JP2000027720A - 内燃機関用燃料ポンプの制御装置 - Google Patents
内燃機関用燃料ポンプの制御装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 内燃機関の始動時に十分な燃料吐出圧を効率
よく得ることのできる内燃機関用燃料ポンプの制御装置
を提供すること。 【解決手段】 内燃機関１のエンジン軸１Ａと燃料ポン
プ２の回転軸２Ａとモータ・ジェネレータ３とをプラネ
タリギア４を介して連結し、エンジン軸駆動とした燃料
ポンプ２を内燃機関回転数に関係なくモータ・ジェネレ
ータ３を用いて回転させることができるようにし、モー
タ・ジェネレータ３の回転数を制御することで燃料ポン
プの燃料吐出圧を制御する。これにより、低損失で高燃
圧始動可能とした内燃機関用燃料ポンプの制御装置が得
られる。
よく得ることのできる内燃機関用燃料ポンプの制御装置
を提供すること。 【解決手段】 内燃機関１のエンジン軸１Ａと燃料ポン
プ２の回転軸２Ａとモータ・ジェネレータ３とをプラネ
タリギア４を介して連結し、エンジン軸駆動とした燃料
ポンプ２を内燃機関回転数に関係なくモータ・ジェネレ
ータ３を用いて回転させることができるようにし、モー
タ・ジェネレータ３の回転数を制御することで燃料ポン
プの燃料吐出圧を制御する。これにより、低損失で高燃
圧始動可能とした内燃機関用燃料ポンプの制御装置が得
られる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関用燃料ポ
ンプの制御装置に関するものである。
ンプの制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】コモンレール方式の高圧燃料噴射システ
ムにおいて燃料ポンプをエンジン軸駆動とした場合、内
燃機関始動時の極低回転時に十分な燃圧を得ることが困
難であるため、バイパスバルブ等を用いて低燃圧で始動
している。しかし、この構成では燃料の霧化が促進され
ず排気ガス中のＨＣ濃度が高くなる等の問題が生じてい
る。この問題を解決するため、始動時でも十分な燃料吐
出圧が得られる大容量のポンプを採用して高燃圧始動を
可能にすると、通常運転時の駆動損失が多くなるという
別の問題を生じる。
ムにおいて燃料ポンプをエンジン軸駆動とした場合、内
燃機関始動時の極低回転時に十分な燃圧を得ることが困
難であるため、バイパスバルブ等を用いて低燃圧で始動
している。しかし、この構成では燃料の霧化が促進され
ず排気ガス中のＨＣ濃度が高くなる等の問題が生じてい
る。この問題を解決するため、始動時でも十分な燃料吐
出圧が得られる大容量のポンプを採用して高燃圧始動を
可能にすると、通常運転時の駆動損失が多くなるという
別の問題を生じる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このように、従来の技
術では、高燃圧駆動を行うためには駆動損失が生じ、満
足のいく燃料ポンプ制御システムを構成することができ
なかった。なお、燃料ポンプをモータで駆動する構成を
採用すれば内燃機関回転数には関係なく必要な燃料吐出
圧を適切に供給することができるが、発電効率、モータ
効率等を考えると、エンジン軸上での駆動力は直接駆動
するより大きくなってしまうので、結局大きな駆動損失
を生じることになる。
術では、高燃圧駆動を行うためには駆動損失が生じ、満
足のいく燃料ポンプ制御システムを構成することができ
なかった。なお、燃料ポンプをモータで駆動する構成を
採用すれば内燃機関回転数には関係なく必要な燃料吐出
圧を適切に供給することができるが、発電効率、モータ
効率等を考えると、エンジン軸上での駆動力は直接駆動
するより大きくなってしまうので、結局大きな駆動損失
を生じることになる。
【０００４】本発明の目的は、始動時においても十分な
燃料吐出圧を効率よく得ることができるようにした内燃
機関用燃料ポンプの制御装置を提供することにある。
燃料吐出圧を効率よく得ることができるようにした内燃
機関用燃料ポンプの制御装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明の特徴は、内燃機関のエンジン軸の回転出力に
より回転駆動され、該内燃機関へ供給するための燃料を
