DE112013001605T5

DE112013001605T5 - Kraftstoffzufuhrvorrichtung

Info

Publication number: DE112013001605T5
Application number: DE201311001605
Authority: DE
Inventors: c/o Kakuda R & D Center Yoshida Hiroshi
Original assignee: Keihin Corp
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2012-03-22
Filing date: 2013-02-21
Publication date: 2015-04-16
Anticipated expiration: 2033-02-22
Also published as: BR112014023174B1; WO2013140931A1; JP2013194711A; DE112013001605B4; BR112014023174A2; JP5999945B2; CN104204495B; CN104204495A

Abstract

Es wird eine Kraftstoffzufuhrvorrichtung angegeben, in der ein Elektromotor und eine Kraftstoffpumpe in einem Pumpengehäuse aufgenommen und gehalten sind, das eine Ansaugöffnung, eine Auslassöffnung und ein Entgasungsloch aufweist, und ein Ansaugfilter zum Filtern von Kraftstoff im Kraftstofftank mit der Ansaugöffnung verbunden ist, wobei ein Kanal (41) eine Verbindung zwischen dem Entgasungsloch (15) und einem Gasphasenanteil in dem Kraftstofftank (5) vorsieht, ein Erfassungsmittel (45) den Druck des von der Auslassöffnung (14) abgegebenen Kraftstoffs erfasst, und ein Filterverstopfungsbestimmungsmittel (46) bestimmt, dass in dem Ansaugfilter (39) eine Verstopfung auftritt, wenn ein vom Erfassungsmittel (45) erfasster Wert niedriger als der Druck in einem Zustand ist, in dem in dem Ansaugfilter (39) keine Verstopfung auftritt. Dies ermöglicht, dass das Auftreten einer Verstopfung im Ansaugfilter frühzeitig korrekt erkannt wird.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kraftstoffzufuhrvorrichtung, in der ein Elektromotor und eine Kraftstoffpumpe mit einer Pumpenkammer, die ein vom Elektromotor drehend angetriebenes Rotorelement aufnimmt, in einem Pumpengehäuse aufgenommen und gehalten sind, das eine Ansaugöffnung zum Ansaugen von Kraftstoff in die Pumpenkammer, eine Auslassöffnung zum Abgeben des Kraftstoffs aus der Pumpenkammer sowie ein Entgasungsloch zum Abführen von in der Pumpenkammer erzeugten Dampf aufweist, und ein Ansaugfilter zum Filtern von Kraftstoff im Kraftstofftank und Zuführen des Kraftstoffs zu der Kraftstoffpumpe mit der Ansaugöffnung verbunden ist.
TECHNISCHER HINTERGRUND
In einer Kraftstoffzufuhrvorrichtung, in der der Kraftstoffdruck im Kraftstofftank mittels einer Kraftstoffpumpe erhöht und einem Kraftstoffeinspritzventil zugeführt wird, ist die Kraftstoffzufuhrvorrichtung allgemein mit einem Ansaugfilter ausgestattet, um das Eindringen von Fremdstoffen in eine Pumpenkammer zu unterdrücken, sowie einem Entgasungsloch zum Abführen von in der Pumpenkammer erzeugten Dampf zur Außenseite. Wenn bei einer solchen Kraftstoffzufuhrvorrichtung im Ansaugfilter eine Verstopfung auftritt, besteht ein Problem darin, dass der Fremdstoffe enthaltende Kraftstoff über das Entgasungsloch in die Pumpenkammer gesaugt wird, wobei aber eine Kraftstoffzufuhrvorrichtung, die dieses Problem gelöst hat, aus dem Patentdokument 1 bekannt ist. In dieser Anordnung ist ein Rücklauf-Kraftstoff-gefüllter Bereich vorgesehen, der, vom von der Kraftstoffpumpe abgegebenen Kraftstoff, mit einem Drucküberschussanteil gefüllt wird, der von einem Regler zurück läuft, und dieser Rücklaufkraftstoff-gefüllter Bereich wird mit dem Entgasungsloch in Verbindung gesetzt; da der im Rücklaufkraftstoff-gefüllten Bereich gespeicherte Kraftstoff sauberer Kraftstoff ist, der durch den Ansaugfilter gefiltert worden ist, wird, wenn in dem Ansaugfilter eine Verstopfung auftritt, der Kraftstoff im Rücklaufkraftstoff-gefüllten Bereich in die Pumpenkammer in das Entgasungsloch angesaugt, um hierdurch zu verhindern, dass Fremdstoffe über das Entgasungsloch in die Pumpenkammer eindringen. Während ein Motor läuft, nachdem eine Verstopfung im Ansaugfilter aufgetreten ist, wird ferner, wenn der Kraftstoffpegel in dem Rücklaufkraftstoff-gefüllten Bereich unter eine vorbestimme Position absinkt, über das Entgasungsloch Luft in die Pumpenkammer angesaugt, und dies verursacht eine Fehlfunktion des Motors, was den Fahrer veranlassen könnte, den Ansaugfilter zu ersetzen.
