JP6434007B2 - 燃料ポンプを作動させる方法 - Google Patents

Description

本発明は、燃料タンクから燃料を吸引するために設けられたポンプ段と、前記ポンプ段を駆動する電気モータと、前記電気モータに電流を供給する電子制御装置とを備えた特にディーゼル燃料用の自動車の燃料ポンプに関する。さらに本発明は、電子制御装置が電気モータに電流を供給し、前記電気モータは、燃料タンクから燃料を吸引するポンプ段を駆動する、特にディーゼル燃料用の自動車の燃料ポンプを作動させる方法に関している。

実地において公知のディーゼル燃料用の燃料ポンプでは、ポンプ段が、容積式ポンプとして構成されている。電気モータとして、通常は電気的な整流モータが使用される。そのような容積式ポンプは、例えばいわゆるＧロータポンプ、スクリューポンプまたはローラーセルポンプであってもよいです。従って、使用される電気モータも使用されるポンプ段も、原理に起因して、トルク変動や負荷変動を回転角度に亘って有している。燃料ポンプを用いて供給される内燃機関の信頼性の高い始動を確実にするために、今日の燃料ポンプでは、始動フェーズにおいて、１００ｍｓ乃至３００ｍｓ以内に、０から４乃至６ｂａｒまでの圧力上昇が求められる。そのような燃料ポンプの作動方法は、一般に、急速な圧力上昇中の排ガス値を維持するように構成されている。燃料の粘度を考慮することは行われていない。

しかしながらディーゼル燃料は、想定される温度を下回った場合にパラフィンがフレーク状に析出される特性を有している。このことは、温度の低下に伴って燃料の粘度が増加することにつながる。それ故に想定される粘度を上回ると、燃料ポンプの想定される始動が阻害され、このことは、燃料ポンプによって供給される内燃機関の不正始動を引き起こす。

本発明が基礎とする問題は、冒頭に述べたような形式の燃料ポンプにおいて、低温の場合でも、内燃機関に十分な燃料を供給することが確実となるように継続作動させることにある。さらに低温の場合でも、燃料の十分な吐出が確実となる燃料ポンプの始動方法を提供することである。

最初の問題は、本発明によれば、電子制御装置が、低温始動プログラムと標準始動プログラムのためのメモリを有し、かつ温度センサに接続され、かつ温度に依存して始動プログラムを選択する選択手段を有していることによって解決される。

この構成により、電子制御装置は、燃料ポンプを燃料の温度に依存して始動させ得る異なるプログラムを有する。それ故に低温では、始動プログラムが特に確実な始動特性に向けられる。十分に高い温度では、始動プログラムは、燃料の比較的低い粘度値に最適化されてもよい。

燃料ポンプの温度を検出するための構造的な複雑性は、本発明の好ましい改善例によれば、電子制御装置内の既存の温度センサシステムが温度センサとして構成されることにより、特に低く抑えることができる。この構成により、大抵はいずれにせよ電子部品内に既存の温度センサシステムがそれに用いることができる。この温度センサシステムの値からは、ポンプ温度が推論可能である。

電子制御装置とポンプとの間の温度差および異なる熱時定数を挙げるならば、前記時定数内で作動プロファイルが考慮されなければならない。

燃料ポンプの温度を検出するための構造的な複雑性は、本発明の好ましい改善例によれば、燃料ポンプの電気モータの１つのストランドのオーム抵抗が前記燃料ポンプの温度の特定のために利用されることによって、特に低く抑えることができる。このオーム抵抗は、燃料ポンプの温度と共に変化している。これは特に現下の測定が、電子制御装置の特殊な作動モードでの最初の初期化の際に行われた測定と比較される場合に当て嵌まる。この場合のストランドのオーム抵抗の変化は、現下の測定を初期値と比較することによって、特に正確に求めることが可能である。この初期値は、電子制御装置の特殊な作動モードに従って最初の始動中に測定することができる。

第２に述べた問題、すなわち低温のもとでも燃料の十分な吐出を確実にする燃料ポンプの始動方法を得ることは、本発明によれば、燃料が、想定される低温の場合に、前記電子制御装置によって、低温始動プログラムが選択され、想定される低温を上回ると標準始動プログラムが選択されることで解決される。

これにより、異なる始動プログラムにおいて燃料の温度が考慮される。したがってこれらの始動プログラムは、燃料の粘性に適合化させることができる。このことは、低温のもとでも確実な燃料の吐出を導き出す。

一般に、電気モータに供給される電流強度は、電気モータと電子制御装置とを保護するために制限されている。この保護は、特に高温の場合に必要とされる。燃料ポンプの信頼性の高い始動は、本発明の別の好ましい改善例によれば、低温始動プログラムにおいて、前記標準始動プログラムのものよりも高い電流強度が前記電気モータの通電のために選択されることによって、電子制御装置と電気モータの損傷リスクなしで保証され得る。この構成により、想定される低温を上回った場合の電気モータと電子制御装置の保護が十分に保証される。高い電流強度のさらなる利点は、燃料ポンプが特に強く加熱されることにある。このことは、燃料の粘度の低減につながる。

