JP2004052742A

JP2004052742A - 燃料供給装置

Info

Publication number: JP2004052742A
Application number: JP2002239905A
Authority: JP
Inventors: Mutsumi Tsujino; 辻野　睦; Kosaku Okochi; 大河内　幸作; Toshihiro Kawai; 河合　利浩; Mitsunori Uchida; 内田　光宣
Original assignee: Aisan Industry Co Ltd; Nippon Soken Inc; Toyota Motor Corp
Current assignee: Aisan Industry Co Ltd; Toyota Motor Corp; Soken Inc
Priority date: 2002-07-17
Filing date: 2002-07-17
Publication date: 2004-02-19

Abstract

【課題】ポンプ室から排出されたベーパが燃料入口から再びポンプ室内に吸入されないよう構成してベーパロックをより確実に防止することができるとともに、燃料戻し管の簡素化を図ることができる燃料供給装置を提供する。
【解決手段】燃料ポンプ１０のポンプ室１０ｂからベーパジェット１０ａを介して導出されたベーパ排出通路１１を燃料タンク２上部に連通させたので、燃料ポンプ稼動時にポンプ室１０ｂ内に発生したベーパはベーパジェット１０ａを経てベーパ排出通路１１に押し出され、燃料入口１０ｃから離れた燃料タンク２上部に排出される。そのため再び燃料入口１０ｃからポンプ室１０ｂ内に吸引されることはないので、ポンプ室１０ｂ内におけるベーパロックの発生を抑制できポンプ効率の低下を防止することができる。
【選択図】　　　　　図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は内燃機関の燃料供給装置に関し、詳しくは、燃料ポンプのポンプ室内に発生するベーパを逃がしてポンプ効率を向上させることができる燃料供給装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
摩擦再生式（ウエスコ式とも言う）燃料ポンプのポンプ室内に発生するベーパをポンプ室外に逃がしポンプ効率を向上させる技術については、本出願人による特開平５−１８３８８号公報で公知である。該公報によれば、図９に示すように、低圧側のポンプ室１００ｂの壁にはポンプ室外に連通するベーパ排出用ジェット（以下、単にベーパジェットと記す）１００ａが設けられ、ポンプ室１００ｂ内に発生するベーパをポンプ室１００ｂ外に排出することによりポンプ室１００ｂ内のベーパロックを効果的に防止することができるとしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の従来技術においては、ベーパジェット１００ａから排出されるベーパは燃料ポンプ１００の燃料入口１００ｃの近傍に排出されるため、再び燃料入口１００ｃからポンプ室１００ｂ内に吸引されてポンプ室１００ｂ内で発生するベーパロックを助長させるおそれがあり、これはベーパ排出量の多いＬＰＧ等の液化ガス燃料において特に顕著にあらわれる。そこで本発明は、ポンプ室から排出されたベーパが燃料入口から再びポンプ室内に吸入されないよう構成してベーパロックをより確実に防止することができるとともに、燃料配管の簡素化を図ることができる燃料供給装置を提供することを課題とするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
前記課題の解決を目的としてなされた請求項１の発明は、燃料タンク内の燃料を燃料ポンプにより加圧してデリバリパイプに送り、前記デリバリパイプに設けられたインジェクタによりエンジンに燃料を供給するとともに、プレッシャレギュレータにより燃料配管内の圧力を調圧した後、余剰燃料を前記燃料タンクに戻すよう構成された燃料供給装置において、前記燃料ポンプのポンプ室から導出されたベーパ排出通路の開口部を該ポンプ室より上部に設けたことを特徴とする。
【０００５】
また、請求項２の発明は、前記燃料ポンプを前記燃料タンク外に設けるとともに、前記燃料ポンプのポンプ室から導出されたベーパ排出通路を前記燃料タンク内に連通させたことを特徴とする。また、請求項３の発明は、前記燃料ポンプおよび前記プレッシャレギュレータを前記燃料タンク外に設けるとともに、前記燃料ポンプのポンプ室から導出されたベーパ排出通路を前記プレッシャレギュレータの下流に合流させるようにしたことを特徴とする。
【０００６】
また、請求項４の発明は、前記燃料ポンプを前記燃料タンク内に設けるとともに、前記燃料ポンプのポンプ室から導出されたベーパ排出通路を前記燃料タンク内上部に開口させたことを特徴とする。また、請求項５の発明は、前記燃料が液化ガス燃料であって、前記ベーパ排出通路内に設けられる絞り径が１ｍｍ以上２ｍｍ以下であることを特徴とする。
【０００７】
【作用】
上述のように、請求項１〜５の発明においては、燃料ポンプが稼動されると、ポンプ室内に発生したベーパはベーパジェットを経てベーパ排出通路に押し出され、燃料入口から離れた燃料ポンプのポンプ室より上部に排出される。そのため、排出されたベーパは再び燃料入口からポンプ室内に吸引されることはない。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の望ましい実施形態について図面を参照して説明する。はじめに本発明の第１の実施形態について説明する。図１は本発明の第１の実施形態に係る燃料供給装置の概念図、図２は燃料ポンプの縦断面図、図３は図２のＡ−Ａ断面図である。使用される燃料は液化ガス燃料としてＬＰＧを用いた場合について説明する。図１において、液化ガス燃料供給装置１を構成する燃料タンク２の底部には上方開口形状に形成されたサブタンク２ａが設けられ、サブタンク２ａの底部にはフィルタ３、燃料遮断弁４を介して燃料供給管５が導出されている。燃料供給管５はエンジン６のインテークマニホールド７にインジェクタ８を挟んで固定されたデリバリパイプ９に連通されている。燃料供給管５の途中には燃料タンク２内のＬＰＧ燃料をデリバリパイプ９に圧送する燃料ポンプ１０が設けられている。