VERWANDTE TECHNISCHE DOKUMENTE
PATENTDOKUMENTE

Patentdokument 1: Japanische Patentanmeldungsoffenlegung Nr. 2010-229996

OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
VON DER ERFINDUNG ZU LÖSENDE PROBLEME
Gemäß der im obigen Patentdokument 1 offenbarten Anordung wird das Auftreten einer Verstopfung im Ansaugfilter so lange nicht entdeckt, bis der Fahrer eine Motorfehlfunktion bemerkt, aber der Erfinder der vorliegenden Erfindung hat durch Experimente herausgefunden, dass ein Fahrer das Auftreten der Motorfehlfunktion aufgrund des Auftretens einer Verstopfung im Ansaugfilter erst in einem Zustand bemerkt, in dem die Verstopfung im Ansaugfilter beträchtlich fortgeschritten ist und die Menge, die vom Entgasungsloch in die Pumpenkammer gesaugt worden ist, ziemlich groß geworden ist. Das heißt, es benötigt eine beträchtliche Laufzeit nachdem das Verstopfen in dem Ansaugfilter aufgetreten ist, bevor der Fahrer die Verstopfung im Ansaugfilter tatsächlich bemerkt, und wenn eine Verstopfung im Ansaugfilter in einem frühen Zustand erkannt werden kann, kann der Ansaugfilter ersetzt werden, bevor eine Motorfehlfunktion auftritt, wobei diese frühzeitige Erkennung der Verstopfung wünschenswert ist. Da ferner Motorfehlfunktionen auch aufgrund von anderen Ursachen als Verstopfung im Ansaugfilter auftreten, besteht ein Bedarf danach, Technik zu entwickeln, die es ermöglicht, dass eine Verstopfung im Ansaugfilter in einem frühen Zustand korrekt erkannt wird.
Die vorliegende Erfindung ist im Lichte der obigen Umstände erreicht worden, und ihre Aufgabe ist es, eine Kraftstoffzufuhrvorrichtung anzugeben, die es ermöglicht, dass das Auftreten einer Verstopfung im Ansaugfilter in einem frühen Zustand korrekt erkannt wird.
MITTEL ZUR LÖSUNG DER PROBLEME
Zur Lösung der obigen Aufgabe wird gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung eine Kraftstoffzufuhrvorrichtung angegeben, worin ein Elektromotor und eine Kraftstoffpumpe mit einer Pumpenkammer, die ein vom Elektromotor drehend angetriebenes Rotorelement aufnimmt, in einem Pumpengehäuse aufgenommen und gehalten sind, das eine Ansaugöffnung zum Ansaugen von Kraftstoff in die Pumpenkammer, eine Auslassöffnung zum Abgeben des Kraftstoffs aus der Pumpenkammer sowie ein Entgasungsloch zum Abführen von in der Pumpenkammer erzeugten Dampf aufweist, und ein Ansaugfilter zum Filtern von Kraftstoff im Kraftstofftank und Zuführen des Kraftstoffs zu der Kraftstoffpumpe mit der Ansaugöffnung verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftstoffzufuhrvorrichtung ein Dampfauslasskanalmittel aufweist, das einen Kanal bildet, der eine Verbindung zwischen dem Entgasungsloch und einem Gasphasenanteil in dem Kraftstofftank herstellt, ein Erfassungsmittel, das den durch den Elektromotor fließenden Strom oder den Druck des von der Auslassöffnung abgegebenen Kraftstoffs erfasst, sowie ein Filterverstopfungsbestimmungsmittel, das bestimmt, dass in dem Ansaugfilter eine Verstopfung auftritt, wenn ein von dem Erfassungsmittel erfasster Wert niedriger ist als der Strom oder der Druck, wenn eine feste Spannung an den Elektromotor in einem Zustand angelegt wird, in dem in dem Ansaugfilter keine Verstopfung auftritt.
Ferner wird, gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung eine Kraftstoffzufuhrvorrichtung angegeben, worin ein Elektromotor und eine Kraftstoffpumpe mit einer Pumpenkammer, die ein vom Elektromotor drehend angetriebenes Rotorelement aufnimmt, in einem Pumpengehäuse aufgenommen und gehalten sind, das eine Ansaugöffnung zum Ansaugen von Kraftstoff in die Pumpenkammer, eine Auslassöffnung zum Abgeben des Kraftstoffs aus der Pumpenkammer sowie ein Entgasungsloch zum Abführen von in der Pumpenkammer erzeugten Dampf aufweist, und ein Ansaugfilter zum Filtern von Kraftstoff im Kraftstofftank und Zuführen des Kraftstoffs zu der Kraftstoffpumpe mit der Ansaugöffnung verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftstoffzufuhrvorrichtung ein Dampfauslasskanalmittel aufweist, das einen Kanal bildet, der eine Verbindung zwischen dem Entgasungsloch und einem Gasphasenanteil in dem Kraftstofftank herstellt, ein Erfassungsmittel, das den durch den Elektromotor fließenden Strom oder den Druck des von der Auslassöffnung abgegebenen Kraftstoffs erfasst, sowie ein Filterverstopfungsbestimmungsmittel, das bestimmt, dass in dem Ansaugfilter eine Verstopfung auftritt, wenn die Anzahl, mit der ein vom Erfassungsmittel erfasster Wert niedriger als der Strom oder der Druck ist, wenn an den Elektromotor eine feste Spannung in einem Zustand angelegt wird, in dem in dem Ansaugfilter keine Verstopfung auftritt, eine feste Anzahl oder mehr wird.
Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung, zusätzlich zum zweiten Aspekt, bestimmt das Filterverstopfungsbestimmungsmittel, dass in dem Ansaugfilter eine Verstopfung auftritt, wenn die Anzahl, mit der der vom Erfassungsmittel erfasste Wert einen vorbestimmen Schwellenwert quert, eine feste Anzahl oder mehr wird.
Gemäß einem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung, zusätzlich zu einem der ersten bis dritten Aspekte, umfasst die Vorrichtung ein Kraftstoffrestmengenerfassungsmittel, das die im Kraftstofftank verbleibende Kraftstoffmenge erfasst, und wenn das Kraftstoffrestmengenerfassungsmittel erfasst hat, dass die Kraftstoffrestmenge niedriger als eine vorbestimme Menge ist, das Filterverstopfungsbestimmungsmittel die Bestimmung des Vorhandenseins/Fehlens der Verstopfung stoppt oder das Vorhandensein/Fehlen der Verstopfung bestimmt, aber das Bestimmungsergebnis nicht ausgibt.
Ferner enthält, gemäß einem fünften Aspekt der vorliegenden Erfindung, zusätzlich zu einem der ersten bis vierten Aspekte, die Vorrichtung ein Meldemittel, das in Antwort darauf, dass das Filterverstopfungsbestimmungsmittel bestimmt, dass in dem Ansaugfilter eine Verstopfung auftritt, eine Meldung ausführt, dass in dem Ansaugfilter eine Verstopfung auftritt.
Ein Pumpenimpeller 11 einer Ausführung entspricht dem Rotorelement der vorliegenden Erfindung, und eine Steuereinheit 46 der Ausführung entspricht dem Filterverstopfungsbestimmungsmittel der vorliegenden Erfindung.
EFFEKTE DER ERFINDUNG
Gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird der durch den Elektromotor fließende Strom oder der Druck des von der Auslassöffnung abgegebenen Kraftstoffs erfasst, und es wird bestimmt, dass eine Verstopfung auftritt, wenn der erfasste Wert niedriger als der Strom oder der Druck wird, wenn in dem Elektromotor eine feste Spannung in einem Zustand angelegt wird, in dem in dem Ansaugfilter keine Verstopfung auftritt. Da der durch den Elektromotor fließende Strom und der Druck des von der Auslassöffnung abgegebenen Kraftstoffs abnehmen, wenn eine Verstopfung in dem Ansaugfilter aufgetreten ist, lässt sich frühzeitig erkennen, dass in dem Ansaugfilter eine Verstopfung aufgetreten ist, ohne von der Erkennung einer Motorfehlfunktion abhängig zu sein.
Ferner wird, gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung, der durch den Elektromotor fließende Strom oder der Druck des von der Auslassöffnung abgegebenen Kraftstoffs erfasst, und es wird bestimmt, dass eine Verstopfung aufgetreten ist, wenn die Anzahl, mit der der erfasste Wert niedriger als der Strom oder der Druck wird, wenn eine feste Spannung an den Elektromotor in einem Zustand angelegt wird, in dem in dem Ansaugfilter keine Verstopfung auftritt, eine feste Anzahl oder mehr wird. Da der Erfinder der vorliegenden Erfindung experimentell herausgefunden hat, dass die Lufteinleitung in der Anfangsstufe intermittierend ist, wenn im Ansaugfilter eine Verstopfung aufgetreten ist, und Luft in die Pumpenkammer über das Entgasungsloch eingeführt wird, und eine Abnahme von Strom oder Druck auch intermittierend auftritt, ist es durch Bestimmung des Vorhandenseins der Verstopfung des Ansaugfilters aus der Abnahme-Häufigkeit vom Strom oder des Drucks möglich, frühzeitig zu erkennen, dass eine Verstopfung aufgetreten ist, ohne von der Erkennung einer Motorfehlfunktion abhängig zu sein. Da ferner die Verstopfungsbestimmung von einem charakteristischen Phänomen abhängig ist, das durch das Auftreten der Verstopfung im Ansaugfilter verursacht wird, wird es möglich, eine Verstopfungsbestimmung zuverlässig auszuführen.
Da gemäß dem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung bestimmt wird, dass eine Verstopfung im Ansaugfilter aufgetreten ist, wenn die Anzahl, mit der der durch den Elektromotor fließende Strom oder der Druck des von der Auslassöffnung abgegebenen Kraftstoffs einen vorbestimmen Schwellenwert nach unten quert, eine feste Anzahl oder mehr wird, wird es möglich, die Häufigkeit des Abnehmens von Strom oder Druck zuverlässig zu erfassen.
Da gemäß dem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung das Filterverstopfungsbestimmungmittel die Bestimmung des Vorhandenseins/Fehlens der Verstopfung stoppt oder eine Bestimmung des Vorhandenseins/Fehlens der Verstopfung ausführt, aber das Bestimmungsergebnis nicht ausgibt, wenn die im Kraftstofftank verbleibende Kraftstoffmenge niedriger als eine vorbestimme Menge wird, ist es möglich, eine fehlerhafte Bestimmung zu verhindern, dass in dem Ansaugfilter eine Verstopfung aufgetreten ist, selbst wenn der durch den Elektromotor fließende Strom oder der Druck des von der Auslassöffnung abgegebenen Kraftstoffs abnimmt, weil Luft in die Pumpenkammer über den Ansaugfilter gesaugt worden ist, weil die im Kraftstofftank verbleibende Kraftstoffmenge abgenommen hat.
