JP5831765B2 - 燃料供給装置 - Google Patents

燃料供給装置 Download PDF

Info

Publication number
JP5831765B2
JP5831765B2 JP2013165090A JP2013165090A JP5831765B2 JP 5831765 B2 JP5831765 B2 JP 5831765B2 JP 2013165090 A JP2013165090 A JP 2013165090A JP 2013165090 A JP2013165090 A JP 2013165090A JP 5831765 B2 JP5831765 B2 JP 5831765B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
motor
current
voltage
fuel
change point
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2013165090A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2014098383A (ja
Inventor
秀之 森
秀之 森
信行 佐竹
信行 佐竹
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Corp
Original Assignee
Denso Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Denso Corp filed Critical Denso Corp
Priority to JP2013165090A priority Critical patent/JP5831765B2/ja
Priority to US14/434,838 priority patent/US9732694B2/en
Priority to DE112013005000.5T priority patent/DE112013005000T5/de
Priority to CN201380053876.6A priority patent/CN104781541B/zh
Priority to PCT/JP2013/006004 priority patent/WO2014061233A1/ja
Publication of JP2014098383A publication Critical patent/JP2014098383A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5831765B2 publication Critical patent/JP5831765B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/30Controlling fuel injection
    • F02D41/3082Control of electrical fuel pumps
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D33/00Controlling delivery of fuel or combustion-air, not otherwise provided for
    • F02D33/003Controlling the feeding of liquid fuel from storage containers to carburettors or fuel-injection apparatus ; Failure or leakage prevention; Diagnosis or detection of failure; Arrangement of sensors in the fuel system; Electric wiring; Electrostatic discharge
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/20Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/24Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
    • F02D41/2406Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using essentially read only memories
    • F02D41/2425Particular ways of programming the data
    • F02D41/2429Methods of calibrating or learning
    • F02D41/2451Methods of calibrating or learning characterised by what is learned or calibrated
    • F02D41/2464Characteristics of actuators
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M37/00Apparatus or systems for feeding liquid fuel from storage containers to carburettors or fuel-injection apparatus; Arrangements for purifying liquid fuel specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M37/0047Layout or arrangement of systems for feeding fuel
    • F02M37/0052Details on the fuel return circuit; Arrangement of pressure regulators
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M37/00Apparatus or systems for feeding liquid fuel from storage containers to carburettors or fuel-injection apparatus; Arrangements for purifying liquid fuel specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M37/04Feeding by means of driven pumps
    • F02M37/08Feeding by means of driven pumps electrically driven
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/20Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils
    • F02D2041/202Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils characterised by the control of the circuit
    • F02D2041/2051Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils characterised by the control of the circuit using voltage control
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2250/00Engine control related to specific problems or objectives
    • F02D2250/31Control of the fuel pressure
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M37/00Apparatus or systems for feeding liquid fuel from storage containers to carburettors or fuel-injection apparatus; Arrangements for purifying liquid fuel specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M37/04Feeding by means of driven pumps
    • F02M37/08Feeding by means of driven pumps electrically driven
    • F02M37/10Feeding by means of driven pumps electrically driven submerged in fuel, e.g. in reservoir
    • F02M37/106Feeding by means of driven pumps electrically driven submerged in fuel, e.g. in reservoir the pump being installed in a sub-tank
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M69/00Low-pressure fuel-injection apparatus ; Apparatus with both continuous and intermittent injection; Apparatus injecting different types of fuel

