(57)【要約】【課題】ポンプの回転数を圧力センサによって間接的に検出する。【解決手段】燃料供給装置４は、インタンクモジュール４２を備える。インタンクモジュール４２には、ポンプ４３、フィルタ４４、および圧力制御弁４５が設けられている。さらに、インタンクモジュール４２には、燃料の圧力を検出する圧力センサ３５が設けられている。圧力センサ３５は、ポンプ４３の近傍に設けられるので、ポンプ４３に起因する脈動成分を検出しやすい。燃料ポンプ制御器４７は、回転数検出モジュール４７ｂを備える。回転数検出モジュール４７ｂは、圧力センサ３５によって検出される圧力に含まれる脈動成分の周期に基づいて、ポンプ４３の回転数Ｎｐを検出する。従って、ポンプの回転数を圧力センサによって間接的に検出することができる。検出された回転数Ｎｐは、制御モジュール４７ｃおよびダイアグモジュール４７ｅによって利用される。【選択図】図１
2011174444.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タンク内の燃料を燃料消費装置（２）に供給する燃料供給装置（４）において、
電動モータ（４３ａ）を備えるポンプ（４３）と、
前記ポンプから前記燃料消費装置に供給される燃料の圧力に含まれる前記ポンプに起因する脈動成分を検出する圧力センサ（３５、２３５）とを備え、
前記ポンプと前記圧力センサとは、前記タンク内に収容されていることを特徴とする燃料供給装置。
【請求項２】
前記ポンプと前記圧力センサとは、前記タンクの開口部に設けられた蓋（４１ａ）に支持されたインタンクモジュール（４２）に設けられてい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】
前記圧力センサは、前記ポンプの吐出管（４３ｍ）と前記蓋（４１ａ）に設けられた出口管（４１ｃ）との間に設けられてい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。
【請求項４】
さらに、前記ポンプと前記燃料消費装置との間に設けられ、燃料の圧力を設定圧力に調節する圧力制御弁（４５）を備えるとともに、
前記圧力制御弁は前記タンク内に収容されており、
前記圧力センサは、前記ポンプと前記圧力制御弁との間の燃料の圧力を検出することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の燃料供給装置。
【請求項５】
さらに、前記ポンプと前記燃料消費装置との間に設けられ、前記ポンプから前記燃料消費装置に供給される燃料を濾過するフィルタ（４４）を備えるとともに、
前記フィルタは前記タンク内に収容されており、
前記圧力センサは、前記ポンプと前記フィルタとの間の燃料の圧力を検出することを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の燃料供給装置。
【請求項６】
前記圧力センサは、前記フィルタのハウジング（４４ａ、２４４ａ）に設けられていることを特徴とする請求項５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、燃料タンク内の燃料を電動ポンプによって燃料消費装置へ供給する燃料供給装置に関する
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、複数のインジェクタが設けられた燃料レールに設けられた圧力センサと、圧力センサの出力に基づいて燃料ポンプへの供給電力を制御する制御回路とを備えた燃料供給装置を開示している。この従来技術は、インジェクタに供給されるパルス幅と、インジェクタから噴射される燃料量との線形性を維持している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平７−１０３１０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来技術は、圧力センサによって検出可能な圧力の変動成分のうち、線形性を維持するという目的のために貢献する一部の成分だけを利用している。具体的には、インジェクタから噴射される燃料量に影響を与えるような、平均的な圧力を利用している。
【０００５】
ところが、燃料供給装置によって供給される燃料の圧力には、燃料供給装置の作動状態を示す脈動成分が含まれている。例えば、電動ポンプの作動状態を示す高周波成分である。
【０００６】
