JPH0676652U - 燃料ポンプ制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本体底部に設けた膨出部により、タンク本体
を主室と副室とに隔成した鞍形のタンクに配置した燃料
ポンプのバッテリ消費を低減するとともに、タンクへの
還流燃料を少なくして液温の上昇を抑えた燃料ポンプ制
御装置を提供することを目的とする。 【構成】 タンク本体１の主室４側に、膨出部３の上端
部分に相当する該主室４内の燃料レベルを検出する液位
検知装置１５を配設し、この液位検知装置１５の検出し
た信号に基づいて、タンク本体１内の燃料の液位が膨出
部３の上端部分よりも高いレベルにある場合には、該液
位が膨出部３の上端部分にまで低下した場合よりも燃料
ポンプ１０に印加する端子電圧を一定値だけ低減させる
制御手段をＦＰＣＭ１６に設けた燃料ポンプ制御装置の
構成にしてある。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は自動車用燃料タンクに付設された燃料ポンプの制御装置に関するもの である。

【０００２】

【従来の技術】

従来から自動車用燃料タンクには、プロペラシャフト等を跨ぐために該燃料タ ンクの本体底部に膨出部を設けて、タンク本体を主室と副室とに隔成した鞍形の 構造が多用されている。一般にこのような燃料タンクの主室側には、エンジンに 燃料を供給するための燃料ポンプと、燃料送給用のフィードパイプとが配備され 、更にエンジンで消費されない余剰燃料をタンク本体内に還流させるリターンパ イプが配置されている。

【０００３】 更に主室と副室との間には、燃料のレベルが前記膨出部の高さよりも低くなっ た場合に副室から主室に燃料を移行させるための燃料導入パイプ及びジェットポ ンプが配備されている。通常このジェットポンプの作動原理は、還流された燃料 をノズルから主室側に噴出する際の負圧を利用しており、この負圧によって副室 内の燃料が燃料導入パイプ内に吸引されて、主室側に移行させる構成となってい る。

【０００４】 他方において、ＮＩＳＳＡＮフェアレディＺ−３２型車整備要領書（日産自動 車株式会社が１９８９年７月に発行）には、自動車の燃料噴射制御、点火制御、 アイドリング回転数制御等の各種制御をエンジン集中制御システム（以下ＥＣＣ Ｓシステムと略称）に基づいて実施する手段が開示されていて、特に同整備要領 書には、前記燃料ポンプの駆動制御手段として、エンジンに及ぼされる負荷に応 じて該燃料ポンプの回転数を変更するようにした制御手段（フューエルポンプ コントロールモジュレータ，以下ＦＰＣＭと略称）が開示されている。

【０００５】 上記ＦＰＣＭによる燃料ポンプの制御例として、例えばエンジンがアイドリン グ等の低負荷時にある場合には、自動車用バッテリから燃料ポンプにｖ₁ボルト の端子電圧を印加し、低速運転等の中負荷時にはｖ₂ボルトの端子電圧を印加し 、更にエンジン始動等における高負荷時には、ｖ₃ボルト（電源電圧）の端子電 圧を印加して対処している。上記印加電圧の大きさはｖ₁＜ｖ₂＜ｖ₃となってい て、例えばｖ₁は８ボルト，ｖ₂は１０ボルト，ｖ₃は１２ボルトとなっている。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながらこのような従来の燃料ポンプの制御手段の場合、燃料タンク内の 液位に関する格別の配慮がなされていないため、該液位の高低に拘わらず燃料ポ ンプに常時一定の端子電圧が印加されており、それに伴ってバッテリの消費量が 大きくなってしまう上、リターンパイプを介して還流する燃料の増大に伴って液 温の上昇が生じ易くなり、燃料タンクからのベーパー発生が生じる惧れがあると いう課題があった。

