(57)【要約】【課題】  潤滑油のラインに背圧が生じても燃料調圧動作を支障なく行うことができるようにした燃料供給装置を提供すること。【解決手段】  低圧ポンプ３からの供給燃料圧力を所定の圧力に調整するため低圧ポンプ３の燃料出口側に設けられた燃料調節装置１１が、燃料出口側の燃料圧を調節するための圧力調整弁５０と燃料取出し弁６０とを備えている。燃料取出し弁６０は、圧力調整弁５０の開弁圧より小さい開弁圧を有しており、圧力調整弁５０のドレインポート５１Ｃと燃料取出し弁６０のドレインポート６１Ｃとがドレイン配管１３によって燃料低圧側に接続されており、ピストン５２、６２の背面圧を低圧ポンプ３の燃料低圧側の圧力に維持されるようにした。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
供給燃料を加圧供給するためのポンプと、該ポンプからの供給燃料圧力を所定の圧力に調圧するため該ポンプの燃料出口側に設けられた燃料調圧弁とを備えて成る燃料供給ポンプにおいて、前記燃料出口側に、潤滑用の燃料を得るために前記燃料調圧弁よりも開弁圧の小さい燃料取出し弁が設けられており、少なくとも前記燃料調圧弁の弁ピストンの背面圧が前記ポンプの燃料低圧側の圧力に維持されるようになっていることを特徴とする燃料供給装置。
【請求項２】
供給燃料を加圧供給するためのポンプと、該ポンプからの供給燃料圧力を所定の圧力に調圧するため該ポンプの燃料出口側に設けられた燃料調圧弁とを備えて成る燃料供給ポンプにおいて、前記燃料出口側に、潤滑用の燃料を得るために前記燃料調圧弁よりも開弁圧の小さい燃料取出し弁が設けられており、該燃料取出し弁及び前記燃料調圧弁の各弁ピストンの背面圧が前記ポンプの燃料低圧側の圧力に維持されるようになっていることを特徴とする燃料供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関に燃料を供給するための燃料供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関に燃料を供給するための燃料供給装置として、コモンレール式の燃料供給装置が近年実用化されるに至っている。コモンレール式の燃料供給装置は、燃料タンク内の燃料をフィードポンプ等の低圧燃料ポンプで汲み上げ、その燃料を高圧燃料ポンプにより高圧にしてコモンレール内に蓄え、該コモンレール内の高圧燃料を燃料噴射弁を用いて内燃機関の気筒内へ噴射供給する構成となっている。
【０００３】
このような目的で用いられる高圧燃料ポンプは、内燃機関によって駆動される駆動軸を有し内燃機関の大きな動力で駆動されて燃料の高圧化を図るようになっている。このため、コモンレールシステム用の低圧燃料ポンプにおいて、高圧系の燃料ポンプの作動用潤滑油に使用するための燃料を取り入れる通路を備えた燃料室調圧弁を設け、適度な燃料室の圧力を保たせるための圧力調整弁の働きをもたせるとともに、始動時、噴射に十分な圧力が燃料室に生じるまでは潤滑油ラインに燃料が供給されないようにして良好な始動性を確保できるようにした燃料供給装置が提案されている（特許文献１）。
【特許文献１】特開２００２−３２２９６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１に開示されている燃料供給装置によると、何等かの理由によって潤滑油ラインの圧力が上昇すると、燃料室調圧のピストンに背圧が生じ、該ピストンの動きが阻害されて、燃料の調圧動作が予定通り行われず、高圧燃料ポンプへ送給される燃料の圧力が過大になってしまうという問題点を有している。
【０００５】
本発明の目的は、従来技術における上述の問題点を解決することができる燃料供給装置を提供することにある。
【０００６】
