JPH05256220A - 燃料ポンプを使用した燃料供給装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 燃料ポンプに固着が発生した場合は燃料の流
動を容易にしてデポジットを洗い流すことを可能とした
燃料ポンプを使用した燃料供給装置を提供する。 【構成】 燃料ポンプ１１と、燃料が吐出されている状
態を検出する手段１２と、吐出口近傍から分岐し燃料を
直接燃料タンクに戻すためのバイパス管に設置された電
磁弁１３と、燃料ポンプ１１を駆動する電動モータ１４
と、電流を測定する手段１５と、電流が所定のしきい値
以上でありかつ燃料が吐出されていないと判定された場
合に電磁弁１３に開指令をあたえる手段１６と、から構
成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電動モータで駆動される
燃料ポンプを使用する燃料供給装置に係わり、特にいわ
ゆるＦＦＶ（Flexible Fuel Vehicle ）で使用される燃
料ポンプを使用した燃料供給装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、自動車の燃料として純正のガソリ
ンに代えてアルコール混合ガソリンをしようする場合が
あり、これをＦＦＶ（Flexible Fuel Vehicle ）と呼ん
でいる。このＦＦＶに使用される混合ガソリン中のアル
コールは水との親和力が強く大気中の水分を吸収するた
め、燃料タンク、燃料供給管に錆が生じて燃料中にいわ
ゆるデポジットとして混在する。

【０００３】さらにアルコールはプラスチック等の高分
子材を溶融させやすいため、これら溶融された高分子材
もデポジットとなる。一方アルコール混合ガソリンは気
化しにくいため高圧燃料を直接吸気管に噴射する方式が
採用されることが一般的である。そして燃料を高圧に加
圧するために燃料ポンプが使用されるが、デポジットは
燃料ポンプの中に吸入され、インペラとケーシングとの
空隙に堆積してインペラの回転を妨げる場合がある。

【０００４】即ちインペラの回転が妨げられた状態で、
内燃機関を起動しても燃料が供給されないため起動がで
きないだけでなく、インペラ駆動用の電動モータに過大
電流が流れ過熱して電動モータを損傷することとなる。
上記問題点を解決するために、過電流を検出する手段お
よび過電流が検出された時に燃料ポンプを停止する手段
と警報を発生する手段の少なくとも一方を備える「燃料
ポンプの過熱防止装置」（特開昭６３−２３５６５８公
報参照）が提案されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記提案
にかかる燃料ポンプの過熱防止装置にあっては、燃料ポ
ンプがデポジットによって固着した場合に燃料ポンプを
停止しあるいは警報を発生するものの、それ以上の積極
的処理はなされない。従って燃料ポンプが固着した場合
には修理工場における修理が必要となる。

【０００６】本発明はかかる問題点に鑑みなされたもの
であって、燃料ポンプに固着が発生した場合は燃料の流
動を容易にしてデポジットを洗い流すことを可能とした
燃料ポンプを使用した燃料供給装置を提供することを目
的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】図１は本発明にかかる燃
料ポンプを使用した燃料供給装置の基本構成図であっ
て、燃料ポンプ１１と、燃料ポンプ１１から燃料が吐出
されている状態を検出する吐出状態検出手段１２と、燃
料ポンプ１１の吐出口に接続された内燃機関への燃料供
給管の燃料ポンプ１１の吐出口近傍から分岐し燃料を直
接燃料タンクに戻すためのバイパス管に設置された電磁
弁１３と、燃料ポンプ１１を駆動する電動モータ１４
と、電動モータ１４に供給される電流を測定する電流測
定手段１５と、電流測定手段１５で検出された電流が所
定のしきい値以上でありかつ吐出状態検出手段１２によ
って燃料が吐出されていないと判定された場合に電磁弁
１３に開指令をあたえる電磁弁制御手段１６と、から構
成される。

【０００８】

【作用】本発明によれば、燃料ポンプの固着が検出され
た場合は吐出口近傍に設置された電磁弁を開としポンプ
吐出圧を下げて燃料を流れ易くすることにより、ポンプ
内に堆積したデポジットが除去される。

【０００９】

【実施例】図２は、本発明にかかる燃料ポンプを使用し
た燃料供給装置の実施例の構成図であって、燃料ポンプ
と電動モータはポンプユニット２１として一体化されて
いる。ポンプユニット２１の吸入管は燃料タンク２１１
に差し込まれており、フィルタを通して吸入された燃料
がポンプユニット２１に供給される。

