JPH073215B2

JPH073215B2 - エンジンの燃料ポンプ制御装置

Info

Publication number: JPH073215B2
Application number: JP60240503A
Authority: JP
Inventors: 英樹田中; 彰士長尾; 正法三角; 正志丸原
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1985-10-29
Filing date: 1985-10-29
Publication date: 1995-01-18
Anticipated expiration: 2010-01-18
Also published as: JPS62101875A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明はエンジンの燃料ポンプ制御装置に関し、特に詳
細にはエンジンの運転条件に応じた燃料ポンプの回転制
御に関するものである。

（従来技術）一般に、燃料噴射を基本とするエンジンでは、燃料ポン
プを電気的に一定回転数で駆動して燃料を吐出させると
ともに、吸気管圧力によって作動される圧力リリーフ弁
を設け、吸気管圧力に応じてリリーフ量を変えることに
より燃料ポンプの吐出量を一定に制御している。このよ
うな構成では、燃料ポンプの回転数がエンジンの運転状
態に関係なく一定であるため、特に燃料の低減が要求さ
れる低回転、低負荷領域において相対的に電気負荷によ
る抵抗が増加し、燃料低減の点で好ましくないばかりで
なく、例えばアイドル運転時のようにエンジン音が静か
な時にはポンプ騒音が耳につく欠点があった。

また、低回転、低負荷運転では、燃料消費量が少ないた
めに、多量の燃料が圧力リリーフ弁によってリリーフさ
れるが、このリリーフさた燃料は燃料ポンプを通って循
環するため、この燃料がエンジンの熱を受けてその温度
が上昇し、燃料噴射量に誤差を生じ、正確な空燃比制御
を行ない得ないおそれがあった。

そこで、燃料ポンプの回転数をエンジンの運転状態に応
じて制御を行なって、低回転、低負荷領域では燃料ポン
プの回転数を下げればよいと考えられるが、例えば特開
昭58−48765号公報に開示されているような従来の燃料
ポンプの運転制御装置は、単にアイドル運転時に燃料ポ
ンプの回転数を低減させるのみの構成であるから、アイ
ドル回転時におけるポンプ騒音は低減できても、エンジ
ンの運転状態に応じて燃料ポンプ回転数を精密に制御す
ることは不可能であった。

また、燃料ポンプから供給される燃料の圧力を検出し、
この検出された燃料圧力と予め設定された燃料圧力との
比較に基づいて、検出された燃料圧力が予め設定された
燃料圧力に等しくなるように燃料ポンプの吐出量を制御
する技術も知られているが、燃料圧力は燃料ポンプの回
転数が変化した後に変化するため、制御に応答遅れが生
じるという問題があった。

（発明の目的）上述の事情に鑑み、本発明は、燃料圧力を応答性良く制
御できるとともに、燃料ポンプの駆動エネルギをエンジ
ンの運転状態に応じて最小限に抑えることが可能なエン
ジンの燃料ポンプの制御装置を提供することを目的とす
る。

（発明の構成）本発明によるエンジンの燃料ポンプの制御装置は、第１
図に示すように、エンジンの運転状態に応じた燃料ポン
プの回転数Rcを設定して、該設定回転数Rcを表す制御信
号を発生する制御信号発生手段と、該制御信号発生手段
からの制御信号を受けて前記燃料ポンプを駆動する燃料
ポンプ駆動手段と、該燃料ポンプ駆動手段により駆動さ
れた前記燃料ポンプの回転数Rpを検出する燃料ポンプ回
転数検出手段と、該燃料ポンプ回転数検出手段により検
出された検出回転数Rpと前記設定回転数Rcとを比較し
て、前記検出回転数Rpと前記設定回転数Rcとが一致する
か否かを判定する回転数比較判定手段と、該回転数比較
判定手段により、前記検出回転数Rpと前記設定回転数Rc
とが異なると判定された場合、前記検出回転数Rpが前記
設定回転数Rcに一致するように前記燃料ポンプの回転数
を補正する回転数補正手段と、前記回転数比較判定手段
により、前記検出回転数Rpと前記設定回転数Rcとが一致
したと判定された場合、燃料ポンプから供給される燃料
の圧力Fpを検出する燃料圧力検出手段と、該燃料圧力検
出手段により検出された検出燃料圧力Fpと予め設定され
た燃料圧力Fcとを比較して、前記検出燃料圧力Fpと前記
設定燃料圧力Fcとが一致するか否かを判定する燃料圧力
比較判定手段と、該燃料圧力比較判定手段により、前記
検出燃料圧力Fpと前記設定燃料圧力Fcとが異なると判定
された場合、前記検出燃料圧力Fpが前記設定燃料圧力Fc
に一致するように燃料圧力を補正する燃料圧力補正手段
とを備えてなることを特徴とする。

