JP3137007B2

JP3137007B2 - 内燃機関の燃料供給制御装置

Info

Publication number: JP3137007B2
Application number: JP08270498A
Authority: JP
Inventors: 誠人小木曽
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1996-10-14
Filing date: 1996-10-14
Publication date: 2001-02-19
Anticipated expiration: 2016-10-14
Also published as: JPH10122076A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、車載用内燃機関
の燃料供給制御装置に関し、特に複数の貯留室を含む燃
料タンクに貯留される燃料を同機関の運転状態に応じて
調整供給する上で好適な燃料供給制御構造の改良に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来から、後輪駆動式及び４輪駆動式の
車輌に搭載されるエンジンに燃料を供給制御するための
装置が種々提案されている。特開昭６２−２１４２６３
号公報はその一例を開示する。

【０００３】図９に示すように、この装置は基本的に、
エンジン６１に供給する燃料が貯留される燃料タンク６
２をはじめ、燃料ポンプ６３、ジェットポンプ６４、弁
装置６５、及び残量計６６を備えて構成される。

【０００４】上記燃料タンク６２は、ドライブシャフト
６７等との干渉を避けるために鞍型状をなし、凹部６８
において２分された第１及び第２の貯留室６９，７０を
有する。燃料ポンプ６３及びジェットポンプ６４は第１
の貯留室６９に配置される。また、戻し流路配管７１は
ジェットポンプ６４に連結されている。ジェットポンプ
６４にその一端が連結された副吸入流路配管７２は、そ
の他端が第２の貯留室７０内に配置されている。また、
残量計６６は第２の貯留室７０に設けられ、同貯留室７
０の燃料の液位、即ち燃料残量を検出する。そして、弁
装置６５はこの検出された燃料の液位に基づいて作動
し、戻し流路配管７１を開閉する。

【０００５】即ち、同装置において、第１の貯留室６９
内の燃料は、上記ポンプ６３が作動することにより吸引
及び吐出され、主吐出流路配管７３を通じてエンジン６
１へ供給される。ポンプ６３に供給されるバッテリ７４
の電圧が変更されることにより、同ポンプ６３の駆動力
が変更され、その結果、燃料圧力が調節される。

【０００６】ここで、残量計６６により第２の貯留室７
０内の燃料の液位が、同図９に付記するレベルＬ１とレ
ベルＬ２との間にあることが検出された場合、弁装置６
５が開弁して戻し流路配管７１へ燃料が流れる。そし
て、この配管７１に燃料が流れることにより、ジェット
ポンプ６４が作動する。この結果、第２の貯留室７０内
の燃料はジェットポンプ６４により吸引され、副吸入流
路配管７２を通じて第１の貯留室６９へ移送される。

【０００７】このように、複数の貯留室６９，７０を有
する鞍型状の燃料タンク６２にあっても、第１の貯留室
６９に設けられた只１つの燃料ポンプ６３を用いて、両
貯留室６９，７０内の燃料を全てエンジン６１へ供給す
ることができる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記公報記
載の装置では、ポンプ６３が配置されていない第２の貯
留室７０内の燃料の液位に基づきジェットポンプ６４を
作動させて燃料の移送を行っているため、ポンプ６３が
配置された第１の貯留室６９内の燃料の液位は反映され
ない。

【０００９】このため、例えば、車輌の旋回時等に第１
の貯留室６９内の燃料が偏り、ポンプ６３周辺の液位が
局所的に低くなるような状況にあっても、検出される液
位がレベルＬ１以上であれば第１の貯留室６９への燃料
の移送は行われず、この結果、一時的にエンジン６１に
は燃料が供給されない、いわゆるガス欠状態となるおそ
れがある。

【００１０】この発明はこうした事情に鑑みてなされた
ものであって、その目的は、上記燃料圧力の制御機能を
有する燃料供給制御装置にあって、燃料タンクが複数の
貯留室を備える場合であっても、内燃機関の運転状態に
拘わらず貯留室内の燃料を全て効率よく内燃機関へ供給
することのできる内燃機関の燃料供給制御装置を提供す
ることにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項１に記載の発明は、複数の貯留室からなる
タンクのうちの特定の１つの貯留室に配置されたポンプ
の駆動力を制御して内燃機関に供給する燃料圧力を同機
関の運転状態に応じて調整する燃料供給制御装置であっ
て、特定の貯留室においてポンプから吐出される燃料の
一部を同特定の貯留室へ還流する還流通路と、還流通路
に設けられ、同還流通路を流れる燃料の作用力に基づき
特定の貯留室以外の貯留室の中の燃料を特定の貯留室へ
移送する移送手段と、還流通路の移送手段上流に設けら
れ、内燃機関に供給される燃料圧力が所定値以上のとき
同還流通路を開放し、それ以外のとき同還流通路を閉塞
する開閉手段と、特定の貯留室内の燃料の液位を検出す
る液位検出手段と、液位検出手段により検出される液位
が所定値以下のとき、ポンプの駆動力を高めて同ポンプ
による燃料吐出量を増量補正する補正手段とを備えるこ
とを趣旨とする。

