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JP2000297716A - Fuel pump control device - Google Patents

Fuel pump control device

Info

Publication number
JP2000297716A
JP2000297716A JP11103636A JP10363699A JP2000297716A JP 2000297716 A JP2000297716 A JP 2000297716A JP 11103636 A JP11103636 A JP 11103636A JP 10363699 A JP10363699 A JP 10363699A JP 2000297716 A JP2000297716 A JP 2000297716A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fuel
motor
switch element
signal
pump
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP11103636A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tsukasa Naganuma
司 永沼
Yoshinobu Matsumoto
栄伸 松本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Keihin Corp
Original Assignee
Keihin Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Keihin Corp filed Critical Keihin Corp
Priority to JP11103636A priority Critical patent/JP2000297716A/en
Publication of JP2000297716A publication Critical patent/JP2000297716A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To properly control the fuel discharge quantity of a fuel pump against the requirement of an engine and to reduce the power loss in a control device by feeding back the applied voltage to a pump motor to a driving means via an integrating means, comparing it with a reference signal, and controlling the drive of the pump motor. SOLUTION: An integrating circuit 42 is connected to one end of a fuel pump driving DC motor 4, and the both-end voltage of the DC motor 4 is applied to the integrating circuit 42. The output signal Vi of the integrating circuit 42 is applied to an error signal generating circuit 43 made of a differential amplifier to obtain an error signal Ve corresponding to the level difference from a reference signal Vr. The error signal Ve is compared with the chopping wave signal from a chopping wave generating circuit 46 by a comparator 45 to generate a signal indicating a high level or a low level. This signal is inverted by two NOT circuits 47, 48 and applied to FETs 37, 38. When the FET 37 is turned on, the DC motor 4 is excited from the positive terminal of a battery 40 and is relatively driven.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明が属する技術分野】本発明は、内燃エンジンにお
いて燃料タンク内の燃料をインジェクタ、キャブレータ
等の燃料供給器に圧送する燃料ポンプの制御装置に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fuel pump control device for pumping fuel in a fuel tank to a fuel supply device such as an injector or a carburetor in an internal combustion engine.

【0002】[0002]

【従来の技術】内燃エンジンにおいては、燃料タンク内
の燃料をインジェクタに昇圧して供給するために燃料ポ
ンプが設けられている。図1に示すように、燃料ポンプ
1のケーシング3には吸入口3a及び吐出口3bが形成
され、ケーシング3内には直流モータであるポンプモー
タ4とそのモータ4によって回転駆動されるポンプ本体
5とが備えられている。吸入口3aには燃料タンク2内
に延びた燃料吸入管6が接続され、吐出口3bには燃料
吐出管7が接続されている。ポンプ本体5の動作時には
ポンプ本体5のタービン(図示せず)の回転力によって
燃料タンク2内の燃料が燃料吸入管6、そして吸入口3
aを介してケーシング3内に吸入され、更に、ケーシン
グ3内、そして吐出口3bを経て燃料吐出管7に送出さ
れる。
2. Description of the Related Art In an internal combustion engine, a fuel pump is provided to pressurize and supply fuel in a fuel tank to an injector. As shown in FIG. 1, a suction port 3a and a discharge port 3b are formed in a casing 3 of the fuel pump 1, and a pump motor 4 which is a DC motor and a pump body 5 which is rotationally driven by the motor 4 are formed in the casing 3. And are provided. A fuel inlet pipe 6 extending into the fuel tank 2 is connected to the inlet 3a, and a fuel outlet pipe 7 is connected to the outlet 3b. When the pump body 5 operates, the fuel in the fuel tank 2 is supplied to the fuel suction pipe 6 and the suction port 3 by the rotational force of a turbine (not shown) of the pump body 5.
The fuel is sucked into the casing 3 through the outlet port a, and further sent out to the fuel discharge pipe 7 through the casing 3 and the discharge port 3b.

【0003】燃料吐出管7にはその途中にフィルタ10
を介してインジェクタ11が接続されている。インジェ
クタ11は燃料吐出管7を介して送出されて来た燃料を
エンジン(図示せず)の吸入口付近に噴射する。また、
燃料吐出管7には燃料吐出管7内の燃料圧力を所定圧に
調整する圧力レギュレータ12が接続されている。圧力
レギュレータ12は燃料吐出管7内の燃料の一部を燃料
配管13に流出することにより燃料吐出管7内の燃料圧
力を調整するようにされている。燃料配管13内の燃料
は燃料タンク2内に戻される。
[0003] The fuel discharge pipe 7 has a filter 10
The injector 11 is connected via the. The injector 11 injects the fuel delivered through the fuel discharge pipe 7 near an intake port of an engine (not shown). Also,
A pressure regulator 12 for adjusting the fuel pressure in the fuel discharge pipe 7 to a predetermined pressure is connected to the fuel discharge pipe 7. The pressure regulator 12 adjusts the fuel pressure in the fuel discharge pipe 7 by flowing a part of the fuel in the fuel discharge pipe 7 to the fuel pipe 13. The fuel in the fuel pipe 13 is returned to the fuel tank 2.

