JP3166600B2 - 内燃機関用燃料噴射装置の燃料ポンプ駆動装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関用燃料噴
射装置の燃料ポンプを駆動する燃料ポンプ駆動装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】内燃機関用の燃料噴射装置は、直流電源
から駆動電流が与えられるポンプ駆動モータ等の駆動源
により駆動されて燃料を吐出する燃料ポンプと、燃料ポ
ンプから燃料が供給されて噴射指令パルスが与えられた
ときに該噴射指令パルスのパルス幅により決る噴射時間
の間内燃機関の吸気管内やシリンダ内等の燃料噴射空間
に燃料を噴射するインジェクタ（噴射弁）と、燃料ポン
プからインジェクタに供給される燃料の圧力と燃料噴射
空間の圧力との差圧または燃料ポンプからインジェクタ
に供給される燃料の圧力と大気圧との差圧を設定値に保
つように制御するプレッシャレギュレータと、インジェ
クタからの燃料噴射量を各回転速度における要求噴射量
に等しくするようにインジェクタに噴射指令パルスを与
える燃料噴射制御装置とを備えている。

【０００３】インジェクタは、先端に噴射口を有するバ
ルブボディと、該バルブボディ内に設けられて噴射口を
開閉するバルブと、該バルブを駆動するソレノイドコイ
ルとを備えていて、バルブボディ内には燃料ポンプから
燃料が与えられている。

【０００４】インジェクタのソレノイドコイルには、噴
射指令パルスによりオンオフさせられるトランジスタ等
のスイッチング素子を備えた駆動回路を通して駆動電流
が与えられる。インジェクタの駆動回路に噴射指令パル
スが与えられると、該駆動回路内のスイッチング素子が
オン状態になってインジェクタのソレノイドコイルに駆
動電流を流す。これによりインジェクタのバルブが開い
て、燃料ポンプから与えられている燃料を噴射する。イ
ンジェクタから噴射される燃料の量（燃料噴射量）は、
噴射口が開かれている時間（噴射時間）と、燃料ポンプ
からインジェクタに与えられる燃料の圧力と燃料噴射空
間の圧力または大気圧との差圧（本明細書ではこの差圧
を燃料圧力と呼ぶことにする。）により決る。

【０００５】駆動回路に噴射指令パルスが与えられてか
ら実際にインジェクタのバルブが開くまでの間には所定
の遅れ時間が存在し、噴射指令パルスが与えられてから
バルブが閉じるまでの間にも所定の遅れ時間が存在する
ため、噴射指令パルスのパルス幅と実際の噴射時間（有
効噴射時間）とは等しくならないが、該有効噴射時間の
長さは噴射指令パルスのパルス幅により決る。従って、
噴射指令パルスのパルス幅を制御することにより、有効
噴射時間を制御することができる。

【０００６】上記のように、インジェクタからの燃料噴
射量は燃料圧力と有効噴射時間とにより決るが、これら
双方を変化させると制御が複雑になるため、実際にはプ
レッシャレギュレータにより燃料圧力をほぼ一定に制御
することによって、噴射指令パルスのパルス幅により燃
料噴射量がほぼ一義的に決るようにし、各種の制御条件
に応じて噴射指令パルスのパルス幅を変化させることに
より燃料の噴射量を制御するようにしている。

【０００７】プレッシャレギュレータは、インジェクタ
の入口における燃料圧力が所定の調整値を超えたとき
に、燃料ポンプからインジェクタの入口に至る流路内の
燃料の余剰分を燃料タンク側に帰還させることにより、
燃料圧力を一定に保つように制御する。

【０００８】この種のレギュレータでは、燃料タンク側
に帰還する余剰燃料の流量（帰還流量）により調整値が
影響を受け、余剰燃料の帰還流量が少な過ぎたり多過ぎ
たりすると、調整値の変動幅が大きくなって、制御性が
悪くなる傾向がある。従って、この種のレギュレータを
用いて燃料圧力をほぼ一定に保つためには、レギュレー
タを通して燃料タンク側に帰還する余剰燃料の量を適正
な範囲（プレッシャレギュレータの適正な制御性が確保
される範囲）に保つ必要がある。

【０００９】上記のように、燃料噴射装置においては、
噴射指令パルスのパルス幅により燃料噴射量を制御する
ことができるようにするために、燃料圧力を設定値に保
つ必要があり、そのためには、常に機関が要求する噴射
量よりも多い量の燃料をインジェクタに駆動するよう
に、しかも余剰な燃料の量が適正な範囲に保たれるよう
に、燃料ポンプを運転する必要がある。

【００１０】図１３は、燃料噴射装置により燃料が供給
される内燃機関に対して従来用いられていた燃料ポンプ
駆動装置の構成を概略的に示したもので、同図におい
て、１は内燃機関により駆動される磁石発電機、２はバ
ッテリ、３は発電機１内に設けられたバッテリ充電用発
電コイル１ａの出力電圧を整流してバッテリ２に充電電
流を供給するバッテリ充電回路である。

【００１１】バッテリ充電回路３は、発電コイル１ａが
発生する交流電圧を整流する整流回路と、出力電圧を設
定値以下に制限するように制御するレギュレータとによ
り構成されていて、バッテリに印加される充電電圧が過
大にならないように制御する。

【００１２】バッテリ２の負極端子は接地され、正極端
子は電源スイッチ４を通して燃料ポンプ５の非接地側の
電源入力端子に接続されている。また電源スイッチ４の
燃料ポンプ側の端子に負荷駆動スイッチ６を通して他の
電装品負荷７が接続されている。

【００１３】図１３に示した装置において、バッテリ２
の端子電圧は一定ではなく、その充電状態や、負荷の状
態、あるいはバッテリ充電用発電機の能力等により変化
する。従って、図１３に示したように、バッテリ２の端
子電圧で燃料ポンプ５を駆動するようにした場合には、
バッテリ２の電圧の変動の影響を受けて燃料ポンプから
の吐出量が変化する。特に、負荷７が船外機のチルトモ
ータ（浅瀬を航行する際等に船外機を傾斜させるモー
タ）、ホーン、ヘッドライト、内燃機関始動用の電動機
等の大電流負荷である場合には、負荷７が投入された際
に、バッテリの電圧が大きく落ち込むため、燃料ポンプ
５からの吐出量が大きく低下する。

【００１４】従来は、このバッテリ電圧の落ち込みを見
込んで、バッテリの端子電圧が予想される最小値まで低
下したときでも内燃機関の最大燃料要求量以上の燃料を
吐出するように、燃料ポンプを設計していた。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、従来
は、バッテリの端子電圧が最小値まで低下したときに、
見込まれる最大燃料要求量以上の燃料を燃料ポンプから
吐出させるように燃料ポンプを構成していたため、負荷
７が切り離されてバッテリの端子電圧が上昇したとき
に、燃料ポンプからの吐出量が過剰になり、プレッシャ
レギュレータを通して帰還する余剰燃料が多くなり過ぎ
て、プレッシャレギュレータの制御性が悪くなるという
問題があった。

【００１６】プレッシャレギュレータによる燃料圧力の
制御性が悪くなると、噴射指令パルスのパルス幅により
一義的に噴射量を決めることができなくなるため、燃料
の噴射量を適確に制御することができなくなり、機関か
ら所期の性能を引き出すことができなくなる。