【００１２】即ち、同装置にあっては、複数の貯留室内
に燃料が貯留されている状態において、ポンプが作動す
ることにより、特定の貯留室内の燃料が内燃機関へ圧送
されて供給される。そして、その燃料圧力が内燃機関の
運転に応じた目標燃料圧力となるように、ポンプから吐
出される燃料量が調節される。

【００１３】ここで、燃料圧力が所定値未満である場
合、上記開閉手段は作動せず閉状態に維持され、還流通
路は閉ざされた状態に保たれる。この状態において、ポ
ンプにより吐出される燃料は全て内燃機関へ供給され
る。

【００１４】これに対して、燃料圧力が所定値以上であ
る場合、上記開閉手段が開作動し、還流通路は開かれ
る。この状態においては、ポンプにより吐出された燃料
の一部は還流通路へ供給され、その燃料が還流通路を流
れることにより生じる燃料の作用力、例えば負圧によっ
て、移送手段は特定の貯留室以外の貯留室内の燃料を特
定の貯留室へ移送する。そして、移送された燃料は前述
したように内燃機関へ供給される。

【００１５】一方、液位検出手段により検出される燃料
の液位が所定値以上である場合、特定の貯留室には充分
な量の燃料が貯留されているため、ポンプにより燃料は
内燃機関へ確実に供給される。

【００１６】他方、上記測定の貯留室に設けられた液位
検出手段によって検出される燃料の液位が所定値よりも
低い場合、補正手段は燃料圧力が所定値以上となるよう
にポンプの駆動力を高める。この結果、前述したように
開閉手段が開作動し、上述の態様で該特定の貯留室への
燃料の移送が行われる。このため、特定の貯留室内の燃
料量が増量され、内燃機関に対する円滑な燃料供給が保
証されるようになる。

【００１７】このように、同構成によれば、複数の貯留
室を含む燃料タンクが採用される場合であっても、只１
つのポンプを用いて貯留室内の燃料を全て効率よく内燃
機関へ供給することが可能となる。

【００１８】また、ポンプが配置される特定の貯留室の
燃料の液位に応じて燃料の移送が行われるため、内燃機
関が消費する燃料残量（液位）が直接反映されることと
なる。従って、車輌の旋回時に燃料が偏り、液位が局所
的に低くなるような状況であっても、特定の貯留室には
燃料不足が生じることなく、充分な燃料量が確保される
ようになる。

【００１９】請求項２に記載の発明では、液位検出手段
は、ポンプの燃料吸引ポート付近の液位を検出すること
を趣旨とする。この構成によれば、燃料の吸引を行う上
記吸引ポート付近の液位が液位検出手段により検出さ
れ、その液位が所定値以上であれば、ポンプによる燃料
の吸引が確実に行われることが判断される。これに対し
て、特定の貯留室内に充分な量の燃料が貯留されていて
も、燃料が偏った場合に、検出される液位が所定値より
も低くなるときには、ポンプに燃料の吸い込み不良が起
こるおそれがあることが判断される。そして、この場合
には、上記移送手段により、燃料の移送が行われる。従
って、検出される液位に基づき、燃料の移送を行うか否
かの判断を正確に行うことが可能となる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る内燃機関の燃
料供給制御装置を具体化した一実施形態を図１〜８を参
照して詳細に説明する。

【００２１】図１は、この実施形態の燃料供給制御装置
を示す概略構成図である。同図に示すように、この装置
において、燃料タンク１１は下端中央に凹部３２を有す
る鞍形状をなし、左右両側には凹部３２により互いに区
画された第１及び第２の貯留室１９，２０を備える。両
貯留室１９，２０は、凹部３２の上部において互いに連
通している。このタンク１１は凹部３２において、車輌
駆動系の構成部品やエンジン排気系の構成部品を跨ぐよ
うにして車両に取付けられる。タンク１１がこのような
形状をなしていることから、燃料の液位が凹部３２の上
部よりも低くなる場合には、燃料が第１の貯留室１９と
第２の貯留室２０とに分断される。

【００２２】また、第１の貯留室１９の中には同貯留室
１９よりも容積の小さいサブタンク１６が設けられてい
る。サブタンク１６の下端部には連通孔３５が形成さ
れ、燃料がサブタンク１６の外側と内側とを通過可能と
なっている。ここで、サブタンク１６はその容積が小さ
いため、同タンク１６の中に収容される燃料はその液面
の揺れが少なくなる。

【００２３】また、同装置において、燃料ポンプ１２、
燃料フィルタ２４、吐出された燃料の一部をタンク１１
に戻すためのリリーフ通路１３、リリーフ通路１３を開
閉するリリーフバルブ１４、リリーフ通路１３を流れる
燃料により負圧を生じるジェットポンプ１５及び燃料ラ
イン２２の一部はユニット化されており、それらはタン
ク１１の内部に装着されている。

【００２４】ポンプ１２は直流モータ（図示しない）
と、そのモータにより駆動される羽根車（インペラ：図
示しない）とを内蔵する。通電によりモータが駆動さ
れ、インペラが回転されることにより、ポンプ１２が作
動してタンク１１の中の燃料がストレーナ３９を介して
ポンプ１２に吸い上げられ、その吐出ポート２１から吐
出される。ポンプ１２から吐出される燃料量は、モータ
に供給される電圧のデューティー比、つまりはモータに
より駆動されるインペラの回転速度に基づいて決定され
る。ポンプ１２から吐出される燃料量により燃料圧力Ｐ
Ｆが決定される。