【０００７】 即ち、自動車のエンジン回転数とトルクとの相関関係は、図４の（イ）（ロ） （ハ）に示した等流量線によって表わすことができるが、このマップによって決 定される燃料ポンプの吐出流量をＱ₁とすると、この吐出流量Ｑ₁は前記したＦＰ ＣＭの制御出力に基づいて該燃料ポンプの端子電圧を数段階に切換えることによ って制御している。

【０００８】 しかしながら鞍形の燃料タンクには、前記したように副室から主室に燃料を移 行させるための燃料導入パイプ及びジェットポンプが配備されているため、この ジェットポンプを作動させるのに必要最小限のリターン流量ｑをも考慮しなけれ ばならない。従って燃料ポンプに要求される全吐出量をＱとすると、 Ｑ＝Ｑ₁＋ｑ となる。

【０００９】 しかしながら上記ジェットポンプを作動させるのは、燃料タンクの本体底部に 設けた膨出部よりも燃料のレベルが低下した場合に限定されるものであり、この 燃料レベルが膨出部よりも上方にあって、タンク本体の主室と副室間に燃料が流 通可能な状態にある場合には、燃料ポンプの吐出量に前記リターン流量ｑを考慮 する必要がないものと考えることができる。

【００１０】 本考案は上記に鑑みてなされたものであり、上記燃料タンク内の燃料レベルを 検出して燃料ポンプの駆動制御を行うことにより、余分なバッテリ消費を防止す るとともに、リターンパイプを介してタンクに還流する燃料を低減させて液温の 上昇を抑えることができる燃料ポンプ制御装置を提供することを目的とするもの である。

【００１１】

【課題を解決するための手段】

本考案は上記の目的を達成するために、燃料タンクの本体底部に膨出部を設け てタンク本体を主室と副室とに隔成するとともに、上記タンク本体の主室側にエ ンジンに燃料を供給する燃料ポンプと余剰燃料をタンク本体内に還流させるリタ ーンパイプとを配置し、主室と副室との間に、該副室から主室に燃料を移行させ るための燃料導入パイプとジェットポンプとを配備した構成において、上記タン ク本体の主室側に、膨出部の上端部分に相当する該主室内の燃料レベルを検出す る液位検知装置を配設し、この液位検知装置の検出した信号に基づいて、タンク 本体内の燃料の液位が膨出部の上端部分よりも高いレベルにある場合には、該液 位が膨出部の上端部分にまで低下した場合よりも燃料ポンプに印加する端子電圧 を一定値だけ低減させる制御手段を設けた燃料ポンプ制御装置の構成にしてある 。

【００１２】

【作用】

かかる燃料ポンプ制御装置によれば、タンク本体内の燃料レベルが該タンク本 体底部に設けた膨出部の上端部分よりも高いレベルにある場合にはジェットポン プを作動することが要求されないため、燃料ポンプに対して通常の端子電圧より も一定値だけ下げた電圧を印加するように制御される。これに伴ってバッテリの 消費電力は少なくなり、且つ燃料ポンプの吐出量が減少することに伴ってリター ンパイプを介してタンク本体へ還流される余剰燃料が低減するため、還流に起因 する該燃料の発熱現象が抑えられる。

【００１３】 又、液位検知装置によってタンク本体内の燃料レベルが上記膨出部の上端部分 にまで低下したことが検出された場合には、燃料ポンプに対してエンジンにかか る負荷に対応した通常の端子電圧を印加することにより、燃料ポンプから必要と する燃料が吐出されるとともに、リターンパイプの噴出する負圧によってタンク 本体の副室側の燃料が燃料導入パイプ内に吸引され、主室側に移行するという作 用が得られる。

【００１４】

【実施例】

以下図面を参照して本考案にかかる燃料ポンプ制御装置の一実施例を説明する 。図１に示す１は本実施例を適用した自動車用燃料タンクのタンク本体であり、 このタンク本体１の底壁略中央部にプロペラシャフト２を跨ぐための膨出部３が 内側に向けて形成されていて、この膨出部３によってタンク本体が主室４と副室 ５に隔成されている。