しかし、従来技術では、このような脈動成分が検出されていない。このため、従来技術では、圧力センサを十分に利用できていないという問題点があった。
【０００７】
また、従来技術では、圧力センサが燃料レールに設けられている。このため、圧力センサの位置では、ポンプに起因する脈動成分が減衰していることがあった。また、インジェクタの作動に起因する脈動成分によって、ポンプに起因する脈動成分が隠されることもある。これらのため、ポンプに起因する脈動成分を検出しにくいという問題点があった。
【０００８】
また、従来技術では、ポンプの回転数を検出する手段が提供されていない。このため、ポンプの回転数に基づく制御ができないという問題点があった。
【０００９】
本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、ポンプに起因する脈動成分を検出しやすい燃料供給装置を提供することである。
【００１０】
本発明の他の目的は、燃料供給装置に設けられた圧力センサを有効に利用する燃料供給装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は上記目的を達成するために以下の技術的手段を採用する。
【００１２】
請求項１に記載の発明は、タンク内の燃料を燃料消費装置（２）に供給する燃料供給装置（４）において、電動モータ（４３ａ）を備えるポンプ（４３）と、ポンプから燃料消費装置に供給される燃料の圧力に含まれるポンプに起因する脈動成分を検出する圧力センサ（３５、２３５）とを備え、ポンプと圧力センサとは、タンク内に収容されていることを特徴とする。この発明によると、圧力センサがタンク内に収容される。このため、圧力センサは、ポンプに起因する脈動成分を検出しやすい位置に配置される。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、ポンプと圧力センサとは、タンクの開口部に設けられた蓋（４１ａ）に支持されたインタンクモジュール（４２）に設けられていることを特徴とする。この構成によると、圧力センサを容易に設置することができる。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、圧力センサは、ポンプの吐出管（４３ｍ）と蓋（４１ａ）に設けられた出口管（４１ｃ）との間に設けられていることを特徴とする。この構成によると、蓋の形状に制限されることなく、圧力センサを設置することができる。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、さらに、ポンプと燃料消費装置との間に設けられ、燃料の圧力を設定圧力に調節する圧力制御弁（４５）を備えるとともに、圧力制御弁はタンク内に収容されており、圧力センサは、ポンプと圧力制御弁との間の燃料の圧力を検出することを特徴とする。この発明によると、圧力センサを圧力制御弁よりもポンプに近い位置に設けることができる。このため、ポンプの構成に起因する脈動成分を検出しやすいという利点が得られる。
【００１６】
請求項５に記載の発明は、さらに、ポンプと燃料消費装置との間に設けられ、ポンプから燃料消費装置に供給される燃料を濾過するフィルタ（４４）を備えるとともに、フィルタはタンク内に収容されており、圧力センサは、ポンプとフィルタとの間の燃料の圧力を検出することを特徴とする。この発明によると、圧力センサをフィルタよりもポンプに近い位置に設けることができる。このため、ポンプの構成に起因する脈動成分を検出しやすいという利点が得られる。
【００１７】
請求項６に記載の発明は、圧力センサは、フィルタのハウジング（４４ａ、２４４ａ）に設けられていることを特徴とする。この発明によると、圧力センサを容易に設置することができる。
【００１８】
なお、特許請求の範囲および上記手段の項に記載した括弧内の符号は、ひとつの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第１実施形態に係る内燃機関システムを示すブロック構成図である。
【図２】第１実施形態に係る燃料供給装置のインタンクモジュールを示す側面図である。
【図３】第１実施形態に係る燃料供給装置のポンプアセンブリを示す部分断面図である。
【図４】第１実施形態に係る燃料供給装置の燃料の圧力を示すグラフである。
【図５】第１実施形態に係る燃料供給装置のフローチャートである。
【図６】第１実施形態に係る燃料供給装置のフローチャートである。
【図７】第１実施形態に係る燃料供給装置のフローチャートである。
