JP2010223098A - Control device of fuel pump - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、燃料タンク内の燃料をエンジンに供給する燃料ポンプの制御装置に関する。 The present invention relates to a control device for a fuel pump that supplies fuel in a fuel tank to an engine.
特許文献1には、エンジンの運転状態に応じて所定の割り込み毎にポンプ制御信号を生成し出力する制御用コンピュータと、この制御用コンピュータからポンプ制御信号を入力して燃料ポンプの駆動用モータを制御するポンプ制御回路と、を備えた燃料ポンプの制御装置が記載されている。
ところで、例えばエンジンの運転状態が一定範囲内に維持されているときなど燃料供給に関する要求がほぼ一定となる期間においては、燃料ポンプの動作状態をそのまま維持すれば十分な場合もある。このような場合には、例えば燃料ポンプのポンプ制御信号の生成処理については一時的に停止させることが可能になると考えられる。 By the way, it may be sufficient to maintain the operating state of the fuel pump as it is during a period in which the demand for fuel supply is substantially constant, for example, when the operating state of the engine is maintained within a certain range. In such a case, for example, it is considered that the generation process of the pump control signal of the fuel pump can be temporarily stopped.
しかし、上記従来の燃料ポンプの制御装置では、所定の割り込み毎に制御コンピュータによってポンプ制御信号が生成され、このポンプ制御信号を入力したポンプ制御回路が燃料ポンプの駆動用モータを制御する構成となっているため、特に燃料供給に関する要求がほぼ一定となる期間などにおいては、ポンプ制御信号の生成が必要以上に行われて演算負荷や消費電力が大きくなっていた。 However, in the above conventional fuel pump control device, a pump control signal is generated by the control computer at every predetermined interruption, and the pump control circuit to which the pump control signal is input controls the motor for driving the fuel pump. Therefore, especially during a period when the demand for fuel supply is substantially constant, the pump control signal is generated more than necessary, resulting in an increase in computational load and power consumption.
なお、このような課題は、燃料ポンプの駆動用モータに限るものではなく、エンジンと共に車両に搭載され、エンジンの運転状態に応じて制御されるモータ(すなわち、車両用モータ)に共通するものであると言える。 Such a problem is not limited to a motor for driving a fuel pump, but is common to a motor (that is, a vehicle motor) that is mounted on a vehicle together with an engine and controlled according to the operating state of the engine. It can be said that there is.
本発明は、このような課題に着目してなされたものであり、燃料タンク内の燃料をエンジンに供給する燃料ポンプの応答性低下を抑制しつつ、燃料ポンプの制御に伴う演算負荷や消費電力を低減することを目的とする。また、車両に搭載されたモータの応答性低下を抑制しつつ、モータの制御に伴う演算負荷や消費電力を低減することを目的とする。 The present invention has been made paying attention to such problems, and suppresses a decrease in response of the fuel pump that supplies the fuel in the fuel tank to the engine, while calculating load and power consumption accompanying control of the fuel pump. It aims at reducing. It is another object of the present invention to reduce calculation load and power consumption associated with motor control while suppressing a decrease in response of the motor mounted on the vehicle.
本発明の一側面によると、燃料ポンプの制御装置は、エンジンの運転状態に基づいて燃料ポンプの制御信号を生成して出力する第1のコントローラと、第1のコントローラから入力した制御信号に基づいて燃料ポンプのモータの駆動を制御するモータ駆動信号を生成し、この生成したモータ駆動信号によって燃料ポンプのモータへの通電を制御する第2のコントローラと、を備える。ここで、第1のコントローラは、エンジンの運転状態の変化度合に応じてモータ駆動信号の生成周期を設定し、この設定したモータ駆動信号の生成周期を含む燃料ポンプの制御信号を第2のコントローラに出力する。 According to one aspect of the present invention, a fuel pump control device is based on a first controller that generates and outputs a fuel pump control signal based on an operating state of the engine, and a control signal input from the first controller. A second controller that generates a motor drive signal for controlling the drive of the motor of the fuel pump and controls energization to the motor of the fuel pump by the generated motor drive signal. Here, the first controller sets the generation cycle of the motor drive signal according to the degree of change in the operating state of the engine, and the control signal of the fuel pump including the set generation cycle of the motor drive signal is set as the second controller. Output to.
本発明の他の側面によると、車両用モータの制御装置は、エンジンの運転状態に基づいて所定周期でモータへの通電を制御するモータコントローラと、エンジンの運転状態の変化度合に応じてモータコントローラによるモータの制御周期を変更する制御周期変更部と、を備える。 According to another aspect of the present invention, a vehicle motor control device includes: a motor controller that controls energization of a motor at a predetermined period based on an operating state of the engine; and a motor controller according to a degree of change in the operating state of the engine. And a control cycle changing unit that changes the control cycle of the motor.
上記燃料ポンプの制御装置によれば、燃料ポンプのモータの駆動を制御するモータ駆動信号の生成周期が、エンジン運転状態の変化度合に応じて設定されるので、例えば燃料ポンプに対する要求がほとんど変わらないような場合には燃料ポンプの応答性を考慮しつつモータ駆動信号の生成周期を大きくすることで、燃料ポンプの制御に伴う演算負荷や消費電力を低減することができる。 According to the fuel pump control device, since the generation period of the motor drive signal for controlling the drive of the fuel pump motor is set according to the degree of change in the engine operating state, the demand for the fuel pump, for example, hardly changes. In such a case, the calculation load and power consumption accompanying the control of the fuel pump can be reduced by increasing the generation period of the motor drive signal while considering the response of the fuel pump.
