JPH0545816Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、自動車等に使用される燃料ポンプの
断線による異常状態を監視し、この異常状態を自
己診断するようにした燃料ポンプの自己診断装置
に関する。

〔従来の技術〕

一般に、自動車用の燃料ポンプは、ケーシング
内にポンプ部とポンプ部を駆動するモータ部とが
設けられている。そして、この種の燃料ポンプに
は、モータ部に過電流が流れてコイルが損傷する
のを防止するために、また電源を供給するハーネ
ス、アーマチユアに巻回されるコイル等の断線を
検知するために第４図に示すような燃料ポンプの
自己診断装置が付設されている。

そこで、第３図および第４図に基づき、従来技
術による燃料ポンプの自己診断装置について説明
する。

まず、第３図に基づいて燃料タンク内に組付け
られた燃料ポンプを説明する。

図中、１は燃料２を収容する燃料タンク、３は
該燃料タンク１内に設けられた燃料ポンプ４本体
を構成するケーシングを示し、該ケーシング３内
には直流モータ等によつて構成されるモータ部５
と、該モータ部５によつて回転駆動されるローラ
ベーン型またはタービン型等のポンプ部６とが内
蔵されている。また、該ケーシング３の下端側に
は燃料２の吸込口３Ａが、上端側には燃料２の吐
出口３Ｂとベーパ排出口３Ｃとリリーフ口（図示
せず）等がそれぞれ設けられている。そして、該
ケーシング３の吸込口３Ａにはホース等を介して
フイルタ７が接続され、燃料タンク１内の燃料２
はポンプ部６の回転により該フイルタ７を介して
吸込口３Ａからケーシング３内に吸込まれ、吐出
口３Ｂから吐出されるようになつている。８は該
吐出口３Ｂに接続され、燃料タンク１内から外部
に導出された吐出配管を示し、該吐出配管８の先
端側は圧力レギユレータ等を介してインジエクタ
等の燃料噴射弁（いずれも図示せず）と接続さ
れ、吐出口３Ｂから吐出される燃料２をこの燃料
噴射弁へと供給するようになつている。また、９
は吐出口３Ｂ内に設けられた残圧保持用のチエツ
クバルブを示し、該チエツクバルブ９は、例えば
0.02Kg／cm²のばね荷重を有し、ケーシング３内か
ら吐出配管８内に向けてのみ燃料２を流通させる
ようになつている。そして、該チエツクバルブ９
は吐出配管８内の残圧を、例えば2.5Kg／cm²程度
に保持するようになつている。

１０はケーシング３のベーパ排出口３Ｃに設け
られたベーパ排出弁としてのホツトリスタートバ
ルブを示し、該ホツトリスタートバルブ１０は後
述の理由によりケーシング３内に発生するベーパ
を、モータ部５の起動時等に先端にフイルタ１２
を設けたベーパ排出ホース１１を介して燃料タン
ク１内の燃料２中へと排出するようになつてい
る。

ここで、燃料タンク１内の燃料２の液面レベル
がケーシング３よりも低下した場合等には、ケー
シング３内の燃料２はポンプ部６の停止後に吸込
口３Ａから徐々に燃料タンク１内へと排出される
から、該ケーシング３内は負圧となつて、該ケー
シング１内には燃料２のベーパが発生する。一
方、エンジンの回転中は冷却用フアンによつてエ
ンジンルーム内は、例えば70℃程度まで冷却され
るものの、エンジンの停止時には冷却フアンも停
止するから、エンジンの余熱等によつてエンジン
ルーム内の温度が上昇し、燃料タンク１内の燃料
２の温度も一時的に上昇する。

この結果、ケーシング３内に残留する燃料２は
ケーシング３内の負圧等と相まつて、さらに気化
し易くなり、該ケーシング３内にはベーパの発生
が著しくなる。そして、この状態のままエンジン
を再始動して、ケーシング３内のベーパを吐出口
３Ｂから吐出配管８等を介して燃料噴射弁へと吐
出させると、空燃比がリーン傾向になつてしま
い、エンジンをスムーズに再始動できなくなる。