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Description

本発明は、燃料タンクの燃料をエンジンに供給する燃料供給装置に関する。
従来、燃料タンクから燃料ポンプによって汲み上げた燃料を燃料通路を通じてエンジンに供給する燃料供給装置が知られている。燃料供給装置は、電子制御装置(ECU)に記憶された情報に基づき、エンジンに要求される燃料圧力に応じた電圧を燃料ポンプを駆動するモータに供給している。
特許文献1に記載の燃料供給装置は、燃料レールに蓄圧された燃料の圧力を検出する燃圧センサを備えている。ECUは、燃圧センサが検出した燃料圧力とエンジンに要求される燃料圧力とが同じになるように、燃料ポンプのモータに供給する電圧をフィードバック制御している。
米国特許第5411002号明細書
しかしながら、特許文献1に記載の燃料供給装置では、燃圧センサを備えることで部品点数が増加し、燃料供給装置の製造コストが高くなる。しかし、仮に、特許文献1に記載の燃料供給装置から燃圧センサを廃止すれば、モータに供給する電圧をフィードバック制御することができなくなる。そのため、エンジンに要求される燃料圧力とモータに供給する電圧との関係が経年変化により変化した場合、燃料レールに蓄圧される燃料圧力と、エンジンに要求される燃料圧力とが異なるものとなるおそれがある。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、燃圧センサを備えることなく、経年変化に応じた燃料ポンプの流量制御が可能な燃料供給装置を提供することを目的とする。
請求項1に係る発明は、燃料通路にバルブを備えた燃料供給装置において、燃料ポンプのモータに供給する電圧、電流またはモータ回転数の特性が変化する変化点を用いて、記憶手段に記憶されたモータ供給電圧、電流またはモータ回転数を補正することを特徴とする。
燃料供給装置は、燃料通路に備えたバルブが開弁すると、燃料ポンプのモータの負荷が変わることで、燃料ポンプのモータに供給する電圧、電流及びモータ回転数のうちのいずれか2つの関係が変化する変化点が現れる。
算出手段は、バルブ開弁圧に対応したエンジンの要求燃料圧力において記憶手段に記憶された電圧、電流またはモータ回転数と、検出手段によって検出されたバルブ開弁時の電圧、電流またはモータ回転数との差分を算出する。そして、補正手段は、算出手段の算出した差分に基づき、記憶手段に記憶された電圧、電流またはモータ回転数を補正する。
これにより、記憶手段に記憶されたエンジンの要求燃料圧力および流量と、モータに供給する電圧、電流またはモータ回転数との関係が、現状の燃料供給装置に見合ったものに更新される。そのため、燃料供給装置は、燃圧センサを備えることなく、経年変化に対応し、エンジンの要求する燃料圧力および流量に対応した正確なモータ制御が可能になる。したがって、燃圧センサの廃止により製造コストを低減すると共に、経年変化に対応した燃料ポンプの流量制御をすることができる。
なお、請求項1に係る発明においてバルブの個数に限定はなく、バルブは1個であっても複数個であってもよい。
本発明の第1実施形態による燃料供給装置の構成図である。 本発明の第1実施形態による燃料供給装置の部分構成図である。 ECUに記憶された燃圧Pと流量Qと電圧Vとの関係を示すマップである。 燃料ポンプのモータに供給する電圧Vと電流Iとの特性を示すグラフである。 補正後の燃圧Pと流量Qと電圧Vとの関係を示すマップである。 電流値or回転数学習及びマップ補正処理のフローチャートである。 電流値or回転数学習のフローチャートである。 マップ補正処理のフローチャートである。 ポンプ連続駆動時の時間と電圧の関係を示すグラフである。 ポンプ連続駆動時の電流の微分係数を示すグラフである。 本発明の第2実施形態による燃料供給装置において、燃料ポンプのモータに供給する電圧Vとモータ回転数Nとの特性を示すグラフである。 電流値or回転数学習のフローチャートである。 マップ補正処理のフローチャートである。 ポンプ連続駆動時のモータ回転数の微分係数を示すグラフである。 本発明の第3実施形態による燃料供給装置において、ECUに記憶された燃圧Pと流量Qと電流Iとの関係を示すマップである。 燃料ポンプのモータに供給する電流Iとモータ回転数との特性を示すグラフである。 電流値or回転数学習のフローチャートである。 マップ補正処理のフローチャートである。 ポンプ連続駆動時の時間と電流の関係を示すグラフである。 ポンプ連続駆動時のモータ回転数の微分係数を示すグラフである。 本発明の第4実施形態による燃料供給装置において、ECUに記憶された燃圧Pと流量Qとモータ回転数Nとの関係を示すマップである。 本発明の第5実施形態による燃料供給装置の部分構成図である。 電流値or回転数学習のフローチャートである。 本発明の第6実施形態による燃料供給装置において、燃料ポンプのモータに電源供給を開始したときの特性を示すグラフである。 (A)はポンプ連続駆動時における電流の特性を示すグラフであり、(B)はその際の電流の微分係数を示すグラフであり、(C)はその際の電流の2回微分係数を示すグラフである。 電流値or回転数学習、及びマップ補正処理のフローチャートである。 電流値or回転数学習のフローチャートである。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
(第1実施形態)
本発明の第1実施形態を図1〜図10に示す。本実施形態による燃料供給装置1は、燃料タンク2の燃料を燃料ポンプ3によって汲み上げ、燃料通路4を通じてエンジン5に供給するものである。
図1に示すように、燃料ポンプ3は、燃料タンク2の内側に設けられた有底筒状のサブタンク6の内側に設けられている。燃料ポンプ3は、モータ7と共に回転するインペラ8により、サブタンク6内の燃料をサクションフィルタ9を通じて汲み上げる。
燃料ポンプ3から吐出された燃料は、燃料通路4を通じてエンジン5の燃料レール10に蓄圧される。燃料通路4には、高圧フィルタ11、チェックバルブ12、第1バルブとしてのレギュレータバルブ13、および第2バルブとしてのリリーフバルブ14などが設けられている。
高圧フィルタ11は、燃料ポンプ3から吐出された燃料に含まれる細かい異物を捕集する。
チェックバルブ12は、燃料通路4の燃料が燃料レール側から燃料ポンプ側へ逆流することを防いでいる。燃料レール10に貯留された燃料は、インジェクタ15からエンジン5の気筒に噴射供給される。
レギュレータバルブ13は、高圧フィルタ11とチェックバルブ12との間に設けられる。レギュレータバルブ13は、燃料通路4を流れる燃料の圧力が、レギュレータバルブ13に設定された例えばP1(kPa)の開弁圧になると開弁し、燃料通路4の燃料をジェットポンプ16からサブタンク6内に戻す。
ジェットポンプ16は、サブタンク6の開口に設けられ、レギュレータバルブ13から排出された燃料を開口からサブタンク6内に噴射供給する。ジェットポンプ16は、特許請求の範囲に記載の「オリフィス」に相当する。ジェットポンプ16から噴射された燃料の負圧によって、燃料タンク2の燃料は開口からサブタンク6内に流入する。レギュレータバルブ13から排出される燃料の流量が所定量よりも大きくなると、ジェットポンプ16は噴射流量の規制を開始する。その時の燃料圧力は、例えばP2(kPa)である。
なお、仮に、燃料タンク2が2つの燃料室に区画されたいわゆる鞍型のものである場合、ジェットポンプ16は、その一方の燃料室から他方の燃料室へ燃料を移送することに用いても良い。
リリーフバルブ14は、チェックバルブ12と燃料レール10との間に設けられる。リリーフバルブ14は、燃料通路4を流れる燃料の圧力が、リリーフバルブ14に設定された例えばP5(kPa)の開弁圧になると開弁し、燃料通路4の燃料を燃料タンク2に戻す。すなわち、リリーフバルブ14の開弁圧は、チェックバルブ12の開弁圧よりも高く設定されている。
電子制御装置(ECU)17は、CPU、RAM、ROMなどから構成されるコンピュータを有する。図2では、ECU17の内部構成を記憶手段18、検出手段19、算出手段20、補正手段21として模式的に示している。
図3に示すように、ECU17の記憶手段18には、エンジン5に要求される流量Q(L/h)及び燃料圧力P(kPa)と、モータ7に供給する電圧Vとの関係がマップとして記憶されている。
図2に示すように、コントローラ22は、記憶手段18に記憶されたマップに基づき、エンジン5が要求する流量Q及び燃料圧力Pに対応する電圧Vをモータ7に供給する。この電圧Vに対応する電流Iは一義的に定まる。図1では、コントローラ22からモータ7に供給するパルス電流及び電圧を符号Pで模式的に示している。
図2に示すように、電流センサ23は、コントローラ22からモータ7に供給された電流を検出する。回転数センサ24は、モータ7の回転数を検出する。電流センサ23が検出した電流値と、回転数センサ24によって検出された回転数は、ECU17に伝送される。
エンジン5に要求される流量Qが一定(例えばQ=0L/h)のときに、モータ7に印加する電圧V(V)と電流I(A)との関係を、図4に四角のドット及びそれらを結ぶ実線Eで示す。
