JP7005404B2 - Fuel pump inspection equipment and inspection method - Google Patents
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Description
本発明は、燃料ポンプの検査装置および検査方法に係り、特に動力源がブラシレスモータである燃料ポンプの検査装置および検査方法に関する。 The present invention relates to an inspection device and an inspection method for a fuel pump, and more particularly to an inspection device and an inspection method for a fuel pump whose power source is a brushless motor.
自動車、バイク、船舶等のエンジンに燃料を供給するために使用される燃料ポンプの駆動源として、従来からブラシモータが採用されてきた。しかしながら、近年、小型化および省電力化の要求を受けて、ブラシレスモータへの置き換えが始まりつつある。 Brush motors have been conventionally used as a drive source for fuel pumps used to supply fuel to engines of automobiles, motorcycles, ships, and the like. However, in recent years, in response to demands for miniaturization and power saving, replacement with brushless motors has begun.
燃料ポンプの製造現場では、出荷前に燃料ポンプの特性を検査している。従来の検査装置の駆動回路は、ブラシモータ用の駆動回路であった。燃料ポンプの駆動源がブラシレスモータへと置き換えられるのに伴い、ブラシレスモータ用の駆動回路を有する検査装置が必要となる。 At the fuel pump manufacturing site, the characteristics of the fuel pump are inspected before shipment. The drive circuit of the conventional inspection device has been a drive circuit for a brush motor. As the drive source of a fuel pump is replaced by a brushless motor, an inspection device having a drive circuit for the brushless motor is required.
特許文献１には、ロータの停止期間を検出することによって、駆動源がブラシレスモータである燃料ポンプの低回転および低負荷における検査精度を向上させる発明が記載されている。
特許文献２には、電力供給の遮断に対するロータの停止遅れを検出することによって、駆動源がブラシレスモータである燃料ポンプの低回転および低負荷における検査精度を向上させる発明が記載されている。
しかしながら、上記のような燃料ポンプの検査方法は、燃料ポンプの電気的な検査に特化している。従って、駆動源がブラシレスモータである燃料ポンプの設定圧力における諸特性、すなわち圧力特性を検査することができないという問題点があった。 However, the fuel pump inspection method as described above is specialized in the electrical inspection of the fuel pump. Therefore, there is a problem that various characteristics at a set pressure of a fuel pump whose drive source is a brushless motor, that is, pressure characteristics cannot be inspected.
本発明はこのような問題を解決するためになされたものであり、駆動源がブラシレスモータである燃料ポンプの圧力特性を検査することができる、燃料ポンプの検査装置および検査方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve such a problem, and provides an inspection device and an inspection method for a fuel pump capable of inspecting the pressure characteristics of a fuel pump whose drive source is a brushless motor. The purpose.
本発明に係る燃料ポンプの検査装置は、検査で使用される燃料が入れられるタンクと、燃料ポンプの吐出口に接続されて燃料が流れる配管と、配管の途中に設けられるサーボバルブと、配管におけるサーボバルブの上流に設けられる圧力計と、配管におけるサーボバルブの上流に設けられる流量計と、燃料ポンプの電源端子に電気的に接続される電源と、電源端子と電源との間に接続されて燃料ポンプの駆動源であるブラシレスモータの駆動電圧を生成可能な駆動回路と、サーボバルブおよび駆動回路を制御するコントローラとを備え、コントローラは、サーボバルブを制御して配管内の圧力損失を調整すると共に駆動回路を制御して燃料ポンプを駆動させ、圧力計によって測定される燃料ポンプの吐出圧および流量計によって測定される配管内を流れる燃料の流量を収集する。 The fuel pump inspection device according to the present invention includes a tank in which fuel used for inspection is stored, a pipe connected to a fuel pump discharge port to flow fuel, a servo valve provided in the middle of the pipe, and a pipe. A pressure gauge installed upstream of the servo valve, a flow meter installed upstream of the servo valve in the piping, a power supply electrically connected to the power supply terminal of the fuel pump, and connected between the power supply terminal and the power supply. It has a drive circuit that can generate the drive voltage of the brushless motor that is the drive source of the fuel pump, and a controller that controls the servo valve and the drive circuit. The controller controls the servo valve to adjust the pressure loss in the pipe. At the same time, the drive circuit is controlled to drive the fuel pump, and the discharge pressure of the fuel pump measured by the pressure gauge and the flow rate of the fuel flowing in the pipe measured by the flow meter are collected.
また、本発明に係る燃料ポンプの検査方法は、上記の燃料ポンプの検査装置を用いて、燃料ポンプの圧力特性を検査する。 Further, in the fuel pump inspection method according to the present invention, the pressure characteristics of the fuel pump are inspected by using the above-mentioned fuel pump inspection device.
本発明に係る燃料ポンプの検査装置および検査方法では、駆動源がブラシレスモータである燃料ポンプの圧力特性を検査することができる。 In the fuel pump inspection device and inspection method according to the present invention, the pressure characteristics of the fuel pump whose drive source is a brushless motor can be inspected.
以下、添付図面を参照して、本願が開示する燃料ポンプの検査装置の実施の形態を詳細に説明する。ただし、以下に示す実施の形態は一例であり、これらの実施の形態によって本発明が限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of the fuel pump inspection device disclosed in the present application will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the embodiments shown below are examples, and the present invention is not limited to these embodiments.