そこで、ケーシング３のベーパ排出口３Ｃには
ホツトリスタートバルブ１０を設け、ケーシング
３内のベーパをベーパ排出ホース１１を介して燃
料タンク１内の燃料２中へと排出し、このベーパ
が吐出配管８内へと吐出されるのを防止するよう
にしている。

次に、第４図に基づいて従来技術における燃料
ポンプの自己診断回路を説明する。

図中、１３は燃料ポンプ４のモータ部５に給電
を行う直流電源を示す。ここで、前記モータ部５
は直流電源１３とアースとの間に位置してダーリ
ントン接続からなる電圧制御回路１４、電流検出
用の抵抗１５と直列接続され、該抵抗１５はモー
タ部５を流れる電流値の変化を、該抵抗１５の両
端電圧V₁の変化として導出しうるようになつて
いる。１６は後述の演算装置２２と電圧制御装置
１４との間に設けられたモータ制御装置で、該モ
ータ制御装置１６は演算装置２２からの電圧制御
信号に基づいて電圧制御回路１４の電流値を可変
ならしめ、モータ部５の駆動電圧を制御するもの
である。

１７，１８は直流電源１３とアースとの間に直
列に設けられた分圧抵抗で、分圧抵抗１７の高圧
側接続点ａでは電圧V₂を0.6Vとして導出するよ
うに設定され、また分圧抵抗１８の高圧側接続点
ｂでは電圧V₃を0.1Vとして導出するように設定
されている。また、１９は過電流検出器、２０は
断線検出器を示し、該過電流検出器１９の非反転
入力端子は電流検出用の抵抗１５からの電圧V₁
が印加されると共に、反転入力端子には接続点ａ
から電圧V₂が印加されるように接続され、電圧
V₁がV₂より大となつたとき、過電流検知信号を
オア回路２１を介して演算装置２２に出力する。
さらに、前記断線検出器２０の非反転入力端子に
は接続点ｂからの電圧V₃が印加されると共に、
反転入力端子には電流検出用の抵抗１５からの電
圧V₁が印加され、この電圧V₁がV₃よりも低下し
たとき断線検出信号をオア回路２１を介して出力
する。

さらに、２２は例えばマイクロコンピユータ等
によつて構成される演算装置で、該演算装置２２
は所定の演算式によつて電圧制御信号をモータ制
御装置１６に出力する第１の機能と、オア回路２
１から過電流検知信号、断線検知信号が入力され
たとき、自動車の運転席等に設けられたランプ、
ブザー、音声合成装置等の報知器２３によつて異
常信号を出力する第２の機能とを有している。

このように構成される燃料ポンプの自己診断装
置の作動について述べる。

まず、燃料ポンプ４のモータ部５を流れる電流
が高くなり、過電流状態になつたときには、電流
検出用の抵抗１５の両端電圧V₁も高くなるから、
該電圧V₁が過電流検出器１９の設定電圧V₂以上
になると、該過電流検出器１９からの過電流検知
信号が演算装置２２に出力される。

一方、モータ部５を流れる電流が低下し、断線
状態となり、電流検出用の抵抗１５の両端電圧
V₁が断線検出器２０の設定電圧V₃以下に降下す
ると、該断線検出器２０から演算装置２２に断線
検出信号が出力される。

かくして、演算装置２２は過電流検知信号また
は断線検出信号の入力により、報知器２３に異常
信号を出力して燃料ポンプ４の異常を知らせ、必
要に応じてモータ制御装置１６にモータ停止信号
を出力する。このように、燃料ポンプ４の状態を
監視し、異常が発生したときには、適切に自己診
断することができる。

〔考案が解決しようとする課題〕

然るに、前述した従来技術では燃料ポンプ４の
ポンプ部６がベーパの影響でキヤビテーシヨンロ
ツクを起すと、モータ部５がポンプ部６と共に空
転し、電流値が低下するから、電流検出用の抵抗
１５の両端電圧V₁が断線検出器２０の設定電圧
（0.1V）以下に下降し、これを該断線検出器２０
が断線状態と誤診断してしまうことがある。そし
て、演算装置２２では断線検出器２０からの信号
に基づき、運転者等に報知器２３を介して燃料ポ
ンプ４に異常が生じていると誤つて報知するとい
う問題がある。

