(57)【要約】【課題】コストを増加させることなく、燃料ポンプの個体差や経時変化に対処した電動モータの駆動電流のフィードバック制御を行うことが可能なエンジン搭載体の燃料供給装置を提供する。【解決手段】電流制御部１０２ｄ１が、ＥＣＵ１０２を起動したときから所定時間Ｔ継続してモータ部１０１ｂに通電される電流を定常状態となるように制御し、電流検出部１０２ｃが、所定時間Ｔ内にその定常状態の電流を検出し、電圧検出部１０２ｂが、所定時間Ｔ内にその定常状態の電圧を検出し、目標電流算出部１０２ｄ２が、所定時間Ｔ内に検出された電流と電圧とに基づいて、モータ部１０１ｂに通電される目標電流を算出し、更に、電流制御部１０２ｄ１が、所定時間Ｔが経過した後、モータ部１０１ｂに通電される電流が目標電流算出部１０２ｄ２で算出された目標電流に近づくようにモータ部１０１ｂに通電される電流のフィードバック制御を開始する。【選択図】図１
2015048750.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジン搭載体のエンジンに設けられた燃料噴射弁と、
前記エンジン搭載体の電源装置から供給された電力により駆動される電動モータを有し、前記電動モータを駆動することで前記燃料噴射弁に燃料を圧送する燃料ポンプと、
前記電動モータの駆動を制御する制御装置と、
を備え、
前記燃料ポンプから前記燃料噴射弁に圧送される燃料の圧力が前記電動モータに通電される電流及び前記電動モータに印加される電圧に依存するエンジン搭載体の燃料供給装置であって、
前記制御装置は、
前記制御装置を起動したときから所定時間継続して前記電動モータに通電される電流を定常状態となるように制御する電流制御部と、
前記所定時間内に前記電動モータに通電されている定常状態の電流を検出する電流検出部と、
前記所定時間内に前記電動モータに印加されている定常状態の電圧を検出する電圧検出部と、
前記所定時間内に前記電流検出部で検出された電流と前記電圧検出部で検出された電圧とに基づいて、前記電動モータに通電される目標電流を算出する目標電流算出部と、
を有し、
前記電流制御部は、前記所定時間が経過した後、前記電動モータに通電される電流が前記目標電流算出部で算出された目標電流に近づくように前記電動モータに通電される電流のフィードバック制御を開始することを特徴とするエンジン搭載体の燃料供給装置。
【請求項２】
前記目標電流算出部は、前記所定時間内に前記電圧検出部で検出された電圧と、前記燃料ポンプの個体差を考慮して定められた標準電圧と、の偏差を算出し、前記偏差の絶対値が小さくなるように前記目標電流を算出することを特徴とする請求項１に記載のエンジン搭載体の燃料供給装置。
【請求項３】
前記目標電流算出部は、前記所定時間内に前記電圧検出部で検出された前記電圧と、前記燃料ポンプの個体差を考慮して定められた前記標準電圧と、の偏差率を、前記偏差を前記標準電圧で除して算出し、前記偏差率の絶対値が小さくなるように前記目標電流を算出することを特徴とする請求項２に記載のエンジン搭載体の燃料供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジン搭載体の燃料供給装置に関し、特に、電動モータを駆動することによって燃料噴射弁に燃料を圧送する燃料ポンプを備えるエンジン搭載体の燃料供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関であるエンジンを搭載した車両や汎用機等のエンジン搭載体の燃料供給装置の中には、エンジン搭載体の電源装置から供給された電力によって駆動される電動モータを有し、電動モータを駆動することによって燃料噴射弁に燃料を圧送する燃料ポンプを備えるものがある。
【０００３】
このような燃料供給装置によれば、燃料噴射弁に供給される燃料の圧力（以下、燃圧と表記する）を一定に維持するためのプレッシャレギュレータを省略することができるので、燃料供給装置の構成を簡素化して、そのコストを低減することができる。
【０００４】
また、このような燃料供給装置では、燃料ポンプの個体差や経時変化に対処して燃圧を所望の値に精度よく制御することが必要となる。
【０００５】