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係る燃料ポンプの検査装置１の概略図である。また図２は、検査対象である燃料ポンプ１０１の断面図である。
FIG. 1 is a schematic view of a fuel
（燃料ポンプの構造）
まず、検査対象である燃料ポンプ１０１の構造について説明する。図２に示されるように、燃料ポンプ１０１は、ケース１０２と、ポンプ室１０４と、ブラシレスモータ１０５と、シャフト１０６と、電源端子１０７とを備えている。
(Structure of fuel pump)
First, the structure of the
ケース１０２には、２つの開口部が設けられている。ポンプ室１０４側の開口部は燃料の吸入口１０３であり、電源端子１０７側の開口部は燃料の吐出口１０８である。また、吐出口１０８には逆止弁１０９が設けられている。
The
電源端子１０７は、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の３相から構成されている。また、ポンプ室１０４内の羽根車１１０とブラシレスモータ１０５のロータ１１１とは、シャフト１０６で接続されている。 The power supply terminal 107 is composed of three phases, a U phase, a V phase, and a W phase. Further, the impeller 110 in the pump chamber 104 and the rotor 111 of the brushless motor 105 are connected by a shaft 106.
電源端子１０７に駆動電圧が印加されてブラシレスモータ１０５が駆動されると、羽根車が回転することによって吸入口１０３から燃料が吸い上げられ、吸い上げられた燃料は吐出口１０８から送り出される。この際、逆止弁１０９が存在するため、ブラシレスモータ１０５が停止しても燃料が逆流することはない。
When a drive voltage is applied to the power supply terminal 107 to drive the brushless motor 105, fuel is sucked up from the suction port 103 by rotating the impeller, and the sucked fuel is sent out from the
なお、燃料ポンプ１０１は、上述した構成部品以外にも使用状況に合わせて、例えばリリーフバルブ、フィルタ等の部品を備えることもできる。
In addition to the above-mentioned components, the
（検査装置の構成）
次に、燃料ポンプの検査装置１の構成について説明する。図１に示されるように、検査装置１は、検査で使用する燃料３が入れられるタンク２を備えている。また、燃料３の温度が変化すると粘度が変化して検査結果に対する誤差要因となるため、タンク２内には燃料３の温度を一定に保つ温調器４が備えられている。なお、温調器４によって測定された燃料３の実際の温度は、後述するプログラマブルコントローラ６２によって収集される。
(Configuration of inspection equipment)
Next, the configuration of the fuel
タンク２内には、燃料ポンプ１０１を保持するための燃料ポンプ用治具５が備えられている。燃料ポンプ用治具５は、上下にスライド可能である。図１に示されるように、燃料ポンプ用治具５が下降位置にある際には、燃料ポンプ１０１は固定された状態となる。
A
一方、図３に示されるように、燃料ポンプ用治具５が上昇位置にある際には、燃料ポンプ１０１は固定されず取り付けおよび取り外しが可能な状態となる。なお、燃料ポンプ用治具５が上昇位置にある際には、当該燃料ポンプ用治具５が燃料３よりも上の位置まで上昇しているため、燃料３の外で燃料ポンプ１０１の取り付けおよび取り外しを行うことができる。
On the other hand, as shown in FIG. 3, when the
図１に戻って、検査装置１は、燃料ポンプ用治具５に対して相対的に上下にスライド可能なコネクタ用治具６を備えている。コネクタ用治具６には、配管コネクタ２２および電極４２が取り付けられており、コネクタ用治具６が上下にスライドすることによって、燃料ポンプ１０１の吐出口１０８および電源端子１０７に対して、配管コネクタ２２および電極４２を着脱することができる。
Returning to FIG. 1, the
具体的には、図１は燃料ポンプ１０１の吐出口１０８および電源端子１０７に配管コネクタ２２および電極４２がそれぞれ取り付けられた状態を示しており、図３は燃料ポンプ１０１の吐出口１０８および電源端子１０７から配管コネクタ２２および電極４２が取り外された状態を示している。
Specifically, FIG. 1 shows a state in which the
なお、電極４２として、例えばコンタクトプローブ等の軸方向に伸縮する部品を用いれば、コネクタ用治具６が上下にスライドする際の誤差を吸収することができる。また、コネクタ用治具６を、例えばエアシリンダ等によって駆動すれば、燃料ポンプ１０１の大きさに個体差があったとしても、配管コネクタ２２および電極４２を一定の荷重で燃料ポンプ１０１に押し付けることができる。
If a component that expands and contracts in the axial direction, such as a contact probe, is used as the electrode 42, it is possible to absorb an error when the connector jig 6 slides up and down. Further, if the
（検査装置の配管系）
次に、燃料ポンプの検査装置１の配管系について説明する。燃料ポンプ１０１の吐出口１０８から送り出された燃料３は、配管コネクタ２２を経由して配管２１内を流れる。配管２１の途中には、上流から順に、切り替え弁２３、リリーフバルブ２４、圧力計２５、電磁弁２６、流量計２７、サーボバルブ２８が設けられている。
(Piping system of inspection equipment)
Next, the piping system of the fuel
切り替え弁２３は、燃料ポンプ１０１から送り出された燃料３の流れる経路を、リリーフバルブ２４、圧力計２５等が設けられた配管２１ａ内を流れる経路か、あるいは何も設けられていない配管２１ｂ内を流れる経路かに切り替える。
The switching valve 23 allows the flow path of the
燃料ポンプ１０１から送り出された燃料３が配管２１ａ内を流れる際には、燃料ポンプ１０１の検査が行われる。一方、燃料ポンプ１０１から送り出された燃料３が配管２１ｂ内を流れる際には、燃料ポンプ１０１の内部のフラッシングが行われる。
When the
なお、配管２１ａおよび配管２１ｂの出口はタンク２に入れられており、燃料ポンプ１０１から送り出された燃料３はタンク２内に戻るため、検査中に燃料３を追加する必要がない。
Since the outlets of the pipe 21a and the pipe 21b are put in the
リリーフバルブ２４は、配管２１ａ内が想定以上の圧力に達した場合に、配管２１ａ内の燃料３を配管２１ａの外部に逃がす。なお、この際にも、配管２１ａの外部に逃された燃料３はタンク２内に戻るため、検査中に燃料３を追加する必要がない。
When the pressure inside the pipe 21a reaches a pressure higher than expected, the relief valve 24 releases the
