(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動モータ（８）と、該電動モータ（８）で回転駆動される回転部材（１１）が収容されるポンプ室（１２）を有する燃料ポンプ（９）とが、前記ポンプ室（１２）に燃料を吸入するための吸入口（１３）、前記ポンプ室（１２）からの燃料を吐出する吐出口（１４）、ならびに前記ポンプ室（１２）で発生したベーパーを排出するための脱気孔（１５）を有するポンプハウジング（１０）に収容、保持され、燃料タンク（５）内の燃料を濾過して前記燃料ポンプ（９）に供給するための吸入フィルタ（３９）が前記吸入口（１３）に接続される燃料供給装置において、
前記燃料タンク（５）内で気相となる部分および前記脱気孔（１５）間を連通する通路（４１）を形成するベーパー排出通路手段（４０）と、前記電動モータ（８）に流れる電流値または前記吐出口（１４）から吐出される燃料の圧力を検出する検出手段（４５）と、前記吸入フィルタ（３９）が目詰まりを生じていない状態で電動モータ（８）に一定電圧を印加したときの前記電流値または前記圧力よりも前記検出手段（４５）の検出値が断続的に低くなる回数が一定回数以上となったときに前記吸入フィルタ（３９）で目詰まりが生じていると判定するフィルタ目詰まり判定手段（４６）とを備え、
前記フィルタ目詰まり判定手段（４６）は、前記検出手段（４５）の検出値が予め定めた閾値を跨ぐ回数が２以上の一定回数以上となったときに前記吸入フィルタ（３９）で目詰まりが生じていると判定することを特徴とする燃料供給装置。
【請求項２】
前記燃料タンク（５）内の燃料残量を検出する燃料残量検出手段（４８）を備え、燃料残量が所定量未満であることを前記燃料残量検出手段（４８）が検出したときに、前記フィルタ目詰まり判定手段（４６）は、目詰まりの有無の判定を停止するか、目詰まりの有無を判定するもののその判定結果を出力しないようにすることを特徴とする請求項１に記載の燃料供給装置。
【請求項３】
前記フィルタ目詰まり判定手段（４６）が前記吸入フィルタ（３９）の目詰まりが生じていると判定するのに応じて、前記吸入フィルタ（３９）で目詰まりが生じていることを報知する報知手段（４７）を備えることを特徴とする請求項１または２に記載の燃料供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動モータと、該電動モータで回転駆動される回転部材が収容されるポンプ室を有する燃料ポンプとが、前記ポンプ室に燃料を吸入するための吸入口、前記ポンプ室からの燃料を吐出する吐出口、ならびに前記ポンプ室で発生したベーパーを排出するための脱気孔を有するポンプハウジングに収容、保持され、燃料タンク内の燃料を濾過して前記燃料ポンプに供給するための吸入フィルタが前記吸入口に接続される燃料供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料タンク内の燃料を燃料ポンプによって昇圧して燃料噴射弁に供給するようにした燃料供給装置では、ポンプ室内に異物が侵入することを抑制するための吸入フィルタと、ポンプ室内に生じるベーパーを外部に排出するための脱気孔を備えるのが一般的である。このような燃料供給装置において、吸入フィルタで目詰まりが生じると、異物を含んだ燃料を脱気孔からポンプ室内に吸い込むという問題があるが、そのような問題を解決するようにした燃料供給装置が、特許文献１で知られている。このものでは、燃料ポンプから吐出される燃料のうちレギュレータから戻される圧力余剰分を充満させるリターン燃料充満域を設けるとともに、そのリターン燃料充満域を脱気孔に連通させるようにしており、リターン燃料充満域に貯留されている燃料は吸入フィルタで濾過されたクリーンな燃料であるので、吸入フィルタの目詰まり発生時にはリターン燃料充満域の燃料が脱気孔からポンプ室に吸入されるようにして、脱気孔からポンプ室に異物が侵入するのを防止している。