JPH02163454A - 燃料噴射装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野１ 本発明は、例えば自動車のエンジン等に燃料タンク内の
燃料を供給するのに好適に用いられる燃料噴射装置に関
し、特に、メインタンクとサブタンクとからなる燃料タ
ンクを備えた形式の燃料噴射装置に関する。

［従来の技術〕 一般に、自動車用の燃料タンクには、車体構造上の制約
やタンク容量増大の要請等からメインタンクとサブタン
クとに分けられたものがある。

そこで、第５図にこの種の燃料タンクを備久た従来技術
の燃料噴射装置を示す。

図において、１は燃料Ａを収容する燃料タンクで、該燃
料タンク１はメインタンク部２とサブタンク部３とから
なる枝状に形成され、底部の口状部ＩＡがリアアクスル
ハウジング４を跨いでメインタンク部２とサブタンク部
３とが左右に位置するように配置されている。そして、
燃料タンク１の上側に給油口５、燃料ポンプ挿入口６が
形成されている。

７は前記メインタンク部２側に位置して燃料タンク１内
に設けられ、後述の燃料噴射弁１３に燃料Ａを圧送する
燃料ポンプで、該燃料ポンプ７はケーシング内にポンプ
部とモータ部を有するポンプ本体７Ａと、該ポンプ本体
７Ａの吸込ロアＢに接続されたフィルタ７Ｃと、ポンプ
本体７Ａに設けられ、内部に残圧保持用のチエツクバル
ブを備えた吐出ロアＤとから大略構成され、ブラケット
８を介して燃料ポンプ挿入口６に設けた蓋体９に支持さ
れている。

ｌＯは一端側が前記燃料ポンプ７の吐出ロアＤに接続さ
れ、途中に燃料フィルタ１１が介装された供給配管で、
該供給配管１０の他端側には圧力レギュレータ１２が接
続されている。１３゜１３、・・・は図示しないエンジ
ンの気筒数に対応した数だけ設けられた燃料噴射弁で、
該燃料噴射弁１３．１３．・・・は前記供給配管１０の
うちの燃料フィルタ１１と圧力レギュレータ１２との間
に接続されている。前記圧力レギュレータ１２には、図
示しないスロットルバルブの開閉によりインティクマニ
ホールド１４内に生じる負圧の大きさの違いを制御圧と
して導入する制御圧導入配管１５が接続されている。そ
して、圧力レギュレータ１２に導入配管１５を介して制
御圧を導入することにより、燃料ポンプ７から供給され
る燃料圧力（燃圧）に基づいて、後述するリターン配管
１６を介して燃料タンクＩに戻させるリターン流量を制
御し、各燃料噴射弁１３に供給する燃圧を所定の設定圧
力に制御するようになっている。

１６は燃料ポンプ７から供給される燃料Ａの余剰油を燃
料タンクｌ側に戻すためのリターン配管で、該リターン
配管１６の一端側は前記圧力レギュレータ１２に接続さ
れ、他端側は燃料タンク１内のメインタンク部２側に伸
長している。

１７は燃料タンク１のサブタンク部３内に貯えられた燃
料Ａを吸引してメインタンク部２側に流入させるため、
該メインタンク部２側に位置して前記リターン配管１６
の先端側に設けられたエゼクタとしての燃料吸引ポンプ
で５該燃料吸引ポンプ１７には吸引管１８の基端側か接
続され、該吸引管１８の先端側１８Ａの吸込口（フィル
タ）はサブタンク部３内底部に配設されている。そして
、前記燃料吸引ポンプ１７は圧力レギュレータ１２から
リターン配管１６を介して還流されてくる燃料Ａが燃料
吸引ポンプ１７内を通過してメインタンク部２内へ流出
するときに、燃料吸引ポンプ１７内で発生する負圧によ
って吸引管１８を介してサブタンク部３内の燃料Ａを吸
引するように構成されている。

