JP2002235622A - 燃料供給装置 - Google Patents

燃料供給装置

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JP2002235622A
JP2002235622A JP2001034118A JP2001034118A JP2002235622A JP 2002235622 A JP2002235622 A JP 2002235622A JP 2001034118 A JP2001034118 A JP 2001034118A JP 2001034118 A JP2001034118 A JP 2001034118A JP 2002235622 A JP2002235622 A JP 2002235622A
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    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 燃料タンクに内蔵してモジュール化しつつ、
燃料供給される燃料圧の可変幅が拡大可能な燃料供給装
置を提供する。 【解決手段】 内燃機関400ヘ燃料噴射する燃料噴射
弁300に燃料を供給する燃料ポンプ1と、燃料ポンプ
1と燃料噴射弁300との間を連絡する燃料供給通路L
Fと、燃料供給通路LFに設けられ、燃料噴射弁300
へ供給される燃料を調圧するプレッシャレギュレータ2
とを備えた燃料供給装置において、プレッシャレギュレ
ータ2は、背圧室2r、調圧室2c、および背圧室2r
に加わる導入圧に応じて調圧室を調圧する弁部2Bを有
しており、背圧室2rには、調圧室2cに接続される燃
料供給通路LFとは異なる背圧形成通路LCが接続さ
れ、燃料供給通路LFの燃料圧と燃料タンク圧P0との
中間燃料圧P1が導入される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は燃料供給装置に関
し、特に内燃機関の燃料供給装置に関する。
【0002】
【従来の技術】燃料供給装置としては、燃料ポンプが送
油する燃料を、プレッシャレギュレータを用いて調圧す
るものがある(特開平8−109862号公報等)。
【0003】この燃料供給装置は、内燃機関へ燃料噴射
する燃料噴射弁に燃料を供給する燃料ポンプと、燃料ポ
ンプと燃料噴射弁との間を連絡する燃料供給通路に設け
られ、燃料噴射弁へ燃料供給される燃料を調圧するプレ
ッシャレギュレータとを含んで構成されている。
【0004】このプレッシャレギュレータは、ダイヤフ
ラム式の絞り弁であって、背圧室には、切換え手段によ
って、吸気管負圧、または大気圧が導入されており、こ
の背圧室の導入圧に応じて燃料圧が調圧されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】従来構成では、可変に
できる燃料圧の範囲が、70〜80kPa程度と小さ
く、燃料圧の可変範囲を拡大させるという配慮がなされ
ていない。
【0006】また、近年、内燃機関の燃料系のコストダ
ウンをするため、燃料系の各構成品をモジュール化する
要求がある。このため、燃料タンクに内蔵してモジュー
ル化できる燃料供給装置が望まれている。
【0007】本発明は、このような事情を考慮してなさ
れたものであり、その目的は、燃料タンクに内蔵してモ
ジュール化しつつ、燃料供給される燃料圧の可変幅が拡
大可能な燃料供給装置を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項1による
と、内燃機関ヘ燃料噴射する燃料噴射弁に燃料を供給す
る燃料ポンプと、この燃料ポンプと燃料噴射弁との間を
連絡する燃料供給通路と、この燃料供給通路に設けら
れ、燃料噴射弁へ供給される燃料を調圧するプレッシャ
レギュレータとを備えた燃料供給装置において、プレッ
シャレギュレータは、背圧室、調圧室、および背圧室に
加わる導入圧に応じて調圧室を調圧する弁部を有してお
り、背圧室には、調圧室に接続される燃料供給通路とは
