JP2008190512A - 燃料供給装置 - Google Patents

Abstract

【課題】燃料ポンプ用モータの消費電量量を低減させられるようにし、経済的にエンジンの発電機の負荷を低減させることを目的とする。
【解決手段】本発明に係る燃料供給装置は、燃料タンク内のリザーブ容器２１内に燃料ポンプ２３が設置されて、その燃料ポンプ２３から吐出された燃料が調圧機構２６で所定圧力に調圧されてエンジンに圧送される構成で、調圧機構２６からリザーブ容器２１内に戻される燃料の流れを利用して燃料タンク１１内の燃料をリザーブ容器２１内に汲み上げる燃料供給装置であって、リザーブ容器２１内の燃料液面レベルが所定値以下になったときに、燃料ポンプ用モータ２３ｍの出力を基準出力から増加させて、調圧機構２６から戻される燃料流量を増加させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、燃料タンク内に設けられたリザーブ容器内に燃料ポンプが設置されており、前記リザーブ容器内に溜められた燃料が前記燃料ポンプに吸引され、その燃料ポンプから吐出された燃料が調圧機構で所定圧力に調圧されてエンジンに圧送される構成で、前記調圧機構から前記リザーブ容器内に戻される燃料の流れを利用して前記燃料タンク内の燃料を前記リザーブ容器内に汲み上げる燃料供給装置に関する。

これに関連する従来の燃料供給装置が特許文献１に記載されている。
前記燃料供給装置は、燃料タンク内に設けられたリザーブ容器と、そのリザーブ容器内に設けられた燃料ポンプと、その燃料ポンプから吐出された燃料の圧力を所定圧力に調圧する調圧機構と、前記調圧機構から前記リザーブ容器内に戻される燃料の流れを利用して前記燃料タンク内の燃料を前記リザーブ容器内に汲み上げるジェットポンプとを有している。即ち、前記燃料ポンプは、前記ジェットポンプにより燃料タンクから前記リザーブ容器内に汲み上げられた燃料をエンジンに圧送できるように構成されている。
前記燃料供給装置の場合、燃料ポンプ用モータは一定出力で駆動され、エンジンの負荷が大きい場合でも必要な量の燃料を圧送可能で、かつ前記リザーブ容器内に必要な量の燃料を汲み上げ可能に構成されている。
このため、エンジンの負荷が小さい状態では、調圧機構から前記リザーブ容器内に戻される燃料流量が大きくなり、燃料タンクから多量の燃料がリザーブ容器内に汲み上げられる。このため、前記リザーブ容器から溢れた燃料が再び燃料タンク内に戻されるようなこともあり、燃料ポンプの仕事が有効に利用されないという問題がある。

これに対し、燃料ポンプ用モータをオンオフ制御可能に構成して、前記モータの消費電力量を抑えるようにした燃料供給装置が特許文献２（図８）に示されている。
前記燃料供給装置は、燃料ポンプ１０１から吐出される燃料を燃料蓄圧器１０３に貯え、その燃料蓄圧器１０３内の燃料をエンジンに圧送できるように構成されている。即ち、燃料蓄圧器１０３の底壁はダイアフラム１０４により構成されており、そのダイアフラム１０４がバネ１０５により上方向の押圧力を受けている。そして、燃料ポンプ１０１から吐出される燃料が燃料蓄圧器１０３に供給されると、ダイアフラム１０４がバネ１０５の力に抗して押し下げられ、燃料が燃料蓄圧器１０３に貯えられる。燃料が燃料蓄圧室１０３に満杯まで貯えられると、調整素子１０６ｓがスイッチ１０６ｒに接触してオフスイッチが入り、燃料ポンプ用モータ１０１ｍが停止する。これにより、燃料蓄圧室１０３内の燃料がバネ１０５の力を利用してエンジンに圧送される。そして、燃料蓄圧室１０３からエンジンに対し予め算出された量の燃料が圧送されると再び燃料ポンプ用モータ１０１ｍが駆動されて、燃料が燃料蓄圧器１０３に貯えられる。このように、燃料ポンプ用モータ１０１ｍを一時的に停止させることができるため、燃料ポンプ用モータ１０１ｍの消費電力量を抑えることができる。

特開２００４−３２４６１１号 特表２００１−５２０７２４号

しかし、図８に示す燃料供給装置の場合、燃料の圧送量を算出する構成のため、運転の安全を考慮して前記圧送量の算出精度を高める必要があり、コストが高くなる。さらに、バネ１０５の力を利用して燃料をエンジンに圧送する構成のため、燃料圧力が許容低限圧力よりも低下しないように制御することが必要になり、その制御が複雑になる。

本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、本発明の技術的課題は、比較的簡単な構成で燃料ポンプ用モータの消費電量量を低減させられるようにして、経済的にエンジンの発電機の負荷を低減させることである。

上記した課題は、各請求項の発明によって解決される。
請求項１の発明は、燃料タンク内に設けられたリザーブ容器内に燃料ポンプが設置されており、前記リザーブ容器内に溜められた燃料が前記燃料ポンプに吸引され、その燃料ポンプから吐出された燃料が調圧機構で所定圧力に調圧されてエンジンに圧送される構成で、前記調圧機構から前記リザーブ容器内に戻される燃料の流れを利用して前記燃料タンク内の燃料を前記リザーブ容器内に汲み上げる燃料供給装置であって、前記リザーブ容器内の燃料液面レベルが所定値以下となったことを検出する燃料液面レベル検知手段と、前記燃料液面レベル検知手段により前記リザーブ容器内の燃料液面レベルが所定値以下になったことが検知されたときに、燃料ポンプ用モータの出力を基準出力から増加させて、前記調圧機構から前記リザーブ容器内に戻される燃料流量を増加させるモータ制御手段とを有することを特徴とする。