加圧する燃料ポンプの燃料吐出圧を制御するための内燃
機関用燃料ポンプの制御装置において、エンジン軸と燃
料ポンプ軸とモータ・ジェネレータとをプラネタリギア
を介して連結することにより、エンジン軸駆動とした燃
料ポンプを内燃機関回転数に関係なくモータ・ジェネレ
ータを用いて回転させることができるようにし、モータ
・ジェネレータの回転数を制御することで燃料ポンプの
燃料吐出圧を制御するようにした点にある。これによ
り、低損失で高燃圧始動可能とした内燃機関用燃料ポン
プの制御装置が得られる。
の本発明の特徴は、内燃機関のエンジン軸の回転出力に
より回転駆動され、該内燃機関へ供給するための燃料を
加圧する燃料ポンプの燃料吐出圧を制御するための内燃
機関用燃料ポンプの制御装置において、エンジン軸と燃
料ポンプ軸とモータ・ジェネレータとをプラネタリギア
を介して連結することにより、エンジン軸駆動とした燃
料ポンプを内燃機関回転数に関係なくモータ・ジェネレ
ータを用いて回転させることができるようにし、モータ
・ジェネレータの回転数を制御することで燃料ポンプの
燃料吐出圧を制御するようにした点にある。これによ
り、低損失で高燃圧始動可能とした内燃機関用燃料ポン
プの制御装置が得られる。
【０００６】プラネタリギアを用いての連結は、プラネ
タリギアの１軸（例えばプラネタリーギアキャリア軸）
をエンジン軸に、もう１軸（例えばリングギア軸）を燃
料ポンプに接続し、残りの１軸（例えばサンギア軸）に
モータ・ジェネレータを接続するようにすることができ
る。
タリギアの１軸（例えばプラネタリーギアキャリア軸）
をエンジン軸に、もう１軸（例えばリングギア軸）を燃
料ポンプに接続し、残りの１軸（例えばサンギア軸）に
モータ・ジェネレータを接続するようにすることができ
る。
【０００７】内燃機関の始動時には、モータ・ジェネレ
ータの発電負荷を大きくし回転数を低くするか又はモー
タ・ジェネレータのモータ機能で逆方向の回転を与える
ことで、燃料ポンプは内燃機関の回転には関係なく高速
回転させることができる。また、内燃機関の高回転時に
は、モータ・ジェネレータの発電負荷を小さくし高速回
転させることで燃料ポンプ回転数は低下して不必要な駆
動損失を低減できる。
ータの発電負荷を大きくし回転数を低くするか又はモー
タ・ジェネレータのモータ機能で逆方向の回転を与える
ことで、燃料ポンプは内燃機関の回転には関係なく高速
回転させることができる。また、内燃機関の高回転時に
は、モータ・ジェネレータの発電負荷を小さくし高速回
転させることで燃料ポンプ回転数は低下して不必要な駆
動損失を低減できる。
【０００８】また、モータ・ジェネレータの動作モード
が、モータとして動作する駆動モードと、ジェネレータ
として動作する充電モードと、電流をモータ・ジェネレ
ータに流さないフリーモードとを持つようにすることが
できる。
が、モータとして動作する駆動モードと、ジェネレータ
として動作する充電モードと、電流をモータ・ジェネレ
ータに流さないフリーモードとを持つようにすることが
できる。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態の一例につき詳細に説明する。図１は、本発明
による燃料ポンプ制御装置の実施の形態の一例を示す概
略構成図である。図１において、１は内燃機関、２は図
示しないフィードポンプから燃料の供給を受けて内燃機
関１に加圧燃料を供給するための燃料ポンプ、３は電力
を回転力に変えるモータと回転力を電力に変換する発電
機の両方の機能を備えたモータ・ジェネレータである。
施の形態の一例につき詳細に説明する。図１は、本発明
による燃料ポンプ制御装置の実施の形態の一例を示す概
略構成図である。図１において、１は内燃機関、２は図
示しないフィードポンプから燃料の供給を受けて内燃機
関１に加圧燃料を供給するための燃料ポンプ、３は電力
を回転力に変えるモータと回転力を電力に変換する発電
機の両方の機能を備えたモータ・ジェネレータである。
【００１０】符号４で示されるのは、内燃機関１、燃料
ポンプ２及びモータ・ジェネレータ３を相互に連結する
ためのプラネタリギアであり、本実施の形態では、内燃
機関１の出力軸（エンジン軸）１Ａがプラネタリギア４
のキャリア４Ａに、燃料ポンプ２の回転軸２Ａがプラネ
タリギア４のリングギア４Ｂに、モータ・ジェネレータ
