(57)【要約】【課題】本発明は、燃料供給装置においてうなり音が耳障りにならないようにすることを目的とする。【解決手段】本発明に係る燃料供給装置は、複数台の等しい仕様の燃料ポンプＰ１，Ｐ２を同時に駆動させて、燃料タンク内の燃料をエンジンに圧送する構成の燃料供給装置であって、各々の燃料ポンプＰ１，Ｐ２の発生音が干渉することで生じるうなり音が耳障りにならないように、各々の燃料ポンプＰ１，Ｐ２の回転羽根３５を回転させるモータＭ１，Ｍ２の回転数間に所定の回転数差が設けられている。【選択図】図２
2010007552.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数台の等しい仕様の燃料ポンプを同時に駆動させて、燃料タンク内の燃料をエンジンに圧送する構成の燃料供給装置であって、
各々の前記燃料ポンプの発生音が干渉することで生じるうなり音が耳障りにならないように、各々の前記燃料ポンプの回転羽根を回転させるモータの回転数間に所定の回転数差が設けられていることを特徴とする燃料供給装置。
【請求項２】
請求項１に記載された燃料供給装置であって、
各々の燃料ポンプのモータに印加される電圧に電圧差を生じさせることで、前記各々のモータの回転数間に回転数差が設けられる構成であることを特徴とする燃料供給装置。
【請求項３】
請求項２に記載された燃料供給装置であって、
各々の燃料ポンプのモータは、同じ電源に接続される構成であり、前記電源から前記各々のモータまでの電気回路抵抗に一定差が設けられていることを特徴とする燃料供給装置。
【請求項４】
請求項１から請求項４のいずれかに記載された燃料供給装置であって、
各々の燃料ポンプにおける発生音の周波数差が10Ｈｚより大きくなるように、前記各々のモータ間の回転数差が設定されていることを特徴とする燃料供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数台の等しい仕様の燃料ポンプを同時に駆動させて、燃料タンク内の燃料をエンジンに圧送する構成の燃料供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
これに関連する自動車の燃料供給装置が特許文献１に記載されている。
この燃料供給装置１００は、図４（Ａ）に示すように、二台の燃料ポンプ１０１を定速回転させて、燃料タンク１０３内の燃料をエンジンの燃料噴射弁１０５まで圧送する構成である。二台の燃料ポンプ１０１は、NO.１〜３開閉弁１０７を各々開閉することで、直列、あるいは並列に接続されるように構成されている。即ち、二台の燃料ポンプ１０１が直列に接続されることで、高圧・小流量の燃料が燃料噴射弁１０５に圧送される。また、二台の燃料ポンプ１０１が並列に接続されることで、低圧・大流量の燃料が燃料噴射弁１０５に圧送される。
そして、燃料噴射弁１０５まで圧送された燃料の一部が燃料噴射弁１０５からエンジン内に噴射される。また、燃料噴射弁１０５から噴射されなかった燃料は、デリバリパイプ１０５ｄに設けられたリリーフ弁１０６を介して燃料タンク１０３に戻される。
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−３３９８２３号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
二台の燃料ポンプ１０１の仕様が等しく、さらに各々の燃料ポンプ１０１が等しい電圧で駆動される場合には、両燃料ポンプ１０１のインペラ（図示省略）は、理論的に等しい回転数で回転する。ここで、燃料ポンプ１０１の発生音の周波数は前記インペラの回転数に比例するため、前記回転数が等しければ前記燃料ポンプ１０１の発生音の周波数も理論的には等しくなる。このため、二台の燃料ポンプ１０１の発生音が干渉してもうなり音は発生しない。
