(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関に燃料を供給する電動式燃料ポンプの制御装置において
内燃機関の点火信号に同期して開閉されるサイリスタと、
前記サイリスタを経由して燃料ポンプへ駆動信号を供給する第１給電経路と、
前記サイリスタを経由せずに燃料ポンプへ直流の駆動信号を供給する第２給電経路と、
車両の走行状態を代表する車両走行状態信号を発生する車両走行状態判定手段と、
前記車両走行状態信号を所定値と比較する比較手段と、
前記比較手段による比較結果に応じて、前記第１および第２給電経路の一方から燃料ポンプへ給電する切り換え手段とを具備し、
前記第２給電経路で供給される駆動信号の電圧が、前記サイリスタでの電圧降下に相当する電圧だけ、前記第１給電経路で供給される駆動信号の電圧よりも高く、
前記車両走行状態判定手段は車速信号を発生し、
前記比較手段は車速信号を基準車速信号と比較し、
前記切り換え手段は、車速信号が基準車速信号を超えると、前記第２給電経路から燃料ポンプへの給電に切り換えることを特徴とする燃料ポンプの制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃料ポンプの制御装置に係り、特に、小さな容量の燃料ポンプで十分な燃料を供給できるようにした燃料ポンプの制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
内燃機関に燃料を供給する電動式燃料ポンプの制御装置では、例えば実公平２−３１５６６号公報あるいは実公平６−１４０６９号公報に記載されているように、燃料ポンプとバッテリとの間にリレー手段を接続し、エンジンの点火信号でリレー手段を開閉することで、燃料ポンプを間欠動作させていた。
【０００３】
図４は、上記した従来の燃料ポンプ制御装置の主要部のブロック図であり、燃料ポンプ制御装置３は、リレー手段としてのサイリスタ（ＳＣＲ）３０１および点弧回路３０２を含み、サイリスタ３０１は、イグニッションスイッチ２と共に燃料ポンプ６とバッテリ１との間に直列接続されている。バッテリ１には、直列接続されたイグニッションコイル５およびイグナイタ４がイグニッションスイッチ２を介して並列に接続されている。点弧回路３０２には、前記イグニッションコイル５から点火パルスが供給される。したがって、サイリスタ３０１はエンジンが１回点火するごとに１回開閉され、燃料ポンプは間欠的に駆動される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
リレー手段としてのサイリスタ３０１は、機械的接点を有しないために耐久性に優れるもののＰＮ接合部での電圧降下ΔＶが大きい。したがって、燃料ポンプ６に印加される駆動電圧は前記電圧降下ΔＶ分だけバッテリ電圧を下回ることになる。ところが、一般的に燃料ポンプの供給能力は、図５に示したように駆動電圧に大きく依存するため、上記したように駆動電圧が低くなると、十分な燃料を供給することができない。したがって、サイリスタをリレー手段として採用した場合には、バッテリ電圧を下回る駆動電圧でも十分な燃料を供給できるように、大容量の燃料ポンプ、すなわち大型で高価な燃料ポンプを用いなければならないという問題があった。
【０００５】
本発明の目的は、上記した従来技術の課題を解決し、小さな容量のポンプで十分な燃料を供給できる燃料ポンプの制御装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記した目的を達成するために、本発明は、以下のような手段を講じた点に特徴がある。
(1) 内燃機関に燃料を供給する電動式燃料ポンプへ、当該内燃機関の点火信号に同期して駆動信号を間欠的に供給する燃料ポンプの制御装置において、車両の走行状態に応じて、前記燃料ポンプへ駆動信号を連続的に供給するようにした。
