JPH09126027A - Fuel pressure control device for fuel injection device - Google Patents

Fuel pressure control device for fuel injection device

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JPH09126027A
JPH09126027A JP7287530A JP28753095A JPH09126027A JP H09126027 A JPH09126027 A JP H09126027A JP 7287530 A JP7287530 A JP 7287530A JP 28753095 A JP28753095 A JP 28753095A JP H09126027 A JPH09126027 A JP H09126027A
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JP
Japan
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fuel
pressure
injector
pump
pump motor
Prior art date
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Pending
Application number
JP7287530A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tetsuya Kondo
徹也 近藤
Shigetoshi Aoki
成年 青木
Tokiaki Endo
常昭 遠藤
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Mahle Electric Drive Systems Co Ltd
Original Assignee
Kokusan Denki Co Ltd
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Filing date
Publication date
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  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fuel pressure control device capable of obtaining the constant fuel pressure without being affected by the variance of the power supply voltage or the performance of a pump motor. SOLUTION: A fuel pressure control device is provided with a fuel flow sensor 16 to detect the flow rate of the fuel to be returned to a fuel tank 14 through a pressure regulator 15 to adjust the pressure of the fuel to be fed from a fuel pump 2 to an injector 9. The driving current of a pump motor 1 is PWM controlled so that the output signal of the fuel flow sensor 16 is kept at the target value.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関に燃料を
供給する燃料噴射装置の燃料ポンプからインジェクタに
供給される燃料の圧力を制御する燃料噴射装置用燃料圧
力制御装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fuel pressure control device for a fuel injection device, which controls the pressure of fuel supplied from a fuel pump of a fuel injection device which supplies fuel to an internal combustion engine.

【0002】[0002]

【従来の技術】内燃機関用の燃料噴射装置は、直流電源
から駆動電流が与えられるポンプモータにより駆動され
て燃料を吐出する燃料ポンプと、燃料ポンプから燃料が
供給されて噴射指令パルスが与えられたときに該噴射指
令パルスのパルス幅により決る噴射時間の間内燃機関の
吸気管内やシリンダ内等の燃料噴射空間に燃料を噴射す
るインジェクタと、燃料ポンプからインジェクタに供給
される燃料の圧力と燃料噴射空間の圧力との差圧または
燃料ポンプからインジェクタに供給される燃料の圧力と
大気圧との差圧を設定値に保つように制御するプレッシ
ャレギュレータと、インジェクタからの燃料噴射量を各
回転速度における要求噴射量に等しくするようにインジ
ェクタの駆動回路に噴射指令パルスを与える燃料噴射制
御部とを備えている。
2. Description of the Related Art A fuel injection device for an internal combustion engine is a fuel pump driven by a pump motor supplied with a drive current from a DC power source to discharge fuel, and a fuel pump supplied with fuel to supply an injection command pulse. Injector for injecting fuel into the fuel injection space in the intake pipe or cylinder of the internal combustion engine during the injection time determined by the pulse width of the injection command pulse, and the pressure and fuel of the fuel supplied from the fuel pump to the injector. A pressure regulator that controls the pressure difference between the pressure in the injection space or the pressure between the fuel supplied from the fuel pump to the injector and the atmospheric pressure to keep it at a set value, and the fuel injection amount from the injector at each rotation speed. And a fuel injection control unit for giving an injection command pulse to the drive circuit of the injector so as to equalize the required injection amount in .

【0003】一般にインジェクタは、先端に噴射口を有
するバルブボディと、該バルブボディ内に設けられて噴
射口を開閉するニードルバルブと、該ニードルバルブを
駆動するソレノイドコイルとを備えていて、バルブボデ
ィ内には燃料ポンプから燃料が与えられている。
Generally, an injector includes a valve body having an injection port at its tip, a needle valve provided in the valve body for opening and closing the injection port, and a solenoid coil for driving the needle valve. Fuel is supplied from the fuel pump.

【0004】インジェクタのソレノイドコイルには、噴
射指令パルスによりオンオフさせられるトランジスタ等
のスイッチング素子を備えた駆動回路を通して駆動電流
が与えられる。インジェクタの駆動回路に噴射指令パル
スが与えられると、該駆動回路内のスイッチング素子が
オン状態になってインジェクタのソレノイドコイルに駆
動電流を流す。これによりニードルバルブが開いて、燃
料ポンプから与えられている燃料を噴射する。インジェ
クタから噴射される燃料の量(燃料噴射量)は、噴射口
が開かれている時間(噴射時間)と、燃料ポンプからイ
ンジェクタに与えられる燃料の圧力と燃料噴射空間の圧
力または大気圧との差圧(本明細書ではこの差圧を燃料
圧力と呼ぶことにする。)により決る。
A drive current is applied to the solenoid coil of the injector through a drive circuit having a switching element such as a transistor which is turned on / off by an injection command pulse. When the injection command pulse is given to the drive circuit of the injector, the switching element in the drive circuit is turned on and a drive current is supplied to the solenoid coil of the injector. This opens the needle valve and injects the fuel supplied from the fuel pump. The amount of fuel injected from the injector (fuel injection amount) depends on the time during which the injection port is opened (injection time), the pressure of fuel given to the injector from the fuel pump, and the pressure in the fuel injection space or atmospheric pressure. It is determined by the differential pressure (this differential pressure will be referred to as fuel pressure in this specification).

【0005】駆動回路に噴射指令パルスが与えられてか
ら実際にインジェクタのバルブが開くまでの間には所定
の遅れ時間が存在し、噴射指令パルスが与えられてから
バルブが閉じるまでの間にも所定の遅れ時間が存在する
ため、噴射指令パルスのパルス幅と実際の噴射時間(有
効噴射時間)とは等しくならないが、該有効噴射時間の
長さは噴射指令パルスのパルス幅により決る。従って、
噴射指令パルスのパルス幅を制御することにより、有効
噴射時間を制御することができる。
There is a predetermined delay time between the injection of the injection command pulse to the drive circuit and the actual opening of the valve of the injector, and there is also a delay between the injection of the injection command pulse and the closing of the valve. Since the predetermined delay time exists, the pulse width of the injection command pulse and the actual injection time (effective injection time) are not equal, but the length of the effective injection time is determined by the pulse width of the injection command pulse. Therefore,
The effective injection time can be controlled by controlling the pulse width of the injection command pulse.

【0006】前述のように、インジェクタからの燃料噴
射量は燃料圧力と有効噴射時間とにより決るが、これら
双方を変化させると制御が複雑になるため、実際にはプ
レッシャレギュレータにより燃料圧力をほぼ一定に制御
することによって、噴射指令パルスのパルス幅により燃
料噴射量がほぼ一義的に決るようにし、各種の制御条件
に応じて噴射指令パルスのパルス幅を変化させることに
より燃料の噴射量を制御するようにしている。
As described above, the fuel injection amount from the injector is determined by the fuel pressure and the effective injection time. However, if both of them are changed, the control becomes complicated. Therefore, the fuel pressure is practically kept constant by the pressure regulator. Control so that the fuel injection amount is almost uniquely determined by the pulse width of the injection command pulse, and the fuel injection amount is controlled by changing the pulse width of the injection command pulse according to various control conditions. I am trying.

【0007】プレッシャレギュレータは、例えばそのハ
ウジング内に燃料室とスプリング室とを有していて、該
燃料室とスプリング室との間を仕切るようにダイアフラ
ムが設けられ、該ダイアフラムはスプリング室内に設け
られたスプリングにより燃料室側に付勢されている。燃
料室内には、該燃料室の入口と出口との間を開閉するバ
ルブが設けられて、該バルブの可動部がダイアフラムに
接続され、該バルブは常時はスプリング室内のスプリン
グにより付勢されて閉状態に保持されている。燃料室の
入口はインジェクタの燃料流入口側の圧力と同じ圧力を
有する管路に接続され、該燃料室の出口はリターンパイ
プを介して燃料タンクに接続されている。またスプリン
グ室は内燃機関の燃料噴射空間に接続されている。
The pressure regulator has, for example, a fuel chamber and a spring chamber in its housing, and a diaphragm is provided so as to partition the fuel chamber and the spring chamber, and the diaphragm is provided in the spring chamber. Is biased toward the fuel chamber by a spring. A valve that opens and closes between the inlet and the outlet of the fuel chamber is provided in the fuel chamber, the movable part of the valve is connected to the diaphragm, and the valve is normally urged by a spring in the spring chamber to close. Is held in a state. The inlet of the fuel chamber is connected to a pipe having the same pressure as the pressure on the fuel inlet side of the injector, and the outlet of the fuel chamber is connected to the fuel tank via a return pipe. The spring chamber is connected to the fuel injection space of the internal combustion engine.

【0008】燃料室内の圧力とスプリング室内の圧力と
の差圧(燃料圧力)が設定値を超えると、ダイアフラム
がスプリングの付勢力に抗してスプリング室側に変形
し、燃料室の入口と出口との間の燃料の流通を遮断して
いたバルブを開くため、燃料ポンプからインジェクタに
供給されている燃料の内の余剰の燃料がリターンパイプ
を通して燃料タンク内に戻る。これにより燃料圧力が設
定値以下になると、ダイアフラムが元の形状に復帰して
バルブを閉じる。これらの動作により、燃料圧力がほぼ
設定値に保たれる。
When the pressure difference (fuel pressure) between the pressure inside the fuel chamber and the pressure inside the spring chamber exceeds a set value, the diaphragm is deformed toward the spring chamber side against the biasing force of the spring, and the inlet and outlet of the fuel chamber. Since the valve that has cut off the flow of fuel between the fuel tank and the fuel tank is opened, surplus fuel in the fuel supplied from the fuel pump to the injector returns to the fuel tank through the return pipe. As a result, when the fuel pressure falls below the set value, the diaphragm returns to its original shape and closes the valve. By these operations, the fuel pressure is maintained almost at the set value.

【0009】この種のレギュレータにおいては、該レギ
ュレータを通して燃料タンク側に帰還する余剰燃料の流
量(帰還流量)により制御圧力が影響を受け、余剰燃料
の帰還流量が少なすぎたり多過ぎたりすると、制御圧力
の変動幅が大きくなって、制御性が悪くなる。したがっ
て、この種のレギュレータを用いて燃料圧力をほぼ一定
に保つためには、レギュレータを通して燃料タンク側に
帰還する余剰燃料の量を適正な範囲(プレッシャレギュ
レータの適正な制御性が確保される範囲)に保つ必要が
ある。
In this type of regulator, the control pressure is affected by the flow rate (return flow rate) of the surplus fuel that returns to the fuel tank side through the regulator, and if the return flow rate of the surplus fuel is too small or too large, control is performed. The fluctuation range of pressure becomes large and controllability deteriorates. Therefore, in order to keep the fuel pressure almost constant using this type of regulator, the amount of surplus fuel that returns to the fuel tank side through the regulator is within an appropriate range (a range where proper controllability of the pressure regulator is ensured). Need to keep.