Weil darüber hinaus gemäß dem fünften Aspekt der vorliegenden Erfindung das Meldemittel eine Meldung ausführt, dass in dem Ansaugfilter eine Verstopfung aufgetreten ist, ist es leicht möglich, dem Fahrer zu melden, dass der Ansaugfilter verstopft ist.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine Schnittansicht einer Kraftstoffzufuhrvorrichtung in einem Kraftstofftank (erste Ausführung).
2 ist ein Graph, der Änderungen im Strom und Kraftstoffdruck in Antwort auf den Verstopfungsgrad im Ansaugfilter zeigt (erste Ausführung).
3 ist ein Graph, der zeitliche Änderungen im Strom und Kraftstoffdruck zeigt, wenn in einem Ansaugfilter eine Verstopfung aufgetreten ist (zweite Ausführung).
Bezugszeichenliste

5: Kraftstofftank
7: Pumpeneinheit
8: Elektromotor
9: Kraftstoffpumpe
10: Pumpengehäuse
11: Pumpenimpeller, der ein Rotorelement ist
12: Pumpenkammer
13: Ansaugöffnung
14: Auslassöffnung
15: Entgasungsloch
39: Ansaugfilter
40: Dampfauslasskanalmittel
41: Kanal
45: Erfassungsmittel
46: Steuereinheit, die ein Filterverstopfungsbestimmungsmittel ist
47: Meldemittel
48: Kraftstoffrestmengenerfassungsmittel

MODI ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
Nachfolgend werden Modi zur Ausführung der vorliegenden Erfindung in Bezug auf die beigefügten Zeichnungen erläutert.
ERSTE AUSFÜHRUNG
Eine erste Ausführung der vorliegenden Erfindung ist in Bezug auf 1 und 2 erläutert. Zunächst ist in 1 eine Pumpeneinheit 7 zum Zuführen von Kraftstoff im in einem Fahrzeug, wie etwa einem Kraftrad, angebrachten Kraftstofftank 5 zu einem Motorkraftstoffeinspritzventil 6, an einer Deckwand 5a des Kraftstofftanks 5 angebracht.
Die Pumpeneinheit 7 ist gebildet durch ein Gehäuse, und enthält einen Elektromotor 8 und eine Kraftstoffpumpe 9 mit einer Pumpenkammer 12, die einen Pumpenimpeller 11 aufnimmt, der ein vom Elektromotor 8 drehend angetriebenes Rotorelement ist, in einem Pumpengehäuse 10, das eine Ansaugöffnung 13 zum Ansaugen von Kraftstoff in der Pumpenkammer 12, eine Auslassöffnung 14 zum Abgeben des Kraftstoffs aus der Pumpenkammer 12 und ein Entgasungsloch 15 zum Abgeben von in der Pumpenkammer 12 erzeugtem Dampf aufweist.
Das Pumpengehäuse 10 ist gebildet aus einem Motorgehäuse 17 für den Elektromotor 8 und einem Pumpengehäuse 18, das an einem unteren Teil des Motorgehäuses 17 angebracht ist. Das Motorgehäuse 17 ist gebildet aus einem zylindrischem Stator 19, einem oberen Lagerträger 20, der mit einem oberen Endteil des Stators 19 durch Verstemmung verbunden ist, um ein oberes Endteil einer Motorwelle 22 drehbar zu lagern, deren Achse sich vertikal erstreckt, und einem unteren Lagerträger 21, der mit einem unteren Endteil des Stators 19 durch Verstemmung verbunden ist, um ein unteres Teil der Motorwelle 22 drehbar zu lagern. Das Pumpengehäuse 18 ist durch Verstemmung mit dem unteren Endteil des Stators 19 zusammen mit dem unteren Lagerträger 21 verbunden, um zwischen sich selbst und dem unteren Lagerträger 21 die Pumpenkammer 12 zu bilden.
Ein unteres Endteil der Motorwelle 22 erstreckt sich drehbar durch den unteren Lagerträger 21 und steht in die Pumpenkammer 12 vor, und die Kraftstoffpumpe 9 ist durch den Pumpenimpeller 11 ausgebildet, der an dem unteren Endteil der Motorwelle 22 angebracht ist, das in der Pumpenkammer 12 aufgenommen ist.
Integriert vorgesehen mit dem Pumpengehäuse 18 des Pumpengehäuses 10 ist ein einlassseitiger Verbindungsrohrabschnitt 18a, der zur Bildung der Ansaugöffnung 13 zum Ansaugen des Kraftstoffs in die Pumpenkammer 12 nach unten vorsteht, und in dem Pumpengehäuse 18 vorgesehen ist ein Entgasungsloch 15 zum Abgeben von in der Pumpenkammer 12 erzeugtem Dampf. Ferner fließt Kraftstoff, dessen Druck durch die Pumpenkammer 12 erhöht worden ist, in dem Pumpengehäuse 17 nach oben, wobei ein auslassseitiger Verbindungsrohrabschnitt 20a integriert mit dem oberen Lagerträger 20 in einem oberen Teil des Motorgehäuses 17 nach oben vorsteht, wobei der auslassseitige Verbindungsrohrabschnitt 20a die Auslassöffnung 14 zum Abgeben des Kraftstoffs von der Pumpenkammer 12 bildet, und ein Rückschlagventil 23 in der Auslassöffnung 14 angeordnet ist.