圧力計２５は、配管２１ａ内の圧力、すなわち燃料ポンプ１０１の吐出圧を測定する。測定された圧力データは、信号変換器２９を介して、プログラマブルコントローラ６２によって収集される。
The
電磁弁２６は通常は開状態であり、電磁弁２６を作動させて閉状態にすると、燃料ポンプ１０１と電磁弁２６との間で配管２１ａが閉め切られる。配管２１ａを閉め切ることによって、燃料ポンプ１０１単体での昇圧能力を検査することができる。
The
流量計２７は、配管２１ａ内を流れる燃料３の流量を測定する。測定された流量データは、信号変換器３０を介して、プログラマブルコントローラ６２によって収集される。
The
サーボバルブ２８は、配管２１ａ内の抵抗、すなわち圧力損失を調整することによって、エンジンの状態を再現する。例えば、サーボバルブ２８を高圧に設定することによって、エンジンが稼働している状態を再現することができる。また、サーボバルブ２８を低圧に設定することによって、エンジンのアイドル状態を再現することができる。この際、プログラマブルコントローラ６２は、圧力計２５によって測定される圧力が設定圧力になるように、サーボバルブ２８を調整する。
The servo valve 28 reproduces the state of the engine by adjusting the resistance in the pipe 21a, that is, the pressure loss. For example, by setting the servo valve 28 to a high pressure, it is possible to reproduce the state in which the engine is operating. Further, by setting the servo valve 28 to a low pressure, the idle state of the engine can be reproduced. At this time, the programmable controller 62 adjusts the servo valve 28 so that the pressure measured by the
（検査装置の電気系）
次に、燃料ポンプの検査装置１の電気系について説明する。燃料ポンプ１０１の電源端子１０７は、電極４２および配線４１を介して、検査装置１の制御装置６１に電気的に接続されている。制御装置６１の内部には、プログラマブルコントローラ６２が備えられている。また、制御装置６１の内部には、燃料ポンプ１０１の駆動源であるブラシレスモータの駆動電圧を生成可能な駆動回路６７が備えられている。駆動回路６７は、プログラマブルコントローラ６２によって制御されるファンクションジェネレータ６９からの信号に基いて、燃料ポンプ１０１の駆動電圧を生成する。
(Electrical system of inspection equipment)
Next, the electric system of the fuel
駆動回路６７によって生成された駆動電圧は、配線４１および電極４２を介して、燃料ポンプ１０１の電源端子１０７に印加される。駆動回路６７の電源は、直流安定化電源７１である。直流安定化電源７１の出力電圧は、プログラマブルコントローラ６２によって調整される。
The drive voltage generated by the drive circuit 67 is applied to the power supply terminal 107 of the
また、燃料ポンプ１０１の検査中における直流安定化電源７１の電圧波形あるいは電圧値が、波形判定器７２によって測定される。波形判定器７２によって測定された電圧波形あるいは電圧値は、プログラマブルコントローラ６２によって収集される。
Further, the voltage waveform or voltage value of the DC stabilized power supply 71 during the inspection of the
また、駆動回路６７を含めた燃料ポンプ１０１の消費電流が、電流センサ７０によって測定される。電流センサ７０によって測定された消費電流は、プログラマブルコントローラ６２によって収集される。
Further, the current consumption of the
また、燃料ポンプ１０１の実際の回転数、駆動回路６７のアラーム等、駆動回路６７が出力する状態信号が、ユニバーサルカウンタ６８によって測定される。ユニバーサルカウンタ６８によって測定された状態信号は、プログラマブルコントローラ６２によって収集される。
Further, the state signals output by the drive circuit 67, such as the actual rotation speed of the
また、検査中の燃料ポンプ１０１の振動が、燃料ポンプ用治具５に取り付けられた加速度センサ６３によって測定される。加速度センサ６３によって測定された加速度は、加速度センサ用アンプ６４を介して、プログラマブルコントローラ６２によって収集される。
Further, the vibration of the
また、検査中の燃料ポンプ１０１の騒音が、騒音計７３によって測定される。騒音計７３によって測定された騒音は、騒音計用アンプ７４を介して、プログラマブルコントローラ６２によって収集される。
Further, the noise of the
絶縁抵抗用リレー４３は、燃料ポンプ１０１の絶縁抵抗を測定する際に、燃料ポンプ１０１を、後述する抵抗計６６、駆動回路６７等から電気的に切り離し、燃料ポンプ１０１と絶縁抵抗測定器６５とを電気的に接続する。絶縁抵抗測定器６５によって測定された絶縁抵抗は、プログラマブルコントローラ６２によって収集される。
When measuring the insulation resistance of the
相間抵抗用リレー４４は、燃料ポンプ１０１の相間抵抗を測定する際に、燃料ポンプ１０１と駆動回路６７とを電気的に切り離し、燃料ポンプ１０１と抵抗計６６とを電気的に接続する。この際、絶縁抵抗用リレー４３によって、燃料ポンプ１０１と抵抗計６６とを電気的に接続すると共に、燃料ポンプ１０１と絶縁抵抗測定器６５とを電気的に切り離しておく。抵抗計６６によって測定された相間抵抗は、プログラマブルコントローラ６２によって収集される。
When measuring the interphase resistance of the
なお、検査装置１では、燃料３の代わりに代替燃料を使用してもよい。また、燃料３の実際の温度は、タンク２に備えられた温度計によって測定してもよい。
In the
また、図１において、切り替え弁２３は配管コネクタ２２とリリーフバルブ２４との間に設けられているが、切り替え弁２３は配管コネクタ２２とサーボバルブ２８との間であれば、いずれの位置に設けられてもよい。
Further, in FIG. 1, the switching valve 23 is provided between the piping
同様に、図１において、リリーフバルブ２４は切り替え弁２３と圧力計２５との間に設けられているが、リリーフバルブ２４は配管コネクタ２２とサーボバルブ２８との間であれば、いずれの位置に設けられてもよい。
Similarly, in FIG. 1, the relief valve 24 is provided between the switching valve 23 and the
また、駆動回路６７の電源として、直流安定化電源７１の代わりにスイッチング電源を使用してもよい。 Further, as the power supply of the drive circuit 67, a switching power supply may be used instead of the regulated DC power supply 71.