しかし、実際には、燃料ポンプ１０１の個体差により、図４（Ｂ）に示すように、二台の燃料ポンプ１０１に対して等しい電圧（Ｖ１あるいはＶ２）が印加されていても、前記インペラの回転数は若干ずれる（Ｎ１ａ，Ｎ１ｂ、あるいはＮ２ａ，Ｎ２ｂ）。このため、各燃料ポンプ１０１の発生音の周波数がわずかにずれる。この結果、両燃料ポンプ１０１の発生音が干渉することで低周波数のうなり音が発生し、そのうなり音が耳障りに感じるようになる。
【０００５】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、本発明の技術的課題は、複数台の等しい仕様の燃料ポンプを駆動させて、燃料タンク内の燃料をエンジンに圧送する燃料供給装置において、うなり音が耳障りにならないようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記した課題は、各請求項の発明によって解決される。
請求項１の発明は、複数台の等しい仕様の燃料ポンプを同時に駆動させて、燃料タンク内の燃料をエンジンに圧送する構成の燃料供給装置であって、各々の前記燃料ポンプの発生音が干渉することで生じるうなり音が耳障りにならないように、各々の前記燃料ポンプの回転羽根を回転させるモータの回転数間に所定の回転数差が設けられていることを特徴とする。
【０００７】
本発明によると、各々の燃料ポンプの回転羽根を回転させるモータの回転数間に所定の回転数差が設けられているため、各々の燃料ポンプにおける発生音の周波数差が大きくなる。これにより、各々の燃料ポンプの発生音が相互に干渉しても、うなり音の周波数が大きくなることで、前記うなり音が耳障りに感じなくなる。
【０００８】
請求項２の発明によると、各々の燃料ポンプのモータに印加される電圧に電圧差を生じさせることで、前記各々のモータの回転数間に回転数差が設けられる構成であることを特徴とする。
このため、各々のモータの回転数を容易に調整できるようになる。
【０００９】
請求項３の発明によると、各々の燃料ポンプのモータは、同じ電源に接続される構成であり、前記電源から前記各々のモータまでの電気回路抵抗に一定差が設けられていることを特徴とする。
このように、各々の燃料ポンプの電源を共通にできるため、別々の電源で駆動させる場合と比較してコストを低減できる。また、電気回路抵抗により各々の燃料ポンプのモータに印加される電圧に電圧差を生じさせる方式のため、信頼性が高く、実施が容易である。
【００１０】
請求項４の発明によると、各々の燃料ポンプにおける発生音の周波数差が10Ｈｚより大きくなるように、前記各々のモータ間の回転数差が設定されていることを特徴とする。
このため、うなり音の周波数が10Ｈｚより大きくなり、燃料供給装置においてうなり音が耳障りにならなくなる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によると、複数台の等しい仕様の燃料ポンプを同時に駆動させてもうなり音が耳障りにならず、燃料供給装置回りの騒音を減少できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
（実施形態１）
以下、図１から図３に基づいて本発明の実施形態１に係る燃料供給装置の説明を行なう。本実施形態に係る燃料供給装置は、例えば、自動車に搭載された燃料タンクからＬＰＧ（液化石油ガス）等の液化ガス燃料をエンジンに圧送するための燃料供給装置である。ここで、図１は本実施形態に係る燃料供給装置を表す燃料系統図であり、図２は燃料供給装置の燃料ポンプ等を表す側面図である。また、図３（Ａ）は燃料ポンプのモータの配線模式図、図３（Ｂ）はモータに印加される電圧と回転数との関係を表すグラフである。