モータ7に印加する電圧Vを次第に高くしてゆくと、所定の電圧V1、V2、V5において、電圧Vと電流Iとの特性が変化する。
すなわち、レギュレータバルブ13の開弁時、ジェットポンプ16の流量規制開始時、及びリリーフバルブ14の開弁時においては、燃料通路4の流体抵抗が変わるので、モータ7の負荷が変化する。そのため、電圧Vと電流Iとの特性に変化が現れる。
第1実施形態では、レギュレータバルブ13の開弁時に電圧Vと電流Iとの特性が変化する点を第1変化点C1と称する。ジェットポンプ16の流量規制開始時に電圧Vと電流Iとの特性が変化する点を第2変化点C2と称する。リリーフバルブ14の開弁時に電圧Vと電流Iとの特性が変化する点を第3変化点C3と称する。
ここで、図4の実線Dに示すように、燃料供給装置1を使用し続けると、経年変化により、モータ7に印加する電圧に対し燃料ポンプ3が吐出する燃料が低減することがある。この場合であっても、レギュレータバルブ13の開弁時、ジェットポンプ16の流量規制開始時、及びリリーフバルブ14の開弁時においては、モータ7の負荷が変化する。そのため、経年変化前とは異なる所定の電圧V26、V27、V28において、電圧Vと電流Iとの特性が変化する第1変化点C1´、第2変化点C2´、第3変化点C3´が現れる。
第1実施形態の燃料供給装置1は、電圧Vと電流Iとの特性が変化する変化点を使用して経年変化に対応した燃料ポンプ3の流量制御をするものである。
第1実施形態の燃料供給装置1における「電流値or回転数学習」及び「マップ補正処理」について、図6〜図8のフローチャート、並びに図9及び図10のグラフを参照して説明する。
図6に示すように、燃料供給装置1は、例えばエンジン5に要求される流量Qが0で一定のとき、「電流値or回転数学習」及び「マップ補正処理」を実行する。この処理は、例えば車両が1トリップした際に実行される。
ステップ1で、ECU17は、既に「電流値or回転数学習」を実施済みか否かを判定する。この学習を既に実施済みのときは処理を終了する。学習を実施していないとき、処理はステップ2へ移行する。
ステップ2では、燃料カット、即ちエンジン5への燃料供給が遮断されているか否かを判定する。燃料カットされている場合、エンジン5に要求される流量Qが0であるので、処理はステップ4の「電流値or回転数学習」及びステップ5の「マップ補正処理」を実行する。燃料カットされていない場合、処理はステップ3に移行する。
ステップ3では、エンジン5の運転が停止しているか否かを判定する。エンジン5が停止している場合、エンジン5に要求される流量Qが0であるので、処理はステップ4及びステップ5を実行する。エンジン5が停止していない場合、処理は終了する。
燃料供給装置1の行う「電流値or回転数学習」について、図7を参照して説明する。
「電流値or回転数学習」では、ECU17が燃料ポンプ3を「連続駆動」する。ここで、連続駆動とは、図9に示すように、モータ7に供給する電圧を一定時間連続して一定の割合で上げてゆき、燃料ポンプ3を駆動することをいう。
ステップ10で、検出手段19は、電流センサ23の出力により、燃料ポンプ3を「連続駆動」したときの電流Iを取得する。
次に、ステップ11で、検出手段19は、電流Iの時間的な変化速度、即ち電流Iの時間tに対する微分係数を演算する。このときの微分係数を図10に示す。時刻t0からt1で微分係数は閾値Sよりも大きく、時刻t1からt2で微分係数は閾値Sよりも小さい。
ステップ12で微分係数が閾値Sよりも小さくなるか否かを判定する。「連続駆動」の開始から最初に微分係数が閾値Sよりも小さくなった時刻t1は、レギュレータバルブ13の開弁による第1変化点C1´が現れたときを意味する。
ステップ12で微分係数が閾値Sよりも小さくなることが判定されると、ステップ13に移行する。
ステップ13で、その時刻t1でモータ7に印加した電圧V26と、その時の電流センサ23の出力による電流Iを学習する。この電圧V26と電流Iは、レギュレータバルブ13の開弁時にコントローラ22がモータ7に供給したものである。
ステップ14で、検出手段19は、ステップ10、11と同様の処理を行う。
ステップ15で微分係数が閾値Sよりも大きくなるか否かを判定する。時刻t1以降に微分係数が閾値Sよりも大きくなった時刻t2は、ジェットポンプ16の流量規制開始による第2変化点C2´が現れたときを意味する。
ステップ15で、微分係数が閾値Sよりも大きくなることが判定されると、ステップ16に移行する。
ステップ16で、その時刻t2でモータ7に印加した電圧V27と、その時の電流センサ23の出力による電流Iを学習する。この電圧V27と電流Iは、ジェットポンプ16の流量規制開始時にコントローラ22がモータ7に供給したものである。
ステップ17で、検出手段19は、ステップ10、11と同様の処理を行う。
ステップ18で微分係数が閾値Sよりも小さくなるか否かを判定する。時刻t2以降に微分係数が閾値Sよりも小さくなった時刻t5は、リリーフバルブ14の開弁による第3変化点C3´が現れたときを意味する。
ステップ18で、微分係数が閾値Sよりも小さくなることが判定されると、ステップ19に移行する。
ステップ19で、その時刻t5でモータ7に印加した電圧V28と、その時の電流センサ23の出力による電流Iを学習する。この電圧V28と電流Iは、リリーフバルブの開弁時にコントローラ22がモータ7に供給したものである。
続いて燃料供給装置1の行う「マップ補正処理」について、図8を参照して説明する。
ステップ21では、算出手段20は、「電流値or回転数学習」開始以前に記憶手段18のマップに記憶された第1変化点C1の電圧V1及び電流Iと、ステップ13で学習した第1変化点C1´の電圧V26及び電流Iとの差分を算出する。この差分を差分Xと称する。
ステップ22では、「電流値or回転数学習」開始以前に記憶手段18のマップに記憶された第2変化点C2の電圧V2及び電流Iと、ステップ16で学習した第2変化点C2´の電圧V27及び電流Iとの差分を算出する。この差分を差分Yと称する。
ステップ23では、「電流値or回転数学習」開始以前に記憶手段18のマップに記憶された第3変化点C3の電圧V5及び電流Iと、ステップ19で学習した第3変化点C3´の電圧V28及び電流Iとの差分を算出する。この差分を差分Zと称する。
次にステップ24では、補正手段21は、差分X、Y、Zを使用し、図4の実線Dに示すように、電圧Vと電流Iとの特性を線形補正する。すなわち、実線Dは、第1変化点C1´、第2変化点C2´、第3変化点C3´を直線で結んだものである。なお、第1変化点C1´よりも低い電圧に関しては、マップに記憶された電圧に差分Xを加える。第3変化点C3´よりも高い電圧に関しては、マップに記憶された電圧に差分Zを加える。
ステップ25では、ステップ24の線形補正に基づき、図5に示すように、記憶手段18に記憶されたマップについて、モータ7に供給する電圧Vを書き換える。第1変化点C1´〜第2変化点C2´、及び第2変化点C2´〜第3変化点C3´における電圧Vと電流Iは比例関係にあると考えられるので、例えばP3(kPa)及びP4(kPa)に対応する電圧Vはその比例係数に基づいて書き換えることが可能である。
また、流量Qが0(L/h)以外の流量に対応する電圧Vについては、流量Q=0の各燃圧Pに対して加算した差分を、それ以外の流量の各燃圧Pに対応する電圧Vにそれぞれ加算することで、補正することができる。
例えば、流量QがQ1L/h、燃圧がP1kPaのときの電圧V29は、図3の電圧V6に差分Xを加えたものである。また、流量QがQ2L/h、燃圧がP5kPaのときの電圧V38は、図3の電圧V15に差分Zを加えたものである。
なお、エンジン5が要求する流量Qが0(L/h)以外の流量に対応する電圧Vの値については、次の方法によっても補正することができる。
例えば車両がクルーズコントロールされているときなどは、エンジン5が要求する流量Qが一定の値にある。このときに上述した「電流値or回転数学習」及び「マップ補正処理」を行えば、そのエンジン5が要求した流量Qにおける電圧Vを補正することが可能である。
第1実施形態の燃料供給装置1は、以下の作用効果を奏する。
(1)第1実施形態の燃料供給装置1は、エンジン5の要求する流量が一定のとき、燃料ポンプ3のモータ7に供給した電圧Vと電流Iとの関係の変化点C1´,C2´,C3´から検出した電圧V26、V27、V28を用いて、記憶手段18に記憶された流量Q,燃料圧力P、モータ供給電圧Vのマップを補正する。
これにより、燃料供給装置1は、燃圧センサを備えることなく、経年変化に対応し、エンジン5の要求する燃料圧力Pおよび流量Qに対応した正確なモータ制御が可能になる。したがって、燃圧センサの廃止により製造コストを低減すると共に、経年変化に対応した燃料ポンプ3の流量制御をすることができる。
(2)第1実施形態の燃料供給装置1は、レギュレータバルブ13、ジェットポンプ16、リリーフバルブ14を備えている。これにより、3個の変化点C1´,C2´,C3´を用いて、記憶手段18に記憶されたマップを線形補正することが可能になる。したがって、燃料供給装置1は、経年変化に対応し、燃料ポンプ3の流量を正確に制御することができる。