【００１５】 上記主室４側には、燃料ポンプ１０と、この燃料ポンプ１０の駆動に伴ってエ ンジン６に燃料を送給するフィードパイプ７が挿入配置され、該エンジン６とタ ンク本体１との間に余剰燃料をタンク本体１内に還流するリターンパイプ８が配 置されている。

【００１６】 更に主室４と副室５との間には、燃料レベルが低下した際に副室５から主室４ に燃料を移行させるための燃料導入パイプ９が配備され、この燃料導入パイプ９ の主室４側先端部にジェットポンプ１１が配備されている。そして該ジェットポ ンプ１１に前記リターンパイプ８のタンク側先端部が接続されている。

【００１７】 このジェットポンプ１１は、前記リターンパイプ８が連結されたチャンバ内で 、エンジン６から還流する燃料を該リターンパイプ８の端末に形成したノズルか ら噴出させた際に発生する負圧を利用して、副室５内の燃料を燃料導入パイプに 吸引して主室４側に移行させる構成となっている（ジェットポンプ１１の詳細な 構成の図示は省略）。１２，１３は主室４と副室５に別々に設けたフロート型の フューエルゲージである。

【００１８】 そして本実施例では、上記主室４側に、膨出部３の上端部分に相当する該主室 ４内の燃料レベルを検出するための液位検知装置１５を配設してある。この液位 検知装置１５は、主室４内における燃料レベルが膨出部３の上端部分にまで低下 しているか否かを検出する機能を有している。尚、本実施例では燃料レベルが膨 出部３の上端部よりも高い場合には、液位検知装置１５から「オフ」の信号が出 力され、燃料レベルが膨出部３上端部のレベルにまで低下した場合には、液位検 知装置１５から「オン」の信号が出力されるように設定されている。

【００１９】 上記フューエルゲージ１２，１３から導出された信号ラインＬ₁，Ｌ₂と、液位 検知装置１５から導出された信号ラインＬ₃がＦＰＣＭ１６に入力され、且つ該 ＦＰＣＭ１６からの出力ラインＬ₄が燃料ポンプ１０に接続されており、この燃 料ポンプ１０の端子に印加される電圧が制御される。又、ＦＰＣＭ１６には単一 のコントローラを構成するＥＣＣＳシステム１７からエンジンの回転数と回転ト ルクに関するデータが入力されている。

【００２０】 かかる本実施例におけるＦＰＣＭ１６による制御例の実際を、図２，図３に示 した制御フロー図に基づいて説明する。

【００２１】 図２は制御フローの第１実施例を示すものであり、先ずステップ100によって 制御がスタートし、次にステップ101でＥＣＣＭシステム１７から得られるデー タに基づいてエンジンの回転数と回転トルクを検出し、このデータからエンジン がアイドリング等の低負荷時（以下第１ゾーンと略称）にあるか、低速運転等の 中負荷時（以下第２ゾーンと略称）にあるか、もしくはエンジン始動時等の高負 荷時（以下第３ゾーンと略称）にあるかを判断する。

【００２２】 そしてエンジンの負荷が第１ゾーンにある場合にはステップ102に進み、この ステップ102で前記液位検知装置１５により主室４における燃料レベルを検出す る。そして該液位検知装置１５の出力が「オフ」、即ち燃料レベル膨出部３の上 端部よりも高い場合にはステップ105に進み、バッテリから燃料ポンプ１０に対 して［ｖ₁−α］ボルトの端子電圧を印加する。例えばｖ₁としては８ボルト，α は１〜２ボルトである。

【００２３】 つまり液位検知装置１５の出力が「オフ」である場合にはジェットポンプ１１ を作動することが要求されないため、燃料ポンプ１０に対して通常の端子電圧よ りも１〜２ボルト下げた電圧を印加する。

【００２４】 又、ステップ102による液位検知装置１５の出力が「オン」、即ち燃料レベル が膨出部３の上端部にまで低下していることが検出された場合には、ステップ10 6に進んで燃料ポンプ１０の端子電圧を［ｖ₁］とする。