【０００９】
デリバリパイプ９から燃料戻し管１２が導出され、燃料タンク２の上部に連通されている。燃料タンク２内の燃料戻し管１２の終端部にはプレッシャレギュレータ１３が設けられている。プレッシャレギュレータ１３から流出する余剰燃料はサブタンク２ａ内に落下する位置に燃料戻し管１２は配管されている。すなわち、燃料循環方式が周知のフューエルリターン方式を採用している。燃料ポンプ１０のベーパジェット１０ａ（図２，３参照）を介してポンプ室１０ｂから導出されたベーパ排出通路１１は燃料タンク２の上部に連通し、ベーパとともに戻されたＬＰＧ燃料はサブタンク２ａ内に落下する位置に別途開口されている。したがって、排出されたベーパは、ベーパ排出通路１１を通って燃料タンク２内に排出される。符号１０ｃは燃料入口、１０ｄは燃料出口である。図４は本実施形態に係る液化ガス燃料供給装置（矢印Ａで示す）と従来のベーパ排出通路がない液化ガス燃料供給装置（矢印Ｂで示す）との所定電圧あたりの吐出流量を比較した結果を示すグラフである。電圧１４Ｖの場合の吐出流量は本実施形態品で約１３０Ｌ／Ｈ、従来品で約１００Ｌ／Ｈとなり本実施形態品が約３０％向上している。なお、上述の各データはベーパジェット径が１．２ｍｍのときのデータである。
【００１０】
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。図５は本発明の第２の実施形態に係る液化ガス燃料供給装置の概念図、図６は燃料ポンプの縦断面図である。なお、第１の実施形態と同一機能部位については同一符号を付し重複を避けるため説明は省略する。図５において、液化ガス燃料供給装置２０を構成するプレッシャレギュレータ２１は燃料タンク２外部の燃料戻し管２２の途中に設けられている。燃料ポンプ１０のポンプ室１０ｂ（図６参照）から導出されたベーパ排出通路２３はプレッシャレギュレータ２１下流の燃料戻し管２２に連通されている。したがって、排出されたベーパは戻し燃料と合流し多量の戻し燃料とともに勢い良く燃料タンク２内に排出される。
【００１１】
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。図７は本発明の第３の実施形態に係る液化ガス燃料供給装置の概念図、図８は燃料ポンプの縦断面図である。なお、第１の実施形態と同一機能部位については同一符号を付し重複を避けるため説明は省略する。図７において、液化ガス燃料供給装置３０を構成する燃料タンク３１のサブタンク３１ａ内にはインタンク式燃料ポンプ１０が配設されている。燃料ポンプ１０の燃料入口１０ｃ（図８参照）には燃料中の塵埃を濾過するためフィルタ３２が固定されている。燃料ポンプ１０の燃料出口１０ｄは燃料遮断弁３３を介して燃料供給管３４に接続されている。燃料ポンプ１０のポンプ室１０ｂ（図８参照）から導出されたベーパ排出通路３５はＬ字状に形成され燃料タンク３１内のポンプ室１０ｂの上部に開口して配設されている。上述のように構成されることにより排出されたベーパはタンク内の排出通路３５を通って燃料タンク３１内の上部に流出する。したがって、第１および第２の実施形態における燃料タンク２の外部に設けられるベーパ排出通路１１，２３に相当する通路は不要となる。
【００１２】
なお、上述の第１ないし第３の実施形態における燃料ポンプに設けられるベーパジェット１０ａの径は何れの実施形態においても内径１〜２ｍｍのものが最良の効果を呈し、内径が１ｍｍ未満では効果が少なく２ｍｍを超えるとポンプ効率が極端に低下し始める。なお、液化ガス燃料用の燃料ポンプについてはガソリン燃料用の燃料ポンプに設けられるベーパジェット径よりも大きめにする方が効果的であることも確認されている。なお、ガソリン燃料供給装置においても、ベーパジェット径を適宜選択することにより上述と同様の作用・効果が生ずることは言うまでもない。
【００１３】
【発明の効果】
本発明は上述のように構成されているので以下の効果を奏する。すなわち、請求項１および２の発明によれば、ポンプ室内に発生したガソリンまたは液化ガス燃料のベーパはベーパジェットを経てベーパ排出通路に押し出され、燃料ポンプの燃料入口から離れた燃料タンク上部に排出される。そのため再び燃料入口からポンプ室内に吸引されることはないので、ポンプ室内におけるベーパロックの発生を抑制できポンプ効率の低下を防止することができる。特に、液化ガス燃料の場合は、ベーパ排出量がガソリン燃料に比べて多いため効果は大きい。
【００１４】
また、請求項３の発明によれば、ベーパ排出通路を燃料戻し管に合流させたので請求項１および２の発明の効果に加えて、ジェットポンプ作用によりベーパの排出能力が向上する。また、請求項４の発明によれば、燃料ポンプを燃料タンク内に配設するとともにベーパ排出通路を燃料タンク内の上部に開口させたので、請求項１および２の発明の効果に加えて、燃料タンク外の配管を簡素化することができる。また、請求項５の発明によれば、燃料が液化ガス燃料の場合、ベーパジェット径を１ｍｍ以上２ｍｍ以下とすることにより請求項１ないし４の効果を発揮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る液化ガス燃料供給装置の概念図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る燃料ポンプの縦断面図である。
【図３】図２，６，８におけるＡ−Ａ断面図である。
【図４】本発明の第１の実施形態と従来の液化ガス燃料供給装置との吐出流量比較試験結果を示すグラフである。
【図５】本発明の第２の実施形態に係る液化ガス燃料供給装置の概念図である。
【図６】本発明の第２の実施形態に係る燃料ポンプの縦断面図である。
【図７】本発明の第３の実施形態に係る液化ガス燃料供給装置の概念図である。
【図８】本発明の第３の実施形態に係る燃料ポンプの縦断面図である。
【図９】従来の燃料供給装置の燃料ポンプの縦断面図である。
【符号の説明】
１　　液化ガス燃料供給装置
２　　燃料タンク
６　　エンジン
８　　インジェクタ
９　　デリバリパイプ
１０　　燃料ポンプ
１０ｂ　ポンプ室
１１　　ベーパ排出通路
１３　　プレッシャレギュレータ
２０　　液化ガス燃料供給装置
２１　　プレッシャレギュレータ
２３　　ベーパ排出通路
３０　　液化ガス燃料供給装置
３１　　燃料タンク
３５　　ベーパ排出通路