本発明によると、リザーブ容器内の燃料液面レベルが所定値以下になったことが検知されたとき、即ち、リザーブ容器内の燃料が少なくなったときに、燃料ポンプ用モータの出力を基準出力から増加させて、調圧機構から戻される燃料流量を増加させる。これにより、燃料タンク内からリザーブ容器内に汲み上げられる燃料流量が増加して、リザーブ容器内に燃料が溜められようになる。
即ち、リザーブ容器内の燃料が少なくなったときにのみ燃料ポンプ用モータの出力を増加させて燃料の汲み上げ量を増加させる構成のため、エンジンの負荷が小さいときに、リザーブ容器内に汲み上げられた燃料が溢れて燃料タンクに戻されるような不具合がない。このように、燃料タンクからリザーブ容器内への燃料の汲み上げを必要最小限にできるため、燃料の汲み上げに要する燃料ポンプの仕事量が減少し、燃料ポンプ用モータの消費電力量を抑えることができる。さらに、燃料ポンプ用モータの出力を調整する構成のため制御が複雑化しない。

請求項２の発明によると、前記モータ制御手段は、リザーブ容器内の燃料液面レベルが所定値を超えて予め決められたレベルまで上昇したことが検知されたときに、燃料ポンプ用モータの出力を基準出力まで減少させることを特徴とする。
このため、リザーブ容器から燃料が溢れて燃料タンクに戻されるような不具合を確実に防止できる。
請求項３の発明によると、モータ制御手段は、燃料液面レベル検知手段によりリザーブ容器内の燃料液面レベルが所定値以下になったことが検知されて、燃料ポンプ用モータの出力を基準出力から増加させた時から所定時間経過後に、燃料液面レベルが予め決められたレベルまで上昇したと判定して、前記燃料ポンプ用モータの出力を基準出力まで減少させることを特徴とする。
請求項４の発明によると、燃料ポンプ用モータの基準出力をエンジンの負荷変動に対応して変動させられるように構成されていることを特徴とする。
このため、燃料ポンプ用モータの基準出力をエンジンの負荷に基づいて必要最小限の値に設定できる。ここで、エンジンの負荷は、スロットルバルブ開度やエンジンの回転数、冷却水温度等に基づいて求められる。

請求項５の発明は、燃料タンク内に設けられたリザーブ容器内に燃料ポンプが設置されており、前記リザーブ容器内に溜められた燃料が前記燃料ポンプに吸引され、その燃料ポンプから吐出された燃料が調圧機構で所定圧力に調圧されてエンジンに圧送される構成で、前記調圧機構から前記リザーブ容器内に戻される燃料の流れを利用して前記燃料タンク内の燃料を前記リザーブ容器内に汲み上げる燃料供給装置であって、リザーブ容器内の燃料液面レベルが所定値以下となったことを検出する燃料液面レベル検知手段と、前記燃料液面レベル検知手段により前記リザーブ容器内の燃料液面レベルが所定値以下になったことが検知されたときに、燃料ポンプ用モータを駆動させ、前記燃料液面レベルが所定値を超えて予め決められたレベルまで上昇したときに、前記燃料ポンプ用モータを停止させるモータ制御手段とを有し、前記モータ制御手段は、前記燃料ポンプ用モータが停止している状態で、前記エンジンに圧送される燃料圧力が許容低限圧力まで低下したときに前記燃料ポンプ用モータを駆動させられるように構成されていることを特徴とする。

本発明によると、モータ制御手段は、燃料液面レベル検知手段によりリザーブ容器内の燃料液面レベルが所定値以下になったことが検知されたときに、燃料ポンプ用モータを駆動させ、前記燃料液面レベルが所定値を超えて予め決められたレベルまで上昇したときに、前記燃料ポンプ用モータを停止させる。このため、燃料ポンプ用モータの消費電力量を抑えることができる。
また、モータ制御手段は、燃料ポンプ用モータが停止している状態で、エンジンに圧送される燃料圧力が許容低限圧力まで低下したときに燃料ポンプ用モータを駆動可能に構成されている。このため、燃料圧力が許容低限圧力よりも低下することがなく、エンジンの駆動に支障が生じない。

請求項６の発明によると、モータ制御手段は、燃料ポンプ用モータが停止したときから設定時間経過後に、エンジンに圧送される燃料圧力が許容低限圧力まで低下したと判定して、前記燃料ポンプ用モータを駆動させる構成であることを特徴とする。
請求項７の発明によると、モータ制御手段は、エンジンに圧送される燃料圧力が許容低限圧力まで低下したことを圧力検出手段で検知したときに、前記燃料ポンプ用モータを駆動させる構成であることを特徴とする。
このため、燃料圧力が許容低限圧力まで低下したこと確実に検知できる。
請求項８の発明によると、モータ制御手段は、燃料液面レベル検知手段により前記リザーブ容器内の燃料液面レベルが所定値以下になったことが検知されて、燃料ポンプ用モータを駆動させた時から所定時間経過後に、前記燃料液面レベルが予め決められたレベルまで上昇したと判定して、前記燃料ポンプ用モータを停止させることを特徴とする。
請求項９の発明によると、燃料ポンプ用モータの出力をエンジンの負荷変動に対応して変動させられるように構成されていることを特徴とする。
このため、燃料ポンプ用モータの出力をエンジンの負荷に基づいて必要最小限の値に設定できる。

