(57)【要約】【課題】より信頼性の高い流体供給装置を提供する【解決手段】本発明に係る燃料供給装置は、燃料が貯留される燃料タンク１１から供給路１４へ燃料を送出する第１燃料ポンプ２１と、第１燃料ポンプ２１を駆動する第１電動モータ２３と、燃料タンク１１から供給路１４へ燃料を送出する第２燃料ポンプ２２と、第２燃料ポンプ２２を駆動する第２電動モータ２４と、供給路１４の流量を検出する供給流量センサ２６  と、供給路１４の目標流量と検出流量との偏差が０になるように、第１電動モータ２３及び第２電動モータ２４の回転速度を制御する制御装置２５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】
流体が貯留される貯留部から供給路へ流体を送出する第１定容量形ポンプと、
前記第１定容量形ポンプを駆動する第１電動モータと、
前記貯留部から前記供給路へ流体を送出する第２定容量形ポンプと、
前記第２定容量形ポンプを駆動する第２電動モータと、
前記供給路の流量を検出する流量検出装置と、
前記供給路の目標流量と検出流量との偏差が０になるように、前記第１電動モータ及び前記第２電動モータの回転速度を制御する制御装置と、を備える流体供給装置。
【請求項２】
請求項１に記載の流体供給装置において、前記流量検出装置は、前記第１定容量形ポンプの流量を検出する第１ポンプ流量センサと、前記第２定容量形ポンプの流量を検出する第２ポンプ流量センサと、前記第１ポンプ流量センサの検出流量に前記第２ポンプ流量センサの検出流量を加算する加算器と、を含む、ことを特徴とする流体供給装置。
【請求項３】
流体が貯留される貯留部から第１供給路へ流体を送出する第１定容量形ポンプと、
前記第１定容量形ポンプを駆動する第１電動モータと、
前記貯留部から第２供給路へ流体を送出する第２定容量形ポンプと、
前記第２定容量形ポンプを駆動する第２電動モータと、
前記貯留部から前記第１供給路及び前記第２供給路へ流体を送出する第３定容量形ポンプと、
前記第３定容量形ポンプを駆動する第３電動モータと、
前記第１供給路及び前記第２供給路の流量を検出する流量検出装置と、
前記第１供給路の目標流量と検出流量との偏差、前記第２供給路の目標流量と検出流量との偏差が０になるように、前記第１電動モータ、前記第２電動モータ及び前記第３電動モータの回転速度を制御する制御装置と、を備える流体供給装置。
【請求項４】
請求項３に記載の流体供給装置において、前記流量検出装置は、前記第１供給路の流量を検出する第１供給流量センサと、前記第２供給路の流量を検出する第２供給流量センサと、を含み、
前記制御装置は、前記第１供給路の目標流量と前記第１供給流量センサの検出流量との偏差が０になるように、前記第１電動モータ及び前記第３電動モータの回転速度を制御する第１流量制御部と、
前記第２供給路の目標流量と前記第２供給流量センサの検出流量との偏差が０になるように、前記第２電動モータ及び前記第３電動モータの回転速度を制御する第２流量制御部と、を含む、ことを特徴とする流体供給装置。
【請求項５】
請求項３に記載の流体供給装置において、前記流量検出装置は、前記第１供給路の流量を検出する第１供給流量センサと、前記第２供給路の流量を検出する第２供給流量センサと、を含み、
前記制御装置は、前記第１供給路の目標流量と前記第１供給流量センサの検出流量との偏差が０になるように、前記第１電動モータの回転速度を制御する第１流量制御部と、
前記第２供給路の目標流量と前記第２供給流量センサの検出流量との偏差が０になるように、前記第２電動モータの回転速度を制御する第２流量制御部と、
前記第１供給路の目標流量に前記第２供給路の目標流量を合算した流量と前記第１供給流量センサの検出流量に前記第２供給流量センサの検出流量を合算した流量との偏差が０になるように、前記第３電動モータの回転速度を制御する第３流量制御部と、を含む、ことを特徴とする流体供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体の貯留部から供給路へ流体を供給する流体供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
流体の貯留部から供給路へ流体を供給する流体供給装置の一例として、自動車や航空機等のエンジンに燃料を供給する燃料供給装置が公知である。このような燃料供給装置は、エンジンシャフトの回転で駆動されるポンプにより燃料タンクからエンジンへ燃料が供給される構造になっている。したがってポンプにより送出される燃料の流量は、エンジンの回転数に依存することになる。そのため上記構成の燃料供給装置は、エンジンへの燃料の流量を調整するための調整弁やバイパス弁等が設けられている（例えば特許文献１を参照）。
【０００３】
上記の燃料供給装置は、エンジンシャフトの回転でポンプを駆動するため、エンジンが回転している限り、エンジンへ燃料を供給し続けることができることから、信頼性の面で有利であるといえる。しかし上記の燃料供給装置は、エンジンへの燃料の流量を調整するための調整弁やバイパス弁等が不可欠であることから、装置が大型化してしまうというデメリットがある。
【０００４】
このようなことから近年、航空機の燃料供給装置において、従来はエンジンシャフトの回転で駆動されているポンプを電動モータで駆動することが提案されている。このような構成の燃料供給装置は、電動モータの回転数を制御することで燃料の流量を調整できるため、調整弁やバイパス弁等が不要であり、小型化や低コスト化が可能になるというメリットがある。しかしポンプを電動モータで駆動する構成の燃料供給装置は、電動モータの故障や電気系統の異常等が発生すると、エンジンへの燃料供給が停止してしまう虞があるため、信頼性の面で課題が生ずることになる。