【００１３】
＜燃料供給装置１０の概要について＞
燃料供給装置１０は、図１に示すように、液化ガス燃料Ｌを貯留する燃料タンク１２と連通する密閉容器１３を備えている。そして、燃料供給装置１０の密閉容器１３内にサクションフィルタ１５、第１燃料ポンプＰ１、第２燃料ポンプＰ２等が燃料通路１７ａ，１７ｂ，１７ｃによって直列に接続された状態で収納されている。
サクションフィルタ１５は、燃料タンク１２から密閉容器１３内に導かれた液化ガス燃料Ｌを濾過するフィルタであり、サクションフィルタ１５の出口部１５ｕが燃料通路１７ａによって第１燃料ポンプＰ１の吸入口Ｐ１ｅに接続されている。
第１燃料ポンプＰ１、第２燃料ポンプＰ２は、等しい仕様の燃料ポンプであり、第１燃料ポンプＰ１が低圧側ポンプ、第２燃料ポンプＰ２が高圧側ポンプとして使用される。即ち、第１燃料ポンプＰ１の吐出口Ｐ１ｏが燃料通路１７ｂによって第２燃料ポンプＰ２の吸入口Ｐ２ｅに接続されており、第１燃料ポンプＰ１で加圧した液化ガス燃料Ｌを第２燃料ポンプＰ２によってさらに加圧できるように構成されている。
【００１４】
そして、第２燃料ポンプＰ２によって加圧された液化ガス燃料Ｌがその第２燃料ポンプＰ２の吐出口Ｐ２ｏから吐出され、燃料通路１７ｃを介して外部燃料圧送管２１に供給される。燃料通路１７ｃと外部燃料圧送管２１との間には、過剰流が発生した場合に液化ガス燃料Ｌの流動を阻止する過流防止弁（ＥＦＶ）２２が設けられている。また、密閉容器１３内の燃料通路１７ｃには、燃料通路１７ｃ内の圧力が設定圧以上に上昇したときに液化ガス燃料Ｌの一部を燃料タンク１２に逃がすリリーフ弁１８と、液化ガス燃料Ｌが急激に流れて圧力が低下したときに開弁するＥＦＶ作動バルブ１９とが接続されている。
外部燃料圧送管２１の先端は、エンジンのデリバリパイプ２４に接続されている。前記デリバリパイプ２４には、複数の燃料噴射用のインジェクタ２５が装着されており、外部燃料圧送管２１によって供給された高圧の液化ガス燃料Ｌが前記インジェクタ２５によってエンジン内に噴射される。前記デリバリパイプ２４には、プレッシャレギュレータ２７が設けられており、そのプレッシャレギュレータ２７によってデリバリパイプ２４内の液化ガス燃料Ｌの圧力が一定値に保持される。そして、プレッシャレギュレータ２７によって逃がされた余剰燃料が戻り管２９によって燃料タンク１２に戻されるように構成されている。
【００１５】
＜燃料ポンプＰ１，Ｐ２について＞
第１燃料ポンプＰ１と第２燃料ポンプＰ２とは、図２に示すように、連結部材３０に組付けられることにより、横並び状態で一体化されている。連結部材３０は、第１燃料ポンプＰ１と第２燃料ポンプＰ２との下部を連結するベース３１と、両燃料ポンプＰ１，Ｐ２の上部を連結するアダプタ３３と、両燃料ポンプＰ１，Ｐ２間に立設されて前記ベース３１とアダプタ３３とをつなぐ立設壁３２とから構成されている。そして、連結部材３０のベース３１とアダプタ３３と立設壁３２とに、サクションフィルタ１５、第１燃料ポンプＰ１、第２燃料ポンプＰ２を直列に接続するための燃料通路１７ａ，１７ｂ，１７ｃが形成されている。
また、連結部材３０の立設壁３２には、燃料通路１７ｃと連通するリリーフ弁１８とＥＦＶ作動バルブ１９とが設けられている。
【００１６】
第１燃料ポンプＰ１と第２燃料ポンプＰ２とは、上記したように、等しい仕様のポンプであるため、代表して第１燃料ポンプＰ１の構成について簡単に説明する。
第１燃料ポンプＰ１は、図２に示すように、ポンプ室内に配置された円板状の回転羽根（インペラ）３５をモータ室内に収納されたモータＭ１により一方向に回転させて前記ポンプ室内に吸引された液化ガス燃料Ｌを加圧する構成である。インペラ３５はモータＭ１の回転軸に対して同軸に接続されており、前記モータＭ１と等速で回転するように構成されている。モータＭ１は、例えば、８極の直流モータであり、図３（Ａ）（Ｂ）に示すように、モータＭ１の入力端子（＋、−）に印加される電圧を増減させることで、回転数を増減できるように構成されている。
