(57)【要約】【課題】燃料ポンプを小流量化可能な燃料供給装置を提供する。【解決手段】燃料供給装置１は、エンジンにより消費される燃料消費量に応じて吐出される燃料の量および燃料圧力を変更可能である。燃料ポンプ２１は、燃料タンク５内の燃料を吸入し、吸入した燃料を加圧して吐出する。移送ジェットポンプ８５は、燃料ポンプ２１内における昇圧過程の燃料である中間圧燃料の一部がベーパ排出口２９を経由して供給され、供給された燃料により駆動する。これにより、下流側燃料が供給される場合と比較して、移送ジェットポンプ８５側への燃料の流出を抑制することができる。汲上ジェットポンプ８０は、燃料ポンプ２１にて加圧された燃料である下流側燃料の一部を燃料タンク５に戻すノズルを有する。これにより、燃料ポンプ２１の小流量化が可能である。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料消費装置により消費される燃料消費量に応じて吐出される燃料の量および燃料圧力を変更可能な燃料供給装置において、
燃料タンク内の燃料を吸入し、吸入した燃料を加圧して吐出する燃料ポンプと、
前記燃料ポンプ内における昇圧過程の燃料の一部が供給され、供給された燃料によって駆動する第１のジェットポンプと、
前記燃料ポンプにて加圧された燃料の一部を前記燃料タンク内に戻すオリフィスを有するオリフィス部材と、
を備えることを特徴とする燃料供給装置。
【請求項２】
前記オリフィス部材は、前記燃料ポンプにて加圧された燃料の一部が供給され、供給された燃料によって駆動する第２のジェットポンプであって、
前記オリフィスは、前記第２のジェットポンプのノズルである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】
前記燃料タンク内に設けられ、内部に前記燃料ポンプが収容されるサブタンクをさらに備え、
前記第２のジェットポンプは、前記サブタンクの外部から前記サブタンクの内部に燃料を汲み上げる汲上ジェットポンプであることを特徴とする請求項２に記載の燃料供給装置。
【請求項４】
前記オリフィス部材は、前記燃料ポンプを保持するポンプ保持部材である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５】
前記燃料ポンプの下流側に設けられ、前記燃料消費装置側の燃料圧力を所定の圧力で保持する残圧保持バルブをさらに備え、
前記オリフィス部材には、前記残圧保持バルブが閉弁しているときに前記燃料消費装置側と遮断される燃料通路から燃料が供給されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の燃料供給装置。
【請求項６】
前記燃料ポンプの外郭を形成するポンプハウジングには、加圧された燃料の一部を取り出す燃料取出部が形成され、
前記オリフィス部材には、前記燃料取出部から取り出された燃料が供給されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の燃料供給装置。
【請求項７】
前記第１のジェットポンプは、前記燃料ポンプが設けられる第１空間と隔たりのある第２空間から前記第１空間へ燃料を移送する移送ジェットポンプであることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の燃料供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料消費装置に燃料を供給する燃料供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば車両の内燃機関等の燃料消費装置に燃料を供給する燃料供給装置において、要求される燃料消費量に応じて吐出される燃料の量および燃料圧力を変更可能な燃料供給装置が公知である。また、燃料を加圧して吐出する燃料ポンプ近傍に燃料を供給すべく、ジェットポンプを設けることが公知である。例えば特許文献１では、２つのジェットポンプは、燃料ポンプにより加圧された燃料により駆動される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許６，５３２，９４１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１のように、燃料ポンプにより加圧された燃料により２つのジェットポンプを駆動する場合、燃料圧力が高圧となると、ジェットポンプに供されて燃料消費装置に供給されず流出する燃料が増加する。そのため、燃料消費装置に必要な燃料量を供給するためには、吐出量の大きい燃料ポンプを用いる必要があった。また、燃料消費装置における燃料消費量に関わらず、燃料ポンプ冷却や摩耗ダスト排出のために、燃料ポンプからの吐出量を一定量以上とする必要がある。
本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、小さい吐出量の燃料ポンプにて燃料消費装置に燃料供給可能な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】
【０００５】