本発明によると、比較的簡単な構成で、燃料ポンプ用モータの消費電量量を低減させられるため、経済的にエンジンの発電機の負荷を低減させることができる。

（実施形態１）
以下、図１から図５に基づいて本発明の実施形態１に係る燃料供給装置の説明を行う。本実施形態に係る燃料供給装置は、主として自動車等の車両に搭載される燃料タンクに装着される燃料供給装置であり、図１は本実施形態に係る燃料供給装置の全体概略図である。また、図２は燃料供給装置のコントローラの配線ブロック図、図３は燃料供給装置のリザーブ容器及び燃料ポンプ等の側面図である。図４は図３のIV-IV矢視図、図５はジェットポンプの縦断面図である。

＜燃料供給装置１０の概要について＞
燃料供給装置１０は、図１に示すように、燃料タンク１１内の燃料をエンジンのインジェクタ５まで所定圧力で圧送する装置である。燃料供給装置１０は、燃料タンク１１内に設置されたタンク内収納部２０と、燃料タンク１１の上部開口１３を塞ぐ蓋状の閉鎖部材３０（以下、蓋フランジ部３０という）とから構成されている。
ここで、燃料タンク１１は、ほぼ中央にプロペラシャフトを迂回するための盛り上がり部分１１ｔを備える鞍型燃料タンクであり、その盛り上がり部分１１ｔの両側に主室１１ｍと副室１１ｓとが設けられている。そして、前記タンク内収納部２０が燃料タンク１１の主室１１ｍ内に設置されている。なお、図１では、紙面の関係で副室１１ｓを左右方向において縮小して記載している。
前記タンク内収納部２０は、燃料タンク１１内の底部に設置された上部開放型のリザーブ容器２１と、そのリザーブ容器２１内に収納された燃料ポンプ２３、吸入フィルタ２４ｆ、高圧フィルタ２５、圧力レギュレータ２６と、燃料タンク１１内の燃料をリザーブ容器２１に汲み上げるジェットポンプ６０とを備えている。
燃料ポンプ２３は、燃料を吸入し、かつ加圧して吐出するインペラ式のポンプ部２３ｐと、そのポンプ部２３ｐを駆動させるモータ部２３ｍとを備えるモータ一体型ポンプである。

燃料ポンプ２３の燃料吸引口２３ｅ（図３参照）には、リザーブ容器２１内の燃料を濾過する吸入フィルタ２４ｆが取付けられている。燃料吸引口２３ｅから吸入フィルタ２４ｆを介してポンプ部２３ｐ内に吸入された燃料はインペラ（図示省略）の回転により流路溝（図示省略）内で加圧され、モータ部２３ｍ内に吐出される。そして、モータ部２３ｍ内に吐出された燃料はそのモータ部２３ｍ内を冷却するとともに、回転部位の潤滑及び洗浄を行い、上端に設けられたポンプ吐出口２３ｕから吐出される。ポンプ吐出口２３ｕから吐出された燃料は出側パイプ２４によって高圧フィルタ２５まで導かれ、その高圧フィルタ２５によって燃料中のモータ異物等が捕捉される。高圧フィルタ２５を通過した燃料は、圧力レギュレータ２６によって所定圧力に調整された後、タンク外燃料供給管７、デリバリパイプ８を介して各々のインジェクタ５に導かれ、各インジェクタ５からエンジンの燃焼室（図示省略）内に噴射される。
即ち、前記モータ部２３ｍが本発明の燃料ポンプ用モータに相当する。
また、リザーブ容器２１の底部には、そのリザーブ容器２１内の燃料液面レベルが所定値より減少したことを検知するサーミスタ２８が設置されている。サーミスタ２８は抵抗値の変化により温度を検出する素子であり、例えば、燃料に浸かって温度が低い場合に抵抗値が大きく、燃料から露出して温度が高くなると抵抗値が小さくなる。したがって、前記サーミスタ２８の抵抗値が予め決められた値よりも小さくなったときにリザーブ容器２１内の燃料液面レベルが所定値より減少したことを検知できるようになる。

＜圧力レギュレータ２６について＞
圧力レギュレータ２６は、燃料ポンプ２３から吐出された燃料を所定圧力に調整し、余剰燃料をリザーブ容器２１内に戻す機器であり、図１に示すように、制御圧室２６ｃと、燃料調圧室２６ｐと、両室２６ｃ，２６ｐを仕切るダイアフラム２６ｄと、前記ダイアフラム２６ｄの変位により、燃料調圧室２６ｐ内の燃料をリザーブ容器２１に逃がす弁本体（図示省略）とを備えている。そして、前記燃料調圧室２６ｐがタンク外燃料供給管７と連通している。また、制御圧室２６ｃ内にはバネ２６ｓが収納されており、そのバネ２６ｓがダイアフラム２６ｄを燃料調圧室２６ｐ側（図１において下側）に押圧するように付勢されている。そして、前記ダイアフラム２６ｄが前記バネ２６ｓの力で燃料調圧室２６ｐ側（図１において下側）に撓むことで、前記弁本体が流路を絞る位置に保持される。
上記構成により、タンク外燃料供給管７及びこれと連通する燃料調圧室２６ｐ内の燃料圧力がバネ２６ｓの力に基づく設定圧力よりも高くなると、ダイアフラム２６ｄがバネ２６ｓの力に抗して制御圧室２６ｃ側（図１において上側）に撓み弁本体の流路面積が大きくなる。これにより、通路抵抗が減少し、燃料調圧室２６ｐ内の燃料圧力及びタンク外燃料供給管７内の燃料圧力が設定圧力まで低下する。
また、タンク外燃料供給管７及び燃料調圧室２６ｐ内の燃料圧力がバネ２６ｓの力に対応する設定圧力よりも低くなると、ダイアフラム２６ｄがバネ２６ｓの力で燃料調圧室２６ｐ側（図１において下側）に撓み、前記弁本体の流路が絞られる。これにより、通路抵抗が増加し、タンク外燃料供給管７及び燃料調圧室２６ｐ内の燃料圧力が設定圧力まで上昇する。
即ち、圧力レギュレータ２６が本発明の調圧機構に相当する。