また吸入フィルタの目詰まり発生後のエンジン運転中に、リターン燃料充満域の燃料液面が所定位置以下に低下したときには、脱気孔からポンプ室に空気が吸入され、それによってエンジンが不調をきたすことで吸入フィルタの交換を運転者に促すことを可能としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２２９９９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１で開示されたものによれば、吸入フィルタの目詰まりが生じたことはエンジン不調が生じたことを運転者が気付くまでは分からないのであるが、本願の発明者は、吸入フィルタの目詰まりが生じたことに起因してエンジン不調が生じたことを運転者が気付く状態は、吸入フィルタの目詰まりが相当進行し、脱気孔からポンプ室への空気の吸入量が相当多くなってからであることを、実験によって確認した。すなわち吸入フィルタの目詰まりが生じてから実際に運転者が吸入フィルタの目詰まりに気付くまでに相当の運転時間が必要となるものであり、吸入フィルタの目詰まりを早期に認識することができればエンジン不調が生じる前に吸入フィルタを交換することも可能となるので、目詰まりの早期認識が望まれる。しかもエンジン不調は、吸入フィルタの目詰まり以外の原因でも生じるので、吸入フィルタの目詰まりを早期にかつ正確に認識可能とする技術の開発が望まれる。
【０００５】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、吸入フィルタの目詰まりが生じたことを早期にかつ正確に認識し得るようにした燃料供給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】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明は、電動モータと、該電動モータで回転駆動される回転部材が収容されるポンプ室を有する燃料ポンプとが、前記ポンプ室に燃料を吸入するための吸入口、前記ポンプ室からの燃料を吐出する吐出口、ならびに前記ポンプ室で発生したベーパーを排出するための脱気孔を有するポンプハウジングに収容、保持され、燃料タンク内の燃料を濾過して前記燃料ポンプに供給するための吸入フィルタが前記吸入口に接続される燃料供給装置において、前記燃料タンク内で気相となる部分および前記脱気孔間を連通する通路を形成するベーパー排出通路手段と、前記電動モータに流れる電流値または前記吐出口から吐出される燃料の圧力を検出する検出手段と、前記吸入フィルタが目詰まりを生じていない状態で電動モータに一定電圧を印加したときの前記電流値または前記圧力よりも前記検出手段の検出値が断続的に低くなる回数が一定回数以上となったときに前記吸入フィルタで目詰まりが生じていると判定するフィルタ目詰まり判定手段とを備え、前記フィルタ目詰まり判定手段は、前記検出手段の検出値が予め定めた閾値を跨ぐ回数が２以上の一定回数以上となったときに前記吸入フィルタで目詰まりが生じていると判定することを第１の特徴とする。
【０００７】
本発明は、第１の特徴の構成に加えて、前記燃料タンク内の燃料残量を検出する燃料残量検出手段を備え、燃料残量が所定量未満であることを前記燃料残量検出手段が検出したときに、前記フィルタ目詰まり判定手段は、目詰まりの有無の判定を停止するか、目詰まりの有無を判定するもののその判定結果を出力しないようにすることを第２の特徴とする。
【０００８】
さらに本発明は、第１または第２の特徴の構成に加えて、前記フィルタ目詰まり判定手段が前記吸入フィルタの目詰まりが生じていると判定するのに応じて、前記吸入フィルタで目詰まりが生じていることを報知する報知手段を備えることを第３の特徴とする。
【０００９】
