【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関等の機関に対して液体を供給するシステムに関し、特にポンプモータを用いた液体ポンプシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１に示すような内燃機関（図示せず）における液体ポンプシステム１０では、燃料タンク１１から燃料ポンプ１２によって加圧された液体燃料が供給配管１４の供給口に供給される。供給配管１４の吐出口は、内燃機関の吸気系（図示せず）に吐出口を有するフューエルインジェクタ１５に連通しており、このフューエルインジェクタ１５がオンオフ制御されることによって、液体燃料が吸気系に噴射される。このとき、配管内部およびインジェクタ１５での液体燃料圧をある所望の一定圧力に調整するために、圧力レギュレータ１６が設けられ、液体圧力が過大になった場合、余剰分の液体燃料は、圧力レギュレータ１６によって帰還配管１７を介して燃料タンク１１に戻るようになっている。
【０００３】
また、特開平４−２８７８８６号は、燃料帰還配管を用いる代わりに、圧力センサによって配管内の圧力を検知して、この検出圧力に応じてモータ駆動電流を調整して燃料圧を維持する燃料ポンプ装置を開示している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述の従来装置では、配管内の圧力を一定にするための圧力レギュレータもしくは圧力センサが必要であった。また燃料ポンプから過剰な圧力で余剰分を含む液体燃料を供給するため、無駄なエネルギを消費してしまうという問題点があった。
【０００５】
また、特開平４−２８７８８６号で開示されている燃料ポンプ装置は、モータおよび圧力センサを内蔵することで帰還配管を省略することが可能とされているが、ポンプ構造内部にブラシレスモータおよび圧力センサ等を内蔵するために、これらの部品のコストとともにそれらを一体化するためのコストも高くなり、またその配置やケーシングの形状および大きさなどの自由度が小さくなる。
【０００６】
本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、圧力センサまたは圧力レギュレータ、更には帰還配管等の部品を用いることなく、供給液圧を一定に維持できる液体ポンプシステムを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明による液体ポンプシステムは、液体の供給配管に配置されて前記液体に圧力を付与するポンプと、前記ポンプを駆動するモータと、前記モータに駆動電流を供給して前記モータを回転せしめるポンプ制御回路と、を含む液体ポンプシステムであって、前記ポンプ制御回路は、前記モータの現在回転数を推定する現在回転数推定手段と、該推定された現在回転数に対応する指定電流値に等しい電流を前記駆動電流として前記モータに供給する駆動電流生成手段と、からなることを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施例について、図面に基づいて説明する。
図２は、本発明の実施例である液体ポンプシステム２０を示している。この液体ポンプシステム２０は、液体を貯蔵するタンク２１とこのタンク２１内に設けられたポンプ２２とを含んでいる。ポンプ２２は、例えばウェスコ型ポンプまたはトロコイドポンプの如く、タンク２１に連通するキャビティ（図示せず）と、このキャビティ内に回転自在に設けられたベーン、ギア等のロータ（図示せず）とからなっている。ポンプ２２は、このポンプを制御するポンプ制御回路２３と電気的に接続されている。ポンプ制御回路２３は、ポンプ２２と一体化されていても良い。またポンプ２２の吐出口に供給配管２４の一端が結合されており、供給配管２４の他端は、内燃機関（図示せず）のフューエルインジェクタ２５に接続されている。
【０００９】
図３は、図２に示されたポンプ制御回路２３の詳細をポンプ２２の内蔵モータとの関係とともに示している。この内蔵モータは、ブラシレスモータ３１であり、ブラシレスモータ３１の回転子（図示せず）の周りに１２０度間隔にて、これを回転せしめる電磁力を発生するＵ相コイル３２、Ｖ相コイル３３およびＷ相コイル３４が、モータ３１の固定子（図示せず）に設けられている。ポンプ制御回路２３は、駆動回路部３５とマイクロプロセッサ等からなる制御部３６と駆動電流生成部３７とを含む。制御部３６は、駆動電流生成部３７に対してデータライン３６ａを介して回転コマンドおよび停止コマンドを出力し、駆動電流生成部３７は、供給されるコマンドに応じて、モータ３１を回転せしめる制御パターンに従ったタイミングによって駆動電流を各相コイル３２〜３４に供給する。
【００１０】
駆動回路部３５のモータ３１への出力端子には、各相コイル３２〜３４の端子電圧を加算してその加算値と基準電圧Ｖｒとの差分によってモータの現在回転数出力信号を与えるコンパレータ３８が接続されている。制御部３６は、駆動回路部３５への電源電圧値Ｖｂを取り込み、コンパレータ３８から回転数信号によって推定される現在回転数Ｒｃを取り込んで、図４に示すような動作によって得られるコマンドを駆動電流生成部３７に供給する。
【００１１】
図４に、本実施例における制御部３６のポンプ制御動作フローチャートを示す。このルーチンでは、まず駆動回路部３５からモータ３１への電源電圧値Ｖｂを取り込む（ステップ１０１）。制御部３６は、電源電圧Ｖｂ毎にモータ３１の実測された回転数に対応するモータ電流との間の関係を予め測定したデータマップを有している。以下の表１に、例えば液体圧力を０．３ＭＰａの一定値とする場合のデータマップ例を示す。表中のＲｓとは、インジェクタ２５の全てが閉じている状態で所望液体圧力を維持するためのポンプの全閉時回転数を表わしている。ステップ１０１でモータ３１への電源電圧値Ｖｂを取り込み、続いてコンパレータ３８からモータ３１の現在回転数Ｒｃの推定値を取り込んで（ステップ１０２）、この推定された現在回転数Ｒｃと全閉時回転数Ｒｓとの比較を行う（ステップ１０３）。
【００１２】
【表１】
現在回転数推定値Ｒｃが電源電圧Ｖｂに対応する全閉時回転数Ｒｓより小さい（Ｒｃ＜Ｒｓ）場合、前記データマップに従う全閉時指定電流値をモータ３１に供給する指令を発し（ステップ１０５）、ルーチンを終了する。例えば、電源電圧Ｖｂ＝１０Ｖの場合、全閉時指定電流値は０．６７Ａである。
【００１３】
一方、現在回転数推定値Ｒｃが全閉時回転数Ｒｓ以上である（Ｒｃ≧Ｒｓ）場合は、この推定値Ｒｃに対応した指定電流値をマップから抽出し（ステップ１０６）、抽出した指定電流値に等しい駆動電流を回路に供給することを指令するコマンドを発して（ステップ１０７）ルーチンを終了する。すなわち、制御動作ごとに取り込まれるポンプモータの現在回転数推定値に対応する適切な指定電流値を、予め所望の液体圧力に対して用意した指定電流−回転数データマップに基づいて抽出し、これに等しい駆動電流をモータに供給することによって、供給配管内の液体圧力を所望のレベルに維持するのである。
【００１４】
【発明の効果】
上記した如く、本発明による液体ポンプシステムによれば、過剰な圧力および液体の供給を抑制することができ、かつ圧力センサまたは圧力レギュレータ、更には帰還配管等の部品を用いることなく、供給液体圧力を一定に維持できる液体ポンプシステムが得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の液体ポンプシステムを示すブロック図である。
【図２】本発明の実施例である液体ポンプシステムのブロック図である。