【0010】上記のように、燃料噴射装置においては、
噴射指令パルスのパルス幅により燃料噴射量を制御する
ことができるようにするために、燃料圧力を設定値に保
つ必要があり、そのためには、常に機関が要求する噴射
量よりも多い量の燃料を燃料ポンプからインジェクタに
供給する必要がある。機関が要求する燃料噴射量は一定
ではなく、回転速度、大気圧、機関温度、機関の運転状
況等の各種の条件により変化する。そのため従来は、機
関の最大要求噴射量と電源電圧の低下とを見込んで、い
かなる場合でも燃料ポンプから必要な吐出量が得られる
ように、電源電圧が定格値より低い場合でも十分な出力
を発生するポンプモータを選択し、該ポンプモータをバ
ッテリ等の直流電源により駆動して燃料ポンプを動作さ
せるようにしていた。
As described above, in the fuel injection device,
In order to be able to control the fuel injection amount by the pulse width of the injection command pulse, it is necessary to keep the fuel pressure at the set value, and in order to do so, the fuel amount always exceeds the injection amount required by the engine. Needs to be supplied to the injector from the fuel pump. The fuel injection amount required by the engine is not constant but changes depending on various conditions such as the rotational speed, the atmospheric pressure, the engine temperature, and the operating condition of the engine. Therefore, conventionally, in anticipation of the maximum required injection amount of the engine and the drop of the power supply voltage, sufficient output is generated even when the power supply voltage is lower than the rated value so that the fuel pump can obtain the required discharge amount in any case. The fuel pump is operated by selecting the pump motor to be operated and driving the pump motor with a DC power source such as a battery.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】上記のように、従来
は、電源電圧が規定より低い場合でも、見込まれる最大
要求噴射量に見合う量の燃料を燃料ポンプから吐出させ
るために必要な出力を有するポンプモータを選択して、
該ポンプモータをバッテリ等の直流電源により駆動する
ようにしていたため、電源電圧が上昇した場合に燃料ポ
ンプからの吐出量が多くなり過ぎて、要求噴射量が少な
いときにプレッシャレギュレータを通して帰還する余剰
燃料が過剰になり、プレッシャレギュレータの制御性が
悪くなるという問題があった。
As described above, conventionally, even if the power supply voltage is lower than the regulation, the fuel pump has an output required to discharge an amount of fuel commensurate with the maximum expected injection amount. Select the pump motor,
Since the pump motor was driven by a direct current power source such as a battery, when the power supply voltage rises, the discharge amount from the fuel pump becomes too large, and excess fuel is fed back through the pressure regulator when the required injection amount is small. However, there is a problem in that the controllability of the pressure regulator deteriorates due to excessive pressure.

【0012】更に従来の装置では、ポンプモータの性能
のばらつきにより燃料ポンプからの吐出量が設定値通り
にならないことがあり、ポンプモータの性能のばらつき
により燃料ポンプからの吐出量が多くなり過ぎたり、少
なくなり過ぎたりすることがあるため、要求噴射量によ
ってはプレッシャレギュレータを通して燃料タンクに帰
還する余剰燃料の量が適正な範囲から外れて、燃料圧力
の制御性が悪くなることがあった。
Further, in the conventional apparatus, the discharge amount from the fuel pump may not be the set value due to the variation in the performance of the pump motor, and the discharge amount from the fuel pump may become too large due to the variation in the performance of the pump motor. However, the amount of surplus fuel that returns to the fuel tank through the pressure regulator may deviate from the proper range depending on the required injection amount, and the controllability of the fuel pressure may deteriorate.

【0013】プレッシャレギュレータによる燃料圧力の
制御性が悪くなると、噴射指令パルスのパルス幅により
一義的に噴射量を決めることができなくなるため、燃料
の噴射量を適確に制御することができなくなり、機関か
ら所期の性能を引き出すことができなくなる。
When the controllability of the fuel pressure by the pressure regulator becomes poor, the injection amount cannot be uniquely determined by the pulse width of the injection command pulse, so that the fuel injection amount cannot be controlled accurately. The desired performance cannot be obtained from the engine.

【0014】特に、吹き抜けにより未燃焼ガスの一部が
排出される2サイクル機関の場合には、排気ガス中の酸
素を検出して空燃比を補正するフィードバック制御を行
うことができないため、燃料噴射量を正確に制御する必
要があり、そのためには、プレッシャレギュレータの制
御性を良好に保って燃料圧力をできるだけ一定に保つ必
要がある。
In particular, in the case of a two-cycle engine in which a part of unburned gas is discharged by blow-by, it is not possible to detect oxygen in the exhaust gas and perform feedback control for correcting the air-fuel ratio, so that fuel injection is performed. It is necessary to control the amount accurately, and for that purpose it is necessary to keep the controllability of the pressure regulator good and to keep the fuel pressure as constant as possible.

【0015】また従来は、電源電圧が規定より低い場合
でも燃料ポンプから十分な量の燃料を吐出させるように
ポンプモータを選択していたが、低電圧で大出力を発生
するポンプモータは大きな駆動電流を必要とするため消
費電力が多くなり、要求噴射量が少ない低速運転時に無
駄な電力消費が多くなるという問題があった。特に、ト
ローリングを行う船外機のように、長時間に亘って低速
運転が継続される場合には、機関に取付けられた磁石発
電機の出力がポンプモータで多く消費されるため、バッ
テリの充電を十分に行うことができなくなるという問題
があった。
Conventionally, the pump motor is selected so that a sufficient amount of fuel is discharged from the fuel pump even when the power supply voltage is lower than the specified value. However, a pump motor that generates a large output at a low voltage is driven by a large amount. Since a current is required, power consumption increases, and there is a problem that wasteful power consumption increases during low speed operation with a small required injection amount. In particular, when the low-speed operation is continued for a long time, such as an outboard motor that performs trolling, the pump motor consumes much of the output of the magneto generator attached to the engine, so the battery charging There was a problem that could not be performed sufficiently.

【0016】本発明の目的は、電源電圧の変動やポンプ
モータの性能のばらつきにより燃料圧力の制御性が悪く
なるのを防止することができるようにした内燃機関用燃
料噴射装置の燃料ポンプ制御方法及び該方法を実施する
ために用いる燃料噴射装置用燃料圧力制御装置を提供す
ることにある。
An object of the present invention is to provide a fuel pump control method for a fuel injection device for an internal combustion engine, which can prevent the controllability of fuel pressure from being deteriorated due to fluctuations in power supply voltage and variations in pump motor performance. Another object of the present invention is to provide a fuel pressure control device for a fuel injection device used for carrying out the method.

【0017】本発明の他の目的は、機関の低速運転時等
にポンプモータで無駄な電力が消費されるのを防ぐこと
ができるようにした内燃機関用燃料噴射装置の燃料ポン
プ制御方法及び該方法を実施するために用いる燃料噴射
装置用燃料圧力制御装置を提供することにある。
Another object of the present invention is to provide a fuel pump control method for a fuel injection device for an internal combustion engine, which is capable of preventing wasteful power consumption by a pump motor during low speed operation of the engine and the like. It is an object of the invention to provide a fuel pressure control device for a fuel injector used for carrying out the method.

【0018】[0018]

【課題を解決するための手段】本発明は、内燃機関の燃
料噴射空間に燃料を噴射するインジェクタと、直流電源
から駆動電流が与えられるポンプモータにより駆動され
てインジェクタに燃料を供給する燃料ポンプと、燃料ポ
ンプからインジェクタに供給される燃料の圧力と燃料噴
射空間の圧力または大気圧との差圧が設定値を超えたと
きに開く圧力調整用バルブを備えていて燃料ポンプから
インジェクタに供給される燃料の一部を該圧力調整用バ
ルブを通して燃料タンク側に帰還させることにより該差
圧を設定値に保つように制御するプレッシャレギュレー
タとを備えた内燃機関用燃料噴射装置の燃料ポンプから
インジェクタに供給される燃料の圧力を制御する燃料噴
射装置用燃料圧力制御装置に係わるものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention includes an injector for injecting fuel into a fuel injection space of an internal combustion engine, and a fuel pump driven by a pump motor supplied with a driving current from a DC power source to supply the fuel to the injector. , Equipped with a pressure adjusting valve that opens when the pressure difference between the fuel pressure supplied to the injector from the fuel pump and the fuel injection space pressure or atmospheric pressure exceeds a set value, and the fuel pump supplies the injector The fuel is supplied from the fuel pump of the fuel injection device for an internal combustion engine to the injector, which includes a pressure regulator for controlling a part of the fuel to return to the fuel tank side through the pressure adjusting valve so as to maintain the differential pressure at a set value. The present invention relates to a fuel pressure control device for a fuel injection device, which controls the pressure of fuel to be injected.

【0019】本発明においては、プレッシャレギュレー
タを通して燃料タンクに帰還する燃料の流量の情報を含
む電気信号を出力するフューエルフローセンサと、この
フューエルフローセンサの出力を入力として、該センサ
の出力を目標値に保つようにポンプモータの駆動電流を
PWM制御(パルス幅変調制御)するPWM制御部とを
設けた。
In the present invention, a fuel flow sensor for outputting an electric signal containing information on the flow rate of fuel returning to the fuel tank through the pressure regulator, and an output of the fuel flow sensor as an input, the output of the sensor as a target value. A PWM control unit for performing PWM control (pulse width modulation control) of the drive current of the pump motor is provided so as to keep the above.

【0020】上記フェーエルフローセンサは、例えば、
プレッシャレギュレータを通して燃料タンクに帰還する
燃料の流路内に挿入された抵抗発熱体と、抵抗発熱体の
抵抗値の変化を検出する検出部とにより構成できる。
The above fuel flow sensor is, for example,
A resistance heating element inserted into the flow path of the fuel returning to the fuel tank through the pressure regulator, and a detection unit for detecting a change in the resistance value of the resistance heating element.

【0021】上記フェーエルフローセンサは、プレッシ
ャレギュレータを通して燃料タンクに帰還する燃料の流
路内に該燃料の流れに逆らう方向に付勢された状態で設
けられ、該流路内の燃料の流量に相応した変位を生じる
可動体と、該可動体の変位量に相応した電気信号を発生
する変位量センサとにより構成することもできる。
The fuel flow sensor is provided in a flow passage of fuel returning to the fuel tank through a pressure regulator in a state of being biased in a direction against the flow of the fuel, and corresponds to the flow rate of the fuel in the flow passage. It is also possible to configure the movable body that causes the above displacement and the displacement amount sensor that generates an electric signal corresponding to the displacement amount of the movable body.

【0022】本発明においてはまた、プレッシャレギュ
レータの圧力調整用バルブの可動部の変位を検出して該
バルブの開度の情報を含む電気信号を発生するバルブ開
度センサと、該バルブ開度センサの出力を目標値に保つ
ようにポンプモータの駆動電流をPWM制御するPWM
制御部とを設けるようにしてもよい。
According to the present invention, a valve opening sensor for detecting a displacement of a movable portion of a pressure adjusting valve of a pressure regulator and generating an electric signal including information on the opening of the valve, and the valve opening sensor. PWM that controls the drive current of the pump motor to keep the output of the pump at the target value
You may make it provide a control part.