【００２５】このポンプ１２の吐出ポート２１には、燃
料フィルタ２４を介して燃料ライン２２が接続され、こ
の燃料ライン２２において、そのタンク１１内の一部に
は、上記吐出された燃料をサブタンク１６へ燃料を戻す
ためにリリーフ通路１３が設けられている。リリーフ通
路１３に設けられたリリーフバルブ１４は、弁体１７
と、同弁体１７を閉弁方向へ付勢するスプリング１８と
からなる。リリーフバルブ１４は燃料ライン２２を流れ
る燃料の圧力に応じて作動する。燃料圧力ＰＦが所定値
ＰＦ１よりも小さな状態では、スプリング１８の付勢力
により弁体１７は図面左方へ付勢され、リリーフバルブ
１４は閉弁する。この結果、リリーフ通路１３が閉ざさ
れる。これに対して、燃料圧力ＰＦが所定値ＰＦ１より
も大きな状態では、スプリング１８の付勢力に抗して弁
体１７が図面右方へ押圧され、リリーフバルブ１４は開
弁する。この結果、リリーフ通路１３が開かれる。この
ように、燃料圧力ＰＦに応じてリリーフバルブ１４が作
動することにより、リリーフ通路１３が開閉される。

【００２６】また、リリーフ通路１３において、上記リ
リーフバルブ１４の下流側に設けられたジェットポンプ
１５は、その下端に吐出ポート３３を有する。ジェット
ポンプ１５は流路断面積が他よりも小さなジェット部３
４を有する。タンク１１内において、リリーフ通路１３
を流れる燃料は、ジェットポンプ１５のジェット部３４
及び吐出ポート２１を介してサブタンク１６へ戻され
る。このとき、燃料がジェットポンプ１５を流れること
により、同ジェットポンプ１５のジェット部３４には負
圧が生じ、この負圧の吸引力により燃料の移送が行われ
る。

【００２７】一方、上記燃料ライン２２は、タンク１１
の上蓋２３を貫通してタンク１１の外へ延び、その先が
デリバリパイプ２５に接続される。デリバリパイプ２５
に設けられた複数のインジェクタ２６は、内燃機関（ガ
ソリンエンジン）２７の各気筒に対応して配設される。
各インジェクタ２６は電磁弁付きのノズルであり、通電
により開弁し、通電の遮断により閉弁する。即ち、同装
置にあっては、燃料ポンプ１２が作動することにより、
タンク１１の中の燃料が燃料ライン２２へ吐出され、こ
の吐出された燃料がフィルタ２４で異物が除去された
後、燃料ライン２２を通じてデリバリパイプ２５へ圧送
され、デリバリパイプ２５において各インジェクタ２６
へ分配される。このとき、ポンプ１２から吐出される燃
料量に応じてデリバリパイプ２５における燃料圧力ＰＦ
が調整される。分配された燃料は、各インジェクタ２６
の開弁時に、同インジェクタ２６から噴射されることに
より、対応する各気筒へ供給される。エンジン２７にあ
っては、これら各気筒に空気を導く吸気通路２８が設け
られており、この吸気通路２８内に設けられたスロット
ルバルブ２９の開度（スロットル開度）ＴＡがアクセル
ペダル（図示しない）の操作に基づき調整されることに
より、同吸気通路２８を通じてエンジン２７の各気筒へ
吸入される空気量（吸気量）が調整される。そして、各
気筒へ供給されたこれら燃料と空気との混合気が燃焼さ
れることにより、エンジン２７のクランクシャフト（図
示しない）が回転され、エンジン２７に動力が得られ
る。

【００２８】スロットルバルブ２９の近傍に設けられた
スロットルセンサ４５は、同バルブ２９の開度ＴＡを検
出し、その大きさに応じた信号を出力する。このセンサ
４５は周知のアイドルスイッチ（図示しない）を内蔵す
る。このスイッチは、バルブ２９が全閉となったときに
「オン」され、全閉であることを示すアイドル信号ＩＤ
Ｌを出力する。デリバリパイプ２５に設けられた燃圧セ
ンサ４６は、各インジェクタ２６へ圧送される燃料の圧
力、即ちデリバリパイプ２５の中の燃料圧力ＰＦを検出
し、その大きさに応じた信号を出力する。

【００２９】また、エンジン２７に設けられた回転速度
センサ４７はクランクシャフト（図示しない）の回転速
度、即ちエンジン回転速度ＮＥに相当する値を検出し、
その値の大きさに応じた信号を出力する。

【００３０】また、このセンサ４７は、クランクシャフ
トの回転位相に同期したかたちで所定角度毎にクランク
シャフトの回転を断続的に検出し、その検出結果をパル
ス信号として連続的に出力する。

【００３１】また、エンジン２７に設けられた水温セン
サ４８は、エンジン２７の内部を流れる冷却水の温度
（冷却水温度）ＴＨＷを検出し、その大きさに応じた信
号を出力する。