上記車両用モータの制御装置によれば、エンジン運転状態の変化度合に応じてモータの制御周期が設定されるので、たとえばモータの応答性が許容される範囲内で制御周期を大きくすることで、モータ制御に伴う演算負荷や消費電力を低減できる。 According to the vehicle motor control device, since the motor control cycle is set according to the degree of change in the engine operating state, for example, by increasing the control cycle within a range where the responsiveness of the motor is allowed, Calculation load and power consumption accompanying motor control can be reduced.
以下、本発明の実施形態を図に基づいて説明する。
図1は、実施形態による車両用内燃機関の燃料供給装置のシステム構成図である。図1において、燃料タンク1は、内燃機関(エンジン)10と共に車両に搭載されており、エンジン10に供給する燃料(ガソリン等)を貯留する。この燃料タンク1には、給油キャップ2で閉塞される給油口3が開口されており、給油キャップ2を外して給油口3から燃料が補給される。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a system configuration diagram of a fuel supply device for an internal combustion engine for a vehicle according to an embodiment. In FIG. 1, a
燃料タンク1内には、モータ4aを内蔵する燃料ポンプ4が配設されている。この燃料ポンプ4は、図示しないブラケット等によって燃料タンク1内の所定の位置に固定保持されている。燃料ポンプ4は、内蔵するモータ4aの動作に応じて吸込口から燃料タンク1内の燃料を吸い込むと共に吸い込んだ燃料を吐出口から吐出する。
In the
燃料ポンプ1の吐出口には燃料供給管5の一端が接続されており、この燃料供給管5の他端は燃料ギャラリーパイプ8に接続されている。また、燃料供給管5の途中には、逆止弁(一方向弁)7が介装されており、燃料の逆流、すなわち、燃料噴射弁9側から燃料ポンプ4に向かう燃料の流れが阻止される。
One end of a
燃料ギャラリーパイプ8は、その延設方向に沿ってエンジン10の気筒数(ここでは4気筒)と同数の接続部8aを有しており、各接続部8aにはそれぞれ燃料噴射弁9が接続されている。
The
燃料噴射弁9はいわゆる電磁式の噴射弁であり、内蔵する電磁コイルへの通電によって磁気吸引力が発生すると、スプリングによって閉弁方向に付勢されている弁体が移動して開弁することで燃料を噴射する。燃料噴射弁9は、例えばエンジン10の各気筒の吸気ポートにそれぞれ設置されて各気筒に燃料を噴射供給する。
The fuel injection valve 9 is a so-called electromagnetic injection valve, and when a magnetic attraction force is generated by energizing a built-in electromagnetic coil, the valve element biased in the valve closing direction by the spring moves and opens. Inject fuel. The fuel injection valve 9 is installed, for example, at each intake port of each cylinder of the
燃料ギャラリーパイプ8と燃料タンク1とはリリーフパイプ12によって連通されており、このリリーフパイプ12の途中には電磁リリーフ弁13が介装されている。電磁リリーフ弁13は、内蔵する電磁コイルへの通電によって開弁してリリーフパイプ12を開放するものであり、電磁コイルへの通電がない非通電時には閉弁状態を保持してリリーフパイプ12を閉塞する。電磁リリーフ弁13が開弁されると、燃料ギャラリーパイプ8内の燃料がリリーフパイプ12を介して燃料タンク1へと戻されて燃料ギャラリーパイプ8内の燃料圧力が低下する。したがって、燃料ギャラリーパイプ8内の燃料圧力が上昇し過ぎた場合など必要に応じて電磁リリーフ弁13を開弁することで、燃料ギャラリーパイプ8内の燃料圧力を低下させることができる。
The
マイクロコンピュータを内蔵するエンジンコントロールユニット(ECU)11は、エンジン10の運転状態を検出する各種センサの検出信号を入力し、入力した検出信号に基づいて燃料噴射弁9や電磁リリーフ弁12を制御すると共に、燃料ポンプ4の制御に関する情報(以下「燃料ポンプ4の制御信号」という)を生成(演算)する。
An engine control unit (ECU) 11 incorporating a microcomputer inputs detection signals from various sensors that detect the operating state of the
マイクロコンピュータを内蔵するポンプコントローラ12は、CAN(Controller Area Network)などのネットワークを介してECU12と通信可能に接続されている。ポンプコントローラ12は、ECU11から燃料ポンプ4の制御信号を入力し、この入力した制御信号に基づいて燃料ポンプ4を制御する。
The
本実施形態において、上記エンジン10の運転状態を検出するセンサとして、エンジン10の吸入空気量Qaを検出するエアフローセンサ21、エンジン10の冷却水温度TWを検出する水温センサ22、エンジン10のクランク軸から基準位置信号REFおよび単位角度信号POSを取り出すクランク角センサ23、燃料ギャラリーパイプ8内の燃料の圧力(燃圧)PFを検出する燃圧センサ24、燃料ギャラリーパイプ8内の燃料の温度(燃温)TFを検出する燃温センサ25、アクセル開度APOを検出するアクセルセンサ26などが設けられている。ここで、エンジン10の回転速度Neは、例えばクランク角センサ117から出力される基準位置信号REFの検出間隔(時間間隔)に基づいて算出される。
In this embodiment, as a sensor for detecting the operating state of the
図2は、本実施形態における燃料ポンプ4の制御装置の構成を示している。
図2に示すように、燃料ポンプ4の制御装置は、燃料ポンプ4、ECU11およびポンプコントローラ12を備えている。
FIG. 2 shows the configuration of the control device for the fuel pump 4 in the present embodiment.
