(57)【要約】【課題】燃料供給配管の配管の自由度の低下を招くことなく、燃料ポンプとデリバリパイプの間の圧力損失を低減できるようにして、燃料ポンプの運転負荷の低減を図ることのできる燃料供給装置を提供する。【解決手段】エンジンの気筒列にデリバリパイプ２Ａ，２Ｂを設け、デリバリパイプ２Ａ，２Ｂを通して各気筒の燃料噴射を行う。燃料ポンプ４の吐出部に分岐コネクタ１０を設け、分岐コネクタ１０に接続管１１Ａ，１１Ｂを接続する。各接続管１１Ａ，１１Ｂに燃料フィルター５を介装し、さらに各接続管１１Ａ，１１Ｂを、燃料供給パイプ１５Ａ，１５Ｂを介してデリバリパイプ２Ａ，２Ｂに接続する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの複数気筒に燃料を分配するデリバリパイプが複数設けられ、
燃料ポンプから吐出された燃料を、燃料フィルターと燃料供給配管を通して前記各デリバリパイプに供給する燃料供給装置において、
前記燃料ポンプの吐出部を複数流路に分岐し、分岐した各流路に前記各デリバリパイプに連通する燃料供給配管を接続したことを特徴とする燃料供給装置。
【請求項２】
前記分岐した各流路に前記燃料フィルターを夫々設けたことを特徴とする請求項１に記載の燃料供給装置。
【請求項３】
片バンクにつき１本のデリバリパイプを有するＶ型エンジンに用いることを特徴とする請求項１または２に記載の燃料供給装置。
【請求項４】
前記燃料ポンプの分岐した各流路に戻り配管を接続し、この各戻り配管を共通のプレッシャレギュレータに接続したことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の燃料供給装置。
【請求項５】
前記各デリバリパイプを、絞りを備えた連通管によって接続したことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の燃料供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、燃料タンクに貯留された燃料をエンジンに供給する燃料供給装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
エンジンの燃料供給装置として、エンジンの気筒列にデリバリパイプを設け、各気筒に対応させて配置したインジェクターにデリバリパイプを通して燃料を供給するものが知られている。
また、Ｖ型エンジンや水平対向型エンジンにおいては、離間した２つの気筒列に夫々デリバリパイプが配置され、各デリバリパイプに燃料タンクから燃料が夫々供給されるようになっている。
【０００３】
この種のエンジンに用いられる燃料供給装置は、燃料タンク内に設置された燃料ポンプによって燃料を送り出し、燃料供給配管と、二股に分岐する分岐管を通して燃料を各デリバリパイプに供給するようになっている。また、この燃料供給装置の場合、燃料ポンプの吐出部に燃料フィルターとプレッシャレギュレータが設けられ、燃料フィルターによって濾過され、プレッシャレギュレータで設定圧に調圧された燃料が燃料供給配管を通して各デリバリパイプに供給されるようになっている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】再公表ＷＯ２００３／００８７９６号公報
【特許文献２】再公表ＷＯ２００３／０１６７０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、近年、エンジンの高出力化に伴い、エンジンでの最大燃料消費量が増大する傾向にある。このため、上記の燃料供給装置においては、エンジンの高出力化に応じて容量の大きい燃料ポンプを用いるようにしている。
【０００５】
しかし、このようにエンジンの高出力化に応じて燃料ポンプの容量を大きくした場合、エンジンには充分な燃料が供給されるようになるものの、燃料ポンプからデリバリパイプまでの間の流路の圧力損失が大きくなり、燃料ポンプの運転負荷が大きくなってしまう。
【０００６】
なお、この対策としては、燃料供給配管の径を太くすることが考えられるが、燃料供給配管の径を太くすると、配管の曲げに伴う折れや潰れが生じ易くなり、配管の自由度が低下してしまう。
【０００７】
