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両に搭載された
燃料ポンプの制御装置に関し、特に、２台の燃料ポンプ
を切り換えて使用する燃料供給システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】エンジンで駆動力を得る車両には、その
エンジンに燃料を供給する燃料供給システムを有する。
様々な目的で、１台の車両に複数の燃料ポンプを搭載す
る場合がある。

【０００３】特開平６−３３０８２８号公報は、１つの
燃料タンクに２台の燃料ポンプを設けて、必要な燃料噴
射量が少ないときには１台のみの燃料ポンプで、多いと
きには２台の燃料ポンプで、燃料タンクからエンジンに
燃料を供給する燃料供給装置を開示する。

【０００４】この公報に開示された燃料供給装置は、燃
料を燃料噴射弁に圧送するために燃料タンク内に並列に
設けられた第１および第２の燃料ポンプと、エンジンの
運転状態に応じて燃料噴射量を算出し、燃料噴射弁を制
御してエンジン内に燃料を噴射する燃料噴射制御回路
と、燃料噴射量が少ないときには第１の燃料ポンプのみ
を駆動し、燃料噴射量が多いときには第１および第２の
燃料ポンプを駆動する駆動制御回路と、エンジンの回転
数を検出する回転数センサと、回転数センサにより回転
が検出されていないときで、かつ、イグニッションスイ
ッチが投入されたときから、エンジンの回転が検出され
るまで、あるいは一定時間が経過するまで、あるいはス
タータがオン状態になるまでの間、第２の燃料ポンプの
みを駆動する補助駆動制御回路とを含む。

【０００５】この公報に開示された燃料供給装置による
と、低負荷の運転が続けられた場合、第２の燃料ポンプ
は長時間運転されないという状態が発生し、第２の燃料
ポンプの性能低下、たとえば燃料ポンプのモータの回転
子の接点が燃料で酸化して導通不良が発生したり、ポン
プの内部が固着したりして、性能低下が生じるおそれが
ある。これを回避すべく、エンジンが回転していないと
きであって、かつ、１）イグニッションスイッチが投入
されたときからエンジンの回転が検出されるまでの間、
２）イグニッションスイッチが投入されたときから一定
時間が経過するまで、３）イグニッションスイッチが投
入されたときからスタータがオン状態になるまでの間、
第２の燃料ポンプのみを駆動する。これにより、イグニ
ッションスイッチの投入に対応させて、第２の燃料ポン
プを駆動させることができる。

【０００６】さらに、特開平１０−２５９７６９号公報
は、１つの燃料タンクに複数の燃料ポンプを並設し、燃
料ポンプの台数が多い分だけシステム全体の寿命を延ば
す、燃料ポンプ制御装置を開示する。

【０００７】この公報に開示された燃料ポンプ制御装置
は、エンジンに燃料を供給するために燃料タンク内に並
説された複数の燃料ポンプと、エンジンの始動毎に使用
する燃料ポンプを切替えて駆動する切替駆動回路とを含
む。

【０００８】この公報に開示された燃料ポンプ制御装置
によると、複数の燃料ポンプがエンジンの始動毎に、駆
動される燃料ポンプおよび停止される燃料ポンプとがそ
れぞれ決定されて、切替えられる。これにより、複数の
燃料ポンプのうちのいずれかに異常が生じたとしても正
常な始動が可能である。また、駆動される燃料ポンプが
エンジンの始動毎に異なるため、各燃料ポンプの停止状
態が短くでき、たとえば、インペラが固着等して燃料ポ
ンプの性能が不確実となるような不都合が生じ難く、燃
料ポンプの台数に見合ったシステム全体の寿命が得られ
る。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
６−３３０８２８号公報に開示された装置では、１）イ
グニッションスイッチが投入されたときからエンジンの
回転が検出されるまでの間、第２の燃料ポンプのみを駆
動する場合には、エンジンの回転数を検知するための回
転数センサからの回転数信号が必要になる。２）イグニ
ッションスイッチが投入されたときから一定時間が経過
するまで、第２の燃料ポンプのみを駆動する場合には、
タイマ回路が必要になる。