As shown in FIG. 2, the control device for the fuel pump 4 includes a fuel pump 4, an
燃料ポンプ4は、内蔵するモータ4aへの通電が制御されることによってその吐出量が調整される。
ECU11は、上記各種センサによって検出されたエンジン10の運転状態に応じて燃料ポンプ4の制御信号を生成(演算)し、この生成した燃料ポンプ4の制御信号をポンプコントローラ12に出力する。
The fuel pump 4 has its discharge amount adjusted by controlling the energization of the built-in
The ECU 11 generates (calculates) a control signal for the fuel pump 4 in accordance with the operating state of the
ポンプコントローラ12は、図に示すように、制御部121および出力回路122を備えている。ポンプコントローラ12の制御部121は、ECU11から入力した燃料ポンプ4の制御信号に基づいて燃料ポンプ4のモータ4aの駆動を制御するためのモータ駆動信号(デューティ比)を生成(演算)し、この生成したモータ駆動信号を出力回路122に出力する。
The
すなわち、燃料ポンプ4はECU11からの制御信号を入力したポンプコントローラ12によって駆動されるものであり、ECU11が生成する燃料ポンプ4の制御信号は燃料ポンプ4の駆動要求(駆動指令)に相当するものでもある。
That is, the fuel pump 4 is driven by a
図3は、ECU11において実行される処理のフローチャートであり、所定単位時間(例えば2ms)毎に実行される。
図3において、ステップS1では、エンジン10の運転状態(吸入空気量Qa、エンジン回転速度Ne、アクセル開度APO、燃圧PF、燃温TFなど)を読込む。
FIG. 3 is a flowchart of processing executed in the
In FIG. 3, in step S1, the operating state of the engine 10 (intake air amount Qa, engine speed Ne, accelerator opening APO, fuel pressure PF, fuel temperature TF, etc.) is read.
ステップS2では、読込んだエンジン10の運転状態に基づいて燃料ギャラリーパイプ8内の燃料圧力の目標値(目標燃圧)TPFを設定する。ここで、目標燃圧TPFを固定値とすることもでき、その場合には本ステップが省略される。
In step S2, a target value (target fuel pressure) TPF of the fuel pressure in the
ステップS3では、目標燃圧TPFとステップS1で読込んだ燃圧(実際の燃圧)PFとの偏差(以下「燃圧偏差」という)ΔPF=│TPF−PF│を算出する。
ステップS4では、ステップS3で算出された燃圧偏差ΔPFに基づき図に示すようなテーブルを参照してポンプコントローラ12による燃料ポンプ4の制御周期Tcpを設定する。具体的には、燃圧偏差ΔPFが小さいほど制御周期Tcpが大きく設定される。なお、ここでは燃圧偏差ΔPFに応じて制御周期Tcpが段階的に変化するようになっているが、これに限るものではない。また、本実施形態においては、燃料ポンプ4の制御周期Tcpは、上記所定単位時間の整数倍(例えば2ms×n)に設定されるものとする。
In step S3, a deviation (hereinafter referred to as “fuel pressure deviation”) ΔPF = | TPF−PF | between the target fuel pressure TPF and the fuel pressure (actual fuel pressure) PF read in step S1 is calculated.
In step S4, the control period Tcp of the fuel pump 4 by the
そして、ECU11は、少なくとも燃圧偏差ΔPFおよび制御周期Tcpを含む燃料ポンプ4の制御信号を、ポンプコントローラ12に出力する。
図4は、ポンプコントローラ12の制御部121において実行される処理のフローチャートであり、ECU11において実行される処理と同様に所定単位時間(例えば2ms)毎に実行される。
Then, the
FIG. 4 is a flowchart of processing executed in the
図4において、ステップS11では、ECU11から燃圧偏差ΔPFおよび制御周期Tcpを含む燃料ポンプ4の制御信号を入力する。
ステップS12では、ステップS11で入力した制御信号から燃料ポンプ4の制御周期Tcpを読込む。
In FIG. 4, in step S11, a control signal for the fuel pump 4 including a fuel pressure deviation ΔPF and a control cycle Tcp is input from the
In step S12, the control cycle Tcp of the fuel pump 4 is read from the control signal input in step S11.