異なる背圧形成通路が接続され、燃料供給通路の燃料圧
と燃料タンク圧との中間燃料圧が導入される。
【0009】これにより、プレッシャレギュレータの背
圧室には、燃料供給通路の燃料圧と燃料タンク圧との中
間燃料圧が導入されるので、調圧室に接続される燃料供
給通路の燃料圧が、背圧室に加わる導入圧に応じて調圧
可能である。
【0010】したがって、中間燃料圧を形成する背圧形
成通路の燃料を背圧室に導入するので、背圧室に導入さ
れる吸気管負圧、または大気圧に比べ、燃料圧の可変幅
が拡大可能である。
【0011】本発明の請求項2によると、上記背圧形成
通路は、燃料供給通路に接続され、第1、第2の絞りを
有しており、背圧室には、第1の絞りと第2の絞りとの
間を流れる燃料が電磁弁を介して遮断、連通されてい
る。
【0012】これにより、第1の絞りと第2の絞りとの
間には、第1、第2の絞り効果によって、燃料供給通路
の燃料圧と燃料タンク圧との中間燃料圧を有する燃料が
流れる。しかも、電磁弁によってこの燃料を遮断、連通
させることで、中間燃料圧と燃料タンク圧等という2段
階圧を背圧室に導入できるので、燃料圧を少なくとも2
段階に可変できる。
【0013】本発明の請求項3によれば、第1の絞り
は、第2の絞りの上流側にあって、電磁弁の弁体部と弁
座部とからなる最小隙間によって形成されている。
【0014】これにより、第1の絞りを、電磁弁の弁体
部と弁座部とからなる最小隙間により形成するので、燃
料供給装置、特に背圧形成通路まわりの構成の簡素化が
可能である。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、本発明の燃料供給装置、内
燃機関の燃料供給装置に具体化した実施形態を図面に従
って説明する。図1は本実施形態の燃料供給装置の全体
構成を表す構成図である。
【0016】図1に示すように、燃料供給装置は、燃料
ポンプ1とプレッシャレギュレータ2とを含んで構成さ
れている。
【0017】燃料ポンプ1は、図1に示すように、燃料
タンク100内に収容され、燃料タンク100から吸い
上げた燃料をプレッシャレギュレータ2を介して燃料噴
射弁300へ供給する。
【0018】プレッシャレギュレータ2は、図1に示す
ように、背圧室2rと、調圧室2cと、背圧室2rに加
わる導入圧に応じて調圧室2c内に導入される燃料を調
圧する弁部2Bとを含んで構成されている。なお、この
プレッシャレギュレータ2は、周知の構造であり、圧力
感知して調圧できるものであれば、ダイヤフラム式、ベ
ローズ式等いずれでもよい。本実施形態では、以下、ダ
イヤフラム式のボール弁タイプの弁部を有するもので説
明する。
【0019】背圧室2rと調圧室2cとは、ダイヤフラ
ムである受圧部材2B3により隔離されている。
【0020】調圧室2cには、調圧室2cに導入される
燃料を調圧する弁部2Bが設けられており、この弁部2
Bは、受圧部材2B3と係合する弁体2B2と、弁体2
B2が離間、着座が可能な弁座2B1aを有する弁座部
2Bとからなる。
【0021】背圧室2rには、ノーマリクローズとする
ためのスプリング2sが受圧部材2B3を押圧してい
る。
【0022】なお、背圧室2rへ導入する媒体等の詳細
については、後述する。
【0023】次に燃料ポンプ1から送油された燃料が燃
料噴射弁300へ供給される燃料回路、および作動につ
いて説明する。図1に示すように、燃料ポンプ1は、燃
料タンク100内の燃料100aを低圧通路LTを介し
て吸い上げる。次に、燃料ポンプ1により吸い上げられ
た燃料は、後述のプレッシャレギュレータ2によって所
定の燃料圧に調圧された上で、燃料フィルタ200を介
して図1に示す燃料供給通路LF1内を送油され、燃料
噴射弁300へ供給される。なお、燃料噴射弁300に
供給された燃料は、燃料噴霧状に内燃機関400へ噴射
される。
【0024】ここで、プレッシャレギュレータ2の調圧
室2cには、燃料供給通路LF1の途中で分枝された燃
料供給通路LF2が接続され、燃料ポンプ1が送油する