【００２５】 次にエンジンの負荷が第２ゾーンにある場合にはステップ101からステップ103 に進み、このステップ103で同様に液位検知装置１５により主室４における燃料 レベルを検出し、該液位検知装置１５の出力が「オフ」である場合にはステップ 107に進んで、バッテリから燃料ポンプ１０に対して［ｖ₂−α］ボルトの端子電 圧を印加する。例えばｖ₂としては１０ボルトが適当である。又、ステップ103に よる液位検知装置１５の出力が「オン」、即ち燃料レベルが膨出部３の上端部に まで低下していることが検出された場合には、ステップ108に進んで燃料ポンプ １０の端子電圧を［ｖ₂］とする。

【００２６】 更にエンジンの負荷が第３ゾーンにある場合には、上記のステップ101からス テップ104に進み、このステップ104でも同様に液位検知装置１５により主室４に おける燃料レベルを検出し、該液位検知装置１５の出力が「オフ」である場合に はステップ109に進んで、バッテリから燃料ポンプ１０に対して［ｖ₃−α］ボル トの端子電圧を印加する。例えばｖ₃としては１２ボルトが適当である。又、ス テップ104による液位検知装置１５の出力が「オン」、即ち燃料レベルが膨出部 ３の上端部にまで低下していることが検出された場合には、ステップ110に進ん で燃料ポンプ１０の端子電圧を［ｖ₃］とする。

【００２７】 上記に説明したように、本制御の第１実施例ではエンジンの負荷が第１，第２ ，第３ゾーンの何れにあっても、液位検知装置１５の検出した出力が「オフ」で あるか「オン」であるかによって燃料ポンプ１０に対する印加電圧の大きさをｖ ₁ 〜ｖ₃まで変化させたことが特徴となっており、該印加電圧の大きさはｖ₁＜ｖ₂ ＜ｖ₃となっている。

【００２８】 次に図３に基づいて本考案における制御フローの第２実施例を説明する。先ず ステップ200によって制御がスタートし、次にステップ201で前記液位検知装置１ ５により主室４における燃料レベルを検出する。そして該液位検知装置１５の出 力が「オン」、即ち燃料レベルが膨出部３の上端部にまで低下していることが検 出された場合にはステップ202に進み、液位検知装置１５の出力が「オフ」、即 ち燃料レベルが膨出部３の上端部よりも高い場合にはステップ203に進む。

【００２９】 ステップ202では、液位検知装置１５の出力が「オン」である場合の燃料ポン プ１０に対する端子電圧印加条件が予め書き込まれている第１ＲＯＭの読出しが 行われ、ステップ203では液位検知装置１５の出力が「オフ」である場合の燃料 ポンプ１０に対する端子電圧印加条件が予め書き込まれている第２ＲＯＭの読出 しが行われる。

【００３０】 そして液位検知装置１５の出力が「オン」である場合には、ステップ202から ステップ204に進んでＥＣＣＭシステム１７から得られるデータに基づいてエン ジンの回転数と回転トルクを検出し、このデータからエンジンの負荷が前記第１ ゾーン，第２ゾーン，第３ゾーンの何れにあるかを判断する。

【００３１】 そしてエンジンの負荷が第１ゾーンにある場合にはステップ206に進み、バッ テリから燃料ポンプ１０に対して［ｖ₁］ボルトの端子電圧を印加する。又、エ ンジンの負荷が第２ゾーンにある場合にはステップ207に進み、燃料ポンプ１０ に対して［ｖ₂］ボルトの端子電圧を印加する。更にエンジンの負荷が第３ゾー ンにある場合にはステップ208に進み、燃料ポンプ１０に対して［ｖ₃］ボルトの 端子電圧を印加する。

【００３２】 一方、ステップ201で液位検知装置１５の出力が「オフ」である場合には、ス テップ203からステップ205に進んでＥＣＣＭシステム１７から得られるデータに 基づいてエンジンの回転数と回転トルクを検出し、このデータから前記と同様に エンジンの負荷が第１ゾーン，第２ゾーン，第３ゾーンの何れにあるかを判断す る。