【００１０】吐出管２１２からはバイパス管２１４が分
岐され直接燃料タンク２１１に燃料を戻す。バイパス管
２１４には電磁弁２３が設置されていて、通常運転時は
閉弁状態とされ、ポンプユニット２１から吐出された燃
料は吐出管２１２および逆止弁２１３を通して内燃機関
に燃料を供給する。

【００１１】ポンプユニット２１には回転数検出用ピッ
クアップ２２が組み込まれており、ポンプが実際に回転
すればパルス信号が出力される。なおこの回転数検出用
ピックアップ２２は吐出状態検出手段１２として機能す
る。ポンプユニット２１に組み込まれた電動モータはス
イッチ２５１を介してバッテリ２５２に接続され、スイ
ッチ２５１がオンとされれば電動モータに電力が供給さ
れる。

【００１２】電動モータに供給される電流は例えばシャ
ント抵抗である電流測定器２５によって測定される。な
おこの電流測定器２５は電流測定手段１５として機能す
る。制御部２６はマイクロコンピュータシステムであ
り、バス２６１を中心としてＣＰＵ２６２、メモリ２６
３、入力インターフェイス２６４および出力インターフ
ェイス２６５から構成される。

【００１３】回転数ピックアップ２２および電流検出器
２５から出力される信号は入力インターフェイス２６４
を介して制御部２６に取り込まれる。出力インターフェ
イス２６５には電磁弁２３およびスイッチ２５１が接続
され、これらに対する制御信号が出力される。図３はポ
ンプの特性図であって、横軸に流量、縦軸に吐出圧をと
る。

【００１４】本発明の原理は図３によって、次の様に説
明できる。即ち電磁弁２３が閉状態である通常運転状態
においては、燃料は内燃機関まで供給されるため燃料配
管は長いため抵抗曲線は（イ）によって表される。従っ
てポンプユニット２１を流れる流量はＱ_N となる。一方
電磁弁２３が開状態である場合は、燃料はバイパス管２
１４を通って燃料タンク２１１に戻される。

【００１５】従って燃料配管は短いため抵抗曲線は
（ロ）によって表され、通常時の流量Ｑ _N より大きい流
量Ｑ_E がポンプユニット２１内を流れるため、ポンプユ
ニット２１内のデポジットが洗い流される。図４は制御
部２６で実行される電磁弁制御ルーチンのフローチャー
トであって、内燃機関のスタータスイッチ（図示せず）
がオンとされると所定時間間隔で実行される。

【００１６】なお電磁弁２３は図示しない初期値設定ル
ーチンで閉状態に設定されるものとする。またこの電磁
弁制御ルーチンは電磁弁制御手段１６として機能する。
ステップ４１で回転数検出用ピックアップ２２で検出さ
れたポンプ回転数ＳＰおよび電流検出器２５で検出され
るモータへの供給電流ｉが読み込まれる。

【００１７】ステップ４２においてポンプ回転数ＳＰが
ほぼ零であるしきい値ε以下であるか否かが判定され
る。ステップ４２で否定判定された場合はポンプは正常
に回転しているものとしてこのルーチンの実行を終了す
る。ステップ４２で肯定判定された場合、即ちポンプが
実際に回転していないと判定された場合はステップ４３
に進み電流ｉが例えば１０Ａである第１のしきい値電流
ｉ₁ より大であるか否かが判定される。

【００１８】ステップ４３で否定判定された場合はポン
プへ電流が供給されていないものとしてこのルーチンの
実行を終了する。ステップ４３で肯定判定された場合は
ポンプに過電流が供給されてるものとしてステップ４４
で警報を出力する。この警報は例えばブザーを鳴らしあ
るいはランプを点灯して運転者に警告することが可能で
ある。

【００１９】次にステップ４５に進み、図示しないスタ
ータスイッチをオフとして内燃機関の起動を中止して、
ステップ４６に進む。ステップ４６で電磁弁２３に対し
て開指令を出力することにより、燃料はバイパス管２１
４を通して燃料タンク２１１に戻る。ステップ４７にお
いて例えば１分間である第１の所定時間Ｐ₁ をカウント
する。