【0004】かかる燃料ポンプ1の駆動を制御する制御
装置の従来の構成としては、図2に示すように2つのリ
レー21,22を用いた単なるオンオフ制御のものがあ
る。リレー21,22各々はリレースイッチ21a,2
2a及びリレーコイル21b,22bからなり、バッテ
リー23の正端子に2つのリレースイッチ21a,22
aを直列に介してモータ4の一端に接続され、バッテリ
ー23の負端子がモータ4の他端と共にアース接続され
ている。リレーコイル21b,22b各々の一端はバッ
テリー23の正端子に接続され、他端はECU24に接
続されている。リレースイッチ22aの両端子間には電
圧降下用抵抗25が接続されている。
As a conventional configuration of a control device for controlling the driving of the fuel pump 1, there is a mere on / off control using two relays 21 and 22 as shown in FIG. Each of the relays 21 and 22 is a relay switch 21a, 2
2a and relay coils 21b and 22b, and two relay switches 21a and 22
a is connected in series to one end of the motor 4, and the negative terminal of the battery 23 is grounded together with the other end of the motor 4. One end of each of the relay coils 21b and 22b is connected to a positive terminal of the battery 23, and the other end is connected to the ECU 24. A voltage drop resistor 25 is connected between both terminals of the relay switch 22a.

【0005】この制御装置において、ECU24はエン
ジン回転数と燃料噴射量とに応じてモータ駆動を高消費
モードと低消費モードとの2段階に切り換え制御する。
高消費モードで燃料ポンプ1を駆動するときには、EC
U24はリレーコイル21b,22b各々の他端をアー
ス電位に等しくさせることによりリレーコイル21b,
22bを共に励磁させる。これによりリレースイッチ2
1a,22aが共にオンとなるので、モータ4にはバッ
テリー23の出力電圧がそのまま印加されることにな
り、バッテリー23の正端子からリレースイッチ21
a,22aを介してモータ4に電流が流れる。低消費モ
ードで燃料ポンプ1を駆動するときには、ECU24は
リレーコイル21bの他端をアース電位に等しくさせる
ことによりリレーコイル21bだけを励磁させる。これ
によりリレースイッチ21aがオンとなるので、モータ
4にはバッテリー23の出力電圧が抵抗25を介して印
加されることになる。この低消費モード時にモータ4に
電流が流れる電流は高消費モード時により低下するの
で、燃料ポンプ1によるインジェクタ11への単位時間
当たりの燃料供給量は低下し、過剰な量の燃料が供給さ
れないようにしている。
[0005] In this control device, the ECU 24 controls to switch the motor drive between two stages of a high consumption mode and a low consumption mode according to the engine speed and the fuel injection amount.
When driving the fuel pump 1 in the high consumption mode, EC
U24 makes the other end of each of the relay coils 21b and 22b equal to the ground potential to thereby set the relay coils 21b and 22b.
22b are excited together. This makes relay switch 2
Since both 1a and 22a are turned on, the output voltage of the battery 23 is directly applied to the motor 4, and the relay switch 21 is connected to the positive terminal of the battery 23.
A current flows to the motor 4 through the motors a and 22a. When driving the fuel pump 1 in the low consumption mode, the ECU 24 excites only the relay coil 21b by making the other end of the relay coil 21b equal to the ground potential. As a result, the relay switch 21a is turned on, so that the output voltage of the battery 23 is applied to the motor 4 via the resistor 25. Since the current flowing through the motor 4 in the low consumption mode is lower than in the high consumption mode, the amount of fuel supplied to the injector 11 by the fuel pump 1 per unit time is reduced, so that an excessive amount of fuel is not supplied. I have to.

