JP2845005B2 - Fuel pump control device - Google Patents
Fuel pump control deviceInfo
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- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は例えば自動車用エンジン
に燃料を圧送する燃料ポンプの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 control device for a fuel pump for pumping fuel to, for example, an automobile engine.
【0002】[0002]
【従来の技術】ガソリンエンジンの燃料系においては、
燃料を貯溜した燃料タンクと、エンジンに燃料を供給す
る気化器あるいは燃料噴射弁とが燃料供給通路によって
接続され、その通路途中に燃料ポンプが介在されてい
る。そして、燃料タンク内の燃料は燃料ポンプによって
吸入及び吐出されて燃料噴射弁等に圧送される。2. Description of the Related Art In the fuel system of a gasoline engine,
A fuel tank storing fuel and a carburetor or a fuel injection valve for supplying fuel to the engine are connected by a fuel supply passage, and a fuel pump is interposed in the passage. Then, the fuel in the fuel tank is sucked and discharged by the fuel pump and is pressure-fed to a fuel injection valve or the like.
【0003】従来、一般的な燃料ポンプでは、エンジン
の高負荷時における燃料噴射量に対処できるように常に
一定状態で駆動され、同燃料噴射量に応じた量の燃料が
常時吐出されている。すなわち、図5において特性線L
1で示すように、エンジン負荷の大きさに関係なく一定
量の燃料が燃料ポンプから吐出されている。Conventionally, a general fuel pump is always driven in a constant state so as to cope with a fuel injection amount when the engine is under a high load, and an amount of fuel corresponding to the fuel injection amount is constantly discharged. That is, in FIG.
As shown by 1, a fixed amount of fuel is discharged from the fuel pump regardless of the magnitude of the engine load.
【0004】しかし、実際にエンジンで必要な燃料量は
エンジン負荷の大きさと比例関係にある。そのため、低
負荷運転状態等においては、エンジンでの必要燃料量が
極めて少量であるにもかかわらず、高負荷時と同じ量の
燃料が燃料ポンプから吐出されることになる。このよう
に過剰に吐出された燃料はリターンパイプを通って燃料
タンクに戻されるが、同リターン燃料はエンジンからの
熱を受け温度上昇しているので、燃料タンクでの蒸発燃
料量を増加させる一因となる。However, the amount of fuel actually required by the engine is proportional to the magnitude of the engine load. Therefore, in a low load operation state or the like, the same amount of fuel as in a high load state is discharged from the fuel pump even though the required amount of fuel in the engine is extremely small. The excessively discharged fuel is returned to the fuel tank through the return pipe, but the return fuel is heated by the heat from the engine, and the temperature of the returned fuel is increased. Cause.
【0005】そこで、このようなリターン燃料量を少な
くするための技術が種々考えられている。例えば、特開
昭58−48767号公報には、エンジンの負荷状態を
検出し、その負荷状態に応じて、燃料ポンプの電動モー
タに印加する電圧の大きさを可変制御する技術が開示さ
れている。この技術によると、負荷状態に応じて燃料ポ
ンプの吐出量を連続的に増減して必要燃料量と一致させ
ることができる。Therefore, various techniques for reducing the amount of return fuel have been considered. For example, Japanese Patent Laying-Open No. 58-48767 discloses a technique for detecting a load state of an engine and variably controlling the magnitude of a voltage applied to an electric motor of a fuel pump according to the load state. . According to this technique, the discharge amount of the fuel pump can be continuously increased or decreased in accordance with the load state so as to match the required fuel amount.
【0006】また、図5において特性線L2で示すよう
に、エンジン負荷の大きさに応じて複数(図5では4
つ)の吐出燃料量を設定し、必要燃料量よりも多めの量
の燃料を燃料ポンプから吐出させるようにした技術も提
案されている。As shown by a characteristic line L2 in FIG. 5, a plurality (4 in FIG.
A technique has been proposed in which the amount of discharged fuel is set so that a larger amount of fuel than the required amount of fuel is discharged from the fuel pump.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】ところが、前者の技術
では、エンジン負荷が急激に増加したとき次の問題が生
ずる。すなわち、この技術ではエンジン負荷の大きさに
応じて電動モータに印加される電圧の大きさを制御して
いるので、燃料ポンプ自体の応答性は十分高い。しか
し、燃料ポンプから燃料噴射弁あるいは気化器までの間
には、燃料パイプやデリバリパイプが介在されており、
これらの容積の影響により、燃料供給に応答遅れが生ず
る。このとき、燃料ポンプからは、エンジン負荷に応じ
た必要燃料量の燃料しか吐出されていないので、前記の
ように応答遅れが生ずると燃料圧力が一時的に低下し、
エンジンに供給される燃料量が減少して空燃比がリーン
になってしまう。However, in the former technique, the following problem occurs when the engine load increases rapidly. That is, in this technique, the magnitude of the voltage applied to the electric motor is controlled in accordance with the magnitude of the engine load, so that the responsiveness of the fuel pump itself is sufficiently high. However, a fuel pipe or a delivery pipe is interposed between the fuel pump and the fuel injection valve or the carburetor.
The effect of these volumes causes a delay in the response of the fuel supply. At this time, since only the required amount of fuel corresponding to the engine load is discharged from the fuel pump, if the response delay occurs as described above, the fuel pressure temporarily decreases,
The amount of fuel supplied to the engine decreases and the air-fuel ratio becomes lean.
