JPH07109961A - 燃料ポンプ制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 燃料ポンプの作動騒音を抑制しつつ燃料供給
遅れに起因するエンジンの始動性低下を改善する。 【構成】 エンジン２に燃料を供給する燃料ポンプ８に
全バッテリー電圧に対応する高電圧とこれよりも低い低
電圧とを選択的に印加可能とし、イグニッションスイッ
チＩＧのＯＮ操作から所定期間だけ上記低電圧を印加さ
せる構成とする。かかる構成により、イグニッションス
イッチＩＧのＯＮ設定時点から直ちに燃料ポンプ８によ
る燃料供給が開始されエンジン始動操作に備えるためエ
ンジン２はスムーズに始動さる。また、この場合、イグ
ニッションスイッチＩＧのＯＮ設定から所定期間は、燃
料ポンプ８が低作動電圧で低速運転することから、該燃
料ポンプ８の作動騒音は低く抑えられる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本願発明は、燃料ポンプの制御装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】自動車用エンジンへの燃料供給はバッテ
リー電圧により駆動される燃料ポンプによって行なわれ
るが、その場合、従来はドライバーがイグニッションキ
ースイッチを操作してイグニッションスイッチをＯＮ設
定し、さらにスタータスイッチをＯＮ設定した時点で燃
料ポンプが作動しエンジンへの燃料供給が開始されるよ
うに構成するのが一般的であった。

【０００３】ところが、このようにスタータスイッチが
ＯＮ設定された時点で初めて燃料ポンプを作動させるよ
うにした場合には、スタータスイッチのＯＮ設定から実
際にエンジンに燃料が供給されるまでに時間的ズレが生
じることから、燃料の供給遅れによりエンジンの始動性
が悪化するという問題が生じることとなる。

【０００４】このような事情から、例えば、特開昭５７
ー６５８５０号公報には、イグニッションスイッチがＯ
Ｎ設定された時点から直ちに燃料ポンプを作動させて燃
料供給を開始しもって燃料の供給遅れによる始動性の低
下を防止する技術が提案されている。そして、この場
合、燃料ポンプには常時バッテリーの全電圧がかかるよ
うに構成するのが通例である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このように
イグニッションスイッチのＯＮ設定と同時に全バッテリ
ー電圧が燃料ポンプにかかって該燃料ポンプが最高速運
転されるように構成すると、なるほどスタータスイッチ
がＯＮ設定された場合における燃料供給遅れに起因する
エンジン始動性の悪化は防止できるものの、特にエンジ
ン冷間時においては他の理由からエンジン始動性が悪化
することになる。即ち、エンジン冷間時においては燃料
の着火性が悪いことから、始動当初から燃料ポンプを全
バッテリー電圧をかけて高速運転させると、これに引き
続いてスタータスイッチがＯＮ設定された場合、スター
タの起動電圧が一時的に低下し、燃料の着火性が悪いこ
とと相まってエンジンの始動性が悪化することになるも
のである。

【０００６】また一方、近年は自動車での野外活動ブー
ムの影響を受けて、例えばエンジンはかけずに停車状態
としたままイグニッションスイッチのみをＯＮ設定して
オーディオを聴くというような自動車の使用態様がとら
れる機会が増えたが、このような場合、上掲公知例のよ
うにイグニッションスイッチのＯＮ設定と同時に燃料ポ
ンプが全バッテリー電圧を受けて高速運転されると該燃
料ポンプの作動音が大きくなり、周辺環境を悪化させる
という新たな問題も生じることになった。

【０００７】しかるに、かかる燃料ポンプの全バッテリ
ー電圧による高速運転に起因する作動騒音の増大及びエ
ンジン冷間時における始動性の改善という観点からの有
効な技術開発は未だなされていないのが現状である。