３の回転軸３Ａがプラネタリギア４のサンギア４Ｃに接
続されている。
ポンプ２及びモータ・ジェネレータ３を相互に連結する
ためのプラネタリギアであり、本実施の形態では、内燃
機関１の出力軸（エンジン軸）１Ａがプラネタリギア４
のキャリア４Ａに、燃料ポンプ２の回転軸２Ａがプラネ
タリギア４のリングギア４Ｂに、モータ・ジェネレータ
３の回転軸３Ａがプラネタリギア４のサンギア４Ｃに接
続されている。
【００１１】したがって、内燃機関１の出力軸１Ａの回
転をプラネタリギア４を介して燃料ポンプ２の回転軸２
Ａに伝達させ、燃料ポンプ２を内燃機関１で回転駆動さ
せることができるほか、内燃機関１の出力軸１Ａの回転
数に関係なく、モータ・ジェネレータ３によって燃料ポ
ンプ２を回転駆動することもできる。
転をプラネタリギア４を介して燃料ポンプ２の回転軸２
Ａに伝達させ、燃料ポンプ２を内燃機関１で回転駆動さ
せることができるほか、内燃機関１の出力軸１Ａの回転
数に関係なく、モータ・ジェネレータ３によって燃料ポ
ンプ２を回転駆動することもできる。
【００１２】燃料ポンプ２は、内燃機関１又はモータ・
ジェネレータ３によってプラネタリギア４を介して回転
駆動され、これにより加圧された燃料は内燃機関１の各
気筒に供給される。５は内燃機関１の各気筒に供給され
る燃料圧力を検出するための燃圧センサであり、燃圧セ
ンサ５による検出結果を示す検出信号Ｋは、内燃機関１
の回転制御を行うためのコントロールユニット（Ｃ／
Ｕ）６に入力されている。一方、モータ・ジェネレータ
３はコントロールユニット６によって制御される駆動ユ
ニット７により駆動制御される構成となっている。な
お、検出信号Ｋはコントロールユニット６を介して駆動
ユニット７に与えられている。
ジェネレータ３によってプラネタリギア４を介して回転
駆動され、これにより加圧された燃料は内燃機関１の各
気筒に供給される。５は内燃機関１の各気筒に供給され
る燃料圧力を検出するための燃圧センサであり、燃圧セ
ンサ５による検出結果を示す検出信号Ｋは、内燃機関１
の回転制御を行うためのコントロールユニット（Ｃ／
Ｕ）６に入力されている。一方、モータ・ジェネレータ
３はコントロールユニット６によって制御される駆動ユ
ニット７により駆動制御される構成となっている。な
お、検出信号Ｋはコントロールユニット６を介して駆動
ユニット７に与えられている。
【００１３】図２には、駆動ユニット７の構成が詳細に
示されている。図７において、１１はバッテリ、１２は
スイッチングトランジスタＴ１〜Ｔ６が図示の如く接続
されて成るコミュテータ部、１３は三相ブラシレス構造
となっているモータ・ジェネレータ３のＹ結線された駆
動コイル３Ａ〜３Ｃに駆動電流を与えるようコミュテー
タ部１２のスイッチングトランジスタＴ１〜Ｔ６をオ
ン、オフ制御するためのモータ制御部、１４はモータ・
ジェネレータ３の図示しないロータの位置を検出するた
めの公知の構成のロータ位置検出装置である。
示されている。図７において、１１はバッテリ、１２は
スイッチングトランジスタＴ１〜Ｔ６が図示の如く接続
されて成るコミュテータ部、１３は三相ブラシレス構造
となっているモータ・ジェネレータ３のＹ結線された駆
動コイル３Ａ〜３Ｃに駆動電流を与えるようコミュテー
タ部１２のスイッチングトランジスタＴ１〜Ｔ６をオ
ン、オフ制御するためのモータ制御部、１４はモータ・
ジェネレータ３の図示しないロータの位置を検出するた
めの公知の構成のロータ位置検出装置である。
【００１４】バッテリ１１とコミュテータ部１２との間
には、ダイオード１５とトランジスタ１６との並列回路
が接続されており、バッテリ１１からの直流電圧はダイ
オード１５を介してコミュテータ部１２に印加され、バ
ッテリ１１によってモータ・ジェネレータ３をモータと
して作動させることができる。モータ・ジェネレータ３
が発電機として働く場合には、充電制御部１７によりト
ランジスタ１６をオンとし、モータ・ジェネレータ３の
駆動コイル３Ａ〜３Ｃに生じた電圧をコミュテータ部１
２を介して直流として取り出し、この取り出された直流
電圧によってバッテリ１１を充電することができる。符
号１８で示されるのはバッテリ１１の出力電圧値を検出
するための電圧検出回路であり、検出された出力電圧値
を示す電圧信号Ｅが出力される。
には、ダイオード１５とトランジスタ１６との並列回路