本考案は上述した従来技術の問題に鑑みなされ
たもので、本考案は燃料ポンプ内で発生するベー
パにより断線検出器が誤動作するのを防止でき、
検出精度を向上できるようにした燃料ポンプの自
己診断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、燃料ポンプ内でベーパが発生
したか否かを検出するベーパ発生検出手段と、該
ベーパ発生検出手段からベーパ発生信号が出力さ
れているときには、前記断線検出器から報知器に
断線検出信号が出力されるのを禁止する出力禁止
手段とを設けたことにある。

〔作用〕

上記構成により、ベーパ発生時にモータ部を流
れる電流値が低下した場合でも、断線検出器から
誤つて検出信号が出力されるのを防止することが
できる。

〔実施例〕 以下、本考案の実施例を第１図および第２図に
基づいて説明する。なお、実施例では前述した第
３図および第４図に示す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、３０はベーパ排出弁としてのホツトリス
タートバルブを示し、該ホツトリスタートバルブ
３０は後述の弁座部材３１、弁体３２等によつて
構成されている。３１はケーシング３のベーパ排
出口３Ｃに設けられた筒状の弁座部材を示し、該
弁座部材３１は、小径の筒部３１Ａと、該筒部３
１Ａの下端側に形成された弁座３１Ｂと、該弁座
３１Ｂよりも僅かに上側に位置して、筒部３１Ａ
から径方向に突設され円板状の大径部３１Ｃとか
らなり、該大径部３１Ｃはベーパ排出口３Ｃ内に
気密かつ液密に嵌合され、後述のストツパワツシ
ヤ３４等を介して該ベーパ排出口３Ｃに固着され
ている。そして、前記筒部３１Ａの上端側はベー
パ排出口３Ｃから上方に突出し、該筒部３１Ａの
突出端側には従来技術と同様にベーパ排出ホース
１１の一端側が接続されている。また、該弁座部
材３１の筒部３１Ａには大径部３１Ｂよりも僅か
に上側に位置して一対の小孔３１Ｄ，３１Ｄが径
方向に穿設され、該各小孔３１Ｄは後述の発光素
子３６Ａと受光素子３６Ｂを対面させるべく、径
方向で相対向するようになつている。

３２は弁座部材３１の弁座３１Ｂに離着座すべ
く、ベーパ排出口３Ｃ内にリフト可能かつ回転不
能に配設されたポリアセタール樹脂等からなる弁
体を示し、該弁体３２の上面側中央には弁座部材
３１の弁座３１Ｂに離着座する円形の凸部３２Ａ
と、該凸部３２Ａの中央から軸方向上向きに所定
の長さをもつて突出し、弁座部材３１の筒部３１
Ａ内に挿入された弁軸３２Ｂと、前記各小孔３１
Ｄとを対応するように該弁軸３２Ｂに穿設された
径方向の光路とが設けられ、該光路３２Ｃは凸部
３２Ａが弁座３１Ｂに着座したときに、弁座部材
３１の各小孔３１Ｄ間を連通させるようになつて
いる。また、該弁体３２の下面側には、例えば放
射状に伸長する複数の凹溝３２Ｄが形成され、該
各凹溝３２Ｄは弁体３２が弁座３１Ｂから離座し
たときに、ケーシング３内のベーパ等を弁座部材
３１の筒部３１Ａ内へと流通させるようになつて
いる。３３は弁座部材３１の大径部３１Ｃと弁体
３２との間に配設された弱ばねとして弁ばねを示
し、該弁ばね３３は弁体３２を常時開弁方向に付
勢し、ケーシング３内の圧力が、所定の圧力を越
えたときに、弁体３２が弁座３１Ｂに着座して閉
弁するのを許すようになつている。

また、３４はベーパ排出口３Ｃ内に弁座部材３
１を位置決めするためのストツパワツシヤを示
し、該ストツパワツシヤ３４の外周側には複数の
爪部３４Ａ，３４Ａ，……が径方向に突設されて
いる。３５は該ストツパワツシヤ３４の下面側に
接着等の手段を用いて固着された環状のホルダを
示し、該ホルダ３５は樹脂等の材料によつて形成
され、後述のリフト検出器３６を内蔵するように
なつている。そして、該ホルダ３５はストツパワ
ツシヤ３４と共に弁座部材３１の筒部３１Ａに挿
通され、大径部３１Ｃ上に位置決めされるように
なつている。