【0006】図3は燃料ポンプの他の従来の制御装置を
示している。図3の従来の制御装置は燃料ポンプのモー
タ31に流れる電流のレベルをフィードバック制御する
装置である。この制御装置においては、モータ31の一
端はバッテリー32の正端子に接続され、モータ31の
他端はスイッチ素子33及び抵抗34を順に介してアー
ス接続されている。モータ31にはフライホイル用のダ
イオード36が並列に接続されている。抵抗34はモー
タ31に流れる電流を検出するためのものであり、抵抗
34の両端電圧が実電流値としてECU35に供給され
る。ECU35はエンジン回転数と燃料噴射量とに応じ
て目標電流値を設定し、目標電流値と実電流値とを比較
してその比較結果に応じてデューティ比を設定し、その
デューティ比の駆動パルス信号をスイッチ素子33に供
給する。スイッチ素子33は駆動パルス信号に応じてオ
ンオフを繰り返し、これによりモータ31に流れる電流
が目標電流値に制御される。よって、この制御装置によ
れば、エンジンの運転状態に応じた適切な量の燃料供給
がインジェクタに対して行われる。
FIG. 3 shows another conventional control device of the fuel pump. The conventional control device shown in FIG. 3 is a device for feedback-controlling the level of the current flowing through the motor 31 of the fuel pump. In this control device, one end of a motor 31 is connected to a positive terminal of a battery 32, and the other end of the motor 31 is grounded via a switch element 33 and a resistor 34 in this order. A flywheel diode 36 is connected to the motor 31 in parallel. The resistor 34 is for detecting a current flowing through the motor 31, and the voltage across the resistor 34 is supplied to the ECU 35 as an actual current value. The ECU 35 sets a target current value according to the engine speed and the fuel injection amount, compares the target current value with the actual current value, sets a duty ratio according to the comparison result, and sets a drive pulse of the duty ratio. The signal is supplied to the switch element 33. The switch element 33 repeatedly turns on and off according to the drive pulse signal, whereby the current flowing through the motor 31 is controlled to the target current value. Therefore, according to this control device, an appropriate amount of fuel is supplied to the injector according to the operating state of the engine.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図2の
制御装置の場合には、燃料ポンプの燃料吐出量が2段階
のように粗調整されるので、燃料ポンプの燃料吐出量が
エンジンの運転状態に応じた要求量に対して適切な量と
ならず、必要以上の燃料がインジェクタに供給される
故、電力が無駄に消費されてしまうという問題点があっ
た。また、燃料ポンプの燃料吐出量を調整するために電
圧降下用抵抗25を使用してポンプモータ4に印加され
る電圧を低下させているので、電圧降下用抵抗25によ
るバッテリーの電力損失が生じているという問題点があ
った。更に、オープンループ制御であるので、バッテリ
ー23の出力電圧の変動が燃料ポンプの燃料吐出量を変
化させてしまい、所望の燃料吐出量を常時得ることがで
きないという問題点もあった。
However, in the case of the control device shown in FIG. 2, the amount of fuel discharged from the fuel pump is roughly adjusted in two stages, so that the amount of fuel discharged from the fuel pump is controlled by the operating state of the engine. However, since the amount of fuel is not appropriate for the required amount depending on the amount of fuel supplied to the injector, power is wasted. Further, since the voltage applied to the pump motor 4 is reduced by using the voltage drop resistor 25 in order to adjust the fuel discharge amount of the fuel pump, the power loss of the battery due to the voltage drop resistor 25 occurs. There was a problem that there is. Furthermore, because of the open-loop control, the fluctuation of the output voltage of the battery 23 changes the fuel discharge amount of the fuel pump, and there is a problem that a desired fuel discharge amount cannot always be obtained.

【0008】図3の制御装置の場合には、フィードバッ
ク制御のためにポンプモータ31に流れる電流を検出す
る抵抗34が設けられているが、この抵抗34はモータ
31と直列に接続されているので、抵抗34によるバッ
テリーの電力損失が生じているという問題点があった。
そこで、本発明の目的は、燃料ポンプの燃料吐出量を適
切に制御することができ、かつ電源の電力損失を低減さ
せることができる燃料ポンプ制御装置を提供することで
ある。
In the case of the control device shown in FIG. 3, a resistor 34 for detecting a current flowing through the pump motor 31 for feedback control is provided. However, since the resistor 34 is connected in series with the motor 31, In addition, there is a problem that the power loss of the battery due to the resistor 34 occurs.
Therefore, an object of the present invention is to provide a fuel pump control device capable of appropriately controlling the fuel discharge amount of a fuel pump and reducing the power loss of a power supply.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明の燃料ポンプ制御
装置は、内燃エンジンの燃料タンク内の燃料を燃料供給
器へ圧送する燃料ポンプ内のポンプモータを駆動制御す
る燃料ポンプ制御装置であって、直流電源の正負端子間
においてポンプモータと直列に接続された第1スイッチ
素子と、ポンプモータと並列に接続されたフライホイル
用の第2スイッチ素子と、ポンプモータの第1スイッチ
素子との接続端子の電圧を積分する積分手段と、基準信
号を発生する基準信号発生手段と、積分手段の出力信号
と基準信号とのレベル差に応じて第1スイッチ素子をオ
ンオフ駆動し、第1スイッチ素子のオンオフとは逆相で
第2スイッチ素子をオンオフ駆動する駆動手段と、を備
えたことを特徴としている。
SUMMARY OF THE INVENTION A fuel pump control device according to the present invention is a fuel pump control device for driving and controlling a pump motor in a fuel pump for feeding fuel in a fuel tank of an internal combustion engine to a fuel supply device. Connecting a first switch element connected in series with the pump motor between the positive and negative terminals of the DC power supply, a second switch element for a flywheel connected in parallel with the pump motor, and a first switch element of the pump motor Integrating means for integrating the voltage of the terminal; reference signal generating means for generating a reference signal; and driving the first switch element on and off in accordance with the level difference between the output signal of the integration means and the reference signal. And a driving means for driving the second switch element on / off in a phase opposite to the on / off state.