【0008】また、後者の技術では前述したように必要
燃料量よりも多めの量を吐出させているので、前者の技
術に比べ余分な燃料供給が多くなってしまう。本発明は
前述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は
リターン燃料量の減少を図り、しかも、負荷が急激に増
加した場合でも燃料圧力の低下を防止することが可能な
燃料ポンプの制御装置を提供することにある。Further, in the latter technique, as described above, a larger amount of fuel is discharged than the required amount of fuel, so that excess fuel supply is increased as compared with the former technique. The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and has as its object the purpose of a fuel pump that can reduce the amount of return fuel and can prevent a decrease in fuel pressure even when the load suddenly increases. It is to provide a control device.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、燃料タンク内の燃料を吸入及び吐出して内
燃機関へ供給する燃料ポンプに用いられ、その内燃機関
の運転状態に応じて燃料ポンプの吐出燃料量を連続的に
増減するようにした燃料ポンプの制御装置であって、前
記内燃機関の回転数を検出する回転数検出手段と、前記
回転数検出手段により検出された回転数における、内燃
機関の全負荷時に必要な燃料ポンプの吐出燃料量を算出
する吐出燃料量算出手段と、前記吐出燃料量算出手段に
より算出された吐出燃料量とほぼ同量の燃料を燃料ポン
プから吐出させるべく前記燃料ポンプを駆動制御する制
御手段とを備えている。SUMMARY OF THE INVENTION In order to achieve the above object, the present invention is used for a fuel pump for sucking and discharging fuel from a fuel tank and supplying the fuel to an internal combustion engine. A fuel pump control device for continuously increasing or decreasing the amount of fuel discharged from the fuel pump, comprising: a rotation speed detection means for detecting a rotation speed of the internal combustion engine; and a rotation speed detected by the rotation speed detection means. A discharge fuel amount calculating means for calculating a discharge fuel amount of the fuel pump necessary at the time of full load of the internal combustion engine, and a fuel having substantially the same amount as the discharge fuel amount calculated by the discharge fuel amount calculation means. Control means for controlling the driving of the fuel pump to discharge the fuel.
【0010】[0010]
【作用】内燃機関の運転時には、回転数検出手段によっ
て同内燃機関の回転数が検出される。吐出燃料量算出手
段は、前記回転数検出手段により検出された回転数にお
ける、内燃機関の全負荷時に必要な燃料ポンプの吐出燃
料量を算出する。そして、制御手段は燃料ポンプを駆動
制御し、前記吐出燃料量算出手段により算出された吐出
燃料量とほぼ同量の燃料を燃料ポンプから吐出させる。
つまり、全負荷という負荷条件一定のもとで、内燃機関
の回転数に応じた吐出燃料量が設定され、その回転数に
応じて燃料ポンプの吐出燃料量が可変制御されることに
なる。従って、燃料リターン量を極力減らしながら、急
激な負荷増大時の燃料供給増にも対処することが可能と
なる。When the internal combustion engine is operating, the rotation speed of the internal combustion engine is detected by the rotation speed detecting means. The discharge fuel amount calculation means calculates a discharge fuel amount of the fuel pump required at the full load of the internal combustion engine at the rotation speed detected by the rotation speed detection means. Then, the control means controls the drive of the fuel pump, and causes the fuel pump to discharge substantially the same amount of fuel as the discharge fuel amount calculated by the discharge fuel amount calculation means.
That is, under a constant load condition of full load, a discharge fuel amount according to the rotation speed of the internal combustion engine is set, and the discharge fuel amount of the fuel pump is variably controlled according to the rotation speed. Therefore, it is possible to cope with an increase in fuel supply when the load suddenly increases while minimizing the fuel return amount.
【0011】[0011]
【実施例】以下、本発明を具体化した一実施例を図1〜
図4に従って説明する。図1で示すように、内燃機関と
しての自動車用エンジン1のシリンダブロック2には、
紙面と直交する方向へ向けて複数の気筒3が並設されて
いる。各気筒3にはピストン4がそれぞれ上下動可能に
収容されている。各ピストン4はコネクティングロッド
5を介してクランクシャフト(図示しない)に連結され
ている。ピストン4の上方には燃焼室6が形成され、各
燃焼室6に吸気通路7及び排気通路8が連通している。
燃焼室6と吸気通路7との連通部分は吸気ポート9とな
っており、同燃焼室6と排気通路8との連通部分は排気
ポート10となっている。前記エンジン1のシリンダヘ
ッド11には気筒3毎に吸気バルブ12と排気バルブ1
3とが設けられており、これらによって前記吸気ポート
9及び排気ポート10が開閉される。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will now be described with reference to FIGS.
This will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 1, a cylinder block 2 of an automobile engine 1 as an internal combustion engine includes:
A plurality of cylinders 3 are arranged side by side in a direction perpendicular to the paper surface. A piston 4 is accommodated in each cylinder 3 so as to be vertically movable. Each piston 4 is connected to a crankshaft (not shown) via a connecting rod 5. A combustion chamber 6 is formed above the piston 4, and an intake passage 7 and an exhaust passage 8 communicate with each combustion chamber 6.
The communicating portion between the combustion chamber 6 and the intake passage 7 is an intake port 9, and the communicating portion between the combustion chamber 6 and the exhaust passage 8 is an exhaust port 10. The cylinder head 11 of the engine 1 has an intake valve 12 and an exhaust valve 1 for each cylinder 3.
3 are provided to open and close the intake port 9 and the exhaust port 10.