Claims

燃料タンク内の燃料を燃料ポンプにより加圧してデリバリパイプに送り、前記デリバリパイプに設けられたインジェクタによりエンジンに燃料を供給するとともに、プレッシャレギュレータにより燃料配管内の圧力を調圧した後、余剰燃料を前記燃料タンクに戻すよう構成された燃料供給装置において、前記燃料ポンプのポンプ室から導出されたベーパ排出通路の開口部を該ポンプ室より上部に設けたことを特徴とする燃料供給装置。
前記燃料ポンプを前記燃料タンク外に設けるとともに、前記燃料ポンプのポンプ室から導出されたベーパ排出通路を前記燃料タンク内に連通させたことを特徴とする請求項１記載の燃料供給装置。
前記燃料ポンプおよび前記プレッシャレギュレータを前記燃料タンク外に設けるとともに、前記燃料ポンプのポンプ室から導出されたベーパ排出通路を前記プレッシャレギュレータの下流に合流させるようにしたことを特徴とする請求項１記載の燃料供給装置。
前記燃料ポンプを前記燃料タンク内に設けるとともに、前記燃料ポンプのポンプ室から導出されたベーパ排出通路を前記燃料タンク内上部に開口させたことを特徴とする請求項１記載の燃料供給装置。
前記燃料が液化ガス燃料であって、前記ベーパ排出通路内に設けられる絞り径が１ｍｍ以上２ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１ないし４記載の燃料供給装置。