また、電流センサ７０を使用するのではなく、シャント抵抗の両端の電圧を測定してもよい。 Further, instead of using the current sensor 70, the voltage across the shunt resistor may be measured.
また、燃料ポンプ１０１の検査中における直流安定化電源７１の電圧波形を測定する必要がない場合には、波形判定器７２ではなく、電圧計を使用してもよい。
If it is not necessary to measure the voltage waveform of the regulated DC power supply 71 during the inspection of the
また、駆動回路６７が出力する状態信号がＯＮ－ＯＦＦ信号のみの場合には、ユニバーサルカウンタ６８ではなく、プログラマブルコントローラ６２が直接信号を取得してもよい。 Further, when the state signal output by the drive circuit 67 is only an ON-OFF signal, the programmable controller 62 may directly acquire the signal instead of the universal counter 68.
次に、本発明の実施の形態１に係る検査装置１を用いて行う、駆動源がブラシレスモータである燃料ポンプ１０１の圧力特性を含む諸特性の検査手順について、図４のフローチャートを参照して説明する。ただし、図４のフローチャートを参照して説明する検査手順は一例であり、燃料ポンプ１０１の使用される状況に合わせて、検査仕様の範囲を自由に設定することができる。
Next, with reference to the flowchart of FIG. 4, the inspection procedure of various characteristics including the pressure characteristic of the
（相間抵抗の検査）
まず、ユーザは、燃料ポンプ１０１を燃料ポンプ用治具５に取り付ける（ステップＳ１）。検査装置１のプログラマブルコントローラ６２は、コネクタ用治具６を降下させる（ステップＳ２）。ただし、この段階ではまだ、燃料ポンプ１０１はタンク２内の検査位置、すなわち燃料ポンプ１０１の底部が燃料３に浸かる位置には置かれていない。この状態において、プログラマブルコントローラ６２は、相間抵抗用リレー４４を作動させて、燃料ポンプ１０１の相間抵抗を測定する（ステップＳ３）。
(Inspection of interphase resistance)
First, the user attaches the
燃料ポンプ１０１の相間抵抗が予め定められた仕様を満たしていない場合（ステップＳ４＝ＮＯ）には、プログラマブルコントローラ６２は、相間抵抗用リレー４４の作動を解除する（ステップＳ１０１）。その後、コネクタ用治具６を上昇させ（ステップＳ１０２）、ユーザは、検査対象の燃料ポンプ１０１を不良品として仕分け（Ｓ１０３）、検査を終了する。
When the interphase resistance of the
一方、燃料ポンプ１０１の相間抵抗が予め定められた仕様を満たしている場合（ステップＳ４＝ＹＥＳ）には、プログラマブルコントローラ６２は、相間抵抗用リレー４４の作動を解除し（ステップＳ５）、後続の検査に進む。
On the other hand, when the interphase resistance of the
（低速駆動時のロック検査）
プログラマブルコントローラ６２は、燃料ポンプ１０１を低速で駆動させ、ユニバーサルカウンタ６８によって測定される燃料ポンプ１０１の回転数、および波形判定器７２によって測定される電圧波形に基いて、燃料ポンプ１０１が低速駆動時にロックしないか確認する（ステップＳ６）。
(Lock inspection at low speed drive)
The programmable controller 62 drives the
燃料ポンプ１０１が低速駆動時にロックする場合（ステップＳ６＝ＮＯ）には、プログラマブルコントローラ６２は、燃料ポンプ１０１の駆動を停止させる（ステップＳ１０４）。その後、コネクタ用治具６を上昇させ（ステップＳ１０５）、ユーザは、検査対象の燃料ポンプ１０１を不良品として仕分け（ステップＳ１０６）、検査を終了する。
When the
一方、燃料ポンプ１０１が低速駆動時にロックしない場合（ＳステップＳ６＝ＹＥＳ）には、プログラマブルコントローラ６２は、燃料ポンプ１０１の駆動を停止させ（ステップＳ７）、後続の検査に進むために、燃料３の温度が設定温度の範囲内になるまで待機する（ステップＳ８）。
On the other hand, when the
燃料３の温度が設定温度の範囲内になると（ステップＳ８＝ＹＥＳ）、プログラマブルコントローラ６２は、燃料ポンプ用治具５を動かして、燃料ポンプ１０１をタンク２の検査位置、すなわち燃料ポンプ１０１の底部が燃料３に浸かる位置へ移動させる（ステップＳ９）。
When the temperature of the
（圧力特性の検査）
プログラマブルコントローラ６２は、切り替え弁２３を配管２１ｂ側に切り替えて、燃料ポンプ１０１をフラッシングする（ステップＳ１０）。次に、プログラマブルコントローラ６２は、切り替え弁２３を配管２１ａ側に切替えて、燃料ポンプ１０１を駆動させる（ステップＳ１１）。
(Inspection of pressure characteristics)
The programmable controller 62 switches the switching valve 23 to the pipe 21b side and flushes the fuel pump 101 (step S10). Next, the programmable controller 62 switches the switching valve 23 to the pipe 21a side to drive the fuel pump 101 (step S11).
