JP3058539B2 - 燃料ポンプ制御装置 - Google Patents
燃料ポンプ制御装置Info
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- JP3058539B2 JP3058539B2 JP5204133A JP20413393A JP3058539B2 JP 3058539 B2 JP3058539 B2 JP 3058539B2 JP 5204133 A JP5204133 A JP 5204133A JP 20413393 A JP20413393 A JP 20413393A JP 3058539 B2 JP3058539 B2 JP 3058539B2
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Description
ンジンへ燃料を供給するための燃料ポンプの制御装置に
関するものである。
公報に示された従来の燃料ポンプ制御装置の回路構成図
であり、1は車両の蓄電池、2はイグニションスイッ
チ、3はスターター、4は起動リレー、5はイグニショ
ンコイル、6はイグナイターでありトランジスタ7を内
蔵している。8は制御リレーで制御抵抗9と並列接続さ
れた接点8a、励磁コイル8bで構成されている。
トランジスタ10b、トランジスタ10cから構成さ
れ、11は燃料ポンプリレーで接点11a、励磁コイル
11bで構成されている。12は燃料ポンプである。
チ2をST位置まで回すと蓄電池1から起動リレー4の
励磁コイル4aへ電流が通電され、これにより接点4b
が閉路し、スターター3が起動する。この結果、周知の
態様によりイグナイター6のトランジスタ7がON−O
FFされ、イグニションコイル5は高電圧を発生し、エ
ンジン(図示しない)が回転する。この時、電子制御ユ
ニット10にはセルモータ信号、イグナイター信号が入
力されておりCPU10aにより演算が行われる。
は電子制御ユニット10内のトランジスタ10b、10
cが共に導通するようCPU10aによって制御され、
燃料ポンプ12には蓄電池1からイグニションスイッチ
2、接点8a、接点11aを介し電流が流れ、燃料ポン
プ12は蓄電池1の供給電圧(12V)で駆動される。
900rpm)においては、トランジスタ10bは非導
通、トランジスタ10cは導通になるようCPU10a
によって制御され、燃料ポンプ12には蓄電池1からイ
グニションスイッチ2、制御抵抗9、接点11aを介し
電流が流れ、燃料ポンプ12は蓄電池1の供給電圧から
制御抵抗9での低下電圧を差し引いた電圧(約8V)で
駆動される。
上)になるとCPU10aの作用により、トランジスタ
10bが導通し、スターター3の回転時と同様に燃料ポ
ンプ12は蓄電池1の供給電圧(12V)で駆動され
る。
図18であり、Aはイグナイター6のトランジスタ7の
ON−OFF電圧波形、Bはスターター3の駆動電圧波
形、Cは燃料ポンプモーターへの供給電圧波形である。
装置は以上のように構成されているので、アイドリング
時は制御抵抗9の電圧降下を利用してポンプへの供給電
圧を降下させているので制御抵抗内でのエネルギーロ
ス、発熱が生ずる等の問題があった。
ためになされたもので、制御抵抗を無くしてエネルギー
ロスと発熱の発生を防止し、また、燃料ポンプ始動時に
燃料ポンプの回転数を上昇し、燃料供給圧力の不足を生
じない燃料ポンプ制御装置を提供することを目的とす
る。
プ制御装置は、エンジンの点火信号またはエンジンの回
転数に応じて、スタータの回転時とエンジンのアイドリ
ング時に第1のモード信号を出力し、エンジンの高回転
時に第2のモード信号を出力するエンジン回転モード検
出手段、所定周期と所定デューティ比のパルス信号を出
力するパルス発生手段、上記第1と第2のモード信号と
上記パルス信号を入力信号とし、スタータ回転時とエン
ジンアイドリング時には上記所定周期と所定デューティ
比のパルス信号を出力すると共に、エンジン高回転時に
は連続信号を出力する論理回路、この論理回路の出力に
従って電動式燃料ポンプを通電制御するスイッチング素
子を備えたものである。