そこでこの発明は、燃料供給配管の配管の自由度の低下を招くことなく、燃料ポンプとデリバリパイプの間の圧力損失を低減できるようにして、燃料ポンプの運転負荷の低減を図ることのできる燃料供給装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するための手段として、請求項１に記載の発明は、エンジンの複数気筒に燃料を分配するデリバリパイプ（例えば、後述の実施形態におけるデリバリパイプ２Ａ，２Ｂ）が複数設けられ、燃料ポンプ（例えば、後述の実施形態における燃料ポンプ４）から吐出された燃料を、燃料フィルター（例えば、後述の実施形態における燃料フィルター５）と燃料供給配管（例えば、後述の実施形態における接続管１１Ａ，１１Ｂおよび燃料供給パイプ１５Ａ，１５Ｂ）を通して前記各デリバリパイプに供給する燃料供給装置において、前記燃料ポンプの吐出部を複数流路に分岐し、分岐した各流路に前記各デリバリパイプに連通する燃料供給配管を接続するようにした。
これにより、一つの燃料ポンプに、各デリバリパイプに対応する燃料供給配管が夫々接続されることになる。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の燃料供給装置において、前記分岐した各流路に前記燃料フィルターを夫々設けるようにした。
これにより、各燃料配管毎に燃料フィルターが設けられることになる。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の燃料供給装置において、片バンクにつき１本のデリバリパイプを有するＶ型エンジンに用いるようにした。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の燃料供給装置において、前記燃料ポンプの分岐した各流路に戻り配管（例えば、後述の実施形態における戻り配管１３Ａ，１３Ｂ）を接続し、この各戻り配管を共通のプレッシャレギュレータ（例えば、後述の実施形態におけるプレッシャレギュレータ１４）に接続するようにした。
これにより、各燃料供給配管には共通のプレッシャレギュレータで調圧された燃料が供給されるようになる。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか１項に記載の燃料供給装置において、前記各デリバリパイプを、絞り（例えば、後述の実施形態における絞り１７）を備えた連通管（例えば、後述の実施形態における連通管１６）によって接続するようにした。
これにより、両デリバリパイプが連通管を介して導通するため、デリバリパイプを閉端とし燃料フィルター側を開端とする開端共振の周波数を、エンジンの常用回転域から低周波数側にずらすチューニングが容易になる。また、連通管を介した両デリバリパイプ間の閉端共振は連通管の絞りによって減衰される。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１に記載の発明によれば、燃料ポンプの吐出部が分岐して各デリバリパイプに対応する燃料供給配管に接続されているため、燃料ポンプとデリバリパイプの間の圧力損失を低減して燃料ポンプの運転負荷の低減を図ることができ、しかも、燃料供給配管の径を太くする必要がないことから、配管の自由度も充分に高く維持することができる。
【００１４】
請求項２に記載の発明によれば、各燃料供給配管毎に燃料フィルターが設けられているため、燃料ポンプとデリバリパイプの間の圧力損失をさらに低減し、燃料ポンプの運転負荷のより一層の低減を図ることができる。
【００１５】
請求項３に記載の発明によれば、燃料供給配管が屈曲して配管される傾向にあるＶ型エンジンにおいても、確実に燃料ポンプの運転負荷の低減を図ることができる。
【００１６】
請求項４に記載の発明によれば、各燃料供給配管の供給燃料圧を共通のプレッシャレギュレータによって調圧するため、燃料供給配管毎に個別にプレッシャレギュレータを設ける場合に比較して部品点数が削減される。したがって、この発明によればさらなる製造コストの低減が可能になる。また、この発明によれば、プレッシャレギュレータを燃料供給配管毎に設ける場合に比較して供給圧のばらつきを低減でき、燃費や排気ガス、ドライバビリティ等に与える悪影響が少なくなる。
