JP2000297710A - リターンレス燃料供給システム - Google Patents

リターンレス燃料供給システム

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JP2000297710A
JP2000297710A JP11107656A JP10765699A JP2000297710A JP 2000297710 A JP2000297710 A JP 2000297710A JP 11107656 A JP11107656 A JP 11107656A JP 10765699 A JP10765699 A JP 10765699A JP 2000297710 A JP2000297710 A JP 2000297710A
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Japan
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fuel
short
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communication passage
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Application number
JP11107656A
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English (en)
Inventor
Eisuke Kato
英介 加藤
Takashi Nagai
隆 長井
Noritaka Fukaya
則孝 深谷
Tatsuyuki Sugiura
立往 杉浦
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Aisan Industry Co Ltd
Original Assignee
Aisan Industry Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 リターンレス燃料供給システムにおいて、ス
ピル弁から排出される燃料の圧力脈動を減衰させて高圧
燃料ポンプのプランジャ室に流入させることを課題とす
る。 【解決手段】 フィードポンプ28から吐出される燃料が
吸込用連通路30を通して高圧燃料ポンプ10のプランジャ
室12に送られ、プランジャ室12で加圧された燃料がデリ
バリパイプ32に供給されるとともに燃料の一部がスピル
弁25、排出用チェック弁18及び排出用連通路19を通して
排出される。排出用連通路19と吸込用連通路30が短絡用
連通路40又は短絡用配管41によって連通され、スピル弁
25から排出されたすべての燃料は吸込用連通路30に流れ
る。短絡用連通路40又は短絡用配管41にパルセーション
ダンパ43が連通され、パルセーションダンパ43によって
燃料の圧力脈動が減衰される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車の直噴型内
燃機関へ高圧燃料を供給するためのリターンレス燃料供
給システムに関する。
【0002】
【従来の技術】図3は、自動車の直噴型内燃機関へ高圧
燃料を供給するための従来のシステム(特開平9−25
0426号公報,特許第2690734号特許掲載公報
参照)を示す。カム駆動式の高圧燃料ポンプ10のポンプ
ボディ11の中央部にはプランジャ室12が形成され、プラ
ンジャ室12の先端側(図では下側)にはシリンダ孔13が
連設されている。プランジャ室12の基端側(図では上
側)には連通路を介してスピル弁室14が形成され、プラ
ンジャ室12の側方にはそれぞれ連通路を介して吸入側チ
ェック弁16及び吐出側チェック弁17がそれぞれ形成され
ている。スピル弁室14はステム挿通孔を介して排出用チ
ェック弁18に連通され、排出用チェック弁18の排出側は
排出用連通路19及び排出用配管1を介して燃料タンク20
に連通されている。
【0003】シリンダ孔13にはプランジャ22が摺動自在
に嵌合され、プランジャ22はスプリング8によりプラン
ジャ室12から遠ざかる方向に付勢され、プランジャ22の
外端がカム23に係合している。カム23はカム軸27に固定
され、カム軸27は不図示の内燃機関の出力軸に連結さ
れ、カム23はカム室24内に配置されている。ポンプボデ