【図８】第１実施形態に係る燃料供給装置のフローチャートである。
【図９】本発明の第２実施形態に係る燃料供給装置のインタンクモジュールを示す側面図である。
【図１０】第２実施形態に係る燃料供給装置のポンプアセンブリを示す部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下に、図面を参照しながら本発明を実施するための複数の形態を説明する。各形態において先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の形態を適用することができる。各実施形態で具体的に組合せが可能であることを明示している部分同士の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、明示してなくとも実施形態同士を部分的に組み合せることも可能である。
【００２１】
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係る内燃機関システム１を示すブロック構成図である。自動車用の内燃機関システム１は、燃料消費装置としての内燃機関２と、エンジン制御システム３と、燃料供給装置４とを備える。内燃機関２は、イグニッション式のガソリン機関である。内燃機関２は、外燃機関または暖房装置などの燃料消費装置と置き換えることができる。
【００２２】
エンジン制御システム３は、エンジン制御装置（ＥＣＵ）３１と、アクチュエータ群（ＳＶ）３２と、センサ群（ＳＳ）３３とを備える。ＥＣＵ３１は、コンピュータによって読み取り可能な記憶媒体（ＭＥＭ）３１ａを備えるマイクロコンピュータによって提供される。記憶媒体３１ａは、コンピュータによって読み取り可能なプログラムを格納している。記憶媒体３１ａは、メモリによって提供することができる。プログラムは、ＥＣＵ３１によって実行されることによって、ＥＣＵ３１をこの明細書に記載される装置として機能させ、この明細書に記載される制御方法を実行するようにＥＣＵ３１を機能させる。
【００２３】
アクチュエータ群３２は、内燃機関２の可変装置を調節する複数のアクチュエータを含む。例えば、吸入空気量を調節するスロットルのアクチュエータ、点火時期を調節する点火回路などのアクチュエータを含むことができる。アクチュエータ群３２には、燃料供給量を調節するインジェクタ３４が含まれる。
【００２４】
センサ群３３は、内燃機関２の作動状態を検出する複数のセンサを含む。例えば、内燃機関２の回転数を検出する回転数センサ、内燃機関２の吸入空気圧を検出する圧力センサなどのセンサを含むことができる。センサ群３３には、燃料供給装置４によってインジェクタ３４に供給される燃料の圧力を検出する圧力センサ（ＰＳ）３５が含まれる。圧力センサ３５は、脈動検出手段である。
【００２５】
燃料供給装置４は、液体燃料としてのガソリンを蓄えるタンク４１を備える。燃料供給装置４は、タンク４１内に収容されたインタンクモジュール４２を備える。インタンクモジュール４２は、タンク４１の壁に支持されている。インタンクモジュール４２は、ポンプ（ＦＰ）４３と、フィルタ（ＦＬ）４４と、圧力制御弁（ＰＲ）４５とを備える。ポンプ４３は電動ポンプとも呼ばれる。ポンプ４３は、タンク４１内の燃料を吸入し、加圧して、インジェクタ３４に供給する。フィルタ４４は、ポンプ４３とインジェクタ３４との間の燃料の通路に配置されている。フィルタ４４は、通路を流れる燃料を濾過する。圧力制御弁４５は、ポンプ４３とインジェクタ３４との間の通路に配置されている。圧力制御弁４５は、余剰燃料を通路からタンク４１内へ戻すことによって、インジェクタ３４に供給される燃料の圧力を所定の圧力に調節する。インタンクモジュール４２からタンク４１を貫通して、燃料の配管４６ａが延び出している。配管４６ａは、複数のインジェクタ３４へ燃料を分配する燃料レール４６ｂに接続されている。この結果、インタンクモジュール４２からインジェクタ３４へ燃料を供給するためのリターンレス型の燃料供給系統が構成されている。
【００２６】
ポンプ４３は、モータ（ＭＴ）４３ａと、ポンプユニット（ＰＵ）４３ｂとを有している。モータ４３ａは、電動モータとも呼ばれる。モータ４３ａは、ブラシを有する直流モータである。ポンプユニット４３ｂは、再生ポンプである。ポンプユニット４３ｂは、モータ４３ａによって回転駆動される。
【００２７】
