(57)【要約】【課題】高圧燃料ポンプを備える燃料供給装置に関して、低圧燃料配管の逆止弁が閉弁しにくくなることを抑制する。【解決手段】燃料供給装置１０は、燃料タンク１１と、フィードポンプ１２と、高圧燃料ポンプ２０と、分岐部１３Ａを有する低圧燃料配管１３と、を備えている。低圧燃料配管１３には、高圧燃料ポンプ２０側から燃料タンク１１側への燃料の流入を制限する逆止弁４１が設けられている。燃料供給装置１０では、低圧燃料配管１３のうち逆止弁４１から高圧燃料ポンプ２０までの配管内を規定燃圧の燃料が流動して当該配管が弾性変形する場合の変形量が第１変形量以下である。さらに燃料供給装置１０では、低圧燃料配管１３のうち燃料タンク１１から逆止弁４１までの配管又は分岐部１３Ａから低圧デリバリパイプ１８までの配管内を規定燃圧の燃料が流動して当該配管が弾性変形する場合の変形量が第１変形量よりも大きい第２変形量以上である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料タンクから燃料を汲み上げるフィードポンプと、
ダイヤフラムの弾性変形によって燃圧の変動を吸収するパルセーションダンパを有しており、前記フィードポンプから供給される燃料をさらに加圧して高圧デリバリパイプに吐出する高圧燃料ポンプと、
前記フィードポンプから吐出された燃料を分岐部において分配して低圧デリバリパイプ及び前記高圧燃料ポンプに供給する低圧燃料配管と、
前記低圧燃料配管に設けられており前記高圧燃料ポンプ側から前記燃料タンク側への燃料の流入を制限する逆止弁と、を備える燃料供給装置であって、
前記低圧燃料配管のうち前記逆止弁から前記高圧燃料ポンプまでの配管内を規定燃圧の燃料が流動して当該配管が弾性変形する場合の変形量が第１変形量以下であり、
前記低圧燃料配管のうち前記燃料タンクから前記逆止弁までの配管又は前記分岐部から前記低圧デリバリパイプまでの配管内を前記規定燃圧の燃料が流動して当該配管が弾性変形する場合の変形量が前記第１変形量よりも大きい第２変形量以上である
燃料供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高圧燃料ポンプを備える燃料供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料タンクから燃料を汲み上げて低圧燃料配管に吐出するフィードポンプと、低圧燃料配管を流れる燃料をさらに加圧して吐出する高圧燃料ポンプと、を備えた燃料供給装置が知られている。こうした燃料供給装置では、高圧燃料ポンプによって燃料が加圧されて高圧デリバリパイプ側に吐出されないときには、高圧燃料ポンプから燃料タンク側に燃料が吐き戻される。特許文献１に開示されている燃料供給装置では、高圧燃料ポンプ側から燃料タンク側への燃料の流入を制限する逆止弁が低圧燃料配管に設けられている。逆止弁は、高圧燃料ポンプから吐き戻された燃料によって弁体が燃料タンク側に押し付けられることによって閉弁する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−６３９２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に開示されているような逆止弁が低圧燃料配管に設けられている燃料供給装置では、高圧燃料ポンプから燃料が吐き戻されて逆止弁に到達するまでに燃料の脈動が減衰すると、逆止弁の弁体を押し付ける力が弱くなり、逆止弁が機能しない虞があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するための燃料供給装置は、燃料タンクから燃料を汲み上げるフィードポンプと、ダイヤフラムの弾性変形によって燃圧の変動を吸収するパルセーションダンパを有しており、前記フィードポンプから供給される燃料をさらに加圧して高圧デリバリパイプに吐出する高圧燃料ポンプと、前記フィードポンプから吐出された燃料を分岐部において分配して低圧デリバリパイプ及び前記高圧燃料ポンプに供給する低圧燃料配管と、前記低圧燃料配管に設けられており前記高圧燃料ポンプ側から前記燃料タンク側への燃料の流入を制限する逆止弁と、を備える燃料供給装置であって、前記低圧燃料配管のうち前記逆止弁から前記高圧燃料ポンプまでの配管内を規定燃圧の燃料が流動して当該配管が弾性変形する場合の変形量が第１変形量以下であり、前記低圧燃料配管のうち前記燃料タンクから前記逆止弁までの配管又は前記分岐部から前記低圧デリバリパイプまでの配管内を前記規定燃圧の燃料が流動して当該配管が弾性変形する場合の変形量が前記第１変形量よりも大きい第２変形量以上であることをその要旨とする。