なお実施の形態のポンプインペラ１１が本発明の回転部材に対応し、実施の形態の制御ユニット４６が本発明のフィルタ目詰まり判定手段に対応する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の第１の特徴によれば、電動モータに流れる電流値または吐出口から吐出される燃料の圧力を検出し、その検出値が、吸入フィルタが目詰まりを生じていない状態で電動モータに一定電圧を印加したときの前記電流値または前記圧力よりも断続的に低くなる回数が一定回数以上となったときに吸入フィルタで目詰まりが生じていると判定するようにしており、吸入フィルタで目詰まりが生じて脱気孔からポンプ室への空気の導入が始まる初期の段階ではその空気の導入が断続的であり、前記電流値または前記圧力の低下も断続的に生じることを本願の発明者が実験で確認しているので、前記電流値または前記圧力の低下の頻度から吸入フィルタの目詰まりを判定することで、目詰まりが生じたことをエンジン不調の認識によらずに早期に認識することができる。しかも吸入フィルタが目詰まりを生じたことによって生じる特有の事象によって目詰まり判定を行うようにしているので、確実な目詰まり判定が可能となる。
【００１１】
また、電動モータに流れる電流値または吐出口から吐出される燃料の圧力が、予め定めた閾値を跨いで低下する回数が２以上の一定回数以上となったときに吸入フィルタで目詰まりが生じていると判定するので、前記電流値または前記圧力の低下の頻度を確実に検出することができる。
【００１２】
本発明の第２の特徴によれば、燃料タンク内の燃料残量が所定量未満となったときに、フィルタ目詰まり判定手段は、目詰まりの有無の判定を停止するか、目詰まりの有無を判定するもののその判定結果を出力しないので、燃料タンク内の燃料残量低下によって吸入フィルタを経てポンプ室内に空気が吸入されることに起因して、電動モータに流れる電流値または吐出口から吐出される燃料の圧力が低下しても、吸入フィルタが目詰まりを生じたと誤判定することがない。
【００１３】
さらに本発明の第３の特徴によれば、吸入フィルタが目詰まりを生じていることが報知手段で報知されるので、運転者が吸入フィルタの目詰まりに容易に気付くようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】燃料タンク内での燃料供給装置の縦断面図である。
【図２】吸入フィルタの目詰まりの程度に応じた電流値および燃料圧力の変化を示すグラフである。
【図３】吸入フィルタで目詰まりが生じたときの電流値および燃料圧力の時間経過に応じた変化を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態および参考形態を、添付の図面を参照しながら説明する。
【００１６】
図１において、自動二輪車等の車両に搭載される燃料タンク５の天井壁５ａには、燃料タンク５内の燃料をエンジンの燃料噴射弁６に供給するためのポンプユニット７が取付けられる。
【００１７】
前記ポンプユニット７は、電動モータ８と、該電動モータ８で回転駆動される回転部材であるポンプインペラ１１が収容されるポンプ室１２を有する燃料ポンプ９とが、前記ポンプ室１２に燃料を吸入するための吸入口１３、前記ポンプ室１２からの燃料を吐出する吐出口１４、ならびに前記ポンプ室１２で発生したベーパーを排出するための脱気孔１５を有するポンプハウジング１０に収容、保持されて成るものである。
【００１８】
前記ポンプハウジング１０は、電動モータ８のモータハウジング１７と、該モータハウジング１７の下部に取付けられるポンプケース１８とから成る。前記モータハウジング１７は、円筒状のステータ１９と、上下に延びる軸線を有するモータ軸２２の上端部を回転自在に支承して前記ステータ１９の上端部にかしめ結合される上部軸受ブラケット２０と、前記モータ軸２２の下部を回転自在に支承して前記ステータ１９の下端部にかしめ結合される下部軸受ブラケット２１とから成り、前記ポンプケース１８は、下部軸受ブラケット２１との間に前記ポンプ室１２を形成して前記下部軸受ブラケット２１とともに前記ステータ１９の下端部にかしめ結合される。