図２は、第１実施形態に係る燃料供給装置４のインタンクモジュール４２を示す側面図である。インタンクモジュール４２は、タンク４１に形成された開口部を覆う蓋４１ａに連結されている。インタンクモジュール４２は、蓋４１ａによってタンク４１内に支持されている。インタンクモジュール４２は、蓋４１ａに設けられた電気接続のためのコネクタ４１ｂと、蓋４１ａに設けられ、蓋４１ａを貫通する燃料の通路を提供する出口管４１ｃとを有する。出口管４１ｃは、配管４６ａの一部を構成している。
【００２８】
インタンクモジュール４２は、サブタンク４２ａと、複数の支持ロッド４２ｂと、スプリング４２ｃと、ポンプアセンブリ４２ｄと、配管４２ｅと、配管４２ｆとを有する。サブタンク４２ａには、タンク４１内の燃料量を計測するための燃料量センサ３６が装着されている。
【００２９】
サブタンク４２ａは、タンク４１内の燃料残量が減少したときにも、ポンプ４３周辺の液面を高く維持する。サブタンク４２ａは、タンク４１内の燃料をサブタンク４２ａ内に汲み上げるサブポンプを備えることができる。サブポンプは、圧力制御弁４５からの戻り燃料の流れによって作動するジェットポンプによって提供することができる。サブポンプは図示されない。連結部材としての複数の支持ロッド４２ｂは、蓋４１ａとサブタンク４２ａとを連結している。複数の支持ロッド４２ｂは、サブタンク４２ａと摺動可能に連結されることによって、蓋４１ａとサブタンク４２ａとの間の距離を調節可能としている。スプリング４２ｃは、サブタンク４２ａをタンク４１の底面に押し付ける。複数の支持ロッド４２ｂとスプリング４２ｃとは、タンク４１の底面に変形が生じても、サブタンク４２ａを底面上に安定的に支持する。
【００３０】
ポンプアセンブリ４２ｄからは、配管４２ｅが延び出している。配管４２ｅの一端は、ポンプアセンブリ４２ｄの出口管に接続されている。配管４２ｅの他端は、圧力センサ３５の入口に接続されている。さらに、圧力センサ３５の出口は、配管４２ｆの一端に接続されている。配管４２ｆの他端は、出口管４１ｃに接続されている。配管４２ｅ、４２ｆは、樹脂製の可撓性をもつ管である。配管４２ｅ、４２ｆは、いわゆる蛇腹管によって提供されている。ポンプアセンブリ４２ｄから吐出した燃料は、圧力センサ３５を通ってから、出口管４１ｃに供給され、さらにインジェクタ３４に供給される。
【００３１】
コネクタ４１ｂは、タンク４１の壁を貫通する複数の電気的接続を提供している。コネクタ４１ｂは、少なくとも圧力センサ３５と、モータ４３ａとのための電気的接続を提供する。さらに、コネクタ４１ｂは、燃料量センサ３６のための電気的接続を提供する。圧力センサ３５は、インタンクモジュール４２の部品として配置されている。このため、圧力センサ３５のための電気的接続が、モータ４３ａのために必要なコネクタ４１ｂを利用して提供される。
【００３２】
図３は、第１実施形態に係る燃料供給装置のポンプアセンブリ４２ｄを示す部分断面図である。ポンプアセンブリ４２ｄは、ポンプ４３と、フィルタ４４と、圧力制御弁４５とを連結した組立体である。さらに、ポンプアセンブリ４２ｄは、ポンプ４３の吸入口に装着されたサクションフィルタ４８を備える。
【００３３】
ポンプ４３は、モータ４３ａと、ポンプユニット４３ｂとを有している。モータ４３ａは、固定子４３ｃと、回転子４３ｄとを有する。回転子４３ｄは回転軸４３ｅによって回転可能に支持されている。回転子４３ｄは、整流子４３ｆを有する。整流子４３ｆは、ブラシ４３ｇと接触している。回転子４３ｄは、図示せぬ回転子巻線を有する。回転子巻線には、ブラシ４３ｇと整流子４３ｆとを介して電流が供給される。モータ４３ａは、ＦＰＣ４７から給電されると回転し、回転軸４３ｅによってポンプユニット４３ｂを回転駆動する。
【００３４】
ポンプユニット４３ｂは、非容積型ポンプのひとつである再生ポンプによって提供されている。ポンプユニット４３ｂは、外縁に沿って複数のチャンネルを有する円板状のインペラ４３ｈと、インペラ４３ｈを収容するケーシング４３ｋとによって構成される。ケーシング４３ｋには、図示せぬ吸入ポートと吐出ポートとが形成されている。インペラ４３ｈは、モータ４３ａの回転軸４３ｅによって回転駆動される。ポンプユニット４３ｂは、サクションフィルタ４８を通してサブタンク４２ａ内の燃料をポンプ４３内に吸入し、吐出管４３ｍから吐出する。
【００３５】
モータ４３ａの回転数には、その構成に起因して発生する回転変動成分が含まれる。例えばブラシ４３ｇと整流子４３ｆとの接触状態の変化によって回転数が変動する。ブラシ４３ｇと整流子４３ｆとの接触状態は、回転子４３ｄの回転に同期して周期的に変化する。よって、回転変動成分は、回転に同期している。この回転変動成分は、ポンプユニット４３ｂの作動に変動を与える。この結果、ポンプユニット４３ｂによって加圧された燃料の圧力にも、回転変動成分に対応した脈動成分が生じる。