【0023】上記のように、プレッシャレギュレータを
通して燃料タンクに帰還する燃料の流量の情報を含む電
気信号を出力するフューエルフローセンサを設けて、該
フューエルフローセンサの出力を目標値に保つようにポ
ンプモータの駆動電流をPWM制御すると、プレッシャ
レギュレータを通して燃料タンクに帰還する余剰燃料の
流量をほぼ一定に保つことができるため、プレッシャレ
ギュレータの制御圧力をほぼ一定に保つことができる。
従って、燃料ポンプの電源電圧の高低の如何に係わりな
く、またポンプモータの性能のばらつきの影響を受ける
ことなく、常に燃料圧力をほぼ一定に保つことができ
る。
As described above, the fuel flow sensor for outputting the electric signal containing the information of the flow rate of the fuel returned to the fuel tank through the pressure regulator is provided, and the pump motor is maintained so that the output of the fuel flow sensor is maintained at the target value. The PWM control of the drive current of (1) can keep the flow rate of the surplus fuel returned to the fuel tank through the pressure regulator substantially constant, so that the control pressure of the pressure regulator can be kept substantially constant.
Therefore, the fuel pressure can always be kept substantially constant irrespective of whether the power supply voltage of the fuel pump is high or low, and is not affected by the variation in the performance of the pump motor.

【0024】また上記のように構成すると、機関が要求
する燃料噴射量が少ない低速運転時には、ポンプモータ
の駆動電流のデューティ比が小さくなるため、ポンプモ
ータでの消費電力を少なくして、磁石発電機の出力をバ
ッテリの充電に当てることができる。そのため、トロー
リングを行う船外機のように長時間に亘って低速運転が
行なわれ場合でも、バッテリを消耗させることなく機関
の適正な運転状態を維持することができる。
Further, with the above construction, the duty ratio of the drive current of the pump motor becomes small at the time of low speed operation when the fuel injection amount required by the engine is small, so the power consumption in the pump motor is reduced and the magnet power generation is performed. The output of the machine can be used to charge the battery. Therefore, even when the low speed operation is performed for a long time like an outboard motor that performs trolling, it is possible to maintain an appropriate operating state of the engine without depleting the battery.

【0025】[0025]

【発明の実施の形態】図1は本発明に係る制御装置のハ
ードウェアの構成例を示したもので、同図において1は
燃料ポンプ2を駆動するポンプモータ、3は該モータを
駆動する直流電源を構成するバッテリ、4はマイクロコ
ンピュータのCPU、5は内燃機関6の回転角度情報と
回転速度情報とを与える信号を発生する信号発生装置、
7は内燃機関の気筒に取り付けられた点火プラグに点火
用の高電圧を与える点火回路、8は内燃機関6の吸気管
内などの燃料噴射空間に燃料を噴射するように取り付け
られたインジェクタ、9はCPUが噴射指令パルスを発
生したときにインジェクタ8に駆動電流を流すインジェ
クタ駆動回路である。また10はバッテリ3の出力電圧
(ポンプモータの電源電圧)を検出してCPU4に入力
する電源電圧検出用インタフェース回路、11はポンプ
モータ1に流れる駆動電流をオンオフする駆動電流制御
用スイッチを構成するMOSFET、12はCPU4が
出力する駆動指令信号Vj に応じてFET11のゲート
に所定のデューティ比で断続するパルス波形の駆動信号
を与えるFET駆動回路(スイッチ駆動回路)、13は
モータ1の両端に接続されたダイオード、14は燃料タ
ンク、15はプレッシャレギュレータ、16はフューエ
ルフローセンサである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 shows an example of a hardware configuration of a control device according to the present invention. In FIG. 1, 1 is a pump motor for driving a fuel pump 2 and 3 is a direct current for driving the motor. A battery constituting a power source, 4 a CPU of a microcomputer, 5 a signal generator for generating a signal for giving rotation angle information and rotation speed information of the internal combustion engine 6,
Reference numeral 7 is an ignition circuit for applying a high voltage for ignition to a spark plug attached to a cylinder of an internal combustion engine, 8 is an injector attached to inject fuel into a fuel injection space such as an intake pipe of the internal combustion engine 6, and 9 is It is an injector drive circuit that supplies a drive current to the injector 8 when the CPU generates an injection command pulse. Reference numeral 10 denotes a power supply voltage detection interface circuit for detecting the output voltage of the battery 3 (pump motor power supply voltage) and inputting it to the CPU 4, and 11 denotes a drive current control switch for turning on / off the drive current flowing in the pump motor 1. MOSFET 12 is an FET drive circuit (switch drive circuit) that gives a drive signal of a pulse waveform intermittently at a predetermined duty ratio to the gate of the FET 11 according to the drive command signal Vj output from the CPU 4, 13 is connected to both ends of the motor 1. A diode, 14 is a fuel tank, 15 is a pressure regulator, and 16 is a fuel flow sensor.

【0026】更に詳細に説明すると、ポンプモータ1の
一端はバッテリ3の正極端子にスイッチSWを介して接
続され、他端はMOSFET11のドレインに接続され
ている。バッテリ3の負極端子及びFET11のソース
は接地され、モータ1の両端には、ダイオード13がそ
のカソードをバッテリ1の正極端子側に向けた状態で接
続されている。MOSFET11はNチャンネル形のも
のからなっていて、そのドレインソース間には寄生ダイ
オード11aが存在する。
More specifically, one end of the pump motor 1 is connected to the positive terminal of the battery 3 via the switch SW, and the other end is connected to the drain of the MOSFET 11. The negative terminal of the battery 3 and the source of the FET 11 are grounded, and a diode 13 is connected to both ends of the motor 1 with its cathode facing the positive terminal of the battery 1. The MOSFET 11 is of N-channel type and has a parasitic diode 11a between its drain and source.

【0027】信号発生装置5は、内燃機関に取り付けら
れてクランク軸の一定の回転角度位置でパルス信号を発
生する信号発電機と、該信号発電機の出力パルスをCP
U4が認識し得る波形の信号に変換する波形整形回路か
らなっていて、この信号発生装置の出力はCPU4の所
定の入力ポートに入力されている。CPU4にはまた、
内燃機関6のスロットルバルブの開度を検出するセンサ
や、吸気温度を検出するセンサ等の各種のセンサの出力
が信号線17を通して入力されている。
The signal generator 5 is attached to an internal combustion engine and generates a pulse signal at a constant rotation angle position of a crankshaft, and a signal generator CP for outputting output pulses of the signal generator.
The U4 is composed of a waveform shaping circuit for converting it into a signal of a waveform that can be recognized, and the output of this signal generator is input to a predetermined input port of the CPU 4. CPU4 also
Outputs of various sensors such as a sensor that detects the opening degree of the throttle valve of the internal combustion engine 6 and a sensor that detects the intake air temperature are input through a signal line 17.

【0028】CPU4は信号発生装置5が出力するパル
ス信号から機関の回転角度情報を得るとともに、該パル
ス信号の発生周期から機関の回転速度を演算する。CP
U4はまた、スロットルバルブの開度を検出するセンサ
や吸気温度を検出するセンサ等の各種のセンサの出力を
入力として、演算された回転速度における燃料噴射量を
与える噴射指令パルスのパルス幅を演算し、信号発生装
置5が発生するパルス信号から得た回転角度位置情報に
基づいて燃料の噴射位置が検出されたときに演算したパ
ルス幅を有する噴射指令パルスVj をインジェクタ駆動
回路9に与える。
The CPU 4 obtains rotation angle information of the engine from the pulse signal output from the signal generator 5, and calculates the rotation speed of the engine from the generation period of the pulse signal. CP
U4 also calculates the pulse width of the injection command pulse that gives the fuel injection amount at the calculated rotation speed, using the outputs of various sensors such as a sensor that detects the opening of the throttle valve and a sensor that detects the intake air temperature. Then, the injector drive circuit 9 is provided with an injection command pulse Vj having a pulse width calculated when the fuel injection position is detected based on the rotational angle position information obtained from the pulse signal generated by the signal generator 5.

【0029】CPU4はまた、機関の各回転速度におけ
る点火位置を演算し、所定の基準位置から演算した点火
位置の計測を行って、点火位置が計測されたときに点火
回路7に点火信号Vi を与える。
The CPU 4 also calculates the ignition position at each rotational speed of the engine, measures the ignition position calculated from a predetermined reference position, and outputs the ignition signal Vi to the ignition circuit 7 when the ignition position is measured. give.

【0030】点火回路7は、コンデンサ放電式の回路や
電流遮断式の回路からなっていて、CPU4から点火信
号Vi が与えられたときに点火コイルの一次電流に急激
な変化を生じさせて点火用の高電圧Vh を出力する。こ
の高電圧は内燃機関6の気筒に取り付けられた点火プラ
グに印加されるため、該点火プラグに火花が生じ、機関
が点火される。
The ignition circuit 7 is composed of a capacitor discharge type circuit and a current cutoff type circuit. When the ignition signal Vi is given from the CPU 4, the ignition circuit 7 causes a rapid change in the primary current of the ignition coil to ignite it. Outputs the high voltage Vh of. Since this high voltage is applied to the spark plug attached to the cylinder of the internal combustion engine 6, a spark is generated in the spark plug and the engine is ignited.

【0031】インジェクタ駆動回路9は、噴射指令パル
スVj が与えられている間オン状態になるトランジスタ
等のスイッチ素子を備えた回路で、該スイッチ素子がオ
ン状態にある間インジェクタ8のソレノイドコイルに駆
動電流を流す。
The injector drive circuit 9 is a circuit provided with a switch element such as a transistor which is turned on while the injection command pulse Vj is given, and drives the solenoid coil of the injector 8 while the switch element is on. Apply current.

【0032】燃料ポンプ2は、燃料タンク14内の燃料
を吸い込んで、該燃料をインジェクタ8の燃料流入口8
aにつながる管路に吐出させる。燃料ポンプ2は燃料タ
ンク14内に配置されるものでもよく、燃料タンク14
の外部に配置されるものでもよい。
The fuel pump 2 sucks the fuel in the fuel tank 14 and feeds the fuel into the fuel inlet 8 of the injector 8.
Discharge to the conduit connected to a. The fuel pump 2 may be arranged in the fuel tank 14,
It may be arranged outside the.

【0033】インジェクタ8は、内燃機関の燃料噴射空
間(例えば吸気管内)に開口させられる噴射口と該噴射
口を開閉するニードルバルブと、該ニードルバルブを駆
動するソレノイド(電磁石)とを備えたもので、その燃
料流入口に所定の圧力の燃料が供給され、ソレノイドコ
イルに駆動電流が与えられたときにニードルバルブが開
いて噴射口から燃料を噴射する。
The injector 8 is provided with an injection port opened in a fuel injection space (for example, in an intake pipe) of an internal combustion engine, a needle valve for opening and closing the injection port, and a solenoid (electromagnet) for driving the needle valve. Then, fuel having a predetermined pressure is supplied to the fuel inlet port, and when a drive current is applied to the solenoid coil, the needle valve opens and the fuel is injected from the injection port.

