JP4064225B2

JP4064225B2 - Fuel supply device

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Publication number: JP4064225B2
Application number: JP2002362655A
Authority: JP
Inventors: 亨真下; 弘典大橋; 正昭飯島
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2002-12-13
Filing date: 2002-12-13
Publication date: 2008-03-19
Anticipated expiration: 2022-12-13
Also published as: JP2004190638A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば自動車用エンジン等に燃料を供給するのに好適に用いられる燃料供給装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、自動車等の車両に搭載される燃料供給装置は、例えば燃料タンク内に貯留したガソリン等の燃料を燃料ポンプによってエンジンの本体側に供給するものである。そして、このような燃料供給装置としては、例えば燃料タンク内で蒸発する燃料ガス（エバポガス）をエンジンの吸気側に放出するエバポパージ装置を装着したものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平６−１０７７７号公報
【０００４】
この種の従来技術によるエバポパージ装置には、燃料タンクからエンジンの吸気管に至るエバポガスのパージ通路が設けられている。そして、パージ通路の途中には、活性炭等の吸着材が収容されたキャニスタと、該キャニスタとエンジンの吸気管との間でパージ通路を連通，遮断するパージ制御弁と、該パージ制御弁の開弁時にキャニスタ内に大気を導入する大気導入弁とが設けられている。この場合、パージ制御弁と大気導入弁とは、例えばエンジン制御用のコントロールユニット等に接続されている。
【０００５】
そして、コントロールユニットは、エンジンの運転状態に応じてパージ制御弁と大気導入弁とを開，閉することにより、燃料タンク内で発生するエバポガスをキャニスタに一旦蓄えつつ、このエバポガスをエンジンの吸気管内に適切なタイミングで放出するものである。
【０００６】
ここで、例えばパージ制御弁、大気導入弁等が故障したり、エバポガスのパージ通路等が損傷した場合には、コントロールユニットによりエバポガスの放出を停止した状態でも、エバポガスが大気中に漏れ出る虞れがある。
【０００７】
このため、従来技術では、例えばエバポガスのパージ通路にエアポンプ、圧力センサ等を設け、パージ通路の気密性を診断する構成としている。この場合、エアポンプは、例えばキャニスタとパージ制御弁との間でパージ通路の途中部位に接続されている。
【０００８】
そして、気密性の診断を行うときには、まずパージ制御弁と大気導入弁とを閉弁することにより、パージ通路を燃料タンクとパージ制御弁との間で閉塞し、この状態でエアポンプを作動させることにより、閉塞された通路内に空気を送込んで圧力を上昇させる。そして、コントロールユニットは、圧力センサを用いて通路内の圧力の変化を検出し、この圧力が短時間で大きく低下するときには、パージ通路に漏れがあるとして故障と診断するものである。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した従来技術では、パージ通路の気密性を診断するために、例えばパージ通路の途中にエアポンプ等を設ける構成としている。しかし、エバポパージ機能付きの燃料供給装置は、燃料タンク、燃料ポンプ、キャニスタ、パージ制御弁、大気導入弁等を含めて多数の部品により構成されている。
【００１０】
このため、燃料供給装置に気密診断用のエアポンプを追加すると、装置全体の重量や寸法が大きくなり、車両等の小型、軽量化を妨げるばかりでなく、エアポンプにより燃料供給装置のコストアップを招くという問題がある。
【００１１】
本発明は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、本発明の目的は、燃料供給用や気密診断用のポンプに関連した部品点数を削減でき、装置全体をコンパクトに形成できると共に、コストダウンを実現できるようにした燃料供給装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するために請求項１の発明は、内燃機関に供給する蒸発性の燃料を貯留する燃料タンクと、正回転または逆回転可能に形成され正回転するときに前記燃料タンク内の燃料を吸込んで前記内燃機関側に燃料を吐出し逆回転するときに前記燃料タンクの外部の空気を吸込んで前記燃料タンク内に空気を吐出するポンプ手段と、前記ポンプ手段が正回転したときに前記燃料タンク内の燃料を前記内燃機関に向けて吐出するのを許す燃料吐出弁と、前記ポンプ手段が逆回転したときに前記燃料タンクの外部の空気を前記燃料タンク内に吸込むのを許す空気吸込弁とからなる構成を採用している。
【００１３】
このように構成することにより、ポンプ手段を正回転させたときには、ポンプ手段を燃料ポンプとして作動させることができる。そして、ポンプ手段により燃料タンク内の燃料を吸込み、この燃料を内燃機関に向けて吐出、供給できるので、内燃機関を運転することができる。
【００１４】
また、内燃機関を停止したときには、ポンプ手段を逆回転させることによりエアポンプとして作動させることができる。そして、ポンプ手段により燃料タンクの外部の空気を吸込み、この空気を燃料タンク内に吐出することができる。これにより、例えば燃料タンク内の圧力をポンプ手段によって上昇させることができ、燃料タンクの気密診断等を行うことができる。
【００１５】
従って、ポンプ手段によって燃料ポンプとエアポンプとを共通化できるから、例えば気密診断が必要な燃料供給装置等においては、燃料供給と気密診断とをそれぞれ行うために個別のポンプを設ける必要がなくなり、ポンプ等の部品点数を削減することができる。これにより、装置全体の重量や寸法を低減でき、そのコストダウンを促進できると共に、車両等に対して燃料供給装置をコンパクトに搭載することができる。
【００１６】
また、請求項２の発明では、内燃機関を停止しているときにポンプ手段を逆回転し燃料タンクの圧力を上昇させて気密性を診断する診断手段を設ける構成としている。
【００１７】
これにより、診断手段は、ポンプ手段によって燃料タンク内の圧力を上昇させることができ、その圧力の変化等を検出することにより燃料タンクの気密性を診断することができる。従って、燃料タンクの故障診断を確実に行うことができ、信頼性を高めることができる。
【００１８】
また、請求項３の発明では、ポンプ手段を正回転させて内燃機関を運転しているときに連通状態となり燃料タンク内で蒸発する燃料ガスをキャニスタを介して前記内燃機関の吸気側に放出するエバポパージ装置を設け、前記内燃機関を停止しているときに前記ポンプ手段を逆回転させると共に該エバポパージ装置を外部から遮断し前記燃料タンクとエバポパージ装置内の圧力を上昇させて気密性を診断する診断手段を設ける構成としている。