３６は弁体３２が弁座３１Ｂに着座しているか
否かを検出する本実施例のべーパ発生検出手段と
してのリフト検出器を示し、該検出器３６はホル
ダ３５内に径方向で相対向して配設された発光素
子３６Ａと受光素子３６Ｂとからなり、該発光素
子３６Ａおよび受光素子３６Ｂはフオトダイオー
ドおよびフオトトランジスタとからなり、これら
は弁座部材３１の各小孔３１Ｄを介して互いに対
面するようになつている。そして、該受光素子３
６Ｂは発光素子３６Ａからの光を受光することに
より、各小孔３１Ｄ間に弁軸３２Ｂに設けられた
光路３２Ｃが介在するか否かによつて弁体３２の
リフトを検出するようになつている。即ち、弁体
３２が第１図中に示す如く上方にリフトし、該弁
体３２の凸部３２Ａが弁座３１Ｂに着座している
ときには、光路３２Ｃが各小孔３１Ｄ間に介在す
るから、発光素子３６Ａからの光は該弁軸３２Ｂ
の先端に設けられた光路３２Ｃで透過され、受光
素子３６Ｂで受光され、該受光素子３６ＢはON
状態におかれる。一方、弁体３２が弁座３１Ｂか
ら離座して下方に変位すると、光路３２Ｃは各小
孔３１Ｄよりも下方に位置するから、発光素子３
６Ａからの光は該弁軸３２Ｂの先端で遮断され、
受光素子３６ＢはOFF状態におかれる。

さらに、３７，３８は発光素子３６Ａ、受光素
子３６Ｂからストツパワツシヤ３４の各爪部３４
Ａ間を介して外部に導出されたリード線を示し、
該リード線３７，３８の先端側は、後述の燃料ポ
ンプの自己診断装置にそれぞれ接続される。

次に、第２図において、３９は出力禁止手段と
してのアンド回路を示し、該アンド回路３９の入
力側はオア回路２１の出力側および受光素子３６
Ｂの出力側とそれぞれ接続され、該アンド回路３
９の出力側は前記演算装置２２の入力側に接続さ
れている。そして、該アンド回路３９は受光素子
３６Ｂおよびオア回路２１の両出力がON状態の
ときにのみ演算装置２２に信号を出力する。

本実施例による燃料ポンプの自己診断装置にお
いては、上述の如き構成を有するもので、その基
本動作については従来技術によるものと格別差異
はない。

然るに、本実施例では、燃料ポンプ４にホツト
リスタートバルブ３０とリフト検出器３６を設
け、該リフト検出器３６からの信号をアンド回路
３９に出力する構成としたから、下記のような作
用効果を得ることができる。

即ち、ホツトリスタートバルブにおいて、燃料
ポンプ４内にベーパが発生していると、ホツトリ
スタートバルブ３０の弁体３２は弁座３１Ｂから
離座して下方に変位している。このため、弁体３
２に設けられた光路３２Ｃは各小孔３１Ｄよりも
下方に位置するから、発光素子３６Ａからの光は
弁軸３２Ｂの先端で遮断され、受光素子３６Ｂは
OFF状態になる。このときに、燃料ポンプ４の
ポンプ部６がベーパの影響でキヤビテーシヨンロ
ツクを起している場合、モータ部５が空転し、電
流値が低下するから、電流検出用の抵抗１５の両
端電圧V₁が断線検出器２０の設定電圧（0.1V）
以下に下降すると、該断線検出器２０が断線状態
と誤つて判断し、該断線検出器２０から検出信号
が出力（ON状態）される。しかし、この場合、
断線検出器２０から検出信号が出力されても、リ
フト検出器３６の受光素子３６ＢはOFF状態と
なつて、ベーパの発生を検出しているために、ア
ンド回路３９から演算装置２２には検出信号は出
力されず、検出信号の出力は禁止される。このこ
とによつて、ベーパによる断線検出器２０の誤動
作を防止することができる。