【００１０】３）イグニッションスイッチが投入された
ときからスタータがオン状態になるまでの間、第２の燃
料ポンプのみを駆動する場合には、以下の問題がある。
イグニッションスイッチがオン位置からすぐにエンジン
スタート位置に回されると、この公報に開示されている
ように１６ｍｓあるいは３２ｍｓ毎の短時間の間に制御
が実行される。そのため、ポンプを駆動するモータがほ
とんど回転しない場合が発生する可能性がある。その場
合、ポンプを駆動するモータの回転子の酸化膜が除去で
きたとしても、ポンプが固着している場合には、ポンプ
のインペラは回転する可能性が低く、ポンプの固着を取
り除けないおそれがある。

【００１１】さらに、上記３）のようにする場合であっ
ても、この公報には、５秒程度の間、第２の燃料ポンプ
のみを駆動させることも開示されている。このようにす
ると、エンジン始動時に毎回５秒程度の第２の燃料ポン
プの駆動処理後に、第１のポンプを用いて（始動時は燃
料噴射量が少ないので第１の燃料ポンプのみ）エンジン
の始動が開始され、エンジンの始動要求に対するタイム
ラグが生じるおそれがある。

【００１２】このようにして燃料ポンプを制御する場合
には、燃料ポンプを制御するコントローラが必要にな
る。このコントローラが故障してしまうと、第２の燃料
ポンプの固着を回避できない。

【００１３】また、特開平１０−２５９７６９号公報に
開示された装置では、第１のポンプのみを使用している
間に次に始動させるべき第２のポンプが固着する可能性
があり、そのような場合、次の始動の際に第２のポンプ
が始動しない場合がある。

【００１４】このようにして燃料ポンプを切換え制御す
る場合には、燃料ポンプを制御するコントローラが必要
になる。このコントローラが故障してしまうと、第２の
燃料ポンプの固着を回避できない。

【００１５】本発明は、上述の課題を解決するためにな
されたものであって、安価に、予備燃料タンクに設けら
れた燃料ポンプの固着を防止できる、燃料供給制御装置
を提供することである。

【００１６】

【課題を解決するための手段】第１の発明に係る燃料供
給制御装置は、主燃料タンクおよび予備燃料タンクのそ
れぞれに設けられた主燃料ポンプおよび予備燃料ポンプ
を有する車両の燃料供給を制御する。この燃料供給制御
装置は、車両のエンジンを始動するためのモータに接続
され、モータへの電力の供給と停止とを切換えるモータ
制御用リレーと、予備燃料ポンプとモータ制御用リレー
の出力側とに接続され、モータ制御用リレーから励磁コ
イルに通電されると、予備燃料ポンプに電力を供給する
状態になる、強制駆動用リレーとを含む。

【００１７】第１の発明によると、主燃料タンクには主
燃料ポンプが、予備燃料タンクには予備燃料ポンプがそ
れぞれ設けられる。このタンクの切替えは、通常、運転
者により行なわれることが多く、主燃料タンクの燃料が
なくなるまでは、主燃料タンクからエンジンに燃料が供
給される。このような車両において、通常エンジンを始
動させるために設けられているモータ制御用リレーの出
力側に強制駆動用リレーを設けた。この強制駆動用リレ
ーは、エンジンを回転させるモータ（スタータ）へ電力
が供給されている間、予備燃料ポンプに電力を供給す
る。これにより、エンジンの始動が行なわれるたび（イ
グニッションスイッチがエンジンスタート位置にある
間）、予備燃料ポンプが駆動されて、ポンプのインペラ
が回転して、ポンプの固着を防止することができる。そ
の結果、強制駆動用リレーを１つ追加するだけで、コン
トローラを追加する必要もなく、安価に、予備燃料タン
クに設けられた燃料ポンプの固着を防止できる燃料供給
制御装置を提供することができる。

【００１８】第２の発明に係る燃料供給制御装置は、第
１の発明の構成に加えて、主燃料ポンプとイグニッショ
ンスイッチとに接続され、イグニッションスイッチがオ
ン状態になったことに応答して励磁コイルに通電される
と、主燃料ポンプに電力を供給する状態になる、ポンプ
駆動用リレーをさらに含む。

【００１９】第２の発明によると、イグニッションスイ
ッチがオン位置になると主燃料ポンプが駆動される。運
転者により、イグニッションスイッチがオン位置からエ
ンジンスタート位置にされている間、予備燃料ポンプが
駆動される。これにより、メインポンプをイグニッショ
ンのオン位置で起動させて、イグニッションがオン状態
にされた後に、エンジン始動が予測されるので事前に燃
料噴射圧を十分に確保しておくことができる。

