JPH11336630A - 車両用燃料供給装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】燃料ポンプを駆動するモータと、バッテリとの
間に、該バッテリから前記モータへの電力供給を制御す
るポンプ駆動回路が介設される車両用燃料供給装置にお
いて、燃料ポンプに改良を加えることなく、低温始動時
にも充分な量および圧力の燃料を供給することを可能と
しつつ、車両搭載エンジンの排気量に対応した量の燃料
を供給可能とする。 【解決手段】モータＭおよびポンプ駆動回路１間に、モ
ータＭに印加される電圧の上限値を規制する電圧規制手
段２５が設けられる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、燃料ポンプを駆動
するモータと、バッテリとの間に、該バッテリから前記
モータへの電力供給を制御するポンプ駆動回路が介設さ
れる車両用燃料供給装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、かかる燃料供給装置は、たとえば
特開平６−９３９３４号公報等により既によく知られて
いる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、四輪車両の
燃料供給装置において燃料ポンプで必要とされる燃料吐
出量は、車両に搭載されるエンジンの排気量に応じて４
０〜１５０（リットル／時間）であり、従来では、ポン
プ流路およびモータ巻線等を変更することで上記必要吐
出量の幅に対応するようにしている。このため、車両搭
載エンジンにそれぞれ対応してポンプ流路を構成する部
材、もしくはモータ部品を準備しておく必要があり、コ
スト増大につながっている。

【０００４】しかもバッテリは、エンジンの通常運転時
には１２〜１５Ｖの電圧を発生するが、エンジンの低温
始動時には６〜８Ｖまでバッテリの出力電圧が低下する
ことがあり、小排気量のエンジンに対応して少量の燃料
を燃料ポンプから得るようにしている場合には、エンジ
ンの低温始動時にエンジンで必要とされる燃料量および
燃料圧力を燃料ポンプから得ることができず、エンジン
の始動が困難となることがある。

【０００５】一方、５〜３０（リットル／時間）程度の
少量の燃料しか必要としない小排気量のエンジンが搭載
される自動二輪車や、原動機付自転車にも、四輪車両と
同様の燃料供給装置が採用されてきており、この場合、
四輪車両で用いられている燃料ポンプを上記自動二輪車
および原動機付自転車にそのまま用いることができれ
ば、自動二輪車および原動機付自転車専用の燃料ポンプ
を不要として、コスト低減を図ることが可能となる。

【０００６】しかるに、自動二輪車および原動機付自転
車のエンジンで必要とする燃料量は、上述のように少量
であり、四輪車両用の燃料ポンプをそのまま用いると、
大幅な過剰吐出となり、燃料戻し量が多くなってシステ
ム効率が劣るものとなり、燃料温度の上昇を招いてしま
う。また流路面積を絞ると、ポンプ効率が低下してしま
うことになり、ポンプ効率が低いままで使用したとして
も、バッテリ電圧が低下する低温始動時には、必要な燃
料量および燃料圧力が得られず、エンジンの始動が困難
となってしまう。

【０００７】本発明は、かかる事情に鑑みてなされたも
のであり、燃料ポンプに改良を加えることなく、低温始
動時にも充分な量および圧力の燃料を供給することを可
能としつつ、車両搭載エンジンの排気量に対応した量の
燃料を供給可能とした車両用燃料供給装置を提供するこ
とを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の発明は、燃料ポンプを駆動するモー
タと、バッテリとの間に、該バッテリから前記モータへ
の電力供給を制御するポンプ駆動回路が介設される車両
用燃料供給装置において、前記モータおよびポンプ駆動
回路間に、モータに印加される電圧の上限値を規制する
電圧規制手段が設けられることを特徴とする。

【０００９】かかる構成によれば、モータに印加される
電圧の上限値が、バッテリの出力電圧にかかわらず電圧
規制手段で規制されるので、燃料ポンプが大容量のもの
であっても、該燃料ポンプからの吐出量の上限値を規制
することができる。したがって、燃料ポンプに改良を加
えることなく燃料ポンプの吐出量を変更することがで
き、排気量の異なる複数種類のエンジンに応じて電圧規
制手段による規制電圧を設定することにより、各種エン
ジンに対応した適切な量の燃料を、システム効率の劣化
を避けるとともに燃料温度の上昇を避けつつ、各エンジ
ンに供給することができ、ポンプ流路やモータ巻線等を
変更するものに比べてコスト低減を図ることができ、四
輪車両用の燃料ポンプを自動二輪車や原動機付自転車に
そのまま用いることができる。しかもエンジンの低温始
動時にはバッテリの出力電圧も低下するのであるが、そ
の低くなったバッテリ電圧が電圧規制手段で規制される
ことなくモータに印加されるので、エンジンの始動に必
要な燃料量および燃料圧力を燃料ポンプから供給するこ
とができる。またモータに印加される電圧の上限値を電
圧規制手段で規制することにより、モータの消費電力を
低減することができるとともに、モータすなわち燃料ポ
ンプの寿命を延ばすことができる。