かかる状況下で、特許文献１は、エンジンの燃料供給装置及び燃料供給方法に関し、電動モータの回転速度と予め記憶した電動モータの標準回転速度との偏差が燃料ポンプの個体差や経時変化を反映していることに着目し、この偏差に基づき電動モータの駆動電流の目標値を補正して、電動モータの駆動電流をこのように補正された目標値にフィードバック制御する構成を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−２４７６９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、本発明者の検討によれば、特許文献１記載の燃料供給装置においては、燃料ポンプの個体差や経時変化に対処して燃圧を所望の値に精度よく制御することは企図しているものではあるが、電動モータの回転速度と予め記憶した電動モータの標準回転速度との偏差に基づき電動モータの駆動電流の目標値を補正して、電動モータの駆動電流をこのように補正された目標値にフィードバック制御する構成を有するものであるため、必然的に電動モータの回転速度を検出するための回転速度センサが必要になる。従って、かかる構成においては、回転速度センサを設ける分だけ、燃料供給装置の構成が複雑化して、そのコストも増加してしまう。
【０００８】
つまり、現状では、電動モータを駆動することによって燃料噴射弁に燃料を圧送する燃料ポンプを備えるエンジン搭載体の燃料供給装置において、付加的なセンサ等を設ける必要性を排して、コストを増加させることなく、燃料ポンプの個体差や経時変化に対処した電動モータの駆動電流のフィードバック制御を行うことができる新規な構成の実現が、待望された状況にある。
【０００９】
本発明は、以上の検討を経てなされたものであり、コストを増加させることなく、燃料ポンプの個体差や経時変化に対処した電動モータの駆動電流のフィードバック制御を行う
ことが可能なエンジン搭載体の燃料供給装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
以上の目的を達成するべく、本発明は、エンジン搭載体のエンジンに設けられた燃料噴射弁と、前記エンジン搭載体の電源装置から供給された電力により駆動される電動モータを有して、前記電動モータを駆動することで前記燃料噴射弁に燃料を圧送する燃料ポンプと、前記電動モータの駆動を制御する制御装置と、を備え、前記燃料ポンプから前記燃料噴射弁に圧送される燃料の圧力が前記電動モータに通電される電流及び前記電動モータに印加される電圧に依存するエンジン搭載体の燃料供給装置であって、前記制御装置は、前記制御装置を起動したときから所定時間継続して前記電動モータに通電される電流を定常状態となるように制御する電流制御部と、前記所定時間内に前記電動モータに通電されている定常状態の電流を検出する電流検出部と、前記所定時間内に前記電動モータに印加されている定常状態の電圧を検出する電圧検出部と、前記所定時間内に前記電流検出部で検出された電流と前記電圧検出部で検出された電圧とに基づいて、前記電動モータに通電される目標電流を算出する目標電流算出部と、を有し、前記電流制御部は、前記所定時間が経過した後、前記電動モータに通電される電流が前記目標電流算出部で算出された目標電流に近づくように前記電動モータに通電される電流のフィードバック制御を開始することを第１の局面とする。
【００１１】
本発明は、かかる第１の局面に加えて、前記目標電流算出部は、前記所定時間内に前記電圧検出部で検出された電圧と前記燃料ポンプの個体差を考慮して定められた標準電圧との偏差を算出し、前記偏差の絶対値が小さくなるように前記目標電流を算出することを第２の局面とする。
【００１２】
本発明は、かかる第２の局面に加えて、前記目標電流算出部は、前記所定時間内に前記電圧検出部で検出された電圧と前記燃料ポンプの個体差を考慮して定められた標準電圧との偏差率を、前記偏差を前記標準電圧で除して算出し、前記偏差率の絶対値が小さくなるように前記目標電流を算出することを第２の局面とする。
【発明の効果】
【００１３】
以上の本発明の第１の局面におけるエンジン搭載体の燃料供給装置によれば、前記制御装置が、制御装置を起動したときから所定時間継続して電動モータに通電される電流を定常状態となるように制御する電流制御部と、所定時間内に電動モータに通電されている定常状態の電流を検出する電流検出部と、所定時間内に電動モータに印加されている定常状態の電圧を検出する電圧検出部と、所定時間内に電流検出部で検出された電流と電圧検出部で検出された電圧とに基づいて、電動モータに通電される目標電流を算出する目標電流算出部と、を有し、電流制御部が、所定時間が経過した後、電動モータに通電される電流が目標電流算出部で算出された目標電流に近づくように電動モータに通電される電流のフィードバック制御を開始することにより、電動モータの回転速度等を検出しなくても電動モータに通電される電流のフィードバック制御を行うことができるので、電動モータの回転速度を検出するための回転速度センサ等が不要になり、コストを増加させることなく、燃料ポンプの個体差や経時変化に対処した電動モータの駆動電流のフィードバック制御を精度よく行うことができる。