【０００８】そこで本願発明は、燃料ポンプの作動騒音
を抑制しつつ燃料供給遅れに起因するエンジンの始動性
低下を改善し得るようにした燃料ポンプ制御装置を提供
せんとしてなされたものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本願発明ではかかる課題
を解決するための具体的手段として、請求項１記載の発
明では、エンジンに燃料を供給する燃料ポンプに全バッ
テリー電圧に対応する高作動電圧とこれよりも低い低作
動電圧とを選択的に印加可能とし、イグニッションスイ
ッチのＯＮ設定から所定期間だけ上記低作動電圧を印加
させるように構成したことを特徴としている。

【００１０】請求項２記載の発明では、請求項１記載の
燃料ポンプ制御装置において、上記燃料ポンプへの低作
動電圧の印加をエンジン冷間時においてのみ実行するよ
うにしたことを特徴としている。

【００１１】

【作用】本願各発明ではかかる構成とすることによって
それぞれ次のような作用が得られる。

【００１２】 請求項１記載の発明では、イグニッシ
ョンスイッチがＯＮ設定されるとその時点から直ちに燃
料ポンプが作動しエンジンへの燃料供給が開始され、燃
料供給管内の燃料圧が高められスタータスイッチのＯＮ
設定によるエンジン始動操作に備える。従って、スター
タスイッチのＯＮ設定とともにエンジンに燃料が供給さ
れ、エンジンはスムーズに始動さる。

【００１３】また、この場合、イグニッションスイッチ
のＯＮ設定から所定期間は、燃料ポンプに低作動電圧が
供給され該燃料ポンプが低速運転することから、該燃料
ポンプの作動騒音は低く抑えられ、例えイグニッション
スイッチがＯＮ設定されたままの状態が続く場合であっ
ても該作動騒音が周辺環境に及ぼす影響は少ない。

【００１４】 請求項２記載の発明では、エンジン冷
間時においてイグニッションスイッチがＯＮ設定された
場合に該イグニッションスイッチのＯＮ設定から所定期
間だけ燃料ポンプを低作動電圧で運転させることで、上
記記載の如き燃料ポンプの作動騒音が抑制されるとと
もに、スタータ電圧の低下が抑制されることで燃料の着
火性が悪い運転領域であるにもかかわらず良好な始動性
が確保されるものである。

【００１５】

【発明の効果】従って、本願各発明の燃料ポンプ制御装
置によればそれぞれ次のような効果が得られる。

【００１６】(a) 請求項１記載の燃料ポンプ制御装置に
よれば、イグニッションスイッチのＯＮ設定から所定期
間は燃料ポンプを低作動電圧で低速運転させることで、
燃料ポンプの作動騒音の増大を抑制して周辺環境を改善
しつつ、燃料の供給遅れに起因するエンジン始動性の悪
化を防止し得るという効果が得られる。

【００１７】(b) 請求項２記載の燃料ポンプ制御装置に
よれば、上記(a)記載の効果に加えて、スタータ電圧の
低下を抑制することで特に燃料の着火性の悪いエンジン
冷間時においても良好なエンジン始動性を確保し得ると
いう効果が得られるものである。

【００１８】

【実施例】以下、本願発明の燃料ポンプ制御装置を添付
図面に基づいて具体的に説明すると、図１には車両１に
備えられた本願発明の実施例にかかる燃料ポンプ制御装
置の全体システムが示されており、同図において符号２
は車両１の前部に配置されたエンジン、３は車両１の後
部に配置された燃料タンクであり、上記エンジン２に設
けたインジェクタ−等で構成される燃料供給手段７と上
記燃料タンク３内に配置した燃料ポンプ８とは燃料供給
管６により接続されており、該燃料ポンプ８により燃料
供給管６を介して燃料供給手段７側に燃料を送給し且つ
該燃料供給手段７によりエンジン２の各気筒に燃料を供
給するようになっている。