(3)第1実施形態の燃料供給装置1は、燃料ポンプ3のモータ7に供給する電圧Vを一定時間連続して一定の割合で上げる「連続駆動」を行い、その時にモータ7に供給された電流Iの時間tに対する微分係数を算出する。そしてその微分係数が所定の閾値Sを超えたとき、モータ7に供給する電圧Vと電流Iとの特性が変化する変化点C1´,C2´,C3´を検出する。これにより、燃料供給装置1は、レギュレータバルブ13の開弁時刻t1の電圧V26、ジェットポンプ16の流量制御開始時刻t2の電圧V27、リリーフバルブ14の開弁時刻t5の電圧V28を検出することができる。
(第2実施形態)
本発明の第2実施形態による燃料供給装置を図11〜図14に基づいて説明する。以下、複数の実施形態において、上述した第1実施形態と同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
第2実施形態では、モータ7に印加する電圧Vと回転数センサ24によって検出されたモータの回転数Nとの特性が変化する変化点を使用して経年変化に対応した燃料ポンプ3の流量制御をする。
エンジン5に要求される流量Qが0のときに、モータ7に印加する電圧V(V)とモータ回転数N(rpm)との関係を、図11に四角のドット及びそれらを結ぶ実線Fで示す。
モータ7に印加する電圧Vを次第に高くしてゆくと、所定の電圧V1、V2、V5において、電圧Vとモータ回転数Nとの特性が変化する変化点が現れる。第2実施形態においても、レギュレータバルブ13の開弁時に電圧Vとモータ回転数Nとの特性が変化する点を第1変化点C1と称する。ジェットポンプ16の流量規制開始時に電圧Vとモータ回転数Nとの特性が変化する点を、第2変化点C2と称する。リリーフバルブ14の開弁時に電圧Vとモータ回転数Nとの特性が変化する点を、第3変化点C3と称する。
第2実施形態においても、図示していないが、燃料供給装置を使用し続けると、経年変化により、経年変化前とは異なる所定の電圧において、電圧Vとモータ回転数Nとの特性が変化する第1変化点C1´、第2変化点C2´、第3変化点C3´が現れる。
第2実施形態の燃料供給装置における「電流値or回転数学習」及び「マップ補正処理」について、図12及び図13のフローチャート、並びに図14のグラフを参照して説明する。
燃料供給装置は、エンジン5に要求される流量Qが0で一定のとき、「電流値or回転数学習」及び「マップ補正処理」を実行する。この場合における「電流値or回転数学習」及び「マップ補正処理」の実行開始の処理は、第1実施形態の図6と同じであるので、説明を省略する。
なお、燃料供給装置は、エンジン5が要求する流量Qが0以外で一定のときに「電流値or回転数学習」及び「マップ補正処理」を実行することも可能である。
図12に示すように、「電流値or回転数学習」では、ECU17が燃料ポンプ3を「連続駆動」する。ステップ30で、検出手段19は、回転数センサ24の出力により、そのときの回転数Nを取得する。
次に、ステップ31で、検出手段19は、回転数Nの時間的な変化速度、即ち回転数Nの時間tに対する微分係数を演算する。このときの微分係数を図14に示す。時刻t0からt1で微分係数は閾値S1よりも小さく、時刻t1からt2で微分係数は閾値S1よりも大きい。
ステップ32で微分係数が閾値S1よりも大きくなるか否かを判定する。「連続駆動」の開始から最初に微分係数が閾値S1よりも大きくなった時刻t1は、レギュレータバルブ13の開弁による第1変化点C1´が現れたときを意味する。
ステップ33で、その時刻t1でモータ7に印加した電圧Vと、その時のモータ回転数Nを学習する。
ステップ34で、検出手段19は、ステップ30、31と同様の処理を行う。
ステップ35で微分係数が閾値S1よりも小さくなるか否かを判定する。時刻t1以降に微分係数が閾値S1よりも小さくなった時刻t2は、ジェットポンプ16の流量規制開始による第2変化点C2´が現れたときを意味する。
ステップ36で、その時刻t2でモータ7に印加した電圧Vと、その時のモータ回転数Nを学習する。
ステップ37で、検出手段19は、ステップ30、31と同様の処理を行う。
ステップ38で微分係数が閾値S1よりも大きくなるか否かを判定する。時刻t2以降に微分係数が閾値S1よりも大きくなった時刻t5は、リリーフバルブ14の開弁による第3変化点C3´が現れたときを意味する。
ステップ39で、その時刻t5でモータ7に印加した電圧Vと、その時のモータ回転数Nを学習する。
続いて燃料供給装置の行う「マップ補正処理」について、図13を参照して説明する。
ステップ41では、算出手段20は、「電流値or回転数学習」開始以前に記憶手段18のマップに記憶された第1変化点C1の電圧V1及び回転数Nと、ステップ33で学習した第1変化点C1´の電圧V及び回転数Nとの差分を算出する。この差分を差分X1と称する。
ステップ42では、「電流値or回転数学習」開始以前に記憶手段18のマップに記憶された第2変化点C2の電圧V2及び回転数Nと、ステップ36で学習した第2変化点C2´の電圧V及び回転数Nとの差分を算出する。この差分を差分Y1と称する。
ステップ43では、「電流値or回転数学習」開始以前に記憶手段18のマップに記憶された第3変化点C3の電圧V5及び回転数Nと、ステップ39で学習した第3変化点C3´の電圧V及び回転数Nとの差分を算出する。この差分を差分Z1と称する。
次にステップ44では、補正手段21は、差分X1、Y1、Z1を使用し、電圧Vと回転数Nとの特性を線形補正する。
ステップ45では、ステップ44の線形補正に基づき、記憶手段18に記憶されたマップについて、モータ7に供給する電圧Vを書き換える。
第2実施形態の燃料供給装置は、エンジン5の要求する流量が一定のとき、燃料ポンプ3のモータ7に供給した電圧Vと回転数Nとの関係の変化点C1´,C2´,C3´から検出した電圧Vを用いて、記憶手段18に記憶された流量Q,燃料圧力P、モータ供給電圧Vのマップを補正する。これにより、燃料供給装置は、燃圧センサを廃止すると共に、経年変化に対応した燃料ポンプ3の流量制御をすることができる。
(第3実施形態)
本発明の第3実施形態による燃料供給装置を図15〜図20に基づいて説明する。
第3実施形態では、図15に示すように、ECU17の記憶手段18には、エンジン5に要求される流量Q(L/h)及び燃料圧力P(kPa)と、モータ7に供給する電流Iとの関係がマップとして記憶されている。コントローラ22は、記憶手段18に記憶されたマップに基づき、エンジン5が要求する流量Q及び燃料圧力Pに対応する電流Iをモータ7に供給する。
燃料供給装置は、モータ7に供給する電流Iと回転数センサ24によって検出されたモータの回転数Nとの特性が変化する変化点を使用して経年変化に対応した燃料ポンプ3の流量制御をする。
エンジン5に要求される流量Qが0のときに、モータ7に供給する電流I(A)とモータ回転数N(rpm)との関係を、図16に四角のドット及びそれらを結ぶ実線Gで示す。
モータに印加する電流Iを次第に大きくしてゆくと、所定の電流I1、I2、I5において、電流Iとモータ回転数Nとの特性が変化する変化点が現れる。第3実施形態においても、レギュレータバルブ13の開弁時に電流Iとモータ回転数Nとの特性が変化する点を第1変化点C1と称する。ジェットポンプ16の流量規制開始時に電流Iとモータ回転数Nとの特性が変化する点を、第2変化点C2と称する。リリーフバルブ14の開弁時に電流Iとモータ回転数Nとの特性が変化する点を、第3変化点C3と称する。
第3実施形態においても、図示していないが、燃料供給装置を使用し続けると、経年変化により、経年変化前とは異なる所定の電圧において、電流Iとモータ回転数Nとの特性が変化する第1変化点C1´、第2変化点C2´、第3変化点C3´が現れる。
第3実施形態の燃料供給装置における「電流値or回転数学習」及び「マップ補正処理」について、図17及び図18のフローチャート、並びに図19及び図20のグラフを参照して説明する。
「電流値or回転数学習」及び「マップ補正処理」の実行開始の処理は、第1実施形態の図6と同じであるので、説明を省略する。
図17に示すように、「電流値or回転数学習」では、ECU17が燃料ポンプ3を「連続駆動」する。第3実施形態における連続駆動とは、図19に示すように、モータ7に供給する電流を一定時間連続して一定の割合で大きくしてゆき、燃料ポンプ3を駆動することをいう。
ステップ50で、検出手段19は、回転数センサ24の出力により、連続駆動時の回転数Nを取得する。
次に、ステップ51で、検出手段19は、回転数Nの時間的な変化速度、即ち回転数Nの時間tに対する微分係数を演算する。このときの微分係数を図20に示す。
ステップ52で微分係数が閾値S2よりも大きくなるか否かを判定する。「連続駆動」の開始から最初に微分係数が閾値S2よりも大きくなった時刻t1は、レギュレータバルブ13の開弁による第1変化点C1´が現れたときを意味する。
ステップ53で、その時刻t1でモータ7に供給した電流Iと、その時の回転数Nを学習する。
ステップ54で、検出手段19は、ステップ50、51と同様の処理を行う。
ステップ55で微分係数が閾値S2よりも小さくなるか否かを判定する。時刻t1以降に微分係数が閾値S2よりも小さくなった時刻t2は、ジェットポンプ16の流量規制開始による第2変化点C2´が現れたときを意味する。