の回転数に応じて、エンジンのアイドリング時に第1の
モード信号を出力し、エンジンの高回転時に第2のモー
ド信号を出力するエンジン回転モード検出手段、所定周
期と所定デューティ比のパルス信号を出力するパルス発
生手段、上記第1と第2のモード信号、上記パルス信号
およびエンジンスタータへの印加電圧に対応した信号を
入力信号とし、エンジンアイドリング時には上記所定周
期と所定デューティ比のパルス信号を出力すると共に、
スタータ回転時とエンジン高回転時には連続信号を出力
する論理回路、この論理回路の出力に従って電動式燃料
ポンプを通電制御するスイッチング素子を備えたもので
ある。
の回転数に応じて、スタータ回転時に第1のモード信号
を出力し、エンジンのアイドリング時に第2のモード信
号を出力し、エンジンの高回転時に第3のモード信号を
出力するエンジン回転モード検出手段、所定周期と所定
デューティ比のパルス信号を出力するパルス発生手段、
上記第1・第2・第3のモード信号および上記パルス信
号を入力信号とし、エンジンアイドリング時には上記所
定周期と所定デューティ比のパルス信号を出力すると共
に、スタータ回転時とエンジン高回転時には連続信号を
出力する論理回路、この論理回路の出力に従って電動式
燃料ポンプを通電制御するスイッチング素子を備えたも
のである。
の回転数に応じたレベル信号を出力するエンジン回転レ
ベル検出手段、エンジンスタータへの印加電圧に対応し
たスタータ信号と上記レベル信号とが入力され、この入
力信号のレベルに従って電動式燃料ポンプを通電制御す
る制御素子を備えたものである。
ジンの点火信号またはエンジンの回転数に応じて、スタ
ータの回転時とエンジンのアイドリング時に出力される
第1のモード信号と、エンジンの高回転時に出力される
第2のモード信号と、パルス発生手段からの所定周期と
所定デューティ比のパルス信号とを論理回路に入力し
て、スタータ回転時とエンジンアイドリング時には上記
所定周期と所定デューティ比のパルス信号を出力すると
共に、エンジン高回転時には連続信号を出力して、この
出力に従ってスイッチング素子が電動式燃料ポンプを通
電制御する。
の回転数に応じて、エンジンのアイドリング時に出力さ
れる第1のモード信号と、エンジンの高回転時に出力さ
れる第2のモード信号と、パルス発生手段からの所定周
期と所定デューティ比のパルス信号と、エンジンスター
タへの印加電圧に対応した信号とを論理回路に入力し
て、エンジンアイドリング時には上記所定周期と所定デ
ューティ比のパルス信号を出力すると共に、スタータ回
転時とエンジン高回転時には連続信号を出力して、この
出力に従ってスイッチング素子が電動式燃料ポンプを通
電制御する。
の回転数に応じて、スタータ回転時に出力する第1のモ
ード信号と、エンジンのアイドリング時とこのアイドリ
ング時以上のエンジンの回転時に出力する第2のモード
信号と、エンジンの高回転時に出力する第3のモード信
号と、パルス発生手段からの所定周期と所定デューティ
比のパルス信号とを論理回路に入力して、エンジンアイ
ドリング時には上記所定周期と所定デューティ比のパル
ス信号を出力すると共に、スタータ回転時とエンジン高
回転時には連続信号を出力して、この出力に従ってスイ
ッチング素子が電動式燃料ポンプを通電制御する。
の回転数に応じたレベル信号と、エンジンスタータへの
印加電圧に対応したスタータ信号とを制御素子に入力
し、スタータ信号入力時とエンジン高回転時には上記制
御素子を高通電出力状態とし、エンジンアイドリング時
には上記制御素子を低通電出力状態として電動式燃料ポ
ンプを通電制御する。
する。図1において、1〜7および12は図17に示す
従来のものと同一のものである。20は20〜100K
Hzのパルスを発振するマルチバイブレータで、デュー
ティ比60〜70%の信号でダイオード21を通して出
力される。26は燃料ポンプ12をデューティ制御する
ために用いられた電界効果トランジスタである。28は
オペアンプ、抵抗器、コンデンサ、ダイオードからなる
ワンショットマルチバイブレータでエンジン回転時、イ
グナイター6のトランジスタ7がON信号を発生する
(電圧が0Vになる)度にダイオード27を通してトリ