ステップS13では、制御周期Tcpが変更されたか否かを判定する。かかる判定は、例えば、前回読込んだ制御周期、すなわち、所定単位時間前に読込んだ制御周期Tcp(前回値)と、今回読込んだ制御周期、すなわち、ステップS12で読込んだ制御周期Tcp(今回値)と、を比較することによって行う。比較の結果、両者が一致していれば制御周期Tcpが変更されていないと判定してステップS14に進み、両者が一致していなければ制御周期Tcpが変更されたと判定してステップS15に進む。 In step S13, it is determined whether or not the control cycle Tcp has been changed. This determination is made, for example, by the control cycle read last time, that is, the control cycle Tcp (previous value) read before a predetermined unit time, and the control cycle read this time, that is, the control cycle Tcp read in step S12. (This time value) and are compared. As a result of the comparison, if both match, it is determined that the control cycle Tcp has not been changed, and the process proceeds to step S14. If both do not match, it is determined that the control cycle Tcp has been changed, and the process proceeds to step S15.
ステップS14では、ステップS12で読込んだ制御周期Tcpに基づいて燃料ポンプ4の制御を実行するタイミングであるか否かを判定する。そして、燃料ポンプ4の制御を実行するタイミングであればステップS15に進み、燃料ポンプ4の制御を実行するタイミングでなければ本フローを終了する。 In step S14, it is determined whether or not it is time to execute control of the fuel pump 4 based on the control cycle Tcp read in step S12. If it is time to execute control of the fuel pump 4, the process proceeds to step S15.
上述したように、本実施形態においては制御周期Tcpが上記所定単位時時間の整数倍(例えば2ms×n)に設定されているので、例えば本フローを実行する毎に図示しないカウンタのカウント値をアップし、カウント値がnであるときに燃料ポンプ4の制御を実行するタイミングであると判定することができる。なお、カウント値はステップS16で燃料ポンプ4の制御を実行するとクリアされる。 As described above, in the present embodiment, the control cycle Tcp is set to an integral multiple of the predetermined unit time (for example, 2 ms × n). Therefore, for example, every time this flow is executed, the count value of a counter (not shown) is changed. It can be determined that it is time to execute control of the fuel pump 4 when the count value is n. The count value is cleared when the fuel pump 4 is controlled in step S16.
ステップS15では、燃料ポンプ4の制御を実行する。すなわち、ステップS11で入力した制御信号から燃圧偏差ΔPFを読込み、この燃圧偏差ΔPFに基づいて燃料ポンプ4のモータ4aの駆動を制御するためのモータ駆動信号を生成(演算)し、これを出力回路122に出力する。例えば燃圧偏差ΔPFに基づく比例・積分・微分制御によってモータ駆動信号を生成(演算)することができる。また、モデル規範制御やモデル規範適用制御によってモータ駆動信号を生成することができる。
In step S15, control of the fuel pump 4 is executed. That is, the fuel pressure deviation ΔPF is read from the control signal input in step S11, and a motor driving signal for controlling the driving of the
このようにして、ポンプコントローラ12は所定単位時間毎にECU11から燃料ポンプ4の制御信号を入力するが、制御部121は制御周期Tcp毎にモータ駆動信号を生成(演算)し、この生成したモータ駆動信号を出力回路122に出力する。そして、出力回路122は、制御部121からモータ駆動信号を入力して動作し、図示しないバッテリ等の電源(電源電圧Vcc)からモータ4aへの通電を制御する。すなわち、モータ4aをON/OFF制御する。
In this way, the
なお、出力回路122は、モータ駆動信号によってモータ4aへの通電を制御できるものであればよく、公知の種々の構成のものを用いることができる。より簡易には、例えば図5に示すように、モータ4aをトランジスタ41のコレクタ負荷とすると共に、ダイオード42によって逆起電力を抑制するように構成された出力回路122とすることができる。この場合、モータ駆動信号によってトランジスタ41がON/OFF駆動(スイッチング)することにより、図示しない電源(例えばバッテリ)からモータ4aへの通電が制御される。
The
このようにモータ4aへの通電が制御されることにより、実際の燃圧PFが目標燃圧TPFに近づくように燃料ポンプ4の吐出量(モータ4aの回転速度)が制御される。
図6は、本実施形態における燃料ポンプ4の制御タイミングの一例を示している。本実施形態においては、燃圧偏差ΔPFが小さいほど燃料ポンプ4の制御周期Tcpが大きく設定される。このため、例えば燃圧偏差ΔPFが比較的小さく燃料ポンプ4の制御周期Tcpが所定単位時間の2倍に設定されると、燃圧偏差ΔPFの大きさにかかわらず所定単位時間毎にモータ駆動信号を生成して燃料ポンプ4を制御していた従来に比べて、本実施形態では燃料ポンプ4の制御に実行回数(モータ駆動信号の生成(演算)回数)が半減される。
By controlling the energization to the
FIG. 6 shows an example of the control timing of the fuel pump 4 in the present embodiment. In the present embodiment, the control cycle Tcp of the fuel pump 4 is set to be larger as the fuel pressure deviation ΔPF is smaller. For this reason, for example, if the fuel pressure deviation ΔPF is relatively small and the control period Tcp of the fuel pump 4 is set to twice the predetermined unit time, a motor drive signal is generated every predetermined unit time regardless of the magnitude of the fuel pressure deviation ΔPF. In this embodiment, the number of executions (the number of generation (calculation) of motor drive signals) is halved in the control of the fuel pump 4 as compared with the conventional case where the fuel pump 4 is controlled.