【００３６】
ポンプユニット４３ｂによって加圧された燃料の圧力には、その構成に起因して発生する脈動成分が含まれる。脈動成分は、ポンプユニット４３ｂの回転に同期している。例えば、インペラ４３ｈに形成された複数のチャンネルと、吸入および吐出ポートとの連通状態の変化に起因する脈動成分が、燃料の圧力に含まれる。
【００３７】
従って、ポンプユニット４３ｂによって加圧された燃料の圧力には、ポンプ４３の構成に起因する脈動成分が含まれている。この脈動成分には、モータ４３ａの構成に起因する脈動成分と、ポンプユニット４３ｂの構成に起因する脈動成分とが含まれる。
【００３８】
ポンプアセンブリ４２ｄは、フィルタ４４の樹脂製のハウジング４４ａをフレームとして利用している。ハウジング４４ａには、ポンプ４３と圧力制御弁４５とが固定されている。ハウジング４４ａは、サブタンク４２ａに固定されている。ハウジング４４ａは、Ｃ字型またはドーナツ型の同心円筒状に形成されている。ハウジング４４ａは、内筒４４ｂと、外筒４４ｃとを有する。内筒４４ｂの内部には、ポンプ４３を保持するポンプ室が形成されている。内筒４４ｂの上端には、内部に向けて突出する入口管４４ｄが形成されている。入口管４４ｄ内には、ポンプ４３の吐出管４３ｍが挿入されている。入口管４４ｄと吐出管４３ｍとの間には、Ｏリング４２ｇとスペーサ４２ｈとが配置され、必要なシールが提供されている。
【００３９】
内筒４４ｂの下端と外筒４４ｃの下端とは、底板４４ｅによって閉じられている。内筒４４ｂと外筒４４ｃとの間には、フィルタエレメント４４ｆを収容するフィルタ室が形成されている。フィルタエレメント４４ｆは、内筒４４ｂと外筒４４ｃとの間に配置されている。フィルタエレメント４４ｆは、ハウジング４４ａ内を流れる燃料を濾過する。外筒４４ｃの上部開口端は、カバー４４ｇによって閉じられている。外筒４４ｃとカバー４４ｇとは溶着によって液密に接続されている。フィルタエレメント４４ｆより上流側には、上流ギャラリ４４ｈが区画されている。フィルタエレメント４４ｆより下流側には、下流ギャラリ４４ｋが区画されている。
【００４０】
ハウジング４４ａの側部には、圧力制御弁４５を収容するための筒部４４ｍと、出口管４４ｎとが形成されている。筒部４４ｍ内には、制御ギャラリ４４ｐとリターンギャラリ４４ｒとが形成されている。筒部４４ｍ内には、圧力制御弁４５が固定されている。筒部４４ｍと圧力制御弁４５との間には、Ｏリング４２ｋ、４２ｍ、およびスペーサ４２ｎが配置され、必要なシールが提供されている。制御ギャラリ４４ｐは、下流ギャラリ４４ｋと連通している。制御ギャラリ４４ｐは、出口管４４ｎ内の出口通路４４ｓと連通している。リターンギャラリ４４ｒは、図示せぬサブポンプを介してサブタンク内に連通している。
【００４１】
ハウジング４４ａは、入口管４４ｄ、上流ギャラリ４４ｈ、フィルタエレメント４４ｆ、下流ギャラリ４４ｋ、制御ギャラリ４４ｐ、出口通路４４ｓを順に経由する通路を形成する。ハウジング４４ａは、ポンプ４３から出口通路４４ｓまでの通路を形成するとともに、その通路内にフィルタ容器と、圧力制御弁の装着部とを形成している。
【００４２】
圧力制御弁４５は、制御ギャラリ４４ｐの圧力を設定圧力に調節するように、制御ギャラリ４４ｐからリターンギャラリ４４ｒへ燃料を流出させる。この結果、制御ギャラリ４４ｐおよびそれに連通する通路の燃料の圧力は、所定の設定圧力に調節される。
【００４３】
図２および図３において、圧力センサ３５は、タンク４１内に収容されている。このため、ポンプ４３とインジェクタ３４との間の燃料の通路のうち、ポンプ４３に近い位置に圧力センサ３５は設置される。この結果、ポンプ４３に起因する微小な脈動成分を検出することができる。また、燃料の通路には、インジェクタ３４の断続的な噴射に起因する脈動成分が発生する。しかし、圧力センサ３５は、インジェクタ３４から離れたタンク４１内に配置される。このため、インジェクタに起因する脈動成分が減衰した位置に、圧力センサ３５が設けられる。このため、圧力センサ３５から出力される圧力信号から、インジェクタに起因する脈動成分を低減することができる。
【００４４】
また、圧力センサ３５は、ポンプアセンブリ４２ｄを出た後の配管４２ｅと配管４２ｆとの間に設けられる。このため、既存の装置に付加することができる。