ィ11の基端にスピル弁25の電磁部26が連結され、スピル
弁室14内に配置されたスピル弁25の弁体は、ステムを介
して電磁部26のアーマチュアに連結されている。
【0004】燃料タンク20内にフィードポンプ(低圧供
給ポンプ)28が配設され、フィードポンプ28の吐出口は
吸込用配管2及び吸込用連通路30を介して吸入側チェッ
ク弁16に連通されている。吸込用配管2内に低圧プレッ
シャレギュレータ29が接続され、低圧プレッシャレギュ
レータ29の排出側は排出通路37を介して燃料タンク20に
連通されている。高圧燃料ポンプ10の吐出側チェック弁
17は吐出用連通路31及び吐出用配管3を介してデリバリ
パイプ32に連通され、デリバリパイプ32には複数のイン
ジェクタ33が連結されている。デリバリパイプ32にはリ
リーフバルブ35が接続され、リリーフバルブ35の排出側
は排出通路36を介して燃料タンク20に連通されている。
【0005】内燃機関の2回転につきカム軸27は1回転
し、カム軸27の1回転でプランジャ22は2往復する。プ
ランジャ22の後退動(下降)によりフィードポンプ28か
らの低圧燃料が吸込用配管2、低圧プレッシャレギュレ
ータ29、吸込用配管2、吸込用連通路30及び吸入用チェ
ック弁16を通ってプランジャ室12に吸い込まれる。プラ
ンジャ22の前進動(上昇)中でスピル弁25が開弁してい
るときは、プランジャ室12の燃料は排出用チェック弁1
8、排出用連通路19及びリターン燃料のための排出用配
管1を通って燃料タンク20に戻される。プランジャ22の
前進動中でスピル弁25が閉弁しているときは、プランジ
ャ室12が加圧され加圧された燃料が吐出側チェック弁1
7、吐出用連通路31及び吐出用配管3を通ってデリバリ
パイプ32に供給される。スピル弁25の制御により、デリ
バリパイプ32への吐出量を変えることができる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】従来技術では、スピル
弁25からのリターン燃料を燃料タンク20へ戻すので排出
用配管1を必要とする。そこで、コスト低減のため、排
出用配管1の配設を止め、排出用連通路19を短絡用配管
で吸込用配管2に直結し、スピル弁25からのすべての燃
料を吸込用配管2に流すことが考えられる。しかし、こ
の方法では吸込用配管2内の燃料に圧力脈動が発生し、
高圧燃料ポンプ10へ燃料を安定供給することができなく
なり、実施化できない。本発明は、リターンレス燃料供
給システムにおいて、スピル弁から排出されるすべての
燃料を、その圧力脈動を減衰させて、高圧燃料ポンプの
プランジャ室に流入させることを課題とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、フィードポン
プから吐出される燃料が吸込用配管及び吸込用連通路を
通して高圧燃料ポンプのプランジャ室に送られ、プラン
ジャ室で加圧された燃料が吐出用配管を通してデリバリ
パイプに供給されるとともに燃料の一部がスピル弁、排
出用チェック弁及び排出用連通路を通して排出される燃
料供給システムにおいて、排出用連通路と吸込用連通路
が短絡用連通路又は短絡用配管によって連通され、短絡
用連通路又は短絡用配管にパルセーションダンパが連通
され、スピル弁から排出されたすべての燃料は、その圧
力脈動がパルセーションダンパによって減衰されて、吸
込用連通路に流れるようにされたリターンレス燃料供給
システムとしたことを第1構成とする。本発明は、第1
構成において、ダイヤフラムの外周部がカバーの外周部
とケーシングの外周部とによって挟持され、カバーとダ
イヤフラムとの間にスプリングが装着され、内側通路と
外側通路とがある二重管部がケーシングに連結され、排
出用連通路が外側通路を介してケーシング内に連通され
るとともに、ケーシング内が内側通路を介して吸込用連
通路に連通されることを第2構成とする。本発明は、第
1構成において、ポンプボディの側面に開口した燃料穴
がポンプボディに形成され、燃料穴の一方の側部と排出
用連通路が短絡用第1連通路によって連通されるととも
に、燃料穴の他方の側部と吸込用連通路が短絡用第2連
通路によって連通され、ダイヤフラム外周の挟持部が燃
料穴の開口部とプレートによって挟持され、ダイヤフラ
ムとプレートとの間に気体が密封されたことを第3構成
とする。
【0008】
【発明の実施の形態】図1、図2は、本発明のリターン
レス燃料供給システムの実施の形態を示す。実施の形態