【００１０】また請求項２記載の発明によれば、前記ポ
ンプ駆動回路を収納せしめた収納函内に、前記電圧規制
手段が収納され、請求項３記載の発明によれば、前記燃
料ポンプおよび前記モータが、燃料ポンプのポンプハウ
ジングとモータのモータハウジングとを結合せしめて連
結され、前記電圧規制手段が前記モータハウジング内に
収納される。

【００１１】このようにすれば、電圧規制手段を配置す
るための専用のスペースを確保する必要がなく、ポンプ
駆動回路およびモータ間の電気配線構造が単純となる。

【００１２】さらに請求項４記載の発明によれば、前記
電圧規制手段がＩＣレギュレータであるので、小さなサ
イズのＩＣレギュレータを用いて、低コスト化を図るこ
とができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、添
付図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。

【００１４】図１ないし図４は本発明の第１実施例を示
すものであり、図１は燃料供給装置の電気回路構成を示
す図、図２は収納函の外観斜視図、図３は燃料ポンプお
よびモータの縦断面図、図４は燃料ポンプの入力電圧・
吐出量特性図、図５はＩＣレギュレータの電圧調整特性
図である。

【００１５】先ず図１において、燃料ポンプＰはモータ
Ｍで駆動されるものであり、車両に搭載されるバッテリ
Ｂから前記モータＭへの電力供給は、ポンプ駆動回路１
により制御される。このポンプ駆動回路１は、ダイオー
ド２、第１リレーコイル３、第１リレースイッチ４、ダ
イオード５、抵抗６、第２リレーコイル７、第２リレー
スイッチ８およびダイオード９で構成されるものであ
り、第１ないし第７接続端子１０〜１６を備える収納函
１７に収納される。

【００１６】第１接続端子１０には、バッテリＢのプラ
ス側端子が接続され、第２接続端子１１にはイグニッシ
ョンスイッチ１８が接続され、第３接続端子１２にはス
タータスイッチ１９が接続される。また図示しないエン
ジンに燃料を噴射するためのインジェクタ２２の作動を
制御するための電子制御ユニット２０にはスタータスイ
ッチ１９からの信号が入力されるものであり、この電子
制御ユニット２０には第４接続端子１３が接続される。
第３接続端子１３は、前記インジェクタ２２のコイル
（図示せず）に流れる電流を抑えるためのインジェクタ
レジスタ２１を介して、インジェクタ２２に接続され
る。さらに第５接続端子１４はモータＭに接続される出
力端子であり、第６接続端子１５は電子制御ユニット２
０に接続され、第７接続端子１６は接地される。

【００１７】収納函１７内において、第２および第７接
続端子１１，１６は、ダイオード２および第１リレーコ
イル３から成る直列回路を介して接続され、第１リレー
コイル３の励磁に応じて導通する第１リレースイッチ
４、ダイオード５、抵抗６および第２リレーコイル７か
ら成る直列回路を介して第１および第６接続端子１０，
１５間が接続され、第２リレーコイル７の励磁に応じて
導通する第２リレースイッチ８は、第２および第５接続
端子１１，１４間に接続され、第１リレースイッチ４お
よびダイオード５間は第４接続端子１３に接続され、抵
抗６および第２リレーコイル７間に第３接続端子１３が
ダイオード９を介して接続される。

【００１８】図２において、前記収納函１７は、合成樹
脂製の函体２３に、該函体２３の開口部を塞ぐ合成樹脂
製の蓋体２４が、着脱を可能として嵌合、固定されて成
るものであり、蓋体２４に一体に設けられるカプラ部２
４ａに、第１ないし第７接続端子１０〜１６が配置され
る。

