JP2004278526A - 燃料供給装置 - Google Patents

Abstract

【課題】燃料噴射ポンプを含む燃料供給装置において、発生するベーパを効率良く排出させて、エンジンの始動性等を向上させる。
【解決手段】燃料タンク１０（又は燃料タンクとしてのサブタンク１０´）、燃料フィルタ２０、燃料噴射ポンプ３０、燃料供給通路４０，５０、燃料フィルタ２０の下流室２３を燃料タンク１０内の空気層に連通するエアー抜き通路６０を備え、燃料噴射ポンプ３０は、燃料供給通路５０と連通する導入口３１ａ、余剰の燃料又はベーパを排出する排出口３２ａ、導入口３１ａと排出口３２ａとを連通するバイパス通路３３を含み、エアー抜き通路６０には、排出口３２ａと連通する循環通路７０が接続される。これにより、燃料の自然対流が生じてバイパス通路３３等内で発生したベーパが効率良く排出され、始動性が向上する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、内燃機関（以下、エンジンと称す）に向けて燃料を供給する燃料供給装置に関し、特に、発生したベーパ（気泡）を排出するエアー抜き通路を備えた燃料供給装置に関する。

エンジンに適用される従来の燃料供給装置としては、燃料タンク、燃料フィルタ、供給ポンプ、燃料を分配する燃料分配ポンプ、燃料噴射ノズルを備える構成において、燃料タンクから燃料フィルタ及び供給ポンプを経て燃料分配ポンプに至るまでを連通させる燃料供給パイプ、燃料フィルタ（フィルタエレメント（濾体）よりも下流側）と燃料タンクとを連通するエアー抜きパイプ、燃料分配ポンプでの余剰燃料を燃料タンクに戻すリターンパイプを設け、このリターンパイプをエアー抜きパイプの途中に連通させて、余剰の燃料を燃料フィルタに向けて循環可能にしたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

また、他の燃料供給装置としては、燃料タンク、燃料フィルタ、供給ポンプ、圧力レギュレータ、燃料噴射ノズルを備える構成において、燃料タンクから燃料フィルタ及び供給ポンプを経て圧力レギュレータに至るまでを連通させる燃料供給パイプ、燃料フィルタ（フィルタエレメント（濾体）よりも下流側）と燃料タンクとを連通するエアー抜きパイプ、圧力レギュレータの下流側と燃料タンクとを連通して余剰の燃料を燃料タンクに戻すリターンパイプを設けたものが知られている（例えば、特許文献２参照）。

実開昭６１−１８４８６１号公報 特開２００２−１６８１５５号公報

ところで、上記従来の燃料供給装置が高温の環境下に曝されると、燃料供給パイプ内において燃料が気化しベーパ（気泡）が発生する。特に、エンジンを一旦停止させた後に再始動させるような場合、発生したベーパは、供給ポンプの上流側、燃料分配ポンプの上流側、圧力レギュレータの上流側等に滞留するため、エンジンを再始動する場合、この滞留したベーパが燃料に混じって燃料噴射ノズルから噴射され、あるいは、必要な量よりも少ない燃料しか供給されず、始動性の悪化等を招くことになる。

本発明は、上記の事情に鑑みて成されたものであり、その目的とするところは、燃料供給通路内、供給ポンプ内等において発生したベーパを効率良く排出して、特に高温環境下においても所望の燃料を供給でき、エンジンの始動性等を改善できる燃料供給装置を提供することにある。

本発明の第１の観点に係る燃料供給装置は、燃料タンク、燃料タンクよりも低く配置される燃料フィルタ、燃料を圧送するポンプ部及び圧送された燃料を噴射するノズル部をもつ燃料噴射ポンプ、燃料タンクから燃料フィルタを経由して燃料噴射ポンプまで連通する燃料供給通路、燃料フィルタの濾体よりも下流側の空間を燃料タンク内の空気層に連通するエアー抜き通路を備えた燃料供給装置であって、上記燃料噴射ポンプは、燃料供給通路と連通する導入口、余剰の燃料又はベーパを排出する排出口、ポンプ部よりも上流側において導入口と排出口とを連通するバイパス通路を含み、上記エアー抜き通路には、排出口と連通する循環通路が接続された、構成となっている。

この構成によれば、例えばエンジンが停止した直後の高温雰囲気下においては、燃料噴射ポンプがその雰囲気により加熱され、燃料噴射ポンプ内には多量のベーパ（気泡）が発生する場合がある。この発生したベーパ及び加熱された燃料は、バイパス通路及び排出口を経て循環通路を通り、エアー抜き通路に導かれる。
そして、導かれたベーパはエアー抜き通路から燃料タンク内の空気層に抜け、一方、加熱された燃料はエアー抜き通路から燃料フィルタの下流側の空間に流れ込み、上流側から流れ込む低温の燃料と触れて冷やされ、再び燃料噴射ポンプの導入口及びバイパス通路に至る。
このように、ポンプ部が作動していない状態においても、バイパス通路、循環通路、エアー抜き通路、燃料フィルタの下流側の空間、及びこの空間から燃料噴射ポンプまでの燃料供給通路において、温度差による燃料の自然対流及びベーパの上昇流れ（気泡ポンプ効果）が生じ、発生したベーパは逐次燃料タンクに向けて効率良く排出されつつ、ポンプ部の直近上流には燃料のみが供給された状態となる。したがって、高温下等におけるエンジンの始動性が向上する。また、始動後も燃料の自然対流が継続され、熱履歴を受けた燃料はベーパの発生が抑制されているため、安定した運転性能が得られる。