また、実際にモータ部５によつてポンプ部６を
駆動している途中で、該モータ部５に電源を供給
するハーネス、アーマチユアに巻回されるコイル
等に断線が生じた場合は、モータ部５に電流が流
れなくなり、電流検出用の抵抗１５の両端電圧
V₁が零になつて、断線検出器２０の設定電圧値
（0.1V）以下に下降するから、断線検出器２０は
断線状態を検出し、該断線検出器２０から断線検
出信号が出力（ON状態）される。一方、この状
態では燃料ポンプ４内にはベーパが発生していな
いために、ホツトリスタートバルブ３０の弁体３
２は弁座３１Ｂに着座し、弁体３２に設けられた
光路３２Ｃは各小孔３１Ｄの位置にあり、発光素
子３６Ａからの光は光路３２Ｃを透過し、リフト
検出器３６の受光素子３６ＢはON状態になる。
そして、この場合にはリフト検出器３６と断線検
出器２０とから共にON信号がアンド回路３９に
入力されるから、該アンド回路３９はこれを断線
による異常として検出し、運転室等に設けられた
報知器２３に燃料ポンプ４に異常が生じたことを
報知する。また、過電流検出器１９も同様に作動
する。

従つて本実施例では、当該自己診断装置の信頼
性を確実に向上させることができる。そして、従
来においては、ベーパによる誤動作は燃料ポンプ
等の故障とみなしていたために、燃料ポンプの修
理、交換等の作業を行つていたが、当該自己診断
装置ではベーパによる誤診断を効果的に防止で
き、信頼性の向上に伴い、メンテナンス等を大幅
に簡略化できる等、種々の効果を奏する。

なお、前記実施例においては、本考案のベーパ
発生検出手段として、ホツトリスタートバルブ３
０内に設けたリフト検出器３６を例示したが、ベ
ーパの有無を検出できればよいものであるから、
圧力センサ等の他の検出器を用いて、ベーパ発生
の有無を検出するようにしてもよい。

また、実施例ではベーパ発生検出手段ではリフ
ト検出器３６を用いベーパが発生したときOFF
（Low）となるように構成したが、ベーパが発生
したときON（High）となるように構成してもよ
い。

さらに、実施例では本考案の出力禁止手段とし
てアンド回路を例示したがベーパ発生検出手段か
らの検出信号の出力レベルの種類に応じては、他
の論理回路を用い、又は組合せることによつて構
成することができるものである。

〔考案の効果〕

以上詳述した通り本考案によれば、燃料ポンプ
の自己診断装置にベーパ発生の有無を検出するベ
ーパ発生検出手段を設け、ベーパの発生時には断
線検出器から報知器に検出信号を出力するのを禁
止する構成としたから、ベーパ発生時における断
線検出器の誤検出を防止することができ、例えば
実際の断線時等にのみ、燃料ポンプ４に異常の生
じたことを報知器で知らせることができ、当該自
己診断装置の信頼性を向上できる等、種々の効果
を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本考案の実施例に係り、
第１図はホツトリスタートバルブの縦断面図、第
２図は燃料ポンプの自己診断装置を示す回路構成
図、第３図および第４図は従来技術に係り、第３
図は燃料ポンプを燃料タンク内に組付けた状態を
示す部分断面図、第４図は従来技術による燃料ポ
ンプの自己診断装置を示す回路構成図である。 ４……燃料ポンプ、５……モータ部、６……ポ
ンプ部、２０……断線検出器、２３……報知器、
３６……リフト検出器（ベーパ発生検出手段）、
３９……アンド回路（出力禁止手段）。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. モータ部とポンプ部とからなる燃料ポンプと、
   該燃料ポンプのモータ部の断線を検出する断線検
   出器と、該断線検出器が断線を検出したとき燃料
   ポンプの異常を報知する報知器とから構成してな
   る燃料ポンプの自己診断装置において、前記燃料
   ポンプ内でベーパが発生したか否かを検出するベ
   ーパ発生検出手段と、該ベーパ発生検出手段から
   ベーパ発生信号が出力されているときには、前記
   断線検出器から報知器に断線検出信号が出力され
   るのを禁止する出力禁止手段とを設けたことを特
   徴とする燃料ポンプの自己診断装置。