JPH04287886A - ブラシレス電動機内蔵式燃料ポンプ - Google Patents

ブラシレス電動機内蔵式燃料ポンプ

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JPH04287886A
JPH04287886A JP3331859A JP33185991A JPH04287886A JP H04287886 A JPH04287886 A JP H04287886A JP 3331859 A JP3331859 A JP 3331859A JP 33185991 A JP33185991 A JP 33185991A JP H04287886 A JPH04287886 A JP H04287886A
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JP
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fuel
pump
housing
pressure
outlet
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JP3331859A
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Charles Henry Tuckey
チャールズ ヘンリイ タッキイ
James L Thompson
ジェームス レオナード トンプソン
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Walbro Corp
Original Assignee
Walbro Corp
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Publication date
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    • F02M37/08Feeding by means of driven pumps electrically driven
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
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    • F02D2200/02Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
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    • F02M37/08Feeding by means of driven pumps electrically driven
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は内燃機関に対する燃料配
送システムに関し、特にそれに使用する電動機内蔵式燃
料ポンプに関する。
【0002】
【従来の技術】最近の内燃機関燃料配送システムにおい
ては、常時運転している配送ポンプにより燃料タンクか
らエンジンに燃料を供給するのが普通である。エンジン
の燃料圧は圧力調整器により一定に維持され、過剰燃料
はエンジンから燃料タンクに戻すように構成されている
。このような戻り燃料はエンジン熱を燃料供給タンクに
運ぶので燃料タンク内の温度および蒸気圧が増加する。 過剰な蒸気圧を大気へ放出することは公害問題をもたら
すだけでなく、燃料の単位当たり走行距離を悪くする。 さらに、燃料タンク温度が高過ぎると、特に燃料レベル
が比較的低い場合は、ポンプにベーパロックが生じる。 また、ポンプを常時運転しておくことはエネルギー消費
を増加させ、逆に燃料ポンプの寿命と燃料フィルタの寿
命を共に短くする。したがって、エンジンから供給タン
クへの燃料帰還ラインを無くす(エンジンにおける燃料
圧を一定に維持しながら)ことが望ましいだけでなく、
エンジンからの燃料の要求を関数として把握し、これに
よってポンプを制御してエンジンの燃料圧を一定に保ち
、ポンプ寿命を増加させることが望まれている。
【0003】米国特許第4,728,264号には、直
流モータ燃料ポンプにより加圧燃料を供給タンクからエ
ンジンに配送する燃料配送システムが示してある。これ
は、単一のポンプ/モータハウジング内に収容できる感
圧スイッチが燃料ポンプ出力圧に感応してパルス幅変調
直流信号をポンプモータに送出し、これによりポンプ動
作を制御して、燃料に対する需要とは無関係にエンジン
に対する燃料配送ラインの圧力を一定に保つように構成
されている。さらに、米国特許第4,789,308号
には、ポンプ出口端部キャップに、燃料流出口圧に感応
してポンプモータへ供給する電流を変調し、エンジンに
対する燃料配送ラインの圧力を一定に保持する内蔵式燃
料ポンプが示してある。また、1990年10月16日
付特願平2−275506号には、ポンプ出口ポートに
燃料配送圧を測定する圧力センサを結合した単一燃料ポ
ンプアセンブリを備える燃料配送システムが示してある
。燃料タンク内には燃料アルコール濃度に感応する第2
センサが配置される。圧力センサおよびアルコールセン
サからの信号はポンプ出口端部キャップの回路アセンブ
リにより受信され、この回路アセンブリはポンプモータ
に対して、圧力およびアルコール濃度センサ出力信号を
組み合わせた関数として変化するデューティサイクルを
持つパルス直流信号を供給し、これによりエンジンの燃
料圧を一定に保持すると共に異なる燃料アルコール濃度
に対してポンプにより配送される燃料量を自動的に補償
するように構成されている。なお、上記特許および出願
の全ては本発明の譲受人に譲渡されたものである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記特許および出願に
開示された燃料配送システムとポンプは従来の多くの問
題点を解消するものではあるが、さらにいくつかの改良