【００１９】このようなポンプ駆動回路１においては、
イグニッションスイッチ１８の導通により第１リレーコ
イル３が励磁されるのに応じて第１リレースイッチ４が
導通し、バッテリＢからの電流により第２リレーコイル
７が励磁されるとともに電子制御ユニット２０に電流が
流れる。これにより第２リレースイッチ８が導通する
が、第２リレーコイル７の励磁は電子制御ユニット２０
によってたとえば２秒間に制限されており、バッテリＢ
からの電力がモータＭにたとえば２秒間だけ供給され
る。またスタータスイッチ１９が導通すると、電子制御
ユニット２０の制御により第２リレーコイル７が励磁さ
れ、バッテリＢからの電力が第５接続端子１４から出力
されて、モータＭが作動することになる。なお、エンジ
ンの始動後にスタータスイッチ１９は遮断するが、第１
リレースイッチ４が導通したままであり、電子制御ユニ
ット２０により第２リレーコイル７が励磁されたままと
なることにより、モータＭにバッテリＢから電力が供給
され続ける。

【００２０】第５接続端子１４およびモータＭ間には、
モータＭに印加される電圧の上限値を規制する電圧規制
手段としてのＩＣレギュレータ２５が介設されており、
モータＭには、バッテリＢの出力電圧にかかわらず上限
値を規制された電圧が印加される。

【００２１】図３において、モータＭのモータハウジン
グ２６は、円筒状に形成されており、たとえばウエスコ
型である燃料ポンプＰのポンプハウジング２７が、モー
タハウジング２６の一端を塞ぐようにして該モータハウ
ジング２６に結合される。

【００２２】ポンプハウジング２７は、外側ハウジング
２８と、該外側ハウジング２８の外周部との間に仕切り
リング３０を挟んで外側ハウジング２８に対向する内側
ハウジング２９とから成るものであり、モータハウジン
グ２６の一端部に軸線まわりの回転を阻止された状態で
嵌合され、モータハウジング２６の一端部をかしめて外
側ハウジング２８に係合することにより、ポンプハウジ
ング２７がモータハウジング２６の一端部に結合され
る。

【００２３】前記両ハウジング２８，２９および仕切り
リング３０により形成されるポンプ室３１にポンプイン
ペラ３２が収納され、該ポンプインペラ３２の中心部に
モータＭの回転軸３３が、相対回転を不能として嵌合、
連結される。また外側ハウジング２８には、ポンプ室３
１に通じる入口ポート３４が設けられ、内側ハウジング
２９には、ポンプ室３１をモータハウジング２６内に通
じさせる出口ポート３５が設けられる。

【００２４】モータハウジング２６の他端部は端子ホル
ダ３６で塞がれており、回転軸３３は、一端が外側ハウ
ジング２８に支持されるとともに、端子ホルダ３６に固
定された軸受部材３７に他端が支持される固定軸３８を
囲繞するものであり、該固定軸３８で回転自在に支承さ
れる。

【００２５】モータＭのロータ３９は回転軸３３に固定
されており、モータハウジング２６の内面には、ロータ
３９を囲繞するようにして永久磁石４０が固着されてい
る。また回転軸３３の他端部には、ロータ３９が備える
コイル３９ａに連なるコンミテータ４１が固着されてお
り、該コンミテータ４１に弾発的に摺接する一対のブラ
シ４２…が端子ホルダ３６に設けられたブラシホルダ４
３…で保持される。

【００２６】一対のブラシ４２…にはチョークコイル４
７…がそれぞれ接続され、両チョークコイル４７…は、
端子ホルダ３６に設けられるコイルホルダ４６…内に収
納される。また端子ホルダ３６には、一端を外部に突出
させるようにして給電端子４５および接地端子（図示せ
ず）が固着されており、給電端子４５は、両コイルホル
ダ４６…の一方に収納されるチョークコイル４７を介し
て前記両ブラシ４２…の一方に接続され、両ブラシ４２
…の他方は、両コイルホルダ４６…の他方に収納される
チョークコイル４７を介して前記接地端子に接続され
る。

【００２７】端子ホルダ３６の中央部には、回転軸３３
および固定軸３８と同軸にして外方に突出する燃料出口
管４８が一体に設けられており、該燃料出口管４８内に
は、燃料ポンプＰからモータハウジング２６内に吐出さ
れた燃料を燃料出口管４８から吐出する方向にだけ流通
することを許容するチェック弁４９が設けられており、
軸受部材３７には、モータハウジング２６内の燃料を燃
料出口管４８側に流通させる流通孔３７ａが設けられ
る。