【００１４】
また、本発明の第２の局面におけるエンジン搭載体の燃料供給装置によれば、目標電流算出部が、所定時間内に電圧検出部で検出された電圧と燃料ポンプの個体差を考慮して定められた標準電圧との偏差を算出し、偏差の絶対値が小さくなるように目標電流を算出することにより、コストを増加させることなく、燃料ポンプの個体差や経時変化に対処した電動モータの駆動電流のフィードバック制御を低い演算負荷で精度よく行うことができる。
【００１５】
また、本発明の第３の局面におけるエンジン搭載体の燃料供給装置によれば、目標電流算出部が、所定時間内に電圧検出部で検出された電圧と燃料ポンプの個体差を考慮して定められた標準電圧との偏差率を、第２の局面で規定される偏差を前記標準電圧で除して算出し、偏差率の絶対値が小さくなるように目標電流を算出することにより、コストを増加させることなく、燃料ポンプの個体差や経時変化に対処した電動モータの駆動電流のフィードバック制御をより精度よく行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１（ａ）は、本発明の実施形態における内燃機関及び燃料供給装置の構成を示す模式図であり、図１（ｂ）は、本実施形態における燃料供給装置のＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）の構成を示す回路図である。
【図２】図２は、本実施形態における燃料供給装置の燃料ポンプの構成を示す模式的な部分断面図である。
【図３】図３（ａ）は、本実施形態における燃料供給装置のモータ部の駆動電流と駆動電圧との関係を表す回帰直線を示す図であり、図３（ｂ）は、本実施形態における燃料供給装置のモータ部の電圧偏差率と電流偏差との関係を表す回帰直線を示す図である。また、図３（ｃ）は、本実施形態の変形例における燃料供給装置のモータ部の電圧偏差と電流偏差との関係を表す回帰直線を示す図である。
【図４】図４は、本実施形態における燃料供給装置の燃料供給処理を説明するためのタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を適宜参照して、本発明の実施形態におけるエンジン搭載体の燃料供給装置につき、詳細に説明する。
【００１８】
〔内燃機関の構成〕
まず、図１（ａ）を参照して、本実施形態における燃料供給装置Ｓが適用される内燃機関１の構成について、詳細に説明する。
【００１９】
図１（ａ）は、本実施形態における内燃機関１及び燃料供給装置Ｓの構成を示す模式図である。
【００２０】
図１（ａ）に示すように、内燃機関１は、図示を省略するエンジン搭載体に搭載され、シリンダブロック２を備えている。シリンダブロック２の側壁内には、シリンダブロック２及びその内部を冷却するための冷却水が流通する冷却水通路３が形成されている。冷却水通路３には、冷却水通路３を流通する冷却水の温度を検出するための水温センサ４が設けられている。
【００２１】
なお、図１（ａ）中では、説明の便宜上、内燃機関１を単気筒として示しているが、内燃機関１は複数の気筒を有するものであってもよく、気筒の配列も直列、水平対向やＶ型等であってもよい。また、図１（ａ）中では、説明の便宜上、内燃機関１を水冷式として示しているが、空冷式であってもよく、かかる場合には、水温センサ４の代わりに内燃機関１の温度を検出自在な温度センサをシリンダブロック２等に装着してもよい。
【００２２】
シリンダブロック２の内部には、ピストン５が配置されている。ピストン５は、コンロッド６を介してクランク７に連結されている。クランク７の近傍には、クランク７の回転角度を検出するクランク角センサ８が、内燃機関１の回転速度を検出すべく設けられている。シリンダブロック２の上部には、シリンダヘッド９が装着されている。ピストン５の上面と、シリンダブロック２及びシリンダヘッド９の各々の内面とが画成する内部空間は
燃焼室１０となる。
【００２３】