上記構成において、循環通路は、エアー抜き通路への接続部が燃料フィルタよりも高い位置に位置付けられるように配置されている、構成を採用できる。
この構成によれば、循環通路を通ってエアー抜き通路に導かれたベーパは、エアー抜き通路を通って確実に燃料タンク内に抜け、一方、燃料はその自重により確実に燃料フィルタの下流側の空間に向けて流れ落ちる。これにより、ベーパと燃料との分離がより確実に行われる。

また、本発明の第２の観点に係る燃料供給装置は、燃料タンク、燃料タンクよりも低く配置される燃料フィルタ、燃料を圧送するポンプ部及び圧送された燃料を噴射するノズル部をもつ燃料噴射ポンプ、燃料タンクから燃料フィルタを経由して燃料噴射ポンプまで連通する燃料供給通路、燃料フィルタの濾体よりも下流側の空間を燃料タンク内の空気層に連通するエアー抜き通路を備えた燃料供給装置であって、上記燃料噴射ポンプは、燃料供給通路と連通する導入口、余剰の燃料又はベーパを排出する排出口、ポンプ部よりも上流側において導入口と排出口とを連通するバイパス通路を含み、上記燃料フィルタには、濾体よりも下流側の空間と排出口とを連通させる循環通路が接続された、構成となっている。

この構成によれば、例えばエンジンが停止した直後の高温雰囲気下においては、燃料噴射ポンプがその雰囲気により加熱されて発生したベーパ（気泡）及び加熱された燃料は、バイパス通路及び排出口を経て循環通路を通り、燃料フィルタの濾体よりも下流側の空間に導かれる。
そして、導かれたベーパはこの下流側の空間からエアー抜き通路を経て燃料タンク内の空気層に抜け、一方、加熱された燃料は、上流側から流れ込む低温の燃料と触れて冷やされ、再び燃料噴射ポンプの導入口及びバイパス通路に至る。
このように、ポンプ部が作動していない状態においても、バイパス通路、循環通路、燃料フィルタの下流側の空間、及びこの空間から燃料噴射ポンプまでの燃料供給通路において、温度差による燃料の自然対流及びベーパの上昇流れ（気泡ポンプ効果）が生じ、発生したベーパは逐次燃料タンクに向けて効率良く排出されつつ燃料は循環して、ポンプ部の直近上流には燃料のみが供給された状態となる。したがって、高温下等におけるエンジンの始動性が向上する。また、始動後も燃料の自然対流が継続され、熱履歴を受けた燃料はベーパの発生が抑制されているため、安定した運転性能が得られる。

上記第１及び第２の観点に係る発明の構成において、燃料噴射ポンプは、燃料フィルタよりも低い位置に配置されている、構成を採用できる。
この構成によれば、燃料フィルタ内の燃料は、燃料噴射ポンプに向けて自然に流れ込むため、より強力な自然対流が得られ、発生したベーパは燃料タンクに向けてより確実に排出される。

上記第１及び第２の観点に係る発明の構成において、燃料噴射ポンプは、排出口が導入口よりも高い位置に位置付けられるように配置されている、構成を採用できる。
この構成によれば、バイパス通路の出口となる排出口が鉛直方向において上方に位置するため、燃料噴射ポンプ内において発生したベーパは、循環通路に向けてより効率良く排出され、燃料噴射ポンプ（バイパス通路）内における燃料の流れもより円滑に行われ、自然対流、気泡ポンプ効果が促進される。

上記第１及び第２の観点に係る発明の構成において、燃料フィルタは、濾体よりも下流側の空間において燃料噴射ポンプに燃料を供給する供給口及び燃料タンクに向けてエアー抜きするエアー抜き口を有し、供給口がエアー抜き口よりも低い位置に位置付けられるように配置されている、構成を採用できる。
この構成によれば、濾体の下流側の空間において、燃料の出口となる供給口がエアー抜き口よりも鉛直方向において下方に位置付けられるため、この空間内においても燃料とエアーの分離が円滑に行われる。その結果、燃料フィルタ内における燃料の流れもより円滑に行われ、自然対流、気泡ポンプ効果が促進される。

さらに、本発明の第３の観点に係る燃料供給装置は、燃料タンク、燃料タンク内に配置される燃料フィルタ、燃料タンクよりも低く配置されると共に燃料を圧送するポンプ部及び圧送された燃料を噴射するノズル部をもつ燃料噴射ポンプ、燃料タンクから燃料噴射ポンプまで連通する燃料供給通路、燃料供給通路の途中から燃料タンク内の空気層に連通するエアー抜き通路、を備えた燃料供給装置であって、上記燃料噴射ポンプは、燃料供給通路と連通する導入口、余剰の燃料又はベーパを排出する排出口、ポンプ部よりも上流側において導入口と排出口とを連通するバイパス通路を含み、上記エアー抜き通路には、排出口と連通する循環通路が接続された、構成となっている。