【００１７】また図１３に示すように構成した場合に
は、燃料ポンプとして過剰な性能を有するものを用いる
必要があるため、燃料ポンプでの消費電力が多くなると
いう問題があった。

【００１８】本発明の目的は、大電流負荷の投入時等に
生じるバッテリの端子電圧の変動の影響を殆ど受けるこ
となく、燃料噴射装置用の燃料ポンプを駆動して、該燃
料ポンプから必要な吐出量を得ることができるようにし
た内燃機関用燃料噴射装置の燃料ポンプ駆動装置を提供
することにある。

【００１９】

【課題を解決するための手段】本発明においては、上記
の目的を達成するため、内燃機関により駆動される磁石
発電機内に設けられたバッテリ充電コイル及びポンプ駆
動コイルと、バッテリ充電コイルの出力でバッテリ充電
回路を通して充電されるバッテリと、ポンプ駆動コイル
の出力電圧を整流する整流回路と該整流回路の出力電圧
を調整値以下に制限するレギュレータとを有して調整値
以下に制限された直流電圧を内燃機関用燃料噴射装置の
燃料ポンプの電源端子に与えるポンプ駆動回路と、ポン
プ駆動回路の出力電圧がバッテリの端子電圧よりも高い
ときに不導通状態になり、ポンプ駆動回路の出力電圧が
バッテリの端子電圧よりも低いときに導通状態になる電
圧印加制御手段を有して、バッテリの端子電圧を電圧印
加制御手段を通して燃料ポンプの電源端子に与えるバッ
テリ電圧供給回路とを設ける。この場合ポンプ駆動回路
のレギュレータの調整値は、バッテリの端子電圧の最大
値よりも高く設定しておく。

【００２０】上記バッテリ電圧供給回路には、上記電圧
印加制御手段の外に、内燃機関の運転中のみ閉じられる
スイッチ手段を設けて、該スイッチ手段と上記電圧印加
制御手段とを通してバッテリの端子電圧を燃料ポンプの
電源端子に与えるように構成するのが好ましい。このス
イッチ手段は、手動操作されるスイッチでもよく、内燃
機関の回転を検出して、機関が回転しているときにのみ
オン状態になるスイッチでもよい。

【００２１】内燃機関の回転を検出してオン状態になる
スイッチは、例えば、燃料ポンプに駆動電流を流す回路
に挿入された半導体スイッチと、内燃機関の始動操作が
行われて該機関に取り付けられた磁石発電機または信号
発電機が出力を発生したときにその出力を検出して半導
体スイッチをオン状態にし、機関が停止して該磁石発電
機または信号発電機が出力の発生を停止したときに該半
導体スイッチをオフ状態にするように半導体スイッチを
制御するスイッチ制御回路とにより構成することができ
る。

【００２２】バッテリ電圧供給回路に設ける電圧印加制
御手段としては、内燃機関が回転しいることが検出され
ている状態でバッテリの端子電圧がポンプ駆動回路の出
力電圧よりも高くなったときにのみオン状態になり、機
関の回転が検出されている状態でバッテリの端子電圧が
ポンプ駆動回路の出力電圧よりも低くなったとき、及び
機関が停止したことが検出されたときにはオフ状態にな
るスイッチング回路を用いることもできる。この場合に
は、機関の停止時にバッテリ側から燃料ポンプに駆動電
流が流れるのを防いで燃料ポンプを停止させることがで
きるためバッテリ電圧供給回路にスイッチ手段を設ける
必要はない。

【００２３】上記のように構成すると、内燃機関の始動
時には、ポンプ駆動コイルの出力電圧が低く、ポンプ駆
動回路の出力電圧がバッテリの端子電圧よりも低いた
め、バッテリから電圧印加制御手段を通して燃料ポンプ
に電圧が供給される。内燃機関の始動時には、内燃機関
が要求する燃料が少ないため、バッテリの端子電圧が最
小値まで低下していても、燃料ポンプの吐出量が不足す
ることはない。

【００２４】内燃機関の始動後、ポンプ駆動コイルの出
力電圧が上昇していき、ポンプ駆動回路の出力電圧がバ
ッテリの出力電圧を超えると、ポンプ駆動コイルからポ
ンプ駆動回路を通して燃料ポンプに電圧が印加される。
ポンプ駆動回路のレギュレータの調整値は、バッテリの
端子電圧の最大値よりも高く設定されているため、内燃
機関が始動した後、その回転速度が上昇してポンプ駆動
用発電コイルの出力電圧がレギュレータの調整値を超え
るようになると、バッテリの端子電圧の如何に係わりな
く、ポンプ駆動回路の出力電圧が燃料ポンプに印加され
るようになり、常に燃料ポンプにバッテリの端子電圧の
最大値以上の電圧を印加することができるようになる。
従って、燃料ポンプは、バッテリの端子電圧の最大値以
上の電圧が印加されたときに内燃機関の最大燃料要求量
以上の燃料を吐出するように設計すればよく、従来のよ
うに、バッテリの端子電圧が最小値にあるときに内燃機
関の最大燃料要求量以上の燃料を吐出するように設計す
る必要がないため、燃料ポンプでの電力消費量が過大に
なるのを防ぐことができる。

【００２５】また燃料ポンプは、バッテリの状態により
左右されないポンプ駆動回路の出力電圧により駆動さ
れ、この出力電圧は内燃機関の定常運転時には調整値に
保たれるため、バッテリの負荷が軽くなって、その端子
電圧が上昇した場合でも、燃料ポンプの吐出量が過剰に
なることはない。従って、内燃機関の燃料要求量が同一
である場合には、プレッシャレギュレータを通して燃料
タンク側に帰還する燃料の流量を一定にすることがで
き、プレッシャレギュレータの制御圧力を一定にするこ
とができる。そのため、バッテリの端子電圧の変動によ
り、プレッシャレギュレータの制御圧力が大きく変動す
るのを防ぐことができ、内燃機関への燃料供給量の制御
を高精度で行わせることができる。

【００２６】上記バッテリ電圧供給回路は、ポンプ駆動
回路の出力電圧がバッテリの端子電圧よりも高いときに
不導通状態になり、ポンプ駆動回路の出力電圧がバッテ
リの端子電圧よりも低いときに導通状態になる電圧印加
制御手段と、内燃機関の始動時にのみ閉じられるスイッ
チとを通してバッテリの端子電圧を燃料ポンプの電源端
子に与えるように構成することもできる。

【００２７】このように構成した場合には、内燃機関の
始動操作時にのみバッテリの端子電圧が燃料ポンプに印
加され、一旦内燃機関が始動した後はもっぱらポンプ駆
動回路から燃料ポンプに電圧が供給されるため、機関の
運転中は、その回転速度の如何に係わりなく、燃料ポン
プがバッテリの電圧変動の影響を受けるのを防ぐことが
できる。従ってこの場合には、ポンプ駆動回路のレギュ
レータの調整値をバッテリの端子電圧の最大値以上に設
定する必要はなく、バッテリ電圧と無関係に燃料ポンプ
の定格駆動電圧（ポンプ駆動回路のレギュレータの調整
値）を適値に設定することができる。

【００２８】上記ポンプ駆動コイルは、内燃機関のアイ
ドリング運転時にポンプ駆動回路のレギュレータの調整
値以上の電圧を出力するように設けるのが好ましい。

【００２９】なお、本発明の装置により駆動する燃料ポ
ンプは、ポンプ駆動モータを駆動源として動作するモー
タ駆動式のものでもよく、電磁石（電磁プランジャ）を
駆動源として動作する電磁ポンプでもよい。