【００１９】
前記モータ軸２２の下端部は、前記下部軸受ブラケット２１を回転自在に貫通して前記ポンプ室１２内に突入され、このモータ軸２２の下端部に取付けられるポンプインペラ１１が前記ポンプ室１２に収容されることで前記燃料ポンプ９が構成される。
【００２０】
前記ポンプハウジング１０の前記ポンプケース１８には、前記ポンプ室１２に燃料を吸入するための吸入口１３を形成して下方に突出する吸入側接続管部１８ａが一体に設けられるとともに、前記ポンプ室１２で発生したベーパーを排出するための脱気孔１５が設けられる。また前記ポンプ室１２で昇圧された燃料は前記モータハウジング１７内を上方に向けて流通するものであり、前記モータハウジング１７の上部の上部軸受ブラケット２０には、前記ポンプ室１２からの燃料を吐出する吐出口１４を形成する吐出側接続管部２０ａが上方に突出するようにして一体に突設され、前記吐出口１４には、逆止弁２３が配設される。
【００２１】
前記ポンプハウジング１０は円筒状のケーシング２４内に挿入されており、該ケーシング２４の上端部には前記燃料タンク５の天井壁５ａに締結される取付けベース部材２５が取付けられており、この取付けベース部材２５には、前記吐出側接続管部２０ａを液密に嵌合せしめる嵌合凹部２６が設けられるとともに、前記燃料タンク５の天井壁５ａに複数ずつのボルト２７，２７…およびナット２８，２８…で取付けられるフランジ部２５ａと、外側方に突出する燃料吐出管２９とが一体に設けられ、燃料吐出管２９は燃料ホース等の管路３０を介して燃料噴射弁６に接続される。
【００２２】
また前記取付けベース部材２５には、前記嵌合凹部２６および前記燃料吐出管２９を結ぶ出口側流路３２が形成されるとともに、その出口側流路３２から分岐した調圧通路３３が形成されており、該調圧通路３３は、前記出口側流路３２を流通する燃料の圧力を所定圧力に調整するようにして前記取付けベース部材２５に保持されるレギュレータ弁３４に接続される。
【００２３】
また前記取付けベース部材２５には、前記電動モータ８に連なる端子３５…が内部に配置されるようにして外側方に突出するカプラ３６が一体に突設される。
【００２４】
前記ケーシング２４の下端部には、前記ポンプケース１８を下方から覆うようにしてアダプタ３７が取付けられており、このアダプタ３７には、前記吸入側接続管部１８ａを嵌合せしめる吸入路３８を形成する接続筒部３７ａが下方に突出するようにして一体に設けられ、接続筒部３７ａの下端部に吸入フィルタ３９が接続される。すなわちポンプユニット７は、燃料タンク５内で前記吸入側接続管部１８ａ内の吸入口１３に前記接続筒部３７ａを介して吸入フィルタ３９が接続されるようにして前記燃料タンク５内に配置されることになる。
【００２５】
また前記脱気孔１５は、ベーパー排出通路手段４０で形成される通路４１を経て前記燃料タンク５内で気相となる部分、すなわち燃料の液面Ｌの最高レベルよりも上方位置となるようにして前記取付けベース部材２５の側方で燃料タンク５内に連通する。而して前記ベーパー排出通路手段４０は、前記アダプタ３７の一部と、前記ケーシング２４の側方で上下に延びるように配置されて前記アダプタ３７に下端部が連設されるパイプ４２とで構成され、前記脱気孔１５に通じて前記アダプタ３７に設けられる通路部４１ａと、該通路部４１ａに連通して前記パイプ４２内に形成される通路部４１ｂとで前記通路４１が構成され、前記パイプ４２の上端にはストレーナ４３が装着される。
【００２６】
ところで前記吸入フィルタ３９が目詰まりを生じると、その圧力損失によって燃料ポンプ９の吸入口１３は負圧となり、目詰まりが進行すると、圧力損失が大きくなって前記吸入口１３の負圧はより大きくなる。一方、燃料ポンプ９において吸入口１３から脱気孔１５までの間で燃料は加圧されるのであるが、その区間での加圧分よりも前記吸入フィルタ３９での圧力損失が大きくなると、脱気孔１５が負圧となってしまい、脱気孔１５からポンプ室１２内に空気が吸入される状態が生じ、その場合、吐出口１４から吐出される燃料の圧力は低下する。