が接続されており、バッテリ１１からの直流電圧はダイ
オード１５を介してコミュテータ部１２に印加され、バ
ッテリ１１によってモータ・ジェネレータ３をモータと
して作動させることができる。モータ・ジェネレータ３
が発電機として働く場合には、充電制御部１７によりト
ランジスタ１６をオンとし、モータ・ジェネレータ３の
駆動コイル３Ａ〜３Ｃに生じた電圧をコミュテータ部１
２を介して直流として取り出し、この取り出された直流
電圧によってバッテリ１１を充電することができる。符
号１８で示されるのはバッテリ１１の出力電圧値を検出
するための電圧検出回路であり、検出された出力電圧値
を示す電圧信号Ｅが出力される。
【００１５】符号１９で示されるのは、検出信号Ｋ、ロ
ータ位置信号Ｐ、電圧信号Ｅに応答し、燃料ポンプ２か
らの燃料吐出圧が所要の値となるようにモータ・ジェネ
レータ３を回転させるための制御信号Ｃをモータ制御部
１３に出力する燃圧制御部である。燃圧制御部１９は、
また、内燃機関１の回転数が所定値より高くなり、モー
タ・ジェネレータ３による燃料ポンプ２の回転が不要と
なった場合、充電信号ＣＨを充電制御部１７に出力して
トランジスタ１６をオンとすると共に、コミュテータ部
１２の各トランジスタＴ１〜Ｔ６の導通状態をモータ制
御部１３により変更させてモータ・ジェネレータ３から
の発電出力によりバッテリ１１を充電する機能も有して
いる。
ータ位置信号Ｐ、電圧信号Ｅに応答し、燃料ポンプ２か
らの燃料吐出圧が所要の値となるようにモータ・ジェネ
レータ３を回転させるための制御信号Ｃをモータ制御部
１３に出力する燃圧制御部である。燃圧制御部１９は、
また、内燃機関１の回転数が所定値より高くなり、モー
タ・ジェネレータ３による燃料ポンプ２の回転が不要と
なった場合、充電信号ＣＨを充電制御部１７に出力して
トランジスタ１６をオンとすると共に、コミュテータ部
１２の各トランジスタＴ１〜Ｔ６の導通状態をモータ制
御部１３により変更させてモータ・ジェネレータ３から
の発電出力によりバッテリ１１を充電する機能も有して
いる。
【００１６】次に、図２に示す駆動ユニット７によるモ
ータ・ジェネレータ３の回転制御動作について図３及び
図４を参照しながら説明する。
ータ・ジェネレータ３の回転制御動作について図３及び
図４を参照しながら説明する。
【００１７】内燃機関１の始動直後にあっては、出力軸
１Ａの回転数が小さいので、モータ・ジェネレータ３は
モータとして動作させ、燃料ポンプ２の回転軸２Ａの回
転数を内燃機関１の出力軸１Ａの回転数よりも高くする
制御が燃圧制御部１９によって行われる。
１Ａの回転数が小さいので、モータ・ジェネレータ３は
モータとして動作させ、燃料ポンプ２の回転軸２Ａの回
転数を内燃機関１の出力軸１Ａの回転数よりも高くする
制御が燃圧制御部１９によって行われる。
【００１８】図３に示した例では、内燃機関１の回転数
が２００（ｒ．ｐ．ｍ）である場合、燃料ポンプの回転
数を４００（ｒ．ｐ．ｍ）とするために、モータ・ジェ
ネレータ３をモータとして作動させ、４００（ｒ．ｐ．
ｍ）で回転させる場合である。この状態においても燃料
圧力制御は行われており、燃圧センサ５によって内燃機
関１への供給燃料圧力の値が所定値に達した場合モータ
・ジェネレータ３の回転数は低くされる。なお、図３に
おいて点線で示されるのは、モータ・ジェネレータ３が
停止した場合である。
が２００（ｒ．ｐ．ｍ）である場合、燃料ポンプの回転
数を４００（ｒ．ｐ．ｍ）とするために、モータ・ジェ
ネレータ３をモータとして作動させ、４００（ｒ．ｐ．
ｍ）で回転させる場合である。この状態においても燃料
圧力制御は行われており、燃圧センサ５によって内燃機
関１への供給燃料圧力の値が所定値に達した場合モータ
・ジェネレータ３の回転数は低くされる。なお、図３に
おいて点線で示されるのは、モータ・ジェネレータ３が
停止した場合である。
【００１９】図４は、内燃機関１の始動後、内燃機関１
がアイドル運転状態に入った場合の作動例を示すもので
ある。アイドル運転時にモータ・ジェネレータ３の発電
量を零にすると燃料ポンプ２の回転数は零となる。アイ
ドル運転時は燃料ポンプ２を１００（ｒ．ｐ．ｍ）程度
で回転させる必要があるので、モータ・ジェネレータ３
の発電量を調節することとなる。図４の例では、モータ