【０００５】
このような課題に対し、例えば二組の相巻線を設けた冗長構成の多相モータが公知である（例えば特許文献２を参照）。このような電動モータで燃料供給装置のポンプを駆動する構成とすれば、少なくとも電動モータの故障によってエンジンへ燃料が供給されなくなる虞は低減することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特表２００８−５３０４４２号公報
【特許文献２】特開２００２−３６９５８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら燃料供給装置のポンプを冗長構成の多相モータで駆動する構成としても、そのポンプに故障が生じてしまうと、エンジンへ燃料を供給できなくなってしまう虞が生ずることになる。これはエンジンシャフトの回転でポンプを駆動する燃料供給装置についても同じ事がいえる。
【０００８】
このような状況に鑑み本発明はなされたものであり、その目的は、より信頼性の高い流体供給装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
＜本発明の第１の態様＞
本発明の第１の態様は、流体が貯留される貯留部から供給路へ流体を送出する第１定容量形ポンプと、前記第１定容量形ポンプを駆動する第１電動モータと、前記貯留部から前記供給路へ流体を送出する第２定容量形ポンプと、前記第２定容量形ポンプを駆動する第２電動モータと、前記供給路の流量を検出する流量検出装置と、前記供給路の目標流量と検出流量との偏差が０になるように、前記第１電動モータ及び前記第２電動モータの回転速度を制御する制御装置と、を備える流体供給装置である。
【００１０】
モータの回転駆動力で動作する定容量形ポンプは、そのモータの回転速度に対する送出流量が一定であるとともに、送出流量がそのモータの回転速度にほぼ比例する。そのため第１定容量形ポンプから送出される流体と第２定容量形ポンプから送出される流体は、それぞれの送出圧力が相互に作用してバランスした状態で供給路へ送出されることになる。したがって流量検出装置で供給路の流量を検出しながら、供給路の目標流量と検出流量との偏差が０になるように、第１電動モータ及び第２電動モータの回転速度をフィードバック制御することによって、供給路に流れる流体の流量を目標流量にすることができる。
【００１１】
そして供給路に流れる流体の流量は、そのフィードバック制御によって、いずれか一方の電動モータ又は定容量形ポンプに何らかの異常や故障が生じたときでも自動的に目標流量に維持される。より具体的には、何らかの異常や故障によっていずれか一方の定容量形ポンプの送出流量が低下したときには、他方の定容量形ポンプを駆動する電動モータの回転速度が自動的に上昇し、他方の定容量形ポンプの送出流量が増加して、供給路の流量が目標流量に維持される。また何らかの異常や故障によっていずれか一方の定容量形ポンプから流体が送出されなくなっても、他方の定容量形ポンプを駆動する電動モータの回転速度が自動的に上昇し、供給路の流量が目標流量となるように他方の定容量形ポンプから流体が送出されるので、供給路の流量は目標流量に維持される。
【００１２】
これにより本発明の第１の態様によれば、より信頼性の高い流体供給装置を提供することができるという作用効果が得られる。
【００１３】
また本発明の第１の態様は、電動モータの回転数を調整して流体の流量を調整できるため、調整弁やバイパス弁等が不要である。さらに電動モータや定容量形ポンプの故障を検出する装置等は不要であり、流体の流路を切り換える装置等も不要であり、単純なフィードバック制御だけで供給路の流量を目標流量に自動的に維持することができる。したがって本発明の第１の態様によれば、流体供給装置の小型化や低コスト化が可能になる。
【００１４】
＜本発明の第２の態様＞
本発明の第２の態様は、前述した本発明の第１の態様において、前記流量検出装置は、前記第１定容量形ポンプの流量を検出する第１ポンプ流量センサと、前記第２定容量形ポンプの流量を検出する第２ポンプ流量センサと、前記第１ポンプ流量センサの検出流量に前記第２ポンプ流量センサの検出流量を加算する加算器と、を含む、ことを特徴とする流体供給装置である。
このような特徴によれば、第１定容量形ポンプの流量と第２定容量形ポンプの流量を個々に検出することができるので、何らかの異常や故障によって第１定容量形ポンプ又は第２定容量形ポンプが停止又はその送出流量が低下している状態を個々に検出することが可能になる。
【００１５】
＜本発明の第３の態様＞
本発明の第３の態様は、流体が貯留される貯留部から第１供給路へ流体を送出する第１定容量形ポンプと、前記第１定容量形ポンプを駆動する第１電動モータと、前記貯留部から第２供給路へ流体を送出する第２定容量形ポンプと、前記第２定容量形ポンプを駆動する第２電動モータと、前記貯留部から前記第１供給路及び前記第２供給路へ流体を送出する第３定容量形ポンプと、前記第３定容量形ポンプを駆動する第３電動モータと、前記第１供給路及び前記第２供給路の流量を検出する流量検出装置と、前記第１供給路の目標流量と検出流量との偏差、前記第２供給路の目標流量と検出流量との偏差が０になるように、前記第１電動モータ、前記第２電動モータ及び前記第３電動モータの回転速度を制御する制御装置と、を備える流体供給装置である。
【００１６】