【００２０】第３の発明に係る燃料供給制御装置は、第
２の発明の構成に加えて、モータ制御用リレーは、イグ
ニッションスイッチがオン状態からスタート状態になる
と、モータへの電力の供給を開始するものである。

【００２１】第３の発明によると、運転者により、イグ
ニッションスイッチがオン位置からスタート位置にされ
ている間、予備燃料ポンプが駆動される。

【００２２】第４の発明に係る燃料供給制御装置は、第
３の発明の構成に加えて、車両は、エンジンと、主燃料
タンクおよび予備燃料タンクとの間には、エンジンと主
燃料タンクとを接続する管路およびエンジンと予備燃料
タンクとを接続する管路のいずれか一方の管路のみを開
く三方弁をさらに含む。

【００２３】第４の発明によると、エンジン始動時（イ
グニッションスイッチがスタート位置）においては、主
燃料ポンプも予備燃料ポンプも駆動するが、三方弁によ
り、主燃料タンクから予備燃料タンクへ、予備燃料タン
クから主燃料タンクへ、燃料が逆（エンジン側に流れる
方向の逆）に流れることがない。

【００２４】第５の発明に係る燃料供給制御装置は、第
３の発明の構成に加えて、車両は、エンジンと主燃料タ
ンクとを接続する管路の途中であって、三方弁よりも主
燃料タンク側に第１の逆止弁と、エンジンと予備燃料タ
ンクとを接続する管路の途中であって、三方弁よりも予
備燃料タンク側に第２の逆止弁とをさらに含む。

【００２５】第５の発明によると、エンジン始動時（イ
グニッションスイッチがスタート位置）においては、主
燃料ポンプも予備燃料ポンプも駆動するが、第１の逆止
弁により、エンジンおよび予備燃料タンクから主燃料タ
ンクへ、第２の逆止弁により、エンジンおよび主燃料タ
ンクから予備燃料タンクへ、燃料が逆（エンジン側に流
れる方向の逆）に流れることがない。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ、本発明
の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一
の部品には同一の符号を付してある。それらの名称およ
び機能も同じである。したがってそれらについての詳細
な説明は繰返さない。

【００２７】図１を参照して、本実施の形態に係る燃料
供給システムについて説明する。図１に示すように、こ
の燃料供給システムは、エンジン１００に、メインタン
ク１１８またはサブタンク１３８から燃料パイプ１１２
を介して燃料を供給するシステムである。

【００２８】メインタンク１１８にはメインポンプ１２
０が、サブタンク１３８にはサブポンプ１４０がそれぞ
れ設けられている。メインタンク１１８からエンジン１
００へ接続される燃料パイプ１１２の途中には逆止弁１
１６が、サブタンク１３８からエンジン１００へ接続さ
れる燃料パイプ１１２の途中には逆止弁１３６が設置さ
れている。

【００２９】燃料パイプ１１２の途中には、エンジン１
００とメインタンク１１８を接続するか、エンジン１０
０とサブタンク１３８を接続するかのいずれかを選択す
る三方弁１１４が設置されている。前述した逆止弁１１
６は三方弁１１４よりもメインタンク１１８側に、逆止
弁１３６は三方弁１１４よりもサブタンク１３８側に設
けられている。

【００３０】エンジン１００からメインタンク１１８お
よびサブタンク１３８にリターンパイプ１３２が設けら
れる。リターンパイプ１３２の途中には、リターンバル
ブ１３４が設けられる。リターンバルブ１３４は、エン
ジン１００から戻される燃料の戻し先を、メインタンク
１１８およびサブタンク１３８のいずれか一方を選択す
るためのバルブである。

【００３１】図２を参照して、本実施の形態に係る燃料
供給システムの制御ブロック図を示す。図２に示すよう
に、この燃料供給システムは、車両の運転者により切換
えられるサブタンク切換スイッチ３０６と、サブタンク
切換スイッチ３０６に接続されたポンプセレクトリレー
３０４と、ポンプセレクトリレー３０４に接続されたメ
インポンプ１２０およびサブポンプ１４０とを含む。