の説明において、従来技術と同じ部分には図3と同一の
符号を付し、その説明は省略する。図1、図2に示すと
おり、排出用チェック弁18の排出側は排出用連通路19と
短絡用配管41(又は短絡用第1連通路40A,短絡用第2
連通路40B)を介して吸込用配管2(低圧プレッシャレ
ギュレータ29と吸込用連通路30との間)に連通され、短
絡用配管41にはパルセーションダンパ43が連通されてい
る。
【0009】図2(a) はパルセーションダンパ43の原理
図である。蓋底付で円筒状のケーシング44の内部にはピ
ストン45が摺動自在に嵌合され、蓋部47とピストン45と
の間にはスプリング46が装着され、スプリング46によっ
てピストン45が底部48に向かって付勢されている。底部
48の中央部は管部49によって短絡用配管41に連通され、
ピストン45と底部48との間には燃料が流入している。そ
して、短絡用配管41中の燃料の圧力脈動はスプリング46
で吸収され減衰する。なお、図2(a) のピストン45の代
わりにダイヤフラムやベローズを使うことができ、スプ
リング46の代わりに気体の弾性を利用することもでき
る。
【0010】図2(b) はダイヤフラム51とスプリング46
を用いたパルセーションダンパ43の一例を示す。ダイヤ
フラム51の外周部がカバー52の外周部とケーシング53の
外周部とによって挟持され、これらの外周部はケーシン
グ53の外周部を折り曲げて固定されている。ダイヤフラ
ム51の中央部付近は中央金具54の平坦部とシェル状金具
55により挟持され、中央金具54の突起部54Aがダイヤフ
ラム51の中央孔に挿入され、突起部54Aのフランジによ
ってシェル状金具55の抜け出しが防止されている。カバ
ー52とダイヤフラム51のシェル状金具55との間にスプリ
ング46が装着され、ダイヤフラム51がケーシング53側に
向けて付勢されている。
【0011】カバー52の中央部に挿通孔56が形成され、
挿通孔56に挿通されたボルト57の先端部が中央金具54の
突起部54Aに連結され、ダイヤフラム51のストッパーと
なっており、ダイヤフラム51の中央金具54が後記の内側
管61の端部に接触することはない。内側通路58と外側通
路59とが外側管60と内側管61との二重管部によって形成
され、外側管61の端部がケーシング53の開口周縁部に連
結されている。短絡用配管41の端部が外側管60の側部開
口に連結され、排出用連通路19が短絡用連通路40、外側
通路59を介してケーシング内に連通されるとともに、ケ
ーシング内が内側通路58、吸込用連通路30、吸入側チェ
ック弁16を介してプランジャ室12に連通されている。排
出用連通路19へ排出される燃料はパルセーションダンパ
43のケーシング53内で圧力脈動がスプリング46に吸収さ
れ減衰させられて、プランジャ室12に吸い込まれる。
【0012】図2(c) は半球面状のダイヤフラム51を用
いたパルセーションダンパ43の例を示す。ポンプボディ
11の側面に開口した円柱状の燃料穴63が、ポンプボディ
11の排出用連通路19と吸込用連通路30との間に形成され
ている。燃料穴63の一方の側部と排出用連通路19が短絡
用第1連通路40Aによって連通されるとともに、燃料穴
63の他方の側部と吸込用連通路30が短絡用第2連通路40
Bによって連通されている。燃料穴63の開口部には環状
の第1段差部65及び第2段差部66が形成され、ダイヤフ
ラム51の外周の挟持部64が第1段差部65に装着され、円
板状のプレート67が第2段差部66に装着されている。プ
レート67が不図示のボルトによりポンプボディ11に固定
され、ダイヤフラム51の外周の挟持部65は第1段差部64
とプレート67の外周部とによって挟持されている。
【0013】プレート67の中央孔には給気栓68が装着さ
れ、給気栓68を通って気体がプレート67とダイヤフラム
51との間の空間に充填され、密封されている。スピル弁
25から排出される燃料は排出用チェック弁18を押し開い
て排出用連通路19に流れ、排出用連通路19から短絡用第
1連通路40Aを通ってパルセーションダンパ43の燃料穴
63に流入する。パルセーションダンパ43ではダイヤフラ
ム51と圧力気体の弾性により燃料の圧力脈動が吸収され
減衰し、短絡用第2連通路40B、吸込用連通路30及び吸
入側チェック弁16を通ってプランジャ室12に燃料が流入
する。排出用チェック弁18及び吸入側チェック弁16によ
り燃料の逆流は防止されている。なお、図2(c) の例で