【００３０】

【発明の実施の形態】図１は本発明に係わる燃料ポンプ
駆動装置の一構成例を示したものである。図１におい
て、１０は内燃機関Ｅngにより駆動される磁石発電機
で、この発電機は、内燃機関の出力軸に取り付けれた磁
石回転子と、内燃機関のケース等に固定された固定子と
により構成され、固定子側にバッテリ充電コイル１１と
ポンプ駆動コイル１２とを有している。バッテリ充電コ
イル１１及びポンプ駆動コイル１２には、内燃機関の回
転に同期して交番する交流電圧が誘起する。これらのコ
イルに誘起する交流電圧の波高値は、機関の回転速度の
上昇に伴って高くなっていく。

【００３１】バッテリ充電コイル１１が出力する交流電
圧はバッテリ充電回路１３に入力され、ポンプ駆動コイ
ル１２が出力する交流電圧はポンプ駆動回路１４に入力
されている。

【００３２】バッテリ充電回路１３は、バッテリ充電コ
イル１１の交流出力を整流する整流回路と、該整流回路
の出力電圧を設定値以下に保つように制御するレギュレ
ータとにより構成される公知のもので、バッテリ充電回
路１３の正極側の出力端子はバッテリ２０の正極端子に
接続され、該バッテリ充電回路の負極側の出力端子は接
地されている。またバッテリ２０の負極端子は接地回路
を通してバッテリ充電回路１３の負極側出力端子に接続
されている。

【００３３】ポンプ駆動回路１４は、ポンプ駆動コイル
１２に誘起する交流電圧を整流する整流回路と、該整流
回路の出力電圧を所定の調整値以下に保つように制御す
るレギュレータ（電圧調整回路）とを備えて、調整値以
下に制限された直流電圧を出力する回路で、該ポンプ駆
動回路１４の正極側出力端子は燃料ポンプの駆動源であ
るポンプ駆動モータ２１ａの正極側の電源入力端子に接
続されている。ポンプ駆動回路１４の負極側出力端子及
びポンプモータ２１ａの負極側電源入力端子は接地され
ている。

【００３４】本発明においては、ポンプ駆動回路１４の
正極側の出力端子にカソードが接続されたダイオード１
７が設けられ、該ダイオード１７のアノードは電源スイ
ッチ２２を通してバッテリ２０の正極端子に接続されて
いる。

【００３５】ダイオード１７は、バッテリ電圧のポンプ
駆動モータ２１ａへの印加を制御する電圧印加制御手段
を構成するもので、バッテリ２０の端子電圧がポンプ駆
動回路１４の出力電圧よりも高いときにのみ、ダイオー
ド１７が順方向にバイアスされて、バッテリ２０の両端
の電圧がダイオード１７を通してポンプ駆動モータ２１
ａに印加されるようになっている。

【００３６】この例では、ダイオード１７により、ポン
プ駆動回路１４の出力電圧がバッテリ２０の端子電圧よ
りも高いときに不導通状態になり、ポンプ駆動回路１４
の出力電圧がバッテリ２０の端子電圧よりも低いときに
導通状態になる電圧印加制御手段が構成され、バッテリ
２０の端子電圧をダイオード１７を通してポンプ駆動回
路１４の出力端子間に印加する回路により、バッテリ電
圧供給回路が構成されている。

【００３７】図示の例では、磁石発電機１０内に設けら
れたバッテリ充電コイル１１及びポンプ駆動コイル１２
と、バッテリ充電回路１３と、ポンプ駆動回路１４と、
ダイオード１７と、バッテリ２０と、電源スイッチ２２
とにより、本発明に係わる内燃機関用燃料噴射装置の燃
料ポンプ駆動装置が構成されている。

【００３８】燃料ポンプはポンプモータ２１ａにより駆
動されるポンプ機構２１ｂを有している。ポンプ機構２
１ｂは、燃料タンク２５内の燃料を吸い込んで、該燃料
をインジェクタ２６の燃料流入口につながる管路内に吐
出する。

【００３９】インジェクタ２６は、内燃機関の燃料噴射
空間（例えば吸気管内）に開口させられる噴射口と該噴
射口を開閉するニードルバルブと、該ニードルバルブを
駆動するソレノイド（電磁石）とを備えた公知のもの
で、ソレノイドコイルに駆動電流が与えられたときにニ
ードルバルブを開いて噴射口から燃料を噴射する。イン
ジェクタ２６は余剰の燃料を流出させる燃料流出口を有
し、該燃料流出口は配管２７を通してプレッシャレギュ
レータ２８に接続されている。

【００４０】プレッシャレギュレータ２８は、そのハウ
ジング２８ａ内に燃料室２８ｂとスプリング室２８ｃと
を有していて、該燃料室とスプリング室との間を仕切る
ようにダイアフラム２８ｄが設けられ、該ダイアフラム
はスプリング室内に設けられたスプリング２８ｅにより
燃料室２８ｂ側に付勢されている。燃料室２８ｂ内に
は、該燃料室の入口と出口との間を開閉するバルブ２８
ｆが設けられて、該バルブの可動側がダイアフラム２８
ｄに接続されている。バルブ２８ｆは常時はスプリング
２８ｅにより付勢されて閉状態に保持されている。燃料
室２８ｂの入口はインジェクタ２６の燃料流入口側の圧
力と同じ圧力を有する配管２７に接続され、燃料室２８
ｂの出口はリターンパイプ２９を介して燃料タンク２５
に接続されている。図示の例では、スプリング室２８ｃ
が内燃機関Ｅngの燃料噴射空間（例えば吸気管内）に接
続されている。

【００４１】バッテリ２０には、内燃機関により駆動さ
れる装置に付属する種々の負荷が接続される。図示の例
では、電源スイッチ２２のバッテリ２０と反対側の端子
が負荷接続端子３０となっていて、該負荷接続端子３０
に負荷駆動スイッチ３１Ａ，３１Ｂ及び３１Ｃを通して
それぞれ電装品負荷３２Ａ，３２Ｂ及び３２Ｃの非接地
側端子が接続されている。内燃機関により駆動される装
置が自動車や二輪車である場合、負荷３２Ａ〜３２Ｃ
は、ホーン、ヘッドライト、方向指示器などである。ま
た船外機の場合には、浅瀬航行時などに船外機を傾斜さ
せるチルトモータ等が電装品負荷としてバッテリに接続
される場合もある。

【００４２】負荷接続端子３０はまた、マイクロコンピ
ュータのＣＰＵ３３に電源電圧を与える電源回路３４の
非接地側入力端子と、ＣＰＵ３３により制御される点火
回路３５の非接地側の電源入力端子と、ＣＰＵ３３によ
り制御されるインジェクタ駆動回路３６の非接地側の電
源入力端子とに接続されている。

【００４３】電源回路３４は、バッテリ２０の電圧を降
圧してＣＰＵ３３を駆動するために適した直流定電圧を
出力する。ＣＰＵ３３は内燃機関Ｅngの所定の回転角度
位置でパルス信号を出力する信号発生器３７の出力から
得た機関の回転角度情報と回転速度情報とに基づいて各
回転速度における点火位置を演算して、演算した点火位
置で点火回路３５に点火信号Ｓi を与える。