ガーされワンショットの信号を発生し、この例ではパル
ス幅5〜10ms位の一定幅の信号である。29は抵抗
29a、コンデンサ29bからなる積分回路てある。
1、図2で説明する。イグニションスイッチ2を投入
(IG位置)するとA点の電圧は蓄電池1の電圧(12
V)となる。この時イグナイター6のトランジスタ7は
OFFになるように構成されている。このため、ワンシ
ョットマルチバイブレータ28の出力電圧(B点)及び
C点の電圧は0Vである。従って、第1のコンパレータ
22および第2のコンパレータ23は出力しない。
100KHzでデューティ比60〜70%パルスを図2
Dのように発振しているので、OR回路24の出力(E
点の電圧)はD点の出力と同一のデューティ比のパルス
が出力される。しかし、このパルス出力はAND回路2
5の第1のコンパレータ22の出力が「0」なので、出
力も「0」となる。従って、電界効果トランジスタ26
も導通せず、F点電圧は12Vで燃料ポンプ12は作動
しない。
回すと、蓄電池1から起動リレー4の励磁コイル4aへ
電流が通電され、これにより接点4bが閉路し、スター
ター3が起動する。この結果、イグナイター6のトラン
ジスタ7がON−OFFし、イグニションコイル5は高
電圧を発生しエンジンが回転する。このスターター3回
転時における各部の電圧波形は図2に示す通りで、トラ
ンジスタ7がONするとA点の電圧0Vになるため、ワ
ンショットマルチバイブレータ28は一定時間(約5〜
10ms)のパルス幅のパルスを発生する。このパルス
はトランジスタ7がONする度に発生し、このパルス電
圧は抵抗29a、コンデンサ29bからなる積分回路2
9で積分され1V以上の一定電圧となる。この電圧は第
1のコンパレータ22の負端子の電圧より高いため第1
のコンパレータ22が出力する。
第2のコンパレータ23が出力しないのでD点のパルス
出力がOR回路24を通り、E点のようなパルス電圧と
して出力される。AND回路25では第1のコンパレー
タ22の出力とE点のパルス出力とが入力されるので、
E点のパルス出力が出力される。即ち、D点に発生した
20〜100KHzのパルスが電界効果トランジスタ2
6のゲート電圧として印加される。この結果、電界効果
トランジスタ26は上記パルスでデューティ制御され、
F点の点線のように電圧が印加され、平均電圧8Vで燃
料ポンプ12は駆動される。
0〜900rpm)になると、イグナイター6のトラン
ジスタ7のON−OFF頻度が多くなるため、B点での
パルス発生数が多くなり、C点での積分された電圧は3
Vと高くなる。しかし、第2のコンパレータ23は5V
で出力するので、3Vでは出力されず、スターター回転
時の動作と同様に、燃料ポンプ12は60〜70%のデ
ューティ比で制御運転される。
パルス発生数は更に多くなり、C点の電位は上昇し5V
以上となる。従って、第2のコンパレータ23は出力
し、OR回路24のE点の出力は「1」を連続出力す
る。即ち、この出力はマルチバイブレータ20のパルス
信号の有無とは関係なく出力される。AND回路25の
入力は両者共「1」となるので出力も「1」となり、電
界効果トランジスタ26は連続ONとなる。この結果、
燃料ポンプ12は100%のデューティ比で運転され
る。
9の抵抗要素が無いので、無駄なエネルギーの消費が無
く発熱もしなくなる。又、回路に接点を有しないため、
接点の接触不良や溶着等もなく高い信頼性が得られる。
更に、スタータ回転時およびアイドリング(500〜9
00rpm)時においては、燃料ポンプへの供給電圧を
低く(約8V)するよう作用するため、燃料ポンプでの
消費電力が小さくなり、又、燃料ポンプモーター作動時
におけるモーター振動が小さくなるため、燃料ポンプ作
動音が低くなる。
なる論理回路は、必ずしもこの構成でなくてもよい。図
3はその一例を示し、図3aは図1の論理回路で、図3
bはその変形例である。これを論理式で示すと、図3a
は、 (a+c)(b+c)=ab+ac+bc+cc=a
(b+c)+c となり、右辺は図3bの出力になる。この式で、bcは
同時に「1」にならないので論理積は「0」となり、ま
た、cc=cとなる。