シリンダヘッド９には、燃焼室１０内の混合気に点火する点火プラグ１１が設けられている。点火プラグ１１の点火動作は、ＥＣＵ１０２が図示を省略する点火コイルへの通電を制御することによって制御される。
【００２４】
また、シリンダヘッド９には、燃焼室１０と吸気通路１２とを開閉自在に連通する吸気バルブ１３が設けられている。吸気通路１２は、シリンダヘッド９に固設される吸気管ＩＭ内に形成され、吸気管ＩＭは、吸気通路１２内に燃料を噴射する燃料噴射弁１４及び燃料噴射弁１４の上流側に配置されるスロットルバルブ１５を備えている。なお、燃料噴射弁１４は、燃焼室１０内に直接燃料を噴射するものであってもよい。
【００２５】
シリンダヘッド９には、吸気管ＩＭの反対側に排気管ＥＭが固設され、排気管ＥＭ内には、燃焼室１０と連通する排気通路１６が形成されている。かかるシリンダヘッド９には、燃焼室１０と排気通路１６とを開閉自在に連通する排気バルブ１７が設けられている。
【００２６】
〔燃料供給装置の構成〕
次に、図１（ａ）及び図１（ｂ）を参照して、本実施形態における燃料供給装置Ｓの構成について、詳細に説明する。
【００２７】
図１（ｂ）は、本実施形態における燃料供給装置ＳのＥＣＵ１０２の構成を示す回路図である。
【００２８】
本実施形態における燃料供給装置Ｓは、燃料噴射弁１４に燃料を供給する装置であり、図１（ａ）に示すように、燃料タンク１００、燃料ポンプ１０１、及びＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）１０２を備えている。燃料タンク１００は、燃料噴射弁１４に供給する燃料を貯留するものである。
【００２９】
燃料ポンプ１０１は、バッテリやジェネレータ等の電源装置１０３から供給された電力により駆動される電動モータであるモータ部１０１ｂ（図２参照）を有し、モータ部１０１ｂを駆動することによって燃料配管１０４を介して燃料タンク１００内に貯留されている燃料を燃料噴射弁１４に圧送するものである。かかる燃料ポンプ１０１の構成の詳細については、後述する。
【００３０】
ＥＣＵ１０２は、マイクロコンピュータ等の演算処理装置であり、図示を省略するメモリやタイマを有している。かかるメモリには、必要な制御プログラム及び制御データが記憶され、ＥＣＵ１０２は、メモリから必要な制御プログラム及び制御データを読み出して、制御プログラムを実行することによって、燃料供給装置Ｓ全体の動作を制御する制御装置である。また、タイマは、燃料供給装置Ｓの燃料供給処理における特定の処理の実行時間を計測する。
【００３１】
具体的には、ＥＣＵ１０２は、駆動回路１０２ａ、電圧検出部１０２ｂ、電流検出部１０２ｃ、及びＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）１０２ｄを備えている。なお、図中では、駆動回路１０２ａ及び電圧検出部１０２ｂを、ＣＰＵ１０２ｄが制御プログラムを実行する際のその機能ブロックとして各々示す。
【００３２】
駆動回路１０２ａは、ＣＰＵ１０２ｄからの制御信号に従ってモータ部１０１ｂの負極と接地端子Ｇとの接続／遮断を制御することによって電源装置１０３からモータ部１０１ｂへの電力供給を制御することにより、モータ部１０１ｂの駆動／停止を制御するものである。なお、図中では、駆動回路１０２ａの一例として、ＮＰＮバイポーラトランジスタ
を示す。
【００３３】
電圧検出部１０２ｂは、モータ部１０１ｂに印加されている電圧値を検出し、検出された電圧値をＣＰＵ１０２ｄに入力する。なお、図中では、電圧検出部１０２ｂの一例として、モータ部１０１ｂの正極側及び負極側に非反転入力端子及び反転入力端子が各々対応して接続されたオペアンプ又はコンパレータを示す。
【００３４】
電流検出部１０２ｃは、モータ部１０１ｂに通電されている電流値を抵抗素子Ｒの電圧降下量として検出し、検出された電流値をＣＰＵ１０２ｄに入力する。なお、図中では、電流検出部１０２ｃの一例として、駆動回路１０２ａと接地端子Ｇとの間に接続された抵抗素子Ｒの正極側及び負極側に非反転入力端子及び反転入力端子が各々対応して接続されたオペアンプ又はコンパレータを示す。
【００３５】
ＣＰＵ１０２ｄは、演算処理装置であり、制御プログラムを実行する際の機能ブロックとして、電流制御部１０２ｄ１及び目標電流算出部１０２ｄ２を有している。これら各部の機能の詳細については、後述する。
【００３６】
〔燃料ポンプの構成〕