【0012】前記吸気通路7には、吸気ポート9から上
流側へ向けてサージタンク14及びエアクリーナ15が
順に配設されており、エアクリーナ15で濾過された空
気が矢印で示すように吸気通路7、サージタンク14等
を通過して前記各燃焼室6に吸入される。サージタンク
14は吸入空気の脈動を平滑化させるためのものであ
る。前記サージタンク14よりも上流の吸気通路7内に
は、スロットルバルブ25が設けられている。スロット
ルバルブ25はアクセルペダルの踏み込み操作に連動し
て開閉動作し、その開閉動作により、燃焼室6へ導入さ
れる吸入空気の量が調節される。In the intake passage 7, a surge tank 14 and an air cleaner 15 are arranged in this order from the intake port 9 to the upstream side, and the air filtered by the air cleaner 15 flows through the intake passage 7, as indicated by the arrow. The gas passes through the surge tank 14 and the like and is sucked into each of the combustion chambers 6. The surge tank 14 is for smoothing the pulsation of the intake air. A throttle valve 25 is provided in the intake passage 7 upstream of the surge tank 14. The throttle valve 25 opens and closes in conjunction with the depression operation of the accelerator pedal, and the amount of intake air introduced into the combustion chamber 6 is adjusted by the opening and closing operation.
【0013】前記各吸気ポート9近傍の吸気通路7に
は、その吸気ポート9へ向けて燃料を噴射するための燃
料噴射弁16が気筒3毎に取付けられている。各燃料噴
射弁16には、燃料タンク17内の燃料が燃料パイプ1
9とデリバリパイプ20と通じて供給される。燃料パイ
プ19の途中には、燃料ポンプ21と燃料フィルタ22
とが介在されている。燃料ポンプ21は電動モータ21
aを備え、その電動モータ21aの駆動により燃料タン
ク17内の燃料が吸入及び吐出される。A fuel injection valve 16 for injecting fuel toward the intake port 9 is provided for each cylinder 3 in the intake passage 7 near each intake port 9. The fuel in the fuel tank 17 is supplied to each fuel injection valve 16 by the fuel pipe 1.
9 and the delivery pipe 20. In the middle of the fuel pipe 19, a fuel pump 21 and a fuel filter 22
And is interposed. The fuel pump 21 is an electric motor 21
The fuel in the fuel tank 17 is sucked and discharged by the driving of the electric motor 21a.
【0014】燃料ポンプ21から吐出された燃料は、燃
料フィルタ22及び燃料パイプ19を経てデリバリパイ
プ20に圧送される。圧送された燃料は、デリバリパイ
プ20にて各燃料噴射弁16に分配される。なお、前記
燃料ポンプ21の吐出燃料量は、電動モータ21aに印
加される制御電圧Vpの大きさに応じて変化する。本実
施例では、この制御電圧Vpの増加に従い吐出燃料量が
増え、同制御電圧Vpが12Vのときに吐出燃料量が最
大となるように設定されている。The fuel discharged from the fuel pump 21 is pumped to a delivery pipe 20 through a fuel filter 22 and a fuel pipe 19. The pumped fuel is distributed to each fuel injection valve 16 by a delivery pipe 20. The amount of fuel discharged from the fuel pump 21 changes according to the magnitude of the control voltage Vp applied to the electric motor 21a. In the present embodiment, the discharge fuel amount is increased as the control voltage Vp increases, and the discharge fuel amount is set to be maximum when the control voltage Vp is 12V.
【0015】デリバリパイプ20からはリターンパイプ
23が分岐し、燃料タンク17に接続されている。リタ
ーンパイプ23の途中にはプレッシャレギュレータ24
が介在されている。プレッシャレギュレータ24は、各
燃料噴射弁16に圧送される燃料の圧力(以下、単に燃
圧という)を、吸気管内(吸気ポート9)での吸入空気
の圧力に対して一定圧力だけ高い圧力となるように調整
し、余剰燃料(リターン燃料)をリターンパイプ23を
通じて燃料タンク17に戻すためのものである。A return pipe 23 branches from the delivery pipe 20 and is connected to the fuel tank 17. In the middle of the return pipe 23, a pressure regulator 24
Is interposed. The pressure regulator 24 adjusts the pressure of the fuel (hereinafter simply referred to as fuel pressure) to be pumped to each fuel injection valve 16 by a fixed pressure higher than the pressure of the intake air in the intake pipe (intake port 9). To return the surplus fuel (return fuel) to the fuel tank 17 through the return pipe 23.
【0016】前記各燃料噴射弁16から噴射される燃料
と吸気通路7内へ導入された外気とからなる混合気は、
吸気バルブ12の開かれる際に吸気ポート9を通じて各
燃焼室6内へ導入される。燃焼室6に導入された混合気
を着火するために、シリンダヘッド11には気筒3毎に
点火プラグ(図示しない)が取付けられている。そし
て、各燃焼室6内へ導入された混合気が点火プラグの点
火によって爆発・燃焼され、ピストン4、コネクティン
グロッド5、クランクシャフト等を介してエンジン1の
駆動力が得られる。このように燃焼室6にて生じた燃焼
ガスは、排気バルブ13の開かれる際に排気ポート10
から排気通路8を通じて外部へ排出される。The mixture of fuel injected from each fuel injection valve 16 and outside air introduced into the intake passage 7 is:
When the intake valve 12 is opened, it is introduced into each combustion chamber 6 through the intake port 9. In order to ignite the air-fuel mixture introduced into the combustion chamber 6, an ignition plug (not shown) is attached to the cylinder head 11 for each cylinder 3. Then, the air-fuel mixture introduced into each combustion chamber 6 is exploded and burned by the ignition of the spark plug, and the driving force of the engine 1 is obtained via the piston 4, the connecting rod 5, the crankshaft and the like. When the exhaust valve 13 is opened, the combustion gas generated in the combustion chamber 6 is discharged to the exhaust port 10.