第１定容量形ポンプから送出される流体と第３定容量形ポンプから送出される流体は、それぞれの送出圧力が相互に作用してバランスした状態で第１供給路へ送出されることになる。したがって流量検出装置で第１供給路の流量を検出しながら、第１供給路の目標流量と検出流量との偏差が０になるように、第１電動モータ及び第３電動モータの回転速度をフィードバック制御することによって、第１供給路に流れる流体の流量を目標流量にすることができる。
【００１７】
同様に、第２定容量形ポンプから送出される流体と第３定容量形ポンプから送出される流体は、それぞれの送出圧力が相互に作用してバランスした状態で第２供給路へ送出されることになる。したがって流量検出装置で第２供給路の流量を検出しながら、第２供給路の目標流量と検出流量との偏差が０になるように、第２電動モータ及び第３電動モータの回転速度をフィードバック制御することによって、第２供給路に流れる流体の流量を目標流量にすることができる。
【００１８】
そして第１供給路及び第２供給路に流れる流体の流量は、そのフィードバック制御によって、いずれか一の電動モータ又は定容量形ポンプに何らかの異常や故障が生じたときでも自動的に目標流量に維持される。より具体的には、何らかの異常や故障によっていずれか一の定容量形ポンプの送出流量が低下したときには、他の定容量形ポンプを駆動する電動モータの回転速度が自動的に上昇し、他の定容量形ポンプの送出流量が増加して、第１供給路及び第２供給路の流量が目標流量に維持される。また何らかの異常や故障によっていずれか一の定容量形ポンプから流体が送出されなくなっても、他の定容量形ポンプを駆動する電動モータの回転速度が自動的に上昇し、第１供給路及び第２供給路の流量が目標流量となるように他の定容量形ポンプから流体が送出されるので、第１供給路及び第２供給路の流量は目標流量に維持される。
【００１９】
これにより本発明の第３の態様によれば、より信頼性の高い流体供給装置を提供することができるという作用効果が得られる。
【００２０】
また本発明の第３の態様は、電動モータの回転数を調整して流体の流量を調整できるため、調整弁やバイパス弁等が不要である。さらに電動モータや定容量形ポンプの故障を検出する装置等は不要であり、流体の流路を切り換える装置等も不要であり、単純なフィードバック制御だけで第１供給路及び第２供給路の流量を目標流量に自動的に維持することができる。したがって本発明の第３の態様によれば、流体供給装置の小型化や低コスト化が可能になる。
【００２１】
さらに本発明の第３の態様は、第３定容量形ポンプが第１定容量形ポンプと相互に第１供給路の流量を補完し合うとともに、その第３定容量形ポンプは第２定容量形ポンプと相互に第２供給路の流量を補完し合う構成である点に特徴がある。このような特徴を有する本発明の第３の態様によれば、より信頼性の高い流体供給装置を実現しつつ、その流体供給装置の大幅な小型化や低コスト化が可能になる。
【００２２】
＜本発明の第４の態様＞
本発明の第４の態様は、前述した本発明の第３の態様において、前記流量検出装置は、前記第１供給路の流量を検出する第１供給流量センサと、前記第２供給路の流量を検出する第２供給流量センサと、を含み、前記制御装置は、前記第１供給路の目標流量と前記第１供給流量センサの検出流量との偏差が０になるように、前記第１電動モータ及び前記第３電動モータの回転速度を制御する第１流量制御部と、前記第２供給路の目標流量と前記第２供給流量センサの検出流量との偏差が０になるように、前記第２電動モータ及び前記第３電動モータの回転速度を制御する第２流量制御部と、を含む、ことを特徴とする流体供給装置である。
【００２３】
例えば何らかの異常や故障によって第１定容量形ポンプの送出流量が低下したときには、第１流量制御部のフィードバック制御によって、第３電動モータの回転速度が自動的に上昇する。それによって第３定容量形ポンプの送出流量が増加して、第１供給路の流量が目標流量に維持される。またその第３定容量形ポンプの送出流量の増加に伴って、第２供給路の流量が増加すると、第２流量制御部のフィードバック制御によって、第２電動モータの回転速度が自動的に低下する。それによって第２定容量形ポンプの送出流量が減少するので、第２供給路の流量も目標流量に維持される。
【００２４】
他方、例えば何らかの異常や故障によって第２定容量形ポンプの送出流量が低下したときには、第２流量制御部のフィードバック制御によって、第３電動モータの回転速度が自動的に上昇する。それによって第３定容量形ポンプの送出流量が増加して、第２供給路の流量が目標流量に維持される。またその第３定容量形ポンプの送出流量の増加に伴って、第１供給路の流量が増加すると、第１流量制御部のフィードバック制御によって、第１電動モータの回転速度が自動的に低下する。それによって第１定容量形ポンプの送出流量が減少するので、第１供給路の流量も目標流量に維持される。
【００２５】
そして例えば何らかの異常や故障によって第３定容量形ポンプの送出流量が低下したときには、第１流量制御部及び第２流量制御部のフィードバック制御によって、第１電動モータ及び第２電動モータの回転速度が自動的に上昇する。それによって第１定容量形ポンプ及び第２定容量形ポンプの送出流量が増加して、第１供給路及び第２供給路の流量が目標流量に維持される。
【００２６】
＜本発明の第５の態様＞