出力で第1のコンパレータの出力をインヒビットすれば
OR回路2個で構成できる。この場合、インヒビット回
路を設けてもよいが、第2のコンパレータの出力で第1
のコンパレータの負の端子にバイアスをかけるようにし
てもよい。例えば、第2のコンパレータの出力をダイオ
ードと抵抗を通して第1のコンパレータの負の端子にバ
イアスをかけるようにする。このように論理回路は種々
構成することができる。
ータを用いたが、AND回路25が1Vで動作し、OR
回路24が5Vで動作する論理回路を用いれば、コンパ
レータを無くすることもできる。
パルス発生手段(マルチバイブレータ20に相当)で所
定周波数・所定デューティ比のパルス信号を発生する。
102はエンジン回転モード検出手段で、レベル変換手
段103(ワンショットマルチバイブレータ28と積分
回路29に相当)と比較手段104(第1と第2のコン
パレータ22、23に相当)とからなり、エンジン点火
信号またはエンジン回転数に応じた信号を入力し、第1
のモードの信号、即ち、エンジン低回転時(スタータ回
転時およびエンジンアイドリング時)の信号と第2のモ
ード信号、即ち、エンジン高回転時の信号を出力する。
第2のモード信号の入力に応じてエンジン低回転時には
所定のデューティ比のパルス信号を出力し、エンジン高
回転時にはデューティ比100%の連続信号を出力す
る。スイッチング素子106はこの出力に従って燃料ポ
ンプ107を通電制御する。
段にエンジン回転数パルスをトリガ信号としたワンショ
ットマルチバイブレータとマルチバイブレータにより構
成されたものについて説明したが、上記信号だけでなく
スターター信号を併用した実施例を図5、図6で説明す
る。
イッチ2をSTに投入すると、G点の電圧は12Vとな
り、OR回路31は「1」を出力する。一方ワンショッ
トマルチバイブレータ28のパルス出力で積分回路29
に積分されたC点の電圧により第1のコンパレータ22
は出力し、AND回路25に「1」を与えるので、AN
D回路25は1×1の論理積となり「1」を出力する。
これにより電界効果トランジスタ26は完全導通状態に
なり、燃料ポンプ12は図6Fのように100%デュー
ティ比で運転される。
時は、実施例1と同様の動作になるので説明を省く。こ
の実施例2を実施例1と比較すると、スターター回転時
における燃料ポンプ12の吐出性能が良くなるため、エ
ンジンの始動性を向上させることが可能である。
形例を図7bに示す。これを論理回路で説明すると、図
7aは、 (a+c+d)(b+c)=(a+c)(b+c)+d
(b+c)=(a+c)(b+c)+db+dc=(a
+c)(b+c)+d となり、図7bの出力になる。この式で、右辺は実施例
1の出力(図3a)と同じで、この出力とdとを入力と
するOR回路を設ければよい。なお、db=dでよく、
dcは同時に「1」にならないのでdc=0となる。
は実施例1の回路(図3a)なので、図3bの論理回路
になり、従って、(a+c)(b+c)+d=a(b+
c)+c+dとなり、図8の論理回路でもよい。この論
理回路は図3bにdの入力を加えたものである。
R回路でよく構成するが、この場合は図9の論理回路と
すればNOR回路のみで構成できる。この論理式も図9
に示すようになる。
4の実施例1のブロック図と較べ、イグニションスイッ
チST信号が論理回路105に入力される。また、エン
ジン回転モード検出手段102の第1のモード信号はエ
ンジン低回転時(スタータ回転時およびエンジンアイド
リング時)に出力されるか、または、エンジンアイドリ
ング時のみに出力されるようにしている。また、論理回
路105の出力はエンジンアイドリング時が所定のデュ
ーティ比の出力で、スターター回転時およびエンジン高
回転時はデューティ100%の連続出力となる。
御を行うケースとして、イグニションスイッチ2のST
信号を使用しない実施例を図11、図12に示す。図に
おいて、第1、第2、第3のコンパレータ22、33、
34を設け、それぞれ1V、3V、5V以上の入力があ
ると出力されるようにしている。32はNOT回路で、
マルチバイブレータ20のパルス信号を反転するインバ