この構成によれば、例えばエンジンが停止した直後の高温雰囲気下においては、燃料噴射ポンプがその雰囲気により加熱され、燃料噴射ポンプ内には多量のベーパ（気泡）が発生する場合がある。この発生したベーパ及び加熱された燃料は、バイパス通路及び排出口を経て循環通路を通り、エアー抜き通路に導かれる。
そして、導かれたベーパはエアー抜き通路から燃料タンク内の空気層に抜け、一方、加熱された燃料はエアー抜き通路から燃料供給通路に流れ込み、上流側から流れ込んできた低温の燃料と触れて冷やされ、再び燃料噴射ポンプの導入口及びバイパス通路に至る。
このように、ポンプ部が作動していない状態においても、バイパス通路、循環通路、エアー抜き通路、エアー抜き通路の接続部から燃料噴射ポンプまでの燃料供給通路において、温度差による燃料の自然対流及びベーパの上昇流れ（気泡ポンプ効果）が生じ、発生したベーパは逐次燃料タンクに向けて効率良く排出されつつ、ポンプ部の直近上流には燃料のみが供給された状態となる。したがって、高温下等におけるエンジンの始動性が向上する。また、始動後も燃料の自然対流が継続され、熱履歴を受けた燃料はベーパの発生が抑制されているため、安定した運転性能が得られる。

上記第３の観点に係る発明の構成において、燃料噴射ポンプは、排出口が前記導入口よりも高い位置に位置付けられるように、配置されている、構成を採用することができる。
この構成によれば、バイパス通路の出口となる排出口が鉛直方向において上方に位置するため、燃料噴射ポンプ内において発生したベーパは、循環通路に向けてより効率良く排出され、燃料噴射ポンプ（バイパス通路）内における燃料の流れもより円滑に行われ、自然対流、気泡ポンプ効果が促進される。

上記構成の燃料供給装置によれば、燃料噴射ポンプが、燃料供給通路と連通する導入口、余剰の燃料又はベーパを排出する排出口、ポンプ部よりも上流側において導入口と排出口とを連通するバイパス通路を含み、エアー抜き通路又は燃料フィルタの下流側の空間には、排出口と連通する循環通路が接続されているため、ポンプ部が作動している状態に限らずポンプ部が作動していない状態で燃料噴射ポンプ内にベーパ（気泡）が発生しても、バイパス通路、循環通路、エアー抜き通路、燃料フィルタの下流側の空間、エアー抜き通路の接続領域から燃料噴射ポンプまでの燃料供給通路等において、温度差による燃料の自然対流及びベーパの上昇流れが生じ、発生したベーパは効率良く排出され、又、燃料の循環により熱履歴を受けた燃料により、高温下等におけるエンジンの始動性が向上し、安定した運転性能が得られる。

以下、本発明の最良の実施形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
図１ないし図３は、本発明に係る燃料供給装置の一実施形態を示すものであり、図１は装置全体を示す概略構成図、図２は燃料噴射ポンプを示す断面図、図３は装置の作用を説明するための模式図である。

この装置は、二輪車（例えば、シートの下方に燃料タンク及びエンジン等が配置されるスク−タ等）に搭載のエンジンに適用されるものであり、図１に示すように、車体（例えば、シートの下側）に配置される燃料タンク１０、燃料タンク１０よりも鉛直方向Ｚにおいて低い位置に配置される燃料フィルタ２０、燃料フィルタ２０よりも鉛直方向Ｚにおいて低い位置に配置される燃料噴射ポンプ３０、燃料タンク１０と燃料フィルタ２０とを接続する燃料供給パイプ４０、燃料フィルタ２０と燃料噴射ポンプ３０とを接続する燃料供給パイプ５０、燃料フィルタ２０と燃料タンク１０とを接続するエアー抜きパイプ６０、燃料噴射ポンプ３０をエアー抜きパイプ６０の途中に接続する循環パイプ７０等を備えている。

燃料タンク１０は、車体のシート下部等に固定され、図１に示すように、その下面において燃料Ｆを供給するためのコネクタ部１１、その上方側面において燃料内に発生したエアー（ベーパ）を空気層Ａに導くためのコネクタ部１２を有する。尚、燃料タンク１０は、鉛直方向Ｚにおいて、燃料フィルタ２０及び燃料噴射ポンプ３０よりも高い位置に配置されていれば、それらの直上であっても斜め上方であってもよい。

燃料フィルタ２０は、図１に示すように、円筒状の濾体２１、濾体２１の外側に画定される円筒状の上流室２２、濾体２１の内側に画定される円柱状の下流室（下流側の空間）２３、上流室２２に燃料を導くコネクタ部２２ａ、下流室２３から燃料噴射ポンプ３０に向けて燃料を供給する供給口を画定するコネクタ部２３ａ、下流室２３からエアーを排出するためのエアー抜き口を画定するコネクタ部２３ｂを有する。

そして、燃料フィルタ２０は、図１に示すように、コネクタ部２３ａ（供給口）が鉛直方向Ｚにおいてコネクタ部２３ｂ（エアー抜き口）よりも低い位置に位置付けられるように、傾斜した状態で車体に固定される。このように配置されることで、濾体２１の下流側の空間（下流室２３）において、燃料とエアーの分離が円滑に行われ、燃料の自然対流が促進される。

燃料供給パイプ４０は、例えば内径が約８ｍｍ以上の金属製の管あるいはゴム製のホース等により形成されて、燃料タンク１０と燃料フィルタ２０とを連通させる燃料供給通路を画定するものであり、図１に示すように、燃料タンク１０のコネクタ部１１と燃料フィルタ２０のコネクタ部２２ａとに接続されて、燃料タンク１０内の燃料Ｆを上流室２２に供給する。

燃料供給パイプ５０は、例えば内径が約８ｍｍ以上の金属製の管あるいはゴム製のホース等により形成されて、燃料フィルタ２０と燃料噴射ポンプ３０とを連通させる燃料供給通路を画定するものであり、図１に示すように、燃料フィルタ２０のコネクタ部２３ａと後述する燃料噴射ポンプ３０のコネクタ部３１とに接続されて、燃料フィルタ２０により濾過された燃料を燃料噴射ポンプ３０に供給する。