請求項１に記載の燃料供給装置は、燃料消費装置により消費される燃料消費量に応じて吐出される燃料の量および燃料圧力を変更可能である。燃料供給装置は、燃料ポンプと、第１のジェットポンプと、オリフィス部材と、を備える。燃料ポンプは、燃料タンク内の燃料を吸入し、吸入した燃料を加圧して吐出する。第１のジェットポンプは、燃料ポンプ内における昇圧過程の燃料の一部が供給され、供給された燃料によって駆動する。オリフィス部材は、燃料ポンプにて加圧された燃料の一部を燃料タンクに戻すオリフィスを有する。
【０００６】
本発明では、第１のジェットポンプには、昇圧過程の燃料、すなわち燃料ポンプから吐出される圧力よりも低い圧力の燃料が供給されるので、燃料ポンプから吐出される燃料と同じ圧力の燃料が供給される場合と比較して、第１のジェットポンプ側への燃料の流出を抑制することができる。
【０００７】
また、燃料消費装置の燃料消費量が少ない場合でも、燃料をオリフィス部材に形成されたオリフィスを経由して燃料タンクに戻すことにより、燃料ポンプ冷却や摩耗ダスト排出に必要な燃料ポンプからの吐出量を確保することができる。なお、オリフィスは、燃料ポンプ冷却や摩耗ダスト排出に最低限必要な分だけ燃料ポンプからの吐出量を分配できるよう小さく設定されることが好ましく、これにより、特に燃料ポンプから吐出される燃料圧力が高い場合におけるオリフィスからの燃料流出量を低減することができる。
これにより、燃料ポンプの小流量化が可能であり、ひいては燃料ポンプの駆動に係る消費電力を低減することができる。
【０００８】
ジェットポンプを複数設ける場合、以下の構成とすることができる。
請求項２に記載の発明では、オリフィス部材は、燃料ポンプにて加圧された燃料の一部が供給され、供給された燃料によって駆動する第２のジェットポンプである。オリフィスは、第２のジェットポンプのノズルである。
これにより、第１のジェットポンプ、および、第２のジェットポンプを燃料ポンプにより加圧された燃料により駆動される場合よりも、ジェットポンプからの燃料流出量を抑制することができる。
【０００９】
請求項３に記載の発明では、燃料タンク内に設けられ、内部に燃料ポンプが収容されるサブタンクをさらに備える。第２のジェットポンプは、サブタンクの外部からサブタンクの内部に燃料を汲み上げる汲上ジェットポンプである。汲上ジェットポンプは、比較的大きい吐出量が要求される場合が多い。そこで、燃料ポンプにて加圧された燃料で汲上ジェットポンプを駆動することにより、要求される汲上量を確保することができる。
【００１０】
請求項４に記載の発明では、オリフィス部材は、燃料ポンプを保持するポンプ保持部材である。すなわち、加圧された燃料の一部を燃料タンクに戻すオリフィスがポンプ保持部材に形成される。これにより、オフィス部材を別途設ける必要がないので、部品点数を低減することができる。
【００１１】
請求項５に記載の発明では、燃料ポンプの下流側に設けられ、燃料消費装置での燃料消費停止時に燃料消費装置側の燃料圧力を所定の圧力で保持する残圧保持バルブをさらに備える。また、オリフィス部材には、残圧保持バルブが閉弁しているときに燃料消費装置側と遮断される燃料通路から燃料が供給される。これにより、残圧保持バルブが閉弁しているとき、オリフィス部材側の燃料圧力が低下したとしても、燃料消費装置側の燃料圧力が低下することがないので、燃料供給停止後の再始動時等に燃料消費装置側の燃料圧力を速やかに所望の圧力に上昇させることができる。
【００１２】
請求項６に記載の発明では、燃料ポンプの外郭を形成するポンプハウジングには、加圧された燃料の一部を取り出す燃料取出部が形成される。オリフィス部材には、燃料取出部から取り出された燃料が供給される。例えば、燃料ポンプにチェックバルブやリリーフバルブ等の調圧機能が備わっていれば、燃料の調圧に係る構成を別途設ける必要がないので、装置全体の構成を簡素にすることができる。
【００１３】
請求項７に記載の発明では、第１のジェットポンプは、燃料ポンプが設けられる第１空間と隔たりのある第２空間から第１空間へ燃料を移送する移送ジェットポンプである。これにより、燃料ポンプが設けられる第１空間と離れた箇所の燃料も効率よく利用することができる。なお、「隔たりのある第２空間」とは、例えば鞍型の燃料タンクのように燃料ポンプが収容される第１室とは区切られた第２室であってもよい。また例えば、隔壁等が設けられていなくても、燃料ポンプから距離的に離れている箇所であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１実施形態による燃料供給装置を示す側面図である。
【図２】本発明の第１実施形態による燃料供給装置の内部構造を示す一部切り欠き側面図である。
【図３】図２のＩＩＩ方向矢視図である。
【図４】本発明の第１実施形態による燃料ポンプを示す一部切り欠き側面図である。
【図５】本発明の第１実施形態によるカバーポンプを示す平面図である。
【図６】本発明の第１実施形態によるケーシングポンプを示す平面図である。
【図７】本発明の第１実施形態による残圧保持バルブ近傍を示す断面図であって、残圧保持バルブが閉じた状態を示す図である。
【図８】本発明の第１実施形態による残圧保持バルブ近傍を示す断面図であって、残圧保持バルブが開いた状態を示す図である。
【図９】本発明の第２実施形態による残圧保持バルブ近傍を示す断面図である。