プログラマブルコントローラ６２は、配管２１ａ内に燃料３が充填されたことが、圧力計２５によって測定される圧力値が予め決められた値に達したことによって検知されると（ステップＳ１２＝ＹＥＳ）、サーボバルブ２８を予め決められた検査圧力に設定する（ステップＳ１３）。この状態において、プログラマブルコントローラ６２は、圧力計２５、流量計２７、加速度センサ６３、電流センサ７０、ユニバーサルカウンタ６８、波形判定器７２、騒音計７３による測定結果に基いて、設定圧力における燃料ポンプ１０１の諸特性、すなわち燃料ポンプ１０１の圧力特性が予め定められた仕様を満たしているか検査する（ステップＳ１４）。
When the programmable controller 62 detects that the pipe 21a is filled with the
燃料ポンプ１０１の圧力特性が予め定められた仕様を満たしていない場合（ステップＳ１４＝ＮＯ）には、プログラマブルコントローラ６２は、燃料ポンプ１０１の駆動を停止させる（ステップＳ１０７）。その後、燃料ポンプ用治具５によって燃料ポンプ１０１を取り外し位置へ移動させ（ステップＳ１０８）、コネクタ用治具６を上昇させ（ステップＳ１０９）、ユーザは、燃料ポンプ１０１を不良品として仕分け（ステップＳ１１０）、検査を終了する。
When the pressure characteristic of the
一方、燃料ポンプ１０１の圧力特性が予め定められた仕様を満たしている場合（ステップＳ１４＝ＹＥＳ）には、プログラマブルコントローラ６２は、予め決められた全ての検査圧力における検査が完了するまで、ステップＳ１３からステップＳ１４までを繰り返す（ステップＳ１５）。その後、プログラマブルコントローラ６２は、後続の検査に進む。
On the other hand, when the pressure characteristic of the
（昇圧能力の検査）
プログラマブルコントローラ６２は、燃料ポンプ１０１の駆動を停止させ（ステップＳ１６）、電磁弁２６を作動させて配管２１ａを閉め切った後、燃料ポンプ１０１を定格回転で駆動させる（ステップＳ１７）。プログラマブルコントローラ６２は、燃料ポンプ１０１を定格回転で駆動させた際の昇圧能力が予め定められた仕様を満たしているか検査する（ステップＳ１８）。
(Inspection of boosting ability)
The programmable controller 62 stops driving the fuel pump 101 (step S16), operates the
燃料ポンプ１０１の昇圧能力が予め定められた仕様を満たしていない場合（ステップＳ１８＝ＮＯ）には、プログラマブルコントローラ６２は、燃料ポンプ１０１の駆動を停止させ（ステップＳ１１１）、電磁弁２６の作動を解除する（ステップＳ１１２）。その後、燃料ポンプ用治具５によって燃料ポンプ１０１を取り外し位置へ移動させ（ステップＳ１１３）、コネクタ用治具６を上昇させ（ステップＳ１１４）、ユーザは、検査対象の燃料ポンプ１０１を不良品として仕分け（ステップＳ１１５）、検査を終了する。
When the boosting capacity of the
一方、燃料ポンプ１０１の昇圧能力が予め定められた仕様を満たしている場合（ステップＳ１８＝ＹＥＳ）には、プログラマブルコントローラ６２は、燃料ポンプ１０１の駆動を停止させ（ステップＳ１９）、後続の検査に進む。
On the other hand, when the boosting capacity of the
（逆止弁の検査）
プログラマブルコントローラ６２は、逆止弁１０９の検査として、燃料ポンプ１０１の降下圧力を測定する（ステップＳ２０）。
(Inspection of check valve)
The programmable controller 62 measures the falling pressure of the
燃料ポンプ１０１の降下圧力が予め定められた仕様を満たしていない場合（ステップＳ２０＝ＮＯ）には、プログラマブルコントローラ６２は、電磁弁２６の作動を解除する（ステップＳ１１６）。その後、燃料ポンプ用治具５によって燃料ポンプ１０１を取り外し位置へ移動させ（ステップＳ１１７）、コネクタ用治具６を上昇させ（ステップＳ１１８）、ユーザは、検査対象の燃料ポンプ１０１を不良品として仕分け（ステップＳ１１９）、検査を終了する。
When the falling pressure of the
一方、燃料ポンプ１０１の降下圧力が予め定められた仕様を満たしている場合（ステップＳ２０＝ＹＥＳ）にも、プログラマブルコントローラ６２は、電磁弁２６の作動を解除する（ステップＳ２１）。その後、燃料ポンプ用治具５によって燃料ポンプ１０１を取り外し位置へ移動させる（ステップＳ２２）。
On the other hand, even when the falling pressure of the
（絶縁抵抗の検査）
プログラマブルコントローラ６２は、絶縁抵抗用リレー４３を作動させ、燃料ポンプ１０１の絶縁抵抗を測定する（ステップＳ２３）。
(Insulation resistance inspection)
The programmable controller 62 operates the insulation resistance relay 43 and measures the insulation resistance of the fuel pump 101 (step S23).