次に、図２を参照して、本実施形態における燃料ポンプ１０１の構成について、詳細に説明する。
【００３７】
図２は、本実施形態における燃料供給装置Ｓの燃料ポンプ１０１の構成を示す模式的な部分断面図である。
【００３８】
図２に示すように、本実施形態における燃料ポンプ１０１は、燃料タンク１００から燃料噴射弁１４に燃料を圧送するポンプ部１０１ａと、ポンプ部１０１ａを駆動するモータ部１０１ｂと、を備えている。モータ部１０１ｂは、エンジン搭載体に搭載された図示を省略するバッテリ等の電源装置１０３からの電力で、その内蔵する電動モータを駆動することによって、電動モータの出力軸であり、かつ、ポンプ部１０１ａ及びモータ部１０１ｂの中心軸Ｚと同軸である回転軸１１０を回転駆動自在である。かかる電動モータは、典型的にはＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ  Ｗｉｄｔｈ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）制御される直流モータである。また、ポンプ部１０１ａは、回転軸１１０に軸支されたロータ１１１を有する。かかるロータ１１１は、溝部１１３を有するロアカバー１１２と溝部１１５を有するハウジング１１４との間に画成される収容室中に収容される。
【００３９】
このような構成を有する燃料ポンプ１０１では、モータ部１０１ｂが回転軸１１０を駆動して回転させると、回転軸１１０の一端部に固設されたロータ１１１が高速で回転され、ロータ１１１に形成されたフィン部が収容室内の燃料を高速で撹拌する。これにより、ロアカバー１１２に形成された溝部１１３の吸入口１１３ａとハウジング１１４に形成された溝部１１５の吐出口１１５ａとの間に圧力勾配が生じる。このため、燃料タンク１００内の燃料は、図示を省略するフィルターを経た後で溝部１１３の吸入口１１３ａを介して燃料ポンプ１０１内に吸入される。このように燃料タンク１００から吸入された燃料は、収容室及び溝部１１５の吐出口１１５ａを経ながら燃料ポンプ１０１内を図中で下方から上方に送られて、燃料ポンプ１０１から燃料配管１０４に吐出され、燃料噴射弁１４に圧送される。
【００４０】
〔燃料供給処理〕
以上のような構成を有する本実施形態の燃料供給装置Ｓでは、ＥＣＵ１０２が以下に示す燃料供給処理を実行することによって、コストを増加させることなく、燃料ポンプ１０１の個体差や経時変化に対処したモータ部１０１ｂの駆動電流のフィードバック制御を行
う。以下、図３及び図４を参照して、燃料供給処理を実行する際のＥＣＵ１０２の動作について、詳細に説明する。
【００４１】
図３（ａ）及び図３（ｂ）は、各々、本実施形態における燃料供給装置Ｓのモータ部１０１ｂの駆動電流と駆動電圧との関係を表す回帰直線及びモータ部１０１ｂの電圧偏差率と電流偏差との関係を表す回帰直線を示す図である。また、図４は、本実施形態における燃料供給装置Ｓの燃料供給処理を説明するためのタイミングチャートである。
【００４２】
本実施形態の燃料供給装置Ｓでは、燃料供給処理を実行する際に燃料ポンプ１０１の個体差や経時変化に対処できるように、モータ部１０１ｂの駆動電流Ｉと駆動電圧Ｖとの関係を表す回帰直線ＲＬ１のデータ、及びモータ部１０１ｂの電圧偏差率ＲＤＶと電流偏差（電流補正量）ＤＩとの関係を表す回帰直線ＲＬ２のデータが、ＥＣＵ１０２のメモリ内に予め記憶されている。
【００４３】
かかる回帰直線ＲＬ１及び回帰直線ＲＬ２については、回帰直線ＲＬ１を求めた後で、回帰直線ＲＬ２を求める必要がある。  そこで、まず、図３（ａ）を参照して、回帰直線ＲＬ１の決定方法について説明する。
【００４４】
まず、回帰直線ＲＬ１を求める際には、本実施形態における燃料供給装置Ｓの仕様に合わせて標準燃圧Ｐｓを決定する。
【００４５】
次に、複数（例えば５個）の燃料ポンプ１０１の燃圧を測定して、それら中から１つの燃料ポンプを標準品として選択する。かかる標準品の燃料ポンプは、典型的には、燃圧を測定した複数の燃料ポンプの内で、測定した燃圧が中央値であったものを選択したものである。
【００４６】
次に、かかる標準品について、燃圧センサによって標準燃圧Ｐｓが検出されているときにモータ部１０１ｂに通電されている電流及びモータ部１０１ｂに印加されている電圧を各々標準電流値Ｉｓ及び標準電圧値Ｖｓとして測定する。更に、かかる標準品について、モータ部１０１ｂに通電される電流Ｉの値を変化させながら、それに対応してモータ部１０１ｂに印加されている電圧Ｖの値を各々複数点測定する。なお、モータ部１０１ｂに印加されている電圧としては、モータ部１０１ｂの端子間電圧を測定したものである。