【００１９】
これにより、診断手段は、ポンプ手段によって燃料タンクとエバポパージ装置の内部圧力を上昇させることができ、これらの圧力変化等により気密性を診断することができる。従って、エバポパージ機能付き燃料供給装置の故障診断を確実に行うことができ、信頼性を高めることができる。
【００２０】
また、請求項４の発明によると、ポンプ手段は燃料タンク内に配置する構成としている。これにより、燃料タンク内の空間を利用してポンプ手段の配置スペースを容易に確保でき、燃料タンクの外部に配置する部品の点数や配置スペースを少なくすることができる。しかも、ポンプ手段は、燃料ポンプとエアポンプとを兼用しているので、これらのポンプを燃料タンク内に個別に配置する場合と比較してタンク容積を十分に確保することができる。
【００２１】
従って、燃料タンク、ポンプ手段やこれらに関連した配管等のレイアウト設計を効率よく行うことができる。また、燃料タンクの外側で他の部品の配置スペースを増やすことができるから、例えば車両等の限られた空間を有効に活用することができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態による燃料供給装置を、添付図面に従って詳細に説明する。
【００２３】
ここで、図１ないし図４は第１の実施の形態を示し、本実施の形態では、自動車等の車両に適用した場合を例に挙げて述べる。
【００２４】
１は自動車等の車両に搭載される燃料タンクで、該燃料タンク１は、例えば樹脂材料、金属材料等により気密性を有する密閉容器として形成され、その内部には、例えばガソリン等からなる蒸発性の燃料が貯留されるものである。
【００２５】
２は燃料タンク１内に設けられたポンプ手段としての燃料・エア切換型ポンプ（以下、切換型ポンプ２という）で、該切換型ポンプ２は、例えば汎用的な電動ポンプ等からなり、後述の如く吸込口または吐出口となる２個の流通ポート２Ａ，２Ｂを有している。そして、切換型ポンプ２は、ブラケット３等を用いて燃料タンク１内に取付けられ、後述のコントロールユニット１７に接続されている。
【００２６】
ここで、切換型ポンプ２は、後述のエンジン本体１８に燃料を供給する燃料ポンプと、エバポパージ装置９等の気密診断に用いるエアポンプとを共通化したものであり、燃料および空気の吸込，吐出動作が可能となっている。そして、切換型ポンプ２は、例えばコントロールユニット１７から入力される駆動信号の極性等に応じて正方向または逆方向に回転駆動されるものである。
【００２７】
この場合、切換型ポンプ２は、図２に示す如く、正方向に回転（正回転）されるときに燃料ポンプとして作動し、例えば下側の流通ポート２Ａが燃料の吸込口となり、上側の流通ポート２Ｂが吐出口となる。このため、流通ポート２Ａには、ポンプ２内に吸込まれる燃料を浄化する吸込フィルタ４が接続されている。そして、切換型ポンプ２が正回転しているときには、燃料タンク１内の燃料を流通ポート２Ａに吸込み、この燃料を図２中の矢示Ａに示す如く流通ポート２Ｂから燃料吐出配管５に吐出する。
【００２８】
また、後述の気密診断処理を行うときには、切換型ポンプ２が逆回転されることによりエアポンプとして作動し、例えば流通ポート２Ｂが空気の吸込口となり、流通ポート２Ａが吐出口となる。これにより、切換型ポンプ２は、燃料タンク１の外部の空気を後述の空気吸込配管７から流通ポート２Ｂに吸込み、この空気を矢示Ｂに示す如く流通ポート２Ａから燃料タンク１内に吐出する。
【００２９】
５は切換型ポンプ２の流通ポート２Ｂに接続された燃料吐出配管で、該燃料吐出配管５は、例えばブラケット３等を介して燃料タンク１の外部に突出し、その突出端側は、後述の燃料供給パイプ２２に接続されている。そして、切換型ポンプ２が燃料ポンプとして作動するときには、その吐出燃料が燃料吐出配管５等を介してエンジン本体１８の各噴射弁２４に供給される。
【００３０】
６は燃料吐出配管５に設けられた例えば逆止弁等からなる燃料吐出弁で、該燃料吐出弁６は、切換型ポンプ２が正回転したときに、ポンプ２から燃料吐出配管５を介してエンジン本体１８側に燃料を吐出されるのを許すものである。また、燃料吐出弁６は、切換型ポンプ２がエアポンプとなって空気吸込配管７から空気を吸込むときに、この吸込動作によりエンジン本体１８側の燃料が燃料吐出配管５に吸込まれて逆流するのを防止している。
【００３１】
７は切換型ポンプ２の流通ポート２Ｂに燃料吐出配管５と並列に接続された空気吸込配管で、該空気吸込配管７は、例えばブラケット３等を介して燃料タンク１の外部に突出し、その突出端側は外部の空間に開口している。
【００３２】
そして、切換型ポンプ２がエアポンプとして作動するときには、燃料タンク１の外部の空気が空気吸込配管７を介してタンク１内に送込まれる。このとき、後述のパージ制御弁１３と大気導入弁１５とは閉弁しているため、燃料タンク１、エバポパージ装置９等の気密診断を行うことができる。
【００３３】
８は空気吸込配管７に設けられた例えば逆止弁等からなる空気吸込弁で、該空気吸込弁８は、切換型ポンプ２が逆回転しているときに、燃料タンク１の外部の空気が空気吸込配管７を介してタンク１内に吸込まれるのを許すものである。また、空気吸込弁８は、切換型ポンプ２が燃料ポンプとなって燃料吐出配管５から燃料を吐出するときに、この吐出燃料が空気吸込配管７を介して外部に流出するのを防止している。
【００３４】
９は燃料タンク１と共に車両に搭載されるエバポパージ装置で、該エバポパージ装置９は、後述の配管１０，１２，１４、キャニスタ１１、パージ制御弁１３、大気導入弁１５等を含んで構成されている。
【００３５】
そして、エバポパージ装置９は、後述の如くエンジンが予め定められた条件で運転されているときに、燃料タンク１とエンジン本体１８の吸気管１９との間を連通し、この連通状態では、燃料タンク１内で発生するエバポガスをキャニスタ１１を介して吸気管１９内に放出するものである。
【００３６】
１０は燃料タンク１に接続されたタンク側配管で、該タンク側配管１０は、一端側がタンク１内の空間に開口し、他端側がキャニスタ１１に接続されている。
【００３７】
１１は例えば活性炭等の吸着材（図示せず）が収容されたキャニスタで、該キャニスタ１１は、気密性を有する密閉容器により構成されている。そして、キャニスタ１１は、燃料タンク１からタンク側配管１０を介して流入するエバポガスを吸着材により吸着し、エバポガスを一時的に蓄えるものである。
【００３８】
１２はエンジン本体１８の吸気管１９にエバポガスを流入させるエンジン側配管で、該エンジン側配管１２は、一端側がキャニスタ１１に接続され、他端側が吸気管１９に接続されている。
【００３９】
１３はエンジン側配管１２の途中に設けられた電磁弁等からなるパージ制御弁で、該パージ制御弁１３は、その流入ポートがキャニスタ１１と接続され、その流出ポートがエンジンの吸気管１９に接続されている。また、パージ制御弁１３は、コントロールユニット１７により開，閉され、エンジン側配管１２を連通，遮断するものである。
【００４０】
そして、パージ制御弁１３の開弁時には、エンジンの運転中に吸気管１９内に生じる負圧（吸気負圧）がエンジン側配管１２、パージ制御弁１３等を介してキャニスタ１１側に加わることにより、燃料タンク１内のエバポガスがキャニスタ１１等を介して吸気管１９内に吸引、放出される。
【００４１】