【００４５】
また、圧力センサ３５は、インタンクモジュール４２に設けられる。このため、圧力センサ３５を少ない作業工数で設置することができる。さらに、インタンクモジュール４２に設けられたポンプ４３のためのコネクタ４１ｂを利用して圧力センサ３５の配線を設けることができる。さらに、タンク４１および蓋４１ａの形状は、タンク４１が搭載される車両ごとに異なる。しかし、圧力センサ３５をインタンクモジュール４２に設けたため、複数の車両に共通の構成を採用することができる。
【００４６】
また、圧力センサ３５は、ポンプ４３の吐出管４３ｍと蓋４１ａに設けられた出口管４１ｃとの間に設けられている。圧力センサ３５は、吐出管４３ｍと出口管４１ｃとの間の通路を形成する部材４２ｅ、４２ｆに設けられ、その通路内の燃料の圧力を検出する。この構成は、蓋４１ａの形状に制限されることなく圧力センサ３５を設けることを可能とする。
【００４７】
図１に戻り、燃料供給装置４は、モータ４３ａの回転数を制御する燃料ポンプ制御器（ＦＰＣ）４７を備える。ＦＰＣ４７は、コンピュータによって読み取り可能な記憶媒体（ＭＥＭ）４７ａを備えるマイクロコンピュータによって提供される。記憶媒体４７ａは、コンピュータによって読み取り可能なプログラムを格納している。記憶媒体４７ａは、メモリによって提供することができる。プログラムは、ＦＰＣ４７によって実行されることによって、ＦＰＣ４７をこの明細書に記載される装置として機能させ、この明細書に記載される制御方法を実行するようにＦＰＣ４７を機能させる。
【００４８】
ＦＰＣ４７は、複数のモジュールを提供する。回転数検出モジュール（ＤＥＴ）４７ｂは、ポンプ４３の構成に起因する周期的な脈動成分を圧力Ｐｆから抽出し、抽出された脈動成分の周期に基づいて、モータ４３ａの回転数Ｎｐを検出する。制御モジュール（ＦＣ）４７ｃは、圧力センサ３５によって検出される圧力Ｐｆが目標圧力に一致するようにモータ４３ａの回転数を制御する。制御モジュール４７ｃは、回転数検出モジュール４７ｂによって検出された回転数Ｎｐに基づいて、圧力Ｐｆを目標圧力に維持するように、モータ４３ａをフィードフォワード制御するフィードフォワード制御モジュール（ＦＦＣ）４７ｄを含む。ダイアグモジュール（ＤＩＧ）４７ｅは、診断情報の出力を要求するダイアグ信号に応答して、回転数検出モジュール４７ｂによって検出された回転数Ｎｐを出力する。
【００４９】
図４は、第１実施形態に係る燃料供給装置の圧力Ｐｆの変化を示すグラフである。図４は、燃料供給装置の定常運転状態を示している。圧力Ｐｆには、周期的な脈動成分が含まれている。脈動には、異なる周期をもつ複数の成分が含まれている。脈動成分のうち、モータ４３ａの構造に起因する脈動は、比較的大きな周期ＴＭを有する。この周期ＴＭは、周期ＴＭの半分に相当する時間ＤＴを検出することによって求められる。時間ＤＴは、圧力Ｐｆがピーク値になる時刻Ｔ１と、圧力Ｐｆがボトム値になる時刻Ｔ２とを検出することによって求められる。そして、時間ＤＴに基づいて、モータ４３ａの回転数Ｎｐが求められる。脈動には、周期ＴＭより短い周期ＴＰをもつ複数の成分が含まれている。これらの短周期成分は、フィルタ処理によって除去することができる。
【００５０】
図５は、第１実施形態に係る燃料供給装置のＦＰＣ４７が実行するプログラムの一部を示すフローチャートである。圧力差算出処理１００は、所定のサンプリング間隔で繰り返して実行される。圧力差算出処理１００では、圧力センサ３５が出力する圧力信号の所定時間における変化量ＤＰｆを算出する。ステップ１０１では、圧力センサ３５の出力信号をサンプリングし、圧力Ｐｆ（ｉ）を入力する。ステップ１０１は、フィルタ処理を備えることができる。このフィルタ処理では、検出対象である周期ＴＭの近傍の周波数成分を通過させるフィルタ特性が用いられる。例えば、平均化処理を用いることができる。周期ＴＭより高周波の成分を除去するフィルタ特性を用いることが望ましい。また、サンプリング周期は、周期ＴＭの変化を反映するが、短周期ＴＰの変化を反映しないように設定することができる。ステップ１０２では、前回のサンプリングにおける圧力Ｐｆ（ｉ−１）と、今回の圧力Ｐｆ（ｉ）との差を、変化量ＤＰｆとして算出する。
【００５１】
図６は、第１実施形態に係る燃料供給装置のＦＰＣ４７が実行するプログラムの一部を示すフローチャートである。回転数算出処理１１０では、圧力Ｐｆの周期的な脈動成分を検出することによって周期を算出し、モータ４３ａの回転数Ｎｐを算出する。圧力差算出処理１００と回転数算出処理１１０とは、回転数検出モジュール４７ｂを提供する。