【0010】かかる本発明の構成により、ポンプモータ
への印加電圧を積分手段を介して駆動手段に帰還してそ
れを基準信号と比較してポンプモータを駆動する構成で
あるので、燃料ポンプの燃料吐出量をエンジンの要求量
に対応して適切に制御することができる。また、ポンプ
モータへの印加電圧を積分手段を介して駆動手段に帰還
する構成のため、直流電源の出力電圧が電流検出用抵抗
や電圧降下用抵抗を介することなくポンプモータに印加
させることができるので、制御装置内の電力損失を低減
させることができる。
According to the structure of the present invention, the voltage applied to the pump motor is fed back to the driving means via the integrating means, and the voltage is compared with a reference signal to drive the pump motor. The discharge amount can be appropriately controlled according to the required amount of the engine. Further, since the voltage applied to the pump motor is fed back to the driving means via the integrating means, the output voltage of the DC power supply can be applied to the pump motor without passing through the current detecting resistor and the voltage dropping resistor. Therefore, power loss in the control device can be reduced.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面を参
照しつつ詳細に説明する。図4は本発明による燃料ポン
プの制御装置を示している。この制御装置は図1の燃料
ポンプ1に適用されたものとする。この制御装置におい
ては、図4に示すように2つのMOSFET(Metal Oxi
deSemiconductor Field Effect Transistor)37,38
が備えられている。上記の第1スイッチ素子に相当する
FET37はPチャンネルのFETであり、燃料ポンプ
1の直流モータ4に流れる電流のレベルをデューティ比
制御するためにオンオフするスイッチ素子として設けら
れている。上記の第2スイッチ素子に相当するFET3
8はNャンネルのFETであり、直流モータ4に蓄積さ
れた電磁エネルギーによる電流をFET37のオフ時に
流すフライホイル用のスイッチ素子として設けられてい
る。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 4 shows a control device for a fuel pump according to the present invention. This control device is assumed to be applied to the fuel pump 1 of FIG. In this control device, two MOSFETs (Metal Oxi
deSemiconductor Field Effect Transistor) 37, 38
Is provided. The FET 37 corresponding to the first switch element is a P-channel FET, and is provided as a switch element for turning on and off the level of the current flowing through the DC motor 4 of the fuel pump 1 to control the duty ratio. FET3 corresponding to the above second switch element
Reference numeral 8 denotes an N-channel FET, which is provided as a flywheel switch element for flowing a current caused by electromagnetic energy accumulated in the DC motor 4 when the FET 37 is turned off.

【0012】FET37のソースはリレー39のリレー
スイッチ39aを介して直流電源であるバッテリー40
の正端子に接続され、ドレインはFET38のソースと
共にモータ4の一端に接続されている。FET38のソ
ースはモータ4の他端と共にアース接続されている。リ
レー39のリレーコイル39bはECU(エンジン制御
ユニット)によって励磁制御される。なお、バッテリー
40の他端はアース接続されている。
The source of the FET 37 is connected via a relay switch 39a of a relay 39 to a battery 40 which is a DC power supply.
, And the drain is connected to one end of the motor 4 together with the source of the FET 38. The source of the FET 38 is grounded together with the other end of the motor 4. The excitation of the relay coil 39b of the relay 39 is controlled by an ECU (engine control unit). Note that the other end of the battery 40 is grounded.

【0013】燃料ポンプ1の直流モータ4の一端には積
分回路42が接続されている。直流モータ4の他端はア
ース接続されているので、積分回路42には直流モータ
4の両端電圧が供給される。積分回路42の出力には差
動増幅器からなるエラー信号発生回路43が接続されて
いる。エラー信号発生回路43は積分回路42の出力信
号Viと基準信号Vrとのレベル差に相当するエラー信号
Veを発生する。基準信号Vrはモータ4に流れるべき所
望の電流値に対応したレベルであり、基準信号発生回路
44によって生成される。基準信号発生回路44はEC
U41からの所望の電流値を示すディジタル指示値に基
づいてアナログの基準信号Vrを発生する。ECU41
においてはエンジン回転数及び燃料噴射量に応じて指示
値が設定される。エンジン回転数はクランク角センサ
(図示せず)によって検出される。燃料噴射量は例え
ば、エンジン回転数と、エアフローメータ(図示せず)
によって検出された吸入空気量とに基づいて設定され
る。
An integrating circuit 42 is connected to one end of the DC motor 4 of the fuel pump 1. Since the other end of the DC motor 4 is grounded, the voltage at both ends of the DC motor 4 is supplied to the integration circuit 42. The output of the integration circuit 42 is connected to an error signal generation circuit 43 composed of a differential amplifier. The error signal generation circuit 43 generates an error signal Ve corresponding to the level difference between the output signal Vi of the integration circuit 42 and the reference signal Vr. The reference signal Vr has a level corresponding to a desired current value to flow through the motor 4 and is generated by the reference signal generation circuit 44. The reference signal generation circuit 44 is EC
An analog reference signal Vr is generated based on a digital command value indicating a desired current value from U41. ECU 41
In, an instruction value is set according to the engine speed and the fuel injection amount. The engine speed is detected by a crank angle sensor (not shown). The fuel injection amount is, for example, an engine speed, an air flow meter (not shown)
Is set based on the intake air amount detected by the control unit.