（発明の効果）本発明によれば、燃料圧力よりも変化の応答性が速い燃
料ポンプの回転数に着目して、先ずポンプ回転数のフィ
ードバック制御を行ってポンプ回転数Rpを設定回転数Rc
に一致させた後に、燃料圧力のフィードバック制御を行
っているので、この燃料圧力のフィードバック制御の応
答性を向上させることができる。

また、単に、ポンプ回転数のフィードバック制御を行う
のみでは、ポンプ回転数Rpを設定回転数Rcに一致させて
も、燃料ポンプの性能のばらつきにより、燃料圧力にば
らつきを生じるおそれががあるが、本発明によれば、ポ
ンプ回転数のフィードバック制御の後に燃料圧力のフィ
ードバック制御を行っているため、燃料ポンプの性能の
ばらつきに起因する燃料圧力のばらつきをも防止するこ
とができる。

さらに、本発明によれば、エンジンのアイドル運転時に
おけるポンプ騒音を低減できるのみでなく、燃料ポンプ
の駆動エネルギを最小限に抑えることができるから、特
に低回転、低負荷領域における電気負荷による抵抗が低
くなり、燃料の低減を図ることができる。また、圧力リ
リーフ弁を通じた燃料のリリーフ量が少なくなるから、
従来のように大量の燃料がリリーフされて循環すること
による燃料の温度上昇を防止することができ、したがっ
て燃料噴射量の誤差をなくして正確な空燃比制御を確保
することが可能な利点もある。

（実施例）以下本発明の実施例について図面を参照して詳細に説明
する。

第２図は本発明の一実施例の構成説明図を示し、エンジ
ン１は、ピストン２、高負荷用吸気ポート3a、低負荷用
吸気ポート3b、排気ポート４、吸気弁５、排気弁６等を
備えている。エンジン１の吸気系は、燃料噴射式に構成
され、エアクリーナ７から吸気通路８内に吸入された空
気は、エアフローメータ９によって流量が検知され、ス
ロットル弁10を通って吸気ポート3a、3bに導入され、吸
気ポート3aに設けられた燃料噴射弁11から噴射されて霧
化された燃料が空気と混合されて燃焼室へ供給される。
燃料噴射弁11から噴射される燃料の噴射量は、エアフロ
ーメータ９によって検出された吸入空気量Qaと、スロッ
トルセンサ12によって検出されたスロットル弁10の開度
と、エンジン１から得られるエンジン回転数Ne等を基本
入力とし、排気通路13内に設けられたO₂センサ14からの
出力信号をフィードバック信号として、マイクロコンピ
ュータよりなるコントローラ15によって制御される。な
お、16は排気通路13に設けられた触媒、17は高負荷用吸
気ポート3aを塞ぐバルブである。

一方、燃料タンク18内の燃料は送油パイプ19を通って燃
料ポンプ20に供給され、燃料ポンプ20から吐出された燃
料がフィルタ21を通って燃料噴射弁11に供給される。そ
して余分な燃料は圧力リリーフ弁22およびリリーフ通路
23を通って燃料ポンプ20の上流側に還流される。また、
コントローラ15は、燃料ポンプ駆動回路24を介して燃料
ポンプ20の回転数をフィードバック制御し、さらに燃圧
センサ25から得られる信号によって燃料ポンプ20の回転
数を補正する。

以上が本発明による燃料ポンプ制御装置の一例構成であ
るが、次にその動作についてコントローラ15が実行する
制御処理を示す第３図のフローチャートを参照して説明
する。

第３図において、まずステップ31においてイグニッショ
ンがONか否かを判定し、YESであればステップ32に進
み、エアフローメータ９から得られる吸入空気量Qaをあ
らわす信号およびエンジン１から得られるエンジン回転
数Neをあらわす信号を入力する。次にステップ33におい
て、予め設定された噴射マップを読みこんで基本噴射パ
ルス幅すなわち基本噴射量を決定する。次にステップ34
において、上記基本噴射パルス幅にもとづいて燃料ポン
プ20指令回転数Rcを設定し、この指令回転数Rcをあらわ
す信号を燃料ポンプ20の基本制御信号として燃料ポンプ
駆動回路24に出力し、燃料ポンプ20を駆動させる（ステ
ップ35）。次にステップ36で燃料ポンプ20から出力され
る回転数Rpをあらわす信号を読みこみ、ステップ37でRp
がRcに等しいか否かを判定し、NOであればステップ38に
おいて、さらにRpがRcより大きいか否かを判定する。そ
してRp＞Rcであればステップ39で燃料ポンプ20の回転数
を下げ、Rp＜Rcであればステップ40で燃料ポンプ20の回
転数を上げ、処理はステップ35へ戻る。