は、排出用配管1のみでなく短絡用配管41も使用され
ず、排出用連通路19の外端は不図示の栓で密封されてい
る。
【0014】
【発明の効果】本発明では、スピル弁から排出されたす
べての燃料が排出用チェック弁、排出用連通路、短絡用
連通路又は短絡用配管を通って吸込用連通路に流れ、か
つ短絡用連通路又は短絡用配管を通ってパルセーション
ダンパに流入し、パルセーションダンパによって燃料の
圧力脈動が減衰される。そして、圧力脈動が減衰された
安定した燃料が短絡用連通路又は短絡用配管、吸込用連
通路を通って高圧燃料ポンプのプランジャ室に流入す
る。そのため、従来技術のリターン燃料のための排出用
配管が不要となり、この排出用配管削除による悪影響が
生ずることなく、コスト低減に寄与する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のリターンレス燃料供給システムの実施
の形態の説明図である。
【図2】本発明の実施の形態に使用するパルセーション
ダンパを示し、図2(a) は原理図、図2(b) は一例の断
面図、図2(c) は他例の断面図である。
【図3】従来のリターンレス燃料供給システムの説明図
である。
【符号の説明】
2 吸込用配管 3 吐出用配管 10 高圧燃料ポンプ 11 ポンプボディ 12 プランジャ室 18 排出用チェック弁 19 排出用連通路 25 スピル弁 28 フィードポンプ 30 吸込用連通路 32 デリバリパイプ 40 短絡用連通路 40A 短絡用第1連通路 40B 短絡用第2連通路 41 短絡用配管 43 パルセーションダンパ 46 スプリング 51 ダイヤフラム 52 カバー 53 ケーシング 58 内側通路 59 外側通路 63 燃料穴 67 プレート
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 深谷 則孝 愛知県大府市共和町一丁目1番地の1 愛 三工業株式会社内 (72)発明者 杉浦 立往 愛知県大府市共和町一丁目1番地の1 愛 三工業株式会社内 Fターム(参考) 3G066 BA12 BA61 CA01S CA03 CA04T CA09 CA20U CA39T CB01 CB09 CB12 CB17 CB18 CD01 CE02 CE22 CE34 CE35

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 フィードポンプから吐出される燃料が吸
    込用配管及び吸込用連通路を通して高圧燃料ポンプのプ
    ランジャ室に送られ、プランジャ室で加圧された燃料が
    吐出用配管を通してデリバリパイプに供給されるととも
    に燃料の一部がスピル弁、排出用チェック弁及び排出用
    連通路を通して排出される燃料供給システムにおいて、
    排出用連通路と吸込用連通路が短絡用連通路又は短絡用
    配管によって連通され、短絡用連通路又は短絡用配管に
    パルセーションダンパが連通され、スピル弁から排出さ
    れたすべての燃料は、その圧力脈動がパルセーションダ
    ンパによって減衰されて、吸込用連通路に流れるように
    されたことを特徴とするリターンレス燃料供給システ
    ム。
  2. 【請求項2】 ダイヤフラムの外周部がカバーの外周部
    とケーシングの外周部とによって挟持され、カバーとダ
    イヤフラムとの間にスプリングが装着され、内側通路と
    外側通路とがある二重管部がケーシングに連結され、排
    出用連通路が外側通路を介してケーシング内に連通され
    るとともに、ケーシング内が内側通路を介して吸込用連
    通路に連通される請求項1のリターンレス燃料供給シス
    テム。
  3. 【請求項3】 ポンプボディの側面に開口した燃料穴が
    ポンプボディに形成され、燃料穴の一方の側部と排出用
    連通路が短絡用第1連通路によって連通されるととも
    に、燃料穴の他方の側部と吸込用連通路が短絡用第2連
    通路によって連通され、ダイヤフラム外周の挟持部が燃
    料穴の開口部とプレートによって挟持され、ダイヤフラ
    ムとプレートとの間に気体が密封された請求項1のリタ
    ーンレス燃料供給システム。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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