【0034】図示のインジェクタ8はいわゆるサイドフ
ィード式のもので、該インジェクタの本体の側面に燃料
流入口8aと燃料流出口8bとを有し、流入口8aから
本体内に流入させた燃料の一部を流出口8bを通してプ
レッシャレギュレータ15に与えるようにしている。
The illustrated injector 8 is of a so-called side-feed type, and has a fuel inlet 8a and a fuel outlet 8b on the side surface of the body of the injector, and one of the fuel introduced from the inlet 8a into the main body. The portion is provided to the pressure regulator 15 through the outlet 8b.

【0035】なおインジェクタ8はサイドフィード形の
ものに限られるものではなく、本体の下部から燃料を流
入させ、その一部を上部から流出させてプレッシャレギ
ュレータに与えるようにしたボトムフィード式のもの、
あるいは本体の上部から燃料を流入させるようにしたト
ップフィード式のもの等がある。
The injector 8 is not limited to the side-feed type, but a bottom-feed type in which fuel is introduced from the lower part of the main body and a part of it is discharged from the upper part to be supplied to the pressure regulator,
Alternatively, there is a top feed type in which fuel is introduced from the upper part of the main body.

【0036】プレッシャレギュレータ15は、そのハウ
ジング15a内に燃料室15bとスプリング室15cと
を有していて、該燃料室とスプリング室との間を仕切る
ようにダイアフラム15dが設けられ、該ダイアフラム
はスプリング室15c内に設けられたスプリング15e
により燃料室側に付勢されている。燃料室内には、該燃
料室の入口と出口との間を開閉する圧力調整用バルブ1
5fが設けられて、該バルブがダイアフラム15dに接
続され、該バルブは常時はスプリング15eにより付勢
されて閉状態に保持されている。燃料室15bの入口は
インジェクタ8の燃料流入口側の圧力と同じ圧力を有す
る配管18に接続され、燃料室の出口はリターンパイプ
19を介して燃料タンク14に接続されている。図示の
例では、スプリング室15cが内燃機関6の燃料噴射空
間(例えば吸気管内)に接続されている。
The pressure regulator 15 has a fuel chamber 15b and a spring chamber 15c in its housing 15a, and a diaphragm 15d is provided so as to partition the fuel chamber and the spring chamber, and the diaphragm is a spring. Spring 15e provided in chamber 15c
Is urged toward the fuel chamber. In the fuel chamber, a pressure adjusting valve 1 for opening and closing between an inlet and an outlet of the fuel chamber
5f is provided, the valve is connected to the diaphragm 15d, and the valve is normally biased by the spring 15e and is kept in the closed state. The inlet of the fuel chamber 15b is connected to a pipe 18 having the same pressure as the pressure on the fuel inlet side of the injector 8, and the outlet of the fuel chamber is connected to the fuel tank 14 via a return pipe 19. In the illustrated example, the spring chamber 15c is connected to the fuel injection space of the internal combustion engine 6 (for example, in the intake pipe).

【0037】図示のフューエルフローセンサ16は、リ
ターンパイプ19の途中、またはリターンパイプ19と
プレッシャレギュレータ15の出口との間に挿入されて
いて、プレッシャレギュレータ15を通して燃料タンク
14に帰還する余剰燃料の流量の情報を含む電気信号を
出力する。
The illustrated fuel flow sensor 16 is inserted in the middle of the return pipe 19 or between the return pipe 19 and the outlet of the pressure regulator 15, and the flow rate of the surplus fuel returned to the fuel tank 14 through the pressure regulator 15. The electric signal including the information of is output.

【0038】フューエルフローセンサ16の構成例を図
2(A),(B)及び図3(A),(B)に示した。図
2(A),(B)に示したフューエルフローセンサ16
は、プレッシャレギュレータ15から燃料タンク14側
に流れる余剰燃料の帰還流路の上流側に配置されてプレ
ッシャレギュレータの出口に直接またはリターンパイプ
19の一部を構成する管を介して接続される接続管16
a1を一端に有し、該帰還流路の下流側に配置されてリタ
ーンパイプ19を構成する管のプレッシャレギュレータ
側の端部に接続される接続管16a2を他端に有する中空
のセンサ本体16aと、該センサ本体16aの一部に設
けられた膨出部内に位置させた状態で該本体16aに回
転自在に支持された軸16bと、本体16a内に配置さ
れて一端が軸16bに固定された可動フラップ16c
と、該可動フラップ16cを接続管16a1側(本体16
a内を流れる燃料の上流側)に付勢する図示しないバネ
と、軸16bに連結されて可動フラップ16cの回動変
位量を検出する変位量センサ16dとからなり、変位量
センサ16dからは信号出力線16eが導出されてい
る。図示の例では、軸16bが本体16aを液密かつ回
転自在に貫通した状態で外部に導出されて、本体16a
の側面に取付けられた変位量センサ16dの入力軸に連
結されている。変位量センサ16dは例えばポテンショ
メータなどからなっていて、可動フラップ16cの回動
変位量に相応した電気信号を出力する。変位量センサ1
6dの出力は信号出力線16eを通してCPU4に入力
されている。
An example of the structure of the fuel flow sensor 16 is shown in FIGS. 2 (A), (B) and FIGS. 3 (A), (B). Fuel flow sensor 16 shown in FIGS. 2 (A) and 2 (B).
Is a connecting pipe which is arranged upstream of the return flow path of the excess fuel flowing from the pressure regulator 15 to the fuel tank 14 and is connected to the outlet of the pressure regulator directly or via a pipe forming a part of the return pipe 19. 16
a hollow sensor body 16a having a1 at one end and a connecting pipe 16a2 at the other end, which is connected to the end on the pressure regulator side of the pipe constituting the return pipe 19 arranged on the downstream side of the return flow path; , A shaft 16b rotatably supported by the main body 16a in a state of being positioned in a bulging portion provided in a part of the sensor main body 16a, and one end fixed to the shaft 16b arranged in the main body 16a. Movable flap 16c
And the movable flap 16c on the connecting pipe 16a1 side (main body 16
It is composed of a spring (not shown) that urges the fuel flowing in a) to the upstream side) and a displacement sensor 16d that is connected to the shaft 16b and detects the rotational displacement of the movable flap 16c. The output line 16e is derived. In the illustrated example, the shaft 16b is led out to the outside in a state where the shaft 16b penetrates the body 16a in a liquid-tight and rotatably manner.
Is connected to the input shaft of a displacement sensor 16d mounted on the side surface of the. The displacement sensor 16d is composed of, for example, a potentiometer, and outputs an electric signal corresponding to the rotational displacement of the movable flap 16c. Displacement amount sensor 1
The output of 6d is input to the CPU 4 through the signal output line 16e.

【0039】このフューエルフローセンサ16において
は、可動フラップ16cが本体16a内を流れる余剰燃
料により押されてその流量に相応した回動変位を生じ
る。この可動フラップ16cの回動変位量は変位量セン
サ16dにより検出されるため、該センサ16dを通し
て燃料タンク14に帰還する余剰燃料の流量の情報を含
む電気信号を得ることができる。
In the fuel flow sensor 16, the movable flap 16c is pushed by the surplus fuel flowing in the main body 16a and a rotational displacement corresponding to the flow rate is generated. Since the rotational displacement amount of the movable flap 16c is detected by the displacement amount sensor 16d, it is possible to obtain an electric signal including information on the flow rate of the surplus fuel returned to the fuel tank 14 through the sensor 16d.

【0040】図2に示した例では、プレッシャレギュレ
ータを通して燃料タンクに帰還する燃料の流路内に回動
自在な可動フラップを配置して、該可動フラップの回動
変位量を検出するようにしたが、このフューエルフロー
センサは、プレッシャレギュレータを通して燃料タンク
に帰還する燃料の流路内に燃料の流れに逆らう方向に付
勢された状態で設けられて該流路内の燃料の流量に相応
した変位を生じる可動体と、該可動体の変位量に相応し
た電気信号を発生する変位量センサとを備えていればよ
く、可動体は必ずしも図2の例で示した可動フラップの
ように回動変位するものでなくてもよい。例えば、余剰
燃料の帰還流路内にその流れの方向に直線変位し得る可
動体を配置して、該可動体をバネにより帰還流路の上流
側に付勢するようにしてもよい。
In the example shown in FIG. 2, a rotatable movable flap is disposed in the fuel flow path that returns to the fuel tank through the pressure regulator, and the rotational displacement of the movable flap is detected. However, this fuel flow sensor is installed in a flow path of fuel returning to the fuel tank through a pressure regulator in a state of being biased in a direction against the flow of fuel, and is displaced in accordance with the flow rate of fuel in the flow path. It suffices that the movable body is provided with a displacement amount sensor that generates an electric signal corresponding to the displacement amount of the movable body, and the movable body does not necessarily have a rotational displacement like the movable flap shown in the example of FIG. It does not have to be one that does. For example, a movable body that can be linearly displaced in the flow direction of the excess fuel may be arranged in the return flow path of the surplus fuel, and the movable body may be biased to the upstream side of the return flow path by a spring.

【0041】図3(A),(B)に示したフューエルフ
ローセンサ16は、接続管16A1及び16A2を一端及び
他端にそれぞれ有するセンサ本体16Aと、該センサ本
体内に挿入された抵抗発熱体16Bとを備えている。抵
抗発熱体16Bの両端は本体16Aを液密に貫通した状
態で取付けられた絶縁ブッシング16C及び16Dの中
心導体に接続されて支持され、両ブッシングの中心導体
はリード線16E及び16Fを介して発熱体16Bの抵
抗値の変化を検出する検出部(図示せず。)に接続され
ている。抵抗発熱体16Bとしては、通電により発熱し
てその抵抗値が変化するもの、例えば、正または負の温
度係数を有する感温抵抗体を用いることができる。この
発熱体の抵抗値の変化を検出する検出部は、例えば該発
熱体を一辺に有する抵抗ブリッジ回路により構成するこ
とができる。
The fuel flow sensor 16 shown in FIGS. 3A and 3B has a sensor body 16A having connection pipes 16A1 and 16A2 at one end and the other end, respectively, and a resistance heating element inserted in the sensor body. 16B and. Both ends of the resistance heating element 16B are connected to and supported by the central conductors of the insulating bushings 16C and 16D mounted in a liquid-tight manner through the main body 16A, and the central conductors of both bushings generate heat via lead wires 16E and 16F. It is connected to a detection unit (not shown) that detects a change in the resistance value of the body 16B. As the resistance heating element 16B, it is possible to use a resistance heating element that changes its resistance value by generating heat when energized, for example, a temperature sensitive resistor having a positive or negative temperature coefficient. The detection unit that detects a change in the resistance value of the heating element can be configured by, for example, a resistance bridge circuit having the heating element on one side.