この結果、図7に示すように、ポンプコントローラ12の制御部121における演算停止時間(プログラムの停止時間)が増加することになり、ポンプコントローラ12(制御部121)の演算負荷が軽減されると共に消費電力が低減される。
As a result, as shown in FIG. 7, the calculation stop time (program stop time) in the
本実施形態において、ECU11が本発明の「第1のコントローラ」に相当し、ポンプコントローラ12が本発明の「第2のコントローラ」に相当する。また、燃料ポンプ4のモータ4aが本発明の「モータ」に相当し、ポンプコントローラ12が「モータコントローラ」に相当し、ECU11が図3に示すフローチャートを実行することにより本発明の「制御周期変更部」が実現される。
In the present embodiment, the
本実施形態によると、ECU11によって燃圧偏差ΔPFに基づいて燃料ポンプ4の制御周期Tcpが設定され、ポンプコントローラ12は、設定された制御周期Tcp毎にモータ駆動信号を生成(演算)して燃料ポンプ4のモータ4aを制御する。
According to the present embodiment, the
ここで、燃料ポンプ4の制御周期Tcpは、燃圧偏差ΔPFが大きいほど小さく設定されるので、燃圧制御(燃料ポンプ4)の応答性が低下することを抑制しつつ、ポンプコントローラ12の処理(演算負荷)を低減でき、ポンプコントローラ12(制御部121)の消費電力を下げることができる。
Here, since the control cycle Tcp of the fuel pump 4 is set to be smaller as the fuel pressure deviation ΔPF is larger, the processing (calculation) of the
なお、上記実施形態においてはECU11によって燃料ポンプ4の制御周期Tcpが設定されているが、ECU11によってポンプコントローラ12の制御部121におけるモータ駆動信号の生成周期(演算周期)Tmを設定するようにしてもよい。この場合は、図3および図4に代えて、例えば以下の図8および図9に示す処理を実行する。
In the above embodiment, the
図8は、ECU11において実行される他の処理のフローチャートであり、図3のフローチャートに代えて実行される。
図8において、ステップS21〜S23は図3のステップS1〜S3と同様である。
FIG. 8 is a flowchart of another process executed in the
In FIG. 8, steps S21 to S23 are the same as steps S1 to S3 of FIG.
ステップS24では、ステップS23で算出した燃圧偏差ΔPFに基づき図に示すようなテーブルを参照してポンプコントローラ12の制御部121によるモータ駆動信号の生成周期(演算周期)Tmを設定する。上述した燃料ポンプ4の制御周期Tcpと同様(図3のステップS4参照)、燃圧偏差ΔPFが小さいほどモータ駆動信号の生成周期Tmが大きく設定される。また、モータ駆動信号の生成周期Tmは、上記所定単位時間の整数倍(例えば2ms×n)に設定されるものとする。
In step S24, the generation period (calculation period) Tm of the motor drive signal by the
そして、ECU11は、少なくとも燃圧偏差ΔPFおよびモータ駆動信号の生成周期Tmを含む燃料ポンプ4の制御信号を、ポンプコントローラ12に出力する。
図9は、ポンプコントローラ12の制御部121において実行される他の処理のフローチャートであり、図4のフローチャートに代えて実行される。
Then, the
FIG. 9 is a flowchart of another process executed in the
図9において、ステップS31では、ECU11から燃圧偏差ΔPFおよび生成周期Tmを含む燃料ポンプ4の制御信号を入力する。
ステップS32では、ステップS31で入力した制御信号からモータ駆動信号の生成周期Tmを読込む。
In FIG. 9, in step S31, a control signal for the fuel pump 4 including the fuel pressure deviation ΔPF and the generation cycle Tm is input from the
In step S32, the motor drive signal generation period Tm is read from the control signal input in step S31.
ステップS33では、モータ駆動信号の生成周期Tmが変更されたか否かを判定する。かかる判定は、例えば、前回の(所定単位時間前に読込んだ)生成周期Tm(前回値)と、ステップS12で読込んだ生成周期Tm(今回値)と、を比較することによって行う。比較の結果、両者が一致していればステップS34に進み、両者が一致していなければステップS36に進む。 In step S33, it is determined whether or not the motor drive signal generation cycle Tm has been changed. This determination is performed by, for example, comparing the previous generation cycle Tm (previously read) with a predetermined unit time and the generation cycle Tm (current value) read in step S12. As a result of comparison, if both match, the process proceeds to step S34, and if both do not match, the process proceeds to step S36.
ステップS34では、ステップS32で読込んだ生成周期Tmに基づいてモータ駆動信号を生成(演算)するタイミングであるか否かを判定する。かかる判定は、図4のステップS14と同様にカウント値に基づいて行う。そして、モータ駆動信号を生成(演算)するタイミングであればステップS35に進み、モータ駆動信号を生成(演算)するタイミングでなければステップS36に進む。 In step S34, it is determined whether it is the timing for generating (calculating) the motor drive signal based on the generation cycle Tm read in step S32. This determination is performed based on the count value as in step S14 of FIG. If it is the timing for generating (calculating) the motor drive signal, the process proceeds to step S35, and if it is not the timing for generating (calculating) the motor drive signal, the process proceeds to step S36.