＜ジェットポンプ６０について＞
ジェットポンプ６０は、圧力レギュレータ２６の燃料調圧室２６ｐから弁本体を通ってリザーブ容器２１に戻される燃料の流れを利用して、燃料タンク１１の主室１１ｍと副室１１ｓの燃料をリザーブ容器２１に汲み上げるポンプである。ジェットポンプ６０は、図１、図５に示すように、副室１１ｓ内の燃料を汲み上げる第１ポンプ部６１と、主室１１ｍ内の燃料を汲み上げる第２ポンプ部６２とを備えており、両ポンプ部６１，６２が直列に接続されて一体化されている。ここで、図５は、ジェットポンプ６０の詳細縦断面図である。
第１ポンプ部６１は、図５に示すように、略Ｔ字形の流路６４ｒを備えるポンプ本体６４を備えており、そのポンプ本体６４の側面ポート６４ｐが戻り配管２６ｒを介して圧力レギュレータ２６の燃料調圧室２６ｐと連通している。また、ポンプ本体６４の先端部（下端部）には、流路を絞って燃料の流速を高めるベンチュリ６４ｆが設けられている。さらに、ポンプ本体６４の上端部には、設定圧以上に燃料圧力が上昇しないようにするリリーフ弁６３が設けられている。ポンプ本体６４の先端側は、管状ハウジング６５の上部受け口６５ｕに同軸の状態で挿入接続されている。

管状ハウジング６５は、拡径した上部受け口６５ｕと下部受け口６５ｄと備えており、両受け口６５ｕ，６５ｄが小径の中間流路６５ｍを介して相互に同軸に保持された状態で連通している。管状ハウジング６５の上部受け口６５ｕには、前記ポンプ本体６４のベンチュリ６４ｆが空間Ｓを介した状態で同軸に収納されており、前記空間Ｓの位置にＬ形ポート６１ｐの基端部が接続されている。そして、Ｌ形ポート６１ｐの先端に燃料タンク１１の副室１１ｓと連通する燃料供給管６１ｓが接続されている。これにより、圧力レギュレータ２６の燃料調圧室２６ｐから戻された燃料がポンプ本体６４のベンチュリ６４ｆから放出されて管状ハウジング６５の中間流路６５ｍに向かって下方に流れると、前記燃料の流れによりベンチュリ６４ｆの周囲の空間Ｓが負圧になり、燃料タンク１１の副室１１ｓ内の燃料が燃料供給管６１ｓを通って第１ポンプ部６１の空間Ｓに吸引される。そして、副室１１ｓから吸引された燃料とベンチュリ６４ｆから放出された燃料とが合流し、それらの燃料が中間流路６５ｍを通って後記する第２ポンプ部６２に供給される。

管状ハウジング６５の下部受け口６５ｄには、第２ポンプ部６２におけるポンプケース６６の上部ポート６６ｐが同軸の状態で挿入接続されている。そして、管状ハウジング６５の下部受け口６５ｄとポンプケース６６の上部ポート６６ｐとの間がオーリング６７によってシールされている。ポンプケース６６には、上部ポート６６ｐの流路６６ｒと直角に連通する横受け口６６ｕが設けられており、その横受け口６６ｕに第２ポンプ部６２のポンプ本体６８が挿入接続されている。ポンプ本体６８は、略円筒状に形成されて、先端部にベンチュリ６８ｆが設けられており、基端部がプラグ６９によって閉鎖されている。さらに、ポンプ本体６８の側面には、そのポンプ本体６８内の流路６８ｒとポンプケース６６の上部ポート６６ｐの流路６６ｒとを連通させる開口６８ｈが形成されている。

ポンプケース６６の横受け口６６ｕには、ポンプ本体６８のベンチュリ６８ｆが空間Ｓを介した状態で同軸に収納されており、その空間Ｓが横受け口６６ｕの下側に形成された開口６６ｈを介して燃料タンク１１の主室１１ｍと連通している。また、横受け口６６ｕの開口Ｓは、ベンチュリ６８ｆと同軸に形成された横通路６６ｙを介して連絡縦管６６ｚと連通しており、その連絡縦管６６ｚがリザーブ容器２１に接続されている。
これにより、燃料が管状ハウジング６５の中間流路６５ｍから第２ポンプ部６２に供給されると、その燃料がポンプケース６６の上部ポート６６ｐから開口６６ｈを介してポンプ本体６８に流入し、そのポンプ本体６８のベンチュリ６８ｆから放出される。そして、横通路６６ｙから連絡縦管６６ｚを介してリザーブ容器２１に流入する。これにより、ベンチュリ６８ｆの周囲の空間Ｓが負圧になり、燃料タンク１１の主室１１ｍ内の燃料が開口６６ｈからポンプケース６６（第２ポンプ部６２）内に吸引される。そして、主室１１ｍ内から吸引された燃料がベンチュリ６８ｆから放出された燃料と合流し、それらの燃料が横通路６６ｙ、連絡縦管６６ｚを介してリザーブ容器２１に供給される。
上記構成により、圧力レギュレータ２６の燃料調圧室２６ｐからジェットポンプ６０に供給される燃料流量が増加すると、前記燃料流量の増加に伴って燃料タンク１１の主室１１ｍ及び副室１１ｓから汲み上げられる燃料流量が増加するようになる。