燃料が導入されている。なお、調圧室2cとは、弁部2
Bの上流側にあって燃料を所定の燃料圧に調圧する燃料
溜室である。
【0025】調圧室2cは、燃料ポンプ1から送油され
る燃料が弁体2Bの開弁圧以上になると、低圧ドレン通
路LDを介して燃料タンク100へ燃料を戻す。
【0026】すなわち、弁部2Bの開弁圧は、受圧部材
2B3に加わるスプリング2sの荷重と、背圧室2rに
導入される導入圧とで決まる受圧部材への押圧圧力によ
り形成され、この開弁圧に応じて、燃料供給通路LF
1、LF2内を送油する燃料ポンプの燃料圧が設定され
る。
【0027】ここで、本発明の燃料供給装置の特徴であ
る燃料供給通路LF(詳しくは、LF1、LF2)と異
なる背圧形成通路LCで形成される導入圧を背圧室2r
に加える構成について、以下説明する。
【0028】背圧形成通路LCは、図1に示すように、
燃料供給通路LF1、LF2のa点から分枝形成されて
おり、第1の絞りO1、および第2の絞りO2と、背圧
形成通路LCの遮断、連通を行なう電磁弁Sとを含んで
構成されている。
【0029】この背圧形成通路LCは、第1の絞りO1
と第2の絞りO2とによって区間分割され、図1に示す
ように、それぞれ、第1の背圧形成通路LC1、第2の
背圧形成通路LC2、第3の背圧形成通路LC3に分割
されている。このうち、第2の背圧形成通路LC2は、
背圧室2rに接続され、第3の背圧形成通路LC3の下
流側は燃料タンクへ戻るように配置されている。
【0030】このとき、電磁弁Sが遮断されている場合
には、背圧形成通路LC1、LC2、LC3は、燃料供
給通路LFからの燃料流入がないため、背圧形成通路L
C1、LC2、LC3内の燃料圧は、燃料タンクの燃料
圧(以下、燃料タンク圧と呼ぶ)となり、略大気圧と同
じになる。
【0031】一方、電磁弁Sが連通されている場合に
は、第1、第2の絞りO1、O2の絞り効果によって、
第1の背圧形成通路LC1内の燃料圧P2は、プレッシ
ャレギュレータ2により調圧された燃料ポンプの燃料
圧、第3の背圧形成通路LC3内の燃料圧P0は、燃料
タンク圧となり、第1の絞りO1と第2の絞りO2とを
連絡する第2の背圧形成通路LC2内の燃料圧P1は、
上記燃料ポンプ圧と燃料タンク圧との中間圧である中間
燃料圧が形成される。
【0032】すなわち、例えば、圧力損失割合を(P2
−P0):(P1−P0)=5(100%):1.5
(30%)となるように、第1、第2の絞りO1、O2
の絞り径等を設定し、スプリング2sで決まる受圧部材
2B3への押圧圧力を350kPaとする。電磁弁Sが
遮断のとき、背圧室2rには燃料タンク圧が加わるの
で、調圧室2c内の燃料圧、すなわち燃料供給通路内の
燃料圧は、大気圧である燃料タンク圧との差圧として、
350kPaが発生する。
【0033】一方、電磁弁Sが連通のとき、第1の背圧
形成通路LC2の燃料圧P1が、30%増圧されて、1
50kPaとなるので、背圧室2rには、この150k
Paと上記差圧350kPaが加えられる。これによ
り、燃料供給通路内の燃料圧は、500kPaが発生す
る。
【0034】これにより、電磁弁Sによって遮断、連通
と切換えられることで、燃料供給通路内の燃料圧は、3
50kPaと500kPaに切換えられ、150kPa
の燃料圧可変幅を有することができる。
【0035】したがって、第1、第2の絞りO1、O2
によって、圧力損失割合である(P2−P0):(P1
−P0)を変えれることで、背圧室2rに導入される吸
気管負圧、大気圧を切換えて可変可能な70〜80kP
a程度の燃料圧可変幅に比べて、150kpaと燃料圧
可変幅が拡大可能である。
【0036】また、背圧室2rに吸気管負圧が導入され
る構成を有する燃料供給装置の場合には、吸気管負圧が
内燃機関の運転状態に左右され、しかも吸気管負圧はア
イドル状態の吸気装置であるスロットルバルブが全閉側
になっているとき発生するため、燃料圧を可変にできる
内燃機関の運転状態は、スロットルバルブが絞られるア
イドル領域に限られる。これに対して、本発明の燃料供