１４はキャニスタ１１に大気（大気圧）を導入するための大気導入用配管で、該大気導入用配管１４は、その一端側が大気中に開口し、その他端側がキャニスタ１１に接続されている。
【００４２】
１５は大気導入用配管１４に設けられた電磁弁等からなる大気導入弁で、該大気導入弁１５は、例えばコントロールユニット１７により開，閉され、大気導入用配管１４を連通，遮断する。そして、パージ制御弁１３が開弁してキャニスタ１１内にエンジン側の吸気負圧が加わるときには、大気導入弁１５が開弁することにより、キャニスタ１１内に大気導入用配管１４を介して大気が導入される。
【００４３】
また、パージ制御弁１３と大気導入弁１５とが閉弁したときには、燃料タンク１、タンク側配管１０、キャニスタ１１およびエンジン側配管１２内の空間がエンジンの吸気管１９や外部に対して遮断された密閉空間となる。このため、後述の気密診断処理では、この密閉空間内の圧力を切換型ポンプ２によって上昇させることにより、密閉空間の気密性を診断するものである。
【００４４】
１６は気密診断処理を行うために燃料タンク１等の圧力を検出する圧力センサで、該圧力センサ１６は、パージ制御弁１３と大気導入弁１５とにより気密に保持された状態で閉塞される空間（即ち、燃料タンク１、タンク側配管１０、キャニスタ１１およびエンジン側配管１２内の空間）の圧力を検出するものであり、本実施の形態では、例えばタンク側配管１０に設けられている。そして、圧力センサ１６は、コントロールユニット１７に検出信号を出力するものである。
【００４５】
１７は車両に搭載される診断手段としてのコントロールユニットで、該コントロールユニット１７は、例えばマイクロコンピュータ等からなり、後述の如くエンジン制御、エバポパージ制御、気密診断処理等を行うものである。また、コントロールユニット１７の入力側には圧力センサ１６等が接続され、その出力側には切換型ポンプ２、パージ制御弁１３、大気導入弁１５、噴射弁２４等が接続されている。
【００４６】
そして、エンジン制御を行うときには、例えばコントロールユニット１７から切換型ポンプ２に所定の極性をもつ駆動信号が出力されることにより、切換型ポンプ２は、燃料ポンプとして噴射弁２４等と一緒に駆動される。これにより、燃料タンク１内の燃料は、切換型ポンプ２によってエンジン本体１８に供給され、噴射弁２４からエンジンの各気筒（図示せず）に噴射される。
【００４７】
また、コントロールユニット１７は、エンジン制御と一緒にエバポパージ制御も行う。そして、このエバポパージ制御では、エンジンが所定の条件で運転されているとき（例えば、後述のスロットル弁２１が全開状態と全閉状態とを除いた中間開度となっているとき）に、パージ制御弁１３と大気導入弁１５とを開弁し、これ以外の場合にはパージ制御弁１３と大気導入弁１５とを閉弁する。これにより、燃料タンク１内で発生するエバポガスは、キャニスタ１１内に蓄えられ、エンジンの吸気管１９に適切なタイミングで放出される。
【００４８】
また、コントロールユニット１７は、例えばエンジンが停止したときに、燃料タンク１、タンク側配管１０、キャニスタ１１、エンジン側配管１２、パージ制御弁１３および大気導入弁１５を診断対象として、これらの部品の気密診断を行う。そして、この気密診断処理では、パージ制御弁１３と大気導入弁１５とを閉弁し、例えばエンジン制御の場合と逆の極性をもつ駆動信号を切換型ポンプ２に出力することにより、切換型ポンプ２をエアポンプとして駆動する。これにより、燃料タンク１内の圧力が切換型ポンプ２によって上昇するので、コントロールユニット１７は、この圧力を圧力センサ１６によって検出することにより、気密性が保持されているか否かを判定し、各部品の故障診断を行うものである。
【００４９】
一方、図１において、１８は車両に搭載された内燃機関としてのエンジン本体、１９は該エンジン本体１８の各気筒に外気を吸入空気として吸込む吸気管で、該吸気管１９は、その一端側がエンジン本体１８の各気筒に接続されている。また、吸気管１９の他端側には、吸入空気を清浄化するエアクリーナ２０が設けられ、吸気管１９の途中部位には、エンジン本体１８の吸入空気量を制御するスロットル弁２１が設けられている。また、２２は燃料タンク１内の燃料をエンジン本体１８側に供給する燃料供給パイプで、該燃料供給パイプ２２は、その一端側が燃料吐出配管５に接続され、その他端側は、エンジン本体１８に設けられた他の燃料供給パイプ２３に接続されている。そして、燃料供給パイプ２３には、エンジンの各気筒に燃料を噴射する複数の噴射弁２４が設けられている。
【００５０】
本実施の形態による燃料供給装置は上述の如き構成を有するもので、次に図３を参照しつつ、その作動について説明する。
【００５１】
まず、ステップ１では、エンジンが運転中であるか否かを判定し、「ＹＥＳ」と判定したときには、ステップ２で切換型ポンプ２に正回転用の駆動信号を出力することにより、切換型ポンプ２を図４に示す如く正回転させ、燃料ポンプとして作動させる。これにより、燃料タンク１内の燃料が切換型ポンプ２によってエンジン本体１８側に供給されるので、ステップ３では、噴射弁２４による燃料噴射制御等を含めて各種のエンジン制御を行うことができる。
【００５２】
また、ステップ４では、エバポパージ制御を行うことにより、エンジンの運転状態に応じてパージ制御弁１３と大気導入弁１５とを開，閉する。これにより、例えば車両の運転者がスロットル弁２１を中間開度に保持しているとき等には、燃料タンク１内で発生するエバポガスがエバポパージ装置９を介して吸気管１９内に放出される。この場合、エバポガスは、スロットル弁２１よりもエンジン本体１８に近い位置で吸気管１９内の吸入負圧を受けることにより、外部に漏れることなく各気筒に吸込まれ、吸入空気と一緒に燃焼される。
【００５３】
一方、ステップ１で「ＮＯ」と判定したときには、エンジンの運転が停止したので、ステップ５では、気密診断処理を行うためにパージ制御弁１３と大気導入弁１５を両方とも閉弁し、燃料タンク１、エバポパージ装置９等を外部に対して遮断する。
【００５４】
次に、ステップ６では、切換型ポンプ２に逆回転用の駆動信号を出力することにより、例えば切換型ポンプ２を所定の時間だけエアポンプとして作動させ、燃料タンク１の外部の空気を切換型ポンプ２によって燃料タンク１内に送込む。これにより、気密状態に保持されている燃料タンク１内の圧力は、図４に示す如く、所定の判定値Ｐよりも高い圧力に上昇する。
【００５５】
次に、ステップ７では、圧力センサ１６により検出した燃料タンク１内の圧力を読込み、ステップ８では、例えば切換型ポンプ２の始動時を基準とした所定の時間ｔ内に圧力の検出値が判定値Ｐよりも低下するか否かを判定する。
【００５６】
そして、ステップ８で「ＹＥＳ」と判定したときには、例えば図４中に仮想線で示す如く、燃料タンク１内の圧力が短時間で低下したので、例えば燃料タンク１、タンク側配管１０、キャニスタ１１、エンジン側配管１２、パージ制御弁１３、大気導入弁１５等のうちいずれかの部品が故障または損傷することにより、その気密性が低下したものと診断する。
【００５７】
そこで、この場合には、ステップ９で所定の故障対策処理を行った後に、ステップ１０で気密診断処理を終了する。これにより、エバポパージ機能付き燃料供給装置の故障診断と、その故障対策とを確実に行うことができ、装置の信頼性を高めることができる。
【００５８】
また、ステップ８で「ＮＯ」と判定したときには、図４中に実線で示す如く、燃料タンク１等の気密性が保持されているので、各部品を正常と診断し、ステップ９を行うことなく、ステップ１０で終了する。