＜蓋フランジ部３０について＞
蓋フランジ部３０は樹脂を主体にして形成されており、図３、図４に示すように、燃料タンク１１の上部開口１３を塞ぐ蓋状のフランジ本体部３２と、燃料ポンプ２３のモータ駆動用のコントローラ５０が収納されるコントローラ収納部４０とから構成されている。ここで、図４は、図３のIV-IV矢視側面図である。
フランジ本体部３２は、円盤状に形成されており、そのフランジ本体部３２の下面に燃料タンク１１の上部開口１３に嵌め込まれる円筒状の位置決め突起３２ｔが形成されている。さらに、フランジ本体部３２の位置決め突起３２ｔの周縁には、燃料タンク１１の上部開口１３の周縁を表側から押さえる周縁押さえ部３２ｐが形成されている。
コントローラ収納部４０は、図３に示すように、蓋フランジ部３０の周縁部寄りに設けられており、フランジ本体部３２を表裏方向に貫通するように形成されている。

コントローラ収納部４０は、蓋付の有低筒形容器であり、図３に示すように、フランジ本体部３２の表側に位置する表側突出部４１と、そのフランジ本体部３２の裏側に位置するタンク内突出部４３とから構成されている。そして、コントローラ収納部４０の表側突出部４１がフランジ本体部３２と樹脂により一体成形されている。さらに、表側突出部４１の外側面には、後記するコントローラ５０の電気コネクタ５２が設けられている。また、コントローラ収納部４０の表側突出部４１の上端には、そのコントローラ収納部４０内にコントローラ５０を収納するための開口４１ｋが形成されており、その開口４１ｋが樹脂カバー４４によって塞がれるようになっている。
コントローラ収納部４０のタンク内突出部４３は、導電性の金属により有低筒形のハウジング状に形成されて、その上端周縁が表側突出部４１及びフランジ本体部３２を形成する樹脂壁に埋め込まれている。

＜コントローラ５０について＞
コントローラ５０は、図２に示すように、コントローラ収納部４０の電気コネクタ５２がエンジンコントロールユニットＥＣＵ（以下、ＥＣＵという）側の電気コネクタＣＮと接続されることにより、前記ＥＣＵと電気的に接続される。コントローラ５０は、ＥＣＵからの信号Ｓｇに基づいてＩＣチップ５５に設けられたスイッチング素子（図示省略）を動作させる。そして、スイッチング素子の動作により、燃料ポンプ２３のモータ部２３ｍに印加される電圧（バッテリ電圧Ｖｂ）がオンオフしてパルス状に変化する。したがって、ＥＣＵからの信号Ｓｇに基づいてパルス幅等を調節することで、燃料ポンプ２３のモータ部２３ｍに印加される平均電圧Ｖａｖが変化し、モータ部２３ｍの出力、即ち、燃料ポンプ２３の出力が制御される。ここで、図２における電圧Ｖｂは、ＩＣチップ５５の前記スイッチング素子に加えられるバッテリ電圧（電源電圧）、及びＥＣＵの電源電圧を表している。
また、コントローラ５０の電源線Ｐには、ＩＣチップ５５で発生したノイズを吸収して、ＥＣＵ側への流出を抑制するためのフィルタ回路５６が設けられている。フィルタ回路５６はチョークコイル５６ｔとコンデンサ５６ｃとから構成されており、ＩＣチップ５５と共にコントローラ５０の回路基板５７に取付けられている（図３参照）。なお、図中の符号Ｅは、回路基板５７のアース端子を表している。
さらに、ＩＣチップ５５には、前記モータ部２３ｍの回転速度を計測する手段が設けられており、そのモータ部２３ｍの回転速度信号Ｆがコントローラ５０からＥＣＵにフィードバックされるようになっている。
また、リザーブ容器２１内に設けられたサーミスタ２８の信号がＥＣＵに入力されるようになっている。

＜燃料供給装置１０の動作について＞
次に、本実施形態に係る燃料供給装置１０の動作について説明する。
先ず、ＥＣＵからの信号に基づいてコントローラ５０が動作して、そのコントローラ５０によってモータ部２３ｍの電圧が制御され、モータ部２３ｍが基準出力で駆動される。これにより、燃料ポンプ２３がエンジンの負荷に対応した基準出力で駆動される。ここで、エンジンの負荷は、スロットルバルブ開度やエンジンの回転数、冷却水温度等に基づいて求められる。
燃料ポンプ２３が駆動されると、リザーブ容器２１内の燃料が吸入フィルタ２４ｆを介して燃料ポンプ２３に吸入され、その燃料ポンプ２３により加圧されて吐出される。燃料ポンプ２３から吐出された燃料は、高圧フィルタ２５でろ過された後、圧力レギュレータ２６で調圧されて、タンク外燃料供給管７、デリバリパイプ８を介して各インジェクタ５に導かれ、各インジェクタ５からエンジンの燃焼室内に噴射される。
また、燃料ポンプ２３から吐出された燃料を圧力レギュレータ２６で調圧する際に、その圧力レギュレータ２６の燃料調圧室２６ｐから弁本体を介して排出される燃料が戻り配管２６ｒによってジェットポンプ６０に供給される。

ジェットポンプ６０では、圧力レギュレータ２６から供給された燃料が第１ポンプ部６１のベンチュリ６４ｆから管状ハウジング６５の中間流路６５ｍに向かって下方に放出される。これにより、ベンチュリ６４ｆの周囲の空間Ｓが負圧になって、燃料タンク１１の副室１１ｓ内の燃料が燃料供給管６１ｓ、Ｌ形ポート６１ｐを介して吸引される。そして、副室１１ｓから吸引された燃料とベンチュリ６４ｆから放出された燃料とが合流し、それらの燃料が管状ハウジング６５の中間流路６５ｍを介して第２ポンプ部６２に供給される。
第２ポンプ部６２に供給された燃料はベンチュリ６８ｆから横通路６６ｙに向かって横方向に放出される。これにより、ベンチュリ６８ｆの周囲の空間Ｓが負圧になって、燃料タンク１１の主室１１ｍ内の燃料が第２ポンプ部６２の開口６６ｈから吸引される。そして、主室１１ｍから吸引された燃料とベンチュリ６８ｆから放出された燃料とが合流し、これらの燃料が横通路６６ｙ、連絡縦管６６ｚを介してリザーブ容器２１に供給される。即ち、圧力レギュレータ２６からリザーブ容器２１に戻される燃料の流れを利用して燃料タンク１１の主室１１ｍと副室１１ｓの燃料がジェットポンプ６０によりリザーブ容器２１に汲み上げられる。