【００４７】
次に、図３（ａ）に示すように、このように測定されたモータ部１０１ｂに通電された電流Ｉの値及びそれに対応するモータ部１０１ｂに印加された電圧Ｖの値を、標準電流値Ｉｓ及び標準電圧値Ｖｓを含めて、横軸をモータ部１０１ｂに通電される電流Ｉ及び縦軸をモータ部１０１ｂに通電される電圧Ｖとした直交座標系にプロットして散布図を作成した後、これらのプロットされた値を用いて直線近似することにより、標準電流値Ｉｓ及び標準電圧値Ｖｓを通って、電流Ｉと電圧Ｖとの関係を表す回帰直線ＲＬ１の方程式を算出する。ここで、このように算出された方程式のデータは、回帰直線ＲＬ１のデータとしてＥＣＵ１０２のメモリ内に格納される。なお、図中に例示するが、標準品についてモータ部１０１ｂに通電される電流Ｉの値を変化させて、それに対応してモータ部１０１ｂに印加されている電圧Ｖの値を測定し、標準電流値Ｉｓ及び標準電圧値Ｖｓを含めて散布図上にプロットした点の個数は、測定点の個数に対応した７点である。
【００４８】
次に、標準品以外の複数（例えば４個）の燃料ポンプ１０１についても、標準品のものと同様の測定によって、燃圧センサによって標準燃圧Ｐｓが検出されているときにモータ部１０１ｂに通電されている電流値ｉ及びモータ部１０１ｂに印加されている電圧値ｖを各々測定する。
【００４９】
次に、標準品以外の複数の燃料ポンプ１０１について、測定された電流値ｉ及び電圧値ｖ、並びに先に測定されていた標準電流値Ｉｓ及び標準電圧値Ｖｓを用いて電圧偏差率ＲＤＶ（ＲＤＶ＝（Ｖｓ−ｖ）／Ｖｓ）の値及び電流偏差ＤＩ（ＤＩ＝−（Ｉｓ−ｉ））の値を各々算出する。ここで、電圧偏差率ＲＤＶは、標準電圧値Ｖｓと測定された電圧値ｖとの差を標準電圧値Ｖｓで除して規格化した値である。
【００５０】
そして最後に、図３（ｂ）に示すように、標準品以外の複数の燃料ポンプ１０１について各々算出された電圧偏差率ＲＤＶの値及び電流偏差ＤＩの値を、横軸を電圧偏差率ＲＤＶ、及び縦軸を電流偏差ＤＩとした直交座標系にプロットして散布図を作成した後、これらのプロットされた値を用いて直線近似することにより、電圧偏差率ＲＤＶと電流偏差ＤＩとの関係を表す回帰直線ＲＬ２の方程式を算出する。このように算出された方程式のデータは、回帰直線ＲＬ２のデータとしてＥＣＵ１０２のメモリ内に格納される。回帰直線ＲＬ２は原点を通る傾きが負の直線であり、電圧偏差率ＲＤＶの絶対値が大きい程、電流偏差ＤＩの絶対値は大きくなる。なお、標準品以外の複数の燃料ポンプ１０１について各々算出された電圧偏差率ＲＤＶの値及び電流偏差ＤＩの値をプロットしてこのような散布図を作成した場合、これらのプロットされた値自体もほぼ直線状に配列されているが、このことは本発明者により初めて知見されたものである。
【００５１】
次に、図４を参照して、以上のようにして求めた回帰直線ＲＬ１及び回帰直線ＲＬ２のデータを利用した燃料供給処理の具体的な動作について、以下詳細に説明する。
【００５２】
図４（ａ）から図４（ｄ）に示すように、本実施形態における燃料供給処理では、まず、電流制御部１０２ｄ１が、ＥＣＵ１０２が起動されると（時刻ｔ＝０）、駆動回路１０２ａを制御することによって電源装置１０３からの電力を利用してモータ部１０１ｂを駆動し始める（時刻ｔ＝ｔ１）。この際、図４（ａ）に示すように、電流制御部１０２ｄ１は、モータ部１０１ｂのデューティ比を例えば１００％等の一定値に制御するように、モータ部１０１ｂを定電流及び定電圧で駆動する。但し、図４（ｂ）及び図４（ｃ）に示すように、モータ部１０１ｂの駆動電流は、時刻ｔ＝ｔ１の直後に急激に立ち上がった後に一定値Ｉａに下降して収束し、モータ部１０１ｂの駆動電圧は、時刻ｔ＝ｔ１以降に緩やかに立ち上がって一定値Ｖａに収束する。また同時に、図４（ｄ）に示すように、電流制御部１０２ｄ１は、モータ部１０１ｂの駆動時間を計測するタイマのカウントを開始させる。すなわち、電流制御部１０２ｄ１は、ＥＣＵ１０２を起動してから、実際にはタイマがカウントを開始してから、所定時間Ｔの範囲で継続してモータ部１０１ｂに通電される電流をその電流値が一定値Ｉａとなる定常状態となるようにデューティ比を制御する。なお、ＥＣＵ１０２を起動してからタイマがカウントを開始するまでの時間は、極めて短時間である。
【００５３】