【００１９】ここで、上記燃料ポンプ８は、バッテリー
４からのバッテリー電圧を受けて運転されるが、その場
合、該燃料ポンプ８にかかるバッテリー電圧はドライバ
ーによるイグニッションスイッチ５のキー操作に応じて
後述の制御回路Ｘにより制御されるようになっている。
尚、イグニッションスイッチ５は、図２に示すように、
イグニッションスイッチを構成するＩＧ接点と、スター
タスイッチを構成するＳＴＡ接点とを備えている。

【００２０】上記制御回路Ｘは、図２に示すように、常
開のリレー接点ＲＳ１１とリレーコイルＲ１１とでなる
第１リレースイッチ１１と、常閉のリレー接点ＲＳ１２
とリレーコイルＲ１２とでなる第２リレースイッチ１２
と、常開のリレー接点ＲＳ１３と第１リレーコイルＲ１
３１と第２リレーコイルＲ１３２でなる第３リレースイ
ッチ１３と、常開のリレー接点ＲＳ１４とリレーコイル
Ｒ１４とでなる第４リレースイッチ１４と、常開のリレ
ー接点ＲＳ１５とリレーコイルＲ１５とでなる第５リレ
ースイッチ１５と、所定の抵抗値をもつレジスター１６
と、タイマー回路１７と、後述のエンジンコントロール
ユニット２０とを備えている。また、上記エンジンコン
トロールユニット２０は、第１アース断接手段２１と、
エンジンが回転状態にあることを条件として該第１アー
ス断接手段２１をアース状態とする第１制御部２３と、
第２アース断接手段２２と、エンジン冷間時を条件に該
第２アース断接手段２２をアース状態とする第２制御部
２４とを備えている。

【００２１】そして、上記第１リレースイッチ１１のリ
レー接点ＲＳ１１は、そのプラス側が上記イグニッショ
ンスイッチ５を介することなく上記バッテリー４に接続
されるとともに、そのマイナス側は上記第２リレースイ
ッチ１２のリレー接点ＲＳ１２と第３リレースイッチ１
３のリレー接点ＲＳ１３とを介して上記燃料ポンプ８に
接続されている。上記第４リレースイッチ１４のリレー
接点ＲＳ１４は、そのプラス側が上記イグニッションス
イッチ５のＩＧ接点に接続されるとともに、そのマイナ
ス側は上記タイマー回路１７のプラス側に接続されてい
る。上記第５リレースイッチ１５のリレー接点ＲＳ１５
は、そのプラス側が上記レジスター１６を介して上記第
１リレースイッチ１１のリレー接点ＲＳ１１のマイナス
側に接続されるとともに、そのマイナス側は上記燃料ポ
ンプ８に接続されている。

【００２２】一方、上記第１リレースイッチ１１のリレ
ーコイルＲ１１は、そのプラス側が上記イグニッション
スイッチ５のＩＧ接点に接続されるとともに、そのマイ
ナス側はアースされている。上記第２リレースイッチ１
２のリレーコイルＲ１２は、そのプラス側が上記タイマ
ー回路１７のマイナス側に接続されるとともに、そのマ
イナス側はアースされている。上記第３リレースイッチ
１３の第１リレーコイルＲ１３１は、そのプラス側が上
記第２リレースイッチ１２のリレー接点ＲＳ１２のマイ
ナス側に接続されるとともに、そのマイナス側は上記エ
ンジンコントロールユニット２０の第１アース断接手段
２１に接続されている。また、第３リレースイッチ１３
の第２リレーコイルＲ１３２は、そのプラス側が上記イ
グニッションスイッチ５のＳＴＡ接点に接続されるとと
もに、そのマイナス側はアースされている。上記第４リ
レースイッチ１４のリレーコイルＲ１４は、そのプラス
側が上記イグニッションスイッチ５を介することなく直
接上記バッテリー４に接続されるとともに、そのマイナ
ス側は上記エンジンコントロールユニット２０の第２ア
ース断接手段２２に接続されている。上記第５リレース
イッチ１５のリレーコイルＲ１５は、そのプラス側が上
記タイマー回路１７のマイナス側に接続されるととも
に、そのマイナス側はアースされている。