Das Pumpengehäuse 10 ist in ein zylindrisches Gehäuse 24 eingesetzt, und ein Befestigungsbasiselement 25, das mit der Deckwand 5a des Kraftstofftanks 5 gesichert ist, ist an einem oberen Endteil des Gehäuses 24 angebracht. In dem Befestigungsbasiselement 15 vorgesehen ist ein Einsetzvertiefungsteil 26, in das der auslassseitige Verbindungsrohrabschnitt 20a flüssigkeitsdicht eingesetzt ist, und integriert mit dem Befestigungsbasiselement 25 vorgesehen sind ein Flanschabschnitt 25a und ein Kraftstoffauslassrohr 29, wobei der Flanschabschnitt 25a an der Deckwand 5a des Kraftstofftanks 5 mittels mehrerer Bolzen 27 und Muttern 28 angebracht ist, und das Kraftstoffauslassrohr 29 nach oben vorsteht. Das Kraftstoffauslassrohr 29 ist mit dem Kraftstoffeinspritzventil 6 über eine Rohrleitung 30, wie etwa einem Kraftstoffschlauch, verbunden.
Ferner sind in dem Befestigungsbasiselement 25 ausgebildet ein auslassseitiger Strömungsweg 32, der das Einsetzvertiefungsteil 26 und das Kraftstoffauslassrohr 29 verbindet, und ein Druckeinstellkanal 33, der von dem auslassseitigen Strömungsweg 32 abzweigt. Der Druckeinstellkanal 33 ist mit einem Regelventil 34 verbunden, das an dem Befestigungsbasiselement 25 gehalten wird, um den Druck des durch den auslassseitigen Strömungsweg 32 fließenden Kraftstoffs auf einen vorbestimmen Druck einzustellen.
Darüber hinaus steht integriert mit dem Befestigungsbasiselement 25 eine Kupplung 36 nach außen vor, so dass Anschlüsse 35, die mit dem Elektromotor 8 verbunden sind, im Inneren der Kupplung 36 angeordnet sind.
Ein Adapter 37 ist an dem unteren Endteil des Gehäuses 24 so angebracht, dass er das Pumpengehäuse 18 von unten her abdeckt. Ein Verbindungsrohrabschnitt 37a steht integriert mit dem Adapter 37 nach unten vor, wobei der Verbindungsrohrabschnitt 37a einen Ansaugweg 38 bildet, in den der einlassseitige Verbindungsrohrabschnitt 18a eingesetzt ist. Ein Ansaugfilter 39 ist mit einem unteren Endteil des Verbindungsrohrabschnitts 37a verbunden. Das heißt, die Pumpeneinheit 7 ist innerhalb des Kraftstofftanks 5 angeordnet, so dass der Ansaugfilter 39 mit der Ansaugöffnung 13 innerhalb des einlassseitigen Verbindungsrohrabschnitts 18 über den Verbindungsrohrabschnitt 37a innerhalb des Kraftstofftanks 5 verbunden ist.
Ferner steht das Entgasungsloch 15, über einen durch Dampfauslasskanalmittel 40 gebildeten Kanal 41, an einer Seite des Befestigungsbasiselements 25 an einer Position in einem Gasphasenabschnitt im Kraftstofftank 5 mit dem Inneren des Kraftstofftanks 5 in Verbindung, d. h. oberhalb des maximalen Kraftstoffpegels L. Das Dampfauslasskanalmittel 40 ist aus einem Teil des Adapters 37, einem Rohr 42, gebildet, das sich vertikal an einer Seite des Gehäuses 24 erstreckt und dessen unteres Endteil mit dem Adapter 37 verbunden ist. Der Kanal 41 ist aus einem Kanalabschnitt 41a gebildet, der mit dem Adapter 37 zur Verbindung mit dem Entgasungsloch 15 vorgesehen, und einem Kanalabschnitt 41b, der in dem Rohr 42 zur Verbindung mit dem Kanalabschnitt 41a ausgebildet ist, wobei am oberen Ende des Rohrs 42 ein Sieb 43 angebracht ist.
Wenn in dem Ansaugfilter 39 eine Verstopfung auftritt, entsteht, aufgrund des Druckverlustes darin, in der Ansaugöffnung 13 der Kraftstoffpumpe 9 ein Unterdruck; wenn die Verstopfung fortschreitet, nimmt der Druckverlust zu und nimmt der Unterdruck der Ansaugöffnung 13 zu. Andererseits nimmt der Kraftstoffdruck in einem Abschnitt von der Ansaugöffnung 13 zum Entgasungsloch 15 der Kraftstoffpumpe 9 zu, aber wenn der Druckverlust im Kraftstofffilter 39 größer als die Druckzunahme in diesem Abschnitt ist, erhält das Entgasungsloch 15 einen Unterdruck, und es tritt ein Zustand auf, in dem durch das Entgasungsloch 15 Luft in die Pumpenkammer 12 gesaugt wird; in diesem Fall nimmt der Druck des von der Auslassöffnung 14 abgegebene Kraftstoff ab.