【００３２】また、吸気通路２８に設けられた吸気圧セ
ンサ４９は、同通路２８における吸気圧力ＰＭを検出
し、その大きさに応じた信号を出力する。また、燃料計
４４はポンプ１２のストレーナ３９上方に設けられ、第
１の貯留室１９内（正確にはサブタンク１６内）の燃料
の液位ＦＬ、即ち燃料残量を検出し、その大きさに応じ
た信号を出力する。同燃料計４４は、フロート３６を有
するアーム３７と、同アーム３７の角度に対応して電気
抵抗が変化する可変抵抗３８とを備える。フロート３６
はポンプ１２のストレーナ３９付近に配置されているた
め、燃料を吸引するストレーナ３９付近の液位が検出さ
れる。フロート３６は第１の貯留室１９内の燃料の液位
ＦＬに対応してその位置（高さ）が変動し、これに伴い
アーム３７の角度が変化する。そして、可変抵抗３８は
同アーム３７の角度に応じてその抵抗値が変わる。この
可変抵抗３８の抵抗値に基づき、第１の貯留室１９内の
燃料の液位ＦＬが検出される。これら各センサ４４〜４
９によってエンジン２７の運転状態が検出される。

【００３３】電子制御装置（ＥＣＵ）５０は、入力信号
処理回路、メモリ、演算回路及び出力信号処理回路等を
有して構成されている。ＥＣＵ５０には前述した各種セ
ンサ４４〜４９、インジェクタ２６、駆動回路４０及び
バッテリ４１が接続されている。ＥＣＵ５０は前述した
各種センサ４４〜４９から出力される信号を入力する。
ＥＣＵ５０はこれら入力信号に基づき、燃料噴射制御及
び燃料供給制御を実行するために、ポンプ１２、各イン
ジェクタ２６及び駆動回路４０を制御する。

【００３４】ここで、燃料噴射制御とは、エンジン２７
の運転状態に応じて各インジェクタ２６の開弁時間を制
御することにより、各インジェクタ２６から各気筒へ噴
射される燃料量を制御することである。

【００３５】また、燃料供給制御とは、エンジン２７の
運転状態に応じて駆動回路４０を制御し、ポンプ１２を
制御することにより、ポンプ１２から吐出される燃料量
を制御し、もって各インジェクタ２６へ供給される燃料
圧力ＰＦを調整することである。

【００３６】図２は燃料噴射制御の処理内容に関する
「燃料噴射制御ルーチン」を示すフローチャートであ
る。ＥＣＵ５０は、エンジン２７の運転時に本ルーチン
を所定期間毎に周期的に実行する。

【００３７】ステップ１００において、ＥＣＵ５０は各
種センサ４５，４７〜４９により検出されるエンジン２
７の運転状態を反映した各種パラメータＩＤＬ，ＮＥ，
ＴＨＷ，ＰＭに係る値を入力値として読み込む。

【００３８】ステップ１１０において、ＥＣＵ５０はエ
ンジン２７が減速運転状態にあるか否かを判断する。Ｅ
ＣＵ５０は、この判断をアイドル信号ＩＤＬに基づき行
う。ここで、スロットルバルブ２９が全閉状態となり、
エンジン２７が減速運転状態にある場合、ＥＣＵ５０は
処理をステップ１２０へ移行する。スロットルバルブ２
９が開かれ、エンジン２７が減速運転状態にない場合、
ＥＣＵ５０は処理をステップ１４０へ移行する。

【００３９】エンジン２７の減速運転時には、ステップ
１２０において、ＥＣＵ５０はエンジン２７の各気筒に
対する燃料噴射を強制的に中止するために、即ち燃料カ
ットを行うために、各インジェクタ２６を強制的に閉弁
する。

【００４０】ステップ１３０において、ＥＣＵ５０は、
燃料カットが実行されていることを示すために燃料カッ
トフラグＸＦＣを「１」に設定し、その後の処理を一旦
終了する。

【００４１】エンジン２７が減速運転状態にない場合、
ステップ１４０において、ＥＣＵ５０は、燃料カットが
実行されていないことを示すために燃料カットフラグＸ
ＦＣを「０」に設定する。

【００４２】ステップ１５０において、ＥＣＵ５０はエ
ンジン回転速度ＮＥ及び吸気圧力ＰＭの値に基づいて基
本噴射量ＴＡＵｂの値を算出する。この基本噴射量ＴＡ
Ｕｂは、時間を単位とする値である。ＥＣＵ５０はこの
基本噴射量ＴＡＵｂの値を、基本噴射量ＴＡＵｂ、エン
ジン回転速度ＮＥ及び吸気圧力ＰＭをパラメータとして
予め定められた関数データを参照して算出する。

【００４３】ステップ１６０において、ＥＣＵ５０は冷
却水温度ＴＨＷの値に基づいて温度補正係数ＫＴＨの値
を算出する。ＥＣＵ５０はこの温度補正係数ＫＴＨの値
を、温度補正係数ＫＴＨ及び冷却水温度ＴＨＷをパラメ
ータとして予め定められた関数データを参照して算出す
る。

【００４４】ステップ１７０において、ＥＣＵ５０は基
本噴射量ＴＡＵｂの値に温度補正係数ＫＴＨを乗算する
ことにより、最終的な燃料噴射量ＴＡＵの値を算出す
る。この燃料噴射量ＴＡＵは、時間を単位とする値であ
り、インジェクタ２６の開弁時間を決定する値である。