【０００６】
配管内を燃料が流動する際には、燃圧に応じて配管が弾性変形することがある。こうした配管の弾性変形に伴って、燃料の脈動が減衰される。上記構成によれば、逆止弁から高圧燃料ポンプまでの配管は、当該配管を除く他の特定区間の低圧燃料配管と比較して燃料が流動する際の変形量が小さい。すなわち、低圧燃料配管のうち逆止弁から高圧燃料ポンプまでの配管は、変形しにくい。このため、逆止弁から高圧燃料ポンプまでの配管は、高圧燃料ポンプから逆止弁側に吐き戻される燃料の脈動を減衰しにくい。逆止弁に到達する燃料の脈動が減衰されにくいことによって、高圧燃料ポンプから燃料が吐き戻された場合に逆止弁が閉弁しやすい。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】燃料供給装置の一実施形態を示す模式図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、燃料供給装置の一実施形態について、図１を参照して説明する。
図１に示すように、燃料供給装置１０は、内燃機関の燃料を貯留する燃料タンク１１を備えている。燃料タンク１１には、燃料タンク１１内に貯留されている燃料を汲み上げるフィードポンプ１２が設けられている。燃料供給装置１０は、フィードポンプ１２から吐出された燃料が流動する低圧燃料配管１３を備えている。
【０００９】
燃料供給装置１０は、燃料を噴射する低圧インジェクタ１９を備えている。燃料供給装置１０は、高圧燃料ポンプ２０を備えている。低圧燃料配管１３を流動する燃料が低圧インジェクタ１９と高圧燃料ポンプ２０とに供給される。
【００１０】
低圧インジェクタ１９は、低圧燃料配管１３に接続されている低圧デリバリパイプ１８に設けられている。低圧デリバリパイプ１８には、四つの低圧インジェクタ１９が接続されている。低圧インジェクタ１９は、内燃機関の吸気ポート内に燃料を噴射する。
【００１１】
高圧燃料ポンプ２０は、低圧燃料配管１３から燃料が導入されるパルセーションダンパ２１を備えている。パルセーションダンパ２１は、弾性変形が可能なダイヤフラム２２を備えている。パルセーションダンパ２１は、ダイヤフラム２２の弾性変形によって内部容積を変化させることで、燃料の脈動を減衰するように構成されている。
【００１２】
高圧燃料ポンプ２０は、パルセーションダンパ２１を通過した燃料が導入される加圧室２５を備えている。高圧燃料ポンプ２０は、パルセーションダンパ２１と加圧室２５との連通と遮断を切り換える電磁弁２６を備えている。
【００１３】
高圧燃料ポンプ２０は、加圧室２５の燃料を圧縮するためのプランジャ２４と、プランジャ２４が収容されるシリンダ２３を備えている。プランジャ２４は、内燃機関のカムシャフト９１に設けられているカム９２によって駆動される。プランジャ２４がシリンダ２３内を摺動することによって加圧室２５の容積が変化する。高圧燃料ポンプ２０は、加圧室２５の容積変化と電磁弁２６の開閉とによって、燃料の吸入と吐出を行うことができる。
【００１４】
高圧燃料ポンプ２０は、加圧室２５から吐出された燃料が通過する高圧燃料配管３１を備えている。高圧燃料配管３１には、チェック弁３２が設けられている。高圧燃料配管３１は、高圧デリバリパイプ３５に接続されている。チェック弁３２は、チェック弁３２よりも高圧デリバリパイプ３５側における高圧燃料配管３１の燃圧に対して、チェック弁３２よりも高圧燃料ポンプ２０側における高圧燃料配管３１の燃圧が規定の開弁差圧以上高いときに開弁するように設定されている。高圧燃料配管３１には、高圧デリバリパイプ３５から高圧燃料ポンプ２０側に逆流した燃料を通過させるリリーフ通路３３が設けられている。リリーフ通路３３には、リリーフ弁３４が設けられている。リリーフ弁３４は、リリーフ弁３４よりも高圧燃料ポンプ２０側におけるリリーフ通路３３の燃圧に対して、リリーフ弁３４よりも高圧デリバリパイプ３５側におけるリリーフ通路３３の燃圧が規定のリリーフ圧以上高いときに開弁するように設定されている。高圧デリバリパイプ３５には、インジェクタとして四つの高圧インジェクタ３６が接続されている。高圧インジェクタ３６は、内燃機関の燃焼室内に燃料を噴射する。