エアー抜きパイプ６０は、例えば内径が約８ｍｍ以上の金属製の管あるいはゴム製のホース等により形成されて、燃料フィルタ２０の下流室２３を燃料タンク１０内の空気層Ａに連通するエアー抜き通路を画定するものであり、図１に示すように、燃料フィルタ２０のコネクタ部２３ｂと燃料タンク１０のコネクタ部１２とに接続されて、燃料フィルタ２０内に発生あるいは滞留したベーパ等を燃料タンク１０内に導く。
また、エアー抜きパイプ６０には、その経路の途中にフィルタ６１が配置され、その下方（エアー抜き方向の上流側）には循環パイプ７０を接続するためのコネクタ部６２が設けられている。

循環パイプ７０は、例えば内径が約８ｍｍ以上の金属製の管あるいはゴム製のホース等により形成されて、燃料噴射ポンプ３０とエアー抜きパイプ６０とを連通させる循環通路を画定するものであり、図１に示すように、後述する燃料噴射ポンプ３０のコネクタ部３２とエアー抜きパイプ６０の途中に設けられたコネクタ部６２に接続されて、燃料噴射ポンプ３０内にて発生したベーパ及び加熱された燃料をエアー抜きパイプ６０に導く。

ここでは、循環パイプ７０の接続部（コネクタ部６２）が、鉛直方向Ｚにおいて燃料フィルタ２０よりも高い位置に位置付けられているため、循環パイプ７０を通ってエアー抜きパイプ６０に導かれたベーパは、エアー抜きパイプ６０を通って確実に燃料タンク１０内に抜け、一方、燃料はその自重により確実に燃料フィルタ２０の下流室２３に向けて流れ落ちる。これにより、ベーパと燃料との分離がより確実に行われる。

燃料噴射ポンプ３０は、図１に示すように、エンジンＥの吸気管に固定されて、吸気通路内に燃料を直接噴射するものであり、図２に示すように、燃料供給パイプ５０に接続されて燃料の導入口３１ａを画定するコネクタ部３１、循環パイプ７０に接続されて余剰の燃料又は発生したベーパ（気泡）を排出する排出口３２ａを画定するコネクタ部３２、導入口３１ａと排出口３２ａとを連通する円筒状（環状）のバイパス通路３３、電磁力により駆動されて燃料の圧送を行うポンプ部３４、所定の圧力以上に加圧されて圧送された燃料を噴射するノズル部３５等により形成されている。

ここで、燃料噴射ポンプ３０は、鉛直方向Ｚにおいて燃料フィルタ２０よりも低い位置に配置されているため、燃料フィルタ２０内の燃料は、燃料噴射ポンプ３０に向けて自然に流れ込む。これにより、燃料の自然対流が強められ、発生したベーパは燃料タンク１０に向けてより確実に排出される。
また、燃料噴射ポンプ３０は、排出口３２ａ（コネクタ部３２）が鉛直方向Ｚにおいて導入口３１ａ（コネクタ部３１）よりも高い位置に位置付けられるように、エンジンＥに配置（固定）されている。この配置により、燃料噴射ポンプ３０のバイパス通路３３内において発生したベーパ及び加熱された燃料は、バイパス通路３３から循環パイプ７０に向けて効率良く排出される。
尚、バイパス通路３３は、燃料噴射ポンプ３０内に発生したベーパ（気泡）を積極的に排出口３２ａから排出する役割をなすと同時に、発熱するポンプ部３４を燃料及び燃料の蒸発（ベーパ）により冷却する役割をなす。

ポンプ部３４は、図２に示すように、往復動するプランジャ３４ａ、シリンダ３４ｂ、ヨーク３４ｃ，３４ｃ´、リターンスプリング３４ｄ、励磁用のコイル３４ｅ、チェックバルブ３４ｆ、与圧バルブ３４ｇ等により形成されている。
ノズル部３５は、図２に示すように、所定以上の圧力で開弁するチェックバルブ３５ａ、オリフィス３５ｂ、燃料が所定圧力以上のとき開弁するポペットバルブ３５ｃ、エアー供給パイプ３５ｄ等により形成されている。

そして、コイル３４ｅが通電されると電磁力が発生して、上方の休止位置にあるプランジャ３４ａが、リターンスプリング３４ｄの付勢力に抗して下向きに移動し始めて、圧送室C内の燃料を加圧しつつ圧送行程を開始する。圧送行程の初期領域において、燃料が所定の圧力（与圧）以上になると与圧バルブ３４ｇが開弁して、ベーパ混じりの燃料がバイパス通路３３及び排出口３２ａに向けて排出される。

続いて、プランジャ３４ａがさらに移動し圧送行程の後期領域に入ると、プランジャ３４ａの側面が与圧バルブ３４ｇに通じる通路を閉塞すると同時に、圧送室Ｃ内の燃料をさらに昇圧させる。そして、圧送室Ｃ内の燃料が所定の圧力に上昇した時点で、チェックバルブ３５ａが開弁し、所定圧力以上の燃料がポペットバルブ３５ｃを開弁させると同時に、ベーパを取り除いた燃料が、エアー供給パイプ３５ｄから供給されるエアーにより微粒化，霧化されつつ、エンジンＥの吸気管内に噴射される。

燃料噴射後においてコイル３４ｅへの通電が断たれると、リターンスプリング３４ｄの付勢力により、プランジャ３４ａは上方に向けて移動し始め、チェックバルブ３４ｆが開弁して吸引行程が開始され、導入口３１ａ近傍の燃料が圧送室Ｃ内に吸引される。燃料の噴射においては、上記一連の動作が連続的に繰り返されることになる。

