JP5831765B2 - 燃料供給装置 - Google Patents
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Description
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。
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。
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。
(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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
「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。
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。
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。
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。
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。
(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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
「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。
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。
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。
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。
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。
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。
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「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。
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。
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。
(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。
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。
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。
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。
「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。
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。
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。
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。
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。
(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。
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。
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。
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。
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。
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。
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)
- 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。 - 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。 - 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。 - 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 前記検出手段は、モー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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
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