ステップ56で、その時刻t2でモータ7に供給した電流Iと、その時の回転数Nを学習する。
ステップ57で、検出手段19は、ステップ50、51と同様の処理を行う。
ステップ58で微分係数が閾値S2よりも大きくなるか否かを判定する。時刻t2以降に微分係数が閾値S2よりも大きくなった時刻t5は、リリーフバルブ14の開弁による第3変化点C3´が現れたときを意味する。
ステップ59で、その時刻t5でモータ7に供給した電流Iと、その時の回転数Nを学習する。
続いて燃料供給装置の行う「マップ補正処理」について、図18を参照して説明する。
ステップ61では、算出手段20は、「電流値or回転数学習」開始以前に記憶手段18のマップに記憶された第1変化点C1の電流I及び回転数Nと、ステップ53で学習した第1変化点C1´の電流I及び回転数Nとの差分を算出する。この差分を差分X2と称する。
ステップ62では、「電流値or回転数学習」開始以前に記憶手段18のマップに記憶された第2変化点C2の電流I及び回転数Nと、ステップ56で学習した第2変化点C2´の電流I及び回転数Nとの差分を算出する。この差分を差分Y2と称する。
ステップ63では、「電流値or回転数学習」開始以前に記憶手段18のマップに記憶された第3変化点C3の電流I及び回転数Nと、ステップ59で学習した第3変化点C3´の電流I及び回転数Nとの差分を算出する。この差分を差分Z2と称する。
次にステップ64では、補正手段21は、差分X2、Y2、Z2を使用し、電流Iと回転数Nとの特性を線形補正する。
ステップ65では、ステップ64の線形補正に基づき、記憶手段18に記憶されたマップについて、モータ7に供給する電流Iを書き換える。
第3実施形態の燃料供給装置は、エンジン5の要求する流量が一定のとき、燃料ポンプ3のモータ7に供給した電流Iと回転数Nとの関係の変化点C1´,C2´,C3´から検出した電流Iを用いて、記憶手段18に記憶された流量Q,燃料圧力P、モータ供給電流Iのマップを補正する。これにより、燃料供給装置は、燃圧センサを廃止すると共に、経年変化に対応した燃料ポンプ3の流量制御をすることができる。
(第4実施形態)
本発明の第4実施形態による燃料供給装置を図21に基づいて説明する。
第4実施形態では、図21に示すように、ECU17の記憶手段18には、エンジン5に要求される流量Q(L/h)及び燃料圧力P(kPa)と、モータ回転数Nとの関係がマップとして記憶されている。コントローラ22は、記憶手段18に記憶されたマップに基づき、エンジン5が要求する流量Q及び燃料圧力Pに対応するモータ回転数Nとなるよう、回転数センサ24から出力される信号をモニタし、モータ7に供給する電力をフィードバック制御する。
燃料供給装置は、モータ回転数Nとモータ7に供給する電流Iとの特性が変化する変化点を使用して経年変化に対応した燃料ポンプ3の流量制御をする。
図示していないが、モータの回転数Nを次第に大きくしてゆくと、所定の回転数Nにおいて、回転数Nと電流Iとの特性が変化する変化点が現れる。
第4実施形態において、レギュレータバルブ13の開弁時に回転数Nと電流Iとの特性が変化する点を第1変化点C1と称する。ジェットポンプ16の流量規制開始時に回転数Nと電流Iとの特性が変化する点を、第2変化点C2と称する。リリーフバルブ14の開弁時に回転数Nと電流Iとの特性が変化する点を、第3変化点C3と称する。
燃料供給装置を使用し続けると、経年変化により、経年変化前とは異なる所定の回転数おいて、モータ回転数Nと電流Iとの特性が変化する第1変化点C1´、第2変化点C2´、第3変化点C3´が現れる。
第4実施形態の燃料供給装置における「電流値or回転数学習」及び「マップ補正処理」では、モータの回転数が一定時間連続して一定の割合で大きくなるように制御する。その時、所定の回転数Nにおいて、回転数Nと電流Iとの特性が変化する変化点C1´,C2´,C3´が現れる。
第4実施形態の「電流値or回転数学習」及び「マップ補正処理」は、上述した第1実施形態と同様に、電流Iの時間的な変化速度、即ち電流の時間に対する微分係数を演算する。そしてその微分係数が閾値よりも大きくなるか否かを判定し、各変化点におけるモータの回転数Nと電流Iを学習する。
そして「電流値or回転数学習」開始以前に記憶手段18のマップに記憶された各変化点の回転数N及び電流Iと、学習した変化点の回転数N及び電流Iとの差分を算出し、回転数Nと電流Iとの特性を線形補正する。この線形補正に基づき、記憶手段18に記憶されたマップのモータ回転数Nを書き換える。
第4実施形態の燃料供給装置は、エンジン5の要求する流量が一定のとき、燃料ポンプ3のモータ7に供給した電流Iと回転数Nとの特性が変化する変化点C1´,C2´,C3´から検出した回転数Nを用いて、記憶手段18に記憶された流量Q,燃料圧力P、モータ回転数Nのマップを補正する。これにより、燃料供給装置は、燃圧センサを廃止すると共に、経年変化に対応した燃料ポンプ3の流量制御をすることができる。
なお、第4実施形態の変形例として、図示していないが、モータの回転数Nを次第に大きくしてゆくと、所定の回転数Nにおいて、回転数Nと「電圧V」との特性が変化する変化点C1´,C2´,C3´が現れる。
そのため、エンジン5の要求する流量が一定のとき、燃料ポンプ3のモータ7に供給した電圧Vと回転数Nとの特性が変化する変化点C1´,C2´,C3´から検出した回転数Nを用いて、記憶手段18に記憶された流量Q,燃料圧力P、回転数Nのマップを補正するようにしてもよい。
(第5実施形態)
本発明の第5実施形態による燃料供給装置を図22及び図23に基づいて説明する。
第4実施形態では、レギュレータバルブ13およびリリーフバルブに、それらの弁体が開弁及び閉弁したことを電気的または磁気的に検出することの可能なセンサ30,31が設けられている。
図22に示すように、レギュレータバルブ13の開弁および閉弁を検出するセンサ30の出力信号と、リリーフバルブ14の開弁および閉弁を検出するセンサ31の出力信号は、ECU17に入力される。
以下、レギュレータバルブ13の開弁を知らせるセンサ30の出力信号を第1開弁信号という。リリーフバルブ14の開弁を知らせるセンサ31の出力信号を第2開弁信号という。
ECU17の検出手段19は、第1開弁信号と第2開弁信号により、次の(ア)〜(オ)のいずれかの変化点を検出することが可能である。
(ア)モータ7に供給する電圧Vと電流センサ23の検出した電流Iとの特性が変化する変化点。
(イ)モータ7に供給する電圧Vと回転数センサ24の検出した回転数Nとの特性が変化する変化点。
(ウ)モータ7に供給する電流Iと回転数センサ24の検出した回転数Nとの特性が変化する変化点。
(エ)回転数センサ24の検出した回転数Nとモータ7に供給した電流Iとの特性が変化する変化点。
(オ)回転数センサ24の検出した回転数Nとモータ7に供給した電圧Vとの特性が変化する変化点。
第5実施形態の燃料供給装置における「電流値or回転数学習」及び「マップ補正処理」について、図23のフローチャートを参照して説明する。
この処理は、エンジン5が要求する流量Qが0または一定の値にあるときに実行される。
ECU17は、モータ7に供給する電圧Vを一定時間連続して一定の割合で上げてゆき、燃料ポンプ3を連続駆動する。
ステップ71で、検出手段19は、第1開弁信号が入力されたか否かを検出する。第1開弁信号が入力されると、処理はステップ72に移行する。
ステップ72では、第1開弁信号が入力された時刻t1でモータ7に印加した電圧Vと、その時の電流センサ23の出力による電流Iを学習する。
ステップ73で、検出手段19は、第2開弁信号が入力されたか否かを検出する。第1開弁信号が入力されると、処理はステップ74に移行する。
ステップ74では、第2開弁信号が入力された時刻t5でモータ7に印加した電圧Vと、その時の電流センサ23の出力による電流Iを学習する。
続いて燃料供給装置の行う「マップ補正処理」は、第1実施形態の図8で説明した処理と同様であるので、説明を省略する。
第5実施形態では、レギュレータバルブ13およびリリーフバルブの弁体が開弁したこと検出するセンサを設けることで、ECU17は、微分係数の算出、閾値との比較などの処理を省略することが可能になる。したがって、ECU17の負荷を軽減することができる。
(第6実施形態)
本発明の第6実施形態による燃料供給装置を図24から図27に基づいて説明する。
第6実施形態では、図26のフローチャートに示すように、燃料供給装置1は、エンジン5の始動時、又はエンジン5が消費する燃料の流量が0で一定又は0以外で一定のとき、或いはエンジン5が停止してから一定時間経過後に「電流値or回転数学習」及び「マップ補正処理」を実行する。
まず、ステップ81で、ECU17は、既に「電流値or回転数学習」を実施済みか否かを判定する。この学習を既に実施済みのときは処理を終了する。学習を実施していないとき、処理はステップ82へ移行する。
ステップ82では、エンジン始動時であるか否かを判定する。「エンジン始動時」とは、ECU17が燃圧0の状態から燃料の昇圧を行うときのことをいう。例えば、イグニッションキーをONしたときに燃料の昇圧を開始する車両については、イグニッションキーをONしたときが「エンジン始動時」に相当する。また、運転者が車両のドアに触れたときに燃料の昇圧を開始する車両については、運転者が車両のドアに触れたときが「エンジン始動時」に相当する。