【図３】図２に示されたポンプ制御回路の詳細を示す回路図である。
【図４】図３に示された制御回路のポンプ制御動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
２０ 液体ポンプシステム
２２ ポンプ
２３ ポンプ制御回路
２４ 供給配管
２５ フューエルインジェクタ
３１ ブラシレスモータ
３６ 制御部
３７ 駆動電流生成部
３８ コンパレータ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a system for supplying liquid to an engine such as an internal combustion engine, and more particularly to a liquid pump system using a pump motor.
[0002]
[Prior art]
In a liquid pump system 10 in an internal combustion engine (not shown) as shown in FIG. 1, liquid fuel pressurized by a fuel pump 12 from a fuel tank 11 is supplied to a supply port of a supply pipe 14. The discharge port of the supply pipe 14 communicates with a fuel injector 15 having a discharge port in an intake system (not shown) of the internal combustion engine. When the fuel injector 15 is turned on / off, liquid fuel is supplied to the intake system. It is injected. At this time, a pressure regulator 16 is provided to adjust the liquid fuel pressure in the pipe and the injector 15 to a desired constant pressure. When the liquid pressure becomes excessive, the excess liquid fuel is supplied to the pressure regulator. 16 returns to the fuel tank 11 via the return pipe 17.
[0003]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-287886 discloses a fuel pump in which the pressure in a pipe is detected by a pressure sensor instead of using a fuel return pipe, and a motor drive current is adjusted in accordance with the detected pressure to maintain the fuel pressure. An apparatus is disclosed.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In the above-described conventional apparatus, a pressure regulator or a pressure sensor for keeping the pressure in the pipe constant is required. In addition, there is a problem that wasteful energy is consumed because liquid fuel containing an excess is supplied from the fuel pump at an excessive pressure.
[0005]
Further, the fuel pump device disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-287886 is capable of omitting a return pipe by incorporating a motor and a pressure sensor. However, a brushless motor and a pressure sensor are provided inside the pump structure. Incorporating the components and the like increases the cost of integrating these components as well as the cost of these components, and reduces the degree of freedom in the arrangement and the shape and size of the casing.
[0006]
The present invention has been made in view of the above problems, and has as its object to provide a liquid pump system that can maintain a constant supply hydraulic pressure without using components such as a pressure sensor or a pressure regulator and further a return pipe. And
[0007]
[Means for Solving the Problems]
A liquid pump system according to the present invention includes a pump disposed in a liquid supply pipe to apply pressure to the liquid, a motor driving the pump, and a pump control for supplying a drive current to the motor to rotate the motor. Circuit, the pump control circuit comprising: a current speed estimating means for estimating a current speed of the motor; and a current equal to a designated current value corresponding to the estimated current speed. And a drive current generating means for supplying the drive current as the drive current to the motor.