【００２７】
本願の発明者の実験によれば、図２で示すように、吸入フィルタ３９での目詰まり度が前記脱気孔１５からポンプ室１２に空気を吸い込み始める目詰まり度Ｃ0 よりも大きくなると、燃料圧力が低下し、また一定電圧を印加した状態で電動モータ８に流れる電流値も低下することになる。
【００２８】
そこで本発明では、前記電動モータ８に流れる電流値または前記吐出口１４から吐出される燃料の圧力を検出するとともに、その検出値に基づいて吸入フィルタ３９で目詰まりが生じているか否かを判定するものであり、前記吐出口１４から吐出される燃料の圧力を検出する検出手段４５が、取付けベース部材２５の前記出口側流路３２での燃料圧力を検出するようにして前記取付けベース部材２５に取付けられ、前記電動モータ８の作動を制御するようにして前記カプラ３６の端子３５…に電気的に接続されたフィルタ目詰まり判定手段としての制御ユニット４６に前記検出手段４５の検出値が入力される。
【００２９】
また前記制御ユニット４６には、前記燃料タンク５内の燃料残量を検出する燃料残量検出手段４８が接続されており、この燃料残量検出手段４８は、燃料タンク５内の燃料の液面よりも上方で前記取付けベース部材２５に取付けられる検出器４９と、該検出器４９のケース４９ａに基端部が回動可能に支承されるアーム５０と、該アーム５０の先端部に取付けられるフロート５１とで構成されており、前記液面Ｌの変化による前記アーム５０の回動量を前記検出器４９で検出することで燃料残量を検出するものであり、前記検出器４９からの信号が前記制御ユニット４６に入力される。
【００３０】
而して前記制御ユニット４６は、燃料残量が所定量未満であることを前記燃料残量検出手段４８が検出したときに、目詰まりの有無の判定を停止するか、目詰まりの有無を判定するもののその判定結果を出力することはない。
【００３１】
本発明の実施の形態を説明する前に、本発明の参考形態を説明する。
【００３２】
参考形態では、前記制御ユニット４６は、前記吸入フィルタ３９が目詰まりを生じていない状態で前記吐出口１４から吐出される燃料の圧力よりも前記検出手段４５が検出した圧力が低いときに前記吸入フィルタ３９で目詰まりが生じていると判定するものであり、該制御ユニット４６には、ランプ表示、画面表示または音によって報知する報知手段４７が接続されており、該報知手段４７は、前記吸入フィルタ３９が目詰まりを生じていると前記制御ユニット４６が判定するのに応じて活性化する。
【００３３】
次にこの参考形態の作用について説明すると、吐出口１４から吐出される燃料の圧力を検出し、その検出値が、吐出口１４から吐出される燃料の圧力よりも低くなったときに目詰まりが生じていると判定するようにしており、吸入フィルタ３９の目詰まりが生じたときには、吐出口１４から吐出される燃料の圧力が低下するので、吸入フィルタ３９が目詰まりを生じたことをエンジン不調の認識によらずに早期に認識することができる。
【００３４】
なお、前記検出手段４５は、電動モータ８に流れる電流値を検出するものであってもよく、その場合、前記制御ユニット４６は、前記吸入フィルタ３９が目詰まりを生じていない状態で電動モータ８に一定電圧を印加したときの前記電流値と、前記検出手段４５で検出される電流値との比較によって吸入フィルタ３９が目詰まりを生じているか否かの判定をしてもよい。また電動モータ８の回転数を検出し、その回転数の上昇から吸入フィルタ３９の目詰まりを判定することも可能である。
【００３５】
ところで本願の発明者は、吸入フィルタ３９で目詰まりが生じたことによって脱気孔１５からポンプ室１２への空気の吸い込み事象が発生したときには、その初期の段階では、図３で示すように、吐出口１４から吐出される燃料の圧力、ならびに一定電圧を印加した状態で電動モータ８に流れる電流値は断続的に低下し、脱気孔１５からポンプ室１２に空気を吸い込む現象は断続的に起こること、ならびに空気の吸い込みが断続的である状態では運転者が気付く程のエンジン不調とはならないことを実験で確認した。
