JPH0432944B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、エンジンの燃料ポンプ制御装置に関
するものである。

（従来の技術） 一般に、エンジンの燃料系においては、エンジ
ンに燃料を供給する気化器あるいは燃料噴射弁に
対し、燃料タンクから燃料を送給する燃料ポンプ
が設けられている。そして、通常、上記燃料ポン
プはエンジンの高負荷時における最大燃料消費量
よりも多い吐出量が得られるように駆動してい
る。そのため、このように多量の燃料吐出量を得
るための燃料ポンプの駆動はエンジンの低負荷時
等の比較的燃料消費量の少ない領域では無駄な電
気負荷となつて、燃費性能の低下を招くととも
に、エンジンルームで加熱された燃料が多量に燃
料タンクへ還流されることで燃料の温度が上昇し
て気泡が発生する等の弊害を有するものである。

これに対処するため、例えば特開昭49−27720
号公報に示されるように、燃料ポンプの作動をエ
ンジンの燃料消費量に応じて制御し、燃料ポンプ
の送給量を必要最少限として電気負荷を軽減する
ようにした技術が提案されている。

（発明が解決しようとする課題） しかして、燃料ポンプをエンジンの燃料消費量
すなわちエンジン負荷に応じて制御する場合、加
速運転時等の急激な燃料消費量の増大時に燃料の
送給遅れに伴う燃料不足が発生しないように、実
際の燃料消費量より若干余分な送給量でもつて燃
料ポンプを駆動する一方、この余剰送給分はこれ
を消費しないときはリターン通路によつて燃料タ
ンクに回収するようにすることが考えられる。

しかるに、燃料ポンプにおいては各燃料ポンプ
個体間に性能の誤差（バラツキ）を有するととも
に、その性能は経年変化して燃料ポンプの吐出量
が減少する。その結果、燃料ポンプの吐出量が減
少した状態における加速時には燃料ポンプの送給
量が不足し、負荷の増大に対してエンジン出力が
低下することによりエンジンが停止する等の不具
合を有し、良好な運転性能が確保できない問題が
ある。

そこで本発明は、燃料ポンプの吐出量をエンジ
ンの負荷状態に応じた基本吐出量に制御すること
を基本とした上で、リターン通路を流れる燃料量
が一定となるように上記基本吐出量を補正するこ
とで、燃料ポンプの経年変化もしくはバラツキに
対処せんとするものである。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するため、本発明の解決手段
は、燃料タンクから気化器又は燃料噴射弁へ燃料
を送給するための電気式燃料ポンプと、該燃料ポ
ンプから送給された燃料のうち上記気化器又は燃
料噴射弁で消費されない余剰送給燃料を燃料タン
クに戻すためのリターン通路とを備える。そし
て、該リターン通路を流れる燃料の流量を検出す
る流量検出手段と、上記燃料ポンプの吐出量をエ
ンジンの負荷状態に応じた基本吐出量に制御する
とともに、上記流量検出手段の出力を受け上記リ
ターン通路を流れる燃料の流量が一定となるよう
に上記基本吐出量を補正する制御回路とを備えた
ものとする。

（作用） これにより、本発明では、燃料ポンプの吐出量
は基本的にはエンジンの負荷状態に応じた基本吐
出量に制御され、エンジンの燃料消費量に対して
必要最少限の吐出量で燃料ポンプが駆動されるこ
とになる。

その上で、リターン通路を一定の燃料が流れる
ように燃料ポンプの上記基本吐出量が補正制御さ
れることにより、燃料ポンプに経年変化もしくは
バラツキによつてポンプ性能に変化があつても、
その吐出量が減少しないように補正されて必要最
少限の吐出流量を確保することができ、これによ
りエンジン負荷の急激な増大時においても、燃料
ポンプによる燃料の送給の追従性が向上する。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に沿つて説明す
る。第１図において、１は吸気通路２および排気
通路３を備えたエンジン、４は上記吸気通路２に
配設されエンジン１に燃料を供給する燃料噴射
弁、５は燃料噴射弁４と燃料タンク６とを接続す
る燃料供給通路を示す。燃料供給通路５には、燃
料タンク６から燃料噴射弁４に燃料を送給する吐
出量が可変な電気式燃料ポンプ７が介装されてい
る。

上記燃料供給通路５の燃料ポンプ７の前後には
それぞれフイルタ８，９が配設されており、燃料
ポンプ７および燃料噴射弁４の異物による故障等
の発生を防止している。

一方、１０は、上記燃料噴射弁４より上流側の
燃料供給通路５から分岐し、圧力レギユレータ１
１を介して燃料タンク６に接続されたリターン通
路を示す。上記圧力レギユレータ１１には燃料噴
射弁４近傍の吸気通路２の吸気負圧が導入され、
この吸気負圧と燃料供給通路５の燃料圧力との差
が一定となるようにリターン通路１０を通る燃料
量を調整するように構成されている。