【００３２】ポンプセレクトリレー３０４には、バッテ
リをメインポンプ１２０およびサブポンプ１４０に接続
するポンプ駆動用リレー３０２が接続される。サブポン
プ１４０には、スタータ２００の作動に同期してサブポ
ンプ１４０に電力を供給するためのサブポンプ強制駆動
用リレー４０２が接続される。

【００３３】サブポンプ強制駆動用リレー４０２は、ス
タータリレー２０２の出力側に接続される。スタータリ
レー２０２は、スタータに接続され、予め定められた条
件に従って閉じられたスタータリレー２０２から電力の
供給を受け、エンジンをクランクキングするためにスタ
ータ２００が始動される。

【００３４】スタータリレー２０２は、イグニッション
スイッチがオン位置からエンジンスタート位置にされた
ことに応答してオン状態なる。ポンプ駆動用リレー３０
２は、イグニッションキーがアクセサリ状態からオン状
態にされたことに応答してオン状態になる。ポンプセレ
クトリレー３０４は、サブタンク切換スイッチ３０６が
車両の運転者により切換えられたことにより、メインポ
ンプ１２０およびサブポンプ１４０のいずれかに、ポン
プ駆動用リレー３０２を介して、バッテリの電力が供給
される。

【００３５】通常、メインタンク１１８とサブタンク１
３８を有する車両において、メインタンク１１８にメイ
ンポンプ１２０を、サブタンク１３８にサブポンプ１４
０を有する車両の制御ブロックにおいては、図２に示す
サブポンプ駆動用リレー４０２のみを有しない。すなわ
ち、サブタンク切換スイッチ３０６により切換えられた
メインポンプ１２０またはサブポンプ４０２のいずれか
一方にポンプ駆動用リレー３０２を介して、バッテリの
電力が供給される。

【００３６】以上のような構造に基づく燃料供給システ
ムの動作について説明する。車両の運転者がサブタンク
切換スイッチ３０６をオフ状態にすると、ポンプセレク
トリレー３０４はメインポンプ１２０側を選択する。そ
の状態でイグニッションスイッチがオン位置にされる
と、ポンプ駆動用リレー３０２がオン状態にされ、バッ
テリの電力がポンプ駆動用リレー３０２およびポンプセ
レクトリレー３０４を介してメインポンプ１２０に供給
される。メインポンプ１２０が駆動して、イグニッショ
ンスイッチがオン状態にされた後に間もなくエンジンが
始動されることに対して、燃料噴射圧を十分に確保して
おく。このときの様子を図３にタイミングチャートとし
て示す。イグニッションスイッチがオン位置になったこ
とに応答してポンプ駆動用リレー３０２がオン状態にな
る。

【００３７】車両の運転者がイグニッションスイッチを
オン状態からエンジンスタート状態にすると、スタータ
リレー２０２がオン状態にされて、スタータ２００にバ
ッテリから電力が供給される。スタータ２００が回転し
て、エンジンのクランキング動作が行なわれる。それと
同時に、スタータリレー２０２からサブポンプ強制駆動
用リレー４０２の励磁コイルに通電されて、サブポンプ
強制駆動用リレー４０２を介してバッテリからサブポン
プ１４０に電力が供給される。

【００３８】エンジン１００のクランキング動作が行な
われて、エンジン１００が予め定められたエンジン回転
数（たとえば、アイドリング回転数近傍）になると、エ
ンジンを制御する制御装置がスタータリレー２０２をオ
フ状態にする。スタータリレー２０２がオフ状態になる
と、サブポンプ強制駆動用リレー４０２の励磁コイルへ
通電されなくなり、サブポンプ強制駆動用リレー４０２
からサブポンプ１４０への電力の供給が停止される。こ
れにより、サブポンプ１４０の駆動が停止する。

【００３９】このときの状態を図３に示す。イグニッシ
ョンスイッチがスタート位置になると、サブポンプ強制
駆動用リレー４０２がオン状態になり、イグニッション
スイッチがスタート位置でなくなるとサブポンプ強制駆
動用リレー４０２がオフ状態になる。これにより、イグ
ニッションスイッチがエンジンをスタートさせるための
位置にあるときのみ、サブポンプ強制駆動用リレー４０
２がオン状態になり、サブポンプ１４０が駆動される。