・ジェネレータ３の回転数は１７００（ｒ．ｐ．ｍ）と
なる。この時もモータ・ジェネレータ３の回転数を決め
るのは検出信号Ｋによって示される燃圧であり、燃圧が
規定値となるようにモータ・ジェネレータ３の回転数が
燃圧制御部１９によって制御される。
がアイドル運転状態に入った場合の作動例を示すもので
ある。アイドル運転時にモータ・ジェネレータ３の発電
量を零にすると燃料ポンプ２の回転数は零となる。アイ
ドル運転時は燃料ポンプ２を１００（ｒ．ｐ．ｍ）程度
で回転させる必要があるので、モータ・ジェネレータ３
の発電量を調節することとなる。図４の例では、モータ
・ジェネレータ３の回転数は１７００（ｒ．ｐ．ｍ）と
なる。この時もモータ・ジェネレータ３の回転数を決め
るのは検出信号Ｋによって示される燃圧であり、燃圧が
規定値となるようにモータ・ジェネレータ３の回転数が
燃圧制御部１９によって制御される。
【００２０】以上説明したように、図１に示す構成によ
ると、内燃機関１の低回転時には、モータ・ジェネレー
タ３をモータとして作動させることにより燃料ポンプ２
の回転数を上げて所要の燃料吐出圧が得られるように
し、内燃機関１の回転が高くなり、モータ・ジェネレー
タ３をモータとして作動させて燃料ポンプ２の回転を上
げる必要がない場合には、内燃機関１の回転によりモー
タ・ジェネレータ３を発電機として動作させ、バッテリ
１１を充電することができる。
ると、内燃機関１の低回転時には、モータ・ジェネレー
タ３をモータとして作動させることにより燃料ポンプ２
の回転数を上げて所要の燃料吐出圧が得られるように
し、内燃機関１の回転が高くなり、モータ・ジェネレー
タ３をモータとして作動させて燃料ポンプ２の回転を上
げる必要がない場合には、内燃機関１の回転によりモー
タ・ジェネレータ３を発電機として動作させ、バッテリ
１１を充電することができる。
【００２１】このように、モータ・ジェネレータ３は、
所要の燃料吐出圧を確保するために燃料ポンプ２の回転
を制御することと、燃料ポンプ２の回転駆動を必要とし
ない場合には発電機として動作させてバッテリ１１への
充電量を制御することの２つの機能を果たしている。
所要の燃料吐出圧を確保するために燃料ポンプ２の回転
を制御することと、燃料ポンプ２の回転駆動を必要とし
ない場合には発電機として動作させてバッテリ１１への
充電量を制御することの２つの機能を果たしている。
【００２２】このため、モータ・ジェネレータ３は、モ
ータとして動作する駆動モードと、ジェネレータとして
動作する充電モードと、電流をモータ・ジェネレータに
流さないフリーモードとの３つのモードの組み合わせで
制御されている。
ータとして動作する駆動モードと、ジェネレータとして
動作する充電モードと、電流をモータ・ジェネレータに
流さないフリーモードとの３つのモードの組み合わせで
制御されている。
【００２３】図５は、モータ・ジェネレータ３が駆動モ
ードの場合の電流の流れを示す図であり、ここでは、ト
ランジスタＴ１、Ｔ６のみがオンとされバッテリ１１か
らの電流はトランジスタＴ１を通ってモータ・ジェネレ
ータ３の駆動コイル３Ｃ、３Ｂに流れ込み、トランジス
タＴ６を通ってバッテリ１１に戻る。この電流の流れる
タイミングはロータ位置信号Ｐに基づきロータが吸引さ
れるタイミングに設定される。他の駆動コイルの組み合
わせの場合も同様である。
ードの場合の電流の流れを示す図であり、ここでは、ト
ランジスタＴ１、Ｔ６のみがオンとされバッテリ１１か
らの電流はトランジスタＴ１を通ってモータ・ジェネレ
ータ３の駆動コイル３Ｃ、３Ｂに流れ込み、トランジス
タＴ６を通ってバッテリ１１に戻る。この電流の流れる
タイミングはロータ位置信号Ｐに基づきロータが吸引さ
れるタイミングに設定される。他の駆動コイルの組み合
わせの場合も同様である。
【００２４】図６は、モータ・ジェネレータ３の充電モ
ードの場合の電流の流れを示す図であり、ここでは、ト
ランジスタ１６のみがオンとされ、モータ・ジェネレー
タ３の駆動コイル３Ｂ、３Ｃに生じた電圧により、充電
電流がトランジスタＴ２、Ｔ５の各寄生ダイオードＴ２
Ｄ、Ｔ５Ｄを通ってバッテリ１１に流れ込む。他の駆動
コイルの組み合わせの場合も同様である。
ードの場合の電流の流れを示す図であり、ここでは、ト
ランジスタ１６のみがオンとされ、モータ・ジェネレー