一方、ステップ37における判定結果がRp＝Rcであれば次
のステップ41で燃圧センサ25から出力される燃料圧力Fp
をあらわす信号を読みこみ、次にステップ42において、
検出されたこの燃料圧力Fpがあらかじめ設定された燃料
圧力Fcに等しいか否かを比較する。このステップ42にお
ける判定結果がNOであれば、処理はステップ43へ移る。
そしてFp＜Fcであればステップ40で燃料ポンプ20の回転
数を上げる。またFp＞Fcであればステップ44で圧力リリ
ーフ弁22を作動して燃料圧力を下げ、処理はステップ35
へ戻る。

次にステップ42における判定結果がFp＝Fcである場合に
はステップ45へ進んで吸入空気変化量ΔQaが予め設定さ
れた吸入空気変化量ΔQbよりも大きいか否かを判定し、
YESであればステップ46において、指令回転数Rcに所定
の比例定数Ｋを乗ずる。このステップ45および46におけ
る処理は、急加速時等において、燃料圧力を例えばエン
ジン全開時の燃料圧力に直ちに上げるために燃料ポンプ
20の回転を強制的に上げる処理である。ステップ45の判
定結果がNOである場合、すなわちΔQa≦ΔQbの場合には
処理はステップ32へ戻る。

次に第４図は吸入空気量Qa、燃料ポンプ回転数の演算値
Rc、燃料圧力Fp、フィードバックによる補正量および燃
料ポンプ20の回転数Rpとの関係を示すタイムチャートで
あり、Rcをあらわす基本制御信号が、燃料圧力Fpの変化
にもとづいて、第３図のステップ40における燃料ポンプ
20の回転数上昇およびステップ44における圧力リリーフ
弁の作動がなされ、これにより燃料ポンプ回転数が補正
される状態を示している。

以上の説明で明らかなように、本発明の実施例によれ
ば、燃料ポンプ20の回転数Rpは、噴射パルス幅に応じて
フィードバック制御され、さらに燃料圧力Fpの変化に応
じて補正制御されるから、燃料圧力のフィードバック制
御の応答性を向上させることができるとともに、燃料ポ
ンプ20の性能のばらつきに起因する燃料圧力のばらつき
をも防止することができる。さらに、燃料ポンプ20の駆
動エネルギを最小限に抑えることも可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を示すブロック図、第２図は本発
明の実施例の構成説明図、第３図は第２図の実施例のコ
ントローラによる処理のフローチャート、第４図は上記
実施例の動作を説明する説明図である。１……エンジン、11……燃料噴射弁 15……コントローラ、18……燃料タンク 20……燃料ポンプ、22……圧力リリーフ弁 23……リリーフ通路、24……燃料ポンプ駆動回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者丸原正志広島県安芸郡府中町新地３番１号マツダ株式会社内 (56)参考文献特開昭57−108427（ＪＰ，Ａ)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】エンジンの運転状態に応じた燃料ポンプの
回転数Rcを設定して、該設定回転数Rcを表す制御信号を
発生する制御信号発生手段と、該制御信号発生手段からの制御信号を受けて前記燃料ポ
ンプを駆動する燃料ポンプ駆動手段と、該燃料ポンプ駆動手段により駆動された前記燃料ポンプ
の回転数Rpを検出する燃料ポンプ回転数検出手段と、該燃料ポンプ回転数検出手段により検出された検出回転
数Rpと、前記設定回転数Rcとを比較して、前記検出回転
数Rpと前記設定回転数Rcとが一致するか否かを判定する
回転数比較判定手段と、該回転数比較判定手段により、前記検出回転数Rpと前記
設定回転数Rcとが異なると判定された場合、前記検出回
転数Rpが前記設定回転数Rcに一致するように前記燃料ポ
ンプの回転数を補正する回転数補正手段と、前記回転数比較判定手段により、前記検出回転数Rpと前
記設定回転数Rcとが一致したと判定された場合、燃料ポ
ンプから供給される燃料の圧力Fpを検出する燃料圧力検
出手段と、該燃料圧力検出手段により検出された検出燃料圧力Fp
と、予め設定された燃料圧力Fcとをとを比較して、前記
検出燃料圧力Fpと前記設定燃料圧力Fcとが一致するか否
かを判定する燃料圧力比較判定手段と、該燃料圧力比較判定手段により、前記検出燃料圧力Fpと
前記設定燃料圧力Fcとが異なると判定された場合、前記
検出燃料圧力Fpが前記設定燃料圧力Fcに一致するように
燃料圧力を補正する燃料圧力補正手段と、を備えてなることを特徴とするエンジンの燃料ポンプ制
御装置。