【００１５】
低圧燃料配管１３における燃料タンク１１と高圧燃料ポンプ２０との間には、弁部４０が設けられている。弁部４０は、高圧燃料ポンプ２０側から燃料タンク１１側への燃料の流入を制限する一方で、燃料タンク１１側から高圧燃料ポンプ２０側への燃料の流入を許容する。弁部４０は、弁体が高圧燃料ポンプ２０側から燃料タンク１１側に押し付けられることによって閉弁する逆止弁４１を備えている。さらに弁部４０は、逆止弁４１が閉弁している状態でも低圧燃料配管１３における燃料タンク１１側と高圧燃料ポンプ２０側とを連通させるオリフィス４２を備えている。オリフィス４２は、高圧燃料ポンプ２０から吐き戻された燃料がオリフィス４２を通過することによって燃料の脈動を減衰することが可能な形状に成形されている。たとえばオリフィス４２として、オリフィス４２を通過する燃料の流れを絞るように通路断面積が縮小されている形状を採用することができる。
【００１６】
低圧燃料配管１３は、三方向に分岐している分岐部１３Ａを備えている。低圧燃料配管１３は、分岐部１３Ａと、燃料タンク１１から分岐部１３Ａまでの第１配管１４と、分岐部１３Ａから低圧デリバリパイプ１８までの第２配管１５と、分岐部１３Ａから弁部４０までの第３配管１６と、弁部４０から高圧燃料ポンプ２０までの第４配管１７とによって構成されている。第１配管１４と第２配管１５と第３配管１６とは、分岐部１３Ａによって連結されている。
【００１７】
フィードポンプ１２から燃料が吐出されるとき、逆止弁４１が開弁して燃料が弁部４０を通過することによって、第３配管１６から第４配管１７に燃料が供給される。高圧燃料ポンプ２０から燃料が吐き戻されるとき、逆止弁４１が閉弁すると、燃料がオリフィス４２を通過することによって、第４配管１７から第３配管１６に燃料が供給される。
【００１８】
低圧燃料配管１３は、内部を流動する燃圧に応じて弾性変形が許容される材料によって成形されている。低圧燃料配管１３のうち第４配管１７は、第４配管１７内を規定燃圧の燃料が流動して当該第４配管１７が弾性変形する場合の変形量が第１変形量以下にされている。変形量が第１変形量以下である配管の例は、ステンレス等の金属によって成形されているパイプがある。第４配管１７としては、たとえばステンレス等の金属によって成形されているパイプを採用することができる。低圧燃料配管１３のうち第３配管１６は、第３配管１６内を規定燃圧の燃料が流動して当該第３配管１６が弾性変形する場合の変形量が第１変形量よりも大きい第２変形量以上にされている。同様に低圧燃料配管１３のうち第１配管１４及び第２配管１５は、変形量が第２変形量以上にされている。変形量が第２変形量以上である配管の例は、フッ素系ゴム等を材料とするゴム製のチューブやナイロン樹脂等を材料とする樹脂製のチューブがある。第１配管１４、第２配管１５、第３配管１６としては、たとえばフッ素系ゴム等を材料とするゴム製のチューブやナイロン樹脂等を材料とする樹脂製のチューブを採用することができる。
【００１９】
本実施形態の作用及び効果について説明する。
燃料供給装置１０では、弾性変形が許容される材料によって低圧燃料配管１３が成形されている。低圧燃料配管１３のうち、ステンレス等の金属によって成形されているパイプを採用している第４配管１７は、当該第４配管１７を除く他の特定区間の低圧燃料配管１３、たとえば、第１配管１４、第２配管１５、及び第３配管１６と比較して燃料が流動する際の変形量が小さい。すなわち、低圧燃料配管１３のうち逆止弁４１を有する弁部４０から高圧燃料ポンプ２０までの配管である第４配管１７は、変形しにくい。このため、第４配管１７は、高圧燃料ポンプ２０から逆止弁４１側に吐き戻される燃料の脈動を減衰しにくい。逆止弁４１に到達する燃料の脈動が減衰されにくいことによって、高圧燃料ポンプ２０から燃料が吐き戻された場合に逆止弁４１が閉弁しやすい。すなわち、燃料供給装置１０では、逆止弁４１が閉弁しにくくなることを抑制できる。