タ３の駆動コイル３Ｂ、３Ｃに生じた電圧により、充電
電流がトランジスタＴ２、Ｔ５の各寄生ダイオードＴ２
Ｄ、Ｔ５Ｄを通ってバッテリ１１に流れ込む。他の駆動
コイルの組み合わせの場合も同様である。
【００２５】図７は、モータ・ジェネレータ３のフリー
モードの場合を示している。この場合にはトランジスタ
Ｔ１、Ｔ２、Ｔ５、Ｔ６が全てオフとなり、バッテリ１
１とモータ・ジェネレータ３の駆動コイル３Ｂ、３Ｃ間
には電流が流れることがない。他の駆動コイルの組み合
わせの場合も同様である。
モードの場合を示している。この場合にはトランジスタ
Ｔ１、Ｔ２、Ｔ５、Ｔ６が全てオフとなり、バッテリ１
１とモータ・ジェネレータ３の駆動コイル３Ｂ、３Ｃ間
には電流が流れることがない。他の駆動コイルの組み合
わせの場合も同様である。
【００２６】次に、図８の（Ａ）〜（Ｅ）を参照して１
相分の通電モードについて説明する。（Ａ）はモータ・
ジェネレータ３の充電が必要で燃料ポンプ２の回転が必
要な場合の例であり、全てのモードが使用される。
（Ｂ）はモータ・ジェネレータ３の充電が必要なく燃料
ポンプ２の回転が必要な場合の例であり、３つのモード
が略等しく使用されている。（Ｃ）はモータ・ジェネレ
ータ３の充電が必要で燃料ポンプ２の回転が必要ない場
合の例であり、充電モードとフリーモードとだけにな
る。（Ｄ）はモータ・ジェネレータ３の充電が必要なく
燃料ポンプ２の回転も必要ない場合の例であり、フリー
モードのみとなる。（Ｅ）は燃料ポンプ２の回転をかな
り高くしたい場合の例であり、殆ど駆動モードであるが
一部充電モードとなる。
相分の通電モードについて説明する。（Ａ）はモータ・
ジェネレータ３の充電が必要で燃料ポンプ２の回転が必
要な場合の例であり、全てのモードが使用される。
（Ｂ）はモータ・ジェネレータ３の充電が必要なく燃料
ポンプ２の回転が必要な場合の例であり、３つのモード
が略等しく使用されている。（Ｃ）はモータ・ジェネレ
ータ３の充電が必要で燃料ポンプ２の回転が必要ない場
合の例であり、充電モードとフリーモードとだけにな
る。（Ｄ）はモータ・ジェネレータ３の充電が必要なく
燃料ポンプ２の回転も必要ない場合の例であり、フリー
モードのみとなる。（Ｅ）は燃料ポンプ２の回転をかな
り高くしたい場合の例であり、殆ど駆動モードであるが
一部充電モードとなる。
【００２７】以上説明したように、燃料ポンプ２の回転
数制御にプラネタリギア４を使った無段変速機を用い、
このプラネタリギア４による無段変速機の制御を従来の
オルタネータの代わりにモータ・ジェネレータ３の回転
数制御（負荷制御）で行う構成であるから、モータと発
電機とが共用され、構成要素が少なくなる。この結果、
内燃機関１によって駆動される燃料ポンプ２での高燃圧
始動と内燃機関高回転時の駆動損失の低減とが両立し、
且つモータ・ジェネレータ３による燃料ポンプ２の駆動
によるエネルギー変換損失が激減する。
数制御にプラネタリギア４を使った無段変速機を用い、
このプラネタリギア４による無段変速機の制御を従来の
オルタネータの代わりにモータ・ジェネレータ３の回転
数制御（負荷制御）で行う構成であるから、モータと発
電機とが共用され、構成要素が少なくなる。この結果、
内燃機関１によって駆動される燃料ポンプ２での高燃圧
始動と内燃機関高回転時の駆動損失の低減とが両立し、
且つモータ・ジェネレータ３による燃料ポンプ２の駆動
によるエネルギー変換損失が激減する。
【００２８】
【発明の効果】本発明によれば、上述の如く、内燃機関
の始動時には、モータ・ジェネレータの発電負荷を大き
くし回転数を低くするか又はモータ・ジェネレータのモ
ータ機能で逆方向の回転を与えることで、燃料ポンプは
内燃機関の回転には関係なく高速回転させることがで
き、高燃圧始動が可能となる。また、内燃機関の高回転
時には、モータ・ジェネレータの発電負荷を小さくし高
速回転させることで燃料ポンプ回転数は低下して不必要
な駆動損失を低減できる。このように、内燃機関駆動ポ
ンプでの高燃圧始動と内燃機関高回転時の駆動ロス低減
とを両立させることができ、極めて効率のよい内燃機関
用燃料ポンプの制御装置を得ることができる。
の始動時には、モータ・ジェネレータの発電負荷を大き
くし回転数を低くするか又はモータ・ジェネレータのモ
ータ機能で逆方向の回転を与えることで、燃料ポンプは