【００３６】
そこで本発明の実施の形態では、前記制御ユニット４６は、前記吸入フィルタ３９が目詰まりを生じていない状態で前記吐出口１４から吐出される燃料の圧力よりも前記検出手段４５が検出した圧力が断続的に低くなる回数が２以上の一定回数以上となったときに前記吸入フィルタ３９で目詰まりが生じていると判定し、その判定にあたって、前記制御ユニット４６は、前記検出手段４５の検出値が予め定めた閾値（図３参照）を跨ぐ回数が２以上の一定回数以上となったときに前記吸入フィルタ３９で目詰まりが生じていると判定する。
【００３７】
この実施の形態によれば、吸入フィルタ３９で目詰まりが生じて脱気孔１５からポンプ室１２への空気の導入が始まる初期の段階ではその空気の導入が断続的であり、吐出口１４から吐出される燃料の圧力の低下が断続的に生じることに基づいて、前記圧力の断続的な低下の頻度から吸入フィルタ３９の目詰まりを判定することで、目詰まりが生じたことをエンジン不調の認識によらずに早期に認識することができる。しかも吸入フィルタ３９が目詰まりを生じたことによって生じる特有の事象によって目詰まり判定を行うようにしているので、確実な目詰まり判定が可能となる。
【００３８】
しかも吐出口１４から吐出される燃料の圧力が、予め定めた閾値を跨いで低下する回数が２以上の一定回数以上となったときに吸入フィルタ３９で目詰まりが生じていると判定するので、前記電流値または前記圧力の低下の頻度を確実に検出することができる。
【００３９】
また燃料タンク５内の燃料残量が所定量未満となったときに、制御ユニット４６は、目詰まりの有無の判定を停止するか、目詰まりの有無を判定するもののその判定結果を出力しないので、燃料タンク５内の燃料残量低下によって吸入フィルタ３９を経てポンプ室１２内に空気が吸入されることに起因して、吐出口１４から吐出される燃料の圧力が低下しても、吸入フィルタ３９が目詰まりを生じたと誤判定することがない。
【００４０】
さらに吸入フィルタ３９が目詰まりを生じていることが報知手段４７で報知されるので、運転者が吸入フィルタ３９の目詰まりに容易に気付くようにすることができる。
【００４１】
本発明の他の実施の形態として、前記検出手段４５が、電動モータ８に流れる電流値を検出するものであってもよく、その場合、吸入フィルタ３９が目詰まりを生じていない状態で電動モータ８に一定電圧を印加したときの前記電流値よりも前記検出手段４５で検出される電流値が断続的に低くなる回数が２以上の一定回数以上となったときに前記吸入フィルタで目詰まりが生じていると判定するようにしてもよい。
【００４２】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態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うことが可能である。
【００４３】
たとえば上記実施の形態ではポンプハウジング１０が燃料タンク５内に配置される場合について説明したが、ポンプハウジング１０が燃料タンク５外に配置される場合にも本発明を適用することができる。
【符号の説明】
【００４４】
５・・・燃料タンク
７・・・ポンプユニット
８・・・電動モータ
９・・・燃料ポンプ
１０・・・ポンプハウジング
１１・・・回転部材であるポンプインペラ
１２・・・ポンプ室
１３・・・吸入口
１４・・・吐出口
１５・・・脱気孔
３９・・・吸入フィルタ
４０・・・ベーパー排出通路手段
４１・・・通路
４５・・・検出手段
４６・・・フィルタ目詰まり判定手段である制御ユニット
４７・・・報知手段
４８・・・燃料残量検出手段
【図１】
0005999945.tif 000002
【図２】
0005999945.tif 000003
【図３】
0005999945.tif 000004