従来技術は上述の如く構成されるが、次にその作動につ
いて説明する。

燃料ポンプ７を駆動し、燃料タンク１内の燃料Ａを供給
配管１０を介して燃料噴射弁１３゜１３、・・・に供給
する。この時、圧力レギュレータ１２はインティクマニ
ホールド１４からの負圧を制御圧として導入し、燃料ポ
ンプ７がら供給される燃圧を制御することにより、燃料
噴射弁１３゜１３、・・・に供給する燃料Ａの圧力を所
定の設定圧力に制御卸している。

かくして、燃料ポンプ７によって燃料噴射弁１３．１３
．・・・に供給された燃料Ａの一部は該燃料噴射弁１３
，１３．・・・を介してエンジンに噴射され、残余の余
剰油は圧力レギュレータ１２からリターン配管１６を介
して燃料タンク１内に戻される。

また、リターン配管１６の先端側に設けられた燃料吸引
ポンプ１７は、リターン配管１６からの余剰油が該ポン
プ１７内をリターン流となって通過するときにその内部
に負圧を発生させ、この負圧によって吸引管１８を介し
てサブタンク部３内の燃料Ａを吸引し、余剰油と共にメ
インタンク部２側に順次送り込んでいる。

〔考案が解決しようとする課題〕

ところで、燃料タンク１内の燃料液面が口状部ＩＡより
も上方に位置しているときは燃料吸引ポンプ１７を作動
させる必要はない。また、サブタンク部３内の燃料Ａが
ほぼ空の状態になっているときは、吸引管１８を介して
空気が侵入し、燃料吸引ポンプ１７内で、液体に気体が
混入することで生じる“ジュージュー”という異音が発
生するため、燃料吸引ポンプ１７を作動させないほうが
よい。さらに、燃料Ａの温度が高い状態でエンジンをス
タートさせる時あるいはリスタートさせる、いわゆるホ
ットリスタート時には、リターン配管１６内でベーパが
発生したすく、該ベーパが発生した場合燃料吸引ポンプ
１７内で異音が発生するため、燃料吸引ポンプ１７を作
動させないほうがよい。

ところが、上述した従来技術では、リターン配管１６を
介してメインタンク部２内へ還流される余剰油は、サブ
タンク部３内の燃料液面高さ、燃温等に無関係に、常に
燃料吸引ポンプ１７へ送られて該ポンプ１７を作動させ
ているため、上記各状態においても常に作動しており、
燃料吸引ポンプ１７内で異音が発生するという問題点が
ある。

本発明は上述した従来技術の問題点に鑑みなされたもの
で、異音が発生しやすい状態のときには選択的に燃料吸
引ポンプの作動を停止させ、異音の発生を確実に防止す
ることができるようにした燃料噴射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〕

上述した課題を解決するために、本考案が採用する構成
の特徴は、リターン配管の途中に介装され、流入側を前
記燃料吸引ポンプ側に連通させる一方の切換位置と前記
流入側を前記メインタンク側に直接連通させる他方の切
換位置とを有する電磁弁と、前記サブタンク内に設けら
れ該サブタンク内の液面の高さを検出する液面センサと
、前記燃料タンクに蓄えられた燃料の温度を検出する燃
温センサと、前記液面センサと燃温センサからの信号に
より前記サブタンク内が低液面状態で燃温が所定温度以
下のときには前記電磁弁を一方の切換位置とし、前記サ
ブタンク内が低液面状態であっても燃温か所定温度以上
のときにはエンジン始動後一定時間だけ前記電磁弁を他
方の切換位置とする電磁弁制御装置とを備えたことにあ
る。

【作用Ｊ 上記構成により、電磁弁制御装置が液面センサと燃温セ
ンサからの検出信号により、電磁弁を制御して以下の状
態のときに、リターン配管をメインタンク側に直接的に
連通させ、あるいは燃料吸引ポンプ側へ連通させる。

燃料タンク内の燃料の液面が高く、燃料がメインタンク
とサブタンクとに分離していないときは燃料吸引ポンプ
を作動させる必要はな（、液面センサがこれを検出し、
その検出信号により電磁弁制御装置が電磁弁を切り替え
てリターン配管からの余剰油をメインタンク側へ直接流
出させる。