内燃機関の回転には関係なく高速回転させることがで
き、高燃圧始動が可能となる。また、内燃機関の高回転
時には、モータ・ジェネレータの発電負荷を小さくし高
速回転させることで燃料ポンプ回転数は低下して不必要
な駆動損失を低減できる。このように、内燃機関駆動ポ
ンプでの高燃圧始動と内燃機関高回転時の駆動ロス低減
とを両立させることができ、極めて効率のよい内燃機関
用燃料ポンプの制御装置を得ることができる。
【図１】本発明による燃料ポンプ制御装置の実施の形態
の一例を示す概略構成図。
の一例を示す概略構成図。
【図２】図１に示した駆動ユニットの構成を詳細に示す
回路構成図。
回路構成図。
【図３】図１に示した燃料ポンプ制御装置の動作を説明
するための図。
するための図。
【図４】図１に示した燃料ポンプ制御装置の動作を説明
するための図。
するための図。
【図５】モータ・ジェネレータの駆動モードを説明する
ための説明図。
ための説明図。
【図６】モータ・ジェネレータの充電モードを説明する
ための説明図。
ための説明図。
【図７】モータ・ジェネレータのフリーモードを説明す
るための説明図。
るための説明図。
【図８】モータ・ジェネレータの１相分の通電モードを
説明するための説明図。
説明するための説明図。
１ 内燃機関 １Ａ 出力軸（エンジン軸） ２ 燃料ポンプ ３ モータ・ジェネレータ ３Ａ〜３Ｃ 駆動コイル ４ プラネタリギア ４Ａ キャリア ４Ｂ リングギア ４Ｃ サンギア ５ 燃圧センサ ６ コントロールユニット（Ｃ／Ｕ） ７ 駆動ユニット １１ バッテリ １２ コミュテータ部 １３ モータ制御部 １４ ロータ位置検出装置 １７ 充電制御部 １８ 電圧検出回路 １９ 燃圧制御部 Ｃ 制御信号 ＣＨ 充電信号 Ｅ 電圧信号 Ｋ 検出信号 Ｐ ロータ位置信号 Ｔ１〜Ｔ６ スイッチングトランジスタ Ｔ２Ｄ、Ｔ５Ｄ 寄生ダイオード
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉野 敏之 埼玉県東松山市箭弓町３丁目13番26号 株 式会社ゼクセル東松山工場内 Ｆターム(参考） 5H623 AA00 BB01 JJ00
Claims (3)
- 【請求項１】 内燃機関のエンジン軸の回転出力により
回転駆動され、該内燃機関へ供給するための燃料を加圧
する燃料ポンプの燃料吐出圧を制御するための内燃機関
用燃料ポンプの制御装置において、エンジン軸と燃料ポ
ンプ軸とモータ・ジェネレータとをプラネタリギアを介
して連結することにより、エンジン軸駆動とした燃料ポ
ンプを内燃機関回転数に関係なくモータ・ジェネレータ
を用いて回転させることができるようにし、モータ・ジ
ェネレータの回転数を制御することで燃料ポンプの燃料
吐出圧を制御するようにしたことを特徴とする内燃機関
用燃料ポンプの制御装置。 - 【請求項２】 前記内燃機関の始動時において、前記モ
ータ・ジェネレータの発電負荷を大きく回転数を低くす
るか、又は前記モータ・ジェネレータのモータ機能で、
前記燃料ポンプの回転を前記内燃機関の回転より高くす
るようにした請求項１記載の内燃機関用燃料ポンプの制
御装置。 - 【請求項３】 前記モータ・ジェネレータの動作モード
が、モータとして動作する駆動モードと、ジェネレータ
として動作する充電モードと、電流を前記モータ・ジェ
ネレータに流さないフリーモードとを持つ請求項１又は
２記載の内燃機関用燃料ポンプの制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10208568A JP2000027720A (ja) | 1998-07-09 | 1998-07-09 | 内燃機関用燃料ポンプの制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10208568A JP2000027720A (ja) | 1998-07-09 | 1998-07-09 | 内燃機関用燃料ポンプの制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000027720A true JP2000027720A (ja) | 2000-01-25 |
Family
ID=16558347