【００４５】ステップ１８０において、ＥＣＵ５０は、
各気筒毎に燃料を噴射すべきタイミングが到来したか否
かを判断する。ＥＣＵ５０は、この噴射タイミングの到
来を、エンジン回転速度ＮＥに係るパルス信号に基づい
て判断する。

【００４６】噴射タイミングが到来したとき、ステップ
１９０において、ＥＣＵ５０は算出された燃料噴射量Ｔ
ＡＵの値に基づき各インジェクタ２６を所要時間だけ開
弁することにより、燃料噴射を実行する。この処理を終
了した後、ＥＣＵ５０はその後の処理を一旦終了する。
即ち、この実施形態で、上記「燃料噴射制御ルーチン」
は、インジェクタ２６の開弁時間を制御するための手段
に相当する。

【００４７】図３は、燃料供給制御の処理内容に関する
「燃料供給制御ルーチン」を示すフローチャートであ
る。ＥＣＵ５０は、エンジン２７の運転時に本ルーチン
を所定期間毎に周期的に実行する。

【００４８】ステップ２００において、ＥＣＵ５０は各
種センサ４４，４６，４７，４９により検出される各種
パラメータＦＬ，ＰＦ，ＮＥ，ＰＭに係る値を入力値と
して読み込む。併せて、ＥＣＵ５０は、前述した「燃料
噴射制御ルーチン」において設定された燃料カットフラ
グＸＦＣの値を読み出す。

【００４９】ステップ２１０において、ＥＣＵ５０はエ
ンジン回転速度ＮＥ及び吸気圧力ＰＭの値に基づき、エ
ンジン２７にて要求される燃料量（要求燃料量）ＱＦを
算出する。ＥＣＵ５０はこの要求燃料量ＱＦを、要求燃
料量ＱＦ、エンジン回転速度ＮＥ及び吸気圧力ＰＭをパ
ラメータとして予め定められた関数データを参照して算
出する。

【００５０】ステップ２２０において、ＥＣＵ５０は燃
料カットフラグＸＦＣが「１」であるか否かを判断す
る。このフラグＸＦＣが「１」である場合、燃料カット
が行われており、エンジン２７が減速運転状態にあるこ
とからＥＣＵ５０は処理をステップ２２２へ移行する。
これに対して、フラグＸＦＣが「０」である場合、燃料
噴射が行われていることから、ＥＣＵ５０は処理をステ
ップ２３０へ移行する。

【００５１】ステップ２２２において、燃料カットが行
われてエンジン２７が減速運転状態にあることから、Ｅ
ＣＵ５０はポンプ１２を停止し、ポンプ１２による燃料
の吸引及び吐出を停止させる。

【００５２】ステップ２２０から移行してステップ２３
０において、ＥＣＵ５０は、燃料計４４により検出され
る液位ＦＬが所定値ＦＬ１よりも低いか否かを判断す
る。この所定値ＦＬ１は、ポンプ１２が燃料の吸い込み
不良を起こすおそれがあるか否かを判断するための基準
値である。液位ＦＬが所定値ＦＬ１以上である場合、第
１の貯留室１９内には充分な量の燃料が貯留されている
こととなり、ＥＣＵ５０はその後の処理をステップ２４
０へ移行する。これに対して、液位ＦＬが所定値ＦＬ１
よりも低い場合、第１の貯留室１９内に貯留される燃料
量が不足していることとなり、ＥＣＵ５０はその後の処
理をステップ２５０へ移行する。

【００５３】ステップ２３０から移行してステップ２４
０において、ＥＣＵ５０は関数データ（マップＡ）を用
いて要求燃料量ＱＦに基づき目標燃料圧力ＴＰＦを算出
する。マップＡは後述するように図４に示すグラフで表
される。

【００５４】一方、ステップ２３０から移行してステッ
プ２５０において、ＥＣＵ５０は関数データ（マップ
Ｂ）を用いて要求燃料量ＱＦに基づき目標燃料圧力ＴＰ
Ｆを算出する。後述するように、図６に示すマップＢは
図４のマップＡを目標燃料圧力ＴＰＦが増加する方向へ
シフト補正したグラフである。

【００５５】ステップ２６０において、ＥＣＵ５０は、
算出された目標燃料圧力ＴＰＦに基づき、ポンプ１２を
駆動するためのデューティー比ＤＴを算出する。このデ
ューティー比ＤＴは０〜１００％の値を取り得る。

【００５６】ステップ２７０において、ＥＣＵ５０は、
算出されたデューティー比ＤＴに基づきポンプ１２を駆
動する。このとき、デューティー比ＤＴが大きくなるに
従ってポンプ１２の駆動力は高まり、結果的に同ポンプ
１２が吐出する燃料量も増大するようになる。

【００５７】ステップ２８０において、ＥＣＵ５０は、
検出される実際の燃料圧力ＰＦの値が算出される目標燃
料圧力ＴＰＦと同じであるか否かを判断する。両者Ｐ
Ｆ，ＴＰＦが同じ場合、ＥＣＵ５０はその後の処理を一
旦終了する。両者ＰＦ，ＴＰＦが異なる場合、ＥＣＵ５
０は処理をステップ２９０へ移行する。

