(57)【要約】【課題】エンジン駆動のポンプの吐出圧の立ち上がりが遅れる、エンジン始動時においても、液体（圧油や燃料）の供給圧を正常に確保できるようにする。【解決手段】ブレーキ系統へのエア圧を貯蔵するエアタンク８と、その内圧を所定範囲に維持するように制御されるエアコンプレッサ９と、を備える車両において、エンジン駆動のポンプ３から油圧で制御されるシステムへ送り出される供給圧の不足をエアタンク８のエア圧に基づいて補償する加圧手段として、シリンダ１３に規制される方向へ往復可能なピストン要素１４と、ピストン要素の一方の受圧面に画成される油室１５と、ピストン要素のもう一方の受圧面に画成されるエア室１６と、油室をポンプ３下流の供給回路１０に接続する配管１７と、エア室１６をエアタンク８に電磁弁１９を介して接続する配管１８と、油室との接続部から供給回路１０をポンプ３側へ油圧が流れるのを規制する逆止弁２２と、ポンプ３の吐出圧を検出する手段２１と、この検出信号に基づいて電磁弁１９を制御する手段２０と、を備える。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブレーキ系統へのエア圧を貯蔵するエアタンクと、エアタンクの内圧を所定範囲に維持するように制御されるエアコンプレッサと、を備える車両において、エンジン駆動のポンプから送り出される液体の圧力不足をエアタンクのエア圧に基づいて補償する加圧手段と、を備えることを特徴とする車両の液体供給装置。
【請求項２】
液体の圧力不足を補償する加圧手段は、シリンダに規制される方向へ往復可能なピストン要素と、ピストン要素の一方の受圧面に画成される液体室と、ピストン要素のもう一方の受圧面に画成される気体室と、液体室をポンプ下流の供給回路に接続する配管と、気体室をエアタンクに電磁弁を介して接続する配管と、液体室との接続部から供給回路をポンプ側へ液体が流れるのを規制する逆止弁と、ポンプの吐出圧を検出する手段と、この検出信号に基づいて電磁弁を制御する手段と、を備える特徴とする請求項１の記載に係る車両の液体供給装置。
【請求項３】
ピストン要素は、気体室側の受圧面の方が液体室側の受圧面の方よりも大きく設定されることを特徴とする請求項２の記載に係る車両の液体供給装置。
【請求項４】
ブレーキ系統へのエア圧を貯蔵するエアタンクと、エアタンクの内圧を所定範囲に維持するように制御されるエアコンプレッサと、を備える車両において、エンジン駆動のポンプからエンジン動弁機構など油圧で制御されるシステムへ送り出される油圧の不足をエアタンクのエア圧に基づいて補償する加圧手段として、シリンダに規制される方向へ往復可能なピストン要素と、ピストン要素の一方の受圧面に画成される油室と、ピストン要素のもう一方の受圧面に画成されるエア室と、油室をポンプ下流の供給回路に接続する配管と、エア室をエアタンクに電磁弁を介して接続する配管と、油室との接続部から供給回路をポンプ側へ油圧が流れるのを規制する逆止弁と、ポンプの吐出圧を検出する手段と、この検出信号に基づいて電磁弁を制御する手段と、を備える特徴とする車両の液体供給装置。
【請求項５】
電磁弁を制御する手段は、ポンプの吐出圧が所定範囲のＰＬ以下のときにエア圧をエア室へ供給する一方、ポンプの吐出圧が所定範囲のＰＨ以上に高まるとエア室のエア圧を大気開放する、ように電磁弁の切り替えを制御することを特徴とする請求項４の記載に係る車両の液体供給装置。
【請求項６】
