燃料泵及其控制方法
【专利说明】燃料泵及其控制方法
[0001 ]关联申请的相互参照
[0002]本申请基于2013年8月30日在先提出申请的日本申请号2013 —179249号，本申请引用在先申请的记载内容。
技术领域
[0003]本申请涉及将车辆的燃料箱的燃料供给至内燃机的燃料栗及其控制方法。
【背景技术】
[0004]近年来，车辆在高温且低气压的环境下使用，而且燃料使用例如酒精混合燃料等蒸气压高的燃料，由此往往成为在从燃料箱向内燃机供给的燃料中容易产生蒸汽的状态。在此情况下，蒸汽相当于气泡。
[0005]在专利文献1中，记载了如下技术，S卩，当在将燃料栗和内燃机连接的燃料配管中流动的燃料中产生了蒸汽的情况下，通过将燃料栗喷出的燃料的目标燃料压力设定得较高，防止在燃料配管内发生汽封(vapor lock)的技术。
[0006]但是，近年来，为了降低车辆的耗电，有时采用如下可变燃料压力系统作为燃料供给系统的控制系统，该可变燃料压力系统从燃料栗向内燃机压送与内燃机所需要的燃料压力及流量对应的燃料。该系统使用的燃料栗要求进行低流量的稳定的喷出。
[0007]然而，在燃料栗喷出低流量时，在燃料栗内，对燃料进行增压的栗室的燃料中产生蒸汽时，该蒸汽难以与燃料一起从栗室排出。
[0008]在此情况下，即使使用专利文献1所记载的技术将燃料栗喷出的燃料的目标燃料压力设定得较高，也难以通过追随于此而驱动控制的涡轮(impeller)的旋转将蒸汽从栗室排出。
[0009]假定在燃料栗的栗室中大量蓄积了蒸汽的情况下，燃料栗会汽封，可能不喷出燃料。
[0010]在先技术文献
[0011]专利文献
[0012]专利文献1:日本特开2005 — 76568号公报
【发明内容】
[0013]本申请是鉴于上述事项而做出的，目的在于，提供能够防止对燃料进行增压的栗室的汽封的燃料栗。
[0014]在本申请的第一形态中，在通过涡轮的旋转对栗室的燃料进行增压的燃料栗中，当在栗室中产生蒸汽时，通过使涡轮的转速在规定时间内比通常控制的转速高，由此向蒸汽排出孔排出栗室的蒸汽。
[0015]由此，当在栗室中产生蒸汽时，燃料栗的控制从基于通常控制的控制切换为向蒸汽排出孔排出蒸汽的控制。为此，栗室的蒸汽可靠地从蒸汽排出孔向燃料栗的外侧排出。因此，燃料栗不会汽封，能够喷出被要求的流量。
[0016]在本申请的第二形态中，在对燃料栗的驱动进行控制的控制方法中，在检测到蒸汽的产生时，使涡轮的转速在规定时间内比与通常时的目标燃料压力相对应的转速高，并将栗室及燃料流路的蒸汽向蒸汽排出孔排出。
[0017]由此，燃料栗能够防止汽封。
【附图说明】
[0018]有关本申请的上述目的以及其他的目的、特征及优点，通过参照附图的下述的详细的记述，而变得更明确。附图中，
[0019]图1是使用本申请的第1实施方式的燃料栗的燃料供给系统的构成图，
[0020]图2是第1实施方式的燃料栗的剖视图，
[0021]图3是通过图2的III一 III线仅表示下壳体的图，
[0022]图4是图3的IV— IV线的部分的剖视图，
[0023]图5是图4的V部分的放大图，
[0024]图6是蒸汽排出孔的第1流路的形状与蒸汽排出量比的特性图，
[0025]图7是表示比较例的蒸汽排出孔的燃料流动的图，
[0026]图8是表示第1实施方式的蒸汽排出孔的燃料流动的解析图，
[0027]图9是第1实施方式的燃料栗的控制的流程图，
[0028]图10是第1实施方式的燃料栗的评价试验的构成图，
[0029]图11是表示图10的评价试验的试验数据的图，
[0030]图12是表示图10的评价试验中进行了图9的控制时的试验数据的图，
[0031]图13是表示将蒸汽产生时的涡轮转速的上升率改变了之时的试验数据的图，
[0032]图14是蒸汽产生时的涡轮转速的上升率与流量降低率的特性图，
[0033]图15是第1实施方式的燃料栗及以往的燃料栗中的负压界限与流量的特性图，
[0034]图16是第2实施方式的燃料栗的蒸汽排出孔的放大图，
[0035]图17是第3实施方式的燃料栗的蒸汽排出孔的放大图。
【具体实施方式】