【００５２】
ステップ１１１では、変化量ＤＰｆが所定値Ｋｔｈを下回っているか否かを判定する。変化量ＤＰｆが大きいときは、ポンプ４３を起動した直後などの過渡的な運転状態であると考えられる。そこで、変化量ＤＰｆが大きいときには、回転数Ｎｐの演算を行わない。従って、ステップ１１１は、ポンプ４３の起動直後における回転数Ｎｐの検出処理を禁止する禁止手段を提供する。これにより誤った回転数Ｎｐを算出することが防止される。
【００５３】
ステップ１１２では、変化量ＤＰｆが正（＋）から負（−）へ反転したか否かを判定する。すなわち、圧力Ｐｆ（ｉ）が上昇（＋）から下降（−）に反転したか否かを判定する。言い換えると、ステップ１１２では、圧力Ｐｆ（ｉ）のピークを検出する。ステップ１１２でピークが検出されると、ステップ１１３へ進む。ステップ１１３では、ピークが検出された時刻Ｔｉｍｅを時刻Ｔ１として記録する。
【００５４】
ピークが検出されない場合、ステップ１１４へ進む。ステップ１１４では、変化量ＤＰｆが負（−）から正（＋）へ反転したか否かを判定する。すなわち、圧力Ｐｆ（ｉ）が下降（−）から上昇（＋）に反転したか否かを判定する。言い換えると、ステップ１１４では、圧力Ｐｆ（ｉ）のボトムを検出する。ステップ１１４でボトムが検出されると、ステップ１１５へ進む。ステップ１１５では、ボトムが検出された時刻Ｔｉｍｅを時刻Ｔ２として記録する。
【００５５】
ステップ１１６では、ピークが検出された時刻Ｔ１とボトムが検出された時刻Ｔ２との差を時間ＤＴとして算出する。ステップ１１７では、時間ＤＴに基づいてモータ４３ａの回転数Ｎｐを算出する。時間ＤＴを回転数Ｎｐに換算する関数ｆは、検出対象とした周期ＴＭと、モータ４３ａの構造とに基づいて決定することができる。例えば、固定子４３ｃの磁極数、回転子４３ｄの磁極数、整流子４３ｆの極数などの構造に基づいて設定することができる。ステップ１１７で算出された回転数Ｎｐは、ＦＰＣ４７の記憶装置に格納される。
【００５６】
図７は、第１実施形態に係る燃料供給装置のＦＰＣ４７が実行するプログラムの一部を示すフローチャートである。モータ制御処理１２０では、圧力Ｐｆを目標圧力に維持するように、モータ４３ａに印加する電圧Ｖｍを算出し、算出された電圧Ｖｍをモータ４３ａに印加する。モータ制御処理１２０は、制御モジュール４７ｃを提供する。
【００５７】
ステップ１２１では、圧力センサ３５によって検出された圧力Ｐｆと、モータ４３ａの回転数Ｎｐとに基づいて電圧Ｖｍが算出される。電圧Ｖｍは、圧力Ｐｆに基づいて算出されるフィードバック量ＦＢ（Ｐｆ）と、回転数Ｎｐに基づいて算出されるフィードフォワード量ＦＦ（Ｎｐ）とに基づいて算出される。フィードバック量ＦＢ（Ｐｆ）は、ＰＩ制御、ＰＩＤ制御などのフィードバック制御によって算出される。フィードフォワード量ＦＦ（Ｎｐ）は、フィードバック量ＦＢ（Ｐｆ）よりも高い応答性を提供するために、回転数Ｎｐに基づいて算出される。ステップ１２２では、算出された電圧Ｖｍがモータ４３ａに印加される。
【００５８】
図８は、第１実施形態に係る燃料供給装置のＦＰＣ４７が実行するプログラムの一部を示すフローチャートである。ダイアグ処理１３０では、診断用の信号の出力を求めるダイアグ信号が入力されると、回転数Ｎｐを出力する。ダイアグ処理１３０は、ダイアグモジュール４７ｅを提供する。
【００５９】
ステップ１３１では、ダイアグ信号が入力されたか否かを判定する。ダイアグ信号が入力された場合にのみ、ステップ１３２に進む。ステップ１３２では、回転数算出処理１１０によって算出された回転数Ｎｐを出力する。回転数Ｎｐは、内燃機関システム１に付属する表示装置、または診断時に内燃機関システム１に接続される診断用機器に表示される。これにより、モータ４３ａが正常に機能しているか否かを診断することができる。
【００６０】
以上に述べた実施形態によると、燃料供給装置に設けられた圧力センサによって検出された燃料の圧力Ｐｆに基づいてポンプ４３の回転数Ｎｐが検出される。このため、ポンプ４３の回転数Ｎｐを、間接的に検出することができる。また、燃料の圧力をフィードバック制御するために設けられる圧力センサを利用してポンプ４３の回転数Ｎｐが検出される。このため、圧力センサを有効に利用することができる。さらに、インジェクタ３４に起因する脈動成分を低減しながら、ポンプ４３に起因する脈動を圧力センサ３５によって検出することができる。
【００６１】