【0042】図3のフューエルフローセンサは、その接
続管16A1及び16A2の一方をプレッシャレギュレータ
を通して燃料タンクに流れる余剰燃料の流れの上流側に
位置させ、他方を下流側に位置させた状態で、該余剰燃
料の帰還流路の途中に挿入する。そして発熱体16Bに
一定の電流を流すことにより発熱体16Bを発熱させ
て、該発熱体の抵抗値の変化を検出する。発熱体16B
は本体16A内を流れる燃料に接触して冷却されるた
め、該発熱体の温度は本体16A内を流れる余剰燃料の
流量の増大に伴って低下していく。従って、発熱体16
Bの抵抗値の変化を検出することにより、プレッシャレ
ギュレータ15を通して燃料タンク14に帰還する余剰
燃料の流量の情報を含む信号を得ることができる。
The fuel flow sensor shown in FIG. 3 has one of its connecting pipes 16A1 and 16A2 positioned upstream of the flow of excess fuel flowing to the fuel tank through the pressure regulator and the other positioned downstream thereof. Insert it in the middle of the return path for excess fuel. Then, by causing a constant current to flow through the heating element 16B, the heating element 16B is caused to generate heat, and a change in the resistance value of the heating element is detected. Heating element 16B
Is cooled by contacting with the fuel flowing in the main body 16A, the temperature of the heating element decreases as the flow rate of the surplus fuel flowing in the main body 16A increases. Therefore, the heating element 16
By detecting the change in the resistance value of B, it is possible to obtain a signal including information on the flow rate of the surplus fuel returned to the fuel tank 14 through the pressure regulator 15.

【0043】なお余剰燃料の流路には通常酸素は存在し
ないので、発熱体16Bの熱により燃料に着火するおそ
れはないが、万一余剰燃料に気泡が混入していると危険
であるので、発熱体16Bに流す電流は、該発熱体16
Bの温度を燃料の着火温度よりも低い値に制限するよう
に十分に小さい値に設定するのが好ましい。
Since there is usually no oxygen in the flow path of the excess fuel, there is no danger of igniting the fuel due to the heat of the heating element 16B, but it is dangerous if air bubbles are mixed in the excess fuel. The current flowing through the heating element 16B is
It is preferable to set the temperature of B to a value small enough to limit it to a value lower than the ignition temperature of the fuel.

【0044】CPU4は、上記フューエルフローセンサ
16の出力信号(プレッシャレギュレータを通して燃料
タンクに戻される余剰燃料の流量の情報を含む信号)を
入力として、該信号を目標値に保つ(余剰燃料の流量を
設定値に保つ)ためにポンプモータ1に流す必要がある
駆動電流のデューティ比を演算し、該デューティ比で断
続する駆動指令信号Vd をFET駆動回路12に与え
る。
The CPU 4 receives the output signal of the fuel flow sensor 16 (a signal containing information on the flow rate of the surplus fuel returned to the fuel tank through the pressure regulator) as an input and maintains the signal at a target value (the surplus fuel flow rate The duty ratio of the drive current required to flow to the pump motor 1 in order to maintain the set value) is calculated, and the drive command signal Vd which is intermittent at the duty ratio is given to the FET drive circuit 12.

【0045】FET駆動回路12は、CPU4が出力す
る駆動指令信号Vd によりオンオフさせられるスイッチ
手段を備えた回路で、図示しない直流電源回路から該ス
イッチ手段を通してFET11のゲートソース間に、駆
動指令信号Vd と同じデューティ比で断続する駆動信号
Vg を与える。
The FET drive circuit 12 is a circuit provided with a switch means which is turned on / off by a drive command signal Vd output from the CPU 4, and a drive command signal Vd between a gate source of the FET 11 through a DC power supply circuit (not shown) through the switch means. A drive signal Vg which is intermittently applied with the same duty ratio as the above is given.

【0046】図1には図示してないが、内燃機関には磁
石発電機が取り付けられていて、該磁石発電機の出力が
電圧調整機能を有する整流回路に入力され、該整流回路
の出力でバッテリ3が充電されるようになっている。ま
た点火回路7の電源として、機関の回転に同期して交流
電圧を発生する発電コイルを用いる場合には、該発電コ
イルが磁石発電機内に設けられる。
Although not shown in FIG. 1, a magnet generator is attached to the internal combustion engine, and the output of the magnet generator is input to a rectifier circuit having a voltage adjusting function. The battery 3 is adapted to be charged. When a power generation coil that generates an AC voltage in synchronization with the rotation of the engine is used as the power source of the ignition circuit 7, the power generation coil is provided in the magnet power generator.

【0047】図1の装置においては、CPU4により、
回転速度、スロットル開度、大気圧、吸気温度等を制御
条件としてインジェクタ8からの燃料の噴射位置(噴射
時期)と噴射時間とを制御する燃料噴射制御部と、機関
の回転速度等に対して点火位置(点火時期)を制御する
点火位置制御部とが構成されている。
In the apparatus of FIG. 1, the CPU 4 causes
A fuel injection control unit that controls the injection position (injection timing) and injection time of fuel from the injector 8 under control conditions such as rotation speed, throttle opening, atmospheric pressure, intake air temperature, and the like. An ignition position control unit that controls the ignition position (ignition timing) is configured.

【0048】なおマイクロコンピュータはCPU4のほ
かに、ROM、RAM、タイマ、レジスタ等を有してい
るが、これらの図示は省略されている。
The microcomputer has a ROM, a RAM, a timer, a register and the like in addition to the CPU 4, but these are not shown.

【0049】図1の装置において、スイッチSWが投入
されると、図示しない電源回路からCPU4に電源電圧
が与えられ、該CPU4が立ち上がる。CPU4はFE
T駆動回路12に所定のデューティ比で断続する駆動指
令信号を与え、FET11をオンオフさせる。これによ
りポンプモータ1に駆動電流が与えられるため、該モー
タが回転し、燃料ポンプ2からインジェクタ8に燃料が
与えられる。
In the apparatus of FIG. 1, when the switch SW is turned on, a power supply voltage (not shown) is applied to the CPU 4 to start up the CPU 4. CPU4 is FE
A drive command signal which is intermittent at a predetermined duty ratio is given to the T drive circuit 12 to turn on / off the FET 11. As a result, a drive current is supplied to the pump motor 1, so that the motor rotates and fuel is supplied from the fuel pump 2 to the injector 8.

【0050】図5は、時刻t1 でCPU4からインジェ
クタ駆動回路9にデューティ比が100%の駆動指令信
号Vd が与えられた場合の、燃料ポンプの応答を示した
ものである。同図に示すように、燃料ポンプ2からの吐
出量Qは、ポンプモータ1が駆動された後所定の遅れを
もって徐々に増加していく。燃料ポンプ2からの吐出量
Qとポンプモータ1の印加電圧Vp との関係は例えば図
6に示す通りであり、燃料ポンプ2からの吐出量Qは印
加電圧Vp の変化に伴って大きく変化する。
FIG. 5 shows the response of the fuel pump when the drive command signal Vd having a duty ratio of 100% is applied from the CPU 4 to the injector drive circuit 9 at time t1. As shown in the figure, the discharge amount Q from the fuel pump 2 gradually increases with a predetermined delay after the pump motor 1 is driven. The relationship between the discharge amount Q from the fuel pump 2 and the applied voltage Vp of the pump motor 1 is as shown in FIG. 6, for example, and the discharge amount Q from the fuel pump 2 changes greatly with the change of the applied voltage Vp.

【0051】燃料ポンプ2からインジェクタ8に与えら
れる燃料の圧力と内燃機関の燃料噴射空間の圧力との差
圧(燃料圧力)が設定値を超えると、プレッシャレギュ
レータ15の圧力調整用バルブ15fが開いて余剰燃料
をリターンパイプ19を通して燃料タンク14に戻し、
インジェクタ8に与えられる燃料圧力を設定値に保つ。
When the pressure difference (fuel pressure) between the fuel pressure applied from the fuel pump 2 to the injector 8 and the pressure in the fuel injection space of the internal combustion engine exceeds a set value, the pressure regulating valve 15f of the pressure regulator 15 opens. Excess fuel is returned to the fuel tank 14 through the return pipe 19,
The fuel pressure applied to the injector 8 is maintained at the set value.

【0052】内燃機関を始動させる操作が行われ、該機
関のクランク軸が回転すると、信号発生装置5が所定の
回転角度位置でパルス信号を発生する。CPU4はこの
パルス信号から機関の回転角度情報を得るとともに、該
パルス信号の発生周期から回転速度を演算し、演算され
た回転速度における機関の点火位置と噴射指令パルスの
パルス幅とを演算する。CPU4は、機関のクランク軸
の回転角度位置が燃料噴射位置に一致したことを検出し
たときにインジェクタ駆動回路9に噴射指令パルスVj
を与える。インジェクタ駆動回路9は噴射指令パルスV
j が与えられている間インジェクタ8に駆動電流を与え
るため、インジェクタ8のバルブが開き、該インジェク
タから機関の燃料噴射空間に燃料が噴射される。
When an operation for starting the internal combustion engine is performed and the crankshaft of the engine is rotated, the signal generator 5 generates a pulse signal at a predetermined rotation angle position. The CPU 4 obtains the rotational angle information of the engine from this pulse signal, calculates the rotational speed from the generation period of the pulse signal, and calculates the ignition position of the engine and the pulse width of the injection command pulse at the calculated rotational speed. The CPU 4 sends the injection command pulse Vj to the injector drive circuit 9 when detecting that the rotational angle position of the crankshaft of the engine coincides with the fuel injection position.
give. The injector drive circuit 9 uses the injection command pulse V
Since a drive current is applied to the injector 8 while j is given, the valve of the injector 8 is opened and fuel is injected from the injector into the fuel injection space of the engine.

【0053】CPU4はまた、クランク軸の回転角度位
置が演算された点火位置に一致したことが検出されたと
きに点火回路7に点火信号Vi を与える。これにより点
火回路7がトリガされて点火用の高電圧Vh を発生する
ため、機関が点火される。
The CPU 4 also gives an ignition signal Vi to the ignition circuit 7 when it is detected that the rotational angle position of the crankshaft coincides with the calculated ignition position. This triggers the ignition circuit 7 to generate a high voltage Vh for ignition, so that the engine is ignited.

【0054】上記の装置において、燃料ポンプ2からの
吐出量をQ、インジェクタ8から噴射される燃料の量を
Qi 、プレッシャレギュレータ15を通して燃料タンク
14に帰還する余剰燃料の流量(帰還流量)をQr とす
ると下記の式が成立する。
In the above-mentioned apparatus, the discharge amount from the fuel pump 2 is Q, the amount of fuel injected from the injector 8 is Qi, and the flow rate of the excess fuel returned to the fuel tank 14 through the pressure regulator 15 (return flow rate) is Qr. Then, the following formula is established.