車両が「エンジン始動時」の場合、処理はステップ4の「電流値or回転数学習」及びステップ5の「マップ補正処理」を実行する。「エンジン始動時」でない場合、処理はステップ83に移行する。
ステップ83では、燃料カットフラグがONであるか否かを判定する。燃料カットフラグがONの場合、エンジン5に要求される流量Qが0で一定であるので、処理はステップ4及び5を実行する。燃料カットフラグがOFFの場合、処理はステップ84に移行する。
ステップ84では、エンジンが要求する燃料の流量が0以外で一定の「定常状態」であるか否かを判定する。この「定常状態」には、例えば車両がクルーズコントロールされているときなどが相当する。エンジンが「定常状態」の場合、処理はステップ4及び5を実行する。「定常状態」でない場合、処理はステップ85に移行する。
ステップ85では、エンジン5の運転が停止してから一定時間経過したか否かを判定する。エンジン5の停止状態が一定時間継続している場合、処理はステップ4及び5を実行する。エンジン5が停止状態を継続していない場合、処理は終了する。
次に、燃料供給装置1の行う「電流値or回転数学習」について、図27を参照して説明する。なお、以下の説明では、ECU17が電流値Iを学習する場合について説明するが、図27のフローチャートにも示しているとおり、ECU17は電流値Iに代えて回転数Nを学習することも可能である。
「電流値or回転数学習」では、ECU17が燃料ポンプ3を「連続駆動」する。ここで、連続駆動とは、モータ7に供給する電圧(ECU指示Duty)を一定時間連続して一定の割合で上げてゆき、燃料ポンプ3を駆動することをいう。
なお、ECU17は、「連続駆動」を行う際、モータ7に供給する電圧の増加と時間との関係をエンジン5の条件に応じて変更し、検出手段19、算出手段20及び補正手段21が処理を行うために必要な時間を調整する。
例えば、ECU17は、エンジン始動時に「連続駆動」を行う場合、車両に設定されたエンジンの始動時間内で「電流値or回転数学習」が行えるように、モータ7に供給する電圧と時間との関係を調整する。
また、ECU17は、燃料カットフラグがONの時、又はエンジンが定常状態の時に「連続駆動」を行う場合、モータ7に供給する電圧を短い時間で上昇する。これらの場合は、その状態が運転状況により変化する可能性が高いので、短時間で「電流値or回転数学習」を終了させることが好ましいからである。
また、ECU17は、エンジン5の停止状態が一定時間継続している時に「連続駆動」を行う場合、モータ7に供給する電圧を比較的長い時間で上昇する。この場合は、その状態が変化する可能性が低いので、比較的長い時間をかけて「電流値or回転数学習」処理を行うことが可能だからである。
ステップ90で、検出手段19は、電流センサ23の出力により、燃料ポンプ3を「連続駆動」したときの電流Iを取得する。このとき、検出手段19は、コントローラ22がモータ7に対し電圧V及び電流Iの供給を開始した後、突入電流が発生している期間をマスク区間とし、その期間の電流値を第1変化点、第2変化点、及び第3変化点の検出に使用しない。
ここで、燃料ポンプ3の「連続駆動」を開始した直後の電流値を図24に示す。
図24では、時刻tx以降、コントローラ22からモータ7に対し、電圧V及び電流Iを供給している。このとき、破線Rに示すように、時刻tx直後の一定期間、突入電流が発生している。そのため、検出手段19は、この期間の電流値を変化点の検出に使用しないことで、「電流値or回転数学習」の精度を高めることが可能である。
次に、ステップ91で、検出手段19は、電流Iの時間に対する微分係数を更に微分した2回微分係数を演算する。
ここで、図25(A)にポンプ連続駆動時における電流値の特性を示し、(B)に電流値の微分係数を示し、(C)に電流値の2回微分係数を示す。
図25(C)に示すように、検出手段19は、2回微分係数の平均値と、その平均値を中心とした一定の変動域(バラツキ)を算出する。この平均値と変動域は、「電流値or回転数学習」を前回行ったときに算出したものを使用してもよいし、「電流値or回転数学習」を過去複数回行ったときに算出したものを使用してもよい。
なお、上述したとおり、検出手段19は、コントローラ22がモータ7に対して電圧の供給を開始した後、突入電流が発生している期間は、マスク区間としてその電流を変化点の検出に使用しない。つまり、検出手段19は、マスク区間経過後に検出した電流値を、2回微分係数の平均値と変動域の算出に使用する。
続いて、ステップ92で、検出手段19は、2回微分係数が一定の変動域よりも小さくなるか否かを判定する。
検出手段19は、2回微分係数が一定の変動域よりも小さくなる最初の立下りポイントを、レギュレータバルブ13の開弁による第1変化点として判定する。図25(C)では、第1変化点をVaとして示す。
ステップ93で、検出手段19は、第1変化点における電圧Va(ECU指示Duty)を学習し、記憶手段18に記憶する。
ステップ94で、検出手段19は、ステップ90、91と同様の処理を行う。
ステップ95で、検出手段19は、2回微分係数が増加したか否かを判定する。検出手段19は、最初の立下りポイントの判定後、2回微分係数が増加した立上りポイントを、ジェットポンプ16の流量規制開始による第2変化点として判定する。図25(C)では、第2変化点をVbとして示す。
ステップ96で、検出手段19は、第2変化点における電圧Vb(ECU指示Duty)を学習し、記憶手段18に記憶する。
ステップ97で、検出手段19は、ステップ90、91と同様の処理を行う。
ステップ98で、検出手段19は、検出手段19は、2回微分係数が一定の変動域よりも小さくなるか否かを判定する。
検出手段19は、2回微分係数が一定の変動域よりも小さくなる2度目の立下りポイントを、リリーフバルブ14の開弁による第3変化点として判定する。図25(C)では、第3変化点をVcとして示す。
ステップ99で、検出手段19は、第3変化点における電圧Vc(ECU指示Duty)を学習し、記憶手段18に記憶する。
続いてECU17は、第1実施形態で説明したのと同様、「マップ補正処理」を行う。なお、ECU17は、「電流値or回転数学習」を、上述したステップ82−85において複数回行うことにより、第1、第2、第3変化点におけるそれぞれの電圧Va,Vb,Vcの検出精度を高めた後に「マップ補正処理」を行うものとしてもよい。
第6実施形態は、以下の作用効果を奏する。
(1)第6実施形態では、検出手段19は、突入電流が発生している期間は、コントローラ22からモータ7に供給された電流値を「電流値or回転数学習」に使用しない。
これにより、検出手段19は、「電流値or回転数学習」の精度を高めることができる。
(2)第6実施形態では、検出手段19、算出手段20及び補正手段21は、エンジン5の始動時、又はエンジン5が要求する燃料の流量が0で一定又は0以外で一定のとき、或いはエンジン5が停止してから一定時間経過後に処理を行う。
これにより、エンジンの種々の状態で「電流値or回転数学習」を行うことが可能になるので、検出精度を高めることができる。
(3)第6実施形態では、コントローラ22は、ポンプの連続駆動を行う際、モータ7に供給する電圧および電流と時間との関係をエンジン5の条件に応じて変更し、検出手段19、算出手段20及び補正手段21が処理を行うために必要な時間を調整する。
これにより、「電流値or回転数学習」を実行している途中で処理が中断することを防ぐことができる。
(4)第6実施形態では、検出手段19は、2回微分係数を用いて第1、第2、第3変化点を検出する。
これにより、第1微分係数を用いた第1、第2、第3変化点の検出と比較して、検出精度をさらに高めることができる。
(5)第6実施形態では、検出手段19は、2回微分係数の平均値を中心とした一定の変動域を2回微分係数が超えたとき、第1、第3変化点を判定する。
これにより、第1、第3変化点の判定基準となる変動域を、ECU17が自ら算出することが可能である。したがって、第1、第3変化点を閾値によって判断することに比べ、車両に合わせた閾値をECU17に記憶させる工程を廃止することが可能となるので、製造工程を簡素にすることができる。
(他の実施形態)
上述した第6実施形態では、ECUは、2回微分係数が所定の変動域を超えときに第1、第3変化点を判定した。これに対し、他の実施形態では、ECUは、記憶手段に所定の第2閾値を予め記憶させ、その第2閾値を2回微分係数が超えたときに第1、第3変化点を判定するようにしてもよい。
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、上記複数の実施形態を組み合わせることに加え、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の形態で実施することができる。
1 ・・・燃料供給装置
2 ・・・燃料タンク
7 ・・・モータ
13・・・レギュレータバルブ(バルブ)
14・・・リリーフバルブ(バルブ)
18・・・記憶手段(ECU)
19・・・検出手段(ECU)
20・・・算出手段(ECU)
21・・・補正手段(ECU)
22・・・コントローラ