が望まれている。例えば、上記特許および出願に開示さ
れたポンプの好適な実施例ではブラシ式直流電動機およ
び整流子ブラシとこれらの整流子ブラシを回転アーマチ
ュアに係合させるばねを用いているが、これらのブラシ
は摩耗および破損を受け易いという問題点がある。
【0005】したがって、本発明の一般的な目的は、ブ
ラシレス式直流電動機およびこれにかかるオン・ボード
出口圧補償付き駆動エレクトロニクスを備える電動機内
蔵式燃料ポンプを提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、内燃機
関燃料配送システムおよび同様の用途に供するブラシレ
ス電動機内蔵式燃料ポンプは、燃料流入口および燃料流
出口を有するハウジングと、このハウジング内に回転自
在に装着された永久磁石アーマチュア、及びこのハウジ
ング内で前記アーマチュアを囲繞するステータ巻線とを
備える。燃料流入口と流出口の間にはポンプ機構が配置
され、ハウジング内でアーマチュアと結合してこれと同
時に回転し、加圧燃料を流入口から流出口にポンプする
。ハウジング内の燃料流出口には、圧力センサが結合さ
れ流出口における燃料圧の関数として電気的圧力信号を
発する。ハウジング内に設けたポンプモータ制御エレク
トロニクスは、圧力センサからの圧力信号をポンプ駆動
基準信号と比較し、これらの信号の差の関数としてエラ
ー信号を提供する。駆動電流はこのようなエラー信号の
関数として電動機のステータ巻線に印加される。
【0007】本発明の好適な実施例においては、ポンプ
ハウジングは、1対の隔置された端部キャップであって
、それぞれを通して延在する流入口路及び流出口路が形
成されたものと、これらの端部キャップを接続し、内部
に電動機とポンプ機構を収容する中空状のポンプハウジ
ングを形成するケースとを備えている。流出口端部キャ
ップには圧力センサが装着され、流出口路内の圧力を測
定可能になっている。ポンプモータ制御エレクトロニク
スは、キャビティを通して圧力センサおよび電動機ステ
ータ巻線に延在する導体により接続された流出口端部キ
ャップ上のキャビティ内に装着された回路基板アセンブ
リの形態をなしている。回路基板アセンブリとステータ
巻線とをつなぐ端部キャップ上の電気コネクタは、電動
機を囲繞する中空状ポンプハウジングを流れる燃料から
回路基板を装着する流出口端部キャップを分離するよう
に作用する。
【0008】
【実施例】図は本発明によるブラシレス電動機内蔵式燃
料ポンプ10を示す。このポンプ10は流入口端部キャ
ップ12と流出口端部キャップ14からなり、これらの
キャップは互いに同軸状に隔置され、円筒状ケース16
により接続されて中空状ポンプハウジング18を形成す
る。アーマチュア20は、シャフト22により端部キャ
ップ12,14の間に支持され、ハウジング18内で回
転する。アーマチュア20は永久磁石24,26,28
からなる円周方向のアレイを有し、各磁石は、極性が順
次反転していると共に、一定角度の間隔で隔置されてい
る。永久磁石アーマチュア20は端部キャップ12,1
4間でケース16内のボビン34により支持されたステ
ータ巻線30,32などの対応するアレイにより囲繞さ
れている。アーマチュア20は羽根または歯車システム
36に結合され、燃料は、入口端部キャップ12に形成
された流入口38からアーマチュア20を囲むハウジン
グ18部分に入り、出口端部キャップ14内の流出口路
(図2)を通り、燃料圧力ライン42を通ってエンジン
(図略)に燃料を送り出す。
【0009】流出口路40には逆止弁44(図2)が装
着され、この逆止弁は、逆止弁44と流出口嵌合部50
の間で圧縮されたコイルばね48により端部キャップ1
4の弁座46に圧接している。逆止弁44は燃料流を安
定化するように作用し、ポンプ10がオフにされたとき
の逆流を防止するように作用する。嵌合部50のスリー
ブ52には、主燃料流出口路40から横方向に延在する
通路54が形成されている。この通路54内には、第2
逆止弁56があり、この第2逆止弁56とナット62の
間で圧縮されたコイルばね60により弁座58に圧接し
て流出口路40を塞いでいる。逆止弁56に対するコイ
ルばね60の圧力がナット62により設定され、これは
、流出口路40および燃料ライン42の過剰圧力により
逆止弁56が燃料をポンプ出口から周囲燃料タンク(図
略)に直接ポンプさせるようになされる。端部キャップ
14のスリーブ64はカバー66を受けて密閉された空
間すなわちキャビティ68を形成する。カバー66によ
りスリーブ64内に対向して形成された段部間に電子回
路基板アセンブリ70が保持される。さらに、キャビテ
ィ68内の端部キャップには電子式圧力センサ72が装
着され、流路74により端部キャップ流出口路40に連
通される。回路基板アセンブリ70には導体76により
圧力センサ72が接続され、ここに導体76はキャビテ
ィ68を通して延在し流出口路40内の燃料圧の関数と
して変動する電気圧力信号を回路基板アセンブリ70の
回路に与えるように作用する。回路基板アセンブリ70
の回路はさらに端部キャップ14のキャビティ68と第
2流路80を通して延在する導体78により端部キャッ
プ14の内面におけるコネクタ82に接続される。 ポンプハウジングキャビティを通して延在する導体86
によりステータコイル30,32などに嵌合コネクタ8
4が結合される。このようにして、嵌合コネクタ82,
84は流出口端部キャビティ68をポンプハウジングの
内部キャビティからおよびこれを流れる燃料を封止する
ように作用する。
【0010】図3は回路基板アセンブリ70の制御エレ
クトロニクスを含む内蔵式ポンプ10の機能ブロック図
である。圧力センサ72が増幅器またはその他の適切な
利得段88を通してコンパレータ90の一入力に接続さ
れて燃料流出口圧を示す信号を供給する。コンパレータ
90の第2入力は図3に示した可変抵抗器92などの適
切な信号源からポンプ駆動基準信号を受けて一定ポンプ
駆動基準信号を供給し、またはエンジン制御コンピュー
タなどの適切な外部信号源から上記信号を受けて可変ポ