【００２３】尚、上記レジスター１６の抵抗値は、該レ
ジスター１６を介して上記燃料ポンプ８に上記バッテリ
ー４のバッテリー電圧がかけられる場合においてその印
加電圧を全バッテリー電圧(１４Ｖ)よりも所定値だけ小
さな値(例えば、９Ｖ)に設定し得るように適宜に設定さ
れており、従って、この実施例においては、１４Ｖの全
バッテリー電圧が特許請求の範囲中の高作動電圧に該当
し、また９Ｖの電圧が特許請求の範囲中の低作動電圧に
該当する。また、上記タイマー回路１７は、バッテリー
電圧がかけられた場合、その時点から所定時間(例え
ば、５秒間)だけ回路を閉成し、所定時間経過と同時に
回路を開成するように構成されており、この実施例にお
いては、このタイマー回路１７により設定される５秒間
が特許請求の範囲中の所定期間に該当する。

【００２４】続いて、叙上の如き構成の制御回路Ｘを備
えた燃料ポンプ制御装置の作動等について、エンジン温
間時とエンジン冷間時とに別けてそれぞれ説明する。

【００２５】エンジン温間時 エンジンの再始動時等のエンジン温間時には、上記エン
ジンコントロールユニット２０の第２制御部２４により
第２アース断接手段２２が非アース状態に設定されてい
る。従って、第４リレースイッチ１４のリレーコイルＲ
１４は励磁されず、リレー接点ＲＳ１４は開成状態を維
持し、タイマー回路１７は無効とされる。また、同時
に、第２リレースイッチ１２のリレーコイルＲ１２が非
励磁とされそのリレー接点ＲＳ１２は閉成状態を維持す
るとともに、第５リレースイッチ１５のリレーコイルＲ
１５も非励磁とされそのリレー接点Ｒ１５は開成状態を
維持する。

【００２６】この状態で、ドライバーのキー操作により
イグニッションスイッチ５のＩＧ接点がＯＮ設定された
とする。すると、第１リレースイッチ１１のリレーコイ
ルＲ１１が励磁されそのリレー接点ＲＳ１１が閉成さ
れ、また、第２リレースイッチ１２のリレー接点ＲＳ１
２も閉成状態にあるものの、第１制御部２３により第１
アース断接手段２１が非アース状態とされているため、
第３リレースイッチ１３の第１リレーコイルＲ１３１は
非励磁とされそのリレー接点ＲＳ１３は開成状態のまま
維持される。従って、この状態では燃料ポンプ８への通
電は行なわれず、該燃料ポンプ８は停止状態のまま維持
される。

【００２７】ここで、さらに上記イグニッションスイッ
チ５が操作され、ＳＴＡ接点がＯＮ設定されると、スタ
ータモータ９への通電とともに、第３リレースイッチ１
３の第２リレーコイルＲ１３２が励磁され、リレー接点
ＲＳ１３が閉成される。従って、上記第１リレースイッ
チ１１,第２リレースイッチ１２及び第３リレースイッ
チ１３の各リレー接点ＲＳ１１,ＲＳ１２,ＲＳ１３を介
して燃料ポンプ８に全バッテリー電圧(１４Ｖ)がかけら
れ、該燃料ポンプ８は高速運転される。エンジンの完爆
後は、第１制御部２３により第１アース断接手段２１が
アース状態とれるため、ＳＴＡ接点のＯＦＦ設定後も全
バッテリー電圧による燃料ポンプ８の運転は継続され
る。