Gemäß einem vom Erfinder der vorliegenden Anmeldung durchgeführten Experiment, nimmt, wie in 2 gezeigt, der Kraftstoffdruck ab und nimmt auch der Strom ab, der durch den Elektromotor 8 in einem Zustand fließt, in dem eine feste Spannung angelegt wird, wenn der Verstopfungsgrad des Ansaugfilters 39 größer als ein Verstopfungsgrad C₀ wird, bei dem das Ansaugen von Luft in die Pumpenkammer 12 durch das Entgasungsloch 15 beginnt.
Daher wird in der vorliegenden Erfindung der durch den Elektromotor 8 fließende Strom oder der Druck des von der Auslassöffnung 14 abgegebenen Kraftstoffs erfasst, und eine Bestimmung, ob eine Verstopfung in dem Filterabschnitt 39 auftritt oder nicht, erfolgt basierend auf dem ersten Wert; in dieser Ausführung ist das Erfassungsmittel 45, das den Druck des von der Auslassöffnung 14 abgegebenen Kraftstoffs erfasst, an dem Befestigungsbasiselement 25 angebracht, um den Kraftstoffdruck in dem auslassseitigen Strömungsweg 32 des Befestigungsbasiselements 25 zu erfassen, und ein von dem Erfassungsmittel 45 erfasster Wert wird in eine Steuereinheit 46 als Filterverstopfungsbestimmungsmittel angegeben, das mit den Anschlüssen 35 der Kupplung 36 elektrisch verbunden ist, um den Betrieb des Elektromotors 8 zu steuern.
Die Steuereinheit 46 bestimmt, dass in dem Ansaugfilter 39 eine Verstopfung auftritt, wenn der von dem Erfassungsmittel 45 erfasste Druck niedriger als der Druck des von der Auslassöffnung 14 abgegebenen Kraftstoffs ist, in einem Zustand, in dem in dem Ansaugfilter 39 eine Verstopfung aufgetreten ist. Mit der Steuereinheit 46 ist ein Meldemittel 47 verbunden, das eine Meldung durch eine Anzeigelampe, eine Bildschirmanzeige oder einen Ton ausführt, wobei das Meldemittel 47 in Antwort darauf aktiviert wird, dass die Steuereinheit bestimmt, dass in dem Ansaugfilter 39 eine Verstopfung auftritt.
Ferner ist mit der Steuereinheit 46 ein Kraftstoffrestmengenerfassungsmittel 48 verbunden, das die im Kraftstofftank 5 verbleibende Kraftstoffmenge erfasst, wobei das Kraftstoffrestmengenerfassungsmittel 48 gebildet ist aus einem Detektor 49, der an dem Befestigungsbasiselement 25 oberhalb des Kraftstoffpegels im Kraftstofftank 5 angebracht ist, einem Arm 50, dessen Basisendteil an einem Gehäuse 49a des Detektors 49 verschwenkbar gelagert ist, und einem Schwimmer 51, der an einem vorderen Endteil des Arms 50 angebracht ist. Die Menge des verbleibenden Kraftstoffs wird von dem Detektor 49 erfasst, der den Schwenkbetrag des Arms 50 aufgrund einer Änderung des Flüssigkeitspegels L erfasst, und ein Signal von dem Detektor 49 wird in die Steuereinheit 46 eingegeben.
Wenn das Kraftstoffrestmengenerfassungsmittel 48 erfasst hat, dass die Restkraftstoffmenge niedriger als eine vorbestimme Menge ist, stoppt die Steuereinheit 46 die Bestimmung des Vorhandenseins/Fehlens der Verstopfung oder führt eine Bestimmung des Vorhandenseins/Fehlens der Verstopfung aus, gibt aber das Bestimmungsergebnis nicht aus.
Nun wird der Betrieb dieser Ausführung erläutert. Der Druck des von der Auslassöffnung 14 erfassten Kraftstoffs wird erfasst, und wenn der erfasste Wert niedriger als der von der Auslassöffnung 14 abgegebene Kraftstoffdruck ist, wird bestimmt, dass eine Verstopfung auftritt. Da der Druck des von der Auslassöffnung 14 abgegebenen Kraftstoffs abnimmt, wenn in dem Ansaugfilter 39 eine Verstopfung auftritt, kann das Auftreten einer Verstopfung in dem Ansaugfilter 39 frühzeitig erkannt werden, unabhängig von der Erkennung einer Motorfehlfunktion.
Da ferner, wenn die Menge des im Kraftstofftank 5 verbleibenden Kraftstoffs niedriger als eine vorbestimme Menge wird, die Steuereinheit 46 die Bestimmung des Vorhandenseins/Fehlens einer Verstopfung stoppt oder eine Bestimmung des Vorhandenseins/Fehlens der Verstopfung ausführt, aber das Bestimmungsergebnis nicht ausgibt, ist es möglich, eine fehlerhafte Bestimmung des Auftretens einer Verstopfung im Ansaugfilter 39 zu verhindern, selbst wenn der Druck des von der Auslassöffnung 14 abgegebenen Kraftstoffs abnimmt, weil in der Pumpenkammer 12 über den Ansaugfilter 39 Luft deshalb angesaugt wird, weil die Menge des im Kraftstofftank 5 verbleibenden Kraftstoffs abnimmt.