本発明の目的は、潤滑油のラインに背圧が生じても燃料調圧動作を支障なく行うことができるようにした燃料供給装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明によれば、供給燃料を加圧供給するためのポンプと、該ポンプからの供給燃料圧力を所定の圧力に調圧するため該ポンプの燃料出口側に設けられた燃料調圧弁とを備えて成る燃料供給ポンプにおいて、前記燃料出口側に、潤滑用の燃料を得るために前記燃料調圧弁よりも開弁圧の小さい燃料取出し弁が設けられており、少なくとも前記燃料調圧弁の弁ピストンの背面圧が前記ポンプの燃料低圧側の圧力に維持されるようになっていることを特徴とする燃料供給装置が提案される。
【０００８】
本発明によれば、また、供給燃料を加圧供給するためのポンプと、該ポンプからの供給燃料圧力を所定の圧力に調圧するため該ポンプの燃料出口側に設けられた燃料調圧弁とを備えて成る燃料供給ポンプにおいて、前記燃料出口側に、潤滑用の燃料を得るために前記燃料調圧弁よりも開弁圧の小さい燃料取出し弁が設けられており、該燃料取出し弁及び前記燃料調圧弁の各弁ピストンの背面圧が前記ポンプの燃料低圧側の圧力に維持されるようになっていることを特徴とする燃料供給装置が提案される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、ポンプから供給される燃料の調圧動作に支障を生じさせることなしに、潤滑のための燃料を取り出すことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明による燃料供給装置の実施の形態の一例を図面を参照して説明する。
【００１１】
図１は、本発明による燃料供給装置の実施の形態の一例を示す構成図である。燃料供給装置１において、１０１はコモンレール、１０２はコモンレール１０１に高圧燃料を供給する高圧ポンプである。燃料タンク２内の燃料Ｆは低圧ポンプ３により加圧され、後述するようにして高圧ポンプ１０２に供給される。
【００１２】
低圧ポンプ３の燃料入口側ポート３Ａと燃料タンク２との間にはフィルタ４を備えた燃料供給路５が設けられており、フィルタ４でゴミ等が除去された燃料が燃料供給路５を通って低圧ポンプ３に送られる構成となっている。符号６で示されるのは、フィルタ交換などにより低圧系のラインに空気が入ってしまった場合に、少なくとも低圧ポンプ３内に手動で燃料を送り込むために使用される手動ポンプである。
【００１３】
低圧ポンプ３の燃料出口側の出口ポート３Ｂと高圧ポンプ１０２の吸入ポート１０２Ａとの間には、低圧ポンプ３から供給される低圧燃料を高圧ポンプ１０２に送給するための燃料送給路７が配設されている。燃料送給路７には、低圧ポンプ３から送り出された燃料中のゴミを除去するためのフィルタ８、及び高圧ポンプ１０２に供給する低圧燃料の流量を制御するため比例電磁弁を用いて構成された制御弁９が設けられており、制御弁９により流量制御された低圧燃料が逆止弁１０を介して高圧ポンプ１０２の吸入ポート１０２Ａからそのシリンダ室１０２Ｂ内に供給される構成となっている。制御弁９は図示しない制御ユニットにより制御され、コモンレール１０１内のレール圧が所与の目標レール圧となるよう低圧燃料の流量が制御される。
【００１４】
制御弁９の燃料入口側の低圧燃料の圧力を所定の値に維持する目的で、燃料送給路７には燃料調節装置１１が接続されている。図１に示した燃料供給装置１では、フィルタ８と制御弁９との間の燃料送給路７に、燃料調節装置１１の受圧ポート５１Ａ、６１Ａが配管１２によって接続されている。燃料調節装置１１は、受圧ポート５１Ａの低圧燃料の圧力が所定レベルを越えた場合にそのオーバーフローポート５１Ｂから低圧燃料をオーバーフローさせ、これにより制御弁９の入口側の低圧燃料の圧力が、略所定の一定圧力に維持されるように動作する構成となっている。オーバーフローポート５１Ｂからのオーバーフロー低圧燃料は、ドレイン配管１３を通って燃料タンク２内に戻される。
【００１５】
燃料調節装置１１は、さらに、低圧ポンプ３から受圧ポート６１Ａに送られてくる燃料を潤滑油として取り出すための取出しポート６１Ｂを有しており、取出しポート６１Ｂから取り出された燃料は、適宜の構成のオリフィス手段１４を備えた潤滑油ライン１５を通って高圧ポンプ１０２のカム室１０２Ｃ内に送られ、この燃料が潤滑油として働くようになっている。なお、５１Ｃ、６１Ｃはドレインポートである。