ータであり、この反転されたパルス信号はNAND回路
35の出力時に再度反転されるので、マルチバイブレー
タ20のデューティ比を持つパルス信号に復元される。
36はAND回路、37はOR回路である。
転時にはC点の出力が1Vで第1のコンパレータ22が
作動し、第1のモード信号Hを出力する。この出力はN
AND回路35の出力「1」と共にAND回路36に1
+1として入力され、「1」を出力し、OR回路37を
通って電界効果トランジスタ26を連続導通させて、燃
料ポンプ12は図12のF点の電圧のように12Vの電
圧で駆動される。
Vが出力されるので第1と第2のコンパレータ22、3
3が作動し、第1のモード信号Hと第2のモード信号J
を出力する。第2のモード信号JでNAND回路35は
マルチバイブレータ20と同じデューティ比のパルス信
号を出力する。AND回路36にはこのパルス信号と第
1のモード信号Hが入力されるので、AND回路36の
出力はこのパルス信号が出力され、OR回路37を通っ
て電界効果トランジスタ26を所定のデューティ比で導
通させ、図12のF点の電圧のように燃料ポンプ12を
駆動する。
力されるので第1、第2、第3の全てのコンパレータ2
2、33、34が作動し、第1、第2、第3のモード信
号H、J、Iが出力される。第3のモード信号IがOR
回路37に入力されるので、OR回路37の出力は
「1」となり電界効果トランジスタ26をデューティ比
100%で連続導通させ燃料ポンプ12は図12のF点
の電圧のように12Vで駆動される。
10の実施例2のブロック図と異なるところは、エンジ
ン回転モード検出手段102の出力が、第1、第2、第
3のモード信号を出力し、イグニションスイッチのST
信号を無くした点である。
デューティ制御をしたが、トランジスタを用いてアナロ
グ制御するようにしてもよい。この実施例4を図14、
図15に示す。図14において、41はパワートランジ
スタでイグニションスイッチのST信号(G)と積分回
路29からの出力(C)とが入力され、この入力信号レ
ベルに従って、燃料ポンプ12が通電制御される。
は、図15Gのような5V以上の電圧信号がパワートラ
ンジスタ41に入力され、このパワートランジスタ41
は高レベルで導通し、燃料ポンプ12はFのように12
Vで駆動される。エンジンアイドリング時は、C点の信
号が3Vになりパワートランジスタ41は低レベルで導
通し、燃料ポンプ12はFのように8Vで駆動される。
エンジン高回転時は、C点の信号が5Vになりパワート
ランジスタ41は高レベルで導通し、燃料ポンプ12は
Fのように12Vで駆動される。
15cのように段階的に出力レベルが変化するので、実
施例1〜3のようなコンパレータ(比較手段)を挿入し
てより動作の安定化を図ってもよい。また、反対に実施
例1〜3において、コンパレータ(比較手段)を無くし
ても、図15cのように段階的に出力レベルが変化する
ので、論理回路を駆動することもできる。
ンジン回転レベル検出手段201の比較手段203は、
上記説明してように付け加えてもよい。制御素子204
はパワートランジスタ41等の入力レベルに応じて出力
するものであればよい。
ポンプ駆動回路に制御抵抗を無くしたので、制御抵抗内
のエネルギーロスと発熱の発生を無くする効果がある。
モードに応じたデューティ比により燃料ポンプを制御す
る制御装置としたので、アイドリング時は低電圧作動、
スターター回転時と高回転時はフルパワー作動をするよ
うにし、燃料供給圧力がエンジン始動時に不足しない効
果がある。
ンの回転数に応じた信号をトランジスタ等の制御素子に
入力して、この入力レベルに応じた出力で燃料ポンプを
駆動するようにしたので、制御抵抗が無く制御抵抗内の
エネルギーロスと発熱の発生を無くする効果がある。
の電気回路図である。
である。
のブロック図である。
の電気回路図である。
である。
である。
である。
置のブロック図である。
置の電気回路図である。
置のブロック図である。
置の電気回路図である。
置のブロック図である。
る。
ャートである。
Claims (4)
- 【請求項1】 エンジンの点火信号またはエンジンの回
転数に応じて、スタータの回転時とエンジンのアイドリ