【００１７】
図２に示すように、第１燃料ポンプＰ１のモータＭ１の入力端子（＋、−）には、コネクタ（図示省略）を介してプラス側リード線３６ｐと、抵抗Ｒを有するマイナス側リード線３６ｎが接続されている。また、第２燃料ポンプＰ２のモータＭ２の入力端子（＋、−）には、コネクタ（図示省略）を介してプラス側リード線３７ｐとマイナス側リード線３７ｎが接続されている。そして、図３（Ａ）に示すように、モータＭ１のプラス側リード線３６ｐとマイナス側リード線３６ｎとが、モータＭ２のプラス側リード線３７ｐとマイナス側リード線３７ｎとにそれぞれ並列に接続された状態で、駆動部４（図１参照）の出力端子に接続される。前記駆動部４は、自動車のバッテリに接続されており、ＥＣＵからの信号に基づいて、モータＭ１及びモータＭ２にバッテリ電圧Ｖを印加できるように構成されている。
ここで、モータＭ１のマイナス側リード線３６ｎに設けられた抵抗Ｒは、図３（Ａ）に示すように、モータＭ１に印加される電圧Ｖ１とモータＭ２に印加される電圧Ｖ（バッテリ電圧Ｖ）との間に所定の電圧差ΔＶが生じるような値に設定されている。
即ち、前記リード線３６ｐ，３６ｎ，３７ｐ，３７ｎの線路抵抗、及び抵抗Ｒが本発明の電気回路抵抗に相当する。
【００１８】
＜燃料ポンプＰ１，Ｐ２の発生音について＞
モータＭ１、Ｍ２では、回転子のアンバランスにより、回転子が１回転すると理論的には1回の微振動が発生する。したがって、例えば、第１燃料ポンプＰ１のインペラ３５（モータＭ１）が100回転／秒で回転している場合、第１燃料ポンプＰ１の発生音の周波数は100Ｈｚとなる。なお、第１燃料ポンプＰ１の発生音には、他の様々な原因による雑音も含まれるが説明を簡単にするため、前記雑音を省略して説明を続ける。
仮に、モータＭ２を、モータＭ１と等しい電圧で駆動させた場合、モータＭ２の回転数が100回転／秒であれば、第２燃料ポンプＰ２の発生音の周波数は第１燃料ポンプＰ１の発生音の周波数（100Ｈｚ）と等しくなるため、互いの発生音が干渉してもうなり音は生じない。しかし、モータＭ１、モータＭ２の個体差により、回転数が若干ずれて、例えば、第２燃料ポンプＰ２の発生音の周波数が105Ｈｚになると、その第２燃料ポンプＰ２の発生音と第１燃料ポンプＰ１の発生音との周波数差（105Ｈｚ−100Ｈｚ＝5Ｈｚ）に等しい周波数のうなり音が発生する。
【００１９】
うなり音は、一般的に10Ｈｚ以下で耳障りに感じるが、10Ｈｚを超えるとほとんど耳障りには感じない。このため、モータＭ１の回転数とモータＭ２の回転数とのずれを比較的大きくとることで、うなり音の周波数が10Ｈｚを超えて耳障りに感じなくなる。したがって、本実施形態では、モータＭ１のマイナス側リード線３６ｎに抵抗Ｒを設け、モータＭ１に印加される電圧Ｖ１とモータＭ２に印加される電圧Ｖとの間に所定の電圧差ΔＶを生じさせることで、モータＭ１の回転数とモータＭ２の回転数とのずれを比較的大きくとれるようにしている。
例えば、図３（Ｂ）に示すように、モータＭ１に印加される電圧Ｖ１が9.0V、モータＭ２に印加される電圧Ｖが10V（電圧差ΔＶ＝1V）になるように、抵抗Ｒを設定すると、モータＭ１の回転数は100回転／秒、モータＭ２の回転数は111回転／秒となる。したがって、このときの第１燃料ポンプＰ１における発生音の周波数は100Ｈｚとなり、第２燃料ポンプＰ２における発生音の周波数は111Ｈｚとなる。このため、うなり音の周波数は、111Ｈｚ−100Ｈｚ＝11Ｈｚ＞10Ｈｚとなり、耳障りには感じなくなる。