Claims (15)

  1. 燃料タンク(2)から汲み上げた燃料をエンジン(5)に供給する燃料供給装置(1)であって、
    モータ(7)の回転により前記燃料タンクから燃料を汲み上げる燃料ポンプ(3)と、
    前記燃料ポンプが汲み上げた燃料を前記エンジンに供給する燃料通路(4)に設けられ、前記燃料通路を流れる燃料が所定の圧力になると開弁し、前記燃料通路から燃料を排出するバルブ(13)と、
    前記エンジンに要求される燃料圧力および流量と、前記モータに供給する電圧、電流またはモータ回転数との関係を記憶する記憶手段(18)と、
    前記記憶手段に記憶された関係に基づく電圧および電流を前記モータに供給するコントローラ(22)と、
    前記エンジンの要求する所定流量において、前記モータに供給された電流、電圧、またはモータ回転数の特性が変化する変化点により、バルブ開弁時に前記コントローラが前記モータに供給した電圧または電流、或いはバルブ開弁時のモータ回転数を検出する検出手段(19)と、
    バルブ開弁圧に対応して前記記憶手段に記憶された電圧、電流またはモータ回転数と、前記検出手段によって検出された前記バルブの開弁時の電圧、電流またはモータ回転数との差分を算出する算出手段(20)と、
    前記算出手段の算出した差分に基づき、前記記憶手段に記憶された電圧、電流またはモータ回転数を補正する補正手段(21)と、を備えることを特徴とする燃料供給装置。
  2. 前記バルブから排出される燃料の流量を規制するオリフィス(16)を備え、
    前記検出手段は、前記変化点よりも高い電流、電圧またはモータ回転数において、前記モータに供給された電流、電圧、またはモータ回転数の特性が変化する第2変化点により、前記オリフィスが流量規制を開始した時に前記コントローラが前記モータに供給した電圧または電流、或いはバルブ開弁時のモータ回転数を検出し、
    前記算出手段は、前記オリフィスの流量規制に相当する燃料圧力に対応して前記記憶手段に記憶された電圧、電流またはモータ回転数と、前記検出手段によって検出された第2変化点におけるバルブ開弁時の電圧、電流またはモータ回転数との差分を算出し、
    前記補正手段は、前記算出手段の算出した前記変化点における差分、及び前記第2変化点における差分に基づき、前記記憶手段に記憶された電圧、電流またはモータ回転数を線形補正することを特徴とする請求項1に記載の燃料供給装置。
  3. 前記燃料通路に設けられ、前記バルブとは異なる燃料圧力になると開弁し、前記燃料通路から燃料を排出する第2バルブ(14)を備え、
    前記検出手段は、前記変化点又は前記第2変化点と異なる電流、電圧またはモータ回転数において、前記モータに供給された電流、電圧、またはモータ回転数の特性が変化する第3変化点により、前記第2バルブの開弁時に前記コントローラが前記モータに供給した電圧または電流、或いはバルブ開弁時のモータ回転数を検出し、
    前記算出手段は、前記第2バルブの開弁圧に対応して前記記憶手段に記憶された電圧、電流またはモータ回転数と、前記検出手段によって検出された前記第3変化点におけるバルブ開弁時の電圧、電流またはモータ回転数との差分を算出し、
    前記補正手段は、前記算出手段の算出した前記変化点における差分、及び前記第3変化点における差分に基づき、前記記憶手段に記憶された電圧、電流またはモータ回転数を線形補正することを特徴とする請求項2に記載の燃料供給装置。
  4. 前記検出手段は、前記コントローラが前記モータに対し電源供給を開始した後、突入電流が発生している期間は、前記コントローラから前記モータに供給された電流を前記変化点の検出に使用しないことを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の燃料供給装置。
  5. 前記検出手段、前記算出手段及び前記補正手段は、前記エンジンの始動時、又は前記エンジンが要求する燃料の流量が0で一定又は0以外で一定のとき、或いは前記エンジンが停止してから一定時間経過後に処理を行うことを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の燃料供給装置。
  6. 前記コントローラは、前記モータに供給する電圧および電流と時間との関係を前記エンジンの条件に応じて変更することにより、前記検出手段、前記算出手段及び前記補正手段が処理を行うために必要な時間を調整することを特徴とする請求項5に記載の燃料供給装置。
  7. 前記検出手段は、前記コントローラが前記モータに供給する電圧を一定時間一定の割合で変えた際、電流の時間に対する微分係数を算出し、その微分係数を用いて前記変化点を検出することを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載の燃料供給装置。
  8. 前記検出手段は、前記モータに供給する電圧を一定時間一定の割合で変えた際、モータ回転数の時間に対する微分係数を算出し、その微分係数を用いて前記変化点を検出することを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載の燃料供給装置。
  9. 前記検出手段は、前記モータに供給する電流を一定時間一定の割合で変えた際、モータ回転数の時間に対する微分係数を算出し、その微分係数を用いて前記変化点を検出することを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載の燃料供給装置。
  10. 前記検出手段は、タ回転数を一定時間一定の割合で変えた際、電圧または電流の時間に対する微分係数を算出し、その微分係数を用いて前記変化点を検出することを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載の燃料供給装置。
  11. 前記検出手段は、前記コントローラが前記モータに供給する電圧、電流又はモータ回転数を一定時間一定の割合で変えた際、時間に対する電圧または電流又はモータ回転数の微分係数を更に微分した2回微分係数を算出し、その2回微分係数を用いて前記変化点を検出することを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載の燃料供給装置。
  12. 前記検出手段は、前記2回微分係数の平均値を中心とした一定の変動域を前記2回微分係数が超えたとき、前記変化点を検出することを特徴とする請求項11に記載の燃料供給装置。
  13. 前記検出手段は、前記コントローラが前記モータに供給する電圧、電流又はモータ回転数を一定時間一定の割合で変えた際、時間に対する電圧または電流又はモータ回転数の微分係数を算出し、その微分係数が所定の閾値を超えたとき、前記変化点を検出することを特徴とする請求項1〜10のいずれか一項に記載の燃料供給装置。