【００２８】このように、このエンジン温間時において
は、ＩＧ接点のＯＮ設定のみでは燃料ポンプ８は運転さ
れず、ＳＴＡ接点がＯＮ設定された時点で初めて燃料ポ
ンプ８が全バッテリー電圧で高速運転されるものであ
り、従って、ＩＧ接点をＯＮ設定したままエンジンをか
けることなくオーディオを聴くような使用態様の場合に
おいては、燃料ポンプ８が運転されないためその作動騒
音が問題となることは全くない。尚、このエンジン温間
時においては、ＳＴＡ接点がＯＮ設定された時点で初め
て燃料ポンプ８による燃料送給作用が開始されるもので
あるため、燃料の供給遅れという問題が生じるのではな
いかとの懸念もあるが、温間時は先の運転時における燃
料が燃料供給管６内に残留していること、及び燃料の粘
度も低く送給がスムーズに行なわれることから、実用
上、燃料の供給遅れが問題となることはなく、良好な始
動性も確保されるものである。

【００２９】エンジン冷間時 エンジン冷間時には、第２制御部２４により第２アース
断接手段２２がアース状態とされることから、第４リレ
ースイッチ１４のリレーコイルＲ１４が励磁され、リレ
ー接点ＲＳ１４は閉成状態を維持する。従って、ここで
ドライバーのキー操作によりイグニッションスイッチ５
のＩＧ接点がＯＮ設定されると、第４リレースイッチ１
４のリレー接点ＲＳ１４を介してタイマー回路１７に通
電され、該タイマー回路１７は所定時間(例えば、５秒
間)だけ導通状態を維持する。このため、このタイマー
回路１７による導通状態が維持される期間の間は、第２
リレースイッチ１２のリレーコイルＲ１２が励磁されそ
のリレー接点ＲＳ１２が開成状態を維持するとともに、
第５リレースイッチ１５のリレーコイルＲ１５が励磁さ
れそのリレー接点ＲＳ１５が閉成状態を維持する。

【００３０】このため、ＩＧ接点のＯＮ設定と同時に、
レジスター１６を介して燃料ポンプ８にバッテリー電圧
が供給され、該燃料ポンプ８は全バッテリー電圧(１４
Ｖ)よりも低い作動電圧(９Ｖ)により低速運転される。
そして、この低い作動電圧による燃料ポンプ８の低速運
転は、ＩＧ接点のＯＮ設定後においてなんらキー操作が
行なわれなくても、またＳＴＡ接点のＯＮ設定操作が行
なわれたとしても、ＩＧ接点がＯＦＦ設定されない限
り、そのＯＮ設定から５秒間は継続される。

【００３１】即ち、ＩＧ接点のＯＮ設定後、５秒間を経
過するまでにＳＴＡ接点がＯＮ設定されたとしても、第
２リレースイッチ１２のリレー接点ＲＳ１２が開成状態
を維持しているため、第２リレースイッチ１２及び第３
リレースイッチ１３を介しての全バッテリー電圧の供給
は阻止されるものである。また、ＩＧ接点のＯＮ設定
後、５秒間を経過するまでにＳＴＡ接点がＯＮ設定され
ない場合には、タイマー回路１７により第５リレースイ
ッチ１５のリレーコイルＲ１５が非励磁とされそのリレ
ー接点ＲＳ１５が開成されることで上記燃料ポンプ８へ
の電圧供給は断たれ、該燃料ポンプ８の運転は停止され
る。

【００３２】これに対して、ＩＧ接点のＯＮ設定後、５
秒の期間中にＳＴＡ接点がＯＮ設定された場合には、低
速運転している燃料ポンプ８により供給される燃料によ
りエンジンは始動されるとともに、上記５秒間の経過後
は、上記タイマー回路１７の導通状態が解除され第２リ
レースイッチ１２のリレー接点ＲＳ１２が閉成されると
ともに上記第５リレースイッチ１５のリレー接点ＲＳ１
５が開成され、且つ第１制御部２３により第１アース断
接手段２１がアース状態となり第３リレースイッチ１３
の第１リレーコイルＲ１３１が励磁されそのリレー接点
ＲＳ１３が閉成されることで、燃料ポンプ８は全バッテ
リー電圧による高速運転に移行することとなる。