【００５８】ステップ２９０において、ＥＣＵ５０は実
際の燃料圧力ＰＦの値が目標燃料圧力ＴＰＦよりも大き
いか否かを判断する。燃料圧力ＰＦが目標燃料圧力ＴＰ
Ｆよりも小さい場合、ステップ３００において、ＥＣＵ
５０は駆動回路４０を制御してポンプ１２から吐出され
る燃料量を増大させる。その後、ＥＣＵ５０は処理をス
テップ２８０へ戻る。

【００５９】ステップ２９０において、燃料圧力ＰＦが
目標燃料圧力ＴＰＦよりも大きい場合、ステップ３１０
において、ＥＣＵ５０は駆動回路４０を制御してポンプ
１２から吐出される燃料量を低減させる。その後、ＥＣ
Ｕ５０は処理をステップ２８０へ戻る。即ち、ステップ
２８０〜３１０において、ＥＣＵ５０は実際の燃料圧力
ＰＦの値が算出された目標燃料圧力ＴＰＦと一致するよ
うにポンプ１２から吐出される燃料量を制御する。この
「燃料供給制御ルーチン」はエンジン２７の運転状態に
基づきポンプ１２を制御するための手段に相当する。

【００６０】ここで、上記目標燃料圧力ＴＰＦの算出態
様について説明する。同装置にあっては上述のように、
目標燃料圧力ＴＰＦを算出するに当たり、検出される液
位ＦＬに対応して異なる２つのマップＡ，Ｂが使用され
る。

【００６１】まず、液位ＦＬが所定値ＦＬ１以上である
場合、第１の貯留室１９内には充分な量の燃料が貯留さ
れていることから、ＥＣＵ５０は、図４に示すマップＡ
を用いて要求燃料量ＱＦに対応した目標燃料圧力ＴＰＦ
を算出する。この所定値ＦＬ１は、ポンプ１２が確実に
燃料を吸引及び吐出することができること、即ちエンジ
ン２７のあらゆる運転状態においてポンプ１２が吸い込
み不良を起こさないことを保証する基準値である。

【００６２】図４に示すように、マップＡは目標燃料圧
力ＴＰＦは要求燃料量ＱＦが所定値ＱＦ０未満では所定
値ＴＰＦ０で一定となり、所定値ＱＦ０以上では目標燃
料圧力ＴＰＦは要求燃料量ＱＦに比例している。

【００６３】また、要求燃料量ＱＦが所定値ＱＦ１であ
るとき、目標燃料圧力ＴＰＦは所定値ＴＰＦ１で一定に
保たれる。実際の燃料圧力ＰＦがこの所定値ＴＰＦ１と
なることにより、リリーフバルブ１４が開作動し、リリ
ーフ通路１３に燃料が流れるようになる。このとき、燃
料がジェットポンプ１５を流れることにより、同ジェッ
トポンプ１５のジェット部３４には前述したように負圧
が生じる。この負圧の吸引力により、第２の貯留室２０
内の燃料は連通路３１を介して吸引され、ジェットポン
プ１５の吐出ポート３３からサブタンク１６へ移送され
る。

【００６４】図５は、上記マップＡが選択された条件の
もとでの要求燃料流量ＱＦに対するジェットポンプ１５
の移送流量を示す。同図５において、破線で示される直
線はエンジン２７にて実際に消費される燃料量である。
エンジン２７の要求燃料量ＱＦが所定値ＱＦ１である時
には、燃料圧力ＴＰＦが上記所定値ＴＰＦ１となること
から、リリーフ通路１３が開かれて、図５に実践にて示
す態様で、ジェットポンプ１５による燃料の移送が行わ
れる。

【００６５】このように、エンジン２７の要求燃料量Ｑ
Ｆが所定値ＱＦ１よりも大きい状態では、サブタンク１
６内の燃料がエンジン２７で短期間に消費されるため、
上記ジェットポンプ１５によって、第２の貯留室２０内
の燃料をサブタンク１６へ移送し、サブタンク１６内の
燃料残量を増加させる。これにより、サブタンク１６内
には充分な量の燃料が貯留されることとなり、エンジン
２７に対して確実に燃料が供給される。

【００６６】これに対して、液位ＦＬが所定値ＦＬ１よ
りも低い場合には、第１の貯留室１９内に貯留される燃
料量が不足していることが考えられるため、ＥＣＵ５０
は図６に示すマップＢを用いて要求燃料量ＱＦに基づく
目標燃料圧力ＴＰＦを算出する。

【００６７】図６に示すように、マップＢは、例えばエ
ンジン２７のアイドリング時のように負荷が小さな状態
であっても、目標燃料圧力ＴＰＦの値は常に上記所定値
ＴＰＦ１よりも大きくなるように設定されている。この
ようにマップＢにあっては、目標燃料圧力ＴＰＦが図４
のマップＡよりも相対的に高く設定されているため、ポ
ンプ１２の駆動力は相対的に高められ、同ポンプ１２に
よる燃料吐出量も相対的に増量補正されることとなる。
そしてこの場合、エンジン２７の要求燃料量ＱＦに拘わ
らず、常にリリーフバルブ１４は開状態に保たれること
から、燃料がリリーフ通路１３へ供給され、ジェットポ
ンプ１５が作動される。