次に、図４（ｂ）及び図４（ｃ）に示すように、目標電流算出部１０２ｄ２が、電流検出部１０２ｃ及び電圧検出部１０２ｂを利用してモータ部１０１ｂに通電されている駆動電流の電流値Ｉａ及びモータ部１０１ｂに印加されている駆動電流の電圧値Ｖａを各々測定していき、モータ部１０１ｂの駆動電流が一定値Ｉａに収束し、かつモータ部１０１ｂの駆動電圧が一定値Ｖａに収束した定常状態になったことを確認する。
【００５４】
次に、目標電流算出部１０２ｄ２は、測定された定常状態の電流値Ｉａを回帰直線ＲＬ１の方程式に代入することによって、このモータ部１０１ｂに関する標準電圧値Ｖ０を算出する。併せて、目標電流算出部１０２ｄ２は、測定された定常状態の電圧値Ｖａの偏差率（（Ｖａ−Ｖ０）／Ｖ０）を、このモータ部１０１ｂに関する電圧偏差率ＲＤＶａ（ＲＤＶａ＝（Ｖａ−Ｖ０）／Ｖ０）として算出する。
【００５５】
次に、図４（ｂ）の点線で示すように、目標電流算出部１０２ｄ２は、算出された電圧
偏差率ＲＤＶａを回帰直線ＲＬ２の方程式に代入することによって電流補正量ＤＩａを算出し、定常状態の電流値Ｉａと電流補正量ＤＩａとの和（Ｉａ＋ＤＩａ）をモータ部１０１ｂの目標電流値として算出する（時刻ｔ＝ｔｓ）。すなわち、目標電流算出部１０２ｄ２は、電圧検出部１０２ｂによって測定された電圧値Ｖａと、燃料ポンプ１０１の個体差や経時変化を考慮して定められた標準電圧値Ｖ０と、の偏差率の絶対値が小さくなるようにモータ部１０１ｂの目標電流値を算出する。
【００５６】
次に、図４（ｄ）に示すように、電流制御部１０２ｄ１は、タイマのカウント値に基づいてモータ部１０１ｂを駆動してから、実際にはタイマがカウントを開始してから、所定時間Ｔが経過したか否かを判別する。
【００５７】
そして、図４（ａ）から図４（ｄ）に示すように、電流制御部１０２ｄ１が、モータ部１０１ｂを駆動してから所定時間Ｔ経過したタイミングで（時刻ｔ＝ｔ２）、モータ部１０１ｂの駆動電流が算出された目標電流になるようにモータ部１０１ｂの駆動電流のフィードバック制御を開始する。なお、かかるフィードバック中は、制御モータ部１０１ｂの駆動電圧は、一定である。
〔変形例〕
【００５８】
さて、本実施形態においては、図３（ｂ）に示す回帰直線ＲＬ２の代わりに、図３（ｃ）に示す回帰直線ＲＬ２’を用いた変形例を構成することもできる。かかる回帰直線ＲＬ２’は、電圧偏差率ＲＤＶの代わりに電圧偏差ＤＶを用いたものである。
【００５９】
図３（ｃ）は、本実施形態の変形例における燃料供給装置のモータ部の電圧偏差と電流偏差との関係を表す回帰直線を示す図である。
【００６０】
具体的には、本変形例でも、標準品以外の複数（例えば４個）の燃料ポンプ１０１についても、標準品のものと同様の測定によって、燃圧センサによって標準燃圧Ｐｓが検出されているときにモータ部１０１ｂに通電されている電流値ｉ及びモータ部１０１ｂに印加されている電圧値ｖを各々測定する。
【００６１】
次に、標準品以外の複数の燃料ポンプ１０１について、測定された電流値ｉ及び電圧値ｖ、並びに先に測定されていた標準電流値Ｉｓ及び標準電圧値Ｖｓを用いて電圧偏差ＤＶ（ＤＶ＝（Ｖｓ−ｖ）の値及び電流偏差ＤＩ（ＤＩ＝−（Ｉｓ−ｉ））の値を各々算出する。
【００６２】
そして最後に、図３（ｃ）に示すように、標準品以外の複数の燃料ポンプ１０１について各々算出された電圧偏差ＤＶの値及び電流偏差ＤＩの値を、横軸を電圧偏差ＤＶ、及び縦軸を電流偏差ＤＩとした直交座標系にプロットして散布図を作成した後、これらのプロットされた値を用いて直線近似することにより、電圧偏差ＤＶと電流偏差ＤＩとの関係を表す回帰直線ＲＬ２’の方程式を算出する。このように算出された方程式のデータは、回帰直線ＲＬ２’のデータとしてＥＣＵ１０２のメモリ内に格納される。回帰直線ＲＬ２’は原点を通る傾きが負の直線であり、電圧偏差ＤＶの絶対値が大きい程、電流偏差ＤＩの絶対値は大きくなる。また、標準品以外の複数の燃料ポンプ１０１について各々算出された電圧偏差ＤＶの値及び電流偏差ＤＩの値をプロットしてこのような散布図を作成した場合、これらのプロットされた値自体もほぼ直線状に配列されているが、このことは本発明者により初めて知見されたものである。
【００６３】
このように、標準電圧値Ｖｓで規格化された電圧偏差率ＲＤＶを用いて規定される回帰直線ＲＬ２の代わりに、標準電圧値Ｖｓで規格化されていない電圧偏差ＤＶを用いて規定される回帰直線ＲＬ２’を用いることにより、回帰直線ＲＬ２’を規定し、それを利用し