【００５９】
かくして、本実施の形態によれば、燃料・エア切換型ポンプ２を、その回転方向に応じて燃料ポンプまたはエアポンプとして駆動し、これに伴って燃料吐出弁６と空気吸込弁８とを設ける構成としたので、エンジンの運転時には、切換型ポンプ２を燃料ポンプとして作動させることができ、このとき空気吸込弁８は、切換型ポンプ２の吐出燃料が空気吸込配管７を介して外部に流出するのを確実に防止することができる。これにより、燃料タンク１内の燃料をエンジン本体１８に向けて安定的に供給でき、エンジンを良好に運転することができる。
【００６０】
また、エンジンを停止したときには、切換型ポンプ２をエアポンプとして作動させることにより、気密診断処理を行うことができ、このとき燃料吐出弁６は、切換型ポンプ２が空気を吸込むことによりエンジン本体１８側の燃料が燃料吐出配管５を逆流するのを確実に防止することができる。
【００６１】
そして、気密診断処理では、燃料タンク１、エバポパージ装置９等の内部圧力を切換型ポンプ２によって上昇させることができ、この状態で圧力の変化を検出することにより、燃料タンク１、エバポパージ装置９等の気密性を確実に診断することができる。
【００６２】
従って、例えば汎用的なポンプ、逆止弁等を用いて燃料・エア切換型のポンプ２を容易に構成でき、燃料ポンプとエアポンプとを共通化できると共に、この切換型ポンプ２に対して正回転用または逆回転用の駆動信号を入力するだけで、ポンプの作動状態を安定的に切換えることができる。
【００６３】
これにより、燃料供給装置には、燃料供給と気密診断とをそれぞれ行うために個別のポンプを設ける必要がなくなり、ポンプ等の部品点数を削減することができる。そして、装置全体の重量や寸法を低減でき、そのコストダウンを促進できると共に、車両等に対してエバポパージ機能付きの燃料供給装置をコンパクトに搭載することができる。
【００６４】
また、この燃料・エア切換型ポンプ２を燃料タンク１内に配置したので、タンク１内の空間を利用して切換型ポンプ２の配置スペースを容易に確保でき、燃料タンク１の外部に配置する部品の点数や配置スペースを少なくすることができる。しかも、切換型ポンプ２は、燃料ポンプとエアポンプとを兼用しているので、これらのポンプを燃料タンク１内に個別に配置する場合と比較してタンク容積を十分に確保することができる。
【００６５】
従って、車両の設計時には、燃料タンク１を利用して切換型ポンプ２等のレイアウト設計を効率よく行うことができる。また、ポンプ２等を燃料タンク１内に収容することにより、タンク１の外側で他の部品の配置スペースを増やすことができ、車両の限られた空間を有効に活用することができる。
【００６６】
次に、図５は本発明による第２の実施の形態を示し、本実施の形態の特徴は、ポンプ手段を燃料タンクの外部に配置する構成としたことにある。なお、本実施の形態では、前記第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
【００６７】
３１はポンプ手段としての燃料・エア切換型ポンプ（以下、切換型ポンプ３１という）で、該切換型ポンプ３１は、第１の実施の形態とほぼ同様に、２個の流通ポート３１Ａ，３１Ｂを有し、コントロールユニット１７により正回転または逆回転されるものである。
【００６８】
しかし、切換型ポンプ３１は燃料タンク１の外部に配置され、例えば下側の流通ポート３１Ａには、燃料タンク１内に延びると共に先端側に吸込フィルタ４が取付けられたタンク接続用配管３２が接続されている。
【００６９】
また、上側の流通ポート３１Ｂには、第１の実施の形態とほぼ同様に、エンジン本体１８側に接続された燃料吐出配管３３と、燃料タンク１の外部の空間に開口する空気吸込配管３４とが並列に接続され、燃料吐出配管３３には燃料吐出弁６が設けられると共に、空気吸込配管３４には空気吸込弁８が設けられている。
【００７０】
かくして、このように構成される本実施の形態でも、第１の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができる。そして、特に本実施の形態では、例えば燃料タンク１の構造や配管３２〜３４の引回し等を考慮して、切換型ポンプ３１を燃料タンク１の外部に配置でき、設計自由度を高めることができる。
【００７１】
なお、前記各実施の形態では、燃料吐出弁６、空気吸込弁８として逆止弁を用いる構成とした。しかし、本発明はこれに限らず、例えば図６に示す変形例のように構成してもよい。この場合、燃料吐出弁６′は、例えば常開の電磁式開閉弁等により形成され、空気吸込弁８′は、常閉の電磁式開閉弁等により形成されている。そして、切換型ポンプ２が燃料ポンプとして駆動されるときに、燃料吐出弁６′と空気吸込弁８′とは、コントロールユニット１７から切換信号が入力されないので、燃料吐出位置（イ）に保持され、燃料吐出弁６′が開弁し、空気吸込弁８′が閉弁した状態となる。また、切換型ポンプ２がエアポンプとして駆動されるときには、コントロールユニット１７から切換信号が入力されることにより、燃料吐出弁６′と空気吸込弁８′とはエア吸込位置（ロ）に切換えられ、燃料吐出弁６′が閉弁し、空気吸込弁８′が開弁した状態となるものである。
【００７２】
また、実施の形態では、配管５，７，３２，３３，３４等を用いる構成とした。しかし、本発明はこれに限らず、これらの配管に代えて、例えば燃料供給装置を構成する部品の内部空間、隙間、溝、穴等を燃料または空気の通路として用いる構成としてもよい。
【００７３】
また、実施の形態では、圧力センサ１６をタンク側配管１０に設ける構成とした。しかし、本発明はこれに限らず、圧力センサは、燃料タンク１、タンク側配管１０、キャニスタ１１およびエンジン側配管１２内の圧力を検出できる任意の部位に設けてよいものである。
【００７４】
また、実施の形態では、燃料供給装置を自動車等の車両に適用する場合を例に挙げて述べた。しかし、本発明はこれに限らず、各種の燃料供給装置等に適用できるのは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態による燃料供給装置を示す全体構成図である。
【図２】図１中の切換型ポンプ、燃料吐出弁、空気吸込弁等の接続関係を示す回路図である。
【図３】コントロールユニットによる制御処理を示す流れ図である。
【図４】エンジン、パージ制御弁、大気導入弁およびポンプの作動状態と、燃料タンク内の圧力とを示す特性線図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態による燃料供給装置を示す全体構成図である。
【図６】本発明の変形例による燃料供給装置を示す回路図である。
【符号の説明】
１燃料タンク
２，３１燃料・エア切換型ポンプ（ポンプ手段）
２Ａ，２Ｂ，流通ポート
６，６′ 燃料吐出弁
８，８′ 空気吸込弁
９エバポパージ装置
１１キャニスタ
１７コントロールユニット（診断手段）
１８エンジン本体（内燃機関）
１９吸気管[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a fuel supply device suitably used for supplying fuel to, for example, an automobile engine.