【００２８】このような燃料ポンプＰおよびモータＭに
あっては、モータＭへの印加電圧が増大するのに応じて
回転軸３３の回転速度、すなわち燃料ポンプＰにおける
ポンプインペラ３２の回転速度が増大し、燃料ポンプＰ
の吐出量が増大する。而して、図４の実線で示すよう
に、エンジンの通常運転時にバッテリＢが出力し得る電
圧である１２Ｖの電圧を印加されたときに６０（リット
ル／時間）の燃料を吐出可能であるとともに、エンジン
の低温始動時にバッテリＢが出力し得る６〜８Ｖの電圧
印加時にも燃料を吐出可能である四輪車両用の燃料ポン
プＰおよびモータＭを、エンジンの通常運転時には２５
（リットル／時間）の燃料を必要とする自動二輪車の燃
料供給装置に用いる場合には、図５で示す電圧調整特性
を有するＩＣレギュレータ２５でモータＭに印加する電
圧の上限値を規制する。すなわちバッテリＢの出力電圧
にかかわらず、ＩＣレギュレータ２５により上限値が９
Ｖに規制された電圧がモータＭに印加されることにな
る。

【００２９】而してＩＣレギュレータ２５により上限値
が９Ｖに規制された電圧がモータＭに印加されることに
より、自動二輪車におけるエンジンの通常運転時すなわ
ちバッテリＢの出力電圧が１２Ｖであっても燃料ポンプ
Ｐは３０（リットル／時間）の燃料を吐出することにな
り、エンジンの低温始動時にバッテリＢの出力電圧が６
〜８Ｖとなっても燃料ポンプＰは燃料を吐出することが
可能である。

【００３０】次にこの第１実施例の作用について説明す
ると、バッテリＢからモータＭへの電力供給を制御する
ポンプ駆動回路１と、前記モータＭとの間に、モータＭ
に印加される電圧の上限値を規制するＩＣレギュレータ
２５が設けられることにより、モータＭに印加される電
圧の上限値が、バッテリＢの出力電圧にかかわらずＩＣ
レギュレータ２５で規制されるので、燃料ポンプＰが大
容量のものであっても、該燃料ポンプＰからの吐出量の
上限値を規制することができる。

【００３１】したがって、燃料ポンプＰに改良を加える
ことなく燃料ポンプＰの吐出量を変更することができ、
排気量の異なる複数種類のエンジンに応じてＩＣレギュ
レータ２５による規制電圧を設定することにより、各種
エンジンに対応した適切な量の燃料を、システム効率の
劣化を避けるとともに燃料温度の上昇を避けつつ、各エ
ンジンに供給することができ、ポンプ流路やモータ巻線
等を変更するものに比べてコスト低減を図ることがで
き、四輪車両用の燃料ポンプを自動二輪車や原動機付自
転車にそのまま用いることができる。

【００３２】しかもエンジンの低温始動時にはバッテリ
Ｂの出力電圧も低下するのであるが、その低くなったバ
ッテリ電圧がＩＣレギュレータ２５で規制されることな
くモータＭに印加されるので、エンジンの始動に必要な
燃料を燃料ポンプＰから供給することができる。すなわ
ち、図４の鎖線で示すように、たとえば自動二輪車で必
要とする２５（リットル／時間）の吐出量となるように
ポンプ流路やモータ巻線等を変更した場合には、エンジ
ンの低温始動時にバッテリＢの出力電圧が６〜８Ｖに低
下したときには、燃料ポンプＰからの燃料を得ることが
できず、エンジンの始動が困難となるのに対し、本発明
に従えば、図４の実線で示すように、バッテリＢの出力
電圧が６〜８Ｖに低下しても燃料ポンプＰから確実に燃
料を吐出せしめるようにしてエンジンを始動することが
できるのである。

【００３３】さらにモータＭに印加される電圧の上限値
をＩＣレギュレータ２５で規制することにより、モータ
Ｍの消費電力を低減することができるとともに、モータ
Ｍすなわち燃料ポンプＰの寿命を延ばすことができる。

【００３４】また電圧規制手段として用いられるＩＣレ
ギュレータ２５は、小さなサイズ（たとえばサンケン電
気株式会社製のＩＣレギュレータＳＩ−３２０１Ｓは、
横１０ｍｍ×縦１７ｍｍ×厚さ４ｍｍ程度の大きさ）で
あるので、電圧規制手段を設置するスペースの確保が容
易であり、かつ燃料ポンプに改良を加える場合に比べて
低コストである。

【００３５】図６は本発明の第２実施例を示すものであ
り、ポンプ駆動回路１を収納せしめた収納函１７内にお
いて、第２リレースイッチ８および第５接続端子１４間
に接続されるようにしてＩＣレギュレータ２５が収納さ
れる。

【００３６】この第２実施例によれば、ＩＣレギュレー
タ２５を配置するための専用のスペースを確保すること
を不要として、ポンプ駆動回路１およびモータＭ間の電
気配線構造を単純とすることができる。