(2) 内燃機関に燃料を供給する電動式燃料ポンプの制御装置において、車両の走行状態を代表する車両走行状態信号を発生する車両走行状態判定手段と、前記車両走行状態信号を所定値と比較する比較手段と、前記比較手段による比較結果に応じて、前記燃料ポンプと電源ラインとの開閉を制御する手段とを設けた。
【０００７】
上記した特徴(1) によれば、車両の走行状態が所定の条件下では、燃料ポンプへ駆動信号が連続的に供給され、燃料ポンプが吐出動作を繰り返すようになる。したがって、燃料ポンプを大型化することなく、単位時間当たりの吐出量を増大させることができる。
【０００８】
上記した特徴(2) によれば、車両の走行状態が所定の条件下では、燃料ポンプと電源ラインとが直接接続されるので、燃料ポンプが吐出動作を繰り返すようになる。したがって、燃料ポンプを大型化することなく、単位時間当たりの吐出量を増大させることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明を詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態である燃料ポンプ制御装置の主要部の構成を示したブロック図であり、図３は、その動作タイミングを示したタイミングチャートである。
【００１０】
図１において、バッテリ１１とサイリスタ１２の入力端子との間の電源ライン上には、ヒューズ１５、１７、メインスイッチ１６およびキルスイッチ１８が直列に接続されている。燃料ポンプ１４には、駆動電圧が切り換え装置１０を介してサイリスタ１２の入力端子または出力端子から選択的に印加される。前記燃料ポンプ１４は、駆動電圧がパルス状に印加されると、当該パルスの周期に同期して吐出動作を行い、直流電圧が印加されると、自己励磁状態の短い周期で吐出動作を繰り返す。前記サイリスタ１２の制御端子にはエンジンの点火信号が入力される。
【００１１】
前記切り換え装置１０は、給電経路切り換えリレー１０１およびその駆動コイル１０２を含む。切り換えリレー１０１の第１可動接点１０１ａは、キルスイッチ１８とサイリスタ１２との間で電源ラインに接続され、第２可動接点１０１ｂは、サイリスタ１２の出力端子に接続されている。切り換えリレー１０１の固定接点１０１ｃは、燃料ポンプ１４に接続されている。
【００１２】
切り換えリレー１０１の駆動コイル１０２は、その一端をサイリスタ１２よりもバッテリ１１側で電源ラインに接続され、他端は切り換え制御部１３に接続されている。切り換えリレー１０１の固定接点１０１ｃは、駆動コイル１０２が非励磁状態であれば第２可動接点１０１ｂ側に接続され、駆動コイル１０２が励磁状態であれば第１可動接点１０１ａ側に接続される。
【００１３】
図２は、前記切り換え制御部１３の一実施形態を示したブロック図であり、比較回路１３１、基準車速信号発生回路１３３およびスイッチングトランジスタ１３２を含む。
【００１４】
スイッチングトランジスタ１３２のコレクタ端子には、前記駆動コイル１０２の他端が接続されている。比較回路１３１の一方の入力端子には、車両の走行状態を代表する信号として、スピードメータの駆動信号である車速信号Ｖ1 が入力され、他方の入力端子は、前記基準車速信号発生回路１３３から基準車速信号Ｖref が供給される。本実施形態では、基準車速信号Ｖref が時速２０キロでの車速信号Ｖ1 と同じ値に設定されている。
【００１５】
このような構成において、車両が時速２０キロ未満で走行している間は、車速信号Ｖ1 が基準車速信号Ｖref を下回るので、図３に示したように、比較回路１３１の出力は“Ｌ”レベルを維持する。この結果、スイッチングトランジスタ１３２は遮断され、切り換えリレー１０１の駆動コイル１０２は励磁されないので、切り換えリレー１０１では可動接点１０１ｂ側が選択される。したがって、燃料ポンプ１４には、エンジンの点火パルスに応じてサイリスタ１２が開閉するごとに、パルス状の駆動電圧が一つづつ間欠的に供給される。燃料ポンプ１４は、パルス状の駆動電圧に同期した比較的長い周期で吐出動作を繰り返す。
【００１６】