Da ferner das Meldemittel 47 eine Meldung ausführt, dass in dem Ansaugfilter 39 eine Verstopfung auftritt, ist es leicht möglich, einem Fahrer zu melden, dass der Ansaugfilter 39 verstopft ist.
ZWEITE AUSFÜHRUNG
Der Erfinder der vorliegenden Anmeldung hat experimentell herausgefunden, dass, wenn das Phänomen des Luftansaugens in die Pumpenkammer 12 über das Entgasungsloch 15 deshalb, weil eine Verstopfung im Ansaugfilter 39 aufgetreten ist, im in 3 gezeigten Anfangszustand ist, der Druck des von der Auslassöffnung 14 abgegebenen Kraftstoffs und der durch den Elektromotor 8 fließende Strom in einem Zustand, in dem eine feste Spannung angelegt wird, intermittierend abnehmen, und das Phänomen, dass Luft in die Pumpenkammer 12 über das Entgasungsloch 15 angesaugt wird, intermittierend auftritt; in einem Zustand, in dem das Ansaugen der Luft intermittierend ist, wird ein Grad der Motorfehlfunktion, die ein Fahrer bemerken wird, nicht auftreten.
In der zweiten Ausführung bestimmt die Steuereinheit 46, dass in dem Ansaugfilter 39 eine Verstopfung auftritt, wenn die Anzahl, mit der der vom Erfassungsmittel 45 erfasste Druck niedriger als der Druck des von der Auslassöffnung 14 abgegebenen Kraftstoffs wird, in einem Zustand, in dem im Ansaugfilter 39 keine Verstopfung auftritt, eine vorbestimme Anzahl oder mehr wird, und bei dieser Bestimmung bestimmt die Steuereinheit 46, dass in dem Ansaugfilter 39 eine Verstopfung auftritt, wenn die Anzahl, dass der von dem Erfassungsmittel 45 erfasste Wert einen vorbestimmen Schwellenwert quert (siehe 3) eine vorbestimme Anzahl oder mehr wird.
Gemäß dieser zweiten Ausführung ist in der Anfangsstufe, in der eine Verstopfung in dem Ansaugfilter 39 aufgetreten ist und das Einleiten von Luft in die Pumpenkammer 12 über das Entgasungsloch 15 begonnen hat, die Einleitung von Luft intermittierend, und eine Verstopfung des Ansaugfilters 39 wird mit der Häufigkeit der Druckabnahme basierend auf dem intermittierenden Auftreten der Druckabnahme des von der Auslassöffnung 14 abgegebenen Kraftstoffs bestimmt; somit wird es möglich, das Auftreten einer Verstopfung frühzeitig zu erkennen, ohne von der Erkennung einer Motorfehlfunktion abhängig zu sein. Da ferner die Bestimmung einer Verstopfung von einem charakteristischen Phänomen abhängig ist, das auf dem Auftreten einer Verstopfung im Ansaugfilter 39 beruht, wird es möglich, die Verstopfung zuverlässig zu bestimmen.
Weil darüber hinaus bestimmt wird, dass eine Verstopfung in dem Ansaugfilter 39 auftritt, wenn die Anzahl, mit der der Druck des von der Auslassöffnung 14 abgegebenen Kraftstoffs einen vorbestimmen Schwellenwert nach unten quert, eine feste Anzahl oder mehr wird, wird es möglich, die Häufigkeit der Abnahme in Strom oder Druck zuverlässig zu erfassen.
Als andere Ausführung der vorliegenden Erfindung kann das Erfassungsmittel 45 Strom erfassen, der durch den Elektromotor 8 fließt, und in diesem Fall kann die Steuereinheit 46 bestimmen, ob in dem Ansaugfilter 39 eine Verstopfung auftritt oder nicht, durch Vergleich des Stroms, wenn eine feste Spannung an dem Elektromotor 38 in einem Zustand angelegt wird, in dem in dem Ansaugfilter 39 keine Verstopfung auftritt, mit dem vom Erfassungsmittel 45 erfassten Strom, oder es kann bestimmen, dass eine Verstopfung in dem Ansaugfilter auftritt, wenn die Anzahl, mit der der vom Erfassungsmittel 45 erfasste Strom niedriger als der Strom wird, wenn eine feste Spannung an dem Elektromotor 8 angelegt wird, in einem Zustand, in dem in dem Ansaugfilter 39 keine Verstopfung auftritt, eine feste Anzahl oder mehr wird.
Ferner ist es möglich, die Drehzahl des Elektromotors 8 zu erfassen und eine Verstopfung in dem Ansaugfilter 39 anhand einer Drehzahlzunahme zu bestimmen.
Oben sind Ausführungen der vorliegenden Erfindung erläutert, aber die vorliegende Erfindung ist nicht auf die Ausführungen beschränkt und kann auf zahlreichen Wegen modifiziert werden, wobei die Modifikationen nicht vom Geist und Umfang davon abweichen.
Zum Beispiel wird in den Ausführungen ein Fall erläutert, in dem das Pumpengehäuse 10 innerhalb des Kraftstofftanks 5 angeordnet ist, aber die vorliegende Erfindung kann auch auf einen Fall angewendet werden, worin ein Pumpengehäuse 10 außerhalb eines Kraftstofftanks 5 angeordnet ist.