ステップS35では、モータ駆動信号を生成(演算)する。かかるモータ駆動信号の生成(演算)は、図4のステップS15と同様にして行う。
ステップS36では、モータ駆動信号を出力回路122に出力する。すなわち、ステップS35でモータ駆動信号が生成(演算)された場合には、この新たなモータ駆動信号が出力回路122に出力され、今回のステップS35でモータ駆動信号が生成(演算)されなかった場合には、すでに生成(演算)されているモータ駆動信号が出力回路122に出力される。
In step S35, a motor drive signal is generated (calculated). Generation (calculation) of such a motor drive signal is performed in the same manner as in step S15 in FIG.
In step S 36, the motor drive signal is output to the
そして、出力回路122はモータ駆動信号を入力して動作し、図示しないバッテリ等の電源からモータ4aへの通電を制御する。
これにより、ポンプコントローラ12による燃料ポンプ4の制御自体は所定単位時間毎に実行されるが、ポンプコントローラ12の制御部121によるモータ駆動信号の生成(演算)処理は燃圧偏差ΔPFに基づいて設定されたモータ駆動信号の生成(演算)周期毎に実行される。このようにしても、上記実施形態と同様、燃圧偏差ΔPFが比較的小さい場合に、ポンプコントローラ12(の制御部121)の演算負荷が軽減されると共に消費電力が低減される。
The
Thereby, the control of the fuel pump 4 by the
なお、以上説明した実施形態では、目標燃圧TPFと実際の燃圧PFとの偏差(燃圧偏差)ΔPFに基づいて燃料ポンプ4の制御周期Tcpを設定しているが、これに限るものではない。エンジン10の運転状態の変化度合を示す値を用いて燃料ポンプ4の制御周期Tcpを設定すればよい。すなわち、エンジン10の運転状態の変化度合が大きいほど燃料ポンプ4の制御周期Tcpを小さく設定すればよい。
In the embodiment described above, the control cycle Tcp of the fuel pump 4 is set based on the deviation (fuel pressure deviation) ΔPF between the target fuel pressure TPF and the actual fuel pressure PF, but the present invention is not limited to this. The control cycle Tcp of the fuel pump 4 may be set using a value indicating the degree of change in the operating state of the
例えば、今回の目標燃圧TPFと前回(すなわち、所定単位時間前に)設定された目標燃圧TPF(前回値)との偏差(目標燃圧偏差)ΔTPF(=TPF(今回値)−TPF(前回値))に基づいて燃料ポンプ4の制御周期Tcpを設定してもよい。 For example, a deviation (target fuel pressure deviation) ΔTPF (= TPF (current value) −TPF (previous value) between the current target fuel pressure TPF and the target fuel pressure TPF (previous value) set last time (that is, before a predetermined unit time). ), The control cycle Tcp of the fuel pump 4 may be set.
また、今回検出されたアクセル開度APOと前回検出されたアクセル開度APOとの偏差(アクセル開度偏差)ΔAPOに基づいて燃料ポンプ4の制御周期Tcpを設定したり、今回検出された吸入空気量Qaと前回検出された吸入空気量Qa(前回値)との偏差(吸入空気量偏差)ΔQaに基づいて燃料ポンプ4の制御周期Tcpを設定したりすることもできる。さらに、上記各偏差に代えて、比率(例えば、実際の燃圧PF/目標燃圧TPF)をエンジン10の運転状態の変化度合として用いるようにしてもよい。
Further, the control period Tcp of the fuel pump 4 is set based on the deviation (accelerator opening deviation) ΔAPO between the accelerator opening APO detected this time and the accelerator opening APO detected last time, or the intake air detected this time It is also possible to set the control cycle Tcp of the fuel pump 4 based on a deviation (intake air amount deviation) ΔQa between the amount Qa and the intake air amount Qa (previous value) detected last time. Further, instead of the above deviations, a ratio (for example, actual fuel pressure PF / target fuel pressure TPF) may be used as the degree of change in the operating state of the
さらにまた、複数の方法によって燃料ポンプ4の制御周期を設定し、そのうちの最も小さい制御周期を燃料ポンプ4の制御周期Tcpとして設定してもよい。例えば燃圧偏差ΔPFに基づいて設定される制御周期Tcp1と、目標燃圧偏差ΔTPFに基づいて設定される制御周期Tcp2とを比較して小さい方を選択して(最小値選択を行って)最終的な燃料ポンプ4の制御周期Tcp(=MIN(Tcp1,Tcp2))として設定することができる。このようにすると、ポンプコントローラ12での演算負荷および消費電力を低減しつつ、燃料ポンプ4の応答性の低下をより効果的に抑制することができる。
Furthermore, the control cycle of the fuel pump 4 may be set by a plurality of methods, and the smallest control cycle among them may be set as the control cycle Tcp of the fuel pump 4. For example, the control cycle Tcp1 set based on the fuel pressure deviation ΔPF and the control cycle Tcp2 set based on the target fuel pressure deviation ΔTPF are compared, and the smaller one is selected (by selecting the minimum value), and finally It can be set as the control cycle Tcp (= MIN (Tcp1, Tcp2)) of the fuel pump 4. If it does in this way, the fall of the responsiveness of the fuel pump 4 can be suppressed more effectively, reducing the calculation load and power consumption in the
ところで、以上説明した実施形態においては燃料ポンプ4のモータ4aを対象としているが、これに限るものではなく、本発明は、エンジン10と共に車両に搭載され、エンジン10の運転状態に応じて制御される他のモータ(以下「車両用モータ」という)にも適用することができるものである。
By the way, in the embodiment described above, the