【００４４】図示の点火回路３５は、バッテリ２０の電
圧を昇圧する昇圧回路（直流コンバータ回路）を電源と
して動作するコンデンサ放電式の回路からなっていて、
ＣＰＵ３３から点火信号Ｓi が与えられたときに点火コ
イルの一次電流に急激な変化を生じさせて点火用の高電
圧Ｖh を出力する。この高電圧は内燃機関Ｅngの気筒に
取り付けられた点火プラグに印加される。点火プラグは
高電圧Ｖh が与えられたときに火花を発生して機関を点
火する。

【００４５】なお点火回路３５としては、バッテリ２０
を電源として動作する電流遮断式の回路や、磁石発電機
１０内に設けられたエキサイタコイルを電源として動作
するコンデンサ放電式の回路等が用いられる場合もあ
る。

【００４６】ＣＰＵ３３はまた、図示しないセンサによ
り検出されたスロットルバルブ開度、大気圧、機関温
度、空気温度等を入力として、これらの情報と、信号発
生器３７の出力から得た機関の回転角度情報及び回転速
度情報とに基づいて燃料噴射位置（燃料の噴射を開始す
る位置）と燃料噴射時間とを演算し、演算した燃料噴射
位置で演算した燃料噴射時間に相応したパルス幅を有す
る噴射指令パルス信号Ｓj をインジェクタ駆動回路３６
に与える。インジェクタ駆動回路３６は、噴射指令パル
スＳj が与えられている間オン状態になるトランジスタ
等のスイッチ素子を備えた回路で、該スイッチ素子がオ
ン状態にある間インジェクタ２６のソレノイドコイルに
駆動電流を流す。

【００４７】図１の装置において、電源スイッチ２２
は、例えばキーの操作により動作するスイッチ（キース
イッチ）で、この電源スイッチ２２が投入されると、バ
ッテリ２０から電源回路３４を通してＣＰＵ３３に電源
電圧が与えられ、該ＣＰＵ３３が立ち上がる。またバッ
テリ２０の電圧が電源スイッチ２２とダイオード１７と
を通してポンプ駆動モータ２１ａに印加されるため、該
ポンプ駆動モータが回転し、インジェクタ２６に燃料が
供給される。機関の始動操作が行われると、ＣＰＵ３３
は点火位置を演算して点火信号Ｓi を発生させ、燃料の
噴射位置及び噴射時間を演算して噴射指令パルスＳj を
発生する。

【００４８】噴射指令パルスＳj が発生するとインジェ
クタ駆動回路３６がインジェクタ２６に駆動電流を与え
るため、該インジェクタが燃料を噴射する。点火信号Ｓ
i が発生すると点火回路３５が高電圧Ｖh を発生するた
め、機関が点火されて始動する。

【００４９】図８は、本発明で用いるのに適したポンプ
駆動コイル１２の出力特性の一例をポンプ駆動モータ２
１ａの負荷曲線の一例とともに示したものである。図８
の縦軸には電圧Ｖをとってあり、横軸には電流Ｉと出力
Ｗとをとってある。図８の曲線ａは機関がアイドリング
回転数で回転しているときのポンプ駆動コイル１２の出
力電圧Ｖ対出力電流Ｉ特性であり、曲線ｂはアイドリン
グ時の出力電圧Ｖ対出力Ｗ特性である。また曲線ｃはポ
ンプ駆動モータ（直流モータ）の負荷曲線である。ポン
プ駆動モータ２１ａは、曲線ａとｃとの交点Ａを動作点
として回転する。このときポンプ駆動モータ２１ａの両
端には定格電圧Ｖp が印加され、ポンプ駆動コイル１２
は出力Ｗs を発生している。燃料ポンプは、ポンプ駆動
モータ２１ａに定格電圧Ｖp が与えられているときに、
内燃機関の最大燃料要求量以上の燃料を吐出するように
設計されている。図８においてＶBminはバッテリ２０の
端子電圧の予想される最小値であり、ＶBmaxはバッテリ
２０の端子電圧の予想される最大値である。

【００５０】本発明においては、図８に示したように、
燃料ポンプの定格駆動電圧Ｖp をバッテリ２０の端子電
圧の最大値ＶBmaxよりも僅かに高く設定し、内燃機関が
アイドリング回転数以上の回転数で回転しているときに
ポンプ駆動コイルがポンプ駆動モータ２１ａの定格駆動
電圧Ｖp 以上の電圧を出力するようにポンプ駆動コイル
１２の特性を設定しておく。またポンプ駆動回路１４に
設けるレギュレータの調整値を燃料ポンプの定格駆動電
圧Ｖp に等しくしておき、機関がアイドリング回転数以
上の回転数で回転しているときにポンプ駆動モータ２１
ａに加わる電圧が定格電圧Ｖp に保たれるようにしてお
く。

【００５１】このように設定しておくと、内燃機関の始
動時には、ポンプ駆動コイル１２の出力電圧がバッテリ
の端子電圧よりも低いため、バッテリ２０の電圧がダイ
オード１７を通してポンプ駆動モータ２１ａに印加され
る。内燃機関に始動用電動機が設けられている場合に
は、機関の始動時に始動用電動機が大きな負荷となるた
め、バッテリの端子電圧が最小値ＶBmin付近まで低下
し、このバッテリの最小電圧によりポンプ駆動モータ２
１ａが駆動されることになる。従って、機関の始動時に
は燃料ポンプからの吐出量が少なくなるが、機関の始動
時には機関の燃料要求量が少ないため、支障を来さな
い。機関が始動した後は、図８に示した特性から、ポン
プ駆動コイル１２が常に燃料ポンプの定格駆動電圧Ｖp
以上の電圧を出力し、ポンプ駆動回路１４は定格駆動電
圧Ｖp を出力するため、燃料ポンプからの吐出量はほぼ
一定に保たれる。

【００５２】図９は、本発明で用いるのに適した燃料ポ
ンプの入力電圧Ｖと吐出量Ｑとの関係を示したもので、
同図においてＱD は内燃機関の最大燃料要求量（インジ
ェクタからの噴射量）、Ｑs は機関の始動時の燃料要求
量である。本発明においては、燃料ポンプに定格駆動電
圧Ｖp が与えられているときに、該ポンプが機関の最大
燃料要求量ＱD よりも必要最小限の余剰量ＱR だけ多い
燃料を吐出するように設定しておく。機関が始動した後
は、燃料ポンプに加わる電圧が定格駆動電圧Ｖp に保た
れるため、ポンプの吐出量は一定（＝ＱD ＋ＱR ）に保
たれる。

【００５３】図１０は、図１３に示した従来の装置によ
り燃料ポンプを駆動する場合に必要とされる燃料ポンプ
の特性を示したもので、この場合には、バッテリの電圧
が最小値ＶBminにあるときにポンプが機関の最大燃料要
求量ＱD よりも所定の余剰量ＱR だけ多い燃料を吐出す
るようにポンプを設計する必要がある。この場合には、
バッテリの端子電圧の変動に伴ってポンプの吐出量が大
幅に変動し、バッテリの端子電圧が最大値ＶBmaxに達し
たときの余剰量Ｑe が非常に大おきくなる。

【００５４】図９に示した特性を有する燃料ポンプを本
発明に係わる電源により駆動した場合の燃料ポンプの消
費電力Ｗと入力電圧Ｖとの関係を示すと図１１の曲線ａ
のようになる。これに対し、図１０に示した特性を有す
る燃料ポンプを図１３に示した従来の装置により駆動し
た場合の消費電力と入力電圧との関係は図１１の曲線ｂ
のようになる。これより、本発明によれば、従来の電源
を用いた場合に比べて消費電力を大幅に少なくすること
ができることが分かる。