（第２実施形態）
図９は、本発明の第２実施形態に係る燃料供給装置のインタンクモジュール２４２を示す側面図である。図１０は、第２実施形態に係るポンプアセンブリ２４２ｄを示す部分断面図である。この実施形態では、圧力センサ２３５が、ポンプアセンブリ２４２ｄに装着されている。第２実施形態のインタンクモジュール２４２は、第１実施形態のインタンクモジュール４２に代えてタンク４１内に装着される。インタンクモジュール２４２は、ポンプアセンブリ２４２ｄの出口管と蓋４１ａの出口管４１ｃとを接続する配管２４２ｅを備える。
【００６２】
ポンプアセンブリ２４２ｄは、圧力センサ２３５を備える。圧力センサ２３５は、ハウジング２４４ａに装着されている。圧力センサ２３５は、ハウジング２４４ａ内の燃料の通路に露出するように配置されている。圧力センサ２３５は、ハウジング２４４ａ内の燃料の圧力を検出する。この構成においても、圧力センサ２３５は、吐出管４３ｍと出口管４１ｃとの間の通路を形成する部材２４４ａに設けられ、その通路内の燃料の圧力を検出する。
【００６３】
具体的には、圧力センサ２３５は、カバー２４４ｇに固定されている。圧力センサ２３５は、上流ギャラリ４４ｈに露出するように装着されている。圧力センサ２３５は、ポンプ４３の吐出管４３ｍの延長上に装着されている。圧力センサ２３５は、ポンプ４３の吐出管４３ｍの開口端と対向するように装着されている。
【００６４】
圧力センサ２３５は、ポンプ４３と圧力制御弁４５との間の通路における燃料の圧力を検出する。具体的には、圧力センサ２３５は、ポンプ４３とフィルタエレメント４４ｆとの間の上流ギャラリ４４ｈにおける燃料の圧力を検出する。さらに具体的には、圧力センサ２３５は、ポンプ４３の吐出管４３ｍから出た直後の燃料の圧力を検出する。
【００６５】
この実施形態によると、ポンプ４３に起因する脈動成分の減衰量が少ない位置に圧力センサ２３５を設けることができる。
【００６６】
（他の実施形態）
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に何ら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において種々変形して実施することが可能である。
【００６７】
上記実施形態の構造は、あくまで例示であって、本発明の範囲はこれらの記載の範囲に限定されるものではない。本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味及び範囲内での全ての変更を含むものである。
【００６８】
例えば、モータ４３ａは、ブラシレスレモータによって提供されてもよい。ポンプユニット４３ｂは、トロコイド型ギヤポンプなどの容積型ポンプによって提供されてもよい。
【００６９】
上記実施形態では、モータ４３ａの構成に起因する脈動成分を検出することによってポンプ４３の回転数Ｎｐを検出した。これに代えて、ポンプユニット４３ｂの構成に起因する脈動成分を検出することによってポンプ４３の回転数を検出してもよい。また、モータ４３ａの構成に起因する脈動成分とポンプユニット４３ｂに起因する脈動成分との合成成分を検出することによってポンプ４３の回転数を検出してもよい。これらの変形態様は、回転数検出モジュール４７ｂによって検出される周波数領域、振幅領域などを調節することによって設定することができる。
【００７０】
ＦＰＣ４７が提供する手段と機能は、ソフトウェアのみ、ハードウェアのみ、あるいはそれらの組合せによって提供することができる。例えば、ＦＰＣ４７をアナログ回路によって構成してもよい。
【符号の説明】
【００７１】
１  内燃機関システム
２  内燃機関
３  エンジン制御システム
４  燃料供給装置
３１  エンジン制御装置（ＥＣＵ）
３２  アクチュエータ群
３３  センサ群
３４  インジェクタ
３５、２３５  圧力センサ
４１  タンク
４２  インタンクモジュール
４３  ポンプ
４４  フィルタ
４５  圧力制御弁
４６ａ  配管
４６ｂ  燃料レール
４７  燃料ポンプ制御器（ＦＰＣ）
４７ａ  記憶媒体
４７ｂ  回転数検出モジュール
４７ｃ  制御モジュール
４７ｄ  フィードフォワード制御モジュール
４７ｅ  ダイアグモジュール
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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