燃料ポンプ１０１の絶縁抵抗が予め定められた仕様を満たしていない場合（ステップＳ２４＝ＮＯ）には、プログラマブルコントローラ６２は、絶縁抵抗用リレー４３の作動を解除する（ステップＳ１２０）。その後、コネクタ用治具６を上昇させ（ステップＳ１２１）、ユーザは、検査対象の燃料ポンプ１０１を不良品として仕分け（ステップＳ１２２）、検査を終了する。
When the insulation resistance of the
一方、燃料ポンプ１０１の絶縁抵抗が予め定められた仕様を満たしている場合（ステップＳ２４＝ＹＥＳ）にも、プログラマブルコントローラ６２は、絶縁抵抗用リレー４３の作動を解除する（ステップＳ２５）。その後、コネクタ用治具６を上昇させ（ステップＳ２６）、ユーザは、検査対象の燃料ポンプ１０１を良品として仕分け（ステップＳ２７）、検査を終了する。
On the other hand, even when the insulation resistance of the
以上説明したように、本発明の実施の形態１に係る燃料ポンプの検査装置は、検査で使用される燃料が入れられるタンクと、燃料ポンプの吐出口に接続されて燃料が流れる配管と、配管の途中に設けられるサーボバルブと、配管におけるサーボバルブの上流に設けられる圧力計と、配管におけるサーボバルブの上流に設けられる流量計と、燃料ポンプの電源端子に電気的に接続される電源と、電源端子と電源との間に接続されて燃料ポンプの駆動源であるブラシレスモータの駆動電圧を生成可能な駆動回路と、サーボバルブおよび駆動回路を制御するコントローラとを備えている。コントローラは、サーボバルブを制御して配管内の圧力損失を調整すると共に駆動回路を制御して燃料ポンプを駆動させ、圧力計によって測定される燃料ポンプの吐出圧および流量計によって測定される配管内を流れる燃料の流量を収集する。これにより、駆動源がブラシレスモータである燃料ポンプの圧力特性を含む諸特性を検査することができる。 As described above, the fuel pump inspection device according to the first embodiment of the present invention includes a tank containing fuel used in the inspection, a pipe connected to the discharge port of the fuel pump, and a pipe through which fuel flows. A servo valve installed in the middle of the pipe, a pressure gauge installed upstream of the servo valve in the piping, a flow meter installed upstream of the servo valve in the piping, and a power supply electrically connected to the power supply terminal of the fuel pump. It is equipped with a drive circuit that is connected between the power supply terminal and the power supply and can generate a drive voltage of a brushless motor that is a drive source of a fuel pump, and a controller that controls a servo valve and a drive circuit. The controller controls the servo valve to adjust the pressure loss in the pipe and controls the drive circuit to drive the fuel pump, and the discharge pressure of the fuel pump measured by the pressure gauge and the inside of the pipe measured by the flow meter. Collect the flow of fuel flowing through. This makes it possible to inspect various characteristics including the pressure characteristics of the fuel pump whose drive source is a brushless motor.
なお、ステップＳ１２において、プログラマブルコントローラ６２は、燃料ポンプ１０１を駆動させて一定時間が経過することで、配管２１ａ内に燃料３が充填されたと判断してもよい。
In step S12, the programmable controller 62 may determine that the
また、ステップＳ１３において、プログラマブルコントローラ６２は、流量計２７の信号変換器３０から得られる流量値が設定流量になるように、サーボバルブ２８を調整してもよい。
また、ユーザによる燃料ポンプ用治具５への燃料ポンプ１０１の取り付け、取り外しについて、作業者が手で取り付け、取り外しをしてもよいし、装置を用いて自動で取り付け、取り外しをしてもよい。
Further, in step S13, the programmable controller 62 may adjust the servo valve 28 so that the flow rate value obtained from the signal converter 30 of the
Further, regarding the attachment / detachment of the
実施の形態２．
図５は、本発明の実施の形態２に係る燃料ポンプの検査装置２０１の配管系の概略図である。
FIG. 5 is a schematic view of the piping system of the fuel
実施の形態２に係る検査装置２０１では、配管２１ａ内の抵抗が予め決まっている。そのような場合には、実施の形態１のサーボバルブ２８に代えて、より安価なレギュレータ２８２を用いることができる。この際、配管２１ａ内の抵抗が複数存在してそれぞれが予め決まっている場合には、複数のレギュレータ２８２を用意し、各レギュレータ２８２を切り替え弁２８１によって切り替えてもよい。これにより、実施の形態２に係る検査装置２０１は、実施の形態１に係る検査装置１に比べて、より安価に構成することができる。
In the
実施の形態３．
図６は、本発明の実施の形態３に係る燃料ポンプの検査装置３０１の電気系の概略図である。
FIG. 6 is a schematic diagram of the electrical system of the fuel pump inspection device 301 according to the third embodiment of the present invention.
実施の形態３に係る検査装置３０１は、直流安定化電源７１の出力電圧が駆動回路６７を経由して燃料ポンプ１０１の電源端子１０７に印加される経路と、直流安定化電源７１の出力電圧が駆動回路６７を経由せずに燃料ポンプ１０１の電源端子１０７に印加される経路とを切り替える、切り替えリレー３９１を備えている。
In the inspection device 301 according to the third embodiment, the path in which the output voltage of the regulated DC power supply 71 is applied to the power supply terminal 107 of the
詳細には、直流安定化電源７１の出力は、駆動回路６７の手前で２系統に分岐される。一方の系統は、駆動回路６７を経由して、切り替えリレー３９１に接続される。他方の系統は、駆動回路６７を経由することなく、切り替えリレー３９１に直接接続される。 Specifically, the output of the regulated DC power supply 71 is split into two systems in front of the drive circuit 67. One system is connected to the switching relay 391 via the drive circuit 67. The other system is directly connected to the switching relay 391 without going through the drive circuit 67.