ンプ駆動基準信号を与える。基準信号と圧力信号の差を
示すコンパレータ90の出力が適切な補償回路94を通
してブラシレスモータ制御回路96に供給され、このよ
うな差信号の関数としてブラシレスモータ/ポンプユニ
ット98のステータ巻線に対して電流を与える。ブラシ
レスモータ制御回路96は適切な回路形態をとり、ステ
ータ巻線に対する駆動信号を有効に整流する。このよう
にして、ステータ巻線とポンプはセンサ72からの圧力
信号により逆に駆動される。ポンプ駆動エレクトロニク
ス70はアナログまたはディジタルのいずれかの構成を
とることができる。
【0011】図4は本発明の変形実施例を示す図であり
、ここに圧力センサ72は、図2におけるような逆止弁
の下流すなわちエンジン側ではなく、逆止弁44の上流
すなわちポンプ側に配置される。なお、図2および図4
においては同様の要素に対して同様の参照番号が付して
ある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の好適な実施例による内蔵式ブラシレス
電動機燃料ポンプの長手方向断面図である。
【図2】図1の2−2断面図である。
【図3】燃料ポンプエレクトロニクスの機能ブロック図
である。
【図4】本発明の他の実施例であって図2に対応する断
面図である。
【符号の説明】
10  内蔵式ブラシレス電動機燃料ポンプ12  流
入口端部キャップ 14  流出口端部キャップ 16  円筒状ケース 18  中空状ポンプハウジング 20  アーマチュア 22  シャフト 24,26,28  永久磁石 30,32  ステータ巻線 36  羽根または歯車システム 38  流入口 40  流出口路 42  燃料圧力ライン 44  逆止め弁 48  コイルばね 68  キャビティ 70  電子回路基板アセンブリ 72  電子式圧力センサ 80  嵌合コネクタ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  ブラシレス電動機内蔵式燃料ポンプで
    あって、1対の隔置された端部キャップおよびこの端部
    キャップと共同して中空状ポンプハウジングを形成する
    ケースと、前記端部キャップの一方を通して延在する燃
    料の流出口路手段および前記端部キャップの他方を通し
    て延在する燃料の流入口路手段と、前記ハウジング内の
    前記端部キャップの間で回動自在に設けられた永久磁石
    アーマチュアと、前記端部キャップの間の前記ハウジン
    グに設けられ該永久磁石アーマチュアを囲繞するステー
    タ巻線とを有するブラシレスモータと、燃料を流入口路
    手段からハウジング内を通して流出口路手段に移送する
    ために、前記アーマチュアに結合されて前記ハウジング
    内で回転するポンプ手段と、ハウジングから流出口路手
    段への一方向の流れを許容する逆止弁と、前記一方の端
    部キャップに装着されると共に前記流出口路手段に結合
    されて、この流出口路手段における燃料圧の関数として
    電気的圧力信号を与える圧力センサと、前記一方の端部
    キャップに形成された中空キャビティ内にハウジング内
    の燃料流から封止された状態で装着された回路基板アセ
    ンブリと、前記アセンブリに設けられたポンプ駆動基準
    信号を供給する手段と、前記圧力センサ手段を前記キャ
    ビティ内で前記回路基板アセンブリに接続し、この接続
    は前記ハウジング内の流れから封止されるようになされ
    ており、前記アセンブリに設けられ前記圧力信号と前記
    基準信号とを比較してこれらの信号の間の関数としてエ
    ラー信号を提供する手段と、さらに前記一方の端部キャ
    ップを通して前記アセンブリから前記ステータ巻線に前
    記エラー信号の関数としての駆動電流を印加する手段と
    を含むポンプモータ制御手段と、を有することを特徴と
    するブラシレス電動機内蔵式燃料ポンプ。
  2. 【請求項2】  前記一方の端部キャップの第2通路手
    段と、この第2通路手段を通して延在して前記ステータ
    巻線を前記回路基板アセンブリに接続する電気的接続手
    段をさらに備えることを特徴とする請求項1記載のブラ
    シレス電動機内蔵式燃料ポンプ。
  3. 【請求項3】  前記基準信号供給手段は当該ポンプか
    らの一定流出口燃料圧を維持するように一定基準信号を
    供給することを特徴とする請求項1記載のブラシレス電
    動機内蔵式燃料ポンプ。
JP3331859A 1990-12-17 1991-12-16 ブラシレス電動機内蔵式燃料ポンプ Pending JPH04287886A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US07/628369 1990-12-17
US07/628,369 US5120201A (en) 1990-12-17 1990-12-17 Brushless DC fuel pump responsive to pressure sensor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH04287886A true JPH04287886A (ja) 1992-10-13

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ID=24518583

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JP3331859A Pending JPH04287886A (ja) 1990-12-17 1991-12-16 ブラシレス電動機内蔵式燃料ポンプ

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JP (1) JPH04287886A (ja)

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