[0002]
[Prior art]
In general, a fuel supply device mounted on a vehicle such as an automobile supplies fuel such as gasoline stored in a fuel tank to the main body side of the engine by a fuel pump. As such a fuel supply device, for example, a device equipped with an evaporation purge device that discharges fuel gas (evaporation gas) evaporated in a fuel tank to the intake side of the engine is known (see, for example, Patent Document 1). .
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-6-10777
[0004]
This type of conventional evaporation purge apparatus is provided with an evaporation gas purge passage extending from the fuel tank to the engine intake pipe. In the middle of the purge passage, a canister containing an adsorbent such as activated carbon, a purge control valve for communicating and blocking the purge passage between the canister and the intake pipe of the engine, and opening of the purge control valve An air introduction valve for introducing air into the canister at the time of the valve is provided. In this case, the purge control valve and the air introduction valve are connected to, for example, a control unit for engine control.
[0005]
Then, the control unit opens and closes the purge control valve and the air introduction valve according to the operating state of the engine so that the evaporation gas generated in the fuel tank is temporarily stored in the canister, and this evaporation gas is stored in the intake pipe of the engine. To be released at an appropriate timing.
[0006]
Here, for example, if the purge control valve, the air introduction valve, etc. breaks down or the evaporation gas purge passage is damaged, the evaporation gas may leak into the atmosphere even if the emission of the evaporation gas is stopped by the control unit. There is.
[0007]
For this reason, in the prior art, for example, an air pump, a pressure sensor, and the like are provided in the vapor gas purge passage to diagnose the airtightness of the purge passage. In this case, the air pump is connected to an intermediate portion of the purge passage, for example, between the canister and the purge control valve.
[0008]
When performing the airtightness diagnosis, first the purge control valve and the air introduction valve are closed to close the purge passage between the fuel tank and the purge control valve, and the air pump is operated in this state. Thus, air is sent into the closed passage to increase the pressure. Then, the control unit detects a change in the pressure in the passage using a pressure sensor, and diagnoses a failure as a leak in the purge passage when the pressure greatly decreases in a short time.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the prior art described above, in order to diagnose the airtightness of the purge passage, for example, an air pump or the like is provided in the middle of the purge passage. However, the fuel supply device with an evaporative purge function includes a number of parts including a fuel tank, a fuel pump, a canister, a purge control valve, an air introduction valve, and the like.
[0010]
For this reason, if an air pump for airtightness diagnosis is added to the fuel supply device, the weight and dimensions of the entire device increase, which not only prevents the vehicle from becoming smaller and lighter, but also increases the cost of the fuel supply device due to the air pump. There's a problem.
[0011]
The present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, and an object of the present invention is to reduce the number of parts related to the pump for fuel supply and airtight diagnosis, and to make the entire apparatus compact and to reduce the cost. An object of the present invention is to provide a fuel supply device that can realize down.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problems, the invention of claim 1 is directed to a fuel tank that stores evaporable fuel supplied to an internal combustion engine, and a fuel tank that is formed so as to be able to rotate forward or backward and rotate in the forward direction. Pump means for sucking fuel and discharging the fuel to the internal combustion engine side for reverse rotation and sucking air outside the fuel tank and discharging the air into the fuel tank; and when the pump means rotates forward A fuel discharge valve that allows the fuel in the fuel tank to be discharged toward the internal combustion engine, and an air that allows the air outside the fuel tank to be sucked into the fuel tank when the pump means is rotated in reverse. A configuration consisting of a suction valve is adopted.
[0013]
With this configuration, when the pump means is rotated forward, the pump means can be operated as a fuel pump. Since the fuel in the fuel tank is sucked by the pump means, and this fuel can be discharged and supplied to the internal combustion engine, the internal combustion engine can be operated.
[0014]
Further, when the internal combustion engine is stopped, it can be operated as an air pump by reversely rotating the pump means. Then, air outside the fuel tank can be sucked by the pump means, and this air can be discharged into the fuel tank. Thereby, for example, the pressure in the fuel tank can be increased by the pump means, and an airtight diagnosis of the fuel tank can be performed.
[0015]
Therefore, since the fuel pump and the air pump can be made common by the pump means, for example, in a fuel supply device that requires airtight diagnosis, it is not necessary to provide separate pumps for performing fuel supply and airtight diagnosis, respectively. The number of parts such as can be reduced. As a result, the weight and dimensions of the entire apparatus can be reduced, cost reduction can be promoted, and the fuel supply apparatus can be mounted compactly on a vehicle or the like.
[0016]
Further, the invention of claim 2 is provided with a diagnostic means for diagnosing airtightness by reversely rotating the pump means and raising the pressure of the fuel tank when the internal combustion engine is stopped.
[0017]
Thereby, the diagnostic means can raise the pressure in the fuel tank by the pump means, and can diagnose the airtightness of the fuel tank by detecting a change in the pressure or the like. Therefore, failure diagnosis of the fuel tank can be reliably performed, and reliability can be improved.
[0018]
According to a third aspect of the present invention, when the internal combustion engine is operated by rotating the pump means in the forward direction, the fuel gas that is in a communication state and evaporates in the fuel tank is discharged to the intake side of the internal combustion engine through the canister. Diagnosis of providing an evaporation purge device and diagnosing airtightness by reversely rotating the pump means when the internal combustion engine is stopped and shutting off the evaporation purge device from the outside to increase the pressure in the fuel tank and the evaporation purge device. Means are provided.
[0019]
Thereby, the diagnostic means can raise the internal pressure of the fuel tank and the evaporation purge device by the pump means, and can diagnose the airtightness by a change in these pressures. Therefore, failure diagnosis of the fuel supply device with an evaporative purge function can be reliably performed, and reliability can be improved.
[0020]
According to the invention of claim 4, the pump means is arranged in the fuel tank. Thereby, the space for arranging the pump means can be easily secured using the space in the fuel tank, and the number of parts and the space for arranging the parts arranged outside the fuel tank can be reduced. In addition, since the pump means serves both as a fuel pump and an air pump, a sufficient tank volume can be secured as compared with the case where these pumps are individually arranged in the fuel tank.
[0021]
Therefore, it is possible to efficiently perform the layout design of the fuel tank, the pump means and the piping related to these. Moreover, since the arrangement space for other components can be increased outside the fuel tank, a limited space such as a vehicle can be used effectively.
[0022]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, a fuel supply device according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
[0023]
Here, FIG. 1 to FIG. 4 show a first embodiment. In this embodiment, a case where the present invention is applied to a vehicle such as an automobile will be described as an example.
