JP2006329101A - 燃料供給装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 燃料噴射ポンプから安定して燃料を供給する。
【解決手段】 燃料供給装置は、燃料タンク12に貯留されている燃料を吸引して噴射する燃料噴射ポンプ13を備える。燃料タンク12と燃料噴射ポンプ13は燃料供給流路(16,17,18,19)によって接続され、燃料供給流路(16,17,18,19)にはサブタンク1が配される。サブタンク1は燃料噴射ポンプ13より高い位置に設置される。サブタンク1より上流には、燃料タンク12内に貯留されている燃料をサブタンク1に送り出す燃料ポンプ14が配される。また、サブタンク1の余剰燃料を燃料タンク12に戻す第1リターン流路20が設けられる。そして、燃料供給流路17,18及び第1リターン流路20のサブタンク1に対する接続構造が、燃料ポンプ14の脈動を吸収できるように構成されている。
【選択図】 図1
【解決手段】 燃料供給装置は、燃料タンク12に貯留されている燃料を吸引して噴射する燃料噴射ポンプ13を備える。燃料タンク12と燃料噴射ポンプ13は燃料供給流路(16,17,18,19)によって接続され、燃料供給流路(16,17,18,19)にはサブタンク1が配される。サブタンク1は燃料噴射ポンプ13より高い位置に設置される。サブタンク1より上流には、燃料タンク12内に貯留されている燃料をサブタンク1に送り出す燃料ポンプ14が配される。また、サブタンク1の余剰燃料を燃料タンク12に戻す第1リターン流路20が設けられる。そして、燃料供給流路17,18及び第1リターン流路20のサブタンク1に対する接続構造が、燃料ポンプ14の脈動を吸収できるように構成されている。
【選択図】 図1
Description
本発明は、内燃機関(例えば、自動二輪車のエンジン等)に燃料を供給する燃料供給装置に関する。特に、燃料を吸引して噴射する燃料噴射ポンプを備えた燃料供給装置に関する。
燃料を吸引して噴射する燃料噴射ポンプを備えた燃料供給装置が知られている(例えば、特許文献1等)。この種の燃料供給装置では、燃料噴射ポンプがエンジン(詳しくは、エンジンの吸気管)に取付けられ、燃料タンクはエンジンより高い位置に設置される。燃料タンクと燃料噴射ポンプは燃料供給流路によって接続される。燃料タンクはエンジン(すなわち、燃料噴射ポンプ)より高い位置に設置されるため、重力によって燃料供給流路は燃料によって満たされる。燃料噴射ポンプは、燃料供給流路内の燃料(燃料タンク内の燃料)を吸引し、吸引した燃料を昇圧し、エンジンの吸気管内に直接噴射する。
特開2004−278527号公報
上述した燃料供給装置では、燃料の吸引、昇圧及び噴射を燃料噴射ポンプによって行うことで装置構成を簡易にすることができる反面、燃料タンクを燃料噴射ポンプより高い位置に配置し、重力を利用して燃料供給流路を燃料で満たしている。このため、燃料噴射ポンプに供給される燃料の圧力(すなわち、燃料噴射ポンプの燃料吸入口の燃料圧力)は、燃料タンク内に貯留される燃料量(燃料液面の高さ)によって変化する。したがって、燃料噴射ポンプに供給される燃料の圧力が変動しやすく、燃料噴射ポンプから安定して燃料を供給することができないという問題があった。
本発明は、上述した実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、燃料噴射ポンプを備えた燃料供給装置において、燃料噴射ポンプに供給される燃料の圧力変動を抑制することによって、燃料噴射ポンプから安定して燃料を供給することが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の燃料供給装置は、燃料タンクに貯留されている燃料を吸引して噴射する燃料噴射ポンプを備える。この燃料供給装置は、燃料タンクと燃料噴射ポンプを接続する燃料供給流路と、燃料供給流路に配され、燃料噴射ポンプより高い位置に設置されるサブタンクと、サブタンクより上流の燃料供給流路に配され、燃料タンク内に貯留されている燃料をサブタンクに送り出す燃料ポンプと、サブタンクと燃料タンクとを接続し、サブタンクの余剰燃料を燃料タンクに戻す第1リターン流路と、を備える。そして、燃料供給流路及び第1リターン流路のサブタンクに対する接続構造が、燃料ポンプの脈動を吸収できるように構成されている。