【図１０】本発明の第３実施形態による燃料供給装置の内部構造を示す一部切り欠き側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の複数の実施形態による燃料供給装置を図面に基づいて説明する。なお、複数の実施形態において、実質的に同一の構成部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態による燃料供給装置を図１〜図３に示す。燃料供給装置１は、例えば車両の燃料タンク５に設置され、燃料タンク５内の燃料を燃料タンク５外の燃料消費装置としての図示しないエンジンに供給する。図示はしていないが、本実施形態の燃料タンク５は、第１空間としての第１室および第２空間としての第２室を有する鞍型タンクである。第１室には後述するポンプモジュール２０が収容されている。燃料供給装置１は、図示しないエンジンＥＣＵに接続され、燃料供給装置１に供給される電力を調整することによりエンジンにより消費される燃料消費量に応じて吐出される燃料の量および燃料圧力が制御される。これにより、燃料供給装置１から吐出される燃料吐出量および圧力が可変となる。
燃料供給装置１は、蓋部材１０、ポンプモジュール２０、サブタンク４０等を備えている。蓋部材１０は、燃料タンク５の上壁に取り付けられ、燃料タンク５の上壁に形成された開口を塞いでいる。燃料供給装置１は、蓋部材１０以外が燃料タンク５の内部に収容されている。
【００１６】
蓋部材１０は、支柱保持部１１、燃料吐出管１２、およびコネクタ１３等を有している。支柱保持部１１は、２本の支柱１５の一方の端部が固定される。２本の支柱１５の他方の端部は、サブタンク４０の外壁に形成される挿入部４１に緩く挿入されている。２本の支柱１５のうち一方の支柱１５の外周には、スプリング１６が設けられている。スプリング１６は、蓋部材１０とサブタンク４０とが互いに離間する方向に荷重を加えている。また、他方の支柱１５は、サブタンク４０の挿入部４１を軸方向に摺動可能に挿入されている。これにより、サブタンク４０は、スプリング１６の荷重により燃料タンク５の底壁に押し付けられる。
コネクタ１３は、リード線１３１を経由して後述する燃料ポンプ２１と電気的に接続し、図示しない電源からの電力を燃料ポンプ２１に供給する。また、コネクタ１３は、リード線１３２を経由してセンダゲージ１８と電気的に接続し、センダゲージ１８により検出された燃料タンク５内の燃料残量に係る検出信号を図示しないエンジンＥＣＵに出力する。
【００１７】
ポンプモジュール２０は、燃料ポンプ２１、燃料フィルタ３５、サクションフィルタ３６、ポンプ保持部材４５、残圧保持バルブ５０、チェックバルブ７０、リリーフバルブ７６、汲上ジェットポンプ８０、および移送ジェットポンプ８５等を備えている。燃料ポンプ２１、燃料フィルタ３５、サクションフィルタ３６、ポンプ保持部材４５、残圧保持バルブ５０、チェックバルブ７０、リリーフバルブ７６、および移送ジェットポンプ８５は、サブタンク４０に収容されている。
【００１８】
図４に燃料ポンプ２１の側面図を示す。図４に示すように、燃料ポンプ２１は、ポンプハウジング２２、シャフト２３、インペラ２５、カバーポンプ２６、ケーシングポンプ３１、コネクタ３７、および燃料吐出管３８等を有している。燃料ポンプ２１は、ポンプ保持部材４５に保持されている。
【００１９】
ポンプハウジング２２は、ハウジング本体２２１とポンプエンドカバー２２２を有し、燃料ポンプ２１の外郭を形成する。ポンプエンドカバー２２２は、コネクタ３７および燃料吐出管３８側に設けられる。シャフト２３は、軸受部材２４に回転可能に支持され、コネクタ３７を経由して供給される電力により駆動されるモータにより回転する。インペラ２５は、軸方向において、カバーポンプ２６とケーシングポンプ３１との間に配置され、シャフト２３とともに回転する。コネクタ３７を経由して供給される電力を制御することにより、シャフト２３とともに回転するインペラ２５の回転が制御され、燃料吐出管３８から吐出される燃料の吐出量および燃料圧力が可変となる。
【００２０】
カバーポンプ２６を図５、ケーシングポンプ３１を図６に示す。なお、図５はカバーポンプ２６を図４のＶ方向から見た図であり、図６はケーシングポンプ３１を図４のＶＩ方向から見た図である。
図５に示すように、カバーポンプ２６は、略円板状に形成され、板厚方向に貫通する吸入口２７が形成される。カバーポンプ２６には、略Ｃ字状に形成される通路溝２８が形成される。吸入口２７は、通路溝２８の一方の端部に形成される。通路溝２８の途中には、ベーパ排出口２９が形成される。
【００２１】
図６に示すように、ケーシングポンプ３１は、略円板状に形成され、板厚方向に貫通する吐出口３２が形成される。ケーシングポンプ３１には、カバーポンプ２６の通路溝２８と対応する略Ｃ字状に形成される通路溝３３が形成される。昇圧通路３４は、カバーポンプ２６の通路溝２８とケーシングポンプ３１の通路溝３３との間に形成される。吐出口３２は、通路溝３３の一方の端部であって、吸入口２７と対応する側と反対側の端部に形成される。
【００２２】
図４に戻り、吸入口２７から吸入された燃料は、昇圧通路３４にてインペラ２５の回転により加圧され、吐出口３２から吐出される。吐出された燃料は、ポンプハウジング２２内部に形成される燃料通路を経由して燃料吐出管３８から吐出される。なお、燃料吐出管３８の内部には、図示はしていないが、後述するチェックバルブ７０と同様のチェックバルブが設けられている。また、昇圧通路３４にて昇圧過程の燃料の一部は、燃料中に混入した気泡とともにベーパ排出口２９から燃料ポンプ２１外へ排出される。以下、昇圧通路３４にて昇圧過程の燃料を「中間圧燃料」といい、昇圧通路３４にて昇圧後であって吐出口３２より下流側の燃料を「下流側燃料」という。なお、中間圧燃料は、下流側燃料よりも燃料圧力が低い。