本発明の第５の態様は、前述した本発明の第３の態様において、前記流量検出装置は、前記第１供給路の流量を検出する第１供給流量センサと、前記第２供給路の流量を検出する第２供給流量センサと、を含み、前記制御装置は、前記第１供給路の目標流量と前記第１供給流量センサの検出流量との偏差が０になるように、前記第１電動モータの回転速度を制御する第１流量制御部と、前記第２供給路の目標流量と前記第２供給流量センサの検出流量との偏差が０になるように、前記第２電動モータの回転速度を制御する第２流量制御部と、前記第１供給路の目標流量に前記第２供給路の目標流量を合算した流量と前記第１供給流量センサの検出流量に前記第２供給流量センサの検出流量を合算した流量との偏差が０になるように、前記第３電動モータの回転速度を制御する第３流量制御部と、を含む、ことを特徴とする流体供給装置である。
【００２７】
例えば何らかの異常や故障によって第１定容量形ポンプの送出流量が低下したときには、第３流量制御部のフィードバック制御によって、第３電動モータの回転速度が自動的に上昇する。それによって第３定容量形ポンプの送出流量が増加して、第１供給路の流量が目標流量に維持される。またその第３定容量形ポンプの送出流量の増加に伴って、第２供給路の流量が増加すると、第２流量制御部のフィードバック制御によって、第２電動モータの回転速度が自動的に低下する。それによって第２定容量形ポンプの送出流量が減少するので、第２供給路の流量も目標流量に維持される。
【００２８】
他方、例えば何らかの異常や故障によって第２定容量形ポンプの送出流量が低下したときには、第３流量制御部のフィードバック制御によって、第３電動モータの回転速度が自動的に上昇する。それによって第３定容量形ポンプの送出流量が増加して、第２供給路の流量が目標流量に維持される。またその第３定容量形ポンプの送出流量の増加に伴って、第１供給路の流量が増加すると、第１流量制御部のフィードバック制御によって、第１電動モータの回転速度が自動的に低下する。それによって第１定容量形ポンプの送出流量が減少するので、第１供給路の流量も目標流量に維持される。
【００２９】
そして例えば何らかの異常や故障によって第３定容量形ポンプの送出流量が低下したときには、第１流量制御部及び第２流量制御部のフィードバック制御によって、第１電動モータ及び第２電動モータの回転速度が自動的に上昇する。それによって第１定容量形ポンプ及び第２定容量形ポンプの送出流量が増加して、第１供給路及び第２供給路の流量が目標流量に維持される。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によれば、より信頼性の高い流体供給装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】第１実施例の燃料供給装置の構成を図示したブロック図。
【図２】第２実施例の燃料供給装置の構成を図示したブロック図。
【図３】第３実施例の燃料供給装置の構成を図示したブロック図。
【図４】第４実施例の燃料供給装置の構成を図示したブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
尚、本発明は、以下説明する実施例に特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発明の範囲内で種々の変形が可能であることは言うまでもない。
【００３３】
＜第１実施例＞
本発明に係る流体供給装置の一例である燃料供給装置の第１実施例について、図１を参照しながら説明する。
図１は、第１実施例の燃料供給装置の構成を図示したブロック図である。
第１実施例の燃料供給装置は、燃料タンク１１、第１燃料流路１２、第２燃料流路１３、供給路１４、発電機１５、第１燃料ポンプ２１、第２燃料ポンプ２２、第１電動モータ２３、第２電動モータ２４、制御装置２５及び供給流量センサ２６を備える。
【００３４】
「貯留部」としての燃料タンク１１は、「流体」としての燃料が貯留される。燃料タンク１１は、第１燃料流路１２と第２燃料流路１３にそれぞれ連通している。第１燃料流路１２及び第２燃料流路１３は、供給路１４へ連通している。供給路１４は、エンジン３０の燃焼室３１へ連通している。エンジン３０は、燃料タンク１１から供給された燃料を燃焼室３１で燃焼させることによって動作する内燃機関である。発電機１５は、エンジン３０のエンジンシャフト３２の回転駆動力が伝達されることにより発電する。
【００３５】
「第１定容量形ポンプ」としての第１燃料ポンプ２１は、第１燃料流路１２に設けられており、燃料タンク１１から供給路１４へ燃料を送出するポンプである。第１燃料ポンプ２１は、第１電動モータ２３の回転駆動力で動作する。第１燃料ポンプ２１は、例えば公知の定容量形ギアポンプや定容量形ベーンポンプ等であり、第１電動モータ２３の回転速度に対する送出流量が一定であるとともに、第１電動モータ２３の回転速度と送出流量とがほぼ比例する定容量形ポンプである。第１電動モータ２３は例えば三相交流モータである。
【００３６】
「第２定容量形ポンプ」としての第２燃料ポンプ２２は、第２燃料流路１３に設けられており、燃料タンク１１から供給路１４へ燃料を送出するポンプである。第２燃料ポンプ２２は、第２電動モータ２４の回転駆動力で動作する。第２燃料ポンプ２２は、第１燃料ポンプ２１と同様に、例えば公知の定容量形ギアポンプや定容量形ベーンポンプ等であり、第２電動モータ２４の回転速度に対する送出流量が一定であるとともに、第２電動モータ２４の回転速度と送出流量とがほぼ比例する定容量形ポンプである。第２電動モータ２４は、第１電動モータ２３と同様に例えば三相交流モータである。
【００３７】
「流量検出装置」としての供給流量センサ２６は、供給路１４に流れる燃料の流量を検出するセンサである。供給流量センサ２６の出力信号は、制御装置２５に入力される。
【００３８】