この燃料供給装置では、燃料タンクと燃料噴射ポンプを接続する燃料供給流路にサブタンクが配される。燃料タンク内の燃料は、いったんサブタンクに貯留され、サブタンク内に貯留された燃料が燃料噴射ポンプに供給される。サブタンクには燃料タンク内の燃料が燃料ポンプによって供給され、サブタンク内の余剰燃料は第1リターン流路から燃料タンクに戻される。これにより、燃料タンク内に貯留される燃料量が変動しても、サブタンク内に貯留される燃料量の変動を抑制することが可能となる。したがって、燃料噴射ポンプに供給される燃料の圧力の変動が抑制され、燃料噴射ポンプから安定して燃料を供給することができる。
なお、燃料タンク内の燃料を燃料ポンプによってサブタンクに供給すると、サブタンク内に貯留される燃料量は燃料ポンプの脈動の影響を受ける。しかしながら、上述した燃料供給装置では、燃料供給流路及び第1リターン流路のサブタンクに対する接続構造が燃料ポンプの脈動を吸収できるように構成されている。このため、燃料ポンプに脈動が生じてもサブタンクに貯留される燃料量の変動を抑制することができ、燃料噴射ポンプから安定して燃料を供給することができる。
なお、燃料タンク内の燃料をサブタンクに供給する燃料ポンプとしては種々のものを使用することができ、例えば、往復式の燃料ポンプを用いることができる。
この燃料供給装置では、燃料タンクと燃料噴射ポンプを接続する燃料供給流路にサブタンクが配される。燃料タンク内の燃料は、いったんサブタンクに貯留され、サブタンク内に貯留された燃料が燃料噴射ポンプに供給される。サブタンクには燃料タンク内の燃料が燃料ポンプによって供給され、サブタンク内の余剰燃料は第1リターン流路から燃料タンクに戻される。これにより、燃料タンク内に貯留される燃料量が変動しても、サブタンク内に貯留される燃料量の変動を抑制することが可能となる。したがって、燃料噴射ポンプに供給される燃料の圧力の変動が抑制され、燃料噴射ポンプから安定して燃料を供給することができる。
なお、燃料タンク内の燃料を燃料ポンプによってサブタンクに供給すると、サブタンク内に貯留される燃料量は燃料ポンプの脈動の影響を受ける。しかしながら、上述した燃料供給装置では、燃料供給流路及び第1リターン流路のサブタンクに対する接続構造が燃料ポンプの脈動を吸収できるように構成されている。このため、燃料ポンプに脈動が生じてもサブタンクに貯留される燃料量の変動を抑制することができ、燃料噴射ポンプから安定して燃料を供給することができる。
なお、燃料タンク内の燃料をサブタンクに供給する燃料ポンプとしては種々のものを使用することができ、例えば、往復式の燃料ポンプを用いることができる。
上記の燃料供給装置においては、燃料ポンプとサブタンクを接続する燃料供給流路及び第1リターン流路は、サブタンクが燃料で満たされている状態においては、第1リターン流路を流れる燃料流量が燃料供給流路からサブタンクに流入する燃料流量より多くなるように設定されていることが好ましい。
このような構成によると、サブタンク内に貯留される燃料量が余剰な状態(サブタンク内の燃料量が過多の状態)では、サブタンクから燃料タンクへのリターン燃料量が燃料ポンプからサブタンクに供給される燃料量よりも多くなる。このため、サブタンク内の燃料量が減少し、サブタンク内の燃料が適正な量に維持される。これによって、燃料噴射ポンプから安定して燃料を供給することができる。
このような構成によると、サブタンク内に貯留される燃料量が余剰な状態(サブタンク内の燃料量が過多の状態)では、サブタンクから燃料タンクへのリターン燃料量が燃料ポンプからサブタンクに供給される燃料量よりも多くなる。このため、サブタンク内の燃料量が減少し、サブタンク内の燃料が適正な量に維持される。これによって、燃料噴射ポンプから安定して燃料を供給することができる。
上記の燃料供給装置においては、燃料ポンプとサブタンクを接続する燃料供給流路をサブタンクの側面に接続し、サブタンクと燃料噴射ポンプを接続する燃料供給流路をサブタンクの底面に接続することができる。このような構成によると、サブタンクの側面からサブタンク内に燃料が流入し、サブタンクの底面から燃料噴射ポンプに向かって燃料が流出することとなる。
また、燃料噴射ポンプとサブタンクを接続し、燃料噴射ポンプからサブタンクに燃料を戻す第2リターン流路をさらに有することもできる。このような構成によると、燃料噴射ポンプから噴射されなかった余剰燃料がサブタンクに戻され、燃料噴射ポンプから安定して所望量の燃料を噴射することができる。
かかる場合に、燃料ポンプとサブタンクを接続する燃料供給流路は、第1及び第2リターン流路より下方でサブタンクに接続されており、かつ、燃料ポンプとサブタンクを接続する燃料供給流路の流路断面積、第1リターン流路の流路断面積及び第2リターン流路の流路断面積は、それぞれ異なる値に設定されていることが好ましい。サブタンクに接続される各流路(燃料供給流路、リターン流路)の流路断面積を異なる値に設定することで、サブタンクへの燃料の流入量及び流出量を適切なものとすることができ、サブタンク内に貯留される燃料量を安定化することができる。