【００４０】メインタンク１１８の燃料がなくなると、
車両の運転者はサブタンク切換スイッチ３０６をオン状
態にする。サブタンク切換スイッチ３０６がオン状態に
されると、ポンプセレクトリレー３０４がサブポンプ１
４０側を選択する。

【００４１】以上のようにして、本実施の形態に係る燃
料供給システムによると、メインタンクとサブタンクと
を有する車両において、メインタンクにメインポンプ
を、サブタンクにサブポンプをそれぞれ有する場合の、
サブポンプの固着を防止するために、エンジンを始動す
るためのスタータがオン状態である間のみサブポンプを
強制的に駆動させることができる。これにより、サブポ
ンプの固着などによるトラブルを未然に防止することが
できる。

【００４２】なお、サブタンク切換スイッチ３０６をオ
ン状態にして、ポンプセレクトリレー３０４がサブポン
プ１４０側を選択している場合において、メインポンプ
１２０の固着を防止するためには、メインポンプ側に、
メインポンプ強制駆動用リレーを設けるようにすればよ
い。このメインポンプ強制駆動用リレーは、サブポンプ
強制駆動用リレーと同じように、スタータリレー２０２
により励磁コイルに通電され、スタータリレー２０２が
オン状態であるとメインポンプ強制駆動用リレーがオン
状態になるように接続される。

【００４３】今回開示された実施の形態はすべての点で
例示であって制限的なものではないと考えられるべきで
ある。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求
の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味お
よび範囲内でのすべての変更が含まれることが意図され
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施の形態に係る燃料供給システム
の構成図である。

【図２】 本発明の実施の形態に係る燃料供給システム
の制御ブロック図である。

【図３】 本発明の実施の形態に係る燃料供給システム
のタイミングチャートである。

【符号の説明】

１００ エンジン、１１２ 燃料パイプ、１１４ 三方
弁、１１６、１３６逆止弁、１１８ メインタンク、１
２０ メインポンプ、１３２ リターンパイプ、１３４
リターンバルブ、１３８ サブタンク、１４０ サブ
ポンプ、２００ スタータ、２０２ スタータリレー、
３０２ ポンプ駆動用リレー、３０４ポンプセレクトリ
レー、３０６ サブタンク切替スイッチ、４０２ サブ
ポンプ強制駆動用リレー。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 主燃料タンクおよび予備燃料タンクのそ
   れぞれに設けられた主燃料ポンプおよび予備燃料ポンプ
   を有する車両の燃料供給制御装置であって、 車両のエンジンを始動するためのモータに接続され、前
   記モータへの電力の供給と停止とを切換えるモータ制御
   用リレーと、 前記予備燃料ポンプと前記モータ制御用リレーの出力側
   とに接続され、前記モータ制御用リレーから励磁コイル
   に通電されると、前記予備燃料ポンプに電力を供給する
   状態になる、強制駆動用リレーとを含む、燃料供給制御
   装置。
2. 【請求項２】 前記燃料供給制御装置は、前記主燃料ポ
   ンプとイグニッションスイッチとに接続され、前記イグ
   ニッションスイッチがオン状態になったことに応答して
   励磁コイルに通電されると、前記主燃料ポンプに電力を
   供給する状態になる、ポンプ駆動用リレーをさらに含
   む、請求項１に記載の燃料供給制御装置。
3. 【請求項３】 前記モータ制御用リレーは、前記イグニ
   ッションスイッチがオン状態からスタート状態になる
   と、前記モータへの電力の供給を開始する、請求項２に
   記載の燃料供給制御装置。
4. 【請求項４】 前記車両は、前記エンジンと、前記主燃
   料タンクおよび前記予備燃料タンクとの間には、前記エ
   ンジンと前記主燃料タンクとを接続する管路および前記
   エンジンと前記予備燃料タンクとを接続する管路のいず
   れか一方の管路のみを開く三方弁をさらに含む、請求項
   ３に記載の燃料供給制御装置。
5. 【請求項５】 前記車両は、 前記エンジンと前記主燃料タンクとを接続する管路の途
   中であって、前記三方弁よりも前記主燃料タンク側に第
   １の逆止弁と、 前記エンジンと前記予備燃料タンクとを接続する管路の
   途中であって、前記三方弁よりも前記予備燃料タンク側
   に第２の逆止弁とをさらに含む、請求項３に記載の燃料
   供給制御装置。