また、サブタンク内の燃料がほぼ空の状態になっでいる
ときは、燃料吸引ポンプがサブタンク側から空気を吸引
して異音が発生するため、液面センサがこれを検出し、
その検出信号により電磁弁制御装置が電磁弁を切り替え
てリターン配管からの戻り油をメインタンク側へ直接流
出させる。

さらに、液面が低（、燃料がメインタンクとサブタンク
とに分離しているがサブタンク内に燃料が残存している
状態で、かつエンジンスタート時あるいはりスタート時
に燃料の温度が高い、いわゆるホットリスタート時は、
リターン配管内でベーパが発生し、燃料吸引ポンプで異
音が発生しやすくなるため、液面センサおよび燃温セン
サがこれらを検出し、それらの検出信号により電磁弁制
御装置が電磁弁を切り替え、エンジンスタート後あるい
はりスタート後一定時間だけリターン配管からの余剰油
をメインタンク側に直接流出させる。

これにより、燃料吸引ポンプが上記各状態に応じてその
作動を停止され、異音の発生を確実に防止することがで
きるようになる。

〔実施例Ｊ 以下、本考案の実施例を第１図ないし第４図に基づいて
説明する。なお、本実施例では前述した従来技術と同一
の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する
ものとする。

図中、２１は燃料タンクｌ内に位置して、リターン配管
１６の途中に設けられた電磁弁を示し、該電磁弁２１は
例えば３ボ一ト２位置の電磁式切換弁によって構成され
ている。ここで、前記電磁弁２１は、その流入ボート２
ＬＡがリターン配管１６に連通され、一方の切換位置の
流出ボート２１Ｂが前記燃料吸引ポンプ１７側に連通さ
れ、他方の切換位置の流出ボート２１Ｇがメインタンク
部２の下方まで延設されたバイパス配管２２に接続され
ている。そして、後述する電磁弁制御装置２５により電
磁弁２１を一方の切換位置とすることにより流入ボート
２１Ａを一方の流出ボート２１Ｂと連通させ、他方の切
換位置とすることにより流入ボート２１Ａを他方の流出
ボート２１Ｃと連通させるように制御するようになって
いる。

２３は燃料タンク１のサブタンク部３側に位置する液面
検出器としての液面センサを示し、該センサ２３はフロ
ート式の燃料ゲージ等によって構成され、燃料Ａの液面
上に浮かぶフロート２３Ａの変位をアーム２３Ｂの回動
角（揺動角）として取出し、サブタンク部３側の燃料残
量としての液位な表わす検出信号Ｈな電磁弁制御装置２
５へと出力するようになっている。

２４は例えば供給配管１０の途中に設けられ燃料タンク
１内に蓄えられた燃料Ａの温度を検出する燃温センサを
示し、該燃温センサ２４は、燃料タンク１内から燃料ポ
ンプ７により供給配管１０を介して圧力レギュレータ１
２側へ送出される燃料Ａの温度を検出するようになって
いる。

さらに、２５は電磁弁制御装置を示し、該電磁弁制御装
置２５の入力側には液面センサ２３゜燃温センサ２４右
よびエンジンスイッチ２６が接続され、出力側には電磁
弁２１が接続されている。

そして、電磁弁制御装置２５はマイクロコンビ二一夕等
からなり、入出力制御回路と、例えばＣＰＵ、ＭＰＵ等
からなる処理回路と、例えばＲＯＭ、ＲＡＭ等からなる
記憶回路とを含んで構成されている。記憶回路には、第
３図に示す記憶エリア２７、第４図に示す制御プログラ
ムおよび時間をカウントするソフトタイマ（図示せず）
等が格納されている。そして、前記記憶回路の記憶エリ
ア２７には、液面位置判定処理動作を行なうための上限
の設定位置である燃料タンクｌの口状部ＩＡの高さに設
定された上限設定位置α用の記憶エリア２７．と、液面
位置判定処理動作を行なうための下限の設定位置である
サブタンク部３の底部から吸引管１８の先端側１８Ａ分
だけ高くした位置に設定された下限設定位置β用の記憶
エリア２７□と、燃料温度判定処理動作を行なうため予
め所定の温度（５０℃）に設定された設定温度ｔｏ用の
記憶エリア２７．と、時間判定処理動作を行なうため予
め所定の時間（３分）に設定された設定時間Ｓ０用の記
憶エリア２７４とが格納されている。