て燃料噴射処理を実行する際の演算負荷をより低減することができる。
【００６４】
以上の説明から明らかなように、本発明の実施形態におけるエンジン搭載体の燃料供給装置Ｓによれば、電流制御部１０２ｄ１が、ＥＣＵ１０２を起動したときから所定時間Ｔ継続してモータ部１０１ｂに通電される電流を定常状態となるように制御し、電流検出部１０２ｃが、所定時間Ｔ内にモータ部１０１ｂに通電されている定常状態の電流を検出し、電圧検出部１０２ｂが、所定時間Ｔ内にモータ部１０１ｂに印加されている定常状態の電圧を検出し、目標電流算出部１０２ｄ２が、所定時間Ｔ内に電流検出部１０２ｃで検出された電流と電圧検出部１０２ｂで検出された電圧とに基づいて、モータ部１０１ｂに通電される目標電流を算出し、更に、電流制御部１０２ｄ１が、所定時間Ｔが経過した後、モータ部１０１ｂに通電される電流が目標電流算出部１０２ｄ２で算出された目標電流に近づくようにモータ部１０１ｂに通電される電流のフィードバック制御を開始する。これにより、モータ部１０１ｂの回転速度を検出しなくてもモータ部１０１ｂに通電される電流のフィードバック制御を行うことができるので、モータ部１０１ｂの回転速度を検出するための回転速度センサが不要になり、コストを増加させることなく、燃料ポンプ１０１の個体差や経時変化に対処したモータ部１０１ｂの駆動電流のフィードバック制御を行うことができる。
【００６５】
また、本発明の実施形態におけるエンジン搭載体の燃料供給装置によれば、目標電流算出部１０２ｄが、所定時間内に電圧検出部１０２ｂで検出された電圧と燃料ポンプ１０１の個体差を考慮して定められた標準電圧との偏差ＤＶを算出し、偏差ＤＶの絶対値が小さくなるように目標電流を算出することにより、コストを増加させることなく、燃料ポンプ１０１の個体差や経時変化に対処したモータ部１０１ｂの駆動電流のフィードバック制御を低い演算負荷で精度よく行うことができる。
【００６６】
また、本発明の実施形態におけるエンジン搭載体の燃料供給装置によれば、目標電流算出部１０２ｄが、所定時間内に電圧検出部１０２ｂで検出された電圧と燃料ポンプ１０１の個体差を考慮して定められた標準電圧との偏差率ＲＤＶを、偏差ＤＶを標準電圧で除して算出し、偏差率ＲＤＶの絶対値が小さくなるように目標電流を算出することにより、コストを増加させることなく、燃料ポンプ１０１の個体差や経時変化に対処したモータ部１０１ｂの駆動電流のフィードバック制御をより精度よく行うことができる。
【００６７】
なお、本発明は、部材の種類、配置、個数等は前述の実施形態に限定されるものではなく、その構成要素を同等の作用効果を奏するものに適宜置換する等、発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能であることはもちろんである。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
以上のように、本発明は、コストを増加させることなく、燃料ポンプの個体差や経時変化に対処した電動モータの駆動電流のフィードバック制御を行うことが可能なエンジン搭載体の燃料供給装置を提供することができるものであり、その汎用普遍的な性格から自動二輪車等のエンジン搭載体用の燃料供給装置に広く適用され得るものと期待される。
【符号の説明】
【００６９】
１…内燃機関
２…シリンダブロック
３…冷却水通路
４…水温センサ
５…ピストン
６…コンロッド
７…クランク
８…クランク角センサ
９…シリンダヘッド
１０…燃焼室
１１…点火プラグ
１２…吸気通路
１３…吸気バルブ
１４…燃料噴射弁
１５…スロットルバルブ
１６…排気通路
１７…排気バルブ
１００…燃料タンク
１０１…燃料ポンプ
１０１ａ…ポンプ部
１０１ｂ…モータ部
１０２…ＥＣＵ
１０２ａ…駆動回路
１０２ｂ…電圧検出部
１０２ｃ…電流検出部
１０２ｄ…ＣＰＵ
１０２ｄ１…電流制御部
１０２ｄ２…目標電流算出部
１０３…電源装置
１０４…燃料配管
１１０…回転軸
１１１…ロータ
１１２…ロアカバー
１１３…溝部
１１３ａ…吸入口
１１４…ハウジング
１１５…溝部
１１５ａ…吐出口
Ｓ…燃料供給装置
【図１】
2015048750.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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