【0055】 Q=Qi +Qr …(1) (1)式において、機関の各回転速度において必要とさ
れる燃料噴射量(要求噴射量)Qi は、大気圧、吸気温
度、機関の運転状況などにより変化し、一定にはならな
い。例えば、図7に示すように、時間tの経過に伴って
機関の回転速度Nが一様に上昇していく場合でも、その
途中でアクセルペダル(またはアクセルグリップ)が急
激に加速側に変位させられた場合には、所定の空燃比を
維持するために要求噴射量Qi が大きく増大させられ
る。従って、機関の回転速度Nと要求噴射量Qi との関
係は、1つの曲線または直線で表すことはできず、図8
に斜線を施して示したように相当の広がりをもつことに
なる。
Q = Qi + Qr (1) In the equation (1), the fuel injection amount (required injection amount) Qi required at each rotational speed of the engine depends on the atmospheric pressure, the intake air temperature, the operating condition of the engine, etc. It changes and is not constant. For example, as shown in FIG. 7, even when the engine rotation speed N increases uniformly with the passage of time t, the accelerator pedal (or accelerator grip) is abruptly displaced toward the acceleration side during that time. If so, the required injection amount Qi is greatly increased in order to maintain the predetermined air-fuel ratio. Therefore, the relationship between the engine speed N and the required injection amount Qi cannot be represented by a single curve or straight line.
It will have a considerable spread as shown by the diagonal lines.

【0056】このように内燃機関の各回転速度における
要求噴射量Qi は、各種の条件の変化に伴って大幅に変
化するため、燃料ポンプからの吐出量Qを一定とした場
合、プレッシャレギュレータ15を通して燃料タンク1
4に帰還する余剰燃料の流量Qr も制御条件の変化に伴
って大幅に変化することになるが、プレッシャレギュレ
ータの制御性を良好に保つためには、余剰燃料の流量Q
r を適正な範囲に保つ必要がある。
As described above, the required injection amount Qi at each rotational speed of the internal combustion engine greatly changes with changes in various conditions. Therefore, when the discharge amount Q from the fuel pump is fixed, the pressure regulator 15 is used. Fuel tank 1
The flow rate Qr of the surplus fuel that returns to No. 4 also changes significantly with the change in the control conditions, but in order to maintain good controllability of the pressure regulator, the flow rate Qr of the surplus fuel
It is necessary to keep r within the proper range.

【0057】図9は、プレッシャレギュレータ15を通
して燃料タンク14に帰還する余剰燃料の流量Qr とプ
レッシャレギュレータ15の制御圧力(燃料圧力の設定
値)Pとの関係の一例を示したものである。この例で
は、制御圧力Pをほぼ一定に保つために、余剰燃料の流
量Qr を下限値Qr1と上限値Qr2との間に保つ必要があ
る。
FIG. 9 shows an example of the relationship between the flow rate Qr of the surplus fuel returned to the fuel tank 14 through the pressure regulator 15 and the control pressure (fuel pressure set value) P of the pressure regulator 15. In this example, in order to keep the control pressure P substantially constant, it is necessary to keep the flow rate Qr of the surplus fuel between the lower limit value Qr1 and the upper limit value Qr2.

【0058】プレッシャレギュレータの制御性が悪くな
ると、燃料圧力が設定値から大きくずれるため、噴射指
令パルスVj のパルス幅により燃料噴射量を決めること
ができなくなり、燃料噴射量の制御を適正に行うことが
できなくなる。
When the controllability of the pressure regulator becomes poor, the fuel pressure largely deviates from the set value, so that the fuel injection amount cannot be determined by the pulse width of the injection command pulse Vj, and the fuel injection amount can be properly controlled. Can not be.

【0059】従来は、ポンプモータ1の性能のばらつき
と各回転速度における燃料噴射量の変動範囲(図8)と
を考慮して、各回転速度において要求噴射量Qi が最大
になった場合でも、所定の範囲の帰還流量Qr を流すこ
とができるように、燃料ポンプの吐出量Qを設定し、電
源電圧が規定よりも低い場合でも所定の吐出量Qを得る
ために必要な出力を有するポンプモータ1を選択して、
該ポンプモータを直流電源により駆動するようにしてい
た。
Conventionally, considering the variation of the performance of the pump motor 1 and the variation range of the fuel injection amount at each rotation speed (FIG. 8), even when the required injection amount Qi becomes maximum at each rotation speed, A pump motor that sets the discharge amount Q of the fuel pump so that the return flow rate Qr can flow in a predetermined range and has an output required to obtain the predetermined discharge amount Q even when the power supply voltage is lower than the regulation Select 1,
The pump motor was driven by a DC power supply.

【0060】ところがこのように構成した場合には、電
源電圧が高い場合に余剰燃料の帰還流量Qr が上限値Q
r2を超えてプレッシャレギュレータの制御性が悪くな
り、燃料圧力が設定値を超えることがあった。
However, in the case of such a configuration, the feedback flow rate Qr of the surplus fuel is the upper limit value Q when the power supply voltage is high.
The controllability of the pressure regulator deteriorated when r2 was exceeded, and the fuel pressure sometimes exceeded the set value.

【0061】また低電圧で大きな出力を発生するポンプ
モータを用いた場合には、要求噴射量が少ない低速時に
ポンプモータで無駄な電力が消費され、好ましくなかっ
た。特に、長時間低速運転が行なわれることがある船外
機の場合には、低速時にポンプモータでの消費電力が多
くなるとバッテリを充分に充電することができなくな
り、好ましくない。
Further, when a pump motor which generates a large output at a low voltage is used, useless power is consumed by the pump motor at low speed when the required injection amount is small, which is not preferable. In particular, in the case of an outboard motor that may be operated at low speed for a long time, if the power consumption of the pump motor increases at low speed, the battery cannot be sufficiently charged, which is not preferable.

【0062】またポンプモータの性能のばらつきによっ
ても、燃料タンクに帰還する余剰燃料の帰還流量Qr が
下限値を下回ったり、上限値Qr2を超えたりして、プレ
ッシャレギュレータの制御性が悪くなることがある。
Also, due to variations in the performance of the pump motor, the feedback flow rate Qr of the surplus fuel returning to the fuel tank may fall below the lower limit value or exceed the upper limit value Qr2, and the controllability of the pressure regulator may deteriorate. is there.

【0063】これらの問題が生じるのを防ぐため、本発
明においては、プレッシャレギュレータを通して燃料タ
ンクに帰還する余剰燃料の流量の情報を含む検出信号を
得て、該検出信号を目標値に保つようにポンプモータ1
の駆動電流をPWM制御することにより、プレッシャレ
ギュレータ15を通して流れる帰還流量Qr を該レギュ
レータの良好な制御性が確保される範囲に設定された設
定値に保つように燃料ポンプからの吐出量を制御する。
In order to prevent these problems from occurring, in the present invention, a detection signal containing information on the flow rate of the surplus fuel returned to the fuel tank through the pressure regulator is obtained and the detection signal is kept at the target value. Pump motor 1
The PWM control of the drive current of the fuel pump controls the discharge amount from the fuel pump so that the feedback flow rate Qr flowing through the pressure regulator 15 is maintained at a set value set in a range where good controllability of the regulator is ensured. .

【0064】上記のような制御を行うと、例えば、図9
において、帰還流量Qr を設定値Qrsに保つように、ポ
ンプモータ1の駆動電流を制御することにより、制御圧
力を一定値Ps に保つことができるため、ポンプモータ
の電源電圧の高低や、ポンプモータの性能のばらつきの
如何に係わりなく、燃料圧力を常に一定に保つことがで
き、燃料噴射量の制御を正確に行わせることができる。
When the above control is performed, for example, as shown in FIG.
In the above, the control pressure can be maintained at a constant value Ps by controlling the drive current of the pump motor 1 so that the feedback flow rate Qr is maintained at the set value Qrs. The fuel pressure can always be kept constant regardless of the variation in performance of the fuel injection, and the fuel injection amount can be accurately controlled.

【0065】なおポンプモータ1としては、電源電圧が
低い場合にも燃料ポンプ2から充分な量の燃料を吐出さ
せることができるものを選択する。上記のような制御を
行うと、要求噴射量が少ない機関の低速時にはポンプモ
ータの駆動電流のデューティ比が自動的に小さくなるた
め、電源電圧が低い状態で十分な出力を有するポンプモ
ータを用いても、該ポンプモータでの電力消費を少なく
することができ、磁石発電機の出力をバッテリの充電に
振り分けることができる。従って、トローリングを行う
船外機のように、長時間に亘って低速運転が継続される
場合にも、機関の運転を支障なく行わせることができ
る。
The pump motor 1 is selected so that a sufficient amount of fuel can be discharged from the fuel pump 2 even when the power supply voltage is low. When the above control is performed, the duty ratio of the drive current of the pump motor automatically decreases at low speed of the engine with a small required injection amount, so use a pump motor that has a sufficient output at a low power supply voltage. Also, the power consumption of the pump motor can be reduced, and the output of the magnet generator can be distributed to the charging of the battery. Therefore, even when the low speed operation is continued for a long time like an outboard motor that performs trolling, it is possible to operate the engine without trouble.

【0066】上記の例では、CPU4によりフューエル
フローセンサの出力を目標値に保つために必要なポンプ
モータの駆動電流のデューティ比を演算する過程と、F
ET駆動回路12(スイッチ駆動手段)と、FET11
(駆動電流制御用スイッチ)とにより、フューエルフロ
ーセンサの出力の大きさを目標値に保つようにポンプモ
ータの駆動電流をPWM制御するPWM制御部が構成さ
れている。
In the above example, the process of calculating the duty ratio of the drive current of the pump motor required to keep the output of the fuel flow sensor at the target value by the CPU 4, and F
ET drive circuit 12 (switch drive means) and FET 11
The (drive current control switch) constitutes a PWM control unit for performing PWM control of the drive current of the pump motor so that the magnitude of the output of the fuel flow sensor is maintained at the target value.

【0067】上記の例では、フューエルフローセンサ1
6によりプレッシャレギュレータ15内を流れる帰還流
量を検出する電気信号を得て、該電気信号の大きさを目
標値に保つようにポンプモータの駆動電流をPWM制御
するようにしたが、プレッシャレギュレータ15の圧力
調整用バルブ15fの可動部の変位を検出して該バルブ
の開度の情報を含む電気信号を発生するバルブ開度セン
サを設けて、該バルブ開度センサの出力を目標値に保つ
ようにポンプモータ1の駆動電流をPWM制御するよう
にしても、上記と同様の効果を得ることができる。
In the above example, the fuel flow sensor 1
An electric signal for detecting the feedback flow rate flowing in the pressure regulator 15 is obtained by 6 and the drive current of the pump motor is PWM-controlled so as to keep the magnitude of the electric signal at a target value. A valve opening sensor that detects a displacement of the movable portion of the pressure adjusting valve 15f and generates an electric signal including information about the opening of the valve is provided to maintain the output of the valve opening sensor at a target value. Even if the drive current of the pump motor 1 is PWM-controlled, the same effect as described above can be obtained.