【００５５】図１２は、プレッシャレギュレータ２８を
通過して燃料タンク２５側に帰還する余剰燃料の通過流
量Ｑr とプレッシャレギュレータ２８の制御圧力Ｐとの
関係の一例を示したものである。同図においてＱR は図
９及び図１０に示した余剰量ＱR であり、Ｑe は図１０
に示した余剰量Ｑe である。

【００５６】図１２から明らかなように、プレッシャレ
ギュレータ２８の制御圧力は、該プレッシャレギュレー
タを通過する燃料の流量により変化し、通過流量がＱR
からＱe まで変化すると制御圧力はＰ1 からＰ2 まで変
化する。

【００５７】従来の装置のように、常時燃料ポンプにバ
ッテリの電圧を印加するようにした場合には、バッテリ
により駆動される負荷の投入及び切り離しに伴ってバッ
テリの端子電圧がＶBminからＶBmaxまで変化し、それに
伴ってプレッシャレギュレータの通過流量がＱR からＱ
e まで変化するため、インジェクタに与えられる燃料の
圧力は、機関の燃料要求量の如何に係わりなく、Ｐ1 と
Ｐ2 との間で変化する。

【００５８】これに対し、本発明の装置を用いた場合に
は、機関の燃料要求量が一定である場合には、燃料の余
剰量が一定になるため、プレッシャレギュレータの通過
流量が一定になり、制御圧力は一定に保たれる。このよ
うに、本発明によれば、機関が始動した後は、燃料ポン
プがバッテリの電圧と無関係な一定の電圧により駆動さ
れるため、機関の各燃料要求量に対してインジェクタに
与えられる燃料圧力を一定に保つことができ、燃料噴射
量の制御を高精度で行わせることができる。

【００５９】図１に示した例では、プレッシャレギュレ
ータ２８のスプリング室２８ｃを内燃機関の燃料噴射空
間（例えば吸気管）に接続して、燃料ポンプからインジ
ェクタに与えられる燃料の圧力と燃料噴射空間の圧力と
の差圧を設定値に保つように制御しているが、必ずしも
このように構成する必要はなく、プレッシャレギュレー
タにより、燃料ポンプからインジェクタに供給される燃
料の圧力と大気圧との差圧を設定値に保つようにする場
合もある。例えば、多気筒内燃機関の各気筒に個別にイ
ンジェクタを取付けて各気筒内に直接燃料を噴射させる
場合には、燃料噴射空間が気筒毎に異なるため、プレッ
シャレギュレータ２８はそのスプリング室を外気に開放
した状態で使用される。この場合、プレッシャレギュレ
ータ２８は、燃料ポンプからインジェクタに供給される
燃料の圧力と大気圧との差圧を設定値に保つように制御
することになる。

【００６０】図１の装置で用いるのに適したバッテリ充
電回路１３の一例を図２に示し、ポンプ駆動回路１４の
一例を図３に示した。

【００６１】図２に示したバッテリ充電回路１３は、ダ
イオードＤ1 〜Ｄ4 をブリッジ接続した回路からなって
いてバッテリ充電コイル１１の出力電圧を整流する全波
整流回路１３Ａと、整流回路１３Ａの直流出力端子間に
接続された抵抗Ｒ1 及びＲ2の直列回路からなる分圧回
路と、バッテリ充電コイル１１の一端及び他端にそれぞ
れアノードが接続され、整流回路１３Ａのマイナス側出
力端子にカソードが共通接続されたサイリスタＴh1及び
Ｔh2と、抵抗Ｒ1 及びＲ2 の接続点（分圧回路の出力端
子）にカソードが接続されたツェナーダイオードＺＤ1
と、ツェナーダイオードＺＤ1 のアノードとサイリスタ
Ｔh1及びＴh2のそれぞれのゲートとの間にそれぞれ接続
された抵抗Ｒ3 及びＲ4 と、ツェナーダイオードＺＤ1
のアノードとサイリスタＴh1及びＴh2のカソードの共通
接続点との間に接続されたコンデンサＣ1 及び抵抗Ｒ5
の並列回路とからなっている。

【００６２】図２のバッテリ充電回路１３においては、
抵抗Ｒ1 及びＲ2 の直列回路からなる分圧回路により整
流回路１３Ａの出力電圧を検出する出力電圧検出回路が
構成され、サイリスタＴh1及びＴh2により、トリガされ
た際に導通してバッテリ充電コイル１１の出力を短絡す
る発電機出力短絡用スイッチ回路が構成されている。ま
たツェナーダイオードＺＤ1 と抵抗Ｒ3 〜Ｒ5 とコンデ
ンサＣ1 とにより、整流回路１３Ａの出力電圧の検出値
が設定値を超えたときに、発電出力短絡用スイッチ回路
にトリガ信号を与えて，該スイッチ回路を導通させる出
力短絡用スイッチトリガ回路が構成されている。

【００６３】上記出力電圧検出回路と、発電機出力短絡
用スイッチ回路と、出力短絡用スイッチトリガ回路とに
より、バッテリ充電回路の出力電圧を設定値以下に制限
するように制御するレギュレータ１３Ｂが構成されてい
る。

【００６４】図２に示したバッテリ充電回路１３におい
ては、バッテリ充電コイル１１が出力する交流電圧が整
流回路１３Ａにより整流されてバッテリ２０の両端に印
加される。バッテリ２０の端子電圧が設定値を超える
と、ツェナーダイオードＺＤ1が導通してサイリスタＴh
1及びＴh2にトリガ信号を与えるため、サイリスタＴh1
及びＴh2の内、アノードカソード間に順方向の電圧が印
加されている方のサイリスタが導通して、コイル１１−
サイリスタＴh1−ダイオードＤ4 −コイル１１の経路、
またはコイル１１−サイリスタＴh2−ダイオードＤ3 −
コイル１１の経路で、バッテリ充電コイル１１の出力を
短絡する。これによりバッテリ充電コイル１１の出力電
圧が低下させられ、バッテリ接続用出力端子間に出力さ
れる電圧が設定値以下に制限される。バッテリ充電回路
１３のレギュレータの設定値は、バッテリ２０の最大電
圧ＶBmaxに等しく設定される。

【００６５】図３に示したポンプ駆動回路１４は、ダイ
オードＤ1 ´〜Ｄ4 ´からなる整流回路１４Ａと、サイ
リスタＴh1及びＴh2からなる発電機出力短絡用スイッチ
回路と抵抗Ｒ1 ´及びＲ2 ´からなる出力電圧検出回路
とツェナーダイオードＺＤ1´、抵抗Ｒ3 ´〜Ｒ5 ´及
びコンデンサＣ1 ´からなる出力短絡用スイッチトリガ
回路とにより構成されたレギュレータ１４Ｂとにより、
図３に示したバッテリ充電回路１３と全く同様に構成さ
れている。図３に示したポンプ駆動回路のレギュレータ
１４Ｂは、ポンプ駆動モータ２１ａに印加される出力電
圧をポンプ駆動モータの定格駆動電圧に等しい調整値Ｖ
p 以下に制限するように出力電圧を制御する。