【００２３】
図２に戻り、サクションフィルタ３６は、燃料ポンプ２１がサブタンク４０から吸入する燃料中の異物を除去する。燃料フィルタ３５は、燃料ポンプ２１の径方向外側に設けられ、燃料ポンプ２１から吐出された燃料中の異物を除去する。
燃料ポンプ２１から吐出された燃料は、燃料フィルタ３５を経由して残圧保持バルブ５０側へ供給される。
【００２４】
残圧保持バルブ５０およびチェックバルブ７０を図７および図８に示す。なお、図７は残圧保持バルブ５０が閉弁している状態を示し、図８は残圧保持バルブ５０が開弁している状態を示している。
残圧保持バルブ５０およびチェックバルブ７０は、ポンプ保持部材４５の燃料フィルタ３５の下流側に設けられる。
残圧保持バルブ５０は、弁ハウジング５１、弁部材５４、シート部材５９等を備えている。弁ハウジング５１は、第１ハウジング５２および第２ハウジング５３を有する。第１ハウジング５２は、略円筒形状に形成され、Ｏリング６１、６２によりポンプ保持部材４５に保持されている。Ｏリング６１は、バックアップリング６３により保持される。第１ハウジング５２には、燃料ポンプ２１から吐出された燃料が流入する燃料入口５２１、エンジン側へ燃料が流出する第１燃料出口５２２、および汲上ジェットポンプ８０側へ燃料が流出する第２燃料出口５２３が形成される。燃料入口５２１および第１燃料出口５２２は、シート部材５９を挟んで略対称に、肩部５２５に形成される。また、第２燃料出口５２３は、第１ハウジング５２の軸方向端部に形成される。
【００２５】
第１ハウジング５２の第２燃料出口５２３と反対側には、第２ハウジング５３が設けられる。第２ハウジング５３は、第１ハウジング５２側に開口する有底円筒状に形成され、開口する側に鍔部５３１を有する。鍔部５３１は、ダイアフラム６４とともに、第１ハウジング５２のかしめ部５２９によりかしめられる。
第２ハウジング５３の内部には、第１スプリング６７が収容される。第１スプリング６７は、一方の端部が第２ハウジング５３の底部５３２により係止され、他方の端部がダイアフラム６４の底部５３２側に設けられるプレート６５に係止される。
【００２６】
弁部材５４は、ダイアフラム６４およびプレート６５の略中心に形成される孔部に挿入される。弁部材５４は、バルブ本体５５、ボールバルブ５６、および弁体５７を有する。バルブ本体５５は、ボールバルブ５６を収容するボール収容室５５１が形成される。ボール収容室５５１の反弁体５７側には、ボールバルブ５６を弁体５７側に付勢する第２スプリング６８を収容するスプリング室５５２が形成される。第２スプリング６８は、ボールバルブ５６および弁体５７をシート部材５９側へ付勢する。これにより、振動等による弁体５７とシート部材５９とのシール性の悪化を防いでいる。また、ボールバルブ５６は、リテーナ５６１によりボール収容室５５１から飛び出さないように押さえられている。
【００２７】
シート部材５９は、略円筒状に形成され、弁部材５４側の端部に弁座５９１が形成される。弁座５９１は、弁体５７が離着座可能に形成されている。シート部材５９の外壁と第１ハウジング５２との間には第１燃料室５２６が形成される。また、シート部材５９の径方向内側には、第２燃料出口５２３と連通する第２燃料室５２７が形成される。
【００２８】
ここで、残圧保持バルブ５０の作動を説明する。残圧保持バルブ５０には、燃料ポンプ２１から吐出され燃料フィルタ３５を経由した燃料が、燃料入口５２１から第１燃料室５２６に流入する。第１燃料室５２６の燃料圧力が、第１スプリング６７の付勢力に打ち勝つと、図８に示すように、弁部材５４が第２ハウジング５３の底部５３２側へ移動し、弁体５７がシート部材５９の弁座５９１から離座する。これにより、第１燃料室５２６と第２燃料室５２７とが連通し、燃料入口５２１から流入した燃料の一部が第２燃料室５２７へ流入する。第２燃料室５２７へ流入した燃料は、第２燃料出口５２３から流出し、ポンプ保持部材４５に形成される燃料通路４５５、および配管８３（図１および図３参照）を経由して汲上ジェットポンプ８０に供給される。
また、第１燃料室５２６および第２燃料室５２７の燃料圧力が第１スプリング６７の付勢力より小さくなると、図７に示すように、弁部材５４がシート部材５９側へ移動し、弁体５７がシート部材５９の弁座５９１に着座する。これにより、第１燃料室５２６と第２燃料室５２７とが遮断される。
【００２９】
チェックバルブ７０は、残圧保持バルブ５０の第１燃料出口５２２の下流側に設けられる。チェックバルブ７０は、ポンプ保持部材４５に形成される弁座４５１に離着座可能な弁部材７１を有する。弁部材７１は、支持部材７２の摺動部７２１に摺動可能に支持される。チェックバルブ７０は、第１燃料出口５２２を経由して第１燃料室５２６と連通する燃料通路７３と、弁部材７１のエンジン側（図７および図８中における紙面上側）の燃料通路７４との差圧により開閉する。すなわち、燃料通路７３の燃料圧力が燃料通路７４の燃料圧力よりも高まったとき、弁部材７１が弁座４５１から離座し、燃料通路７３と燃料通路７４とが連通する。また、燃料通路７４の燃料圧力が燃料通路７３の燃料圧力より高いとき、弁部材７１が弁座４５１に着座し、燃料通路７３と燃料通路７４とは遮断される。これにより、燃料通路７３側から燃料通路７４側への燃料流れは許容されるが、燃料通路７４側から燃料通路７３側への燃料の逆流が防止される。