給装置は、背圧室2rに導入する圧力源として、背圧形
成通路LFの中間燃料圧P1を用いるため、内燃機関の
運転状態に係らず、安定して正確に燃料圧を可変にでき
る。
【0037】また、背圧室2rに吸気管負圧を導入する
という構成を用いないので、吸気管から離れた燃料タン
ク100に吸気負圧を導入する配管を設ける必要がな
く、燃料圧可変幅が拡大可能なプレーシャレギュレータ
を、容易に燃料タンク100内にモジュール化して構成
することが可能である。
【0038】(変形例)変形例1としては、第1、第2
の絞りO1、O2の絞り効果を変えることで圧力損失割
合(P2−P0):(P1−P0)を変えてやれば、燃
料圧可変幅を任意に変えることができる。
【0039】変形例2としては、異なる絞り諸元からな
る第1の絞りO1と第2の絞りO2を複数組用意して、
選択することで所望の燃料圧可変幅を得ることができ
る。これにより、燃料圧可変幅が拡大可能になりつつ、
安価な燃料供給装置が提供できる。
【0040】変形例3としては、上流側にある第1の絞
りO1を、電磁弁Sの弁体部2B2と弁座部2B1とか
らなる最小隙間、例えば、弁部2Bが開弁時、弁体部2
B3と弁座2B1とで形成されるシート部のクリアラン
スを、第1の絞りO1としてもよい。これにより、燃料
供給装置、特に背圧形成通路LCまわりの構成の簡素化
が可能である。
【0041】変形例4としては、電磁弁Sをリニアソレ
ノイドにすれば、変形例3で説明する電磁弁Sによる第
1の絞りO1において、第1の絞りO1の絞り面積を可
変にできるので、切換えられる燃料圧も2段階ではな
く、連続的に変化させることができる。
【0042】変形例5としては、電磁弁Sのオン、オフ
をデューティ制御することによっても、燃料圧を連続的
に変化させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態の燃料供給装置の全体構成を
表す構成図である。
【符号の説明】
1 燃料ポンプ 2 プレッシャレギュレータ 2B 弁部 2B1 弁座部 2B2 弁体部 2B3 受圧部材(ダイヤフラム) 2c 調圧室 2r 背圧室 2s スプリング LC(LC1、LC2、LC3) 背圧形成通路 LF(LF1、LF2) 燃料供給通路 100 燃料タンク 200 燃料フィルタ 300 燃料噴射弁 400 内燃機関

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 内燃機関ヘ燃料噴射する燃料噴射弁に燃
    料を供給する燃料ポンプと、 該燃料ポンプと前記燃料噴射弁との間を連絡する燃料供
    給通路と、 前記燃料供給通路に設けられ、前記燃料噴射弁へ供給さ
    れる燃料を調圧するプレッシャレギュレータとを備えた
    燃料供給装置において、 前記プレッシャレギュレータは、背圧室、調圧室、およ
    び前記背圧室に加わる導入圧に応じて前記調圧室を調圧
    する弁部を有しており、 前記背圧室には、前記調圧室に接続される前記燃料供給
    通路とは異なる背圧形成通路が接続され、前記燃料供給
    通路の燃料圧と燃料タンク圧との中間燃料圧が導入され
    ることを特徴とする燃料供給装置。
  2. 【請求項2】 前記背圧形成通路は、前記燃料供給通路
    に接続され、第1、第2の絞りを有しており、 前記背圧室には、前記第1の絞りと前記第2の絞りとの
    間を流れる燃料が電磁弁を介して遮断、連通されている
    ことを特徴とする請求項1に記載の燃料供給装置。
  3. 【請求項3】 前記第1の絞りは、前記第2の絞りの上
    流側にあって、前記電磁弁の弁体部と弁座部とからなる
    最小隙間によって形成されていることを特徴とする請求
    項2に記載の燃料供給装置。
JP2001034118A 2001-02-09 2001-02-09 燃料供給装置 Withdrawn JP2002235622A (ja)

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