これに対して、車両が時速２０キロ以上に達すると、車速信号Ｖ1 が基準車速信号Ｖref を上回って比較回路１３１の出力が“Ｈ”レベルとなる。この結果、スイッチングトランジスタ１３２が導通して切り換えリレー１０１の駆動コイル１０２が励磁されるので、切り換えリレー１０１では可動接点１０１ａ側が選択される。したがって、燃料ポンプ１４には電源ラインから駆動電圧が連続的（すなわち、直流）に供給され、燃料ポンプ１４は自己励磁状態の短い周期で吐出動作を繰り返す。
【００１７】
しかも、時速２０キロ以上では、駆動電圧がサイリスタ１２を介さずに電源ラインから燃料ポンプ１４へ直接供給されるので、サイリスタ１２での電圧降下分ΔＶだけ、時速２０キロ未満での間欠動作時よりも駆動電圧が上昇する。
【００１８】
このように、本実施形態によれば、車両の走行速度が上昇すると、燃料ポンプ１４へ駆動信号が連続的に供給され、燃料ポンプ１４が自己励磁状態で吐出動作を繰り返すようになる。したがって、燃料ポンプを大型化することなく、単位時間当たりの吐出量を増大させることができる。
【００１９】
また、本実施形態によれば、燃料ポンプへの給電が間欠的に行われているか、あるいは連続的に行われているかにかかわらず、キルスイッチ１８を開放すれば燃料ポンプ１４への給電を完全に遮断することができる。
【００２０】
さらに、本実施形態の切り換えリレー１０１は、エンジンの点火パルスに同期して開閉されるものではなく、高速動作や大容量、あるいは厳しい耐久性が要求されないので、機械式リレーや安価なスイッチングトランジスタを採用することができる。したがって、切り換え装置１０を追加することによるコスト上昇は、燃料ポンプを大容量化する場合に比べて十分に小さく抑えることができる。
【００２１】
なお、上記した実施形態では、車速が時速２０キロを境に燃料ポンプ１４への給電路が切り換えられて燃料供給量が増加されるものと説明したが、６０キロないしは８０キロといったように、車両が高速走行状態となったことを条件に切り換えるようにしても良い。
【００２２】
また、車速を代表する信号はスピードメータの駆動信号に限定されるものではなく、車両制御用コンピュータ（ＥＣＵ）内で車速を代表している制御信号や、変速機の出力軸の回転数を示す信号であっても良い。
【００２３】
さらに、車両の走行状態を表す信号も、上記したような車速を代表する信号に限定されるものではなく、エンジン回転数を代表する信号やスロットル開度を代表する信号のように、エンジンでの燃料消費量と密接に関係した他の状態信号であっても良い。
【００２４】
【発明の効果】
本発明によれば，以下のような効果が達成される。
(1) 請求項１の発明によれば、車両の走行状態が所定の条件下では、燃料ポンプへ駆動信号が連続的に供給され、燃料ポンプが自己励磁状態で吐出動作を繰り返すようになる。したがって、燃料ポンプを大型化することなく、単位時間当たりの吐出量を増大させることができる。
(2) 請求項２の発明によれば、車両の走行状態が所定の条件下では、燃料ポンプと電源ラインとが直接接続されるので、燃料ポンプが自己励磁状態で吐出動作を繰り返すようになる。したがって、燃料ポンプを大型化することなく、単位時間当たりの吐出量を増大させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態である燃料ポンプ制御装置のブロック図である。
【図２】図１の切り換え制御回路の一例を示したブロック図である。
【図３】図１の動作を示したタイミングチャートである。
【図４】従来の燃料ポンプ制御装置のブロック図である。
【図５】燃料ポンプの駆動電圧と吐出量との関係を示した図である。
【符号の説明】
１０…切り換え装置、１１…バッテリ、１２…サイリスタ、１４…ポンプ、１６…メインスイッチ、１８…キルスイッチ
【図１】
0003976159.tif 000002
【図２】
0003976159.tif 000003
【図３】
0003976159.tif 000004
【図４】
0003976159.tif 000005
【図５】
0003976159.tif 000006