【0014】エラー信号発生回路43の出力には比較器
45が接続されている。比較器45はエラー信号発生回
路43から供給されたエラー信号と三角波信号とを比較
し、その比較結果を示す高レベル又は低レベルを示す信
号を発生する。三角波信号は後述する図5(b)に示すよ
うに、一定した周期を有する信号であり、三角波発生回
路46によって発生される。
A comparator 45 is connected to the output of the error signal generation circuit 43. The comparator 45 compares the error signal supplied from the error signal generation circuit 43 with the triangular wave signal, and generates a signal indicating a high level or a low level indicating the comparison result. The triangular wave signal is a signal having a constant period, as shown in FIG.

【0015】比較器45の出力には2つのNOT回路4
7,48が接続されている。NOT回路47は比較器4
5の出力信号をレベル反転させてFET37のゲートに
供給し、NOT回路48は比較器45の出力信号をレベ
ル反転させてFET38のゲートに供給する。なお、エ
ラー信号発生回路43、比較器45、三角波発生回路4
6及びNOT回路47,48が駆動手段を形成してい
る。
The output of the comparator 45 has two NOT circuits 4
7, 48 are connected. The NOT circuit 47 is a comparator 4
The level of the output signal of the comparator 5 is inverted and supplied to the gate of the FET 37, and the NOT circuit 48 inverts the level of the output signal of the comparator 45 and supplied to the gate of the FET 38. The error signal generation circuit 43, the comparator 45, and the triangular wave generation circuit 4
6 and NOT circuits 47 and 48 form driving means.

【0016】かかる制御装置においては、更に、バッテ
リー40の出力電圧Vbは比較器49によって所定電圧
Va(例えば、12V)と比較されるように構成されて
いる。所定電圧Vaは安定化された電圧である。その比
較器49の出力はECU41に供給される。また、FE
T37のソースとドレインとの間にはリレー50のリレ
ースイッチ(機械的スイッチ)50aが接続されてい
る。FET38のゲートとアースとの間にはトランジス
タ等のスイッチ素子51が接続されている。リレー50
のリレーコイル50b及びスイッチ素子51の制御端は
ECU41に接続されている。ECU41は比較器49
の出力レベルに応じてリレーコイル50bを励磁させ、
また同時にスイッチ素子51をオンさせる。リレーコイ
ル50bの励磁時にはリレースイッチ50aがオンとな
る。
In this control device, the output voltage Vb of the battery 40 is further compared with a predetermined voltage Va (for example, 12 V) by the comparator 49. The predetermined voltage Va is a stabilized voltage. The output of the comparator 49 is supplied to the ECU 41. Also, FE
A relay switch (mechanical switch) 50a of the relay 50 is connected between the source and the drain of T37. A switching element 51 such as a transistor is connected between the gate of the FET 38 and the ground. Relay 50
The control terminals of the relay coil 50b and the switch element 51 are connected to the ECU 41. The ECU 41 is a comparator 49
To excite the relay coil 50b according to the output level of
At the same time, the switch element 51 is turned on. When the relay coil 50b is excited, the relay switch 50a is turned on.

【0017】次に、かかる構成の制御装置の動作につい
て図5の波形図を用いて説明する。先ず、バッテリー4
0の出力電圧Vbは所定電圧Va以上であり、リレースイ
ッチ50a及びスイッチ素子51はオフとする。燃料ポ
ンプ1を駆動制御するためにECU41がリレーコイル
39bを励磁駆動すると、リレースイッチ39aがオン
となり、バッテリー40の正端子の電位がFET37の
ソースに印加される。また、ECU41からの指示値に
対応したレベルの基準信号Vrが基準信号発生回路44
から発生される。このリレースイッチ39aがオンとな
ったときに、積分回路42の出力電圧Viは図5(a)に示
すように、基準信号Vrのレベルより十分に低いので、
エラー信号発生回路43から出力されるエラー信号Ve
のレベルは図5(b)に示すように最も低くなる。比較器
45においてそのようなエラー信号Veと三角波発生回
路46からの三角波信号とが比較されると、三角波信号
のレベルがエラー信号Veより高い状態であり、比較器
45の出力レベルは図5(c)に示すように高レベルとな
り、比較器45の出力信号の高レベル期間のデューティ
比はほぼ100%となる。この高レベル出力がNOT回
路47によって反転されて低レベルとしてFET37の
ゲートに供給されると、FET37がオン状態となる。
また、比較器45の高レベル出力がNOT回路48によ
って反転されて低レベルとしてFET38のゲートに供
給されると、FET38がオフ状態となる。
Next, the operation of the control device having such a configuration will be described with reference to the waveform diagram of FIG. First, battery 4
The output voltage Vb of 0 is equal to or higher than the predetermined voltage Va, and the relay switch 50a and the switch element 51 are turned off. When the ECU 41 excites the relay coil 39b to drive and control the fuel pump 1, the relay switch 39a is turned on, and the potential of the positive terminal of the battery 40 is applied to the source of the FET 37. Further, a reference signal Vr having a level corresponding to the instruction value from the ECU 41 is supplied to a reference signal
Generated from. When the relay switch 39a is turned on, the output voltage Vi of the integration circuit 42 is sufficiently lower than the level of the reference signal Vr, as shown in FIG.
Error signal Ve output from error signal generation circuit 43
Is the lowest as shown in FIG. 5 (b). When the error signal Ve is compared with the triangular wave signal from the triangular wave generation circuit 46 in the comparator 45, the level of the triangular wave signal is higher than the error signal Ve, and the output level of the comparator 45 is as shown in FIG. As shown in c), the output level of the comparator 45 becomes high, and the duty ratio during the high level period of the output signal of the comparator 45 becomes almost 100%. When the high level output is inverted by the NOT circuit 47 and supplied to the gate of the FET 37 as a low level, the FET 37 is turned on.
When the high level output of the comparator 45 is inverted by the NOT circuit 48 and supplied to the gate of the FET 38 as a low level, the FET 38 is turned off.