ブレーキ系統へのエア圧を貯蔵するエアタンクと、エアタンクの内圧を所定範囲に維持するように制御されるエアコンプレッサと、を備える車両において、エンジン駆動のポンプから燃料供給装置へ送り出される燃料圧の不足をエアタンクのエア圧に基づいて補償する加圧手段として、シリンダに規制される方向へ往復可能なピストン要素と、ピストン要素の一方の受圧面に画成される燃料室と、ピストン要素のもう一方の受圧面に画成されるエア室と、燃料室をポンプ下流の供給回路に接続する配管と、エア室をエアタンクに電磁弁を介して接続する配管と、燃料室との接続部から供給回路をポンプ側へ燃料が流れるのを規制する逆止弁と、ポンプの吐出圧を検出する手段と、この検出信号に基づいて電磁弁を制御する手段と、を備える特徴とする車両の液体供給装置。
【請求項７】
電磁弁を制御する手段は、ポンプの吐出圧が所定範囲のＰＬ以下のときにエア圧をエア室へ供給する一方、ポンプの吐出圧が所定範囲のＰＨ以上に高まるとエア室のエア圧を大気開放する、ように電磁弁の切り替えを制御することを特徴とする請求項６の記載に係る車両の液体供給装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、車両の液体供給装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車載の液体供給装置としては、エンジンへの燃料供給系のほか、エンジン動弁系のカム位相可変装置への圧油の供給を制御するものが知られる（特開２０００−２０４９８２号、参照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このような液体供給装置においては、エンジン（車両の原動機）駆動のポンプが用いられるのである。ポンプから送り出される液体は、エンジン始動時において、ポンプ吐出圧の立ち上がりが遅れ、圧力の不足を生じやすい。そのため、システムが正常に作動しなかったり、応答遅れを生じる可能性も考えられる。
【０００４】
この発明は、このような課題を解決するための有効な手段の提供を目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、ブレーキ系統へのエア圧を貯蔵するエアタンクと、エアタンクの内圧を所定範囲に維持するように制御されるエアコンプレッサと、を備える車両の液体供給装置において、エンジン駆動のポンプから送り出される液体の圧力不足をエアタンクのエア圧に基づいて補償する加圧手段と、を備えることを特徴とする。
【０００６】
第２の発明は、第１の発明に係る車両の液体供給装置において、液体の圧力不足を補償する加圧手段は、シリンダに規制される方向へ往復可能なピストン要素と、ピストン要素の一方の受圧面に画成される液体室と、ピストン要素のもう一方の受圧面に画成される気体室と、液体室をポンプ下流の供給回路に接続する配管と、気体室をエアタンクに電磁弁を介して接続する配管と、液体室との接続部から供給回路をポンプ側へ液体が流れるのを規制する逆止弁と、ポンプの吐出圧を検出する手段と、この検出信号に基づいて電磁弁を制御する手段と、を備える特徴とする。
【０００７】
第３の発明は、第２の発明に係る車両の液体供給装置において、ピストン要素は、気体室側の受圧面の方が液体室側の受圧面の方よりも大きく設定されることを特徴とする。
【０００８】
第４の発明は、ブレーキ系統へのエア圧を貯蔵するエアタンクと、エアタンクの内圧を所定範囲に維持するように制御されるエアコンプレッサと、を備える車両の液体供給装置において、エンジン駆動のポンプからエンジン動弁機構など油圧で制御されるシステムへ送り出される油圧の不足をエアタンクのエア圧に基づいて補償する加圧手段として、シリンダに規制される方向へ往復可能なピストン要素と、ピストン要素の一方の受圧面に画成される油室と、ピストン要素のもう一方の受圧面に画成されるエア室と、油室をポンプ下流の供給回路に接続する配管と、エア室をエアタンクに電磁弁を介して接続する配管と、油室との接続部から供給回路をポンプ側へ油圧が流れるのを規制する逆止弁と、ポンプの吐出圧を検出する手段と、この検出信号に基づいて電磁弁を制御する手段と、を備える特徴とする。