【００１７】
請求項５に記載の発明によれば、両デリバリパイプを連通管で接続したことにより、燃料フィルター側を開端とする燃料供給配管の共振周波数を、エンジンの常用回転域から容易にずらすことが可能になるうえ、連通管に絞りを設けたことによって連通管を通した両デリバリパイプ間の共振も減衰することが可能になるため、高価なパルセーションダンパを用いることなく燃料供給系の振動騒音の抑制と燃料噴射の安定化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、この発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図１において、１は、燃料タンクであり、２Ａ，２Ｂは、Ｖ型エンジンの各バンクの気筒列に配置されたデリバリパイプ、３は、各デリバリパイプ２Ａ，２Ｂに接続されたインジェクターである。インジェクター３は、Ｖ型エンジンの各気筒に対応して設けられている。
【００１９】
燃料タンク１内には、電動式の燃料ポンプ４と燃料フィルター５と残燃料計６が一体化されたポンプモジュール７と、燃料フィルター５と残燃料計６が一体化されたフィルターモジュール８が離間して設置されている。この各モジュール７，８は、燃料タンク１の上壁に吊り下げ支持されている。
【００２０】
ポンプモジュール７の燃料ポンプ４は、吸入部側にサクションフィルター９が設けられるとともに、吐出部側に分岐コネクタ１０を介して接続管１１Ａ，１１Ｂが設けられている。また、ポンプモジュール７とフィルターモジュール８には、燃料タンク１の外部に突出するコネクタ１２Ａ，１２Ｂが夫々設けられ、この各コネクタ１２Ａ，１２Ｂに接続管１１Ａ，１１Ｂの端部が接続されている。そして、接続管１１Ａ，１１Ｂは、これらの各途中にポンプモジュール７側とフィルターモジュール８側の各燃料フィルター５が介装されるとともに、燃料フィルター５の各下流側に戻り配管１３Ａ，１３Ｂが分岐接続されている。
【００２１】
戻り配管１３Ａ，１３Ｂは相互に接続され、共通のプレッシャレギュレータ１４に接続されている。プレッシャレギュレータ１４は、各接続管１１Ａ，１１Ｂの燃料供給圧を設定圧に維持するように余剰燃料を燃料タンク１内に戻すようになっている。
【００２２】
また、各コネクタ１２Ａ，１２Ｂは燃料供給パイプ１５Ａ，１５Ｂを介してデリバリパイプ２Ａ，２Ｂに接続されている。そして、各デリバリパイプ２Ａ，２Ｂは連通管１６によって相互に接続され、連通管１６の各デリバリパイプ２Ａ，２Ｂに近接した位置には絞り１７が設けられている。
【００２３】
以上のように、この燃料供給装置においては、燃料ポンプ４の吐出部を二股に分岐させ、この吐出部を、接続管１１Ａ，１１Ｂと燃料供給パイプ１５Ａ，１５Ｂを介して夫々並列にデリバリパイプ２Ａ，２Ｂに接続するとともに、各接続管１１Ａ，１１Ｂに燃料フィルター５を介装した構造を採用しているため、図５に示す従来の燃料供給装置に比較すれば、以下に説明するように大幅に圧力損失を低減することができる。なお、図５に示す燃料供給装置は、燃料ポンプ４の吐出部に燃料フィルター５を有する一本の燃料供給配管３０が接続され、この燃料供給配管３０に分岐管３１Ａ，３１Ｂを介してデリバリパイプ２Ａ，２Ｂが接続された構造となっている。
【００２４】
今、この実施形態に係る燃料供給装置の接続管１１Ａ，１１Ｂと燃料供給パイプ１５Ａ，１５Ｂの内径が図５に示す装置の燃料供給配管３０の内径と同じで、かつ、同様のサイズの燃料フィルター５が用いられているものとすると、この実施形態の燃料供給装置の燃料供給系内の圧力損失は、図５に示す装置の圧力損失のほぼ４分の１となる。
即ち、配管やフィルターといった流路の圧力損失は、図４に示す特性図のように、配管当たりの流量の二乗に比例して増大する性質があるため、配管が１系統であった図５に示す装置に対し配管を２系統にしたこの実施形態の装置は、配管当たりの流量が２分の１になることから、圧力損失は４分の１になる。
【００２５】
したがって、この発明にかかる燃料供給装置を採用した場合には、エンジンの高出力化に伴ってエンジンの要求燃料量が増大しても、燃料ポンプ４の容量を増大することなくその要求燃料量に余裕をもって対応することができ、燃料ポンプ４の容量を増大させる場合にも、増大量を小さく抑えることができる。