【0018】三角波信号のレベルがエラー信号Veより
低い時には比較器45の出力レベルは低レベルとなり、
この低レベル出力がNOT回路47によって反転されて
高レベルとしてFET37のゲートに供給されると、F
ET37がオフ状態となる。また、比較器45の低レベ
ル出力がNOT回路48によって反転されて高レベルと
してFET38のゲートに供給されると、FET38が
オン状態となる。
When the level of the triangular wave signal is lower than the error signal Ve, the output level of the comparator 45 becomes low,
When this low level output is inverted by the NOT circuit 47 and supplied to the gate of the FET 37 as a high level,
The ET 37 is turned off. When the low level output of the comparator 45 is inverted by the NOT circuit 48 and supplied to the gate of the FET 38 as a high level, the FET 38 is turned on.

【0019】FET37のオンによりバッテリー40の
正端子から電流がリレースイッチ39a、FET37の
ソース・ドレイン間、そしてモータ4を経てアースに流
れ、モータ4には電圧が印加されるので、モータ4は回
転駆動される。モータ4への印加電圧は積分回路42に
よって積分されるので、その積分された印加電圧、すな
わち積分電圧Viがエラー信号発生回路43に供給され
る。
When the FET 37 is turned on, a current flows from the positive terminal of the battery 40 to the relay switch 39a, between the source and drain of the FET 37, and to the ground via the motor 4, and a voltage is applied to the motor 4, so that the motor 4 rotates. Driven. Since the applied voltage to the motor 4 is integrated by the integrating circuit 42, the integrated applied voltage, that is, the integrated voltage Vi is supplied to the error signal generating circuit 43.

【0020】積分電圧Viが正電圧側に上昇するときに
は、エラー信号Veのレベルも図5(b)に示すように上昇
する。このレベル上昇するエラー信号Veが比較器45
にて三角波信号と比較されると、図5(c)に示すように
比較器45の周期的な高レベル出力期間は短くなるの
で、デューティ比は小さくなる。これにより、単位時間
当たりのFET37のオン期間が短くなるので、モータ
4に流れる平均電流値が低下し、その結果として積分電
圧Viを負電圧側に低下させることになる。
When the integrated voltage Vi rises to the positive voltage side, the level of the error signal Ve also rises as shown in FIG. The rising error signal Ve is supplied to the comparator 45.
When compared with the triangular wave signal, the periodic high-level output period of the comparator 45 becomes shorter as shown in FIG. 5C, so that the duty ratio becomes smaller. As a result, the on-period of the FET 37 per unit time is shortened, so that the average current value flowing through the motor 4 decreases, and as a result, the integrated voltage Vi decreases to the negative voltage side.

【0021】一方、積分電圧Viが負電圧側に降下する
ときには、エラー信号Veのレベルも図5(b)に示すよう
に降下する。このレベル降下するエラー信号Veが比較
器45にて三角波信号と比較されると、図5(c)に示す
ように比較器45の周期的な高レベル出力期間は長くな
るので、デューティ比は大きくなる。これにより、単位
時間当たりのFET37のオン期間が長くなるので、モ
ータ4に流れる平均電流値が上昇し、その結果として積
分電圧Viを正電圧側に上昇させることになる。このよ
うにモータ4への印加電圧の積分電圧Viが基準信号Vr
のレベルに等しくなるようにFET37のオンオフ、す
なわちモータ4の駆動がデューティ比制御されるので、
モータ4の平均電流値はECU41からの指定値に対応
した電流値にほぼ等しくなる。
On the other hand, when the integrated voltage Vi drops to the negative voltage side, the level of the error signal Ve also drops as shown in FIG. When the error signal Ve whose level falls is compared with the triangular wave signal by the comparator 45, the periodic high-level output period of the comparator 45 becomes longer as shown in FIG. Become. As a result, the on-period of the FET 37 per unit time becomes longer, so that the average current value flowing through the motor 4 increases, and as a result, the integral voltage Vi increases to the positive voltage side. Thus, the integrated voltage Vi of the voltage applied to the motor 4 is equal to the reference signal Vr.
The duty ratio of the ON / OFF of the FET 37, that is, the driving of the motor 4 is controlled so as to be equal to the level of
The average current value of the motor 4 is substantially equal to the current value corresponding to the value specified by the ECU 41.