【０００９】
第５の発明は、第４の発明に係る車両の液体供給装置において、電磁弁を制御する手段は、ポンプの吐出圧が所定範囲のＰＬ以下のときにエア圧をエア室へ供給する一方、ポンプの吐出圧が所定範囲のＰＨ以上に高まるとエア室のエア圧を大気開放する、ように電磁弁の切り替えを制御することを特徴とする。
【００１０】
第６の発明は、ブレーキ系統へのエア圧を貯蔵するエアタンクと、エアタンクの内圧を所定範囲に維持するように制御されるエアコンプレッサと、を備える車両の液体供給装置において、エンジン駆動のポンプから燃料供給装置へ送り出される燃料圧の不足をエアタンクのエア圧に基づいて補償する加圧手段として、シリンダに規制される方向へ往復可能なピストン要素と、ピストン要素の一方の受圧面に画成される燃料室と、ピストン要素のもう一方の受圧面に画成されるエア室と、燃料室をポンプ下流の供給回路に接続する配管と、エア室をエアタンクに電磁弁を介して接続する配管と、燃料室との接続部から供給回路をポンプ側へ燃料が流れるのを規制する逆止弁と、ポンプの吐出圧を検出する手段と、この検出信号に基づいて電磁弁を制御する手段と、を備える特徴とする。
【００１１】
第７の発明は、第６の発明に係る車両の液体供給装置において、電磁弁を制御する手段は、ポンプの吐出圧が所定範囲のＰＬ以下のときにエア圧をエア室へ供給する一方、ポンプの吐出圧が所定範囲のＰＨ以上に高まるとエア室のエア圧を大気開放する、ように電磁弁の切り替えを制御することを特徴とする。
【００１２】
【発明の効果】
第１の発明においては、エンジン駆動のポンプから送り出される液体の圧力不足は、加圧手段によりエアタンクからのエア圧に基づいて補償されるのである。そのため、ポンプの吐出圧の立ち上がりが遅れる、エンジン始動時においても、液体の供給圧を正常に確保できるようになる。
【００１３】
第２の発明においては、ポンプの吐出圧が所定レベル以下のときは、エアタンクから電磁弁を介して気体室へエア圧が供給されると、気体室のピストン受圧面にエア圧が作用する。ピストン要素は、気体室の作用力により、液体室を加圧する。液体室は、逆止弁下流の供給圧と同圧に保持されるので、気体室のエア圧に基づく加圧により、逆止弁下流の供給圧も所定レベルに高められる。ポンプの吐出圧が逆止弁下流の供給圧以上になると、ポンプの吐出圧のみにより、逆止弁下流の供給圧は所定レベル以上に保持される。この状態においては、電磁弁が供給側から排気側へ切り替わると、気体室のエア圧が大気開放される。このように電磁弁をポンプの吐出圧に基づいて制御することにより、エンジン始動時においても、供給液体の圧力不足が補償され、正常な供給圧を確保できるようになる。
【００１４】
第３の発明においては、ピストン要素により、気体室のエア圧が倍力され、液体室の液体へ伝達される。そのため、エア圧（エアタンクの内圧）を変えることなく、液体の補償圧を高めに設定できる。
【００１５】
第４の発明においては、エンジン駆動のポンプから送り出される油圧の不足を補償するべく、ポンプの吐出圧に基づいて電磁弁を制御することにより、ポンプの吐出圧の立ち上がりが遅れる、エンジン始動時においても、エンジン動弁機構など油圧で制御されるシステムへの供給圧を正常に確保できるようになる。
【００１６】
第５の発明においては、ポンプの吐出圧が所定範囲のＰＬ以下のときは、所定範囲のＰＨへ上昇するまでの間、電磁弁はエア圧の供給側に保持され、ポンプの吐出圧が所定範囲のＰＨ以上になると、所定範囲のＰＬへ低下するまでの間、エア圧の開放側に保持される。
【００１７】
第６の発明においては、エンジン駆動のポンプから送り出される燃料圧の不足を補償するべく、ポンプの吐出圧に基づいて電磁弁を制御することにより、ポンプの吐出圧の立ち上がりが遅れる、エンジン始動時においても、燃料供給装置への燃料圧を正常に確保できるようになる。