【００３０】
図２に示すように、チェックバルブ７０の下流側には、リリーフバルブ７６が設けられる。リリーフバルブ７６は、ポンプ保持部材４５の筒部４５２の内部に形成される燃料通路７７に設けられる。燃料通路７７は、チェックバルブ７０の弁部材７１の下流側の燃料通路７４と連通する。リリーフバルブ７６は、燃料通路７７の燃料圧力が所定値以上になったときに開弁し、燃料通路７７が異常高圧になることを防いでいる。なお、リリーフバルブ７６の設定圧は、残圧保持バルブ５０の設定圧より高く設定されている。
ポンプ保持部材４５の筒部４５２には、蛇腹管３９の一方の端部が嵌合している。蛇腹管３９の他方の端部は、蓋部材１０に形成される燃料吐出管１２に嵌合している。これにより、燃料ポンプ２１から吐出された燃料は、燃料フィルタ３５、残圧保持バルブ５０、チェックバルブ７０、および蛇腹管３９等を経由し、燃料吐出管１２から吐出される。燃料吐出管１２から吐出された燃料は、図示しないインジェクタを経由してエンジンに供給される。
【００３１】
図１に示すように、汲上ジェットポンプ８０は、サブタンク４０の底部側壁に配置され、カバー８１にスナップフィット固定されている。汲上ジェットポンプ８０には、残圧保持バルブ５０の第２燃料室５２７および第２燃料出口５２３を経由して吐出された燃料が、配管８３により供給される。すなわち、汲上ジェットポンプ８０には、燃料ポンプ２１により加圧された燃料の一部が供給される。残圧保持バルブ５０の第２燃料出口５２３および配管８３等を経由して汲上ジェットポンプ８０に供給された燃料は、図示しないノズルから噴射され、噴射により生じる負圧により燃料タンク５内であってサブタンク４０の外部の燃料をサブタンク４０の内部に供給する。汲上ジェットポンプ８０のノズルサイズは、特にエンジンにおける燃料消費量が少ないとき、燃料ポンプ２１の燃料冷却や摩耗ダストの排出に最低限必要な分だけ燃料ポンプからの吐出量を分配できる程度であって、可及的小さく設計されることが望ましい。
本実施形態では、汲上ジェットポンプ８０が「オリフィス部材」および「第２のジェットポンプ」に対応し、汲上ジェットポンプ８０のノズルが「オリフィス」に対応する。また、第２燃料室５２７および燃料通路４５５が「残圧保持バルブが閉弁しているときに燃料消費装置と遮断される燃料通路」に対応する。
【００３２】
図３に示すように、第１のジェットポンプとしての移送ジェットポンプ８５は、サブタンク４０内であって、燃料ポンプ２１が収容される主室４２とは隔壁４３で隔てられた副室４４に配置される。移送ジェットポンプ８５には、カバーポンプ２６に形成されたベーパ排出口２９から排出された中間圧燃料が配管８６を経由して供給される。配管８６は、樹脂等で形成される通路部材８７（図２参照）により燃料ポンプ２１に取り付けられる。通路部材８７を介して燃料ポンプ２１と配管８６とを接続することにより、燃料ポンプ２１の構成等によらず部品を共通化することができる。ベーパ排出口２９および配管８６等を経由して移送ジェットポンプ８５に供給された燃料は、図示しないノズルから噴射され、噴射により生じる負圧により燃料移送管８８から燃料を汲み上げる。汲み上げられた燃料は、副室４４に流入し、副室４４から溢れ出た燃料が主室４２に流れ込む。
【００３３】
本実施形態の燃料タンク５は、鞍型タンクであって、ポンプモジュール２０は第１室に収容されている。移送ジェットポンプ８５は、燃料移送管８８を経由してポンプモジュール２０が収容されていない側である第２室の燃料を吸入し、ポンプモジュール２０が収容されている側の第１室に汲み上げる。本実施形態では、第２室の燃料は、移送ジェットポンプ８５により第１室内のサブタンク４０の副室４４に汲み上げられる。
【００３４】
ここで、燃料供給装置１の作動について説明する。
燃料供給装置１は、上述の通り、エンジンの燃料消費量に応じて供給される電力が制御され、吐出される燃料の吐出量および燃料圧力が可変となる。コネクタ３７を経由して燃料ポンプ２１に電力が供給されると、モータの駆動によりシャフト２３およびインペラ２５が回転する。インペラ２５の回転により、サブタンク４０内の燃料がサクションフィルタ３６を経由してカバーポンプ２６に形成された吸入口２７から吸入される。吸入された燃料は、インペラ２５の回転により、昇圧通路３４にて加圧され、ケーシングポンプ３１に形成された吐出口３２から吐出され、燃料吐出管３８側へ送出される。昇圧通路３４内の燃料の一部は、ベーパ排出口２９を経由して燃料ポンプ２１の外部へ排出される。ベーパ排出口２９からは、圧力や温度の変化により生じた気泡を含む気液混合の燃料が排出される。これにより、ベーパ排出口２９の下流側へ気泡が送出されるのを防ぎポンプ性能が安定する。本実施形態では、ベーパ排出口２９から排出された燃料は、配管８６等を経由して移送ジェットポンプ８５へ供給される。移送ジェットポンプ８５は、供給された中間圧燃料をノズルから噴射することにより駆動し、噴射により生じる負圧により第２室の燃料を第１室内のサブタンク４０の副室４４に移送する。