本実施例による燃料噴射装置は上述の如き構成を有する
もので、次に電磁弁制御装置２５の処理動作について第
４図のプログラムを参照して説明する。

まず、エンジンスイッチ２６のＯＮ作動により処理をス
タートさせて、ステップｌで電磁弁制御装置２５のソフ
トタイマが時間のカウントを開始するとともに、ステッ
プ２で液面センサ２３からの検出信号Ｈを読込み、ステ
ップ３に移って検出信号Ｈの値が上限設定位置である液
位αよりも高いか否かを判定する。いま、ステップ３で
ｒＮＯＪと判定したときには燃料タンクｌ内の液位Ｈが
口状部ＩＡ以下に下がって燃料Ａがメインタンク部２と
サブタンク部３とに分離した状態を示すもので、ステッ
プ４に移って検出信号Ｈの値が液位β以下か否かを判定
する。そして、ステップ４で「ＮＯ」と判定した場合に
はサブタンクＩＢ内の燃料Ａの液位Ｈがαより低（β以
上であることを示すもので、ステップ５に移って燃温セ
ンサ２４からの検出信号ｔを読み込む。そして、ステッ
プ６に移って検出信号ｔの値が設定温度ｔＯ（５０℃）
以上か否かを判定し、「ＮＯ」と判定したときにはステ
ップ７に移って電磁弁２１を燃料吸引ポンプ１７側へ切
り換える。これにより、リターン配管１６からの余剰油
は電磁弁２１を介して燃料吸引ポンプ１７へ流通され、
サブタンク部３内の燃料Ａを吸引管１８を介してメイン
タンク部２側へ吸引する。

一方、ステップ３でｒＹＥＳＪと判定したときは、燃料
タンクｌ内の燃料Ａの液面が口状部ＩＡより高い状態に
あり燃料吸引ポンプ１７を作動させる必要がないことを
示しており、ステップ８に移って電磁弁２１をバイパス
配管２２側へ切り換える。これにより、リターン配管１
６からの余剰油は電磁弁２１を介してバイパス配管２２
へ流通されて燃料吸引ポンプ１７の作動が停止される。

また、ステップ４でｒＹＥＳＪと判定したときは、サブ
タンク部３内の燃料Ａの残量が少なく、燃料吸引ポンプ
１７を作動させると空気も一緒に吸引して異音を生じる
おそれがある状態を示しており、ステップ８に移って電
磁弁２１をバイパス配管２２側へ切り換える。これによ
り、リターン配管１６からの余剰油は電磁弁２１を介し
てバイパス配管２２へ通されて燃料吸引ポンプ１７の作
動が停止される。

さらに、ステップ６でｒＹＥＳＪと判定したときは、燃
料Ａの温度が５０℃以上になってリターン配管１６にベ
ーパが多量に発生するおそれがある状態を示すもので、
ステップ９へ移って、ステップｌでカウントを開始した
ソフトタイマの経過時間Ｓが設定時間Ｓ０　（３分間）
を経過したか否かを判定し、ｒＹＥＳＪと判定したとき
はステップ７へ移り上述した制御を行なって燃料吸引ポ
ンプ１７を作動させる。また、ステップ９でｒＮＯＪと
判定したときはステップ８へ移り上述した制御を行なっ
て燃料吸引ポンプ１７を停止させる。