また、上記リターン通路１０の途中には、該リ
ターン通路１０を流れる燃料の流量を検出する流
量検出手段１２が配設されている。この流量検出
手段１２の一例としては、第２図に示すように、
リターン通路１０に絞り１３を介装し、この絞り
１３より上流側に圧力センサー１４を設けてな
り、リターン通路１０を流れる燃料の流量を圧力
センサー１４による燃料圧力の大小から検出する
ものである。

さらに、第１図において、前記エンジン１の吸
気通路２には、エアクリーナ１５の下流側にエン
ジン１の負荷状態に対応する吸入空気量を検出す
るエアフローメータ１６が介装され、このエアフ
ローメータ１６の下流側で燃料噴射弁４の上流側
にスロツトル弁１７が介装されている。

一方、１８は上記燃料ポンプ７の吐出量制御お
よび燃料噴射弁４によるエンジン１への燃料供給
制御を行う制御回路である。この制御回路１８に
は、前記エアフローメータ１６からのエンジン１
の負荷状態に対応する吸入空気量信号および流量
検出手段１２からのリターン燃料流量信号が入力
されるとともに、点火信号からエンジン回転数を
検出する回転センサー１９の信号が入力される。

上記制御回路１８は、エアフローメータ１６か
らの吸入空気量に対応するエンジン１の負荷状態
に応じて上記燃料ポンプ７の基本吐出量をエンジ
ン消費量より所定量多い送給量に基本的に制御す
る一方、流量検出手段１２で検出したリターン通
路１０を通る燃料の流量が一定値となるように燃
料ポンプ７の上記基本吐出量を補正制御するべく
燃料ポンプ７に制御信号を出力する。さらに、回
転センサー１９とエアフローメータ１６とにより
検出したエンジン回転数と吸入空気量に応じてエ
ンジン１に供給する燃料量に対応する噴射時期、
噴射量を求めて、燃料噴射弁４に制御信号を出力
するものである。

なお、第１図において、２０は吸気弁、２１は
排気弁、２２は点火プラグを示す。

第３図は上記制御回路１８の一例を示す。回転
センサー１９からの点火信号は回転数検出回路２
３に入力されてエンジン回転数が検出され、この
回転数信号は燃料噴射パルス発生回路２４に出力
される。一方、エアフローメータ１６の吸入空気
量信号は上記燃料噴射パルス発生回路２４に入力
され、この燃料噴射パルス発生回路２４は両信号
より求めたエンジンの運転状態に対応する所定の
燃料噴射時期と噴射量で燃料噴射を行うべく所定
のタイミングおよびパルス幅を有する噴射パルス
を発生して燃料噴射弁駆動回路２５に出力し、燃
料噴射弁駆動回路２５から燃料噴射弁４に制御信
号が出力される。

また、上記エアフローメータ１６の信号は、基
本駆動信号設定回路２６にも入力され、この基本
駆動信号設定回路２６ではエアフローメータ１６
からの吸入空気量に対応するエンジンの負荷状態
に応じ、燃料噴射弁４からの燃料噴射量（第５図
の鎖線参照）に所定量Ａだけ増量した燃料流量に
相当する基本吐出量（第５図の実線参照）を得る
ための基本駆動信号を出力する。この信号は、補
正回路２７を介して燃料ポンプ駆動回路２８に出
力され、この燃料ポンプ駆動回路２８から燃料ポ
ンプ７に制御信号が出力される。

上記補正回路２７には流量検出手段１２の信号
が入力され、リターン通路１０のリターン流量が
一定の値となるように基本駆動信号設定回路２６
からの基本吐出量に相当する基本駆動信号にフイ
ードバツク補正を行つた信号を燃料ポンプ駆動回
路２８に出力し燃料ポンプ７の吐出量を上記エン
ジン供給燃料量より常に所定値Ａだけ大きい送給
量となるように調整するものである。

第４図は上記補正回路２７をさらに具体的に示
す。流量検出手段１２の圧力センサー１４からの
信号が補正回路２７の差動積分器２９に入力さ
れ、この差動積分器２９で設定圧力（設定流量）
に相当する設定電圧E₀と比較され、検出値と設
定値との差に応じた正もしくは負の信号が差動積
分器２９から急激な吐出量変動を伴わないように
積分処理されて出力され、基本駆動信号設定回路
２６からの基本駆動電流に差動積分器２９の出力
信号が抵抗Ｒを介して加算もしくは減算されて補
正を行い、燃料ポンプ駆動回路２８に出力される
ものである。

上記制御回路１８により、第５図に示すよう
に、エアフローメータ１６の出力信号に対し、燃
料噴射弁４からエンジン１に供給する燃料流量
は、鎖線で示すような特性で行われる一方、燃料
ポンプ７の吐出量は実線で示すように、上記エン
ジン供給量より常に一定値Ａだけ大きい量となる
ように制御するものである。