【００６６】ウォータクラフト（内燃機関により駆動さ
れる船舶や、水上スキー、水上スクータ等水上を走行す
る乗物）等を駆動する内燃機関では、バッテリに電源ス
イッチを介することなく始動用電動機が接続される場合
がある。図４はこのような場合に適用される本発明の実
施形態を示したものである。この例では、内燃機関始動
用電動機４０を駆動する際に閉じられる機関始動用スイ
ッチとして、スタータリレー４１が設けられ、該スター
タリレー４１の接点４１ａの一端がバッテリ２０の正極
端子に接続されている。接点４１ａの他端は機関始動用
電動機４０の非接地側の電源入力端子に接続され、該電
動機の接地側の電源入力端子は接地されている。スター
タリレー４１の励磁コイル４１ｂの一端は接地され、該
励磁コイルの他端は、始動時に閉じられる手動操作スイ
ッチ４２を通してバッテリ２０の正極端子に接続されて
いる。この例では、電圧印加制御手段を構成するダイオ
ード１７のアノードがスタータリレー４１の接点４１ａ
を通してバッテリの正極端子に接続されている。その他
の点は図１に示した例と同様であり、バッテリに接続さ
れる燃料ポンプ及び始動用電動機以外の電装品負荷はそ
の図示が省略されている。

【００６７】図４に示した例において、スイッチ４２
は、手動により操作力が与えられているときにのみ閉じ
るモメンタリスイッチである。このスイッチ４２が閉じ
ている間スタータリレー４１の励磁コイル４１ｂが励磁
されるため、接点４１ａが閉じ、バッテリ２０から始動
用電動機４０に電圧が与えられる。これにより始動用電
動機４０が回転し、機関が始動させられる。機関が始動
した後手動操作スイッチ４２に加えていた力を開放する
と、スタータリレー４１の接点４１ａが開くため、始動
用電動機４０が停止させられる。

【００６８】図４に示した例では、機関の始動時にスタ
ータリレー４１の接点４１ａが閉じている間のみバッテ
リ２０の端子電圧がダイオード１７を通してポンプ駆動
回路の出力端子間に印加され、バッテリ２０の端子電圧
によりポンプモータ２１ａに電圧が与えられる。機関が
始動した後は、接点４１ａが開かれるため、バッテリ２
０の端子電圧がポンプ駆動回路１４の出力端子間に印加
されることはない。そのため、この例では、ポンプ駆動
回路のレギュレータの調整値をバッテリ２０の端子電圧
の最大値ＶBmax以上に設定する必要はなく、燃料ポンプ
から機関の最大燃料要求量に所定の余剰量を加えた所望
の吐出量を得るのに都合がよい値（できるだけ小形で消
費電力が少ないポンプモータで所望の吐出量を得るのに
都合がよい値）にレギュレータの調整値を定めることが
できる。

【００６９】上記の例のように、ポンプ駆動回路１４の
出力電圧がバッテリの端子電圧よりも高くなったときに
不導通状態になり、ポンプ駆動回路１４の出力電圧がバ
ッテリの端子電圧よりも低くなったときに導通状態にな
る電圧印加制御手段としてダイオード１７を用いると構
成を簡単にすることができる。

【００７０】しかしながら、本発明は、上記の例のよう
に電圧印加制御手段としてダイオード１７を用いる場合
に限られるものではなく、例えば、ポンプ駆動回路の出
力端子間の電圧がバッテリの端子電圧よりも低いときに
オン状態になってバッテリの電圧をポンプ駆動回路の出
力端子間に印加し、ポンプ駆動回路の出力端子間の電圧
がバッテリの端子電圧よりも高くなったときにオフ状態
になってバッテリをポンプ駆動回路の出力端子から切り
離すスイッチ回路により、上記電圧印加制御手段を構成
することもできる。この場合に用いるスイッチ回路は、
半導体を用いたスイッチ回路でもよく、リレーでもよ
い。

【００７１】電圧印加制御手段を構成するスイッチ回路
は、例えば、バッテリ接続用出力端子間の電圧を検出す
るバッテリ電圧検出回路と、ポンプ接続用出力端子間の
電圧を検出するポンプ駆動電圧検出回路と、バッテリ電
圧検出回路の検出出力とポンプ駆動電圧検出回路の検出
出力とを比較して量検出出力の大小関係に応じて出力が
異なる状態をとる比較回路と、ポンプ駆動電圧検出回路
の検出出力がバッテリ電圧検出回路の検出出力よりも高
いときにオフ状態になり、ポンプ駆動電圧検出回路の検
出出力がバッテリ電圧検出回路の検出出力よりも低いと
きにオフ状態になるように上記比較回路の出力によりオ
ンオフ制御されるスイッチ素子とにより構成できる。

【００７２】また図５に示すように、バッテリ２０の正
極端子にスイッチ２２を通してアノードが接続され、ポ
ンプ駆動モータ２１ａの正極側電源入力端子にカソード
が接続されたサイリスタ４３と、サイリスタ４３のアノ
ードゲート間に接続された抵抗４４とにより上記電圧印
加制御手段を構成することもできる。

【００７３】図６は本発明の更に他の実施形態を示した
ものである。この例では、ポンプ駆動モータ２１ａの負
極側電源入力端子と接地間にポンプ駆動用スイッチ５０
が接続され、ポンプ駆動コイル１２の出力電圧を検出し
てスイッチ５０のオンオフを制御するスイッチ制御回路
５１が設けられている。図示のポンプ駆動スイッチ５０
は、ソースが接地され、ドレインがポンプ駆動モータ２
１ａの負極側電源入力端子に接続されたＭＯＳＦＥＴか
らなっている。またスイッチ制御回路５１は、ポンプ駆
動コイル１２の一端にアノードが接続されたダイオード
Ｄ5 と、該ダイオードのカソードとＭＯＳＦＥＴのゲー
トとの間に接続された抵抗Ｒ6 と、ＭＯＳＦＥＴのゲー
トソース間に並列に接続された抵抗Ｒ7 及びコンデンサ
Ｃ2 と、ＭＯＳＦＥＴのゲートソース間にアノードを接
地側に向けた状態で接続されたツェナーダイオードＺＤ
2 とにより構成されている。この例では、ポンプ駆動回
路１４が図３に示したように構成されているものとし、
該ポンプ駆動回路のレギュレータの調整値はバッテリ２
０の端子電圧の最大値よりも高く設定されているものと
する。また図６の例では、電源スイッチが省略されてダ
イオード１７のアノードがバッテリ２０の正極端子に直
結されている。この例では、内燃機関を点火する点火回
路として、磁石発電機１０内に設けられたエキサイタコ
イルを電源として動作する周知のコンデンサ放電式の回
路が用いられているものとする。

【００７４】図６に示した例においては、機関の始動操
作が行われてポンプ駆動コイル１２が電圧を誘起する
と、ポンプ駆動コイル１２からダイオードＤ5 と抵抗Ｒ
6 とを通してポンプ駆動スイッチ５０を構成するＭＯＳ
ＦＥＴのゲートに駆動信号が与えられるため、該ＭＯＳ
ＦＥＴが導通し、バッテリ２０からダイオード１７とポ
ンプ駆動モータ２１ａとＭＯＳＦＥＴとを通して電流が
流れる。これにより燃料ポンプが駆動されてインジェク
タに燃料が与えられる。また磁石発電機１０内に設けら
れた図示しないエキサイタコイルに誘起する電圧により
点火回路（図示せず。）が駆動されて点火動作を行うた
め、機関が始動する。機関が始動した後のポンプ駆動装
置の動作は図１の例と同様である。内燃機関が停止させ
られると、ポンプ駆動コイル１２が電圧の発生を停止す
るため、ポンプ駆動スイッチ５０を構成するＭＯＳＦＥ
Ｔが遮断状態になり、ポンプ駆動モータ２１ａへの通電
を停止する。従って、機関の停止中に燃料ポンプに駆動
電流が与えられることはない。この図６に示したポンプ
駆動装置は、ウォータクラフト等のように、電源スイッ
チを設けることなく、磁石発電機を負荷に直結して、ロ
ープスタート等により機関を始動させる構成をとる場合
に好適である。