[0008]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 2 shows a liquid pump system 20 according to an embodiment of the present invention. The liquid pump system 20 includes a tank 21 for storing a liquid and a pump 22 provided in the tank 21. The pump 22 includes a cavity (not shown) communicating with the tank 21 and a rotor (not shown) such as a vane and a gear rotatably provided in the cavity, such as a Wesco pump or a trochoid pump. Has become. The pump 22 is electrically connected to a pump control circuit 23 that controls the pump. The pump control circuit 23 may be integrated with the pump 22. One end of a supply pipe 24 is connected to a discharge port of the pump 22, and the other end of the supply pipe 24 is connected to a fuel injector 25 of an internal combustion engine (not shown).
[0009]
FIG. 3 shows details of the pump control circuit 23 shown in FIG. The built-in motor is a brushless motor 31, and a U-phase coil 32, a V-phase coil 33, and a U-phase coil 32, which generate electromagnetic force for rotating the brushless motor 31 around a rotor (not shown) at 120-degree intervals. The W-phase coil 34 is provided on a stator (not shown) of the motor 31. The pump control circuit 23 includes a drive circuit unit 35, a control unit 36 including a microprocessor or the like, and a drive current generation unit 37. The control unit 36 outputs a rotation command and a stop command to the drive current generation unit 37 via the data line 36a, and the drive current generation unit 37 outputs a control pattern for rotating the motor 31 in accordance with the supplied command. The drive current is supplied to each phase coil 32 to 34 at the timing according to the following.
[0010]
The output terminal of the drive circuit unit 35 to the motor 31 is provided with a comparator 38 which adds the terminal voltages of the coils 32 to 34 and outputs a current rotation speed output signal of the motor based on the difference between the added value and the reference voltage Vr. It is connected. The control unit 36 takes in the power supply voltage value Vb to the drive circuit unit 35, takes in the current rotational speed Rc estimated from the rotational speed signal from the comparator 38, and converts the command obtained by the operation shown in FIG. It is supplied to the generation unit 37.
[0011]
FIG. 4 shows a flowchart of the pump control operation of the control unit 36 in the present embodiment. In this routine, first, the power supply voltage value Vb from the drive circuit unit 35 to the motor 31 is fetched (step 101). The control unit 36 has a data map in which the relationship between the actually measured rotation speed of the motor 31 and the motor current corresponding to the power supply voltage Vb is measured in advance. Table 1 below shows an example of a data map when the liquid pressure is set to a constant value of 0.3 MPa, for example. Rs in the table indicates a fully closed rotation speed of the pump for maintaining a desired liquid pressure in a state where all the injectors 25 are closed. In step 101, the power supply voltage value Vb to the motor 31 is fetched, and subsequently, the estimated value of the current rotation speed Rc of the motor 31 is fetched from the comparator 38 (step 102). A comparison with the number Rs is performed (step 103).
[0012]
[Table 1]
If the current rotational speed estimated value Rc is smaller than the fully closed rotational speed Rs corresponding to the power supply voltage Vb (Rc <Rs), a command to supply the fully closed designated current value according to the data map to the motor 31 is issued (step 105). ), End the routine. For example, when the power supply voltage Vb is 10 V, the fully-closed designated current value is 0.67 A.
[0013]
On the other hand, if the current rotational speed estimated value Rc is equal to or more than the fully closed rotational speed Rs (Rc ≧ Rs), a designated current value corresponding to the estimated value Rc is extracted from the map (step 106), and the extracted designated current value is extracted. A command is issued to supply a drive current equal to the value to the circuit (step 107), and the routine ends. That is, an appropriate designated current value corresponding to the current revolution speed estimated value of the pump motor taken in for each control operation is extracted based on a designated current-rotation speed data map prepared in advance for a desired liquid pressure, and Is supplied to the motor to maintain the liquid pressure in the supply line at a desired level.
[0014]
【The invention's effect】
As described above, according to the liquid pump system of the present invention, it is possible to suppress the supply of the excess pressure and the liquid, and the supply liquid pressure can be reduced without using a pressure sensor or a pressure regulator, and further, a component such as a return pipe. Can be maintained at a constant value.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a conventional liquid pump system.
FIG. 2 is a block diagram of a liquid pump system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a circuit diagram showing details of a pump control circuit shown in FIG. 2;
FIG. 4 is a flowchart showing a pump control operation of the control circuit shown in FIG. 3;
[Explanation of symbols]
Reference Signs List 20 liquid pump system 22 pump 23 pump control circuit 24 supply pipe 25 fuel injector 31 brushless motor 36 control unit 37 drive current generation unit 38 comparator