  14. 前記検出手段は、前記2回微分係数が所定の第2閾値を超えたとき、前記変化点を検出することを特徴とする請求項11に記載の燃料供給装置。
  15. 前記バルブの開弁を検出することの可能なセンサ(30,31)を備え、
    前記検出手段は、前記センサから信号が出力されたとき、前記変化点を検出することを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の燃料供給装置。
JP2013165090A 2012-10-15 2013-08-08 燃料供給装置 Active JP5831765B2 (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013165090A JP5831765B2 (ja) 2012-10-15 2013-08-08 燃料供給装置
US14/434,838 US9732694B2 (en) 2012-10-15 2013-10-09 Fuel supply device
DE112013005000.5T DE112013005000T5 (de) 2012-10-15 2013-10-09 Kraftstoffzufuhrvorrichtung
CN201380053876.6A CN104781541B (zh) 2012-10-15 2013-10-09 燃料供给装置
PCT/JP2013/006004 WO2014061233A1 (ja) 2012-10-15 2013-10-09 燃料供給装置

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012228150 2012-10-15
JP2012228150 2012-10-15
JP2013165090A JP5831765B2 (ja) 2012-10-15 2013-08-08 燃料供給装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2014098383A JP2014098383A (ja) 2014-05-29
JP5831765B2 true JP5831765B2 (ja) 2015-12-09

Family

ID=50487813

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013165090A Active JP5831765B2 (ja) 2012-10-15 2013-08-08 燃料供給装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9732694B2 (ja)
JP (1) JP5831765B2 (ja)
CN (1) CN104781541B (ja)
DE (1) DE112013005000T5 (ja)
WO (1) WO2014061233A1 (ja)

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6070502B2 (ja) * 2013-10-11 2017-02-01 株式会社デンソー 内燃機関の燃料噴射制御装置
DE102014222335B4 (de) * 2014-10-31 2020-09-03 Vitesco Technologies GmbH Vorrichtung und Verfahren zum Erfassen eines Betriebsdrucks einer Fluidpumpe für ein Kraftfahrzeug
DE102014222336A1 (de) * 2014-10-31 2016-05-04 Continental Automotive Gmbh Verfahren zur Bereitstellung eines Druckwerts für eine Durchflussregelung, Steuergerät und Fluidfördersystem
DE102014222339B4 (de) * 2014-10-31 2020-07-09 Vitesco Technologies GmbH Vorrichtung und Verfahren zum Erfassen eines Betriebsdrucks einer Kraftstoffpumpe für ein Kraftfahrzeug
DE102014020019B3 (de) 2014-10-31 2023-02-23 Vitesco Technologies GmbH Vorrichtung und Verfahren zum Erfassen eines Betriebsdrucks einer Fluidpumpe für ein Kraftfahrzeug
DE102014222404A1 (de) * 2014-11-03 2016-05-04 Continental Automotive Gmbh Verfahren zur Überprüfung eines mit einem Druck korrelierenden Parameters in einem druckabhängigen Fluidfördersystem, Steuergerät und Fluidfördersystem
DE102014226972A1 (de) 2014-12-23 2016-06-23 Continental Automotive Gmbh Fördervorrichtung zum Befördern eines Mediums und zum Begrenzen eines Systemdrucks
DE102015204647B4 (de) 2015-03-13 2022-10-13 Vitesco Technologies GmbH Saugstrahlpumpe und ein Verfahren zur Beheizung der Saugstrahlpumpe
GB2544740A (en) * 2015-11-24 2017-05-31 Delphi Int Operations Luxembourg Sarl Method to determine characteristics of a valve in a fuel system
DE102016203652A1 (de) * 2016-03-07 2017-09-07 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betreiben einer elektrischen Kraftstoffpumpe
DE102016217800B4 (de) 2016-09-16 2021-12-23 Vitesco Technologies GmbH Fluidfördervorrichtung
US10253718B2 (en) * 2016-11-23 2019-04-09 GM Global Technology Operations LLC Method and apparatus for controlling fuel pressure
CN109386416B (zh) * 2017-08-02 2021-01-22 纬湃汽车电子(芜湖)有限公司 用于燃油泵的干运转诊断系统与方法
DE102017221342B4 (de) * 2017-11-28 2021-01-28 Vitesco Technologies GmbH Toleranz- und Verschleißkompensation einer Kraftstoffpumpe
DE102017221333B4 (de) * 2017-11-28 2021-01-28 Vitesco Technologies GmbH Toleranz- und Verschleißkompensation einer Kraftstoffpumpe
JP2021080864A (ja) * 2019-11-18 2021-05-27 マーレエレクトリックドライブズジャパン株式会社 燃料ポンプの駆動制御装置および燃料供給装置
JP7294236B2 (ja) * 2020-05-21 2023-06-20 トヨタ自動車株式会社 燃料供給装置の制御装置

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5411002A (en) 1991-02-28 1995-05-02 Walter Potoroka, Sr. Internal combustion engine fuel injection apparatus and system
JP3148344B2 (ja) * 1992-03-19 2001-03-19 ヤマハ発動機株式会社 クランク室圧縮式2サイクルエンジン
JPH08232737A (ja) * 1995-02-22 1996-09-10 Nippondenso Co Ltd 内燃機関の燃料供給装置
US5715797A (en) 1995-06-28 1998-02-10 Nippondenso Co., Ltd. Fuel supply system for internal combustion engine and method of adjusting it
JPH09151823A (ja) * 1995-11-28 1997-06-10 Denso Corp 燃料供給装置
JP3650522B2 (ja) * 1998-03-02 2005-05-18 愛三工業株式会社 エンジンの燃料供給装置及び燃料供給方法
JPH11247705A (ja) * 1998-03-04 1999-09-14 Aisan Ind Co Ltd エンジンの燃料供給装置及び燃料供給方法
US7762080B2 (en) * 2006-11-16 2010-07-27 Honeywell International Inc. Fuel metering pump calibration method
CN101255836B (zh) * 2008-04-08 2010-08-04 尤永前 汽油发动机智能控制燃油供给方法及系统
JP5234431B2 (ja) * 2009-04-23 2013-07-10 株式会社デンソー 筒内噴射式内燃機関の燃圧制御装置
JP5054795B2 (ja) * 2010-03-23 2012-10-24 日立オートモティブシステムズ株式会社 内燃機関の燃料供給制御装置
JP5591679B2 (ja) 2010-12-17 2014-09-17 愛三工業株式会社 燃料供給装置
US20140373508A1 (en) * 2013-06-19 2014-12-25 Continental Automotive Systems, Inc. Reductant delivery unit for automotive selective catalytic reduction with thermally optimized peak-and-hold actuation based on an injector open event
JP6130280B2 (ja) * 2013-09-25 2017-05-17 日立オートモティブシステムズ株式会社 燃料噴射装置の駆動装置
JP6156307B2 (ja) * 2013-10-11 2017-07-05 株式会社デンソー 内燃機関の燃料噴射制御装置
JP6070502B2 (ja) * 2013-10-11 2017-02-01 株式会社デンソー 内燃機関の燃料噴射制御装置
JP6260501B2 (ja) * 2013-10-11 2018-01-17 株式会社デンソー 内燃機関の燃料噴射制御装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP2014098383A (ja) 2014-05-29
DE112013005000T5 (de) 2015-07-02
US20150275812A1 (en) 2015-10-01
CN104781541B (zh) 2017-06-16
CN104781541A (zh) 2015-07-15
US9732694B2 (en) 2017-08-15
WO2014061233A1 (ja) 2014-04-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5831765B2 (ja) 燃料供給装置
JP4657140B2 (ja) エンジンの燃料供給装置
JP5054795B2 (ja) 内燃機関の燃料供給制御装置
US20120156057A1 (en) Fuel supply apparatus
JPH0151670B2 (ja)
JP2009057911A (ja) 内燃機関の燃料噴射制御装置
JP5719402B2 (ja) 内燃機関の燃料噴射制御装置
US9546616B2 (en) Fuel supply system
WO2008067622A2 (en) Method and apparatus for fuel flow control in an internal combustion engine
KR20070105859A (ko) 엔진의 연료 공급 장치
US9556841B2 (en) Fuel supply system for internal combustion engine
JP4030483B2 (ja) 自動車用燃料供給装置
US20160177861A1 (en) Fuel delivery system and method for operation of a fuel delivery system
JP5577310B2 (ja) 内燃機関の燃料供給制御装置
JP5045640B2 (ja) 筒内噴射式内燃機関の燃料噴射制御装置
JP6158026B2 (ja) 昇圧装置
JP2007187113A (ja) 内燃機関の燃料供給装置
JP3836000B2 (ja) 燃料圧力制御方法
JP2022048660A (ja) 噴射制御装置
JP2007162466A (ja) ソレノイド制御装置
JP2011064128A (ja) 内燃機関の燃圧取得装置
JP6156203B2 (ja) 燃料ポンプのポンプ特性学習装置
JP2006132481A (ja) 蓄圧式燃料噴射装置
JP6951260B2 (ja) 燃料噴射制御装置
JP4805078B2 (ja) 内燃機関の吸入空気量制御方法

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20140220

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20150616

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20150708

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20151001

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20151014

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 5831765

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250