【0068】図4は、バルブ開度センサを備えたプレッ
シャレギュレータ15の一例を示したもので、このレギ
ュレータ15は、そのハウジング15a内に燃料室15
bとスプリング室15cとを有し、該燃料室とスプリン
グ室との間を仕切るようにダイアフラム15dが設けら
れている。ダイアフラム15dはスプリング室15c内
に設けられたスプリング15eにより燃料室15b側に
付勢されている。ハウジング15aには、燃料室15b
の入口を構成する燃料導入管15gと、該燃料室の出口
を構成する燃料導出管15hと、スプリング室15cを
内燃機関の燃料噴射空間に接続するための配管を接続す
る継ぎ手管15kとが接続されている。燃料導出管15
hの燃料室内に位置する一端には弁座15h1が設けられ
ていて、該弁座15h1がダイアフラム15dの中央部に
設けられた可動ブロック15d1に接続された可動弁体1
5iに対向させられている。この例では、可動弁体15
iと燃料導出管15hの端部の弁座15h1とにより圧力
調整用バルブ15fが構成され、燃料室15b内の圧力
とスプリング室15c内の圧力との差圧が設定値未満の
状態では、スプリング15eの付勢力により可動弁体1
5iが弁座15h1に当接されて、バルブ15fが閉状態
に保持されている。ハウジング15aの端部壁に設けら
れた開口部を気密に貫通した状態でスプリング室15c
内にバルブ開度センサ15jが挿入され、該バルブ開度
センサ15jの入力部15j1がダイアフラム15dの中
央部(圧力調整用バルブ15fの可動部に相応する位
置)に接続されている。
FIG. 4 shows an example of the pressure regulator 15 provided with a valve opening sensor. This regulator 15 has a fuel chamber 15 inside a housing 15a thereof.
b and a spring chamber 15c, a diaphragm 15d is provided so as to partition the fuel chamber and the spring chamber. The diaphragm 15d is urged toward the fuel chamber 15b by a spring 15e provided in the spring chamber 15c. The housing 15a has a fuel chamber 15b.
A fuel introduction pipe 15g forming an inlet of the fuel chamber, a fuel discharge pipe 15h forming an outlet of the fuel chamber, and a joint pipe 15k connecting a pipe for connecting the spring chamber 15c to the fuel injection space of the internal combustion engine. Has been done. Fuel outlet pipe 15
A valve seat 15h1 is provided at one end located in the fuel chamber of h, and the valve seat 15h1 is connected to a movable block 15d1 provided at the center of the diaphragm 15d.
It is opposed to 5i. In this example, the movable valve body 15
i and the valve seat 15h1 at the end of the fuel outlet pipe 15h constitute a pressure adjusting valve 15f, and when the pressure difference between the pressure in the fuel chamber 15b and the pressure in the spring chamber 15c is less than the set value, the spring The movable valve body 1 by the urging force of 15e
5i is in contact with the valve seat 15h1 and the valve 15f is held in the closed state. The spring chamber 15c is hermetically pierced through the opening provided in the end wall of the housing 15a.
A valve opening sensor 15j is inserted therein, and an input portion 15j1 of the valve opening sensor 15j is connected to a central portion of the diaphragm 15d (a position corresponding to the movable portion of the pressure adjusting valve 15f).

【0069】バルブ開度センサ15jは、ポテンショメ
ータ等の変位量センサからなっていて、ダイアフラム1
5dの変位量に相応した大きさの電気信号を出力する。
ダイアフラム15dの中央部の変位量は圧力調整用バル
ブ15fの可動部(可動弁体15i)の変位量に相応し
ているため、バルブ開度センサ15jから得られる出力
信号は圧力調整用バルブの開度の情報を含む信号とな
る。この信号はまたプレッシャレギュレータを通して燃
料タンクに帰還する燃料の流量の情報を含む信号でもあ
る。
The valve opening sensor 15j is composed of a displacement sensor such as a potentiometer and has a diaphragm 1
An electric signal having a magnitude corresponding to the displacement amount of 5d is output.
Since the displacement amount of the central portion of the diaphragm 15d corresponds to the displacement amount of the movable portion (movable valve body 15i) of the pressure adjusting valve 15f, the output signal obtained from the valve opening sensor 15j is the opening signal of the pressure adjusting valve. It becomes a signal containing the degree information. This signal is also a signal containing information on the flow rate of fuel returning to the fuel tank through the pressure regulator.

【0070】上記のようなバルブ開度センサが設けられ
る場合には、該バルブ開度センサの出力信号がCPU4
に入力される。CPU4は、バルブ開度センサ15jの
出力信号の大きさを目標値に保つためにポンプモータ1
に流す必要がある駆動電流のデューティ比を演算して、
演算したデューティ比で断続する駆動指令信号Vd をF
ET制御回路12に与える。FET制御回路12は、駆
動指令信号Vd と同じデューティ比で断続する駆動信号
Vg をFET11に与えて該FETをオンオフさせる。
これにより、プレッシャレギュレータ15を通して流れ
る帰還流量Qrを該レギュレータの良好な制御性が確保
される範囲に設定された設定値に保つように燃料ポンプ
からの吐出量を制御する。
When the valve opening sensor as described above is provided, the output signal of the valve opening sensor is sent to the CPU 4
Is input to The CPU 4 uses the pump motor 1 to keep the magnitude of the output signal of the valve opening sensor 15j at the target value.
Calculate the duty ratio of the drive current that needs to flow to
The drive command signal Vd which is intermittent at the calculated duty ratio is F
It is given to the ET control circuit 12. The FET control circuit 12 gives a drive signal Vg which is intermittent at the same duty ratio as the drive command signal Vd to the FET 11 to turn on / off the FET.
As a result, the discharge amount from the fuel pump is controlled so that the feedback flow rate Qr flowing through the pressure regulator 15 is maintained at a set value set in a range where good controllability of the regulator is ensured.

【0071】この場合には、CPU4によりバルブ開度
センサの出力を目標値に保つために必要なポンプモータ
の駆動電流のデューティ比を演算する過程と、FET駆
動回路12(スイッチ駆動手段)と、FET11(駆動
電流制御用スイッチ)とにより、バルブ開度センサの出
力の大きさを目標値に保つようにポンプモータの駆動電
流をPWM制御するPWM制御部が構成されている。
In this case, the process of calculating the duty ratio of the drive current of the pump motor required to keep the output of the valve opening sensor at the target value by the CPU 4, the FET drive circuit 12 (switch drive means), The FET 11 (driving current control switch) constitutes a PWM control unit that PWM-controls the driving current of the pump motor so as to keep the output of the valve opening sensor at a target value.

【0072】なお駆動電流制御用スイッチは直流電源か
らポンプモータに供給される駆動電流をオンオフし得る
ものであればよく、必ずしもFET11に限らない。ト
ランジスタ等の他のスイッチ素子を駆動電流制御用スイ
ッチとして用いてもよい。
The drive current control switch is not limited to the FET 11 as long as it can turn on / off the drive current supplied from the DC power supply to the pump motor. Other switch elements such as transistors may be used as the drive current control switch.

【0073】上記の説明では、ポンプモータを駆動する
直流電源としてバッテリ3を用いたが、バッテリを用い
ずに、内燃機関に取付けられた磁石発電機内の発電コイ
ルを電源とした直流電源回路の出力で、ポンプモータ
1、CPU4、インジェクタ8、及びインジェクタ駆動
回路9等を駆動する構成をとる場合にも本発明を適用す
ることができる。
In the above description, the battery 3 is used as the DC power supply for driving the pump motor, but the output of the DC power supply circuit using the power generation coil in the magnet generator installed in the internal combustion engine as the power supply without using the battery. The present invention can also be applied to the case where the pump motor 1, the CPU 4, the injector 8, the injector drive circuit 9 and the like are driven.

【0074】本発明は、燃料噴射量を正確に制御する必
要がある2サイクル機関に特に有効であるが、4サイク
ル機関にも適用することができるのはもちろんである。
The present invention is particularly effective for a two-cycle engine in which it is necessary to accurately control the fuel injection amount, but it goes without saying that it can be applied to a four-cycle engine.

【0075】図1に示した例では、プレッシャレギュレ
ータ15のスプリング室を内燃機関の燃料噴射空間(例
えば吸気管)に接続して、燃料ポンプからインジェクタ
に与えられる燃料の圧力と燃料噴射空間の圧力との差圧
を設定値に保つように制御しているが、必ずしもこのよ
うに構成する必要はなく、プレッシャレギュレータによ
り、燃料ポンプからインジェクタに供給される燃料の圧
力と大気圧との差圧を設定値に保つようにしてもよい。
例えば、多気筒内燃機関の各気筒に個別にインジェクタ
を取付けて各気筒内に直接燃料を噴射させる場合には、
燃料噴射空間が気筒毎に異なるため、プレッシャレギュ
レータ15はそのスプリング室を外気に開放した状態で
使用される。この場合、プレッシャレギュレータは、燃
料ポンプからインジェクタに供給される燃料の圧力と大
気圧との差圧を設定値に保つように制御することにな
る。
In the example shown in FIG. 1, the spring chamber of the pressure regulator 15 is connected to the fuel injection space (for example, the intake pipe) of the internal combustion engine, and the pressure of the fuel given to the injector from the fuel pump and the pressure of the fuel injection space. The pressure difference between the fuel pressure supplied to the injector and the pressure difference between the fuel supplied from the fuel pump to the injector and the atmospheric pressure is controlled by the pressure regulator. You may make it hold | maintain at a setting value.
For example, when an injector is individually attached to each cylinder of a multi-cylinder internal combustion engine and fuel is directly injected into each cylinder,
Since the fuel injection space is different for each cylinder, the pressure regulator 15 is used with its spring chamber open to the outside air. In this case, the pressure regulator controls so that the pressure difference between the pressure of the fuel supplied from the fuel pump to the injector and the atmospheric pressure is maintained at the set value.

【0076】上記の説明では、マイクロコンピュータを
用いてポンプモータの駆動電流のデューティ比を演算し
て、演算したデューティ比で断続する駆動信号を駆動電
流制御用スイッチに与えることにより、ポンプモータの
駆動電流をPWM制御するようにしたが、フューエルフ
ローセンサの出力信号とその目標値との偏差、またはバ
ルブ開度センサの出力信号とその目標値との偏差を検出
して、これらの偏差を零にするようにフィードバック制
御するようにPWM制御部を構成することもできる。
In the above description, the microcomputer is used to calculate the duty ratio of the drive current of the pump motor, and a drive signal intermittently applied at the calculated duty ratio is applied to the drive current control switch to drive the pump motor. Although the current is PWM controlled, the deviation between the output signal of the fuel flow sensor and its target value or the deviation between the output signal of the valve opening sensor and its target value is detected and these deviations are made zero. The PWM control unit may be configured to perform feedback control so that

【0077】図1に示した例では、プレッシャレギュレ
ータ15と燃料タンク14との間にフューエルフローセ
ンサ16を設けたが、このフューエルフローセンサはプ
レッシャレギュレータを通して燃料タンクに帰還する燃
料の流量の情報を含む信号を発生すればよいので、イン
ジェクタ8とプレッシャレギュレータ15との間の燃料
の流路にフューエルフローセンサ16を設けるようにし
てもよい。
In the example shown in FIG. 1, the fuel flow sensor 16 is provided between the pressure regulator 15 and the fuel tank 14. This fuel flow sensor provides information on the flow rate of the fuel returned to the fuel tank through the pressure regulator. The fuel flow sensor 16 may be provided in the fuel flow path between the injector 8 and the pressure regulator 15 as long as the signal including the signal is generated.