Is discharged to the outside through the exhaust passage 8.
【0017】ところで、本実施例では、前記燃料ポンプ
21を駆動制御して吐出燃料量を調整するための電子制
御装置(以下、「ECU」という)26が設けられてい
る。このECU26は、吐出燃料量算出手段と制御手段
とを構成している。ECU26の入力側には、エンジン
回転数NEを検出する回転数検出手段としての回転数セ
ンサ27が電気的に接続されている。また、ECU26
の出力側には、燃料ポンプ用コントローラ28を介して
燃料ポンプ21の電動モータ21aが電気的に接続され
ている。そして、ECU26は前記回転数センサ27か
らの検出信号に基づいて指令信号を出力する。この指令
信号に基づき、燃料ポンプ用コントローラ28は燃料ポ
ンプ21を駆動するための信号を出力する。その結果、
燃料ポンプ21の電動モータ21aに印加される制御電
圧Vpの大きさが調整され、同燃料ポンプ21の吐出燃
料量が連続的に増減制御される。In this embodiment, an electronic control unit (hereinafter referred to as "ECU") 26 for controlling the driving of the fuel pump 21 to adjust the amount of discharged fuel is provided. This ECU 26 constitutes a discharge fuel amount calculation means and a control means. The input side of the ECU 26 is electrically connected to a rotation speed sensor 27 as rotation speed detecting means for detecting the engine speed NE. Also, the ECU 26
The electric motor 21a of the fuel pump 21 is electrically connected to the output side of the fuel pump 21 via a fuel pump controller 28. Then, the ECU 26 outputs a command signal based on the detection signal from the rotation speed sensor 27. Based on this command signal, the fuel pump controller 28 outputs a signal for driving the fuel pump 21. as a result,
The magnitude of the control voltage Vp applied to the electric motor 21a of the fuel pump 21 is adjusted, and the discharge fuel amount of the fuel pump 21 is continuously controlled to increase or decrease.
【0018】さらに、本実施例では、自動車の走行速度
を一定に保持するための定速走行装置(オートドライ
ブ)が設けられている。定速走行装置は、アクチュエー
タ30とオートドライブ用コントローラ(図示しない)
とを備えている。アクチュエータ30はケーブル29を
介してスロットルバルブ25に接続されており、このア
クチュエータ30の駆動によりスロットルバルブ25の
開度が調整される。オートドライブ用コントローラは自
動車の走行速度を検知しており、オートドライブモード
となると、実走行速度が目標走行速度となるようにアク
チュエータ30を制御する。Further, in this embodiment, a constant-speed traveling device (auto-drive) for keeping the traveling speed of the automobile constant is provided. The constant-speed traveling device includes an actuator 30 and an auto-drive controller (not shown).
And The actuator 30 is connected to the throttle valve 25 via a cable 29, and the opening of the throttle valve 25 is adjusted by driving the actuator 30. The auto-drive controller detects the traveling speed of the vehicle, and when in the auto-drive mode, controls the actuator 30 so that the actual traveling speed becomes the target traveling speed.
【0019】次に、前記のように構成された本実施例の
作用及び効果について説明する。図2のフローチャート
はECU26によって実行される各処理のうち、燃料ポ
ンプ21を駆動制御するためのルーチンを示している。Next, the operation and effect of the embodiment constructed as described above will be described. The flowchart of FIG. 2 shows a routine for controlling the driving of the fuel pump 21 among the processes executed by the ECU 26.
【0020】ECU26は、このルーチンに移行する
と、まずステップ101で燃料ポンプ制御実行条件が成
立したか否かを判定する。この判定での実行条件は、例
えばエンジン始動後所定時間が経過したときや、エンジ
ン1の冷却水温が所定温度以下のときに成立する。この
実行条件が成立していないと、ECU26はステップ1
02において燃料ポンプ21の電動モータ21aに印加
される制御電圧Vpを一定値(12V)に設定する。そ
して、ECU26はステップ103において、前記制御
電圧Vpにて燃料ポンプ21を駆動させるための指令信
号を燃料ポンプ用コントローラ28に出力し、このルー
チンを終了する。すると、燃料ポンプ21への制御電圧
Vpが燃料ポンプ用コントローラ28によって調整さ
れ、その結果、燃料ポンプ21から最大吐出燃料量の燃
料が吐出される。When shifting to this routine, the ECU 26 first determines in step 101 whether the fuel pump control execution condition is satisfied. The execution conditions in this determination are satisfied, for example, when a predetermined time has elapsed after the engine is started or when the cooling water temperature of the engine 1 is equal to or lower than the predetermined temperature. If this execution condition is not satisfied, the ECU 26 proceeds to step 1
At 02, the control voltage Vp applied to the electric motor 21a of the fuel pump 21 is set to a constant value (12 V). Then, in step 103, the ECU 26 outputs a command signal for driving the fuel pump 21 with the control voltage Vp to the fuel pump controller 28, and ends this routine. Then, the control voltage Vp to the fuel pump 21 is adjusted by the fuel pump controller 28, and as a result, the fuel of the maximum discharge fuel amount is discharged from the fuel pump 21.