【００７５】図６に示した例において、コンデンサＣ2
及びツェナーダイオードＺＤ2 は、内燃機関の運転中Ｍ
ＯＳＦＥＴのゲートソース間電圧を一定に保って、ＭＯ
ＳＦＥＴを確実にオン状態に保持するために設けられて
いる。

【００７６】図７は、本発明の更に他の実施形態を示し
たもので、この例では、図１に示したダイオード１７に
代えて、スイッチ回路６０がバッテリ２０の正極端子と
ポンプ駆動モータ２１ａの正極側電源入力端子との間に
設けられるとともに、ポンプ駆動コイル１２の出力を検
出してスイッチ回路６０のオンオフを制御するスイッチ
制御回路６１が設けられている。図示のスイッチ回路６
０は、コレクタがバッテリの正極端子に接続されたＮＰ
ＮトランジスタＴr1と、該トランジスタのエミッタにア
ノードが接続され、カソードがポンプ駆動モータ２１ａ
の正極側電源入力端子に接続されたダイオードＤ6 とに
より構成されている。スイッチ制御回路６１は、ポンプ
駆動コイル１２が電圧を誘起したときにトランジスタＴ
Ｒ1 にベース電流を与える回路により構成することがで
きる。

【００７７】図７に示した例では、バッテリ２０の端子
電圧がポンプ駆動回路１４の出力電圧よりも高く、かつ
ポンプ駆動コイル１２が電圧を誘起しているときにのみ
トランジスタＴＲ1 が導通してバッテリ２０からポンプ
駆動モータ２１ａに駆動電流を流す。ポンプ駆動回路１
４の出力電圧がバッテリ２０の端子電圧よりも高いとき
には、トランジスタＴＲ1 のコレクタエミッタ間及びダ
イオードＤ6 が逆バイアスされるため、スイッチ回路６
０がオフ状態になる。ダイオードＤ6 はトランジスタＴ
Ｒ1 のコレクタエミッタ間に過大な逆電圧が印加されて
トランジスタが破損するのを防ぐために設けられてい
る。

【００７８】図７に示した例では、機関の始動操作が行
われてポンプ駆動コイル１２が電圧を誘起したときにト
ランジスタＴＲ1 が導通するため、バッテリ２０から該
トランジスタＴＲ1 とダイオードＤ6 とを通してポンプ
駆動モータ２１ａに電流が流れ、燃料ポンプが駆動され
る。機関が始動した後、ポンプ駆動回路１４の出力電圧
がバッテリ２０の端子電圧よりも高くなると、トランジ
スタＴＲ1 が遮断状態になるため、バッテリ２０がポン
プ駆動モータ２１ａから切り離される。

【００７９】機関が停止させられると、ポンプ駆動コイ
ル１２が電圧の出力を停止するため、スイッチ回路６０
のトランジスタにベース電流が与えられなくなる。従っ
て機関が停止しているときにバッテリ２０側からポンプ
駆動モータ２１ａに駆動電流が与えられることはない。

【００８０】図７に示した燃料ポンプ駆動装置も、電源
スイッチが設けられることなく、磁石発電機が負荷に直
結される形式の機関に好適なものである。

【００８１】上記の各例では、燃料ポンプとして、ポン
プ駆動モータ２１ａと該モータにより駆動されるポンプ
機構２１ｂとからなるものを用いたが、電磁石により駆
動される電磁式の燃料ポンプを用いる場合にも本発明を
適用することができる。

【００８２】以上、本発明の好ましい実施の形態を説明
したが、本明細書に開示した発明の主な態様を挙げると
下記の通りである。

【００８３】（１） 内燃機関により駆動される磁石発
電機内に設けられたバッテリ充電コイル及びポンプ駆動
コイルと、前記バッテリ充電コイルの出力でバッテリ充
電回路を通して充電されるバッテリと、前記ポンプ駆動
コイルの出力電圧を整流する整流回路と該整流回路の出
力電圧を調整値以下に制限するレギュレータとを有して
調整値以下に制限された直流電圧を内燃機関用燃料噴射
装置の燃料ポンプに供給するポンプ駆動回路と、前記バ
ッテリの正極端子に機関の運転中閉じられるスイッチ手
段を通してアノードが接続され、前記燃料ポンプの正極
側電源入力端子にカソードが接続されたダイオードとを
具備し、前記ポンプ駆動回路のレギュレータの調整値
は、前記バッテリの端子電圧の最大値よりも高く設定さ
れていることを特徴とする内燃機関用燃料噴射装置の燃
料ポンプ駆動装置。

【００８４】（２） 内燃機関により駆動される磁石発
電機内に設けられたバッテリ充電コイル及びポンプ駆動
コイルと、前記バッテリ充電コイルの出力でバッテリ充
電回路を通して充電されるバッテリと、前記ポンプ駆動
コイルの出力電圧を整流する整流回路と該整流回路の出
力電圧を調整値以下に制限するレギュレータとを有して
調整値以下に制限された直流電圧を内燃機関用燃料噴射
装置の燃料ポンプの電源端子に与えるポンプ駆動回路
と、前記バッテリの正極端子に機関の始動時にのみ閉じ
られるスイッチ手段を通してアノードが接続され、前記
燃料ポンプの正極側電源入力端子にカソードが接続され
たダイオードとを具備したことを特徴とする内燃機関用
燃料噴射装置の燃料ポンプ駆動装置。

【００８５】（３） 前記ポンプ駆動コイルは、内燃機
関がアイドリング回転数以上の回転数で回転していると
きに前記ポンプ駆動回路のレギュレータの調整値以上の
電圧を出力するように構成されていることを特徴とする
上記（１）項または（２）項に記載の内燃機関用燃料噴
射装置の燃料ポンプ駆動装置。

【００８６】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、ポンプ
駆動回路の出力電圧がバッテリの端子電圧よりも高いと
きに不導通状態になり、ポンプ駆動回路の出力電圧がバ
ッテリの端子電圧よりも低いときに導通状態になる電圧
印加制御手段を設けて、バッテリの端子電圧を該電圧印
加制御手段を通してポンプ駆動回路の出力端子間に印加
するようにしたので、機関の始動時にはバッテリから燃
料ポンプに駆動電流を供給して機関の始動を確実に行わ
せることができ、内燃機関の運転中はバッテリの端子電
圧の如何に係わりなく、ポンプ駆動回路の出力電圧を燃
料ポンプに印加して燃料ポンプを駆動することができ
る。従って、燃料ポンプは、バッテリの最大電圧以上の
電圧が印加されたときに内燃機関の最大燃料要求量以上
の燃料を吐出するように設計すればよく、従来のよう
に、バッテリの電圧が最小値にあるときに内燃機関の最
大燃料要求量以上の燃料を吐出するように設計する必要
がないため、燃料ポンプでの電力消費量が過大になるの
を防ぐことができる。