【００２０】
＜本実施形態に係る燃料供給装置１０の長所について＞
本実施形態に係る燃料供給装置１０によると、各々の燃料ポンプＰ１，Ｐ２のインペラ３５を回転させるモータＭ１，Ｍ２の回転数間に所定の回転数差が設けられているため、各々の燃料ポンプＰ１，Ｐ２における発生音の周波数差が大きくなる。これにより、複数台の等しい仕様の燃料ポンプＰ１，Ｐ２を同時に回転させることで、各燃料ポンプＰ１，Ｐ２の発生音が相互に干渉しても、うなり音の周波数が大きくなることで、前記うなり音が耳障りにならない。
また、各々の燃料ポンプＰ１，Ｐ２のモータＭ１，Ｍ２に印加される電圧に電圧差を生じさせることで、各々のモータＭ１，Ｍ２の回転数間に回転数差が設ける構成のため、各々のモータＭ１，Ｍ２の回転数を容易に調整できるようになる。
また、各々のモータＭ１，Ｍ２は、同じ電源（バッテリ電源）に接続されているため、モータＭ１，Ｍ２を別々の電源で駆動させる場合と比較してコストを低減できる。また、前記電源から各々のモータＭ１，Ｍ２までの電気回路抵抗に一定差が設けられる構成のため、信頼性が高く、実施が容易である。
また、各々の燃料ポンプＰ１，Ｐ２における発生音の周波数差が10Ｈｚより大きくなるように、各々のモータＭ１，Ｍ２間の回転数差が設定されているため、うなり音の周波数が10Ｈｚより大きくなり、燃料供給装置１０においてうなり音がほとんど耳障りにならない。
【００２１】
＜変更例＞
本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更が可能である。例えば、本実施形態では、第１燃料ポンプＰ１と第２燃料ポンプＰ２とを直列に接続する例を示したが、第１燃料ポンプＰ１と第２燃料ポンプＰ２とを並列に接続することも可能である。また、第１燃料ポンプＰ１のリード線３６ｎに抵抗Ｒを設ける例を示したが、第２燃料ポンプＰ２のリード線３７ｎに抵抗Ｒを設ける構成でも可能である。
また、本実施形態では、モータＭ１のリード線３６ｐ，３６ｎとモータＭ２のリード線３７ｐ，３７ｎとを同一電源に接続し、リード線３６ｎに設けられた抵抗ＲでモータＭ１とモータＭ２との印加電圧に電圧差ΔＶを生じさせる例を示した。しかし、モータＭ１とモータＭ２とを別々の電源に接続し、各々の電源の電圧を調整して電圧差ΔＶを生じさせる構成でも可能である。
また、本実施形態では、液化ガス燃料Ｌを圧送する燃料供給装置１０に本発明を適用する例を示したが、ガソリン等を圧送する燃料供給装置に本発明を適用することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施形態１に燃料供給装置を表す燃料系統図である。
【図２】燃料供給装置の燃料ポンプ等を表す側面図である。
【図３】燃料ポンプのモータの配線接続図（Ａ図）、モータに印加される電圧と回転数との関係を表すグラフである（Ｂ図）。
【図４】従来の燃料供給装置の燃料系統図（Ａ図）、モータに印加される電圧と回転数との関係を表すグラフである（Ｂ図）。
【符号の説明】
【００２３】
１０・・・燃料供給装置
１２・・・燃料タンク
２４・・・デリバリパイプ
２５・・・インジェクタ
３５・・・インペラ（回転羽根）
３６ｐ ・・プラス側リード線
３６ｎ・・マイナス側リード線
３７ｐ ・・プラス側リード線
３７ｎ ・・マイナス側リード線
Ｌ・・・・液化ガス燃料（燃料）
Ｍ１・・・モータ
Ｍ２・・・モータ
Ｐ１・・・燃料ポンプ
Ｐ２・・・燃料ポンプ
Ｒ・・・・抵抗（電気回路抵抗）
【図１】
2010007552.tif 000003
【図２】
2010007552.tif 000004
【図３】
2010007552.tif 000005
【図４】
2010007552.tif 000006