上記実施例によれば、エンジン１の負荷状態に
対応して燃料噴射弁４からエンジン１に供給する
燃料供給量より所定量多い基本吐出量で燃料ポン
プ７を制御する一方、余剰燃料を燃料タンク６に
戻すリターン通路１０を流れる燃料の流量が常に
一定値となるように燃料ポンプ７の基本吐出量を
補正制御することにより、負荷が急激に増大する
加速時においても燃料ポンプ７による燃料の供給
不足が発生するのを防止するとともに、燃料ポン
プ７の吐出量を必要最少限として無駄な駆動を減
少させ、燃料ポンプ７の電気負荷を軽減して燃費
性能の向上が図れる。

第６図は上記燃料噴射弁４に代えて気化器を使
用してエンジン１に燃料を供給するようにした場
合における制御回路３０の例を示す。この制御回
路３０は燃料ポンプ７の制御のみを行うものであ
つて、基本駆動信号設定回路２６にはエアフロー
メータ１６の信号に代えて、スロツトル弁１７の
開度から負荷状態を検出するスロツトル開度セン
サー３１の信号が入力され、この信号に応じて燃
料ポンプ７の基本吐出量に相当する基本駆動信号
を補正回路２７に出力する。この補正回路２７に
は第３図と同様に流量検出手段１２の信号が入力
され、リターン通路１０のリターン流量が一定と
なるようにフイードバツク補正を行つて燃料ポン
プ駆動回路２８に信号を出力し、この燃料ポンプ
駆動回路２８から燃料ポンプ７に制御信号を出力
するものである。

本発明は上記実施例の構造に限定されることな
く種々の変形例を包含している。すなわち、エン
ジン１の負荷検出としては、上記エアフローメー
タ１６による他、スロツトル開度、吸気負圧、排
気圧力等のエンジンの負荷状態と相関関係のある
信号が適宜組合わせ使用可能である。また、リタ
ーン通路１０の燃料流量を検出する流量検出手段
１２としては、上記圧力センサー１４によるもの
の他、公知の流量検出機構が採用可能である。さ
らに、制御回路１８，３０としては、上記アナロ
グ方式によるもののほか、コンピユータを使用し
たデジタル方式によるものが適宜採用可能であ
る。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明によれば、燃料タ
ンクから気化器又は燃料噴射弁へ燃料を供給する
ための電気式燃料ポンプの吐出量を基本的にはエ
ンジンの負荷状態に応じた基本吐出量に制御し、
エンジンの燃料消費量に対し必要最少限の吐出量
で燃料ポンプを駆動することにより、燃料ポンプ
の電気負荷を軽減して燃費性能の向上を図るとと
もに、燃料温度の上昇を抑制することができる。

その上で、余剰送給燃料を燃料タンクに戻すリ
ターン通路を一定の燃料が流れるように燃料ポン
プの作動を制御することにより、燃料ポンプの経
年変化又はバラツキによつてポンプ性能に変化が
あつても、その基本吐出量が減少しないように補
正制御されて必要最少限の吐出流量を確保するこ
とができ、これによりエンジン負荷の急激な増大
時においても、燃料ポンプによる燃料の送給の追
従性が向上し、燃料不足による運転性の低下を未
然に防止することができる効果を有する。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を例示し、第１図は概略
構成図、第２図は流量検出手段の具体例を示す断
面図、第３図は制御回路を示すブロツク図、第４
図は補正回路の具体例を示す電気回路図、第５図
は燃料ポンプおよび燃料噴射弁による燃料流量特
性を示すグラフ、第６図は制御回路の変形例を示
すブロツク図である。 １……エンジン、２……吸気通路、４……燃料
噴射弁、５……燃料供給通路、６……燃料タン
ク、７……燃料ポンプ、１０……リターン通路、
１１……圧力レギユレータ、１２……流量検出手
段、１６……エアフローメータ、１８，３０……
制御回路、１９……回転センサー。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 燃料タンクから気化器又は燃料噴射弁へ燃料
   を送給するための電気式燃料ポンプと、 該燃料ポンプから送給された燃料のうち上記気
   化器又は燃料噴射弁で消費されない余剰送給燃料
   を燃料タンクに戻すためのリターン通路と、 該リターン通路を流れる燃料の流量を検出する
   流量検出手段と、 上記燃料ポンプの吐出量をエンジンの負荷状態
   に応じた基本吐出量に制御するとともに、上記流
   量検出手段の出力を受け上記リターン通路を流れ
   る燃料の流量が一定となるように上記基本吐出量
   を補正する制御回路と を備えたことを特徴とするエンジンの燃料ポンプ
   制御装置。