【００８７】また本発明によれば、燃料ポンプを、バッ
テリの状態により左右されないポンプ駆動回路の出力電
圧により駆動できるため、バッテリの負荷が軽くなっ
て、その端子電圧が上昇した場合に燃料ポンプの吐出量
が過剰になるのを防いで、機関の各燃料要求量に対して
プレッシャレギュレータの制御圧力を一定に保つことが
でき、内燃機関への燃料供給量の制御を高精度で行わせ
ることができる。

【００８８】更に本発明において、バッテリの端子電圧
を、電圧印加制御手段と内燃機関の始動操作時のみ閉じ
られるスイッチとを通して、ポンプ駆動回路の出力端子
間に印加するように構成した場合には、内燃機関の始動
操作時にのみバッテリの端子電圧が燃料ポンプに印加さ
れ、一旦内燃機関が始動した後はポンプ駆動回路から燃
料ポンプに電圧が供給されるため、機関の運転中は、そ
の回転速度の如何に係わりなく、燃料ポンプがバッテリ
の電圧変動の影響を受けるのを防ぐことができる。従っ
てこの場合には、ポンプ駆動回路のレギュレータの調整
値をバッテリの出力電圧の最大値以上に設定する必要が
なく、バッテリ電圧と無関係に燃料ポンプの定格駆動電
圧を適値に設定することができる利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わる燃料ポンプ駆動装置の構成例を
示した回路図である。

【図２】図１の燃料ポンプ駆動装置で用いるバッテリ充
電回路の構成例を示した回路図である。

【図３】図１の燃料ポンプ駆動装置で用いるポンプ駆動
回路の構成例を示した回路図である。

【図４】本発明に係わる燃料ポンプ駆動装置の他の構成
例を示した回路図である。

【図５】本発明に係わる燃料ポンプ駆動装置の更に他の
構成例を示した回路図である。

【図６】本発明に係わる燃料ポンプ駆動装置の更に他の
構成例を示した回路図である。

【図７】本発明に係わる燃料ポンプ駆動装置の更に他の
構成例を示した回路図である。

【図８】本発明で用いるのに適した発電機の特性とポン
プ駆動モータの負荷曲線とを示した線図である。

【図９】本発明で用いるのに適した燃料ポンプの特性例
を示した線図である。

【図１０】従来の装置を用いる場合の燃料ポンプの特性
を示した線図である。

【図１１】本発明の装置を用い場合と従来の装置を用い
た場合とについて、燃料ポンプの消費電力を比較して示
した線図である。

【図１２】プレッシャレギュレータの制御特性の一例を
示した線図である。

【図１３】従来の装置の構成を示した回路図である。

【符号の説明】

１０ 磁石発電機 １１ バッテリ充電コイル １２ ポンプ駆動コイル １３ バッテリ充電回路 １４ ポンプ駆動回路 １７ ダイオード（電圧印加制御手段） ２０ バッテリ ２１ａ ポンプ駆動モータ ２２ 電源スイッチ ４０ 始動用電動機 ４１ スタータリレー ４３ サイリスタ ４４ 抵抗 ５０ ポンプ駆動スイッチ ５１ スイッチ制御回路 ６０ スイッチ回路 ６１ スイッチ制御回路

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内燃機関により駆動される磁石発電機内
   に設けられたバッテリ充電コイル及びポンプ駆動コイル
   と、 前記バッテリ充電コイルの出力でバッテリ充電回路を通
   して充電されるバッテリと、 前記ポンプ駆動コイルの出力電圧を整流する整流回路と
   該整流回路の出力電圧を調整値以下に制限するレギュレ
   ータとを有して調整値以下に制限された直流電圧を内燃
   機関用燃料噴射装置の燃料ポンプの電源端子に与えるポ
   ンプ駆動回路と、 前記ポンプ駆動回路の出力電圧が前記バッテリの端子電
   圧よりも高いときに不導通状態になり、前記ポンプ駆動
   回路の出力電圧が前記バッテリの端子電圧よりも低いと
   きに導通状態になる電圧印加制御手段を有して、前記バ
   ッテリの端子電圧を前記電圧印加制御手段を通して前記
   燃料ポンプの電源端子に与えるバッテリ電圧供給回路と
   を具備し、 前記ポンプ駆動回路のレギュレータの調整値は、前記バ
   ッテリの端子電圧の最大値よりも高く設定されているこ
   とを特徴とする内燃機関用燃料噴射装置の燃料ポンプ駆
   動装置。
2. 【請求項２】 内燃機関により駆動される磁石発電機内
   に設けられたバッテリ充電コイル及びポンプ駆動コイル
   と、 前記バッテリ充電コイルの出力でバッテリ充電回路を通
   して充電されるバッテリと、 前記ポンプ駆動コイルの出力電圧を整流する整流回路と
   該整流回路の出力電圧を調整値以下に制限するレギュレ
   ータとを有して調整値以下に制限された直流電圧を内燃
   機関用燃料噴射装置の燃料ポンプの電源端子に与えるポ
   ンプ駆動回路と、 前記ポンプ駆動回路の出力電圧が前記バッテリの端子電
   圧よりも高いときに不導通状態になり、前記ポンプ駆動
   回路の出力電圧が前記バッテリの端子電圧よりも低いと
   きに導通状態になる電圧印加制御手段を有して、前記バ
   ッテリの端子電圧を前記電圧印加制御手段と内燃機関の
   運転中閉じられるスイッチ手段とを通して前記燃料ポン
   プの電源端子に与えるバッテリ電圧供給回路とを具備
   し、 前記ポンプ駆動回路のレギュレータの調整値は、前記バ
   ッテリの端子電圧の最大値よりも高く設定されているこ
   とを特徴とする内燃機関用燃料噴射装置の燃料ポンプ駆
   動装置。
3. 【請求項３】 内燃機関により駆動される磁石発電機内
   に設けられたバッテリ充電コイル及びポンプ駆動コイル
   と、 前記バッテリ充電コイルの出力でバッテリ充電回路を通
   して充電されるバッテリと、 前記ポンプ駆動コイルの出力電圧を整流する整流回路と
   該整流回路の出力電圧を調整値以下に制限するレギュレ
   ータとを有して調整値以下に制限された直流電圧を内燃
   機関用燃料噴射装置の燃料ポンプの電源端子に与えるポ
   ンプ駆動回路と、 前記ポンプ駆動回路の出力電圧が前記バッテリの端子電
   圧よりも高いときに不導通状態になり、前記ポンプ駆動
   回路の出力電圧が前記バッテリの端子電圧よりも低いと
   きに導通状態になる電圧印加制御手段を有して、前記バ
   ッテリの端子電圧を前記電圧印加制御手段と内燃機関の
   始動時にのみ閉じられるスイッチとを通して前記燃料ポ
   ンプの電源端子に与えるバッテリ電圧供給回路とを具備
   したことを特徴とする内燃機関用燃料噴射装置の燃料ポ
   ンプ駆動装置。
4. 【請求項４】 前記ポンプ駆動コイルは、内燃機関がア
   イドリング回転数以上の回転数で回転しているときに前
   記ポンプ駆動回路のレギュレータの調整値以上の電圧を
   出力するように構成されていることを特徴とする請求項
   １，２または３のいずれかに記載の内燃機関用燃料噴射
   装置の燃料ポンプ駆動装置。