一般に、燃料ポンプの始動後は、電気モータの駆動制御のための作動プログラムが選択される。しかしながら燃料の粘度が高い場合には、燃料ポンプは、例えば想定した作動速度と想定した供給性能とを達成するために、多くの時間を必要とする。作動プログラムへの過度に早い切り換えは、発明の別の好ましい改善例によれば、低温始動プログラムが、標準始動プログラムよりも長い持続時間を有することによって、容易に回避することができる。

始動時の特性は、例えば温度と共に連続的に変化し得る。しかし、ディーゼル燃料は、想定される温度を下回ると粘度が指数関数的に増加する傾向がある。それ故、本発明による燃料ポンプを作動させる方法の別の好ましい改善例によれば、想定される低温として温度域値が決定され、全体として２つの温度依存性の始動プログラムが選択可能であるようにして特に簡単に構成される。ディーゼル燃料の低温時のフィルタ通過可能性を定めた規格として、いわゆるＣＦＰＰ（低温時フィルタ目詰まり点）温度が挙げられる。好ましくは、始動プログラムの選択の基準となる前記温度閾値は、このＣＦＰＰ温度をわずかに下回る。

本発明による燃料ポンプを作動させる方法は、電気モータに配設されている電子制御装置の温度が測定される場合に、特に簡単に実施することが可能である。この構成によれば、電子制御装置の温度から、燃料の温度が逆推論される。したがって本発明によれば、さらなる温度センサは不要となる。

燃料ポンプの作動確実性をさらに高めるために、本発明の別の好ましい改善例によれば、燃料ポンプの不正始動が検出され、前記燃料の温度にかかわらず、前記不正始動が想定される数を上回ると前記低温始動プログラムが選択される。

本発明は、多くの実施形態が可能である。それらの基本原理をさらに明らかにするために、それらの１つが図面に示され、以下で詳細に説明される。

内燃機関に燃料を供給する燃料ポンプを示した図 燃料ポンプを始動する方法を概略的に示した図

図１には、エンジン制御機器２と燃料ポンプ３とを備えた内燃機関１が示されている。この燃料ポンプ３は、電気モータ４により駆動制御されているポンプ段５と、電気モータ４を駆動制御する電子制御装置６を有している。ポンプ段５は、燃料タンク７から燃料を吸引し、それを内燃機関１に供給している。電子制御装置６とエンジン制御機器２は、データ接続線８を有する。さらに電子制御装置６は、異なるプログラムのためのメモリ９と温度センサ１０とを有している。燃料は、燃料ポンプ３を通って流れるので、電子制御装置６の温度センサ１０は、燃料の温度を測定する。

図２は、燃料ポンプを始動する方法を示している。第１のステップＳ１では、この方法の開始が、内燃機関の所望の始動と共に行われる。ステップＳ２では、温度センサ１０を介して温度が測定される。この温度に依存して、ステップＳ３では、始動プログラムがメモリ９から選択されて開始される。測定された温度が、想定される閾値を下回る場合には、ステップＳ４において、低温始動プログラムが開始される。この低温始動プログラムの実行後は、ステップＳ５において、燃料ポンプ３を作動させる作動プログラムが開始される。しかしながら前記温度が想定される閾値を上回る場合には、ステップＳ６において、標準始動プログラムが開始される。ステップＳ７において、電子制御装置６が不正始動を何も検出しなかった場合には、作動プログラムへの移行が行われる。燃料ポンプ３の不正始動が存在する場合には、ステップＳ８において、この不正始動がカウントされ、不正始動の数が想定される合計を上回った場合には、ステップＳ９において、低温始動プログラムが開始される。それに続いて、作動プログラムへ変更される。

Claims (6)

1. 電子制御装置（６）が電気モータ（４）に電流を供給し、前記電気モータ（４）は、燃料タンク（７）から燃料を吸引するポンプ段（５）を駆動する、ディーゼル燃料用の自動車の燃料ポンプ（３）を作動させる方法において、
   前記電子制御装置（６）は、前記燃料が想定される低温の場合に、低温始動プログラムを選択し、想定される低温を上回ると標準始動プログラムを選択し、
   前記燃料ポンプ（３）の前記電気モータ（４）の１本のコイル巻線のオーム抵抗が前記燃料ポンプ（３）の温度の特定のために利用され、
   前記オーム抵抗の現下の測定値が、前記電子制御装置の最初の始動時の初期化の際に行われたオーム抵抗の測定値と比較される、ことを特徴とする方法。
2. 前記低温始動プログラムにおいて、前記標準始動プログラムのものよりも高い電流強度が前記電気モータ（４）の通電のために選択される、請求項１記載の方法。
3. 前記低温始動プログラムは、前記標準始動プログラムよりも長い持続時間を有している、請求項１または２記載の方法。
4. 前記想定される低温として１つの温度域値が決定され、全体として２つの温度依存性の始動プログラムが選択可能である、請求項１から３いずれか１項記載の方法。
5. 前記電気モータ（４）に配設された前記電子制御装置（６）の温度が測定される、請求項１から４いずれか１項記載の方法。
6. 前記燃料ポンプ（３）が前記標準始動プログラムによって正常に始動しないことを表す、前記燃料ポンプ（３）の不正始動が検出され、前記燃料の温度にかかわらず、前記不正始動が想定される数を上回ると前記低温始動プログラムが選択される、請求項１から５いずれか１項記載の方法。

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