【0078】[0078]

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、プレッ
シャレギュレータを通して燃料タンクに戻される燃料の
流量の情報を含む検出信号を得て、該検出信号を目標値
に保つようにポンプモータの駆動電流をPWM制御する
か、またはプレッシャレギュレータに設けられる圧力調
整用バルブの開度の情報を含む検出信号を得て、該検出
信号を目標値に保つようにポンブモータの駆動電流をP
WM制御するようにしたので、ポンブモータの電源電圧
の高低やポンプモータの性能のばらつきに係わりなく、
プレッシャレギュレータの制御圧力を一定に保つことが
でき、燃料圧力を常に一定に保持して、燃料噴射量の制
御を正確に行わせることができる利点がある。
As described above, according to the present invention, a detection signal containing information on the flow rate of the fuel returned to the fuel tank through the pressure regulator is obtained, and the pump motor of the pump motor is maintained so as to maintain the detection signal at the target value. The drive current is PWM controlled, or a detection signal including information on the opening of a pressure adjusting valve provided in the pressure regulator is obtained, and the drive current of the pump motor is set to P so as to maintain the detection signal at a target value.
Since the WM control is performed, regardless of the level of the power supply voltage of the pump motor and the variation in the performance of the pump motor,
There is an advantage that the control pressure of the pressure regulator can be kept constant, the fuel pressure can be kept constant at all times, and the fuel injection amount can be accurately controlled.

【0079】また本発明によれば、機関が要求する燃料
噴射量が少ない低速運転時には、ポンプモータの駆動電
流のデューティ比を小さくすることができるので、ポン
プモータでの消費電力を少なくして、磁石発電機の出力
をバッテリの充電に振り分けることができる。そのた
め、トローリングを行う船外機のように長時間に亘って
低速運転が行なわれ場合でも、バッテリを消耗させるこ
となく機関の適正な運転状態を維持することができる。
Further, according to the present invention, the duty ratio of the drive current of the pump motor can be reduced at the time of low speed operation when the fuel injection amount required by the engine is small, so that the power consumption of the pump motor can be reduced. The output of the magneto generator can be distributed to the charging of the battery. Therefore, even when the low speed operation is performed for a long time like an outboard motor that performs trolling, it is possible to maintain an appropriate operating state of the engine without depleting the battery.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施の一形態を示した構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram showing an embodiment of the present invention.

【図2】(A)は本発明を実施する際に用いるフューエ
ルフローセンサの構成例を示した正面図である。(B)
は(A)の一部を断面した断面図である。
FIG. 2A is a front view showing a configuration example of a fuel flow sensor used when implementing the present invention. (B)
FIG. 3A is a cross-sectional view of a part of (A).

【図3】(A)は本発明を実施する際に用いるフューエ
ルフローセンサの他の構成例を一部断面して示した正面
図である。(B)は(A)の横断面図である。
FIG. 3 (A) is a front view showing a partial cross-section of another configuration example of the fuel flow sensor used when implementing the present invention. (B) is a cross-sectional view of (A).

【図4】本発明を実施する際に用いるバルブ開度センサ
を備えたプレッシャレギュレータの構成例を示した断面
図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a configuration example of a pressure regulator including a valve opening sensor used when implementing the present invention.

【図5】ポンプモータに電源電圧を印加した際の燃料ポ
ンプの応答を示す線図である。
FIG. 5 is a diagram showing a response of a fuel pump when a power supply voltage is applied to a pump motor.

【図6】ポンプモータの印加電圧と燃料ポンプからの吐
出量との関係の一例を示した線図である。
FIG. 6 is a diagram showing an example of the relationship between the applied voltage of the pump motor and the discharge amount from the fuel pump.

【図7】内燃機関の回転速度の時間的な変化と燃料噴射
量の時間的変化との一例を示した線図である。
FIG. 7 is a diagram showing an example of a temporal change in the rotational speed of the internal combustion engine and a temporal change in the fuel injection amount.

【図8】機関の回転速度と機関が要求する噴射量との関
係を示したグラフである。
FIG. 8 is a graph showing the relationship between the engine speed and the injection amount required by the engine.

【図9】プレッシャレギュレータの制御特性の一例を示
した線図である。
FIG. 9 is a diagram showing an example of control characteristics of a pressure regulator.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ポンプモータ 2 燃料ポンプ 3 バッテリ 4 CPU 5 信号発生装置 6 内燃機関 8 インジェクタ 9 インジェクタ駆動回路 10 電源電圧検出用インタフェース回路 11 駆動電流制御用スイッチを構成するMOSFET 12 FET駆動回路 14 燃料タンク 15 プレッシャレギュレータ 15j バルブ開度センサ 16 フューエルフローセンサ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Pump motor 2 Fuel pump 3 Battery 4 CPU 5 Signal generator 6 Internal combustion engine 8 Injector 9 Injector drive circuit 10 Power supply voltage detection interface circuit 11 MOSFET 12 FET drive circuit constituting a drive current control switch 14 Fuel tank 15 Pressure regulator 15j Valve opening sensor 16 Fuel flow sensor

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 内燃機関の燃料噴射空間に燃料を噴射す
るインジェクタと、直流電源から駆動電流が与えられる
ポンプモータにより駆動されて前記インジェクタに燃料
を供給する燃料ポンプと、前記燃料ポンプからインジェ
クタに供給される燃料の圧力と燃料噴射空間の圧力また
は大気圧との差圧が設定値を超えたときに開く圧力調整
用バルブを備えていて燃料ポンプからインジェクタに供
給される燃料の一部を該圧力調整用バルブを通して燃料
タンク側に帰還させることにより該差圧を設定値に保つ
ように制御するプレッシャレギュレータとを備えた内燃
機関用燃料噴射装置の前記燃料ポンプからインジェクタ
に供給される燃料の圧力を制御する燃料噴射装置用燃料
圧力制御装置であって、 前記プレッシャレギュレータを通して燃料タンクに帰還
する燃料の流量の情報を含む電気信号を出力するフュー
エルフローセンサと、 前記フューエルフローセンサの出力を入力として、該セ
ンサの出力を目標値に保つように前記ポンプモータの駆
動電流をPWM制御するPWM制御部とを具備したこと
を特徴とする燃料噴射装置用燃料圧力制御装置。
1. An injector for injecting fuel into a fuel injection space of an internal combustion engine, a fuel pump for supplying fuel to the injector by being driven by a pump motor supplied with a drive current from a DC power source, and the fuel pump to the injector. A pressure adjusting valve that opens when the pressure difference between the supplied fuel pressure and the pressure in the fuel injection space or the atmospheric pressure exceeds a set value is provided, and a portion of the fuel supplied from the fuel pump to the injector is The pressure of the fuel supplied from the fuel pump of the fuel injection device for an internal combustion engine to the injector, which is provided with a pressure regulator for controlling the differential pressure to return to a set value by returning to the fuel tank side through a pressure adjusting valve. A fuel pressure control device for a fuel injection device, the fuel pressure control device comprising: A fuel flow sensor that outputs an electrical signal containing information on the flow rate of fuel to be returned, and an output of the fuel flow sensor as an input, and PWM control of the drive current of the pump motor to maintain the output of the sensor at a target value. A fuel pressure control device for a fuel injection device, comprising: a PWM control unit.
【請求項2】 前記フェーエルフローセンサは、前記プ
レッシャレギュレータを通して燃料タンクに帰還する燃
料の流路内に挿入された抵抗発熱体と、前記抵抗発熱体
の抵抗値の変化を検出する検出部とを備えていることを
特徴とする請求項1に記載の燃料噴射装置用燃料圧力制
御装置。
2. The fuel flow sensor includes a resistance heating element inserted into a flow path of fuel that returns to the fuel tank through the pressure regulator, and a detection unit that detects a change in resistance value of the resistance heating element. The fuel pressure control device for a fuel injection device according to claim 1, wherein the fuel pressure control device is provided.
【請求項3】 前記フェーエルフローセンサは、前記プ
レッシャレギュレータを通して燃料タンクに帰還する燃
料の流路内に該燃料の流れに逆らう方向に付勢された状
態で設けられて、該流路内の燃料の流量に相応した変位
を生じる可動体と、前記可動体の変位量に相応した電気
信号を発生する変位量センサとを備えていることを特徴
とする請求項1に記載の燃料噴射装置用燃料圧力制御装
置。
3. The fuel flow sensor is provided in a flow path of fuel returning to a fuel tank through the pressure regulator in a state of being biased in a direction against the flow of the fuel, and the fuel in the flow path is provided. 2. The fuel for a fuel injection device according to claim 1, further comprising a movable body that produces a displacement corresponding to the flow rate of the fuel and a displacement amount sensor that produces an electric signal corresponding to the displacement of the movable body. Pressure control device.
【請求項4】 内燃機関の燃料噴射空間に燃料を噴射す
るインジェクタと、直流電源から駆動電流が与えられる
ポンプモータにより駆動されて前記インジェクタに燃料
を供給する燃料ポンプと、前記燃料ポンプからインジェ
クタに供給される燃料の圧力と燃料噴射空間の圧力また
は大気圧との差圧が設定値を超えたときに開く圧力調整
用バルブを備えていて燃料ポンプからインジェクタに供
給される燃料の一部を該圧力調整用バルブを通して燃料
タンク側に帰還させることにより該差圧を設定値に保つ
ように制御するプレッシャレギュレータとを備えた内燃
機関用燃料噴射装置の前記燃料ポンプからインジェクタ
に供給される燃料の圧力を制御する燃料噴射装置用燃料
圧力制御装置であって、 前記プレッシャレギュレータの圧力調整用バルブの可動
部の変位を検出して該バルブの開度の情報を含む電気信
号を発生するバルブ開度センサと、 前記バルブ開度センサの出力を目標値に保つように前記
ポンプモータの駆動電流をPWM制御するPWM制御部
とを具備したことを特徴とする燃料噴射装置用燃料圧力
制御装置。
4. An injector for injecting fuel into a fuel injection space of an internal combustion engine, a fuel pump driven by a pump motor supplied with a drive current from a DC power source to supply fuel to the injector, and the fuel pump for injection into the injector. A pressure adjusting valve that opens when the pressure difference between the supplied fuel pressure and the pressure in the fuel injection space or the atmospheric pressure exceeds a set value is provided, and a portion of the fuel supplied from the fuel pump to the injector is The pressure of the fuel supplied from the fuel pump of the fuel injection device for an internal combustion engine to the injector, which is provided with a pressure regulator for controlling the differential pressure to return to a set value by returning to the fuel tank side through a pressure adjusting valve. A fuel pressure control device for a fuel injection device, the pressure regulating valve of the pressure regulator A valve opening sensor that detects a displacement of a movable part and generates an electric signal including information about the opening of the valve, and a PWM drive current for the pump motor so as to maintain an output of the valve opening sensor at a target value. A fuel pressure control device for a fuel injection device, comprising: a PWM control unit for controlling.
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