ここで、燃料ポンプ２３からエンジンに圧送される燃料量が前記ジェットポンプ６０でリザーブ容器２１に汲み上げられる燃料量よりも多くなると、リザーブ容器２１内の燃料液面レベルが低下する。そして、リザーブ容器２１内の燃料液面レベルが所定値以下になって、サーミスタ２８が燃料から露出するとそのサーミスタ２８の温度が上昇して抵抗値が予め決められた値よりも小さくなる。これにより、リザーブ容器２１の液面レベル低下が検知され、その信号がＥＣＵに入力される。
ＥＣＵは、サーミスタ２８の液面レベル低下信号を受けて燃料ポンプ２３のモータ部２３ｍの出力が基準出力から予め決められた値だけ増加するように、コントローラ５０に対して信号を出力する。これにより、コントローラ５０は、モータ部２３ｍの出力が一定量増加するように、モータ部２３ｍの電圧を上昇させる。
これにより、燃料ポンプ２３から吐出される燃料流量が増加し、圧力レギュレータ２６からリザーブ容器２１に戻される燃料流量が増加する。この結果、燃料タンク１１の主室１１ｍと副室１１ｓからジェットポンプ６０でリザーブ容器２１に汲み上げられる燃料量が増加する。これにより、リザーブ容器２１の液面レベルが上昇する。
ＥＣＵは、液面レベル低下信号を受けた時から所定時間だけ燃料ポンプ２３のモータ部２３ｍの出力を基準出力から予め決められた値だけ増加させる。ここで、前記所定時間は、リザーブ容器２１の液面レベルが上限レベルを超えないような時間に設定されている。そして、前記所定時間が経過すると、燃料ポンプ２３のモータ部２３ｍの出力を基準出力まで低下させる。
なお、モータ部２３ｍの出力を所定時間経過後に基準出力まで低下させる代わりに、リザーブ容器２１の上限位置にサーミスタ等を設け、前記サーミスタが液面レベル上限信号を出力した時にモータ部２３ｍの出力を基準出力に戻す構成でも可能である。
即ち、前記サーミスタ２８が本発明の燃料液面レベル検知手段に相当し、ＥＣＵ及びコントローラ５０が本発明のモータ制御手段に相当する。

＜本実施形態に係る燃料供給装置１０の長所について＞
本実施形態に係る燃料供給装置１０によると、リザーブ容器２１内の燃料液面レベルが所定値以下になったことが検知されたとき、即ち、リザーブ容器２１内の燃料が少なくなったときに、燃料ポンプ２３のモータ部２３ｍの出力を基準出力から増加させて、圧力レギュレータ２６から戻される燃料流量を増加させる。これにより、燃料タンク１１内からリザーブ容器２１内に汲み上げられる燃料流量が増加して、リザーブ容器２１内に燃料が溜められようになる。
即ち、リザーブ容器２１内の燃料が少なくなったときにのみ燃料ポンプ２３のモータ部２３ｍの出力を増加させて燃料の汲み上げ量を増加させる構成のため、エンジンの負荷が小さいときに、リザーブ容器２１内に汲み上げられた燃料が溢れて燃料タンク１１に戻されるような不具合がない。このように、燃料タンク１１からリザーブ容器２１内への燃料の汲み上げを必要最小限にできるため、燃料の汲み上げに要する燃料ポンプ２３の仕事量が減少し、モータ部２３ｍの消費電力量を抑えることができる。さらに、モータ部２３ｍの出力を調整する構成のため制御が複雑化しない。
また、燃料ポンプ２３のモータ部２３ｍの基準出力をエンジンの負荷変動に対応して変動させるため、前記モータ部２３ｍの基準出力をエンジンの負荷に基づいて必要最小限の値に設定できる。
したがって、エンジンの発電機の負荷を低減させることができ、車両の燃費向上を図ることができる。

（実施形態２）
以下、図６、図７に基づいて本発明の実施形態２に係る燃料供給装置の説明を行う。なお、実施形態１で説明した部材と同一部材については、同一番号を付して説明を省略する。
本実施形態に係る燃料供給装置は、リザーブ容器２１内の燃料液面レベルが所定値以下になったとき（液面レベル低下信号を受けたとき）、あるいはエンジンに圧送される燃料の圧力が許容低限圧力まで低下したときに燃料ポンプ２３を駆動させ、リザーブ容器２１内の燃料液面レベルが、例えば、上限位置まで到達したときに燃料ポンプ２３を停止させるようにしたものである。
このため、本実施形態に係る燃料供給装置では、図６に示すように、タンク外燃料供給管７と連通する位置に、燃料の圧力が許容低限圧力まで低下したときに動作する圧力スイッチ７１が取付けられている。前記圧力スイッチ７１の動作信号はＥＣＵに入力される。
ＥＣＵは、液面レベル低下信号を受けたとき、あるいは圧力スイッチ７１の動作信号を受けたときに、燃料ポンプ２３の駆動信号をコントローラ５０に出力する。また、リザーブ容器２１内の燃料液面レベルが上限位置まで上昇したときに燃料ポンプ２３の停止信号をコントローラ５０に出力する。
ここで、リザーブ容器２１内の燃料液面レベルの上限位置は、例えば、実施形態１で説明したサーミタ等を上限位置に設置して実際に検知しても良いし、液面レベル低下信号を受けた時からの燃料ポンプ２３の駆動時間に基づいて、液面レベルを推定する方法でも良い。
また、圧力スイッチ７１で燃料圧力が許容低限圧力まで低下したことを検知する方法の代わりに、燃料ポンプ２３の停止時間から燃料圧力が許容低限圧力まで低下したと推定する方法でも可能である。