【００１８】
第７の発明においては、ポンプの吐出圧が所定範囲のＰＬ以下のときは、所定範囲のＰＨへ上昇するまでの間、電磁弁はエア圧の供給側に保持され、ポンプの吐出圧が所定範囲のＰＨ以上になると、所定範囲のＰＬへ低下するまでの間、エア圧の開放側に保持される。
【００１９】
【発明の実施の形態】
図１において、１は潤滑系の経路であり、油を溜めるオイルパン２と、エンジン駆動のオイルポンプ３と、ポンプ３に吸い上げられる油から大きなゴミを取り去るストレーナ４と、ポンプ３の吐出油を適温に冷却するオイルクーラ５と、メインギャラリ（図示せず）へ送り出される供給油から細かいゴミを濾過するフィルタ６と、が備えられる。
【００２０】
８は車両のブレーキ系統へのエア圧を貯蔵するエアタンク、９はエンジン駆動のコンプレッサであり、図示しないプレッシャレギュレータに応動するアンローダバルブにより、エアタンク８の内圧を所定範囲に維持するように制御される。
【００２１】
１０は油圧で制御されるシステム１１（エンジン動弁系のカム位相可変装置など）へ油圧を導く経路であり、潤滑系の経路１（フィルタ６下流）に接続される。そして、システム１１側の経路１０において、エンジン駆動のオイルポンプ３から送り出される油圧の不足をエアタンク８のエア圧（圧縮空気）に基づいて補償する加圧手段１２が設けられるのである。
【００２２】
この加圧手段１２は、シリンダ１３に規制される方向へ往復可能なピストン要素１４と、ピストン要素１４の一方の受圧面に画成される油室１５と、ピストンのもう一方の受圧面に画成されるエア室１６と、油室１５をシステム１１側の経路１０に接続する配管１７と、エア室１６をエアタンク８に電磁弁１９を介して接続する配管１８と、システム１１側の経路１０から潤滑系の経路へ油圧が流れるのを規制する逆止弁２２と、フィルタ６下流の経路圧Ｐ１（ポンプ３の吐出圧）を検出する油圧センサ２１と、この検出信号に基づいて電磁弁を制御するアンプ２０（スイッチングユニット）と、から構成される。
【００２３】
電磁弁１９は、図２のようにソレノイド１９ａ（作動部）への通電がＯＦＦのときは、スプリング１９ｂのバネ力により、排気ポジションａが選択され、エア室１６を大気開放する一方、ソレノイド１９ａへの通電がＯＮすると、その磁力により、給気ポジションｂが選択され、エアタンク８からの圧縮空気をエア室１６へ供給する。図２において、１４ａはピストン要素１４の摺接面を密封するパッキンであり、エア室１６および油室１５にピストン要素１４の過度のストロークを抑えるスプリング１２ａ，１２ｂが収装される。
【００２４】
スイッチングユニット２０は、油圧センサ２１の検出信号に基づいて、逆止弁２２下流の経路圧Ｐ２を所定範囲ＰＬ〜ＰＨに保つべく、フィルタ６下流の経路圧Ｐ１が所定範囲のＰＬ以下のときに圧縮空気をエア室１６へ供給する一方、フィルタ６下流の経路圧Ｐ１が所定範囲のＰＨ以上に高まるとエア室１６の圧縮空気を大気開放する、ように電磁弁１９の切り替えを制御する。この例においては、エア室１６のピストン受圧面と油室１５のピストン受圧面とが略同等に設定のため、コンプレッサ９により、エアタンク８の内圧は、少なくともＰＬ以上に制御される。
【００２５】
図３は、電磁弁１９の動作特性を表すものであり、フィルタ６下流の経路圧Ｐ１が所定範囲のＰＬ以下のときは、所定範囲のＰＨへ上昇するまでの間、電磁弁１９はＯＮ（圧縮空気の供給ポジションｂ）に保持され、フィルタ６下流の経路圧Ｐ１が所定範囲のＰＨ以上になると、所定範囲のＰＬへ低下するまでの間、電磁弁１９はＯＦＦ（圧縮空気の排気ポジションａ）に保持されるのである。
【００２６】