次に、この装置の動作について図３を参照しつつ説明すると、エンジンの定常運転状態では、燃料噴射ポンプ３０が駆動されることで、燃料タンク１０内の燃料Ｆが、燃料フィルタ２０で濾過されつつ燃料供給パイプ４０，５０を通って導入口３１ａまで導かれ、ポンプ部３４により吸引及び圧送されて、ノズル部３５からエンジンＥの吸気管内に噴射される。また、燃料Ｆが燃料フィルタ２０で濾過されるときに発生するベーパは、エアー抜きパイプ６０から燃料タンク１０内に戻される。

一方、エンジンＥを停止させると、走行風等が無くなると共にエンジンＥの輻射熱により燃料噴射ポンプ３０は加熱される。ここで、燃料タンク１０内の燃料Ｆの温度をＴ１、燃料フィルタ２０の下流室２３内の燃料の温度をＴ２、燃料噴射ポンプ３０（バイパス通路３３）内に滞留し外部の雰囲気により加熱された燃料の温度をＴ３、燃料噴射ポンプ３０周りの外部雰囲気の温度をＴ４とすると、Ｔ４＞Ｔ３＞Ｔ２＞Ｔ１の関係が成立する。

すなわち、燃料噴射ポンプ３０（バイパス通路３３）内の燃料が外部雰囲気（温度Ｔ４）により加熱されると、燃料内にはベーパ（気泡）が発生する。そして、ベーパと加熱された燃料（温度Ｔ３）は、バイパス通路３３を上昇し排出口３２ａから循環パイプ（循環通路）７０を経てエアー抜きパイプ（エアー抜き通路）６０の途中に至る。

そして、ベーパはエアー抜きパイプ６０内を上昇し、燃料タンク１０内の空気層Ａに抜け出る。一方、加熱された燃料（温度Ｔ３）は、エアー抜きパイプ６０内を下降し、燃料フィルタ２０の下流室２３に至る。
続いて、下流室２３に至った燃料は、上流室２２から供給される低温の燃料（温度Ｔ１）と濾体２１を介して熱交換されて冷やされ、この冷やされた燃料（温度Ｔ２）は、再び燃料噴射ポンプ３０の導入口３１ａに向けて供給される。

このように、ポンプ部３４が作動していない状態においても、バイパス通路３３、循環パイプ７０、エアー抜きパイプ６０、燃料フィルタ２０の下流室２３、及び下流室２３から燃料噴射ポンプ３０までの燃料供給パイプ５０において、温度差による燃料の自然対流及びベーパの上昇流れ（気泡ポンプ効果）が生じ、発生したベーパは逐次燃料タンク１０に向けて効率良く排出されると同時に燃料は循環し、ポンプ部３４の直近上流には燃料のみが供給された状態となる。したがって、高温下等において再始動する場合の始動性が向上し、又、始動後に安定した運転性能が得られる。

図４は、本発明に係る燃料供給装置の他の実施形態を示すものであり、前述の実施形態と同一の構成については同一の符号を付してその説明を省略する。
この装置は、二輪車（例えば、足下近傍のフロアー内にメインタンク、シートの下方にサブタンク及びエンジン等が配置されるスク−タ等）に搭載のエンジンに適用されるものであり、図４に示すように、車体（例えば、シートの下側）に配置される燃料タンクとしてのサブタンク１０´、サブタンク１０´よりも鉛直方向Ｚにおいて低い位置に配置される燃料フィルタ２０、燃料フィルタ２０よりも鉛直方向Ｚにおいて低い位置に配置される燃料噴射ポンプ３０、サブタンク１０´と燃料フィルタ２０とを接続する燃料供給パイプ４０、燃料フィルタ２０と燃料噴射ポンプ３０とを接続する燃料供給パイプ５０、燃料フィルタ２０とサブタンク１０´とを接続するエアー抜きパイプ６０、燃料噴射ポンプ３０をエアー抜きパイプ６０の途中に接続する循環パイプ７０、サブタンク１０´よりも下方に配置されたメインタンク８０、メインタンク８０内に配置されたポンプ９０、ポンプ９０で汲み上げられた燃料をサブタンク１０´に導くフィードパイプ１００、メインタンク９０とサブタンク１０´との空気層を連通させるリターンパイプ１１０等を備えている。

サブタンク１０´は、車体のシート下部等に固定され、図４に示すように、その下面において燃料Ｆを供給するためのコネクタ部１１、その上方側面において燃料内に発生したエアー（ベーパ）を空気層Ａに導くためのコネクタ部１２、フィードパイプ１００を接続するためのコネクタ部１３、リターンパイプ１１０を接続するためのコネクタ部１４を有する。尚、サブタンク１０´は、鉛直方向Ｚにおいて、燃料フィルタ２０及び燃料噴射ポンプ３０よりも高い位置に配置されていれば、それらの直上であっても斜め上方であってもよい。

メインタンク８０は、運転者の足を載せるフロアーの下方領域あるいはその近傍に配置されており、燃料はこのメインタンク８０に対して注入される。
ポンプ９０は、メインタンク８０内の燃料をサブタンク１０´まで汲み上げる能力をもつものであれば、図４に示すようにメインタンク８０内に配置される内設タイプのものに限らず、メインタンク８０の外側に配置される外設タイプのものでもよい。
そして、メインタンク８０に注入された燃料は、ポンプ９０により汲み上げられ、フィードパイプ１００を介して、サブタンク１０´に供給されるようになっている。