実施の形態１と同様に燃料ポンプの駆動源がブラシレスモータの場合には、直流安定化電源７１の出力電流は、切り替えリレー３９１によって、駆動回路６７を経由して、燃料ポンプ１０１の電源端子１０７に印加される。一方、燃料ポンプ１０１の駆動源がブラシモータの場合には、直流安定化電源７１の出力電流は、切り替えリレー３９１によって、駆動回路６７を経由することなく、燃料ポンプ１０１の電源端子１０７に印加される。これにより、実施の形態３に係る検査装置３０１は、駆動源がブラシレスモータの燃料ポンプだけでなく、駆動源がブラシモータの燃料ポンプにも対応することができる。
When the drive source of the fuel pump is a brushless motor as in the first embodiment, the output current of the regulated DC power supply 71 is transmitted by the switching relay 391 via the drive circuit 67 to the power supply terminal 107 of the
１，２０１，３０１ 検査装置、２ タンク、３ 燃料、２１、２１ａ、２１ｂ 配管、２５ 圧力計、２７ 流量計、２８ サーボバルブ、６２ コントローラ（プログラマブルコントローラ）、６７ 駆動回路、７１ 直流安定化電源（電源）、１０１ 燃料ポンプ、１０８ 吐出口、１０７ 電源端子、２８２ レギュレータ、３９１ 切り替えリレー。 1,201,301 Inspection equipment, 2 tanks, 3 fuels, 21, 21a, 21b piping, 25 pressure gauges, 27 flow meters, 28 servo valves, 62 controllers (programmable controllers), 67 drive circuits, 71 regulated DC power supplies ( Power supply), 101 fuel pump, 108 discharge port, 107 power supply terminal, 282 regulator, 391 switching relay.
Claims (10)
検査で使用される燃料が入れられるタンクと、
前記燃料ポンプの吐出口に接続されて前記燃料が流れる配管と、
前記配管の途中に設けられるサーボバルブと、
前記配管における前記サーボバルブの上流に設けられる圧力計と、
前記配管における前記サーボバルブの上流に設けられ、前記圧力計よりも下流に設けられる流量計と、
前記配管における前記圧力計と前記流量計との間に設けられる電磁弁と、
前記燃料ポンプの電源端子に電気的に接続される電源と、
前記電源端子と前記電源との間に接続されて前記燃料ポンプの駆動源であるブラシレスモータの駆動電圧を生成可能な駆動回路と、
前記サーボバルブおよび前記駆動回路を制御するコントローラと
を備え、
前記コントローラは、前記サーボバルブを制御して前記配管内の圧力損失を調整すると共に前記駆動回路を制御して前記燃料ポンプを駆動させ、前記圧力計によって測定される前記燃料ポンプの吐出圧および前記流量計によって測定される前記配管内を流れる燃料の流量を収集することによって、前記燃料ポンプの圧力特性が予め定められた仕様を満たしているか検査し、前記電磁弁によって前記流量計および前記サーボバルブが設けられた前記配管を閉め切った後、前記駆動回路を制御して前記燃料ポンプを予め定められた回転数で駆動させ、前記圧力計によって測定される前記燃料ポンプの吐出圧を収集することによって、前記燃料ポンプの昇圧能力が予め定められた仕様を満たしているかを検査する燃料ポンプの検査装置。 It is an inspection device for fuel pumps.
A tank that holds the fuel used for inspection, and
A pipe connected to the discharge port of the fuel pump and through which the fuel flows,
The servo valve provided in the middle of the piping and
A pressure gauge provided upstream of the servo valve in the piping,
A flow meter provided upstream of the servo valve in the piping and downstream of the pressure gauge ,
A solenoid valve provided between the pressure gauge and the flow meter in the pipe,
A power supply that is electrically connected to the power supply terminal of the fuel pump,
A drive circuit that is connected between the power supply terminal and the power supply and can generate a drive voltage of a brushless motor that is a drive source of the fuel pump.
The servo valve and the controller for controlling the drive circuit are provided.
The controller controls the servo valve to adjust the pressure loss in the pipe and controls the drive circuit to drive the fuel pump, and the discharge pressure of the fuel pump measured by the pressure gauge and the discharge pressure of the fuel pump. By collecting the flow rate of the fuel flowing in the pipe measured by the flow meter, it is inspected whether the pressure characteristic of the fuel pump meets the predetermined specifications, and the flow meter and the servo valve are inspected by the electromagnetic valve. After closing the pipe provided with the valve, the drive circuit is controlled to drive the fuel pump at a predetermined rotation speed, and the discharge pressure of the fuel pump measured by the pressure gauge is collected. , A fuel pump inspection device that inspects whether the boosting capacity of the fuel pump meets predetermined specifications .
前記燃料ポンプの絶縁抵抗を測定する絶縁抵抗測定器と、An insulation resistance measuring instrument that measures the insulation resistance of the fuel pump,
前記燃料ポンプの絶縁抵抗を測定する際に、前記燃料ポンプを前記抵抗計および前記駆動回路から電気的に切り離し、前記燃料ポンプと前記絶縁抵抗測定器とを電気的に接続する絶縁抵抗用リレーと、When measuring the insulation resistance of the fuel pump, the insulation resistance relay that electrically disconnects the fuel pump from the resistance meter and the drive circuit and electrically connects the fuel pump and the insulation resistance measuring instrument. ,
前記燃料ポンプの相間抵抗を測定する際に、前記燃料ポンプを前記駆動回路から電気的に切り離し、前記燃料ポンプと前記抵抗計とを電気的に接続する相間抵抗用リレーと、When measuring the interphase resistance of the fuel pump, an interphase resistance relay that electrically disconnects the fuel pump from the drive circuit and electrically connects the fuel pump and the resistance meter.