【0022】FET37がオフにあるときにはFET3
8がオンとなり、直流モータ4に蓄積された電磁エネル
ギーによる電流、いわゆる逆起電力による電流がFET
38のソース・ドレイン間を転流する。また、かかる制
御装置においては、バッテリー40の出力電圧Vbは比
較器49にて所定電圧Vaと常に比較されており、バッ
テリー40の出力電圧Vbが所定電圧Vaを下回ると、比
較器49は高レベルの切換信号を発生してECU41に
供給する。ECU41は切換信号に応答してリレー50
のリレーコイル50bに電流を供給してリレーコイル5
0bを励磁させると共にスイッチ素子51をオンさせ
る。リレーコイル50bの励磁によりリレースイッチ5
0aがオンとなり、FET37のオンオフに無関係にバ
ッテリー40の正端子から電流がリレースイッチ39
a、リレースイッチ50a、そしてモータ4を経てアー
スに流れ、モータ4にはバッテリー40の出力電圧Vb
がそのまま印加される。すなわち、バッテリー40の出
力電圧Vbが所定電圧Vaを下回ったときには、バッテリ
ー40の電力がFET37のオン抵抗で損失されること
なくモータ4に供給されるのである。なお、スイッチ素
子51のオンにより、FET38はそのゲートが強制的
にアース電位に等しくされるのでオフ状態となる。
When FET 37 is off, FET 3
8 is turned on, and the current due to the electromagnetic energy stored in the DC motor 4, that is, the current due to the so-called back electromotive force is applied to the FET.
38 is commutated between the source and the drain. Further, in such a control device, the output voltage Vb of the battery 40 is constantly compared with the predetermined voltage Va by the comparator 49. When the output voltage Vb of the battery 40 falls below the predetermined voltage Va, the comparator 49 becomes high level. Is generated and supplied to the ECU 41. The ECU 41 responds to the switching signal by
Current is supplied to the relay coil 50b of the relay coil 5b.
0b is excited and the switch element 51 is turned on. The excitation of the relay coil 50b causes the relay switch 5
0a is turned on, and the current flows from the positive terminal of the battery 40 to the relay switch 39 regardless of the on / off state of the FET 37.
a, the relay switch 50a, and the ground through the motor 4, and the output voltage Vb of the battery 40 is applied to the motor 4.
Is applied as it is. That is, when the output voltage Vb of the battery 40 falls below the predetermined voltage Va, the power of the battery 40 is supplied to the motor 4 without being lost by the ON resistance of the FET 37. When the switch element 51 is turned on, the gate of the FET 38 is forcibly set to the ground potential, so that the FET 38 is turned off.

【0023】なお、上記した実施例においては、第1ス
イッチ素子としてPチャンネルのMOSFET37を使
用し、第2スイッチ素子としてNチャンネルのMOSF
ET38を使用しているが、これに限定されることはな
く、他のオンオフスイッチ素子を用いることもできる。
ただし、実施例のようにMOSFETを用いた場合には
他のPNP型やNPN型のトランジスタ等のスイッチ素
子に比べてオン抵抗が小さいので、スイッチ素子による
電力損失を低減させることができる。すなわち、転流素
子としてダイオードではなく、上記のように低損失素子
であるFETを使用したので、転流回路での損失を低減
することができる。
In the above embodiment, a P-channel MOSFET 37 is used as the first switch element, and an N-channel MOSFET is used as the second switch element.
Although the ET38 is used, the present invention is not limited to this, and another on / off switch element can be used.
However, when the MOSFET is used as in the embodiment, the on-resistance is smaller than that of a switch element such as another PNP type or NPN type transistor, so that the power loss due to the switch element can be reduced. That is, since the FET which is a low-loss element as described above is used instead of the diode as the commutation element, the loss in the commutation circuit can be reduced.

【0024】[0024]

【発明の効果】以上の如く、本発明によれば、ポンプモ
ータへの印加電圧を積分手段を介して駆動手段に帰還し
てそれを基準信号と比較してポンプモータを駆動する構
成であるので、燃料ポンプの燃料吐出量をエンジンの要
求量に対応して適切に制御することができる。また、ポ
ンプモータへの印加電圧を積分手段を介して駆動手段に
帰還する構成のため、直流電源の出力電圧が電流検出用
抵抗や電圧降下用抵抗を介することなくポンプモータに
印加させることができるので、制御装置内の電力損失を
低減させることができる。この結果、ヒートシンクを小
型化することができ、装置の軽量化を図ることができ
る。更に、従来装置で使用した電流検出用抵抗を設ける
必要がないので、制御装置内の回路構成を簡単にするこ
とができる。
As described above, according to the present invention, the voltage applied to the pump motor is fed back to the driving means via the integrating means and compared with the reference signal to drive the pump motor. In addition, the amount of fuel discharged from the fuel pump can be appropriately controlled in accordance with the required amount of the engine. Further, since the voltage applied to the pump motor is fed back to the driving means via the integrating means, the output voltage of the DC power supply can be applied to the pump motor without passing through the current detecting resistor and the voltage dropping resistor. Therefore, power loss in the control device can be reduced. As a result, the size of the heat sink can be reduced, and the weight of the device can be reduced. Further, since there is no need to provide the current detecting resistor used in the conventional device, the circuit configuration in the control device can be simplified.