【００６８】その結果、図７に、先の図５との対応のも
とに要求燃料流量ＱＦに対する同ジェットポンプ１５の
移送流量を示すように、第２の貯留室２０内の燃料は、
常にサブタンク１６へ移送されることとなり、第１の貯
留室１９内の液位ＦＬは迅速に所定値ＦＬ１以上となっ
て充分な量の燃料が確保されるようになる。

【００６９】従って、車輌の旋回時等にタンク１１内の
燃料が偏り、局所的に液位ＦＬが所定値ＦＬ１よりも低
くなるような場合であっても、第２の貯留室２０内に燃
料が残ってさえいればその燃料が第１の貯留室１９へ移
送され、ポンプ１２が吸い込み不良等を起こすこともな
くなる。即ち、この場合も、エンジン２７に対して確実
に燃料を供給することができる。

【００７０】同装置にあってはこのように、燃料の移送
に際して第１の貯留室１９内の燃料の液位ＦＬ、即ちエ
ンジン２７が消費する側の貯留室の燃料残量（液位）が
直接反映されている。特に、燃料の吸引が行われるスト
レーナ３９付近の液位ＦＬを燃料計４４により検出して
いる。このため、確実に液位ＦＬの減少を判断でき、第
１の貯留室１９に充分な燃料量が確保されるように燃料
の移送を実行することができる。このため、エンジン２
７の運転状態に拘わらず第１の貯留室１９内に充分な量
の燃料を確保することができ、燃料不足を確実に防止す
ることができる。

【００７１】また、サブタンク１６の下部に形成された
連通孔３５は、小さな孔であり、燃料の通過性が低くな
っているため、サブタンク１６内の燃料が急激に減少す
る場合、サブタンク１６の内側と外側では液位ＦＬに差
が生じることがある。この実施形態では、サブタンク１
６内の燃料の液位ＦＬに基づいて、サブタンク１６への
燃料の移送を行っているため、そのような状態であって
もポンプ１２に燃料不足が生じることを防止することが
できる。

【００７２】また、燃料カット時には、ポンプ１２を停
止させる際のポンプ１２の応答遅れが原因となり、燃料
圧力ＰＦが高くなる傾向にある。即ち、インジェクタ２
６が強制的に閉弁された後であっても、ポンプ１２のイ
ンペラは即座に停止しないためである。ところが、この
実施形態では、燃料圧力ＰＦが上昇してもこの燃料圧力
ＰＦが所定値ＴＰＦ１となることにより、リリーフバル
ブ１４が作動してリリーフ通路１３が開かれる。従っ
て、燃料の一部がリリーフ通路１３へ流れることによ
り、燃料圧力ＰＦは所定値ＰＦ１に保たれ、燃料圧力Ｐ
Ｆの過剰な上昇が抑制される。

【００７３】また、この実施形態では、燃料カット中で
あっても、リリーフバルブ１４が開弁することにより、
燃料の流れ出る経路が形成され、ポンプ１２の駆動に基
づいて燃料圧力ＰＦを調節することができる。従って、
燃料カットの前後における空燃比を制御することがで
き、エミッションを低減することができるとともに、ド
ライバビリティを向上することができる。

【００７４】また、この実施形態において、燃料供給制
御に当たって、目標燃料圧力ＴＰＦは、エンジン回転速
度ＮＥ及び吸気圧力ＰＭの値に対応して図８の関数デー
タとしても表される。

【００７５】図８に示すように、上記関数データは２つ
のモード（ＬＯ，ＨＩ）に別れている。更に、ＬＯモー
ドでは、検出される液位ＦＬに対応した２つのモード
（ＬＯ１，ＬＯ２）に別れている。ＬＯ１及びＬＯ２モ
ードは共にエンジン２７の負荷が比較的小さい運転条件
において選択される。詳しくは、ＬＯ１モードは、検出
される液位ＦＬが所定値ＦＬ１以上であるときに選択さ
れ、このモードではリリーフバルブ１４を開作動させる
ための所定値ＴＰＦ１以下の目標燃料圧力ＴＰＦが設定
されている。ＬＯ２モードは、検出される液位ＦＬが所
定値ＦＬ１よりも低いときに選択され、このモードでは
リリーフバルブ１４を開作動させるための所定値ＴＰＦ
１よりも大きな目標燃料圧力ＴＰＦが設定されている。

【００７６】これに対して、ＨＩモードはエンジン２７
の負荷が比較的大きな運転条件において選択され、所定
値ＴＰＦ１以上の目標燃料圧力ＴＰＦが設定されてい
る。例えば、エンジン２７の始動時及び高負荷運転時に
はこのモードが選択される。

【００７７】以上のように、目標燃料圧力ＴＰＦが上記
３つの範囲を有するモードにおいて設定される。図６及
び図７には、目標燃料圧力ＴＰＦの各モードの範囲が示
されている。

【００７８】また、第１の貯留室１９内に充分な量の燃
料が貯留されている場合、エンジン２７のアイドリング
時にはＬＯ１モードとなり、燃料圧力ＰＦを低くしてい
るため、ポンプ１２の消費電力を低減することができる
とともに、ポンプ１２から発生する作動音を低減するこ
とができる。

【００７９】また、この実施形態では、リリーフバルブ
１４が閉ざされた状態では、ジェットポンプ１５が作動
せず、またタンク１１内へ戻される燃料もないため、タ
ンク１１内の燃料流騒音をほぼ「ゼロ」とすることがで
きる。