次に、図７に基づいて本実施形態に係る燃料供給装置の動作について説明する。ここで、図７はリザーブ容器２１内の燃料液面レベルの変化と時間との関係を表した模式図である。なお、図７では、燃料ポンプ２３の停止時間（Ｔ１）から燃料圧力が許容低限圧力まで低下したと推定する方法を利用している。
先ず、サーミスタ２８により、リザーブ容器２１の液面レベル低下が検知され、その信号がＥＣＵに入力されると、ＥＣＵは、前記液面レベル低下信号を受けて燃料ポンプ２３のモータ部２３ｍを駆動するように、コントローラ５０に対して信号を出力する。これにより、コントローラ５０は、モータ部２３ｍが予め決められた出力で駆動するように、モータ部２３ｍの電圧を設定する。
燃料ポンプ２３から吐出された燃料は、前述のように、高圧フィルタ２５でろ過された後、圧力レギュレータ２６で調圧されて、タンク外燃料供給管７、デリバリパイプ８を介して各インジェクタ５に導かれ、各インジェクタ５からエンジンの燃焼室内に噴射される。

また、圧力レギュレータ２６の燃料調圧室２６ｐから弁本体を介して排出される燃料は戻り配管２６ｒによってジェットポンプ６０に供給される。そして、圧力レギュレータ２６からジェットポンプ６０に供給された燃料と、ジェットポンプ６０により燃料タンク１１から汲み上げられた燃料とが合流し、それらの燃料がリザーブ容器２１に供給される。そして、リザーブ容器２１の燃料液面レベルが上昇して上限位置まで到達すると、ＥＣＵは燃料ポンプ２３のモータ部２３ｍを停止するように、コントローラ５０に対して信号を出力する。
燃料ポンプ２３が停止すると、インジェクタ５はデリバリパイプ８及びタンク外燃料供給管７等内の燃料蓄圧で燃料を噴射する。これにより、デリバリパイプ８及びタンク外燃料供給管７内の燃料圧力は徐々に低下する。そして、燃料ポンプ２３が停止してから一定時間Ｔ１後、ＥＣＵは燃料ポンプ２３のモータ部２３ｍを駆動するように、コントローラ５０に対して信号を出力する。これによって、燃料ポンプ２３が動作してリザーブ容器２１の燃料がエンジンに圧送され、デリバリパイプ８及びタンク外燃料供給管７内の燃料圧力が圧力レギュレータ２６の設定圧力まで上昇する。このとき、リザーブ容器２１の燃料液面レベルが一時的に低下するが、ジェットポンプ６０により燃料タンク１１内の燃料がリザーブ容器２１に汲み上げられるため、燃料液面レベルは再び上昇する。そして、リザーブ容器２１の燃料液面レベルが上限位置まで上昇すると、ＥＣＵは燃料ポンプ２３のモータ部２３ｍを停止するように、コントローラ５０に対して信号を出力する。
このように、燃料ポンプ２３の駆動、停止が繰り返されて、エンジンの運転が行われる。

このように、本実施形態に係る燃料供給装置では、リザーブ容器２１内の燃料液面レベルが所定値以下になったことが検知されたときに、燃料ポンプ３２を駆動させ、前記燃料液面レベルが上限位置まで到達したときに、燃料ポンプ３２を停止させる。このため、燃料ポンプ３２のモータ部３２ｍの消費電力量を抑えることができる。
また、燃料ポンプ３２が停止している状態で、エンジンに圧送される燃料圧力が許容低限圧力まで低下したときに、燃料ポンプ３２を駆動可能に構成されている。このため、燃料圧力が許容低限圧力よりも低下することがなく、エンジンの駆動に支障が生じない。
なお、燃料ポンプ３２が停止したときから所定時間Ｔ１経過後に、エンジンに圧送される燃料圧力が許容低限圧力まで低下したと推定する例を示したが、圧力スイッチ７１により燃料圧力が許容低限圧力まで低下したことを検知する構成と併用すれば信頼性が向上する。
即ち、圧力スイッチ７１が本発明の圧力検出手段に相当する。

＜変更例＞
本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更が可能である。例えば、実施形態１、２では、主室１１ｍと副室１１ｓとから構成される鞍型の燃料タンク１１に使用される燃料供給装置１０を例示したが、鞍型でない燃料タンクに本発明を適用することも可能である。
また、サーミスタ２８によりリザーブ容器２１内の燃料液面レベルを検知する例を示したが、サーミスタ２８以外のレベルスイッチ、例えば、フロート式、静電容量式等のレベルスイッチを使用することも可能である。
また、実施形態１において燃料ポンプ３２のモータ部３２ｍの基準出力をエンジンの負荷に基づいて変化させる例を示したが、基準出力を必要最小限の一定出力とすることも可能である。
また、実施形態１、２では、ＥＣＵからの信号に基づいてコントローラ５０がモータ部２３ｍを制御する例を示したが、コントローラ５０にＥＣＵに相当するＣＰＵを装着することも可能である。
また、実施形態２では、燃料液面レベルが上限位置まで到達したときに燃料ポンプ３２を停止させる例を示したが、上限位置以外の予め決められた位置であっても良い。
また、実施形態１、２では、モータ部２３ｍとポンプ部２３ｐとが一体式の燃料ポンプ３２を例示したがモータ部２３ｍとポンプ部２３ｐとが別体式でも良い。