制御装置２５は、外部から入力される流量指令と供給流量センサ２６が検出する燃料流量とに基づいて、第１電動モータ２３及び第２電動モータ２４の回転速度を制御する装置である。制御装置２５は、第１モータ駆動部２５１、第２モータ駆動部２５２及び流量制御部２５３を含む。
【００３９】
第１モータ駆動部２５１は、発電機１５が発電する電力で第１電動モータ２３を駆動する。第２モータ駆動部２５２は、発電機１５が発電する電力で第２電動モータ２４を駆動する。第１モータ駆動部２５１及び第２モータ駆動部２５２は、例えば発電機１５が発電する交流電力を直流電力に変換するコンバータ（図示せず）、そのコンバータが出力する直流電力を交流電力に変換するインバータ（図示せず）を含むモータ制御回路である。コンバータは、例えば整流回路、チョッパ回路、そのチョッパ回路のドライバ等で構成され、交流電力を所望の電圧の直流電力に変換する公知の電力変換回路である。インバータは、例えば半導体スイッチング素子、その半導体スイッチング素子の駆動回路等で構成され、直流電力を所望の電圧及び周波数の交流電力に変換する公知の電力変換回路である。
【００４０】
第１モータ駆動部２５１及び第２モータ駆動部２５２によるモータ制御は、例えば公知のＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御である。流量制御部２５３は、供給路１４の目標流量（流量指令）と検出流量との偏差が０になるように、第１電動モータ２３及び第２電動モータ２４の回転速度を制御するフィードバック制御回路である。流量制御部２５３によるフィードバック制御は、より高精度な流量制御を実現する上で、例えば公知のＰＩ（Proportional Integral）制御やＰＩＤ（Proportional Integral Derivative）制御とするのが好ましい。
【００４１】
このような構成の第１実施例の燃料供給装置は、第１電動モータ２３の回転速度に対する第１燃料ポンプ２１の送出流量が一定であるとともに、その送出流量は第１電動モータ２３の回転速度にほぼ比例する。同様に第２燃料ポンプ２２は、第２電動モータ２４の回転速度に対する送出流量が一定であるとともに、その送出流量は第２電動モータ２４の回転速度にほぼ比例する。そのため第１燃料ポンプ２１から送出される燃料と第２燃料ポンプ２２から送出される燃料は、それぞれの送出圧力が相互に作用してバランスした状態で供給路１４へ送出されることになる。したがって供給流量センサ２６で供給路１４の流量を検出しながら、供給路１４の目標流量と検出流量との偏差が０になるように、第１電動モータ２３及び第２電動モータ２４の回転速度をフィードバック制御することによって、供給路１４に流れる燃料の流量を目標流量にすることができる。
【００４２】
そして供給路１４に流れる燃料の流量は、流量制御部２５３によるフィードバック制御によって、第１燃料ポンプ２１又は第２燃料ポンプ２２のいずれか一方、あるいは第１電動モータ２３又は第２電動モータ２４のいずれか一方に何らかの異常や故障が生じたときでも自動的に目標流量に維持される。例えば何らかの異常や故障によって第１燃料ポンプ２１の送出流量が低下したときには、第２電動モータ２４の回転速度が自動的に上昇し、第２燃料ポンプ２２の送出流量が増加して、供給路１４の流量が目標流量に維持される。同様に何らかの異常や故障によって第２燃料ポンプ２２の送出流量が低下したときには、第１電動モータ２３の回転速度が自動的に上昇し、第１燃料ポンプ２１の送出流量が増加して、供給路１４の流量が目標流量に維持される。
【００４３】
また何らかの異常や故障によって第１燃料ポンプ２１から燃料が送出されなくなっても、第２電動モータ２４の回転速度が自動的に上昇し、供給路１４の流量が目標流量となるように第２燃料ポンプ２２から燃料が送出されるので、供給路１４の流量は目標流量に維持される。同様に何らかの異常や故障によって第２燃料ポンプ２２から燃料が送出されなくなっても、第１電動モータ２３の回転速度が自動的に上昇し、供給路１４の流量が目標流量となるように第１燃料ポンプ２１から燃料が送出されるので、供給路１４の流量は目標流量に維持される。
【００４４】
このようにして本発明の第１実施例によれば、より信頼性の高い燃料供給装置を提供することができる。また第１実施例の燃料供給装置は、第１電動モータ２３及び第２電動モータ２４の回転数を調整することによって供給路１４へ供給される燃料の流量を調整できるため、調整弁やバイパス弁等が不要である。さらに第１燃料ポンプ２１、第２燃料ポンプ２２、第１電動モータ２３及び第２電動モータ２４の故障を検出する装置等は不要であり、第１燃料流路１２と第２燃料流路１３を切り換える装置等も不要であり、単純なフィードバック制御だけで供給路１４の流量を目標流量に自動的に維持することができる。したがって本発明の第１実施例によれば、燃料供給装置の小型化や低コスト化が可能になる。
【００４５】
＜第２実施例＞
本発明に係る流体供給装置の一例である燃料供給装置の第２実施例について、図２を参照しながら説明する。
図２は、第２実施例の燃料供給装置の構成を図示したブロック図である。
第２実施例の燃料供給装置は、第１実施例の供給流量センサ２６に代えて、第１ポンプ流量センサ２７、第２ポンプ流量センサ２８及び加算器２９を備えている点で第１実施例と構成が異なり、それ以外の構成は第１実施例と同じである。以下、第２実施例の燃料供給装置について、第１実施例と異なる部分について詳細に説明し、第１実施例と共通する構成要素については同一の符合を付して詳細な説明を省略する。