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

【図1】燃料ポンプを含む内燃エンジンの燃料噴射装置
の構成を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a fuel injection device for an internal combustion engine including a fuel pump.

【図2】従来の燃料ポンプ制御装置を示す概略図であ
る。
FIG. 2 is a schematic diagram showing a conventional fuel pump control device.

【図3】従来の燃料ポンプ制御装置を示す概略図であ
る。
FIG. 3 is a schematic diagram showing a conventional fuel pump control device.

【図4】本発明の実施例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing an embodiment of the present invention.

【図5】図4の装置の各部の動作状態を示す波形図であ
る。
FIG. 5 is a waveform chart showing an operation state of each unit of the apparatus of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 燃料ポンプ 2 燃料タンク 3 ケーシング 4 ポンプモータ 5 ポンプ本体 10 フィルタ 11 インジェクタ 12 圧力レギュレータ 24,35,41 ECU 37,38 FET DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Fuel pump 2 Fuel tank 3 Casing 4 Pump motor 5 Pump body 10 Filter 11 Injector 12 Pressure regulator 24, 35, 41 ECU 37, 38 FET

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 内燃エンジンの燃料タンク内の燃料を燃
料供給器へ圧送する燃料ポンプ内のポンプモータを駆動
制御する燃料ポンプ制御装置であって、 直流電源の正負端子間において前記ポンプモータと直列
に接続された第1スイッチ素子と、 前記ポンプモータと並列に接続されたフライホイル用の
第2スイッチ素子と、 前記ポンプモータの前記第1スイッチ素子との接続端子
の電圧を積分する積分手段と、 基準信号を発生する基準信号発生手段と、 前記積分手段の出力信号と基準信号とのレベル差に応じ
て前記第1スイッチ素子をオンオフ駆動し、前記第1ス
イッチ素子のオンオフとは逆相で第2スイッチ素子をオ
ンオフ駆動する駆動手段と、を備えたことを特徴とする
燃料ポンプ制御装置。
1. A fuel pump control device for driving and controlling a pump motor in a fuel pump for pumping fuel in a fuel tank of an internal combustion engine to a fuel supply device, wherein the pump motor is connected in series with the pump motor between positive and negative terminals of a DC power supply A first switch element connected to the pump motor; a second switch element for a flywheel connected in parallel with the pump motor; and an integrating means for integrating a voltage of a connection terminal of the pump motor with the first switch element. A reference signal generating means for generating a reference signal; and an on / off drive of the first switch element according to a level difference between an output signal of the integration means and a reference signal, in a phase opposite to the on / off state of the first switch element. And a drive unit for driving the second switch element on and off.
【請求項2】 前記第1スイッチ素子及び第2スイッチ
素子は互いに異なるチャンネルのMOSFETからなる
ことを特徴とする請求項1記載の燃料ポンプ制御装置。
2. The fuel pump control device according to claim 1, wherein the first switch element and the second switch element include MOSFETs having different channels.
【請求項3】 前記第1スイッチ素子に並列に接続され
た機械的スイッチと、前記直流電源の出力電圧が所定電
圧を下回ったときに切換信号を発生する比較手段と、 前記切換信号に応答して前記機械的スイッチをオンさせ
るリレー制御手段と、 前記切換信号に応答して前記第2スイッチ素子を強制的
にオフ状態にさせるオフ制御手段と、を有することを特
徴とする請求項1記載の燃料ポンプ制御装置。
3. A mechanical switch connected in parallel to the first switch element, a comparing means for generating a switching signal when an output voltage of the DC power supply falls below a predetermined voltage, and a response to the switching signal. 2. The relay control device according to claim 1, further comprising: relay control means for turning on the mechanical switch by turning on the mechanical switch; and off-control means for forcibly turning off the second switch element in response to the switching signal. Fuel pump control unit.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009121458A (en) * 2007-10-22 2009-06-04 Mitsubishi Electric Corp Fuel supply control system
JP2010110152A (en) * 2008-10-31 2010-05-13 Aisan Ind Co Ltd Controller to control motor for fuel pump
DE102008047443B4 (en) * 2007-10-22 2016-07-21 Mitsubishi Electric Corp. Fuel supply control system
CN115788692A (en) * 2022-11-10 2023-03-14 中国航发北京航科发动机控制系统科技有限公司 High-precision fuel metering electronic control device and method

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