【0021】前記ステップ101において燃料ポンプ制
御実行条件が成立していると、ECU26はステップ1
04で回転数センサ27によるそのときのエンジン回転
数NEと、燃料噴射量TAUとをそれぞれ取り込む。こ
の燃料噴射量TAUは別のルーチン処理にて吸入空気量
等により算出されるものである。If the fuel pump control execution condition is satisfied in step 101, the ECU 26 executes step 1
At 04, the current engine speed NE and the fuel injection amount TAU by the speed sensor 27 are fetched. This fuel injection amount TAU is calculated based on the intake air amount or the like in another routine process.
【0022】続いて、ECU26はステップ105へ移
行し、オートドライブ運転が実行中であるか否かを判定
する。オートドライブ運転の行われない通常運転中であ
ると、ECU26は急激な負荷の増大に備えるために、
ステップ106で前記エンジン回転数NEに応じたエン
ジン全負荷時の必要燃料量QFMAXを算出する。この
QFMAXは次式を用いて算出される。Subsequently, the ECU 26 proceeds to step 105 and determines whether or not the auto drive operation is being performed. During the normal operation in which the auto-drive operation is not performed, the ECU 26 prepares for a sudden increase in the load.
In step 106, a required fuel amount QFMAX when the engine is fully loaded according to the engine speed NE is calculated. This QFMAX is calculated using the following equation.
【0023】 QFMAX=TAUMAX・Q1・(P1/2.55)1/2 ・(N/2)・NE・10-6…… ここで、TAUMAXはエンジン全負荷時の燃料噴射
量、Q1は燃料噴射弁16から噴射される燃料の流量、
P1は燃圧、Nは気筒数であり、エンジン全負荷時の必
要燃料量QFMAXは図4において特性線A1で示され
る。QFMAX = TAUMAX · Q1 · (P1 / 2.55) 1/2 · (N / 2) · NE · 10 -6 where TAUMAX is the fuel injection amount when the engine is fully loaded, and Q1 is the fuel injection valve. Flow rate of fuel injected from 16;
P1 is the fuel pressure, N is the number of cylinders, and the required fuel amount QFMAX when the engine is fully loaded is shown by a characteristic line A1 in FIG.
【0024】次に、ECU26はステップ107におい
て、前記ステップ106での必要燃料量QFMAXに通
常運転時用のリターン燃料量αを加算し、その加算結果
(=QFMAX+α)を設定吐出燃料量QFBとする。
この設定吐出燃料量QFBは図4において特性線A2で
示される。Next, at step 107, the ECU 26 adds the return fuel amount α for normal operation to the required fuel amount QFMAX at step 106, and sets the addition result (= QFMAX + α) as the set discharge fuel amount QFB. .
This set discharge fuel amount QFB is shown by a characteristic line A2 in FIG.
【0025】そして、ECU26はステップ108にお
いて、燃料ポンプ21の吐出燃料量を前記設定吐出燃料
量QFBとするのに必要な、同燃料ポンプ21の電動モ
ータ21aに印加される制御電圧Vpを算出する。この
算出は、例えば、設定吐出燃料量QFBに対する制御電
圧Vpが予め規定されたマップを用いて行う。算出され
た制御電圧Vpは最大吐出燃料量を得るのに必要な制御
電圧(=12V)よりも低い値となる。このようにし
て、燃料ポンプ21の制御実行条件が成立し、かつオー
トドライブ運転実行中でないときの制御電圧Vpが算出
されると、ECU26は前記ステップ103の処理を行
いこのルーチンを終了する。すると、燃料ポンプ21か
らは、そのときのエンジン回転数NEに応じたエンジン
全負荷時の必要燃料量QFMAXよりもリターン燃料量
α分だけ多い設定吐出燃料量QFBの燃料が吐出され
る。Then, in step 108, the ECU 26 calculates a control voltage Vp applied to the electric motor 21a of the fuel pump 21, which is necessary for setting the amount of fuel discharged from the fuel pump 21 to the set amount of discharged fuel QFB. . This calculation is performed using, for example, a map in which the control voltage Vp for the set discharge fuel amount QFB is defined in advance. The calculated control voltage Vp is a value lower than the control voltage (= 12 V) required to obtain the maximum discharge fuel amount. In this way, when the control execution condition of the fuel pump 21 is satisfied and the control voltage Vp when the auto drive operation is not being executed is calculated, the ECU 26 performs the process of step 103 and ends this routine. Then, the fuel of the set discharge fuel amount QFB, which is larger by the return fuel amount α than the required fuel amount QFMAX at the time of full engine load corresponding to the engine speed NE at that time, is discharged from the fuel pump 21.
【0026】ところで、前記ステップ105の判定にお
いてオートドライブ運転実行中であると、ECU26は
急激な負荷変動が起こりにくい運転状態にあると判断
し、ステップ109へ移行し、前記ステップ104での
エンジン回転数NE及び燃料噴射量TAUに応じた必要
燃料量QFを算出する。この必要燃料量QFはエンジン
全負荷時の必要燃料量QFMAXよりも低い値であり、
次式を用いて算出される。If it is determined in step 105 that the auto-drive operation is being performed, the ECU 26 determines that the vehicle is in an operating state in which a sudden load change is unlikely to occur, and the process proceeds to step 109. The required fuel amount QF according to the number NE and the fuel injection amount TAU is calculated. This required fuel amount QF is a value lower than the required fuel amount QFMAX at the time of full engine load,
It is calculated using the following equation.