ング時に第1のモード信号を出力し、エンジンの高回転
時に第2のモード信号を出力するエンジン回転モード検
出手段、所定周期と所定デューティ比のパルス信号を出
力するパルス発生手段、上記第1と第2のモード信号と
上記パルス信号を入力信号とし、スタータ回転時とエン
ジンアイドリング時には上記所定周期と所定デューティ
比のパルス信号を出力すると共に、エンジン高回転時に
は連続信号を出力する論理回路、この論理回路の出力に
従って電動式燃料ポンプを通電制御するスイッチング素
子を備えたことを特徴とする燃料ポンプ制御装置。 - 【請求項2】 エンジンの点火信号またはエンジンの回
転数に応じて、エンジンのアイドリング時に第1のモー
ド信号を出力し、エンジンの高回転時に第2のモード信
号を出力するエンジン回転モード検出手段、所定周期と
所定デューティ比のパルス信号を出力するパルス発生手
段、上記第1と第2のモード信号、上記パルス信号およ
びエンジンスタータへの印加電圧に対応した信号を入力
信号とし、エンジンアイドリング時には上記所定周期と
所定デューティ比のパルス信号を出力すると共に、スタ
ータ回転時とエンジン高回転時には連続信号を出力する
論理回路、この論理回路の出力に従って電動式燃料ポン
プを通電制御するスイッチング素子を備えたことを特徴
とする燃料ポンプ制御装置。 - 【請求項3】 エンジンの点火信号またはエンジンの回
転数に応じて、スタータ回転時に第1のモード信号を出
力し、エンジンのアイドリング時に第2のモード信号を
出力し、エンジンの高回転時に第3のモード信号を出力
するエンジン回転モード検出手段、所定周期と所定デュ
ーティ比のパルス信号を出力するパルス発生手段、上記
第1・第2・第3のモード信号および上記パルス信号を
入力信号とし、エンジンアイドリング時には上記所定周
期と所定デューティ比のパルス信号を出力すると共に、
スタータ回転時とエンジン高回転時には連続信号を出力
する論理回路、この論理回路の出力に従って電動式燃料
ポンプを通電制御するスイッチング素子を備えたことを
特徴とする燃料ポンプ制御装置。 - 【請求項4】 エンジンの点火信号またはエンジンの回
転数に応じたレベル信号を出力するエンジン回転レベル
検出手段、エンジンスタータへの印加電圧に対応したス
タータ信号と上記レベル信号とが入力され、この入力信
号のレベルに従って電動式燃料ポンプを通電制御する制
御素子を備え、スタータ信号入力時とエンジン高回転時
には上記制御素子を高通電出力状態とし、エンジンアイ
ドリング時には上記制御素子を低通電出力状態として上
記電動式燃料ポンプを制御するようにしたことを特徴と
する燃料ポンプ制御装置。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP5204133A JP3058539B2 (ja) | 1993-08-18 | 1993-08-18 | 燃料ポンプ制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP5204133A JP3058539B2 (ja) | 1993-08-18 | 1993-08-18 | 燃料ポンプ制御装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH0754725A JPH0754725A (ja) | 1995-02-28 |
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JP5204133A Expired - Fee Related JP3058539B2 (ja) | 1993-08-18 | 1993-08-18 | 燃料ポンプ制御装置 |
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JP5044458B2 (ja) | 2008-03-19 | 2012-10-10 | 株式会社ニッキ | 液化燃料エンジンにおける燃料圧力制御法 |
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