【００３５】
燃料ポンプ２１にて加圧され、燃料ポンプ２１の燃料吐出管３８から吐出された燃料は、燃料フィルタ３５を経由し、残圧保持バルブ５０側へ供給される。残圧保持バルブ５０の燃料入口５２１から第１燃料室５２６に流入した燃料は、第１燃料出口５２２から流出し、チェックバルブ７０等を経由してインジェクタに供給され、インジェクタにより噴射された燃料がエンジンに供給される。
【００３６】
また、第１燃料室５２６の燃料圧力が第１スプリング６７の付勢力に打ち勝つと、弁部材５４の弁体５７がシート部材５９の弁座５９１から離座し、残圧保持バルブ５０が開弁する。残圧保持バルブ５０が開弁すると、第１燃料室５２６と第２燃料室５２７とが連通し、燃料ポンプ２１側から吐出された燃料の一部が第２燃料室５２７へ供給される。第２燃料室５２７へ供給された燃料は、第２燃料出口５２３から流出し、ポンプ保持部材４５に形成された燃料通路４５５および配管８３等を経由して汲上ジェットポンプ８０へ供給される。汲上ジェットポンプ８０に供給された燃料は、ノズルから噴射されることにより燃料タンク５内に戻される。また、汲上ジェットポンプ８０は、供給された下流側燃料をノズルから噴射することにより駆動し、噴射により生じる負圧によりサブタンク４０の外部の燃料をサブタンク４０の内部に汲み上げる。
【００３７】
なお、第２燃料室５２７から汲上ジェットポンプ８０を経由して燃料タンク５に燃料を戻す流路は、汲上ジェットポンプ８０のノズルにより流路が絞られているので、下流側燃料の燃料圧力が高い場合であっても、汲上ジェットポンプ８０側へ分配される燃料の量を抑えることができる。
【００３８】
また、下流側燃料の燃料圧力が低い場合、汲上ジェットポンプ８０側へ供給される燃料の量は少なくなるが、汲上ジェットポンプ８０のノズルサイズは、下流側燃料の燃料圧力が低いときであっても燃料ポンプ冷却や摩耗ダストの排出に最低限必要な分だけ燃料ポンプ２１からの吐出量を分配できるように設計されている。特に、エンジンの燃料消費量が少ない場合でも、汲上ジェットポンプ８０のノズルを経由して燃料の一部を燃料タンク５へ戻すことにより、燃料ポンプ２１から所定量以上の燃料を吐出し、燃料ポンプ冷却や摩耗ダストの排出を継続することができる。なお、汲上ジェットポンプ８０のノズルサイズを燃料ポンプ冷却や摩耗ダストの排出ができる程度であって可及的小さく設計することにより、下流側燃料の燃料圧力が高いとき、汲上ジェットポンプ８０側から燃料タンク５へ流出する燃料の量を低減することができる。
【００３９】
本実施形態では、汲上ジェットポンプ８０および移送ジェットポンプ８５の２つのジェットポンプを備えている。汲上ジェットポンプ８０および移送ジェットポンプ８５により、燃料タンク５内の燃料がサブタンク４０内に供給されるので、燃料タンク５内の燃料が少なくなった場合においても、燃料ポンプ２１が設けられるサブタンク４０内は燃料で満たされる。また、汲上ジェットポンプ８０には、下流側燃料の一部が残圧保持バルブ５０を経由して供給され、移送ジェットポンプ８５には、下流側燃料よりも低い圧力の中間圧燃料の一部がベーパ排出口２９を経由して供給される。
本実施形態では、移送ジェットポンプ８５に中間圧燃料を供給しているので、移送ジェットポンプ８５にも下流側燃料を供給する場合と比較して、移送ジェットポンプ８５から燃料タンク５内に戻される燃料の量を低減することができる。これにより、燃料ポンプ２１のポンプサイズを適正なサイズにダウンサイズすることができる。また、燃料ポンプ２１の駆動に係る電力量を抑制することができる。
【００４０】
また、燃料ポンプ２１が停止し燃料が吐出されなくなると、第１燃料室５２６および第２燃料室５２７の燃料圧力が低下する。第１スプリング６７の付勢力が第１燃料室５２６および第２燃料室５２７の燃料圧力より大きくなると、弁部材５４の弁体５７がシート部材５９の弁座５９１に着座し、残圧保持バルブ５０が閉弁する。残圧保持バルブ５０が閉弁すると、第１燃料室５２６と第２燃料室５２７とが遮断される。このとき、第２燃料室５２７は汲上ジェットポンプ８０のノズルを経由して開放されているため、第２燃料室５２７の燃料圧力は徐々に低下する。一方、残圧保持バルブ５０が閉弁しているとき、第１燃料室５２６と第２燃料室５２７とが遮断されているので、第１燃料室５２６の燃料圧力は、第１スプリング６７の付勢力により規定される所定の圧力で保持される。第１燃料室５２６の燃料圧力が下がらないので、例えば燃料ポンプ２１停止後の再始動時に、速やかに所望の圧力でエンジン側へ燃料を供給できる。
【００４１】
以上詳述したように、燃料供給装置１は、エンジンにより消費される燃料消費量に応じて吐出される燃料の量および燃料圧力を変更可能であって、燃料ポンプ２１と、移送ジェットポンプ８５と、汲上ジェットポンプ８０と、を備える。燃料ポンプ２１は、燃料タンク５内の燃料を吸入し、吸入した燃料を加圧して吐出する。移送ジェットポンプ８５は、燃料ポンプ２１内の昇圧通路３４における昇圧過程の燃料である中間圧燃料の一部がベーパ排出口２９を経由して供給され、供給された燃料により駆動する。汲上ジェットポンプ８０は、燃料ポンプ２１にて加圧された燃料である下流側燃料の一部を燃料タンク５に戻すノズルを有する。
【００４２】
これにより、燃料供給装置１は、以下の効果を奏する。