この場合、車両用モータの制御装置は、例えば図10に示すように、ECU11とモータコントローラ13とを備える。ECU11は、上記各種センサによって検出されたエンジン10の運転状態に応じてモータ41の制御信号を生成(演算)し、これをモータコントローラ13に出力する。ここで、モータ41の制御信号には、少なくともモータ41の制御周期Tcmおよびモータコントローラ13がモータ駆動信号を生成(演算)するために必要な情報(例えば目標値と実際値との偏差)が含まれる。また、モータ41の制御周期Tcmは、エンジン10の運転状態の変化度合に応じて、例えばエンジン10の運転状態の変化度合が大きいほど小さく設定される。
In this case, the vehicle motor control device includes an
モータコントローラ13は、制御部131および出力回路132を備えている。モータコントローラ13の制御部131は、ECU11から入力した制御信号に基づいてモータ駆動信号(デューティ比)を生成(演算)し、これを出力回路132に出力する。出力回路132は、制御部131からモータ駆動信号を入力して動作し、図示しないバッテリ等の電源(電源電圧Vcc)からモータ41への通電を制御する。すなわち、モータコントローラ131は、ECU11から入力した情報に基づき、制御周期Tcm毎にモータ駆動信号を生成(演算)してモータ41を制御する。
The
これにより、モータ制御(モータ41)の応答性が低下することを抑制しつつ、モータコントローラ13の処理(演算負荷)低減でき、モータコントローラ13の消費電力を下げることができる。
Thereby, it is possible to reduce the processing (calculation load) of the
ここで、上記実施形態およびその変形例から把握し得る請求項以外の技術思想について、以下にその効果と共に記載する。
(イ)前記第1のコントローラは、前記エンジンの運転状態の変化度合に応じて前記燃料ポンプの制御周期を設定し、この設定した制御周期を含む前記燃料ポンプの制御信号を前記第2のコントローラに出力する、請求項1または請求項2に記載の燃料ポンプの制御装置。
Here, technical ideas other than the claims that can be grasped from the embodiment and the modifications thereof will be described together with the effects thereof.
(A) The first controller sets a control cycle of the fuel pump in accordance with the degree of change in the operating state of the engine, and sends a control signal of the fuel pump including the set control cycle to the second controller. The fuel pump control device according to
(イ)によれば、例えば燃料ポンプに対する供給がほとんど変わらないような場合には燃料ポンプの応答性を考慮しつつ燃料ポンプの制御周期を大きくすることで、燃料ポンプの制御に伴う演算負荷や消費電力を低減することができる。
(ロ)前記第1のコントローラは、前記エンジンの運転状態の変化度合が小さいほど前記モータ駆動信号の生成周期を大きく設定する、請求項1または2に記載の燃料ポンプの制御装置。
According to (a), for example, when the supply to the fuel pump is hardly changed, the calculation load accompanying the control of the fuel pump is increased by increasing the control period of the fuel pump while considering the response of the fuel pump. Power consumption can be reduced.
(B) The fuel pump control device according to
(ロ)によれば、エンジンの運転状態の変化度合が小さいときには第2のコントローラによるモータ駆動信号の生成頻度(演算頻度)を減らして演算負荷および消費電力を低減しつつ、エンジンの運転状態の変化度合が大きいときには第2のコントローラによるモータ制御信号の生成頻度(演算頻度)を増やして燃料ポンプの応答性の低下を抑制できる。
(ハ)前記第2のコントローラは、
前記第1のコントローラから入力した前記燃料ポンプの制御信号に基づいて前記モータ駆動信号を生成するモータ駆動信号生成部と、
前記モータ駆動信号制御部で生成されたモータ駆動信号を入力して動作し、前記燃料ポンプのモータへの通電を制御する出力回路と、
を備える、請求項1、2、(イ)および(ロ)のいずれか1つに記載の燃料ポンプの制御装置。
According to (b), when the degree of change in the engine operating state is small, the generation frequency (calculation frequency) of the motor drive signal by the second controller is reduced to reduce the calculation load and power consumption, while When the degree of change is large, the generation frequency (calculation frequency) of the motor control signal by the second controller can be increased to suppress a decrease in the responsiveness of the fuel pump.
(C) The second controller
A motor drive signal generator for generating the motor drive signal based on a control signal of the fuel pump input from the first controller;
An output circuit that operates by inputting a motor drive signal generated by the motor drive signal control unit, and controls energization to the motor of the fuel pump;
The fuel pump control device according to any one of
(ハ)によれば、エンジンの運転状態の変化度合に応じてモータ駆動信号の生成周期が変更とされるので、この生成周期を大きくすることでモータ駆動信号生成部における処理が軽減され、該モータ駆動信号生成部の消費電力を下げることができる。
(ニ)前記第1のコントローラは、
前記目標燃圧と前記燃料圧力検出手段によって検出された燃料圧力との差に基づいて前記モータ駆動信号の生成周期を設定する第1生成周期設定部と、
前記目標燃圧の前回値からの差に基づいて前記モータ駆動信号の生成周期を設定する第2生成周期設定部と、
前記第1生成周期設定部で設定された制御周期と前記第2生成周期設定部で設定された制御周期のうち小さい方を選択する選択部と、
を備える、請求項2に記載の燃料ポンプの制御装置。
According to (c), since the generation cycle of the motor drive signal is changed according to the degree of change in the operating state of the engine, the processing in the motor drive signal generation unit is reduced by increasing this generation cycle, The power consumption of the motor drive signal generator can be reduced.