【００３３】 そしてエンジンの負荷が第１ゾーンにある場合にはステップ209に進み、バッ テリから燃料ポンプ１０に対して［ｖ₁−α］ボルトの端子電圧を印加する。又 、エンジンの負荷が第２ゾーンにある場合にはステップ210に進み、燃料ポンプ １０に対して［ｖ₂−α］ボルトの端子電圧を印加する。更にエンジンの負荷が 第３ゾーンにある場合にはステップ211に進み、燃料ポンプ１０に対して［ｖ₃− α］ボルトの端子電圧を印加する。

【００３４】 この第２実施例の場合にあっても、液位検知装置１５の出力が「オフ」である 場合にはジェットポンプ１１を作動することが要求されないため、燃料ポンプ１ ０に対して通常の端子電圧よりも１〜２ボルト下げた電圧を印加するという前記 第１実施例と基本的に同一の作用が達成される。

【００３５】

【考案の効果】

以上詳細に説明したように、本考案にかかる燃料ポンプ制御装置によれば、タ ンク本体の底部に膨出部が設けられた鞍形タンク等における燃料レベルが該膨出 部の上端部分よりも高いレベルにある場合には、燃料ポンプに対して通常の端子 電圧よりも一定値だけ下げた電圧を印加するように制御することにより、ジェッ トポンプの作動に要求される負荷が生じないこととも相俟ってバッテリの消費量 を少なくすることが出来る。又、液位検知装置によってタンク本体内の燃料レベ ルが上記膨出部の上端部分にまで低下したことが検出された場合には、燃料ポン プに対してエンジンにかかる負荷に対応した通常の端子電圧を印加するように制 御することにより、燃料ポンプから必要とする燃料が吐出され、且つリターンパ イプから噴出する負圧によってタンク本体の副室側の燃料を燃料導入パイプを介 して主室側に移行するという通常の動作態様が得られる。

【００３６】 従って燃料レベルが膨出部の上端部分よりも高いレベルにある場合には、燃料 ポンプからの全吐出量を減少させることが可能となり、これに伴ってリターンパ イプを介してタンク本体へ還流される余剰燃料を低減して、還流に起因する燃料 の発熱現象が抑えられ、液温上昇に起因する燃料タンクからのベーパーの発生を 防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例を適用した燃料ポンプ制御装置を全体
的に示す概要図である。

【図２】本考案における制御フローの第１実施例を説明
するチャート図である。

【図３】本考案における制御フローの第２実施例を説明
するチャート図である。

【図４】自動車のエンジン回転数とトルクとの相関関係
を示すグラフである。

【符号の説明】

１ タンク本体 ３ 膨出部 ４ 主室 ５ 副室 ６ エンジン ７ フィードパイプ ８ リターンパイプ ９ 燃料導入パイプ １０ 燃料ポンプ １１ ジェットポンプ １２，１３ フューエルゲージ １５ 液位検知装置

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 燃料タンクの本体底部に膨出部を設けて
   タンク本体を主室と副室とに隔成するとともに、上記タ
   ンク本体の主室側にエンジンに燃料を供給する燃料ポン
   プと余剰燃料をタンク本体内に還流させるリターンパイ
   プとを配置し、主室と副室との間に、該副室から主室に
   燃料を移行させるための燃料導入パイプとジェットポン
   プとを配備した構成において、 上記タンク本体の主室側に、膨出部の上端部分に相当す
   る該主室内の燃料レベルを検出する液位検知装置を配設
   し、この液位検知装置の検出した信号に基づいて、タン
   ク本体内の燃料の液位が膨出部の上端部分よりも高いレ
   ベルにある場合には、該液位が膨出部の上端部分にまで
   低下した場合よりも燃料ポンプに印加する端子電圧を一
   定値だけ低減させる制御手段を設けたことを特徴とする
   燃料ポンプ制御装置。