【0027】 QF=TAU・Q1・(P1/2.55)1/2 ・(N/2)・NE・10-6…… ここで、TAUは燃料噴射量であり、Q1、P1、Nは
前述の式中のものと同じである。そして、前記必要燃
料量QFは図4において特性線A3で示される。QF = TAU · Q1 · (P1 / 2.55) 1/2 · (N / 2) · NE · 10 −6 Here, TAU is a fuel injection amount, and Q1, P1, and N are the aforementioned values. Same as in the formula. The required fuel amount QF is indicated by a characteristic line A3 in FIG.
【0028】次に、ECU26はステップ110におい
て、前記ステップ109での必要燃料量QFにオートド
ライブ運転時用のリターン燃料量βを加算し、その加算
結果(=QF+β)を設定吐出燃料量QFBとする。こ
の設定吐出燃料量QFBは図4において特性線A4で示
される。設定吐出燃料量QFBの算出後、ECU26は
ステップ108において制御電圧Vpを算出する。この
制御電圧Vpは前記エンジン全負荷時の制御電圧Vpよ
りも低い値となる。前記のようにして、燃料ポンプ21
の制御実行条件が成立し、かつオートドライブ運転実行
中であるときの制御電圧Vpが算出されると、ECU2
6は前記ステップ103の処理を行いこのルーチンを終
了する。すると、燃料ポンプ21からは、前述した通常
運転時の設定吐出燃料量QFBよりも少ない量の燃料が
吐出されることになる。Next, at step 110, the ECU 26 adds the return fuel amount β for the auto-drive operation to the required fuel amount QF at step 109, and calculates the addition result (= QF + β) as the set discharge fuel amount QFB. I do. This set discharge fuel amount QFB is shown by a characteristic line A4 in FIG. After calculating the set discharge fuel amount QFB, the ECU 26 calculates the control voltage Vp in step 108. This control voltage Vp has a lower value than the control voltage Vp when the engine is fully loaded. As described above, the fuel pump 21
When the control voltage Vp when the control execution condition is satisfied and the auto-drive operation is being executed is calculated, the ECU 2
6 performs the processing of step 103 and terminates this routine. Then, the fuel pump 21 discharges a smaller amount of fuel than the set discharge fuel amount QFB during normal operation described above.
【0029】上記オートドライブ運転実行中において通
常運転時よりも低い設定吐出燃料量としたのは、次の理
由による。前記定速走行装置を用いたオートドライブ運
転中には、自動車の実走行速度が目標車速に達した後に
一定となり、急激なエンジン負荷変動が起こりにくくな
っている。従って、このオートドライブ運転時には、通
常運転時より燃料ポンプ21への制御電圧Vpを低くし
ても燃圧低下等の不具合が生じないからである。The reason why the set discharge fuel amount is set lower during the execution of the auto-drive operation than during the normal operation is as follows. During the auto-drive operation using the constant-speed traveling device, the actual traveling speed of the automobile becomes constant after reaching the target vehicle speed, and it is difficult for a sudden engine load fluctuation to occur. Therefore, during the auto-drive operation, even if the control voltage Vp to the fuel pump 21 is lower than during the normal operation, a problem such as a decrease in the fuel pressure does not occur.
【0030】また、ステップ107で必要燃料量QFM
AXにリターン燃料量αを加算して設定吐出燃料量QF
Bとしたり、ステップ110で必要燃料量QFにリター
ン燃料量βを加算して設定吐出燃料量QFBとしたりし
たのは、次の理由による。リターン燃料量α,βを加算
しないと、全負荷時に必要燃料量QFMAX,QFに相
当する量の燃料が吐出され、実際のリターン燃料がなく
なってしまう。すると、プレッシャレギュレータ24が
燃圧を制御できなくなる。従って、ある程度のリターン
燃料量は必要であり、前記のように設定吐出燃料量QF
B中にリターン燃料量α,βを含ませているのである。In step 107, the required fuel amount QFM
AX is added to return fuel amount α to set discharge fuel amount QF
The reason why the value B is set or the return fuel amount β is added to the required fuel amount QF in step 110 to obtain the set discharge fuel amount QFB is as follows. If the return fuel amounts α and β are not added, the amount of fuel corresponding to the required fuel amounts QFMAX and QF will be discharged at full load, and the actual return fuel will be lost. Then, the pressure regulator 24 cannot control the fuel pressure. Therefore, a certain amount of return fuel is required, and as described above, the set discharge fuel amount QF
B includes the return fuel amounts α and β.
【0031】このように本実施例では、回転数センサ2
7によってエンジン回転数NEを検出し、そのエンジン
回転数NEにおけるエンジン全負荷時の必要燃料量QF
MAXを算出し(ステップ106)、その必要燃料量Q
FMAXとほぼ同量(ステップ107の設定吐出燃料量
QFB)の燃料を吐出させるべく前記燃料ポンプ21を
駆動制御するようにした(ステップ108,103)。
すなわち、本実施例ではオートドライブ運転時を除く通
常運転時には、エンジン負荷の急激な増大に対処すべ
く、全負荷という負荷条件一定のもとで、エンジン回転
数NEに応じた吐出燃料量を設定し、そのエンジン回転
数NEに応じて燃料ポンプ21の吐出燃料量を可変制御
するようにした。As described above, in this embodiment, the rotation speed sensor 2
7, the engine speed NE is detected, and the required fuel amount QF when the engine is fully loaded at the engine speed NE.
MAX is calculated (step 106), and the required fuel amount Q
The drive of the fuel pump 21 is controlled so as to discharge the same amount of fuel as FMAX (the set discharge fuel amount QFB in step 107) (steps 108 and 103).