この装置においても、前述の実施形態と同様に、温度差による燃料の自然対流及びベーパの上昇流れが生じ、発生したベーパは効率良く排出され、又、燃料の循環により熱履歴を受けた燃料により、高温下等におけるエンジンの始動性が向上し、安定した運転性能が得られる。

図５及び図６は、本発明に係る燃料供給装置の他の実施形態を示すものであり、前述の実施形態と同一の構成については同一の符号を付してその説明を省略する。この実施形態においては、前述の図１に示す実施形態に対して、燃料フィルタ２０´、エアー抜きパイプ６０´、循環パイプ７０´が異なる。

すなわち、この装置は、図５に示すように、車体（例えば、シートの下側）に配置される燃料タンク１０、燃料タンク１０よりも鉛直方向Ｚにおいて低い位置に配置される燃料フィルタ２０´、燃料フィルタ２０´よりも鉛直方向Ｚにおいて低い位置に配置される燃料噴射ポンプ３０、燃料タンク１０と燃料フィルタ２０´とを接続する燃料供給パイプ４０、燃料フィルタ２０´と燃料噴射ポンプ３０とを接続する燃料供給パイプ５０、燃料フィルタ２０´と燃料タンク１０とを接続するエアー抜きパイプ６０´、燃料噴射ポンプ３０を燃料フィルタ２０´に接続する循環パイプ７０´等を備えている。

燃料フィルタ２０´は、図５に示すように、円筒状の本体の略中央に配置される円板状の濾体２１´、濾体２１の上流側に画定される上流室２２´、濾体２１´の下流側に画定される下流室（下流側の空間）２３´、上流室２２´に燃料を導くコネクタ部２２ａ´、下流室２３´から燃料噴射ポンプ３０に向けて燃料を供給する供給口を画定するコネクタ部２３ａ´、下流室２３´からエアーを排出するためのエアー抜き口を画定するコネクタ部２３ｂ´、循環パイプ７０´を接続するコネクタ部２３ｃ´を有する。

そして、燃料フィルタ２０´は、図５に示すように、コネクタ部２３ａ´（供給口）が鉛直方向Ｚにおいてコネクタ部２３ｂ´（エアー抜き口）よりも低い位置に位置付けられるように、車体に固定される。この状態で、コネクタ部２３ｃ´は、鉛直方向Ｚにおいて、コネクタ部２３ａ´よりも上方でかつコネクタ部２３ｂ´の近傍又は直下に位置するように形成されている。

エアー抜きパイプ６０´は、前述同様に内径が約８ｍｍ以上の金属製の管あるいはゴム製のホース等により形成されて、燃料フィルタ２０´の下流室２３´を燃料タンク１０内の空気層Ａに連通するエアー抜き通路を画定するものであり、図５に示すように、燃料フィルタ２０´のコネクタ部２３ｂ´と燃料タンク１０のコネクタ部１２とに接続されて、燃料フィルタ２０´内に発生あるいは滞留したベーパ等を燃料タンク１０内に導く。

循環パイプ７０´は、前述同様に内径が約８ｍｍ以上の金属製の管あるいはゴム製のホース等により形成されて、燃料噴射ポンプ３０（排出口３２ａ）と燃料フィルタ２０´の下流室２３´とを連通させる循環通路を画定するものであり、図５に示すように、燃料噴射ポンプ３０のコネクタ部３２と燃料フィルタ２０´のコネクタ部２３ｃ´に接続されて、燃料噴射ポンプ３０内にて発生したベーパ及び加熱された燃料を下流室２３´の上方領域に導く。

次に、この装置の動作について図６を参照しつつ説明すると、エンジンの定常運転状態では前述実施形態と同様であり、一方、エンジンＥを停止させると、燃料噴射ポンプ３０（バイパス通路３３）内の燃料が前述同様に外部雰囲気（温度Ｔ４）により加熱され、燃料内にはベーパ（気泡）が発生する。そして、ベーパと加熱された燃料（温度Ｔ３）は、バイパス通路３３を上昇し排出口３２ａから循環パイプ（循環通路）７０´を経て燃料フィルタ２０´の下流室２３´に至る。

そして、ベーパはエアー抜きパイプ６０´内を上昇し、燃料タンク１０内の空気層Ａに抜け出る。一方、加熱された燃料（温度Ｔ３）は、下流室２３内において、上流室２２´から供給される低温の燃料（温度Ｔ１）と濾体２１´を介して熱交換されて冷やされ、この冷やされた燃料（温度Ｔ２）は、再び燃料噴射ポンプ３０の導入口３１ａに向けて供給される。

このように、ポンプ部３４が作動していない状態においても、バイパス通路３３、循環パイプ７０´、燃料フィルタ２０´の下流室２３´、及び下流室２３´から燃料噴射ポンプ３０までの燃料供給パイプ５０において、温度差による燃料の自然対流及びベーパの上昇流れ（気泡ポンプ効果）が生じ、発生したベーパは逐次燃料タンク１０に向けて効率良く排出されると同時に燃料は循環し、ポンプ部３４の直近上流には燃料のみが供給された状態となる。したがって、高温下等において再始動する場合の始動性が向上する。また、始動後も燃料の自然対流が継続され、熱履歴を受けた燃料はベーパの発生が抑制されているため、安定した運転性能が得られる。