【００２６】
また、この燃料供給装置においては、配管系での圧力損失が小さくなるため、燃料ポンプ４の運転負荷が低減され、燃料ポンプ４の発熱量が小さくなる。このため、燃料タンク１における蒸発燃料の処理装置（図示せず）の小型化を図ることもできる。
【００２７】
そして、この燃料供給装置においては、燃料供給配管（燃料供給パイプ１５Ａ，１５Ｂおよび接続管１１Ａ，１１Ｂ）を２系統にして配管系での圧力損失を低減するようにしているため、各配管の断面積を大きくせずに済み、配管の自由度を高く維持することができる。
特に、この実施形態のようにＶ型エンジンに適用する場合には、狭く限られた状況下において配管を複雑に曲げて配置せざるを得なくなるため、この実施形態の燃料供給装置は有効となる。
【００２８】
さらに、この実施形態の燃料供給装置にあっては、燃料ポンプ４の吐出部から分岐した接続管１１Ａ，１１Ｂに夫々戻り配管１３Ａ，１３Ｂを設け、各戻り配管１３Ａ，１３Ｂを共通のプレッシャレギュレータ１４に接続した構造となっているため、各戻り配管１３Ａ，１３Ｂ毎にプレッシャレギュレータ１４を設ける場合に比較して部品点数が少なくなり、低コストでの製造が可能になるという利点がある。
【００２９】
また、この実施形態の場合、フィルターモジュール８とポンプモジュール７の上半部が同一構造とされているため、フィルターモジュール８に燃料ポンプ４等を付加するだけでポンプモジュール７を製造することができる。このため、モジュールの共用により生産効率を大幅に高めることができる。
【００３０】
さらに、この燃料供給装置においては、燃料ポンプ４の吐出部から燃料供給配管を２系統に分岐し、各配管の燃料ポンプ４に近接した位置に燃料フィルター５を設け、さらにデリバリパイプ２Ａ，２Ｂを、絞り１７を有する連通管１６で接続した構造を採用しているため、燃料供給系の共振が以下のように抑制されることになる。
【００３１】
即ち、燃料供給系においては、デリバリパイプ２Ａ，２Ｂを閉端とし燃料フィルター５を開端とする開管共振と、両デリバリパイプ２Ａ，２Ｂを閉端とする閉管共振とが発生する。
開管共振については、両デリバリパイプ２Ａ，２Ｂ間を連通管１６で接続したことにより、デリバリパイプ容量が実質的に増加して液柱共振の共振周波数域が実用運転域よりも低くなり、エンジン運転時における開管共振が低減されるようになる（図３の囲みｂ内の特性線Ａの振幅ピーク周波数参照）。
閉管共振については、両デリバリパイプ２Ａ，２Ｂを接続する連通管１６に絞り１７を設けたことにより、連通管１６を通した閉管共振が絞りによって減衰されるようになる。図２中の特性線Ｂは、連通管１６を設けずに燃料供給配管を吐出部から分岐させた場合の特性を示すものであるが、連通管１６に絞り１７を設けた場合には、この特性線Ｂの場合と同様に閉管共振による振幅の増大が低減される（図２中の囲みａの特性線Ｃと特性線Ｂの振幅ピークの差参照）。
【００３２】
したがって、この燃料供給装置は、高価なパルセーションダンパ等を用いることなく燃料供給系の共振を確実に防止することができるため、製造コストの高騰を招くことなく、振動騒音の低減と燃料噴射の安定化を図ることができる。
【００３３】
なお、この発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】この発明の一実施形態を示す概略構成図。
【図２】この発明の実施形態と比較例の燃料供給系の振幅特性図。
【図３】この発明の実施形態と比較例の燃料供給系の振幅特性図。
【図４】配管当たりの流量と圧力損失の関係を示した特性図。
【図５】比較例の概略構成図。
【符号の説明】
【００３５】
２Ａ，２Ｂ…デリバリパイプ
４…燃料ポンプ
５…燃料フィルター
１１Ａ，１１Ｂ…接続管（燃料供給配管）
１３…戻り配管
１４…プレッシャレギュレータ
１５Ａ，１５Ｂ…燃料供給パイプ（燃料供給配管）
１６…連通管
１７…絞り
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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