[0024]
Reference numeral 1 denotes a fuel tank mounted on a vehicle such as an automobile. The fuel tank 1 is formed as an airtight container made of, for example, a resin material or a metal material, and has an evaporating property made of, for example, gasoline. The fuel is stored.
[0025]
Reference numeral 2 denotes a fuel / air switching type pump (hereinafter referred to as a switching type pump 2) provided as a pump means provided in the fuel tank 1. The switching type pump 2 comprises a general-purpose electric pump or the like, which will be described later. In this way, it has two flow ports 2A and 2B which become suction ports or discharge ports. The switching pump 2 is mounted in the fuel tank 1 using a bracket 3 or the like and connected to a control unit 17 described later.
[0026]
Here, the switching pump 2 has a common fuel pump for supplying fuel to the engine body 18 (to be described later) and an air pump used for airtightness diagnosis such as an evaporation purge device 9 and the like, and suction and discharge operations of fuel and air. Is possible. The switching pump 2 is rotationally driven in the forward direction or the reverse direction according to, for example, the polarity of the drive signal input from the control unit 17.
[0027]
In this case, as shown in FIG. 2, the switching pump 2 operates as a fuel pump when rotated in the forward direction (forward rotation). For example, the lower flow port 2A serves as a fuel suction port and the upper flow port. Port 2B is the discharge port. For this reason, a suction filter 4 for purifying fuel sucked into the pump 2 is connected to the distribution port 2A. When the switching pump 2 is rotating forward, the fuel in the fuel tank 1 is sucked into the distribution port 2A, and this fuel is discharged from the distribution port 2B to the fuel discharge pipe 5 as shown by the arrow A in FIG. To do.
[0028]
Further, when performing an airtight diagnosis process described later, the switching pump 2 is operated as an air pump by reversely rotating, for example, the flow port 2B serves as an air suction port and the flow port 2A serves as a discharge port. Thereby, the switching pump 2 sucks the air outside the fuel tank 1 from the air suction pipe 7 to be described later into the flow port 2B, and discharges this air from the flow port 2A into the fuel tank 1 as shown by an arrow B. .
[0029]
Reference numeral 5 denotes a fuel discharge pipe connected to the flow port 2B of the switching pump 2, and the fuel discharge pipe 5 protrudes to the outside of the fuel tank 1 through, for example, a bracket 3 and the like, and the protruding end side is a fuel to be described later. Connected to the supply pipe 22. When the switching pump 2 operates as a fuel pump, the discharged fuel is supplied to each injection valve 24 of the engine body 18 through the fuel discharge pipe 5 and the like.
[0030]
Reference numeral 6 denotes a fuel discharge valve that is provided in the fuel discharge pipe 5 and includes, for example, a check valve. The fuel discharge valve 6 is connected from the pump 2 through the fuel discharge pipe 5 when the switching pump 2 rotates forward. The fuel is allowed to be discharged to the engine body 18 side. Further, when the switching pump 2 is an air pump and sucks air from the air suction pipe 7, the fuel discharge valve 6 causes the fuel on the engine body 18 side to be sucked into the fuel discharge pipe 5 and to flow backward by this suction operation. Is preventing.
[0031]
Reference numeral 7 denotes an air suction pipe connected in parallel to the fuel discharge pipe 5 to the flow port 2B of the switching pump 2, and the air suction pipe 7 projects outside the fuel tank 1 through, for example, the bracket 3 and the like. The end side opens to the external space.
[0032]
When the switching pump 2 operates as an air pump, air outside the fuel tank 1 is sent into the tank 1 through the air suction pipe 7. At this time, since a purge control valve 13 and an air introduction valve 15 which will be described later are closed, an airtight diagnosis of the fuel tank 1, the evaporation purge device 9 and the like can be performed.
[0033]
8 is an air suction valve, such as a check valve, provided in the air suction pipe 7. The air suction valve 8 allows air outside the fuel tank 1 to flow when the switching pump 2 rotates in reverse. It is allowed to be sucked into the tank 1 through the air suction pipe 7. The air suction valve 8 prevents the discharged fuel from flowing out through the air suction pipe 7 when the switching pump 2 serves as a fuel pump and discharges fuel from the fuel discharge pipe 5. Yes.
[0034]
Reference numeral 9 denotes an evaporation purge device mounted on the vehicle together with the fuel tank 1. The evaporation purge device 9 includes pipes 10, 12, and 14, a canister 11, a purge control valve 13, an air introduction valve 15 and the like which will be described later. .
[0035]
The evaporation purge device 9 communicates between the fuel tank 1 and the intake pipe 19 of the engine main body 18 when the engine is operated under a predetermined condition as will be described later. In this communication state, the fuel tank 1 1 is discharged into the intake pipe 19 via the canister 11.
[0036]
Reference numeral 10 denotes a tank side pipe connected to the fuel tank 1. One end side of the tank side pipe 10 opens into a space in the tank 1, and the other end side is connected to the canister 11.
[0037]
Reference numeral 11 denotes a canister in which an adsorbent (not shown) such as activated carbon is accommodated, and the canister 11 is formed of an airtight container. The canister 11 adsorbs the evaporative gas flowing from the fuel tank 1 through the tank-side pipe 10 with an adsorbent, and temporarily stores the evaporative gas.
[0038]
Reference numeral 12 denotes an engine side pipe for allowing the evaporative gas to flow into the intake pipe 19 of the engine body 18. The engine side pipe 12 has one end connected to the canister 11 and the other end connected to the intake pipe 19.
[0039]
Reference numeral 13 denotes a purge control valve comprising an electromagnetic valve or the like provided in the middle of the engine side pipe 12. The purge control valve 13 has an inflow port connected to the canister 11 and an outflow port connected to the engine intake pipe 19. Has been. The purge control valve 13 is opened and closed by the control unit 17 to communicate and block the engine side piping 12.
[0040]
When the purge control valve 13 is opened, a negative pressure (intake negative pressure) generated in the intake pipe 19 during operation of the engine is applied to the canister 11 side via the engine side pipe 12, the purge control valve 13 and the like. The evaporated gas in the fuel tank 1 is sucked and discharged into the intake pipe 19 through the canister 11 and the like.
[0041]
Reference numeral 14 denotes an air introduction pipe for introducing the atmosphere (atmospheric pressure) into the canister 11. The air introduction pipe 14 has one end opened to the atmosphere and the other end connected to the canister 11.
[0042]
Reference numeral 15 denotes an air introduction valve including an electromagnetic valve or the like provided in the air introduction pipe 14. The air introduction valve 15 is opened and closed by a control unit 17, for example, and communicates and blocks the air introduction pipe 14. When the purge control valve 13 is opened and the engine intake negative pressure is applied to the canister 11, the atmosphere introduction valve 15 is opened, so that the atmosphere is introduced into the canister 11 through the atmosphere introduction pipe 14. be introduced.
[0043]
When the purge control valve 13 and the air introduction valve 15 are closed, the spaces in the fuel tank 1, the tank side pipe 10, the canister 11 and the engine side pipe 12 are blocked from the engine intake pipe 19 and the outside. It becomes a closed space. For this reason, in the airtightness diagnosis process described later, the pressure in the sealed space is raised by the switching pump 2 to diagnose the airtightness of the sealed space.