フィルタ６下流の経路圧Ｐ１が所定範囲のＰＬ以下のときは、エアタンク８から電磁弁１９を介してエア室１６へ圧縮空気が供給され、エア室１６のピストン受圧面に圧縮空気（エア圧）が作用する。ピストン要素１４は、エア室１６の作用力を受けて油１５室を加圧する。油室１５は、システム１１側の経路圧Ｐ２と同圧に保持されるので、エア室１６の圧縮空気に基づく加圧により、逆止弁２２下流の経路圧Ｐ２も高められる。
【００２７】
フィルタ２１下流（逆止弁２２上流）の経路圧Ｐ１が逆止弁２２下流の経路圧Ｐ２よりも高まると、ポンプ３から送り出される油圧は、逆止弁２２を開いてシステム１１側へ流れ、ポンプ３の吐出圧のみにより、逆止弁２２下流の経路圧Ｐ２は、所定レベルに保持されることになる。この状態において、電磁弁１９は、フィルタ６下流の経路圧Ｐ１が所定範囲のＰＨ以上に達すると、給気側から排気側へ切り替わり、エア室１６を大気に開放する。
【００２８】
このような構成により、システム１１側の経路圧Ｐ２の不足は、エアタンク８からの圧縮空気により加圧手段１２を介して補償されるので、オイルポンプ３の吐出圧の立ち上がりが遅れる、エンジン始動時においても、システム１１（エンジン動弁系のカム位相可変装置）の正常な動作を確保できるようになる。
【００２９】
図４は、アンプ２０の制御内容を説明するフローチャートであり、Ｓ１において、イグニッションキースイッチがＯＮすると起動される。Ｓ２においては、エンジン回転＞０ｒｐｍかどうかを判定する。エンジン回転は、図示しない回転センサにより検出される。Ｓ２の判定がｙｅｓのときは、Ｓ３において、電磁弁１９をＯＮする一方、Ｓ２の判定がｎｏのときは、Ｓ７において、電磁弁１９をＯＦＦする。
【００３０】
Ｓ４においては、油圧センサ２１の検出圧力＞ＰＨかどうかを判定する。Ｓ４の判定がｙｅｓのときは、Ｓ５において、電磁弁１９をＯＦＦする一方、Ｓ４の判定がｎｏのときは、Ｓ３へ戻り、電磁弁１９をＯＮする。Ｓ６においては、油圧センサ２１の検出圧力＜ＰＬかどうかを判定する。Ｓ６の判定がｙｅｓのときは、Ｓ３へ戻り、電磁弁１９をＯＮする一方、Ｓ６の判定がｎｏのときは、電磁弁１９のＯＦＦに保持するのである。
【００３１】
図５は、エンジンの燃料供給系への適用例を表すものであり、燃料噴射装置３０は、図示しないが、エンジンの気筒毎に配置されるインジェクタと、インジェクタへの高圧燃料を貯留するコモンレールと、を備える。
【００３２】
３１はフィードポンプであり、タンク３２の燃料をフィルタ３３を介して燃料ポンプ３４へ供給する。燃料ポンプ３４（高圧サプライポンプ）は、フィードポンプ３１からの燃料をコモンレールへの供給圧（コモンレールの燃料圧）に高めるものであり、フィードポンプ３１と同じくエンジンに駆動される。３５はフィードポンプ３１に吸い上げられる燃料から大きなゴミを取り去るストレーナであり、フィルタ３３は燃料ポンプ３４へ送り出される燃料から細かいゴミを濾過する。
【００３３】
８は車両のブレーキ系統へのエア圧を貯蔵するエアタンク、９はエンジン駆動のコンプレッサであり、図示しないプレッシャレギュレータに応動するアンローダバルブにより、エアタンク８の内圧を所定範囲に維持するように制御される。
【００３４】
燃料ポンプ３４の前後（フィルタ３３下流と燃料噴射装置３０との間）を結ぶ経路３５が形成され、燃料ポンプ３４から送り出される燃料圧の不足をエアタンク８のエア圧（圧縮空気）に基づいて補償する加圧手段３６が設けられるのである。
【００３５】
この加圧手段３６は、シリンダ３７に規制される方向へ往復可能なピストン要素３８と、ピストン要素３８の一方の受圧面に画成される燃料室３９と、ピストン要素３８のもう一方の受圧面に画成されるエア室４０と、燃料室３９を経路３５に接続する配管４１と、エア室４０をエアタンク８に電磁弁４３を介して接続する配管４２と、経路３５からフィルタ３３側へ燃料が流れるのを規制する逆止弁４６と、燃料ポンプ３４から吐き出される燃料が経路３５へ流れるのを規制する逆止弁４７と、フィルタ下流の燃料圧（ポンプの吐出圧）を検出する燃料圧センサ４５と、この検出信号に基づいて電磁弁４２を制御するアンプ４４（スイッチングユニット）と、から構成される。