【００４６】
第２実施例の「流量検出装置」は、第１ポンプ流量センサ２７、第２ポンプ流量センサ２８及び加算器２９を含む。第１ポンプ流量センサ２７は、第１燃料ポンプ２１の流量、つまり第１燃料流路１２に流れる燃料の流量を検出するセンサである。第２ポンプ流量センサ２８は、第２燃料ポンプ２２の流量、つまり第２燃料流路１３に流れる燃料の流量を検出するセンサである。加算器２９は、第１ポンプ流量センサ２７の検出流量に第２ポンプ流量センサ２８の検出流量を加算した流量の信号を流量制御部２５３へ送信する。
【００４７】
このような態様でも本発明は実施可能であり、前述した第１実施例の燃料供給装置と同様の作用効果が得られる。また第２実施例の燃料供給装置は、第１燃料ポンプ２１の流量と第２燃料ポンプ２２の流量を個々に検出することができるので、何らかの異常や故障によって第１燃料ポンプ２１又は第２燃料ポンプ２２が停止又はその送出流量が低下している状態を個々に検出することが可能になるというメリットがある。
【００４８】
＜第３実施例＞
本発明に係る流体供給装置の一例である燃料供給装置の第３実施例について、図３を参照しながら説明する。
図３は、第３実施例の燃料供給装置の構成を図示したブロック図である。
【００４９】
第３実施例の燃料供給装置は、燃料タンク４１、第１燃料流路４２、第２燃料流路４３、第３燃料流路４４、第１供給路４５、第１供給路４６、第１逆止弁４７及び第２逆止弁４８を備える。
【００５０】
「貯留部」としての燃料タンク４１は、「流体」としての燃料が貯留される。燃料タンク４１は、第１燃料流路４２、第２燃料流路４３及び第３燃料流路４４にそれぞれ連通している。第１燃料流路４２は第１供給路４５へ連通している。第２燃料流路４３は第２供給路４６へ連通している。第３燃料流路４４は、第１供給路４５及び第２供給路４６の両方へ連通している。第１逆止弁４７は、第３燃料流路４４と第１供給路４５との間の流路に設けられており、第１燃料流路４２から第２供給路４６へ燃料が流れることを阻止する。第２逆止弁４８は、第３燃料流路４４と第２供給路４６との間の流路に設けられており、第２燃料流路４３から第１供給路４５へ燃料が流れることを阻止する。
【００５１】
第１供給路４５は、第１エンジン７０の燃焼室７１へ連通している。第１エンジン７０は、燃料タンク４１から供給された燃料を燃焼室７１で燃焼させることによって動作する内燃機関である。第２供給路４６は、第２エンジン８０の燃焼室８１へ連通している。第２エンジン８０は、燃料タンク４１から供給された燃料を燃焼室８１で燃焼させることによって動作する内燃機関である。
【００５２】
第３実施例の燃料供給装置は、第１燃料ポンプ５１、第２燃料ポンプ５２、第３燃料ポンプ５３、第１電動モータ５４、第２電動モータ５５、第３電動モータ５６、制御装置５７、第１供給流量センサ６１及び第２供給流量センサ６２をさらに備える。
【００５３】
「第１定容量形ポンプ」としての第１燃料ポンプ５１は、第１燃料流路４２に設けられており、燃料タンク４１から第１供給路４５へ燃料を送出するポンプである。第１燃料ポンプ５１は、第１電動モータ５４の回転駆動力で動作する。第１燃料ポンプ５１は、例えば公知の定容量形ギアポンプや定容量形ベーンポンプ等であり、第１電動モータ５４の回転速度に対する送出流量が一定であるとともに、第１電動モータ５４の回転速度と送出流量とがほぼ比例する定容量形ポンプである。第１電動モータ５４は例えば三相交流モータである。
【００５４】
「第２定容量形ポンプ」としての第２燃料ポンプ５２は、第２燃料流路４３に設けられており、燃料タンク４１から第２供給路４６へ燃料を送出するポンプである。第２燃料ポンプ５２は、第２電動モータ５５の回転駆動力で動作する。第２燃料ポンプ５２は、第１燃料ポンプ５１と同様に、例えば公知の定容量形ギアポンプや定容量形ベーンポンプ等であり、第２電動モータ５５の回転速度に対する送出流量が一定であるとともに、第２電動モータ５５の回転速度と送出流量とがほぼ比例する定容量形ポンプである。第２電動モータ５５は、第１電動モータ５４と同様に例えば三相交流モータである。
【００５５】
「第３定容量形ポンプ」としての第３燃料ポンプ５３は、第３燃料流路４４に設けられており、燃料タンク４１から第１供給路４５及び第２供給路４６へ燃料を送出するポンプである。第３燃料ポンプ５３は、第３電動モータ５６の回転駆動力で動作する。第３燃料ポンプ５３は、第１燃料ポンプ５１と同様に、例えば公知の定容量形ギアポンプや定容量形ベーンポンプ等であり、第３電動モータ５６の回転速度に対する送出流量が一定であるとともに、第３電動モータ５６の回転速度と送出流量とがほぼ比例する定容量形ポンプである。第３電動モータ５６は、第１電動モータ５４と同様に例えば三相交流モータである。
【００５６】
「流量検出装置」としての第１供給流量センサ６１は、第１供給路４５に流れる燃料の流量を検出するセンサである。「流量検出装置」としての第２供給流量センサ６２は、第２供給路４６に流れる燃料の流量を検出するセンサである。第１供給流量センサ６１及び第２供給流量センサ６２の出力信号は、制御装置５７にそれぞれ入力される。
【００５７】
制御装置５７は、外部から入力される第１流量指令及び第２流量指令と、第１供給流量センサ６１及び第２供給流量センサ６２が検出する燃料流量とに基づいて、第１電動モータ５４、第２電動モータ５５及び第３電動モータ５６の回転速度を制御する装置である。より具体的には制御装置５７は、第１供給路４５の目標流量（第１流量指令）と検出流量との偏差、第２供給路４６の目標流量（第２流量指令）と検出流量との偏差がそれぞれ０になるように、第１電動モータ５４、第２電動モータ５５及び第３電動モータ５６の回転速度を制御する。