Claims

Kraftstoffzufuhrvorrichtung, in der ein Elektromotor (8) und eine Kraftstoffpumpe (9) mit einer Pumpenkammer (12), die ein vom Elektromotor (8) drehend angetriebenes Rotorelement (11) aufnimmt, in einem Pumpengehäuse (10) aufgenommen und gehalten sind, das eine Ansaugöffnung (13) zum Ansaugen von Kraftstoff in die Pumpenkammer (12), eine Auslassöffnung (14) zum Abgeben des Kraftstoffs aus der Pumpenkammer (12) sowie ein Entgasungsloch (15) zum Abführen von in der Pumpenkammer (12) erzeugten Dampf aufweist, und ein Ansaugfilter (39) zum Filtern von Kraftstoff im Kraftstofftank (5) und Zuführen des Kraftstoffs zu der Kraftstoffpumpe (9) mit der Ansaugöffnung (13) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftstoffzufuhrvorrichtung ein Dampfauslasskanalmittel (40) aufweist, das einen Kanal (41) bildet, der eine Verbindung zwischen dem Entgasungsloch (15) und einem Gasphasenanteil in dem Kraftstofftank (5) herstellt, ein Erfassungsmittel (45), das den durch den Elektromotor (8) fließenden Strom oder den Druck des von der Auslassöffnung (14) abgegebenen Kraftstoffs erfasst, sowie ein Filterverstopfungsbestimmungsmittel (46), das bestimmt, dass in dem Ansaugfilter (39) eine Verstopfung auftritt, wenn ein von dem Erfassungsmittel (45) erfasster Wert niedriger ist als der Strom oder der Druck, wenn eine feste Spannung an den Elektromotor (8) in einem Zustand angelegt wird, in dem in dem Ansaugfilter (39) keine Verstopfung auftritt.
Kraftstoffzufuhrvorrichtung, in der ein Elektromotor (8) und eine Kraftstoffpumpe (9) mit einer Pumpenkammer (12), die ein von dem Elektromotor (8) drehend betriebenes Rotorelement (11) aufnimmt, in einem Pumpengehäuse (10) aufgenommen und gehalten sind, das eine Ansaugöffnung zum Ansaugen von Kraftstoff in die Pumpenkammer (12), eine Auslassöffnung (14) zum Abgeben des Kraftstoffs aus der Pumpenkammer (12) sowie ein Entgasungsloch (15) zum Abführen von in der Pumpenkammer (12) erzeugten Dampf aufweist, und ein Ansaugfilter (39) zum Filtern von Kraftstoff im Kraftstofftank (5) und Zuführen des Kraftstoffs zu der Kraftstoffpumpe (9) mit der Ansaugöffnung (13) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftstoffzufuhrvorrichtung ein Dampfauslasskanalmittel (40) aufweist, das einen Kanal (41) bildet, der eine Verbindung zwischen dem Entgasungsloch (15) und einem Gasphasenanteil in dem Kraftstofftank (5) herstellt, ein Erfassungsmittel (45), das den durch den Elektromotor (8) fließenden Strom oder den Druck des von der Auslassöffnung (14) abgegebenen Kraftstoffs erfasst, sowie ein Filterverstopfungsbestimmungsmittel (46), das bestimmt, dass in dem Ansaugfilter (39) eine Verstopfung auftritt, wenn die Anzahl, mit der ein von dem Erfassungsmittel (45) erfasster Wert niedriger als der Strom oder der Druck ist, wenn an den Elektromotor (8) eine feste Spannung in einem Zustand angelegt wird, in dem in dem Ansaugfilter (39) keine Verstopfung auftritt, eine feste Anzahl oder mehr wird.
Die Kraftstoffzufuhrvorrichtung nach Anspruch 2, wobei das Filterverstopfungsbestimmungsmittel (46) bestimmt, dass in dem Ansaugfilter (39) eine Verstopfung auftritt, wenn die Anzahl, mit der der vom Erfassungsmittel (45) erfasste Wert einen vorbestimmen Schwellenwert quert, eine feste Anzahl oder mehr wird.
Die Kraftstoffzufuhrvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Vorrichtung ein Kraftstoffrestmengenerfassungsmittel (48) aufweist, das die im Kraftstofftank (5) verbleibende Kraftstoffmenge erfasst, und wenn das Kraftstoffrestmengenerfassungsmittel (48) erfasst hat, dass die Kraftstoffrestmenge niedriger als eine vorbestimme Menge ist, das Filterverstopfungsbestimmungsmittel (46) die Bestimmung des Vorhandenseins/Fehlens der Verstopfung stoppt oder das Vorhandensein/Fehlen der Verstopfung bestimmt, aber das Bestimmungsergebnis nicht ausgibt.
Die Kraftstoffzufuhrvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Vorrichtung ein Meldemittel (47) aufweist, das in Antwort darauf, dass das Filterverstopfungsbestimmungsmittel (46) bestimmt, dass in dem Ansaugfilter (49) eine Verstopfung auftritt, eine Meldung ausführt, dass in dem Ansaugfilter (39) eine Verstopfung auftritt.