をさらに備え、Further prepare
前記コントローラは、The controller
前記絶縁抵抗用リレーによって、前記燃料ポンプと前記抵抗計とを電気的に接続すると共に、前記燃料ポンプと前記絶縁抵抗測定器とを電気的に切り離し、前記相間抵抗用リレーによって、前記燃料ポンプと前記抵抗計とを電気的に接続した後、前記抵抗計によって測定された前記相間抵抗を収集し、The fuel pump and the ohmmeter are electrically connected by the insulation resistance relay, the fuel pump and the insulation resistance measuring instrument are electrically separated, and the phase resistance relay is used to connect the fuel pump to the fuel pump. After electrically connecting to the ohmmeter, the interphase resistance measured by the ohmmeter is collected.
前記絶縁抵抗用リレーによって、前記燃料ポンプを前記抵抗計および前記駆動回路から電気的に切り離し、前記燃料ポンプと前記絶縁抵抗測定器とを電気的に接続した後、前記絶縁抵抗測定器によって測定された前記絶縁抵抗を収集するThe fuel pump is electrically separated from the resistance meter and the drive circuit by the insulation resistance relay, the fuel pump and the insulation resistance measuring instrument are electrically connected, and then the measurement is performed by the insulation resistance measuring instrument. Collect the insulation resistance
請求項１または請求項２に記載の燃料ポンプの検査装置。The fuel pump inspection device according to claim 1 or 2.
前記燃料ポンプの昇圧能力および降下圧力の測定後に前記絶縁抵抗測定器によって測定された前記絶縁抵抗を収集する請求項３に記載の燃料ポンプの検査装置。The fuel pump inspection device according to claim 3, wherein the insulation resistance measured by the insulation resistance measuring instrument after the measurement of the boosting capacity and the falling pressure of the fuel pump is collected.
前記燃料ポンプの駆動源がブラシレスモータの場合には、前記電源の出力電圧は前記駆動回路を経由して前記燃料ポンプの前記電源端子に印加され、
前記燃料ポンプの駆動源がブラシモータの場合には、前記電源の出力電圧は前記駆動回路を経由せずに前記燃料ポンプの前記電源端子に印加される、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の燃料ポンプの検査装置。 The output voltage of the power supply is applied to the power supply terminal of the fuel pump via the drive circuit, and the output voltage of the power supply is applied to the power supply terminal of the fuel pump without passing through the drive circuit. It also has a switching relay to switch between the route and the route to be used.
When the drive source of the fuel pump is a brushless motor, the output voltage of the power supply is applied to the power supply terminal of the fuel pump via the drive circuit.
Any one of claims 1 to 5 , wherein when the drive source of the fuel pump is a brush motor, the output voltage of the power supply is applied to the power supply terminal of the fuel pump without passing through the drive circuit. The fuel pump inspection device according to item 1 .
前記サーボバルブが設けられた前記配管を第１の配管とし、前記何も設けられていない配管を第２の配管とすると、Assuming that the pipe provided with the servo valve is used as the first pipe and the pipe provided with nothing is used as the second pipe.
前記コントローラは、The controller
前記切り替え弁を前記第２の配管へ切り替えて、前記燃料ポンプをフラッシングさせ、The switching valve was switched to the second pipe to flush the fuel pump.
その後、前記切り替え弁を前記第１の配管へ切り替えて、前記燃料ポンプの圧力特性が予め定められた仕様を満たしているかの前記検査を行う請求項１から６のいずれか１項に記載の燃料ポンプの検査装置。The fuel according to any one of claims 1 to 6, wherein the switching valve is switched to the first pipe and the inspection is performed to see if the pressure characteristics of the fuel pump satisfy a predetermined specification. Pump inspection equipment.
前記燃料ポンプ用治具によって保持されている前記燃料ポンプは、The fuel pump held by the fuel pump jig is
前記燃料ポンプ用治具が下降している位置にあるときに、前記タンク内の前記燃料に浸されている状態となり、When the fuel pump jig is in the lowered position, it is immersed in the fuel in the tank.
前記燃料ポンプ用治具が上昇している位置にあるときに、前記タンク内の前記燃料に浸されていない状態、且つ前記燃料ポンプ用治具から着脱可能な状態となる、請求項１から７のいずれか１項に記載の燃料ポンプの検査装置。Claims 1 to 7 so that when the fuel pump jig is in the raised position, it is not immersed in the fuel in the tank and can be attached to and detached from the fuel pump jig. The fuel pump inspection device according to any one of the above items.
前記検査装置の前記コントローラは、
前記燃料ポンプをフラッシングするステップと、
前記燃料ポンプの圧力特性を検査するステップと
を実行する、燃料ポンプの検査方法。 A method for inspecting a fuel pump using the inspection device according to any one of claims 1 to 8 .
The controller of the inspection device
The step of flushing the fuel pump and
A method for inspecting a fuel pump, which comprises performing the steps of inspecting the pressure characteristics of the fuel pump.
前記燃料ポンプの相間抵抗を検査するステップと、
前記燃料ポンプの低速駆動時のロックを検査するステップと、
前記燃料ポンプの昇圧能力を検査するステップと、
前記燃料ポンプの逆止弁を検査するステップと、
前記燃料ポンプの絶縁抵抗を検査するステップと
をさらに実行する、請求項９に記載の燃料ポンプの検査方法。 The controller of the inspection device
The step of inspecting the phase resistance of the fuel pump and
The step of inspecting the lock of the fuel pump at low speed and
The step of inspecting the boosting capacity of the fuel pump and
The step of inspecting the check valve of the fuel pump and
The method for inspecting a fuel pump according to claim 9 , further performing the step of inspecting the insulation resistance of the fuel pump.
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