【００３７】図７は本発明の第３実施例を示すものであ
り、モータＭでは、コンミテータ４１に摺接する一対の
ブラシ４２，４２の一方が給電端子４５にチョークコイ
ル４７を介して接続されるとともに他方のブラシ４２が
チョークコイル４７を介して接地されるのであるが、Ｉ
Ｃレギュレータ２５が、給電端子４５と、一方のチョー
クコイル４７間に設けられるようにしてモータハウジン
グ２６内に収納される。

【００３８】この第３実施例によっても、上記第２実施
例と同様に、ＩＣレギュレータ２５を配置するための専
用のスペースを確保する必要がなく、ポンプ駆動回路１
およびモータＭ間の電気配線構造が単純となる。しかも
モータハウジング２６内を流れる燃料によりＩＣレギュ
レータ２５を良好に冷却することができる。

【００３９】以上、本発明の実施例を詳述したが、本発
明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の
範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計
変更を行なうことが可能である。

【００４０】たとえば、上記実施例では、電圧規制手段
としてのＩＣレギュレータ２５により上限電圧を９Ｖに
規制したが、電圧規制手段による上限電圧規制値は、燃
料ポンプＰの電圧・吐出特性に応じて適宜定めればよ
い。

【００４１】

【発明の効果】以上のように請求項１記載の発明によれ
ば、燃料ポンプに改良を加えることなく燃料ポンプの吐
出量を変更するようにして、各種エンジンに対応した適
切な量の燃料を、システム効率の劣化を避けるとともに
燃料温度の上昇を避けつつエンジンに供給することがで
き、低コストで四輪車両用の燃料ポンプを自動二輪車や
原動機付自転車にそのまま用いることができる。しかも
エンジンの低温始動時にもエンジンの始動に必要な燃料
量および燃料圧力を燃料ポンプから供給することがで
き、モータの消費電力を低減してモータすなわち燃料ポ
ンプの寿命を延ばすことができる。

【００４２】また請求項２または３記載の発明によれ
ば、電圧規制手段を配置するための専用のスペースを確
保することを不要として、ポンプ駆動回路およびモータ
間の電気配線構造を単純とすることができ、特に請求項
３記載の発明によれば、モータハウジング内を流れる燃
料により電圧規制手段を良好に冷却することができる。

【００４３】さらに請求項４記載の発明によれば、小さ
なサイズのＩＣレギュレータを用いて、低コスト化を図
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例の燃料供給装置の電気回路構成を示
す図である。

【図２】収納函の外観斜視図である。

【図３】燃料ポンプおよびモータの縦断面図である。

【図４】燃料ポンプの入力電圧・吐出量特性図である。

【図５】ＩＣレギュレータの電圧調整特性図である。

【図６】第２実施例の燃料供給装置の電気回路構成を示
す図である。

【図７】第３実施例でのモータハウジング内の電気回路
構成を示す図である。

【符号の説明】

１・・・ポンプ駆動回路 １７・・・収納函 ２５・・・電圧規制手段としてのＩＣレギュレータ ２６・・・モータハウジング ２７・・・ポンプハウジング Ｂ・・・バッテリ Ｍ・・・モータ Ｐ・・・燃料ポンプ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 燃料ポンプ（Ｐ）を駆動するモータ
   （Ｍ）と、バッテリ（Ｂ）との間に、該バッテリ（Ｂ）
   から前記モータ（Ｍ）への電力供給を制御するポンプ駆
   動回路（１）が介設される車両用燃料供給装置におい
   て、前記モータ（Ｍ）およびポンプ駆動回路（１）間
   に、モータ（Ｍ）に印加される電圧の上限値を規制する
   電圧規制手段（２５）が設けられることを特徴とする車
   両用燃料供給装置。
2. 【請求項２】 前記ポンプ駆動回路（１）を収納せしめ
   た収納函（１７）内に、前記電圧規制手段（２５）が収
   納されることを特徴とする請求項１記載の車両用燃料供
   給装置。
3. 【請求項３】 前記燃料ポンプ（Ｐ）および前記モータ
   （Ｍ）が、燃料ポンプ（Ｐ）のポンプハウジング（２
   ７）とモータ（Ｍ）のモータハウジング（２６）とを結
   合せしめて連結され、前記電圧規制手段（２５）が前記
   モータハウジング（２６）内に収納されることを特徴と
   する請求項１記載の車両用燃料供給装置。
4. 【請求項４】 前記電圧規制手段（２５）がＩＣレギュ
   レータであることを特徴とする請求項１ないし３のいず
   れかに記載の車両用燃料供給装置。