【００２０】
さらに、燃料供給装置１０では、逆止弁４１が閉弁しているときには、高圧燃料ポンプ２０から吐き戻された燃料がオリフィス４２を通過することによって脈動が減衰される。逆止弁４１が閉弁しにくくなることを抑制できる燃料供給装置１０によれば、高圧燃料ポンプ２０から吐き戻された燃料がオリフィス４２を通過しやすいため、オリフィス４２によって脈動が減衰されやすくなる。
【００２１】
本実施形態のように高圧燃料ポンプ２０を備える燃料供給装置１０では、高圧燃料ポンプ２０から吐き戻された燃料の脈動が低圧デリバリパイプ１８に伝播すると、低圧インジェクタ１９からの燃料噴射量にばらつきが生じる虞がある。また、高圧燃料ポンプ２０から吐き戻された燃料の脈動が燃料タンク１１に伝播すると、フィードポンプ１２からの吐出量にばらつきが生じる虞がある。この点、燃料供給装置１０では、低圧燃料配管１３のうち第１配管１４、第２配管１５、第３配管１６として、変形量が大きいフッ素系ゴムやナイロン樹脂等を材料とするチューブを採用している。このため、配管の弾性変形に伴って、第１配管１４、第２配管１５、第３配管１６を流動する燃料の脈動を減衰することができる。すなわち、弁部４０のオリフィス４２を通過した燃料の脈動を、配管の弾性変形によってさらに減衰することができる。これによって、低圧インジェクタ１９からの燃料噴射量のばらつきが生じることを抑制できる。同様に、フィードポンプ１２からの吐出量のばらつきが生じることを抑制することができる。
【００２２】
本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
・上記実施形態では、逆止弁４１とオリフィス４２とを備える弁部４０を例示している。こうした構成に替えて、弁部４０が逆止弁４１のみによって構成されているとともに弁部４０とは独立したオリフィス４２が低圧燃料配管１３に弁部４０と並列に設けられていてもよい。また、オリフィス４２を省略してもよい。オリフィス４２が設けられていない場合であっても、第４配管１７の変形量が小さいことによって逆止弁４１を閉弁させやすいという上記実施形態と同様の効果を奏することができる。
【００２３】
・上記実施形態における変形量の関係を満たしているのであれば、第４配管１７は金属によって成形されているパイプに限定されるものではない。たとえば、第４配管１７として、エンジニアリングプラスチックによって成形されているパイプを用いてもよい。すなわち、第１変形量の大きさは、規定の大きさに定められているものではない。仮に第４配管１７の材質を第１〜第３配管１４〜１６の材質と同じようにすると高圧燃料ポンプ２０から逆止弁４１側に吐き戻される燃料の脈動が減衰されるが、こうした場合と比較して第４配管１７において脈動が減衰されにくいのであれば、上記実施形態と同様に逆止弁４１を閉弁させやすい効果を奏することができる。
【００２４】
・上記実施形態では、第１配管１４と第２配管１５と第３配管１６とについて、同一の材料によって成形されている配管を採用している。第１配管１４、第２配管１５、第３配管１６については、それぞれが異なる材料によって成形されていてもよい。また、第１配管１４、第２配管１５、第３配管１６のうち一部の変形量を第２変形量よりも小さくしてもよい。
【符号の説明】
【００２５】
１０…燃料供給装置、１１…燃料タンク、１２…フィードポンプ、１３…低圧燃料配管、１３Ａ…分岐部、１４…第１配管、１５…第２配管、１６…第３配管、１７…第４配管、１８…低圧デリバリパイプ、１９…低圧インジェクタ、２０…高圧燃料ポンプ、２１…パルセーションダンパ、２２…ダイヤフラム、２３…シリンダ、２４…プランジャ、２５…加圧室、２６…電磁弁、３１…高圧燃料配管、３２…チェック弁、３３…リリーフ通路、３４…リリーフ弁、３５…高圧デリバリパイプ、３６…高圧インジェクタ、４０…弁部、４１…逆止弁、４２…オリフィス、９１…カムシャフト、９２…カム。
【図１】
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