本発明の実施形態１に係る燃料供給装置の全体概略図である。 燃料供給装置のコントローラの配線ブロック図である。 燃料供給装置のリザーブ容器及び燃料ポンプ等の側面図である。 図３のIV-IV矢視図である。 ジェットポンプの縦断面図である。 本発明の実施形態２係る燃料供給装置の全体概略図である。 燃料供給装置のリザーブ容器の燃料液面レベルと燃料ポンプの動作との関係を表すグラフである。 従来の燃料供給装置を表す側面模式図である。

符号の説明

１１ 燃料タンク
２１ リザーブ容器
２３ 燃料ポンプ
２３ｍ モータ部（燃料ポンプ用モータ）
２６ 圧力レギュレータ（調圧機構）
２８ サーミスタ（燃料レベル検知手段）
５０ コントローラ（モータ制御手段）
ＥＣＵ エンジンコントロールユニット（モータ制御手段）
６０ ジェットポンプ
６１ 第１ポンプ部
６２ 第２ポンプ部
７１ 圧力スイッチ（圧力検出手段）

Claims (9)

1. 燃料タンク内に設けられたリザーブ容器内に燃料ポンプが設置されており、前記リザーブ容器内に溜められた燃料が前記燃料ポンプに吸引され、その燃料ポンプから吐出された燃料が調圧機構で所定圧力に調圧されてエンジンに圧送される構成で、前記調圧機構から前記リザーブ容器内に戻される燃料の流れを利用して前記燃料タンク内の燃料を前記リザーブ容器内に汲み上げる燃料供給装置であって、
   前記リザーブ容器内の燃料液面レベルが所定値以下となったことを検出する燃料液面レベル検知手段と、
   前記燃料液面レベル検知手段により前記リザーブ容器内の燃料液面レベルが所定値以下になったことが検知されたときに、燃料ポンプ用モータの出力を基準出力から増加させて、前記調圧機構から前記リザーブ容器内に戻される燃料流量を増加させるモータ制御手段と、
   を有することを特徴とする燃料供給装置。
2. 請求項１に記載された燃料供給装置であって、
   前記モータ制御手段は、前記リザーブ容器内の燃料液面レベルが所定値を超えて予め決められたレベルまで上昇したことが検知されたときに、燃料ポンプ用モータの出力を基準出力まで減少させることを特徴とする燃料供給装置。
3. 請求項１に記載された燃料供給装置であって、
   前記モータ制御手段は、前記燃料液面レベル検知手段により前記リザーブ容器内の燃料液面レベルが所定値以下になったことが検知されて、燃料ポンプ用モータの出力を基準出力から増加させた時から所定時間経過後に、前記燃料液面レベルが予め決められたレベルまで上昇したと判定して、前記燃料ポンプ用モータの出力を基準出力まで減少させることを特徴とする燃料供給装置。
4. 請求項１から請求項３のいずれかに記載された燃料供給装置であって、
   前記燃料ポンプ用モータの基準出力をエンジンの負荷変動に対応して変動させられるように構成されていることを特徴とする燃料供給装置。
5. 燃料タンク内に設けられたリザーブ容器内に燃料ポンプが設置されており、前記リザーブ容器内に溜められた燃料が前記燃料ポンプに吸引され、その燃料ポンプから吐出された燃料が調圧機構で所定圧力に調圧されてエンジンに圧送される構成で、前記調圧機構から前記リザーブ容器内に戻される燃料の流れを利用して前記燃料タンク内の燃料を前記リザーブ容器内に汲み上げる燃料供給装置であって、
   リザーブ容器内の燃料液面レベルが所定値以下となったことを検出する燃料液面レベル検知手段と、
   前記燃料液面レベル検知手段により前記リザーブ容器内の燃料液面レベルが所定値以下になったことが検知されたときに、燃料ポンプ用モータを駆動させ、前記燃料液面レベルが所定値を超えて予め決められたレベルまで上昇したときに、前記燃料ポンプ用モータを停止させるモータ制御手段とを有し、
   前記モータ制御手段は、前記燃料ポンプ用モータが停止している状態で、前記エンジンに圧送される燃料圧力が許容低限圧力まで低下したときに前記燃料ポンプ用モータを駆動させられるように構成されていることを特徴とする燃料供給装置。
6. 請求項５に記載された燃料供給装置であって、
   前記モータ制御手段は、前記燃料ポンプ用モータが停止したときから設定時間経過後に、エンジンに圧送される燃料圧力が許容低限圧力まで低下したと判定して、前記燃料ポンプ用モータを駆動させる構成であることを特徴とする燃料供給装置。
7. 請求項５に記載された燃料供給装置であって、
   前記モータ制御手段は、エンジンに圧送される燃料圧力が許容低限圧力まで低下したことを圧力検出手段で検知したときに、前記燃料ポンプ用モータを駆動させる構成であることを特徴とする燃料供給装置。
8. 請求項５から請求項７のいずれかに記載された燃料供給装置であって、
   前記モータ制御手段は、前記燃料液面レベル検知手段により前記リザーブ容器内の燃料液面レベルが所定値以下になったことが検知されて、燃料ポンプ用モータを駆動させた時から所定時間経過後に、前記燃料液面レベルが予め決められたレベルまで上昇したと判定して、前記燃料ポンプ用モータを停止させることを特徴とする燃料供給装置。
9. 請求項５から請求項８のいずれかに記載された燃料供給装置であって、
   前記燃料ポンプ用モータの出力をエンジンの負荷変動に対応して変動させられるように構成されていることを特徴とする燃料供給装置。
   

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