【００２０】誓してステップ４８で電磁弁２３に対して
閉指令を出力してこのルーチンを終了する。即ち第１の
所定時間Ｐ₁ でポンプ内が洗浄され、内部に堆積された
デポジットが洗い流される。なおポンプから燃料が吐出
されていることの検出には、回転数検出用ピックアップ
２２で検出されるポンプ回転数の代わりに燃料配管に設
置される流量検出器で測定される燃料流量あるいは燃料
配管に設置される燃料圧力検出器で測定される燃料圧力
を使用することも可能である。

【００２１】図５はポンプ内部の洗浄効果を高めるため
に追加することが可能なポンプ正逆転制御ルーチンのフ
ローチャートであって、図４に示す電磁弁制御ルーチン
のステップ４７とステップ４８の間に挿入される。ステ
ップ４７１でポンプ回転数ＳＰがしきい値ε以下である
か否かが判定される。

【００２２】ステップ４７１で肯定判定された場合は、
電磁弁２３を開にしたにもかかわらずポンプの固着が解
消されないものとしてステップ４７２に進み、スイッチ
２５１を操作し例えば１０秒である所定時間ポンプへの
供給電流を反転させた後ステップ４７１に戻る。図６は
ポンプ固着を事前に予防するための内燃機関停止後洗浄
制御ルーチンのフローチャートであって、内燃機関停止
後に実行される。

【００２３】ステップ６１において、電磁弁制御ルーチ
ンのステップ４１で読み込まれた電流ｉが第１のしきい
値電流ｉ₁ より小に設定された例えば８Ａである第２の
しきい値電流ｉ₂ 以上であるか否かが判定される。ステ
ップ６１で否定判定された場合は固着の可能性はないも
のとして直ちにこのルーチンを終了する。

【００２４】ステップ６１で肯定判定された場合は固着
が発生する可能性があるものとしてステップ６２に進
み、電磁弁２３を開とする。ステップ６３でスイッチ２
５１をオンとして、例えば１分である第２の所定時間ポ
ンプを運転し、内部の洗浄を行う。そしてステップ６４
で電磁弁２３を閉としてこのルーチンを終了する。

【００２５】

【発明の効果】本発明によれば、燃料ポンプ駆動モータ
に電流が供給されたにもかかわらずポンプから燃料が吐
出されない場合は吐出口に設置された電磁弁が開としポ
ンプ吐出圧を下げて燃料の流れを促進することにより、
ポンプ内に堆積されたデポジットが除去される。

【００２６】さらにポンプを正逆転することにより洗浄
効果を向上することができる。また内燃機関運転終了後
にポンプ洗浄運転をおこないデポジットの堆積を事前に
予防することも可能となる。またバイパス管が開とさら
た状態においては、バイパス管から流出する燃料により
燃料タンク内の燃料が攪拌されて、アルコールとガソリ
ンの混合が均一になるという効果も得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の基本構成図である。

【図２】図２は実施例の構成図である。

【図３】図３はポンプの特性図である。

【図４】図４は電磁弁制御ルーチンのフローチャートで
ある。

【図５】図５はポンプ正逆転制御ルーチンのフローチャ
ートである。

【図６】図６は内燃機関停止後洗浄制御ルーチンのフロ
ーチャートである。

【符号の説明】

１１…燃料ポンプ １２…吐出状態検出手段 １３…電磁弁 １４…電動モータ １５…電流検出手段 １６…電磁弁制御手段

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 燃料ポンプ（１１）と、 該燃料ポンプ（１１）から燃料が吐出されている状態を
   検出する吐出状態検出手段（１２）と、 該燃料ポンプ（１１）の吐出口に接続された内燃機関へ
   の燃料供給管の該燃料ポンプ（１１）の吐出口近傍から
   分岐し燃料を直接燃料タンクに戻すためのバイパス管に
   設置された電磁弁（１３）と、 該燃料ポンプ（１１）を駆動する電動モータ（１４）
   と、 該電動モータ（１４）に供給される電流を測定する電流
   測定手段（１５）と、 該電流測定手段（１５）で検出された電流が所定のしき
   い値以上であり、かつ該吐出状態検出手段（１２）によ
   って燃料が吐出されていないと判定された場合に該電磁
   弁（１３）に開指令をあたえる電磁弁制御手段（１６）
   と、を有する燃料ポンプを使用した燃料供給装置。