【００５８】
制御装置５７は、第１モータ駆動部５７１、第２モータ駆動部５７２、第３モータ駆動部５７３、第１流量制御部５７４、第２流量制御部５７５及び加算器５７６を含む。
【００５９】
第１モータ駆動部５７１は第１電動モータ５４を駆動する。第２モータ駆動部５７２は第２電動モータ５５を駆動する。第３モータ駆動部５７３は第３電動モータ５６を駆動する。第１モータ駆動部５７１、第２モータ駆動部５７２及び第３モータ駆動部５７３は、交流電力を直流電力に変換するコンバータ（図示せず）、そのコンバータが出力する直流電力を交流電力に変換するインバータ（図示せず）を含むモータ制御回路である。第１モータ駆動部５７１、第２モータ駆動部５７２及び第３モータ駆動部５７３によるモータ制御は、第１実施例と同様に、例えば公知のＰＷＭ制御である。
【００６０】
第１流量制御部５７４は、第１供給路４５の目標流量と第１供給流量センサ６１の検出流量との偏差が０になるように、第１電動モータ５４及び第３電動モータ５６の回転速度を制御するフィードバック制御回路である。第２流量制御部５７５は、第２供給路４６の目標流量と第２供給流量センサ６２の検出流量との偏差が０になるように、第２電動モータ５５及び第３電動モータ５６の回転速度を制御するフィードバック制御回路である。加算器５７６は、第１流量制御部５７４が出力する制御信号（第１供給路４５の目標流量と検出流量との偏差）に第２流量制御部５７５が出力する制御信号（第２供給路４６の目標流量と検出流量との偏差）を加算して第３モータ駆動部５７３へ出力する。第１流量制御部５７４及び第２流量制御部５７５によるフィードバック制御は、より高精度な流量制御を実現する上で、例えば公知のＰＩ制御やＰＩＤ制御とするのが好ましい。
【００６１】
このような構成の第３実施例の燃料供給装置は、第１燃料ポンプ５１から送出される燃料と第３燃料ポンプ５３から送出される燃料は、それぞれの送出圧力が相互に作用してバランスした状態で第１供給路４５へ送出されることになる。したがって第１供給流量センサ６１で第１供給路４５の流量を検出しながら、第１供給路４５の目標流量と検出流量との偏差が０になるように、第１電動モータ５４及び第３電動モータ５６の回転速度をフィードバック制御することによって、第１供給路４５に流れる燃料の流量を目標流量にすることができる。
【００６２】
同様に、第２燃料ポンプ５２から送出される燃料と第３燃料ポンプ５３から送出される燃料は、それぞれの送出圧力が相互に作用してバランスした状態で第２供給路４６へ送出されることになる。したがって第２供給流量センサ６２で第２供給路４６の流量を検出しながら、第２供給路４６の目標流量と検出流量との偏差が０になるように、第２電動モータ５５及び第３電動モータ５６の回転速度をフィードバック制御することによって、第２供給路４６に流れる燃料の流量を目標流量にすることができる。
【００６３】
そして第１供給路４５に流れる燃料の流量は、第１流量制御部５７４によるフィードバック制御によって、第１燃料ポンプ５１又は第３燃料ポンプ５３のいずれか一方、あるいは第１電動モータ５４又は第３電動モータ５６のいずれか一方に何らかの異常や故障が生じたときでも自動的に目標流量に維持される。同様に、第２供給路４６に流れる燃料の流量は、第２流量制御部５７５によるフィードバック制御によって、第２燃料ポンプ５２又は第３燃料ポンプ５３のいずれか一方、あるいは第２電動モータ５５又は第３電動モータ５６のいずれか一方に何らかの異常や故障が生じたときでも自動的に目標流量に維持される。
【００６４】
例えば何らかの異常や故障によって第１燃料ポンプ５１の送出流量が低下したときには、第１流量制御部５７４のフィードバック制御によって、第３電動モータ５６の回転速度が自動的に上昇する。それによって第３燃料ポンプ５３の送出流量が増加して、第１供給路４５の流量が目標流量に維持される。またその第３燃料ポンプ５３の送出流量の増加に伴って、第２供給路４６の流量が増加すると、第２流量制御部５７５のフィードバック制御によって、第２電動モータ５５の回転速度が自動的に低下する。それによって第２燃料ポンプ５２の送出流量が減少するので、第２供給路４６の流量も目標流量に維持される。
【００６５】
他方、例えば何らかの異常や故障によって第２燃料ポンプ５２の送出流量が低下したときには、第２流量制御部５７５のフィードバック制御によって、第３電動モータ５６の回転速度が自動的に上昇する。それによって第３燃料ポンプ５３の送出流量が増加して、第２供給路４６の流量が目標流量に維持される。またその第３燃料ポンプ５３の送出流量の増加に伴って、第１供給路４５の流量が増加すると、第１流量制御部５７４のフィードバック制御によって、第１電動モータ５４の回転速度が自動的に低下する。それによって第１燃料ポンプ５１の送出流量が減少するので、第１供給路４５の流量も目標流量に維持される。
【００６６】
そして例えば何らかの異常や故障によって第３燃料ポンプ５３の送出流量が低下したときには、第１流量制御部５７４及び第２流量制御部５７５のフィードバック制御によって、第１電動モータ５４及び第２電動モータ５５の回転速度が自動的に上昇する。それによって第１燃料ポンプ５１及び第２燃料ポンプ５２の送出流量が増加して、第１供給路４５及び第２供給路４６の流量が目標流量にそれぞれ維持される。
【００６７】