That is, in the present embodiment, during normal operation except for the auto-drive operation, in order to cope with a sudden increase in the engine load, the discharge fuel amount according to the engine speed NE is set under a constant load condition of full load. Then, the amount of fuel discharged from the fuel pump 21 is variably controlled according to the engine speed NE.
【0032】このため、エンジンの負荷状態に応じて印
加電圧を可変制御した従来技術では図3における破線の
従来例で示すように、タイミングt1でエンジン負荷が
急増して吸気管内の圧力が低下したとき、燃料パイプ1
9やデリバリパイプ20の容積の影響により、デリバリ
パイプ20内の燃圧が遅れて立ち上がり、トータル燃圧
が一時的に低下してしまうのに対し、本実施例では全負
荷時に必要な量に基づく量の燃料を常に吐出しているの
で、この燃料吐出により、前記のような燃料パイプ19
やデリバリパイプ20の容積に起因する応答遅れを吸収
できる。そのため、本実施例では同図3において実線で
示すように、デリバリパイプ20内の燃圧を瞬時に立ち
上がらせて、トータル燃圧を所定の圧力に保持できる。
従って、燃圧低下に起因して各燃料噴射弁16への燃料
供給量が減少するのを未然に防止して、空燃比の不要な
リーン化を阻止できる。For this reason, in the prior art in which the applied voltage is variably controlled in accordance with the load state of the engine, the engine load suddenly increases at timing t1 and the pressure in the intake pipe decreases as shown by the broken line in FIG. When the fuel pipe 1
9 and the volume of the delivery pipe 20, the fuel pressure in the delivery pipe 20 rises with a delay and the total fuel pressure temporarily drops, whereas in the present embodiment, the amount based on the amount required at full load is used. Since the fuel is always discharged, this fuel discharge causes the fuel pipe 19 as described above.
And the response delay caused by the volume of the delivery pipe 20 can be absorbed. Therefore, in this embodiment, as shown by the solid line in FIG. 3, the fuel pressure in the delivery pipe 20 can be instantaneously increased, and the total fuel pressure can be maintained at a predetermined pressure.
Therefore, it is possible to prevent the fuel supply amount to each of the fuel injection valves 16 from being reduced due to the decrease in the fuel pressure, and to prevent unnecessary leaning of the air-fuel ratio.
【0033】なお、図3におけるトータル燃圧はプレッ
シャレギュレータ24によって調整された燃圧、つま
り、燃料噴射弁16に作用する燃料圧力が吸気管内圧力
より一定圧力だけ高くなるように、プレッシャレギュレ
ータ24により調整された燃圧のことである。The total fuel pressure in FIG. 3 is adjusted by the pressure regulator 24 so that the fuel pressure adjusted by the pressure regulator 24, that is, the fuel pressure acting on the fuel injection valve 16 becomes higher than the pressure in the intake pipe by a constant pressure. Fuel pressure.
【0034】また、本実施例では、全回転数域にわたり
エンジン全負荷時に必要な燃料量を燃料ポンプ21から
吐出させるのではなく、各エンジン回転数NE毎に全負
荷時に必要な燃料ポンプ21の吐出燃料量(必要燃料量
QFMAX)を算出し、その必要燃料量QFMAXに所
定燃料量αを加算して設定吐出燃料量QFBとしてい
る。このため、エンジン全負荷時に必要な一定量の燃料
(図5の特性線L1)を燃料ポンプから常に吐出させる
ようにした従来技術はもちろんのこと、エンジン負荷の
大きさに応じて複数の吐出燃料量を設定し、必要燃料量
よりも多めの量の燃料(図5の特性線L2)を燃料ポン
プから吐出させるようにした従来技術に比べ、本実施例
ではリターンパイプ23から燃料タンク17に戻される
リターン燃料の量を少なくできる。Further, in this embodiment, the fuel pump 21 is not required to discharge the required fuel amount at the full load for each engine speed NE, instead of discharging the required fuel amount from the fuel pump 21 at the full engine load over the entire speed range. A discharge fuel amount (required fuel amount QFMAX) is calculated, and a predetermined fuel amount α is added to the required fuel amount QFMAX to obtain a set discharge fuel amount QFB. For this reason, not only the prior art in which a constant amount of fuel (the characteristic line L1 in FIG. 5) required at the time of full load of the engine is always discharged from the fuel pump, a plurality of discharged fuels according to the magnitude of the engine load. In this embodiment, the fuel is returned from the return pipe 23 to the fuel tank 17 in the present embodiment, as compared with the prior art in which the fuel amount is set and the fuel pump discharges a larger amount of fuel (the characteristic line L2 in FIG. 5) than the required fuel amount. The amount of returned fuel can be reduced.
【0035】さらに、本実施例ではエンジン負荷の大き
な変動がないオートドライブ運転時には、燃料ポンプ2
1の電動モータ21aに印加される制御電圧Vpを、オ
ートドライブ運転時以外の制御電圧Vpよりも低くし
た。このため、このオートドライブ運転時には一層リタ
ーン燃料量を減らすことができる。従って、リターン燃
料に起因する燃料タンク17での蒸発燃料量を低減する
ことができる。Further, in this embodiment, the fuel pump 2 is used during the auto drive operation in which the engine load does not fluctuate greatly.
The control voltage Vp applied to the first electric motor 21a was lower than the control voltage Vp other than during the auto-drive operation. For this reason, the amount of return fuel can be further reduced during the auto-drive operation. Therefore, the amount of fuel evaporated in the fuel tank 17 due to the return fuel can be reduced.