図７は、本発明に係る燃料供給装置のさらに他の実施形態を示すものであり、前述の図４及び図５に示す実施形態と同一の構成については同一の符号を付してその説明を省略する。
この装置は、図７に示すように、車体（例えば、シートの下側）に配置される燃料タンクとしてのサブタンク１０´、サブタンク１０´よりも鉛直方向Ｚにおいて低い位置に配置される燃料フィルタ２０´、燃料フィルタ２０´よりも鉛直方向Ｚにおいて低い位置に配置される燃料噴射ポンプ３０、サブタンク１０´と燃料フィルタ２０´とを接続する燃料供給パイプ４０、燃料フィルタ２０´と燃料噴射ポンプ３０とを接続する燃料供給パイプ５０、燃料フィルタ２０´とサブタンク１０´とを接続するエアー抜きパイプ６０´、燃料噴射ポンプ３０を燃料フィルタ２０´に接続する循環パイプ７０´、サブタンク１０´よりも下方に配置されたメインタンク８０、メインタンク８０内に配置されたポンプ９０、ポンプ９０で汲み上げられた燃料をサブタンク１０´に導くフィードパイプ１００、メインタンク９０とサブタンク１０´との空気層を連通させるリターンパイプ１１０等を備えている。

この装置においても、前述の実施形態と同様に、温度差による燃料の自然対流及びベーパの上昇流れが生じ、発生したベーパは効率良く排出され、又、燃料の循環により熱履歴を受けた燃料により、高温下等におけるエンジンの始動性が向上し、安定した運転性能が得られる。

図８は、本発明に係る燃料供給装置のさらに他の実施形態を示すものであり、前述の図４に示す実施形態と同一の構成については同一の符号を付してその説明を省略する。
この装置は、図８に示すように、車体（例えば、シートの下側）に配置される燃料タンクとしてのサブタンク１０´、サブタンク１０´内に配置された燃料フィルタ２０´´、燃料タンク１０´よりも鉛直方向Ｚにおいて低い位置に配置される燃料噴射ポンプ３０、サブタンク１０´とコネクタ２００とを接続する燃料供給パイプ４０´、コネクタ２００と燃料噴射ポンプ３０とを接続する燃料供給パイプ５０´、コネクタ２００とサブタンク１０´とを接続するエアー抜きパイプ６０´´、燃料噴射ポンプ３０をエアー抜きパイプ６０´´の途中に接続する循環パイプ７０、サブタンク１０´よりも下方に配置されたメインタンク８０、メインタンク８０内に配置されたポンプ９０、ポンプ９０で汲み上げられた燃料をサブタンク１０´に導くフィードパイプ１００、メインタンク９０とサブタンク１０´との空気層を連通させるリターンパイプ１１０等を備えている。

燃料フィルタ２０´´は、サブタンク１０´内に配置されて、フィードパイプ１００から供給された燃料を濾過して燃料供給パイプ４０´に導くものである。したがって、燃料フィルタ２０´´としては、図８に示すように単にコネクタ部１１の上流領域を覆うべく面形状に形成されたメッシュ状の濾体、あるいは、輪郭が円筒状に形成されたメッシュ状の濾体等を適用できる。

燃料供給パイプ４０´，５０´は、サブタンク１０´から燃料噴射ポンプ３０までを連通する燃料供給通路を画定するものであり、同様に通路を画定するコネクタ２００により連結されている。そして、コネクタ２００には、エアー抜き通路を画定するエアー抜きパイプ６０´´が連結されている。

次に、この装置の動作について説明すると、エンジンの定常運転状態では前述実施形態と同様であり、一方、エンジンＥを停止させると、燃料噴射ポンプ３０（バイパス通路３３）内の燃料が前述同様に外部雰囲気により加熱され、燃料内にはベーパ（気泡）が発生する。そして、ベーパと加熱された燃料は、バイパス通路３３を上昇し排出口３２ａから循環パイプ（循環通路）７０を経てエアー抜きパイプ６０´´の途中に至る。

そして、ベーパはエアー抜きパイプ６０´´内を上昇し、サブタンク１０´内の空気層Ａに抜け出る。一方、加熱された燃料は、エアー抜きパイプ６０´´を下降し、コネクタ２００に至り、上流側の燃料供給パイプ４０´から供給される低温の燃料と熱交換されて冷やされ、この冷やされた燃料は、再び燃料噴射ポンプ３０の導入口３１ａに向けて供給される。

このように、ポンプ部３４が作動していない状態においても、バイパス通路３３、循環パイプ７０、エアー抜きパイプ６０´´、及び燃料供給パイプ５０´において、温度差による燃料の自然対流及びベーパの上昇流れ（気泡ポンプ効果）が生じ、発生したベーパは逐次サブタンク１０´に向けて効率良く排出されると同時に燃料は循環し、ポンプ部３４の直近上流には燃料のみが供給された状態となる。したがって、高温下等において再始動する場合の始動性が向上する。また、始動後も燃料の自然対流が継続され、熱履歴を受けた燃料はベーパの発生が抑制されているため、安定した運転性能が得られる。

上記実施形態においては、この燃料供給装置が、二輪車等に搭載されるエンジンに適用される場合を示したが、これに限定されるものではなく、その他の車両に搭載のエンジンに適用されてもよい。
また、上記実施形態においては、燃料噴射ポンプとして往復動するプランジャを備えたものを示したが、ベーパが発生し得る空間がありかつ燃料が循環可能なバイパス通路を備えるものであれば、その他の燃料噴射ポンプを適用してもよい。

以上述べたように、本発明の燃料供給装置は、スクータ等の二輪車に搭載されるエンジンに対して適用されるのは勿論のこと、エンジンに対して、燃料タンク、燃料噴射ポンプ等が同様の配置構成をなす車両であれば、レジャービークル、その他の車両においても適用することができる。