【００８０】また、この実施形態では、リリーフバルブ
１４は燃料圧力ＰＦが所定値ＰＦ１以上において開弁す
るとしたが、リリーフバルブ１４のスプリング１８の付
勢力を変えることにより、燃料圧力ＰＦの任意の値に対
応してリリーフバルブ１４を開弁させることができる。

【００８１】また、この実施形態では、図５及び図７に
示すように、同一のエンジン要求流量ＱＦにおいて、ジ
ェットポンプ１５により移送される燃料量は、エンジン
２７で消費される燃料量よりも常に多くなるように設定
されている。従って、エンジン２７の燃料消費量が比較
的多い運転状態であっても、常時サブタンク１６内には
燃料が確保されるようになっている。

【００８２】また、燃料カット中及びエンジン２７が消
費する燃料量が少ない時には、ポンプ１２が吐出する燃
料量が少ないため、燃料によるポンプ１２の冷却が不足
してポンプ１２は発熱する傾向にある。この実施形態で
は、このような場合には、ポンプ１２の駆動力を制御
し、一時的に燃料圧力ＰＦを所定値ＰＦ１よりも高くす
ることによって、ポンプ１２を冷却することができる。

【００８３】また、この実施形態では、ポンプ１２のイ
ンペラ（図示しない）の回転による摩擦に伴い微小なゴ
ミが生じ、そのゴミがポンプ１２に貯まることがある
が、ポンプ１２の吐出量を増大させることにより、その
ようなゴミをポンプ１２から吐出し、フィルタ２４にて
捕捉することができる。

【００８４】尚、この発明は次のような更に別の実施形
態に具体化することもできる。以下の各実施形態でも、
前記実施形態と同等の作用及び効果を得ることができ
る。（１）上記実施形態では、１つの燃料タンク１１が鞍形
であり、２つの貯留室１９，２０を含む。これに対し
て、互いに離間した複数の燃料タンクを使用してもよ
い。例えば、２つの燃料タンクが使用される場合、一方
の燃料タンクに燃料ポンプ及びジェットポンプを設ける
とともに、他方の燃料タンクにジェットポンプへ連通す
る連通路を開口する。

【００８５】

【発明の効果】請求項１に記載の発明によれば、車輌の
旋回時等に燃料が偏り、液位が局所的に低くなるような
状況であっても、ポンプが配設されている特定の貯留室
に充分な燃料量が確保されるよう他の貯留室から燃料の
移送が行われる。このため、複数の貯留室の燃料を全て
効率よく内燃機関に供給することができる。

【００８６】請求項２に記載の発明によれば、ポンプの
燃料吸引ポート付近の液位が検出され、その検出結果に
基づいて上述した燃料の移送が行われる。従って、燃料
の移送を行うか否かの判断をより正確に行うことができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】燃料供給制御装置の構成を示す構成図。

【図２】「燃料噴射制御ルーチン」を示すフローチャー
ト。

【図３】「燃料供給制御ルーチン」を示すフローチャー
ト。

【図４】要求燃料量及び目標燃料圧力の関係を示すグラ
フ。

【図５】要求燃料量及び移送流量の関係を示すグラフ。

【図６】要求燃料量及び目標燃料圧力の関係を示すグラ
フ。

【図７】要求燃料量及び移送流量の関係を示すグラフ。

【図８】回転速度、吸気圧力及び燃料圧力の関係を示す
関数データ。

【図９】従来の燃料供給制御装置の一例を示す構成図。

【符号の説明】

１１…燃料タンク、１２…燃料ポンプ、１３…リリーフ
通路、１４…リリーフバルブ、３４…ジェット部、１６
…サブタンク、２７…内燃機関としてのガソリンエンジ
ン、５０…電子制御装置（ＥＣＵ）。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩＦ０２Ｍ 55/00 Ｆ０２Ｍ 55/00 Ｂ (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F02M 37/08 F02M 37/00 301 F02M 37/00 331 F02M 37/04

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の貯留室からなるタンクのうちの特
定の１つの貯留室に配置されたポンプの駆動力を制御し
て内燃機関に供給する燃料圧力を同機関の運転状態に応
じて調整する燃料供給制御装置であって、前記特定の貯留室において前記ポンプから吐出される燃
料の一部を同特定の貯留室へ還流する還流通路と、前記還流通路に設けられ、同還流通路を流れる燃料の作
用力に基づき前記特定の貯留室以外の貯留室の中の燃料
を前記特定の貯留室へ移送する移送手段と、前記還流通路の前記移送手段上流に設けられ、前記内燃
機関に供給される燃料圧力が所定値以上のとき同還流通
路を開放し、それ以外のとき同還流通路を閉塞する開閉
手段と、前記特定の貯留室内の燃料の液位を検出する液位検出手
段と、前記液位検出手段により検出される液位が所定値以下の
とき、前記ポンプの駆動力を高めて同ポンプによる燃料
吐出量を増量補正する補正手段とを備えることを特徴と
する内燃機関の燃料供給制御装置。
【請求項２】請求項１に記載の燃料供給制御装置にお
いて、前記液位検出手段は、前記ポンプの燃料吸引ポー
ト付近の液位を検出することを特徴とする燃料供給制御
装置。