【００１６】
以上説明したように、燃料供給装置１によって所定の圧力に調圧された低圧燃料が、調量されて高圧ポンプ１０２に送給される。そして、シリンダ室１０２Ｂ内で加圧されて生じた高圧燃料は、高圧ポンプ１０２の吐出ポート１０２Ｄから逆止弁１９及び高圧配管２０を介してコモンレール１０１に送られる。
【００１７】
図２は燃料調節装置１１の断面図である。燃料調節装置１１は、シリングとピストンとを２組用い、制御弁９の燃料入口側の燃料圧力の調整と、潤滑油ライン１５への燃料の取り出しを互いの影響なしに行うことができるようにした構成である。
【００１８】
図２において、５０は制御弁９の燃料入口側の燃料圧を調整するための圧力調整弁である。圧力調整弁５０は、シリンダ５１内に弁ピストン５２が滑動自在に収容されており、弁ピストン５２は弾発付勢機構５３によってシリンダ５１の受圧ポート５１Ａに向けて弾発付勢されている。ここでは、弾発付勢機構５３はコイルばねを用いて構成されているが、これに限定されず、公知の適宜の部材を用いることができる。シリンダ５１の側壁部には、弁ピストン５２によって開閉されるオーバーフローポート５１Ｂが形成されており、受圧ポート５１Ａに接続されている配管１２内の燃料圧に応動し、弁ピストン５２がオーバーフローポート５１Ｂを開いたときに配管１２内の燃料をオーバーフローポート５１Ｂを介してドレイン配管１３に逃し、これにより制御弁９の燃料入口側の燃料圧力を所定の圧力に維持させるための動作が行われる。
【００１９】
すなわち、受圧ポート５１Ａの燃料圧力が所定値を超えることによって、弁ピストン５２の外周面により塞がれていたオーバーフローポート５１Ｂが解放され、配管１２からの燃料をドレイン配管１３に逃がし、受圧ポート５１Ａの燃料圧を低下させる。このようにして燃料圧が低下するとオーバーフローポート５１Ｂは再び弁ピストン５２の外周面により塞がれ、燃料圧が上昇する。このように、弁ピストン５２が受圧ポート５１Ａの燃料圧力に応動して位置決めされ、オーバーフローポート５１Ｂを開閉することにより、受圧ポート５１Ａの燃料圧が所定レベルになるよう調圧される。
【００２０】
圧力調整弁５０において、弁ピストン５２は中空体となっており、受圧ポート５１Ａの燃料圧が略零の場合にポート５１Ｂを弁ピストン５２の中空部５２Ａに連通させるための連通孔５２Ｂが設けられている。
【００２１】
一方、シリンダ５１には、弁ピストン５２の背圧を除去するためのドレインポート５１Ｃが設けられており、ポート５１Ｂが連通孔５２Ｂによって中空部５２Ａと連通したときに、ドレインポート５１Ｃとポート５１Ｂとが連通する構成となっている。
【００２２】
６０は、潤滑油ライン１５から潤滑用の燃料を取り出すための燃料取出し弁である。燃料取出し弁６０は、シリンダ６１内に弁ピストン６２が滑動自在に収容されており、弁ピストン６２は弾発付勢機構６３によってシリンダ６１の受圧ポート６１Ａに向けて弾発付勢されている。ここでは、弾発付勢機構６３はコイルばねを用いて構成されているが、これに限定されず、公知の適宜の部材を用いることができる。シリンダ６１の側壁部には、弁ピストン６２によって開閉される燃料取出用の取出しポート６１Ｂが形成されている。受圧ポート６１Ａに接続されている配管１２内の燃料は、オリフィス１２Ａを介して弁ピストン６２に導かれ、これにより導入された燃料圧に応動し、弁ピストン６２がポート６１Ｂを開いたときに配管１２内の燃料の一部を潤滑油ライン１５に送り、潤滑油ライン１５に潤滑油としての燃料を供給するようになっている。
【００２３】
シリンダ６１には、弁ピストン６２の背圧を除去するためのドレインポート６１Ｃが設けられており、ドレインポート６１Ｃは連通路７０によって圧力調整弁５０のドレインポート５１Ｃと接続されている。そして、ドレインポート５１Ｃは、連通孔５２Ｂ及びポート５１Ｂを介してドレイン配管１３に連通しているので、弁ピストン５２及び弁ピストン６２の背面の圧力は常に燃料低圧部である燃料タンク２内の圧力と略等しくなっている。この結果、弁ピストン５２、６２は、いずれも、対応する受圧ポート５１Ａ、６１Ａの燃料圧に応動して円滑に動作することができるようになっている。