[0044]
Reference numeral 16 denotes a pressure sensor for detecting the pressure of the fuel tank 1 or the like for performing an airtight diagnosis process. The pressure sensor 16 is a space that is closed in a state of being airtightly held by the purge control valve 13 and the air introduction valve 15. That is, the pressure in the fuel tank 1, the tank side pipe 10, the canister 11, and the engine side pipe 12 is detected. In the present embodiment, for example, the pressure is provided in the tank side pipe 10. The pressure sensor 16 outputs a detection signal to the control unit 17.
[0045]
Reference numeral 17 denotes a control unit as diagnostic means mounted on the vehicle. The control unit 17 is composed of, for example, a microcomputer and performs engine control, evaporation purge control, airtightness diagnosis processing and the like as will be described later. Further, the pressure sensor 16 and the like are connected to the input side of the control unit 17, and the switching pump 2, the purge control valve 13, the air introduction valve 15, the injection valve 24 and the like are connected to the output side thereof.
[0046]
When engine control is performed, for example, a drive signal having a predetermined polarity is output from the control unit 17 to the switching pump 2, so that the switching pump 2 is driven together with the injection valve 24 as a fuel pump. The Thereby, the fuel in the fuel tank 1 is supplied to the engine body 18 by the switching pump 2 and injected from the injection valve 24 to each cylinder (not shown) of the engine.
[0047]
The control unit 17 also performs evaporation purge control together with engine control. In this evaporation purge control, the purge control is performed when the engine is operated under a predetermined condition (for example, when a throttle valve 21 described later has an intermediate opening excluding a fully open state and a fully closed state). The valve 13 and the air introduction valve 15 are opened. In other cases, the purge control valve 13 and the air introduction valve 15 are closed. As a result, the evaporation gas generated in the fuel tank 1 is stored in the canister 11 and released to the intake pipe 19 of the engine at an appropriate timing.
[0048]
In addition, the control unit 17 uses the fuel tank 1, the tank side pipe 10, the canister 11, the engine side pipe 12, the purge control valve 13 and the air introduction valve 15 as diagnosis targets when the engine is stopped, for example. Perform an airtight diagnosis. In this airtight diagnosis process, the purge control valve 13 and the air introduction valve 15 are closed and, for example, a drive signal having a polarity opposite to that in the case of engine control is output to the switchable pump 2, thereby enabling the switchable pump. 2 is driven as an air pump. As a result, the pressure in the fuel tank 1 is raised by the switching pump 2, so that the control unit 17 detects whether or not the airtightness is maintained by detecting this pressure by the pressure sensor 16. It is used to diagnose failure of parts.
[0049]
On the other hand, in FIG. 1, 18 is an engine body as an internal combustion engine mounted on a vehicle, 19 is an intake pipe for sucking outside air into each cylinder of the engine body 18 as intake air, and one end side of the intake pipe 19 is an engine. It is connected to each cylinder of the main body 18. An air cleaner 20 for cleaning the intake air is provided on the other end side of the intake pipe 19, and a throttle valve 21 for controlling the intake air amount of the engine body 18 is provided in the middle of the intake pipe 19. Yes. Reference numeral 22 denotes a fuel supply pipe for supplying the fuel in the fuel tank 1 to the engine body 18 side. The fuel supply pipe 22 has one end connected to the fuel discharge pipe 5 and the other end connected to the engine body 18. It is connected to another fuel supply pipe 23 provided. The fuel supply pipe 23 is provided with a plurality of injection valves 24 that inject fuel into each cylinder of the engine.
[0050]
The fuel supply apparatus according to the present embodiment has the above-described configuration. Next, the operation of the fuel supply apparatus will be described with reference to FIG.
[0051]
First, in step 1, it is determined whether or not the engine is in operation. If “YES” is determined, a switching signal is output to the switching pump 2 in step 2, so that the switching pump is output. 4 is rotated forward as shown in FIG. 4 to operate as a fuel pump. As a result, the fuel in the fuel tank 1 is supplied to the engine body 18 side by the switching pump 2, and therefore, in step 3, various engine controls including fuel injection control by the injection valve 24 can be performed.
[0052]
In step 4, the purge control is performed to open and close the purge control valve 13 and the air introduction valve 15 in accordance with the operating state of the engine. Thereby, for example, when the driver of the vehicle holds the throttle valve 21 at the intermediate opening degree, the evaporation gas generated in the fuel tank 1 is released into the intake pipe 19 through the evaporation purge device 9. In this case, the evaporative gas is sucked into each cylinder without leaking to the outside by being subjected to the negative suction pressure in the intake pipe 19 at a position closer to the engine body 18 than the throttle valve 21 and burned together with the intake air. .
[0053]
On the other hand, when “NO” is determined in step 1, the engine operation is stopped. Therefore, in step 5, both the purge control valve 13 and the air introduction valve 15 are closed to perform the airtight diagnosis process, and the fuel tank 1. Shut off the evaporation purge device 9 and the like from the outside.
[0054]
Next, in step 6, by outputting a reverse rotation drive signal to the switching pump 2, for example, the switching pump 2 is operated as an air pump for a predetermined time, and the air outside the fuel tank 1 is switched to the switching pump. 2 is fed into the fuel tank 1. As a result, the pressure in the fuel tank 1 maintained in an airtight state rises to a pressure higher than a predetermined determination value P as shown in FIG.
[0055]
Next, in step 7, the pressure in the fuel tank 1 detected by the pressure sensor 16 is read. In step 8, for example, the detected pressure value is determined within a predetermined time t based on the start time of the switching pump 2. It is determined whether or not it falls below the value P.
[0056]
When it is determined as “YES” in step 8, for example, as indicated by a virtual line in FIG. 4, the pressure in the fuel tank 1 has decreased in a short time. It is diagnosed that the airtightness of the engine-side pipe 12, the purge control valve 13, the air introduction valve 15, etc. has deteriorated due to failure or damage.
[0057]
Therefore, in this case, after a predetermined failure countermeasure process is performed in step 9, the airtight diagnosis process is terminated in step 10. As a result, failure diagnosis of the fuel supply device with the evaporation purge function and countermeasures against the failure can be reliably performed, and the reliability of the device can be improved.
[0058]
Further, when “NO” is determined in step 8, the airtightness of the fuel tank 1 and the like is maintained as indicated by the solid line in FIG. 4, so that each part is diagnosed as normal and step 9 is not performed. In step 10, the process ends.
[0059]
Thus, according to the present embodiment, the fuel / air switching pump 2 is driven as a fuel pump or an air pump according to the rotation direction, and the fuel discharge valve 6 and the air suction valve 8 are provided accordingly. Therefore, when the engine is operated, the switching pump 2 can be operated as a fuel pump. At this time, the air suction valve 8 causes the fuel discharged from the switching pump 2 to flow out through the air suction pipe 7. Can be surely prevented. Thereby, the fuel in the fuel tank 1 can be stably supplied toward the engine body 18, and the engine can be operated satisfactorily.