（１）本実施形態では、移送ジェットポンプ８５には、昇圧過程の燃料、すなわち燃料ポンプ２１から吐出される圧力よりも低い圧力である中間圧燃料が供給されるので、燃料ポンプ２１から吐出される燃料と同じ圧力の下流側燃料が供給される場合と比較して、移送ジェットポンプ８５側への燃料の流出を抑制することができる。
また、エンジンの燃料消費量が少ない場合でも、燃料を汲上ジェットポンプ８０に形成されたノズルから噴射して燃料タンク５に戻すことにより、燃料ポンプ冷却や摩耗ダストの排出に必要な燃料ポンプ２１からの吐出量を確保することができる。なお本実施形態では、汲上ジェットポンプ８０のノズルサイズは、燃料ポンプ冷却や摩耗ダストの排出に最低限必要な分だけ燃料ポンプ２１からの吐出量を分配できるように小さく設定されている。これにより、特に燃料ポンプ２１から吐出される燃料圧力が高い場合における汲上ジェットポンプ８０のノズルからの燃料流出量を低減することができる。
これにより、燃料ポンプ２１の小流量化が可能であり、ひいては燃料ポンプ２１の駆動に係る消費電力を低減することができる。
【００４３】
（２）ジェットポンプが２つ設けられており、汲上ジェットポンプ８０には、燃料ポンプ２１にて加圧された燃料である下流側燃料の一部が供給され、供給された燃料により駆動する。また、移送ジェットポンプ８５には、中間圧燃料が供給されるので、汲上ジェットポンプ８０および移送ジェットポンプ８５の双方を下流側燃料により駆動する場合よりも、ジェットポンプからの燃料流出量を抑制することができる。
【００４４】
（３）また、燃料供給装置１は、燃料タンク５内に設けられ、内部に燃料ポンプ２１が収容されるサブタンク４０をさらに備える。汲上ジェットポンプ８０は、サブタンク４０の外部からサブタンク４０の内部に燃料を汲み上げる。汲上ジェットポンプ８０は、比較的大きい吐出量が要求される場合が多い。そこで、燃料ポンプ２１にて加圧された下流側燃料で汲上ジェットポンプ８０を駆動することにより、要求される汲上量を確保することができる。
【００４５】
（４）燃料供給装置１は、燃料ポンプ２１の下流側に設けられ、エンジンでの燃料消費停止時にエンジン側の燃料圧力を所定の圧力で保持する残圧保持バルブ５０を備える。また、汲上ジェットポンプ８０には、残圧保持バルブ５０が閉弁しているときにエンジン側と遮断される第２燃料室５２７および燃料通路４５５から燃料が供給される。これにより、残圧保持バルブ５０が閉弁しているとき、汲上ジェットポンプ８０側の燃料圧力が低下したとしても、エンジン側の第１燃料室５２６等の燃料圧力が低下することがないので、燃料供給停止後の再始動時等にエンジン側の燃料圧力を速やかに所望の圧力に上昇させることができる。
【００４６】
（５）移送ジェットポンプ８５は、燃料ポンプ２１が設けられる第１室と隔たりのある第２室から第１室へ燃料を移送する。これにより、燃料ポンプ２１が設けられる第１室と離れた箇所の燃料も効率よく利用することができる。
【００４７】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態による燃料供給装置は、汲上ジェットポンプを備えておらず、ジェットポンプとして中間圧燃料で駆動される移送ジェットポンプ８５のみが設けられている。
図９は、本発明の第２実施形態による残圧保持バルブ５０近傍を示している。
本実施形態では、ポンプ保持部材２４５には、第２燃料出口５２３の下流側に、オリフィスとしての絞り穴２４７が形成される。絞り穴２４７の下流側はサブタンク５の主室４２に開放されている。絞り穴２４７のサイズは、第１実施形態の汲上ジェットポンプ８０のノズルと同様、特にエンジンにおける燃料消費量が少ないとき、燃料ポンプ２１の燃料冷却や摩耗ダストの排出に最低限必要な分だけ燃料ポンプ２１からの吐出量を分配できる程度であって、可及的小さく設計されることが望ましい。
【００４８】
残圧保持バルブ５０が開弁したとき、燃料ポンプ２１側から供給される燃料の一部は、第２燃料室５２７に流入し、第２燃料出口５２３から流出する。第２燃料出口５２３から流出した燃料は、ポンプ保持部材２４５に形成された絞り穴２４７を経由し、サブタンク４０の主室４２に戻される。
下流側燃料の燃料圧力が低い場合、絞り穴２４７側へ供給される燃料の量は少なくなるが、絞り穴２４７のサイズは、下流側燃料の燃料圧力が低いときであっても燃料ポンプ冷却や摩耗ダストの排出に最低限必要な分だけ燃料ポンプ２１からの吐出量を分配できるように設計されている。これにより、第１実施形態と同様、特にエンジンの燃料消費量が少ない場合でも、絞り穴２４７を経由して燃料の一部をサブタンク４０に戻すことにより、燃料ポンプ２１から所定量以上の燃料を吐出し、燃料ポンプ冷却や摩耗ダストの排出を継続することができる。なお、絞り穴２４７のサイズを燃料ポンプ冷却や摩耗ダストの排出ができる程度であって可及的小さく設計することにより、下流側燃料の燃料圧力が高いとき、絞り穴２４７を経由してサブタンク４０へ流出する燃料の量を低減することができる。
【００４９】
本実施形態では、加圧された燃料の一部をサブタンク４０に戻す絞り穴２４７がポンプ保持部材２４５に形成されている。これにより、オリフィス部材を別途に設ける必要がないので、部品点数を低減することができる。なお、本実施形態では、ポンプ保持部材２４５が「オリフィス部材」に対応し、絞り穴２４７が「オリフィス」に対応する。また、第２燃料室５２７および第２燃料室５２７の下流側が「残圧保持バルブが閉弁しているときに燃料消費装置と遮断される燃料通路」に対応する。