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10208568A Pending JP2000027720A (ja) | 1998-07-09 | 1998-07-09 | 内燃機関用燃料ポンプの制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000027720A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2461973A (en) * | 2008-07-25 | 2010-01-27 | Snecma | Split torque epicyclic motor controlled variable speed fuel pump drive |
| US20120048243A1 (en) * | 2008-08-07 | 2012-03-01 | Robert Bosch Gmbh | Pressure pump device for a hybrid vehicle |
| DE102016107966A1 (de) * | 2016-04-06 | 2017-10-12 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Bedarfsgerechte Hochdruckpumpe mit variabler Drehzahl |
| FR3062420A1 (fr) * | 2017-01-30 | 2018-08-03 | Safran Aircraft Engines | Dispositif d'entrainement d'une pompe a carburant pour turbomachine |
| CN108757186A (zh) * | 2018-05-11 | 2018-11-06 | 中国航发动力股份有限公司 | 一种燃气轮机数字式转速控制***及方法 |
-
1998
- 1998-07-09 JP JP10208568A patent/JP2000027720A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2461973A (en) * | 2008-07-25 | 2010-01-27 | Snecma | Split torque epicyclic motor controlled variable speed fuel pump drive |
| GB2461973B (en) * | 2008-07-25 | 2012-08-08 | Snecma | Regulating the flow rate of fuel taken from a fuel circuit of an aircraft propelled by an engine |
| US20120048243A1 (en) * | 2008-08-07 | 2012-03-01 | Robert Bosch Gmbh | Pressure pump device for a hybrid vehicle |
| DE102016107966A1 (de) * | 2016-04-06 | 2017-10-12 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Bedarfsgerechte Hochdruckpumpe mit variabler Drehzahl |
| FR3062420A1 (fr) * | 2017-01-30 | 2018-08-03 | Safran Aircraft Engines | Dispositif d'entrainement d'une pompe a carburant pour turbomachine |
| CN108757186A (zh) * | 2018-05-11 | 2018-11-06 | 中国航发动力股份有限公司 | 一种燃气轮机数字式转速控制***及方法 |
| CN108757186B (zh) * | 2018-05-11 | 2019-08-27 | 中国航发动力股份有限公司 | 一种燃气轮机数字式转速控制***及方法 |
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