【００２４】
燃料取出し弁６０の弾発付勢機構５３の弾発力は圧力調整弁５０の弾発付勢機構６３の場合に比べて小さく設定されており、受圧ポート６１Ａの圧力が始動開始に必要な燃料圧力に達した場合に取出しポート６１Ｂが開かれ、配管１２から潤滑油ライン１５へ燃料が潤滑油として供給される。
【００２５】
燃料調節装置１１は以上のように構成されているので、圧力調整弁５０によって所要の調圧動作が行われる一方、燃料取出し弁６０によってこれとは独立して潤滑油の供給が行われるので、潤滑油ライン１５に圧力上昇が生じた場合でも、これに影響されることなく、圧力調整弁５０による所要の燃料調圧動作が確実に行われる。
【００２６】
燃料調節装置１１は以上のように動作するので、潤滑油ライン１５に何等かの理由で圧力上昇が生じても、受圧ポート５１Ａの燃料圧力の調圧のための弁ピストン５２の動作には全く影響がなく、低圧ポンプ３から供給される燃料の調圧動作に支障を生じさせることなしに、潤滑のための燃料を取り出すことができる。すなわち、潤滑油ライン１５に背圧が生じた場合においても制御弁９の燃料入口側の燃料圧の調圧特性に変化を生じさせることがなく、制御弁９において安定した流量制御が実現される。
【００２７】
図３は、図１に示した燃料調節装置１１の他の実施の形態を示す断面図である。図３に示した燃料調節装置１１’は、圧力調整弁５０’と燃料取出し弁６０’とを備えている。圧力調整弁５０’は、ドレインポート５１Ｃが設けられていない点でのみ図２に示した圧力調整弁５０と異なっているだけである。一方、燃料取出し弁６０’は、ドレインポート６１Ｃに代えて弁ピストン６２に連通孔６２Ｂを設けた点でのみ図２に示した燃料取出し弁６０と異なっているだけである。このため、図３の構成では連通路７０は設けられていない。なお、図３の各部において、図２の各部に対応する部分には同一の符号を付して、それらの説明を省略する。
【００２８】
図３に示す構成によれば、圧力調整弁５０’の弁ピストン５２に設けられた連通孔５２Ｂのみがドレイン配管１３に接続され、これにより圧力調整弁５０’の背面圧が低圧に維持される。一方、燃料取出し弁６０’の背面圧は、連通孔６２Ｂによって高圧ポンプ１０２のカム室１０２Ｃに逃がされ、高圧ポンプ１０２のポンプ室圧と等圧になる。燃料取出し弁６０’はカム室１０２Ｃへ潤滑燃料供給するための弁であるから、その背面圧がポンプ室と等圧であっても、供給圧が受圧ポート６１Ａにかかることで燃料取出し弁６０’が開弁すれば、機能上問題ない。言い換えれば、少なくとも圧力調整弁５０’の背面圧がポンプ室圧の影響を受けることがない。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明による燃料供給装置の実施の形態の一例を示す構成図。
【図２】図１に示した燃料調節装置の実施の形態を示す断面図。
【図３】図１に示した燃料調節装置の他の実施の形態を示す断面図。
【符号の説明】
【００３０】
１  燃料供給装置
２  燃料タンク
３  低圧ポンプ
３Ａ  燃料入口側ポート
３Ｂ  出口ポート
４、８  フィルタ
５  燃料供給路
６  手動ポンプ
７  燃料送給路
９  制御弁
１０、１９  逆止弁
１１  燃料調節装置
１２  配管
１３  ドレイン配管
１５  潤滑油ライン
２０  高圧配管
５０、５０’  圧力調整弁
５１Ａ、６１Ａ  受圧ポート
５１Ｂ  オーバーフローポート
５１Ｃ、６１Ｃ  ドレインポート
５２、６２  弁ピストン
５２Ａ  中空部
５２Ｂ  連通孔
６０、６０’  燃料取出し弁
６１Ｂ  取出しポート
７０  連通路
１０１  コモンレール
１０２  高圧ポンプ
１０２Ａ  吸入ポート
１０２Ｂ  シリンダ室
１０２Ｃ  カム室
１０２Ｄ  吐出ポート
【図１】
2005188432.tif 000003
【図２】
2005188432.tif 000004
【図３】
2005188432.tif 000005