また、上記（１）、（４）、（５）と同様の効果を奏する。
【００５０】
（第３実施形態）
本発明の第３実施形態による燃料供給装置を図１０に示す。
第３実施形態の燃料供給装置３では、燃料ポンプ２１の外郭を形成するポンプハウジング２２のポンプエンドカバー２２２に加圧された燃料である下流側燃料の一部を取り出すための燃料取出部３０１が設けられている。燃料取出部３０１は、配管３０２と接続している。燃料取出部３０１から取り出された燃料は、配管３０２を経由して汲上ジェットポンプ８０へ供給され、ノズルから噴射されることにより汲上ジェットポンプ８０が駆動される。なお、本実施形態では、汲上ジェットポンプ８０が「オリフィス部材」に対応し、汲上ジェットポンプ８０のノズルが「オリフィス」に対応する。
【００５１】
また、本実施形態では、上記第１実施形態と異なり、燃料フィルタ３５の下流側に残圧保持バルブ、チェックバルブ、およびリリーフバルブが設けられていない。また、残圧保持バルブが設けられていた箇所には、封止栓３１０が設けられている。また、燃料供給装置３のポンプハウジング３４５に形成され燃料ポンプ２１から燃料フィルタ３５を経由した燃料が供給される燃料室３４６の封止栓３１０と反対側の端部は、閉じられており、燃料室３４６から下流側燃料をポンプモジュール２０の外部へ燃料を取り出す燃料通路等は形成されていない。また、ポンプハウジング３４５の筒部３４７には、蛇腹管３９が嵌合している。筒部３４７の内部には、燃料室３４６と連通する燃料通路３４８が形成される。燃料ポンプ２１から吐出された燃料は、燃料フィルタ３５、燃料室３４６、燃料通路３４８、および蛇腹管３９等を経由して、燃料吐出管１２から吐出される。
さらにまた、図示はしていないが、燃料ポンプ２１には、チェックバルブおよびリリーフバルブが設けられている。本実施形態では、燃料ポンプ２１にチェックバルブやリリーフバルブ等の調圧機能が備わっているので、燃料の調圧に係る構成を別途設ける必要がなく、燃料供給装置３の構成を簡素にすることができる。
また、上記（１）〜（３）、（５）と同様の効果を奏する。
【００５２】
（他の実施形態）
上記第１実施形態では、汲上ジェットポンプに下流側燃料が供給され、移送ジェットポンプに中間圧燃料が供給される。他の実施形態では、汲上ジェットポンプに中間圧燃料を供給し、移送ジェットポンプに下流側燃料を供給してもよい。すなわち、汲上ジェットポンプを「第１のジェットポンプ」とし、移送ジェットポンプを「オリフィス部材」および「第２のジェットポンプ」としてもよい。
また、上記第２実施形態のように中間圧燃料で駆動されるジェットポンプのみを備える場合、中間圧燃料で駆動されるジェットポンプは、移送ジェットポンプでなく、汲上ジェットポンプであってもよい。
また、ジェットポンプは、中間圧燃料で駆動されるジェットポンプが少なくとも１つあれば、３つ以上であってもよい。
また、オリフィス部材には、燃料ポンプにて加圧後の燃料が流通する箇所のどこから下流側燃料を導入してもよい。例えば第１実施形態でいうと、吐出口３２の下流側であれば、どこでもよい。
【００５３】
上記実施形態では、燃料タンクが鞍型であり、移送ジェットポンプは、燃料ポンプが収容されていない第２室から、燃料ポンプが収容されている第１室のサブタンク内に燃料を移送した。他の実施形態では、サブタンクを備えていない場合、移送ジェットポンプは、燃料移送管を経由して第２室の燃料を第１室に汲み上げるようにしてもよい。燃料タンクが複数の室に区切られていない場合、移送ジェットポンプは、燃料移送管を経由して、燃料ポンプから距離的に離れている箇所の燃料を燃料ポンプ近傍に汲み上げるようにしてもよい。
以上、本発明は、上記実施形態になんら限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の形態で実施可能である。
【符号の説明】
【００５４】
１・・・燃料供給装置
５・・・燃料タンク
１０・・・蓋部材
２０・・・ポンプモジュール
２１・・・燃料ポンプ
２２・・・ポンプハウジング
２６・・・カバーポンプ
２７・・・吐出口
２９・・・ベーパ排出口
３１・・・ケーシングポンプ
３２・・・吐出口
３４・・・昇圧通路
４０・・・サブタンク
４５・・・ポンプ保持部材
５０・・・残圧保持バルブ
７０・・・チェックバルブ
８５・・・リリーフバルブ
８０・・・汲上ジェットポンプ（オリフィス部材、第２のジェットポンプ）
８５・・・移送ジェットポンプ（第１のジェットポンプ）
２４５・・・ポンプ保持部材（オリフィス部材）
２４７・・・絞り穴（オリフィス）
３０１・・・燃料取出部
【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】
2012097640.tif 000007
【図６】
2012097640.tif 000008
【図７】
2012097640.tif 000009
【図８】
2012097640.tif 000010
【図９】
2012097640.tif 000011
【図１０】
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