[0036]以下，基于附图对本申请的实施方式进行说明。
[0037](第丨实施方式)
[0038]将本申请的第1实施方式示于图1至图15。本实施方式的燃料栗1是被使用于基于可变燃料压力系统的燃料供给系统，并通过燃料配管3将燃料箱2的燃料压送至内燃机(ICE)4的燃料栗。
[0039]如图1所示，在该控制系统中，车辆的电子控制装置(ECU)5检测与内燃机4需要的燃料压力及流量对应的涡轮的转速，将该指令值传送至燃料栗1的控制器(FP06JPC6将与ECU5的指令值对应的三相交流供给至燃料栗1的电机。
[0040]从燃料栗1向燃料配管3喷出的燃料的压力通过压力传感器(P)7来检测，该信号被传送至ECU5。在此情况下，燃料的压力也叫做燃料压力。E⑶5经由FPC6对燃料栗1进行反馈控制，以使得压力传感器7检测到的燃料压力与目标燃料压力一致。
[0041]而且，在从压力传感器7的信号检测到燃料栗1的栗室中产生了蒸汽的情况时，本实施方式的ECU5通过规定的前馈控制，进行将蒸汽向蒸汽排出孔排出的控制。在此情况下，蒸汽相当于气泡。
[0042]首先，对燃料栗1的整体构成进行说明。
[0043]如图2所示，燃料栗1由栗部10、电机部30、外壳39及电机盖40等构成。燃料栗1通过栗部10具备的涡轮11的旋转，从图2的下方所示的吸入口 12吸入燃料，并对该燃料进行增压后从图2的上方所示的燃料喷出管41将其喷出。
[0044]栗部10具备涡轮11、上壳体13及下壳体14等。在本实施方式中，上壳体13和下壳体14相当于壳体。
[0045]涡轮11形成为圆盘状，具有在周向上排列的多个叶片槽15。涡轮11被固定于电机部30的轴31，并与轴31—起旋转。
[0046]在上壳体13与下壳体14之间，形成将涡轮11以能够旋转的方式收容的栗室16。
[0047]下壳体14具有从燃料栗1的外侧向栗室16导入燃料的吸入口12。换言之，下壳体14具有从下壳体14的外侧向栗室16导入燃料的吸入口 12。
[0048]上壳体13具有从栗室16向电机部30喷出燃料的喷出口17。换言之，上壳体13具有从栗室16向上壳体13的外侧喷出燃料的喷出口 17。
[0049]如图3所示，下壳体14具有从吸入口12—直到喷出口 17、与涡轮11的叶片槽15对应地形成为环状的下燃料流路18。该下燃料流路18形成为大致C状。而且，下壳体14具有能够将燃料中包含的蒸汽与燃料一起从栗室16及下燃料流路18向燃料栗1的外侧排出的蒸汽排出孔20。
[0050]如图2所示，上壳体13也与下壳体14同样地，具有从吸入口 12—直到喷出口 17、与涡轮11的叶片槽15对应地形成为环状的上燃料流路19。上壳体13的上燃料流路19及下壳体14的下燃料流路18与栗室16连通。
[0051 ]涡轮11与电机部30的轴31 —起旋转时，从吸入口 12向栗室16及下燃料流路18、上燃料流路19吸入燃料。该燃料通过涡轮11的旋转，成为螺旋状的旋回流在叶片槽15与下燃料流路18、上燃料流路19之间流动，随着从吸入口 12向喷出口 17而被增压，并从喷出口 17喷出。
[0052]电机部30是无刷电机，具备定子32、转子36、轴31等。
[0053]定子32呈现圆筒状，具有定子铁心33、绝缘体34及线圈35。定子铁心33由铁等磁性材料形成。绝缘体34对定子铁心33进行树脂塑形(resin mold)。线圈35卷绕于绝缘体34，构成三相线圈。卷绕有线圈35的绝缘体34进一步通过电机盖40而一体地树脂塑形。因此，定子32与电机盖40形成为一体。
[0054]转子36以能够旋转的方式收容于定子32的内侧。转子36的磁铁38固定于铁心37的周围。磁铁38的N极及S极沿周向交替配置。
[0055]轴31被压入固定于转子36的中心，与转子36—起旋转。轴31的第1端以能够旋转的方式支承于在电机盖40上设置的第1轴承42，第2端以能够旋转的方式支承于在上壳体13上设置的第2轴承43。
[0056]在从设置于电机盖40的U相、V相、W相的端子44向定子32的各相的线圈35供给三相电力时，在定子32中产生旋转磁场，