[0060]
When the engine is stopped, the airtight diagnosis process can be performed by operating the switching pump 2 as an air pump. At this time, the fuel discharge valve 6 causes the engine main body 18 to be inhaled by the switching pump 2 sucking air. It is possible to reliably prevent the fuel on the side from flowing back through the fuel discharge pipe 5.
[0061]
In the airtightness diagnosis process, the internal pressure of the fuel tank 1, the evaporation purge device 9 and the like can be raised by the switching pump 2, and the change in pressure is detected in this state, whereby the fuel tank 1, the evaporation purge device 9 and the like are detected. It is possible to reliably diagnose airtightness.
[0062]
Therefore, for example, a general-purpose pump, a check valve or the like can be used to easily configure the fuel / air switching type pump 2, and the fuel pump and the air pump can be used in common. The operational state of the pump can be switched stably only by inputting a drive signal for use or reverse rotation.
[0063]
As a result, the fuel supply device does not need to be provided with a separate pump for performing fuel supply and airtight diagnosis, and the number of components such as a pump can be reduced. And the weight and dimension of the whole apparatus can be reduced, the cost reduction can be promoted, and a fuel supply apparatus with an evaporation purge function can be compactly mounted on a vehicle or the like.
[0064]
Further, since the fuel / air switching type pump 2 is arranged in the fuel tank 1, the arrangement space for the switching type pump 2 can be easily secured using the space in the tank 1, and is arranged outside the fuel tank 1. The number of parts and the arrangement space can be reduced. Moreover, since the switchable pump 2 serves both as a fuel pump and an air pump, the tank volume can be sufficiently secured as compared with the case where these pumps are individually arranged in the fuel tank 1.
[0065]
Therefore, when designing the vehicle, the layout design of the switchable pump 2 and the like can be efficiently performed using the fuel tank 1. Further, by accommodating the pump 2 and the like in the fuel tank 1, it is possible to increase the arrangement space for other parts outside the tank 1, and to effectively utilize the limited space of the vehicle.
[0066]
Next, FIG. 5 shows a second embodiment according to the present invention. The feature of this embodiment is that the pump means is arranged outside the fuel tank. In the present embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
[0067]
Reference numeral 31 denotes a fuel / air switching type pump (hereinafter referred to as a switching type pump 31) as a pump means. The switching type pump 31 includes two flow ports 31A and 31B in substantially the same manner as in the first embodiment. And is rotated forward or backward by the control unit 17.
[0068]
However, the switchable pump 31 is disposed outside the fuel tank 1. For example, a tank connection pipe 32 that extends into the fuel tank 1 and has the suction filter 4 attached to the tip side is connected to the lower flow port 31A. Has been.
[0069]
Further, in the upper circulation port 31B, as in the first embodiment, a fuel discharge pipe 33 connected to the engine body 18 side, and an air suction pipe 34 opened to a space outside the fuel tank 1 are provided. Are connected in parallel, the fuel discharge pipe 33 is provided with the fuel discharge valve 6, and the air suction pipe 34 is provided with the air suction valve 8.
[0070]
Thus, in the present embodiment configured as described above, it is possible to obtain substantially the same operational effects as those of the first embodiment. In particular, in the present embodiment, for example, considering the structure of the fuel tank 1 and the routing of the pipes 32 to 34, the switchable pump 31 can be disposed outside the fuel tank 1, thereby increasing the degree of freedom in design. it can.
[0071]
In each of the above embodiments, a check valve is used as the fuel discharge valve 6 and the air suction valve 8. However, the present invention is not limited to this. For example, the present invention may be configured as a modification shown in FIG. In this case, the fuel discharge valve 6 ′ is formed by, for example, a normally open electromagnetic on-off valve or the like, and the air suction valve 8 ′ is formed by a normally-closed electromagnetic on-off valve or the like. When the switching pump 2 is driven as a fuel pump, the fuel discharge valve 6 'and the air suction valve 8' are held at the fuel discharge position (A) because no switching signal is input from the control unit 17. The fuel discharge valve 6 'is opened and the air suction valve 8' is closed. When the switching pump 2 is driven as an air pump, the switching signal is input from the control unit 17, whereby the fuel discharge valve 6 'and the air suction valve 8' are switched to the air suction position (b). The fuel discharge valve 6 'is closed and the air suction valve 8' is opened.
[0072]
In the embodiment, the pipes 5, 7, 32, 33, 34, etc. are used. However, the present invention is not limited to this, and instead of these pipes, for example, internal spaces, gaps, grooves, holes and the like of parts constituting the fuel supply device may be used as a fuel or air passage.
[0073]
In the embodiment, the pressure sensor 16 is provided in the tank side pipe 10. However, the present invention is not limited to this, and the pressure sensor may be provided in any part capable of detecting the pressure in the fuel tank 1, the tank side pipe 10, the canister 11, and the engine side pipe 12.
[0074]
In the embodiment, the case where the fuel supply device is applied to a vehicle such as an automobile has been described as an example. However, the present invention is not limited to this and can be applied to various fuel supply devices and the like.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall configuration diagram showing a fuel supply apparatus according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a circuit diagram showing a connection relationship among a switching pump, a fuel discharge valve, an air suction valve, and the like in FIG.
FIG. 3 is a flowchart showing a control process by a control unit.
FIG. 4 is a characteristic diagram showing operating states of an engine, a purge control valve, an air introduction valve, and a pump, and a pressure in a fuel tank.
FIG. 5 is an overall configuration diagram showing a fuel supply device according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a circuit diagram showing a fuel supply apparatus according to a modification of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 Fuel tank
2,31 Fuel / air switching type pump (pump means)
2A, 2B, distribution port
6,6 'Fuel discharge valve
8,8 'Air intake valve
9 Evaporative purge device
11 Canister
17 Control unit (diagnostic means)
18 Engine body (internal combustion engine)
19 Intake pipe

Claims

A fuel tank for storing evaporative fuel to be supplied to the internal combustion engine;
The fuel tank is formed so as to be able to rotate forward or reverse and sucks fuel in the fuel tank when it rotates forward and discharges fuel to the internal combustion engine side and sucks air outside the fuel tank when it rotates backward. Pump means for discharging air into the interior;
A fuel discharge valve that allows the fuel in the fuel tank to be discharged toward the internal combustion engine when the pump means rotates forward;
A fuel supply device comprising an air suction valve that allows air outside the fuel tank to be sucked into the fuel tank when the pump means is rotated in the reverse direction.

2. The fuel supply apparatus according to claim 1, further comprising diagnostic means for diagnosing airtightness by reversely rotating the pump means to raise the pressure of the fuel tank when the internal combustion engine is stopped.

An evaporation purge device is provided that releases the fuel gas that is communicated when the internal combustion engine is operated by rotating the pump means forward to the intake side of the internal combustion engine through the canister,
When the internal combustion engine is stopped, there is provided diagnostic means for diagnosing airtightness by reversely rotating the pump means and shutting off the evaporation purge device from outside to increase the pressure in the fuel tank and the evaporation purge device. The fuel supply device according to claim 1.

4. The fuel supply apparatus according to claim 1, wherein the pump means is disposed in the fuel tank.