【００３３】エンジン冷間時においては燃料供給管６内
に残留燃料が存在しているとは限らず、また燃料の粘度
そのものが高くスムーズな送給という点において問題が
あることから、エンジン始動時における燃料の供給遅れ
による始動性の悪化ということが懸念されるが、この実
施例の如くＩＧ接点のＯＮ設定と同時に燃料ポンプ８に
よる燃料送給作用が開始され燃料供給管６内の燃料圧が
ＳＴＡ接点のＯＮ設定に先だって上昇せしめられること
により、エンジン始動時には燃料の供給遅れを生じるこ
とがなくスムーズにエンジンを始動させることができ
る、即ち、始動性の向上が図れるものである。

【００３４】また、この場合、ＩＧ接点のＯＮ設定後の
所定期間だけは燃料ポンプ８を低い作動電圧で低速運転
させることで、先ず第１に、燃料ポンプ８の運転に伴う
騒音が該燃料ポンプ８を全バッテリー電圧で高速運転さ
せる場合に比して小ならしめられることから、例えば、
エンジンをかけずにＩＧ接点のみをＯＮ設定してオーデ
ィオ鑑賞をするような場合においても支障がなく、従っ
て例えば、野外活動時等においても周辺環境への悪影響
が未然に防止されるものである。

【００３５】第２に、エンジン冷間時は燃料温度が低く
その着火性が悪い。従って、このような条件下において
ＩＧ接点のＯＮ設定と同時に燃料ポンプ８が全バッテリ
ー電圧で運転されスタータ電圧が一時的に低下せしめら
れると、燃料の着火性の悪さと相まって益々エンジン始
動が困難となるが、この実施例においてはエンジン冷間
時にはＩＧ接点のＯＮ設定後の所定期間は燃料ポンプ８
を低い作動電圧で運転させているため、スタータ電圧の
低下がほとんどなく、燃料の着火性が悪い状態であるに
もかかわらずスムーズなエンジン始動が実現されるもの
である。即ち、この実施例の燃料ポンプ制御装置によれ
ば、燃料ポンプ８の作動騒音の低下とエンジン始動性の
向上とを両立させることができるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明の実施例にかかる燃料ポンプ制御装置
の全体システム図である。

【図２】図１に示した制御回路Ｘの回路図である。

【符号の説明】

１は車両、２はエンジン、３は燃料タンク、４はバッテ
リー、５はイグニッションキースイッチ、６は燃料供給
管、７は燃料供給手段、８は燃料ポンプ、９はスタータ
モータ、１１は第１リレースイッチ、ＲＳ１１はリレー
接点、Ｒ１１はリレーコイル、１２は第２リレースイッ
チ、ＲＳ１２はリレー接点、Ｒ１２はリレーコイル、１
３は第３リレースイッチ、ＲＳ１３はリレー接点、Ｒ１
３１は第１リレーコイル、Ｒ１３２は第２リレーコイ
ル、１４は第４リレースイッチ、ＲＳ１４はリレー接
点、Ｒ１４はリレーコイル、１５は第５リレースイッ
チ、ＲＳ１５はリレー接点、Ｒ１５はリレーコイル、１
６はレジスター、１７はタイマー回路、２０はエンジン
コントロールユニット、２１は第１アース断接手段、２
２は第２アース断接手段、２３は第１制御部、２４は第
２制御部、Ｘは制御回路である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジンに燃料を供給する燃料ポンプに
   全バッテリー電圧に対応する高作動電圧とこれよりも低
   い低作動電圧とを選択的に印加可能とし、イグニッショ
   ンスイッチのＯＮ設定から所定期間だけ上記低作動電圧
   を印加させるようにしたことを特徴とする燃料ポンプ制
   御装置。
2. 【請求項２】 請求項１において、上記燃料ポンプへの
   低作動電圧の印加をエンジン冷間時においてのみ実行す
   るようにしたことを特徴とする燃料ポンプ制御装置。