【００３６】
ピストン要素３８は、燃料室３９のピストン受圧面よりもエア室４０側のピストン受圧面の方が所定の倍率（エアタンク８の内圧と燃料ポンプ３４の吐出圧との関係から決まる）をもって大きく設定される。電磁弁４３は、図６のようにソレノイド４３ａ（作動部）への通電がＯＦＦのときは、スプリング４３ｂのバネ力により、排気ポジションａが選択され、エア室４０を大気開放する一方、ソレノイド４３ａへの通電がＯＮすると、その磁力により、給気ポジションｂが選択され、エアタンク８からの圧縮空気をエア室４０へ供給する。図６において、３８ａはピストン要素３８のパッキンであり、エア室４０および燃料室３９にピストン要素３８の過度のストロークを抑えるスプリング３７ａ，３７ｂが収装される。
【００３７】
スイッチングユニット４４は、燃料圧センサ４５の検出信号に基づいて、図３および図４と同様に電磁弁４３の切り替えを制御する。燃料圧センサ４５の検出圧力Ｐ１が所定範囲のＰＬ以下のときは、所定範囲のＰＨへ上昇するまでの間、電磁弁４３はＯＮ（圧縮空気の供給ポジションｂ）に保持され、燃料圧センサ４５の検出圧力Ｐ１が所定範囲のＰＨ以上になると、所定範囲のＰＬへ低下するまでの間、電磁弁４３はＯＦＦ（圧縮空気の排気ポジションａ）に保持されるのである。
【００３８】
燃料圧センサ４５の検出圧力が所定範囲のＰＬ以下のときは、エアタンク８から電磁弁４３を介してエア室４０へ圧縮空気が供給され、エア室４０のピストン受圧面に圧縮空気（エア圧）が作用する。ピストン要素３８は、エア室４０の作用力を燃料室３９の加圧力に倍増させる。燃料室３９は、経路３５（電磁弁４６と電磁弁４７との間）の燃料圧と同圧に保持されるので、エア室４０の圧縮空気に基づく加圧により、電磁弁４７が開くと、燃料ポンプ３４の吐出圧（コモンレールの燃料圧）が高められる。
【００３９】
燃料ポンプ３４の吐出圧が経路３５の燃料圧よりも高まると、電磁弁４７の規制が働くので、ポンプ３４の吐出圧のみにより、コモンレールへの燃料圧は所定レベルに保持されることになる。この状態において、電磁弁４３は、燃料圧センサ４５の検出圧力が所定範囲のＰＨ以上に達すると、給気側から排気側へ切り替わり、エア室４０を大気に開放する。
【００４０】
このような構成により、コモンレールへの燃料圧の不足は、エアタンク８からの圧縮空気により加圧手段３６を介して補償されるので、ポンプ３４の吐出圧の立ち上がりが遅れる、エンジン始動時においても、燃料噴射装置３０の正常な動作を確保できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施形態を表す概要構成図である。
【図２】同じく加圧手段の要部説明図である。
【図３】同じく電磁弁の動作特性図である。
【図４】同じくアンプの制御内容を説明するフローチャートである。
【図５】別の実施形態を表す概要構成図である。
【図６】同じく加圧手段の要部説明図である。
【符号の説明】
３　オイルポンプ
８　エアタンク
９　コンプレッサ
１０　システム側の経路
１１　油圧で制御されるシステム
１２，３６　加圧手段
１４，３８　ピストン要素
１５　油室
１６，４０　エア室
１７，１８、４１，４２　配管
１９，４３　電磁弁
２０，４４　アンプ（スイッチングユニット
２１　油圧センサ
２２、４６，４７　逆止弁
３０　燃料噴射装置
３４　燃料ポンプ
３９　燃料室
【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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