このようにして本発明の第３実施例によれば、より信頼性の高い燃料供給装置を提供することができる。また第３実施例の燃料供給装置は、第３燃料ポンプ５３が第１燃料ポンプ５１と相互に第１供給路４５の流量を補完し合うとともに、その第３燃料ポンプ５３は第２燃料ポンプ５２と相互に第２供給路４６の流量を補完し合う構成である点に特徴がある。このような特徴によれば、より信頼性の高い燃料供給装置を実現しつつ、その燃料供給装置の大幅な小型化や低コスト化が可能になる。
【００６８】
＜第４実施例＞
本発明に係る流体供給装置の一例である燃料供給装置の第４実施例について、図４を参照しながら説明する。
図４は、第４実施例の燃料供給装置の構成を図示したブロック図である。
第４実施例の燃料供給装置は、第３実施例の燃料供給装置に加えて、さらに加算器６３を備える点で構成が異なる。また第４実施例の燃料供給装置は、制御装置５７が第３実施例の加算器５７６に代えて第３流量制御部５７７を含む点で構成が異なる。以下、第４実施例の燃料供給装置について、第３実施例と異なる部分について詳細に説明し、第３実施例と共通する構成要素については同一の符合を付して詳細な説明を省略する。
【００６９】
第４実施例の「流量検出装置」は、前述した第１供給流量センサ６１及び第２供給流量センサ６２に加えて、加算器６３をさらに含む。加算器６３は、第１供給流量センサ６１の検出流量に第２供給流量センサ６２の検出流量を加算した流量の信号を第３流量制御部５７７へ送信する。
【００７０】
第４実施例の制御装置５７において、第１流量制御部５７４は、第１供給路４５の目標流量と第１供給流量センサ６１の検出流量との偏差が０になるように、第１電動モータ５４の回転速度を制御するフィードバック制御回路である。第２流量制御部５７５は、第２供給路４６の目標流量と第２供給流量センサ６２の検出流量との偏差が０になるように、第２電動モータ５５の回転速度を制御するフィードバック制御回路である。そして第３流量制御部５７７は、第１供給路４５の目標流量に第２供給路４６の目標流量を合算した流量と第１供給流量センサ６１の検出流量に第２供給流量センサ６２の検出流量を合算した流量（加算器６３の出力信号）との偏差が０になるように、第３電動モータ５６の回転速度を制御するフィードバック制御回路である。第１流量制御部５７４、第２流量制御部５７５及び第３流量制御部５７７によるフィードバック制御は、より高精度な流量制御を実現する上で、例えば公知のＰＩ制御やＰＩＤ制御とするのが好ましい。
【００７１】
このような構成の第４実施例の燃料供給装置において、第１供給路４５に流れる燃料の流量は、第１流量制御部５７４及び第３流量制御部５７７によるフィードバック制御によって、第１燃料ポンプ５１又は第３燃料ポンプ５３のいずれか一方、あるいは第１電動モータ５４又は第３電動モータ５６のいずれか一方に何らかの異常や故障が生じたときでも自動的に目標流量に維持される。同様に、第２供給路４６に流れる燃料の流量は、第２流量制御部５７５及び第３流量制御部５７７によるフィードバック制御によって、第２燃料ポンプ５２又は第３燃料ポンプ５３のいずれか一方、あるいは第２電動モータ５５又は第３電動モータ５６のいずれか一方に何らかの異常や故障が生じたときでも自動的に目標流量に維持される。
【００７２】
例えば何らかの異常や故障によって第１燃料ポンプ５１の送出流量が低下したときには、第３流量制御部５７７のフィードバック制御によって、第３電動モータ５６の回転速度が自動的に上昇する。それによって第３燃料ポンプ５３の送出流量が増加して、第１供給路４５の流量が目標流量に維持される。またその第３燃料ポンプ５３の送出流量の増加に伴って、第２供給路４６の流量が増加すると、第２流量制御部５７５のフィードバック制御によって、第２電動モータ５５の回転速度が自動的に低下する。それによって第２燃料ポンプ５２の送出流量が減少するので、第２供給路４６の流量も目標流量に維持される。
【００７３】
他方、例えば何らかの異常や故障によって第２燃料ポンプ５２の送出流量が低下したときには、第３流量制御部５７７のフィードバック制御によって、第３電動モータ５６の回転速度が自動的に上昇する。それによって第３燃料ポンプ５３の送出流量が増加して、第２供給路４６の流量が目標流量に維持される。またその第３燃料ポンプ５３の送出流量の増加に伴って、第１供給路４５の流量が増加すると、第１流量制御部５７４のフィードバック制御によって、第１電動モータ５４の回転速度が自動的に低下する。それによって第１燃料ポンプ５１の送出流量が減少するので、第１供給路４５の流量も目標流量に維持される。
【００７４】
そして例えば何らかの異常や故障によって第３燃料ポンプ５３の送出流量が低下したときには、第１流量制御部５７４及び第２流量制御部５７５のフィードバック制御によって、第１電動モータ５４及び第２電動モータ５５の回転速度が自動的に上昇する。それによって第１燃料ポンプ５１及び第２燃料ポンプ５２の送出流量が増加して、第１供給路４５及び第２供給路４６の流量がそれぞれ目標流量に維持される。
【００７５】
このような態様でも本発明は実施可能であり、前述した第３実施例の燃料供給装置と同様の作用効果が得られる。
【符号の説明】
【００７６】
１１  燃料タンク
１２  第１燃料流路
１３  第２燃料流路
１４  供給路
１５  発電機
２１  第１燃料ポンプ
２２  第２燃料ポンプ
２３  第１電動モータ
２４  第２電動モータ
２５  制御装置
２６  供給流量センサ
【図１】
2013227935.tif 000003
【図２】
2013227935.tif 000004
【図３】
2013227935.tif 000005
【図４】
2013227935.tif 000006