【0036】なお、本発明は前記実施例の構成に限定さ
れるものではなく、例えば以下のように発明の趣旨から
逸脱しない範囲で任意に変更してもよい。 (1)前記実施例ではエンジン全負荷時の必要燃料量Q
FMAXの算出に際し式を用いたが、これに代えて、
エンジン回転数NEと必要燃料量QFMAXとの関係を
規定したマップを用いてもよい。 (2)前記実施例では必要燃料量QFの算出に際し式
を用いたが、これに代えて、エンジン回転数NEと燃料
噴射量TAUと必要燃料量QFとの関係を規定したマッ
プを用いてもよい。 (3)本発明は、燃料タンク17内に組み込まれるタイ
プの燃料ポンプ21にも、燃料タンク17とは別に設置
されるタイプの燃料ポンプ21にも適用することができ
る。The present invention is not limited to the configuration of the above embodiment, and may be arbitrarily changed without departing from the spirit of the present invention, for example, as follows. (1) In the above embodiment, the required fuel amount Q at the time of full load of the engine
The formula was used to calculate FMAX, but instead of this,
A map that defines the relationship between the engine speed NE and the required fuel amount QFMAX may be used. (2) In the above embodiment, the equation was used to calculate the required fuel amount QF, but instead, a map defining the relationship between the engine speed NE, the fuel injection amount TAU, and the required fuel amount QF may be used. Good. (3) The present invention is applicable to a fuel pump 21 of a type incorporated in the fuel tank 17 and a fuel pump 21 of a type installed separately from the fuel tank 17.
【0037】[0037]
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、内
燃機関の回転数を検出し、その回転数における、内燃機
関の全負荷時に必要な燃料ポンプの吐出燃料量を算出
し、その吐出燃料量とほぼ同量の燃料を燃料ポンプから
吐出させるようにしたので、リターン燃料量の減少を図
り、しかも、負荷が急激に増大した場合でも燃料圧力の
低下を未然に防止することができるという優れた効果を
奏する。As described above in detail, according to the present invention, the number of revolutions of the internal combustion engine is detected, and the required amount of fuel discharged from the fuel pump when the internal combustion engine is fully loaded at the number of revolutions is calculated. Since approximately the same amount of fuel as the discharged fuel is discharged from the fuel pump, the return fuel amount can be reduced, and even if the load increases rapidly, the fuel pressure can be prevented from lowering. It has an excellent effect.
【図1】本発明を具体化した一実施例における燃料ポン
プの制御装置を示す概略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a control device of a fuel pump according to an embodiment of the present invention.
【図2】一実施例の作用を説明するフローチャートであ
る。FIG. 2 is a flowchart illustrating an operation of one embodiment.
【図3】一実施例において、吸気管内圧力とデリバリー
パイプ内の燃圧とトータル燃圧との関係を示すグラフで
ある。FIG. 3 is a graph showing a relationship among a pressure in an intake pipe, a fuel pressure in a delivery pipe, and a total fuel pressure in one embodiment.
【図4】一実施例において、エンジン回転数と設定吐出
燃料量との関係を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a relationship between an engine speed and a set discharge fuel amount in one embodiment.
【図5】従来技術におけるエンジン負荷と吐出燃料量と
の関係を示すグラフである。FIG. 5 is a graph showing a relationship between an engine load and a discharged fuel amount according to a conventional technique.
1…内燃機関としてのエンジン、17…燃料タンク、2
1…燃料ポンプ、26…吐出燃料量算出手段及び制御手
段を構成するECU、27…回転数検出手段としての回
転数センサ、NE…エンジン回転数、QFB…設定吐出
燃料量、QFMAX…エンジン全負荷時の必要燃料量DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Engine as an internal combustion engine, 17 ... Fuel tank, 2
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Fuel pump, 26 ... ECU which comprises discharge fuel amount calculation means and control means, 27 ... Rotation speed sensor as rotation speed detection means, NE ... Engine rotation speed, QFB ... Set discharge fuel amount, QFMAX ... Engine full load Required fuel amount at the time
Claims (1)
内燃機関へ供給する燃料ポンプに用いられ、その内燃機
関の運転状態に応じて燃料ポンプの吐出燃料量を連続的
に増減するようにした燃料ポンプの制御装置であって、 前記内燃機関の回転数を検出する回転数検出手段と、 前記回転数検出手段により検出された回転数における、
内燃機関の全負荷時に必要な燃料ポンプの吐出燃料量を
算出する吐出燃料量算出手段と、 前記吐出燃料量算出手段により算出された吐出燃料量と
ほぼ同量の燃料を燃料ポンプから吐出させるべく前記燃
料ポンプを駆動制御する制御手段とを備えたことを特徴
とする燃料ポンプの制御装置。1. A fuel pump for injecting and discharging fuel in a fuel tank and supplying the fuel to an internal combustion engine so as to continuously increase or decrease the amount of fuel discharged from the fuel pump in accordance with the operating state of the internal combustion engine. A control device for a fuel pump, comprising: a rotation speed detection unit configured to detect a rotation speed of the internal combustion engine; and a rotation speed detected by the rotation speed detection unit.
A discharge fuel amount calculation means for calculating a discharge fuel amount of the fuel pump required at a full load of the internal combustion engine; and a fuel pump which discharges substantially the same amount of fuel as the discharge fuel amount calculated by the discharge fuel amount calculation means. Control means for controlling the driving of the fuel pump.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP2281492A JP2845005B2 (en) | 1992-02-07 | 1992-02-07 | Fuel pump control device |
Applications Claiming Priority (1)
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1992
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