本発明に係る燃料供給装置の一実施形態を示す概略構成図である。 図１に示す燃料供給装置の一部をなす燃料噴射ポンプを示す断面図である。 図１に示す燃料供給装置の作用を説明するための模式図である。 本発明に係る燃料供給装置の他の実施形態を示す概略構成図である。 本発明に係る燃料供給装置のさらに他の実施形態を示す概略構成図である。 図５に示す燃料供給装置の作用を説明するための模式図である。 本発明に係る燃料供給装置のさらに他の実施形態を示す概略構成図である。 本発明に係る燃料供給装置のさらに他の実施形態を示す概略構成図である。

符号の説明

１０ 燃料タンク
１０´ サブタンク（燃料タンク）
Ａ 空気層
Ｆ 燃料
２０，２０´，２０´´ 燃料フィルタ
２１，２１´ 濾体
２２，２２´ 上流室
２２ａ，２２ａ´ コネクタ部
２３，２３´ 下流室（下流側の空間）
２３ａ，２３ａ´ コネクタ部（供給口）
２３ｂ，２３ｂ´ コネクタ部（エアー抜き口）
２３ｃ´ コネクタ部
３０ 燃料噴射ポンプ
３１ コネクタ部
３１ａ 導入口
３２ コネクタ部
３２ａ 排出口
３３ バイパス通路
３４ ポンプ部
３５ ノズル部
４０，４０´，５０，５０´ 燃料供給パイプ（燃料供給通路）
６０，６０´，６０´´ エアー抜きパイプ（エアー抜き通路）
７０，７０´ 循環パイプ（循環通路）
８０ メインタンク
９０ ポンプ
１００ フィードパイプ
１１０ リターンパイプ
２００ コネクタ

Claims (8)

1. 燃料タンク、前記燃料タンクよりも低く配置される燃料フィルタ、燃料を圧送するポンプ部及び圧送された燃料を噴射するノズル部をもつ燃料噴射ポンプ、前記燃料タンクから燃料フィルタを経由して燃料噴射ポンプまで連通する燃料供給通路、前記燃料フィルタの濾体よりも下流側の空間を前記燃料タンク内の空気層に連通するエアー抜き通路、を備えた燃料供給装置であって、
   前記燃料噴射ポンプは、前記燃料供給通路と連通する導入口、余剰の燃料又はベーパを排出する排出口、前記ポンプ部よりも上流側において前記導入口と排出口とを連通するバイパス通路、を含み、
   前記エアー抜き通路には、前記排出口と連通する循環通路が接続されている、
   ことを特徴とする燃料供給装置。
2. 前記循環通路は、前記エアー抜き通路への接続部が前記燃料フィルタよりも高い位置に位置付けられるように、配置されている、
   ことを特徴とする請求項１記載の燃料供給装置。
3. 燃料タンク、前記燃料タンクよりも低く配置される燃料フィルタ、燃料を圧送するポンプ部及び圧送された燃料を噴射するノズル部をもつ燃料噴射ポンプ、前記燃料タンクから燃料フィルタを経由して燃料噴射ポンプまで連通する燃料供給通路、前記燃料フィルタの濾体よりも下流側の空間を前記燃料タンク内の空気層に連通するエアー抜き通路、を備えた燃料供給装置であって、
   前記燃料噴射ポンプは、前記燃料供給通路と連通する導入口、余剰の燃料又はベーパを排出する排出口、前記ポンプ部よりも上流側において前記導入口と排出口とを連通するバイパス通路、を含み、
   前記燃料フィルタには、前記濾体よりも下流側の空間と前記排出口とを連通させる循環通路が接続されている、
   ことを特徴とする燃料供給装置。
4. 前記燃料噴射ポンプは、前記燃料フィルタよりも低い位置に配置されている、
   ことを特徴とする請求項１ないし３いずれかに記載の燃料供給装置。
5. 前記燃料噴射ポンプは、前記排出口が前記導入口よりも高い位置に位置付けられるように、配置されている、
   ことを特徴とする請求項１ないし４いずれかに記載の燃料供給装置。
6. 前記燃料フィルタは、前記濾体よりも下流側の空間において前記燃料噴射ポンプに燃料を供給する供給口及び前記燃料タンクに向けてエアー抜きするエアー抜き口を有し、前記供給口が前記エアー抜き口よりも低い位置に位置付けられるように、配置されている、
   ことを特徴とする請求項１ないし５いずれかに記載の燃料供給装置。
7. 燃料タンク、前記燃料タンク内に配置される燃料フィルタ、前記燃料タンクよりも低く配置されると共に燃料を圧送するポンプ部及び圧送された燃料を噴射するノズル部をもつ燃料噴射ポンプ、前記燃料タンクから燃料噴射ポンプまで連通する燃料供給通路、前記燃料供給通路の途中から前記燃料タンク内の空気層に連通するエアー抜き通路、を備えた燃料供給装置であって、
   前記燃料噴射ポンプは、前記燃料供給通路と連通する導入口、余剰の燃料又はベーパを排出する排出口、前記ポンプ部よりも上流側において前記導入口と排出口とを連通するバイパス通路、を含み、
   前記エアー抜き通路には、前記排出口と連通する循環通路が接続されている、
   ことを特徴とする燃料供給装置。
8. 前記燃料噴射ポンプは、前記排出口が前記導入口よりも高い位置に位置付けられるように、配置されている、
   ことを特徴とする請求項７記載の燃料供給装置。
   
   
   

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