(D) The first controller
A first generation period setting unit that sets a generation period of the motor drive signal based on a difference between the target fuel pressure and the fuel pressure detected by the fuel pressure detection unit;
A second generation period setting unit that sets a generation period of the motor drive signal based on a difference from the previous value of the target fuel pressure;
A selection unit that selects a smaller one of the control cycle set by the first generation cycle setting unit and the control cycle set by the second generation cycle setting unit;
The control apparatus of the fuel pump of Claim 2 provided with these.
(ニ)によれば、第2のコントローラでの演算負荷および消費電力を低減しつつ、燃料ポンプの応答性の低下をより効果的に抑制することができる。
(ホ)前記制御周期変更部は、前記エンジンの運転状態の変化度合が小さいほど前記モータの制御周期を大きく設定する、請求項3に記載の車両用モータの制御措置。
According to (d), it is possible to more effectively suppress a decrease in the responsiveness of the fuel pump while reducing the calculation load and power consumption in the second controller.
(E) The control means for a vehicle motor according to claim 3, wherein the control cycle changing unit sets the control cycle of the motor to be larger as the degree of change in the operating state of the engine is smaller.
(ホ)によれば、エンジンの運転状態の変化度合が小さいときにはモータの制御頻度を減らして制御負荷および消費電力を低減しつつ、エンジンの運転状態の変化度合が大きいときにはモータの制御頻度を増やしてモータの応答性の低下を抑制できる。 According to (e), when the engine operating state change degree is small, the motor control frequency is reduced to reduce control load and power consumption, while when the engine operating state change degree is large, the motor control frequency is increased. Thus, it is possible to suppress a decrease in motor responsiveness.
1…燃料タンク、4…燃料ポンプ、4a…モータ、8…燃料ギャラリーパイプ、9…燃料噴射弁、10…内燃機関(エンジン)、11…エンジンコントロールユニット(ECU)、12…ポンプコントローラ、13…モータコントローラ、21…エアフローセンサ、22…水温センサ、24…クランク角センサ、24…燃圧センサ(燃料圧力検出手段)、25…燃温センサ、26…アクセルセンサ、121,131…制御部、122,132…出力回路
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記エンジンの運転状態に基づいて前記燃料ポンプの制御信号を生成して出力する第1のコントローラと、
前記第1のコントローラから入力した制御信号に基づいて前記燃料ポンプのモータの駆動を制御するモータ駆動信号を生成し、この生成したモータ駆動信号によって前記燃料ポンプのモータへの通電を制御する第2のコントローラと、を備え、
前記第1のコントローラは、前記エンジンの運転状態の変化度合に応じて前記第2のコントローラによる前記モータ駆動信号の生成周期を設定し、この設定したモータ駆動信号の生成周期を含む前記燃料ポンプの制御信号を前記第2のコントローラに出力する、燃料ポンプの制御装置。 A fuel pump control device for supplying fuel in a fuel tank to an engine,
A first controller that generates and outputs a control signal of the fuel pump based on an operating state of the engine;
A motor drive signal for controlling the drive of the motor of the fuel pump is generated based on the control signal input from the first controller, and the energization to the motor of the fuel pump is controlled by the generated motor drive signal. And a controller,
The first controller sets a generation cycle of the motor drive signal by the second controller in accordance with the degree of change in the operating state of the engine, and includes the set generation cycle of the motor drive signal of the fuel pump. A fuel pump control device that outputs a control signal to the second controller.
燃料圧力を検出する燃料圧力検出手段と、を備え、
前記第1のコントローラは、前記目標燃圧と前記燃料圧力検出手段によって検出された燃料圧力との差に基づいて前記モータ駆動信号の生成周期を設定する、請求項1に記載の燃料ポンプの制御装置。 Target fuel pressure setting means for setting a target fuel pressure based on the operating state of the engine;
Fuel pressure detection means for detecting fuel pressure,
2. The fuel pump control device according to claim 1, wherein the first controller sets a generation period of the motor drive signal based on a difference between the target fuel pressure and a fuel pressure detected by the fuel pressure detection unit. .
前記エンジンの運転状態に基づいて、所定周期で前記モータへの通電を制御するモータコントローラと、
前記エンジンの運転状態の変化度合に応じて前記モータコントローラによる前記モータの制御周期を変更する制御周期変更部と、
を備える、車両用モータの制御装置。 A motor control device mounted on a vehicle together with an engine,
A motor controller that controls energization of the motor at a predetermined cycle based on the operating state of the engine;
A control cycle changing unit that changes the control cycle of the motor by the motor controller in accordance with the degree of change in the operating state of the engine;
A vehicle motor control apparatus comprising:
Priority Applications (1)
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JP2009071167A JP2010223098A (en) | 2009-03-24 | 2009-03-24 | Control device of fuel pump |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2015172359A (en) * | 2014-03-12 | 2015-10-01 | 株式会社デンソー | High-pressure pump controller |
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2009
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