以上の制御をエンジンの始動時から運転停止時まで繰り
返す。

かくして本実施例では、燃料吸引ポンプ１７を作動させ
る必要がない状態および燃料吸引ポンプ１７に右いて異
音が発生しやすい状態、つまり、燃料タンク１内の燃料
Ａの液面が口状部ＩＡよりも上方に位置しているとき、
サブタンク部３内の燃料Ａがほぼ空の状態になっている
とき、あるいは燃料Ａの温度が高い状態でエンジンをス
タートまたはりスタートさせるときに、各センサ２３゜
２４およびエンジンスイッチ２６からの信号により電磁
弁制御装置２５が電磁弁２１を制御して燃料吸引ポンプ
１７を適宜作動あるいは作動停止させるため、燃料吸引
ポンプ１７での異音の発生を確実に防止することができ
るようになる。

また、燃料吸引ポンプ１７の使用時間を従来技術のもの
と比較して大幅に短縮でき、リターン配管１６からの余
剰油をバイパス配管２２を介して流出させることにより
、燃料ポンプ７にがかる負荷が増大して消費電力が太き
（なったりするのを防止でき、燃料ポンプ７の寿命を向
上させることができる。

なお、本実施例では燃温センサ２４を供給配管１０の途
中に設けたが、これに限らず、燃料タンクｌ内、燃料ポ
ンプ７内等に設けてもよい。

また、電磁弁２１の流出ボート２１Ｃにバイパス配管２
２を接続する機構としたが、該バイパス配管２２は必要
に応じて設ければよく、流出ボー）２１Ｃから燃料タン
ク１内に直接流出させてもよい。

さらに、電磁弁制御装置２５はマイクロコンピュータ等
によるソフト構成とせず、リレー回路等によるハード構
成としてもよい。

［発明の効果］ 以上詳述した通り、本発明によれば、リターン配管の途
中に介装された電磁弁と、サブタンク内に設けられた液
面センサと、燃料タンク内の燃料の温度を検出する燃温
センサと、液面センサと燃温センサからの信号により電
磁弁を制御する電磁弁制御装置とを備え、燃料吸引ポン
プを作動させる必要がない状態および燃料吸引ポンプに
おいて異音が発生しやすい状態のときに、各センサから
の信号により電磁弁制御装置が電磁弁を制御して燃料吸
引ポンプを作動停止させるようにしたので、燃料吸引ポ
ンプでの異音の発生を確実に防止することができ、また
、燃料ポンプに作用する負荷が小さくなるので、該燃料
ポンプの寿命を延ばすことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は本発明の実施例を示し、第１図は
燃料噴射装置の全体構成図、第２図は第１図中の電磁弁
、センサ、電磁弁制御装置等の回路構成を示すブロック
図、第３図は記憶回路内の記憶エリアの構成を示す説明
図、第４図は電磁弁制御装置の制御処理動作を示す流れ
図、第５図は従来技術の燃料噴射装置の全体構成図であ
る。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. メインタンク及びサブタンクからなる燃料タンクと、該
   燃料タンクのメインタンク側に設けられた燃料ポンプと
   、該燃料ポンプから吐出された燃料を噴射弁に供給する
   供給配管と、該供給配管の途中に介装され内部の燃圧を
   調整する圧力レギュレータと、該圧力レギュレータから
   の余剰油を前記燃料タンクのメインタンク側にリターン
   させるリターン配管と、該リターン配管の先端側に設け
   られ、前記余剰油のリターン流を利用して前記サブタン
   ク内の燃料をメインタンク側に吸引する燃料吸引ポンプ
   とからなる燃料噴射装置において、前記リターン配管の
   途中に介装され、流入側を前記燃料吸引ポンプ側に連通
   させる一方の切換位置と前記流入側を前記メインタンク
   へ直接連通させる他方の切換位置とを有する電磁弁と、
   前記サブタンク内に設けられ該サブタンク内の液面の高
   さを検出する液面センサと、前記燃料タンクに蓄えられ
   た燃料の温度を検出する燃温センサと、前記液面センサ
   と燃温センサからの信号により前記サブタンク内が低液
   面状態で燃温が所定温度以下のときには前記電磁弁を一
   方の切換位置とし、前記サブタンク内が低液面状態であ
   っても燃温が所定温度以上のときにはエンジン始動後一
   定時間だけ前記電磁弁を他方の切換位置とする電磁弁制
   御装置とを備えたことを特徴する燃料噴射装置。