かかる場合に、燃料ポンプとサブタンクを接続する燃料供給流路は、第1及び第2リターン流路より下方でサブタンクに接続されており、かつ、燃料ポンプとサブタンクを接続する燃料供給流路の流路断面積、第1リターン流路の流路断面積及び第2リターン流路の流路断面積は、それぞれ異なる値に設定されていることが好ましい。サブタンクに接続される各流路(燃料供給流路、リターン流路)の流路断面積を異なる値に設定することで、サブタンクへの燃料の流入量及び流出量を適切なものとすることができ、サブタンク内に貯留される燃料量を安定化することができる。
また、本発明の第2の燃料供給装置は、燃料タンクに貯留されている燃料を吸引して噴射する燃料噴射ポンプを備える。この燃料供給装置は、燃料タンクと燃料噴射ポンプを接続する燃料供給流路と、燃料供給流路に配され、燃料噴射ポンプより高い位置に設置されるサブタンクと、サブタンクより上流の燃料供給流路に配され、燃料タンク内に貯留されている燃料をサブタンクに送り出す燃料ポンプと、を備える。そして、サブタンクは、サブタンク内の燃料液面の高さが略一定となるように燃料ポンプからサブタンクへ流入する燃料量を規制する手段を有している。
この燃料供給装置においても燃料供給流路にサブタンクが配される。燃料タンク内の燃料は燃料ポンプによってサブタンクに供給され、サブタンク内にいったん貯留された燃料が燃料噴射ポンプに供給される。燃料ポンプからサブタンクに供給される燃料は規制手段によって規制され、サブタンク内の燃料の液面高さが略一定に維持される。このため、燃料タンク内に貯留される燃料量が変動しても、サブタンク内に貯留される燃料量の変動を抑制することができる。これによって、燃料噴射ポンプから安定して燃料を供給することができる。
この燃料供給装置においても燃料供給流路にサブタンクが配される。燃料タンク内の燃料は燃料ポンプによってサブタンクに供給され、サブタンク内にいったん貯留された燃料が燃料噴射ポンプに供給される。燃料ポンプからサブタンクに供給される燃料は規制手段によって規制され、サブタンク内の燃料の液面高さが略一定に維持される。このため、燃料タンク内に貯留される燃料量が変動しても、サブタンク内に貯留される燃料量の変動を抑制することができる。これによって、燃料噴射ポンプから安定して燃料を供給することができる。
ここで、前記規制手段は、サブタンク内に配置されたフロートと、フロートの高さに応じて燃料供給流路を開閉する弁とを備えることができる。フロートと弁という簡易な構成によって、サブタンク内の燃料量を略一定量に保つことができる。また、弁は、燃料ポンプとサブタンクを接続する燃料供給流路を開閉することが好ましい。
上記の第2の燃料供給装置においても、サブタンクと燃料タンクとを接続し、サブタンクの余剰燃料を燃料タンクに戻す第1リターン流路と、燃料噴射ポンプとサブタンクとを接続し、燃料噴射ポンプからサブタンクに燃料を戻す第2リターン流路と、をさらに有することができる。そして、燃料ポンプとサブタンクを接続する燃料供給流路は、第1及び第2リターン流路より下方でサブタンクに接続されており、かつ、燃料ポンプとサブタンクを接続する燃料供給流路の流路断面積、第1リターン流路の流路断面積及び第2リターン流路の流路断面積は、それぞれ異なる値に設定されていることが好ましい。
以下、本発明を具現化した一実施形態に係る燃料供給装置について図面を参照して説明する。本実施形態に係る燃料供給装置は、自動二輪車に搭載され、自動二輪車のエンジンに燃料を供給するためのものである。まず、燃料供給装置の全体構成について説明する。
図1は本実施形態に係る燃料供給装置の全体構成を模式的に示している。図1に示すように、本実施形態に係る燃料供給装置は、燃料タンク12と、エンジン11に燃料を噴射する燃料噴射ポンプ13と、エンジン11と燃料噴射ポンプ13との間に配されるサブタンク1等を備えている。
図1は本実施形態に係る燃料供給装置の全体構成を模式的に示している。図1に示すように、本実施形態に係る燃料供給装置は、燃料タンク12と、エンジン11に燃料を噴射する燃料噴射ポンプ13と、エンジン11と燃料噴射ポンプ13との間に配されるサブタンク1等を備えている。
燃料タンク12は、エンジン11と略同等の高さ又はエンジン11より下方に配置される。燃料タンク12の底面近傍には燃料供給配管16の一端が取付けられ、燃料供給配管16の他端は燃料ポンプ14の燃料吸入口に取付けられている。燃料ポンプ14の燃料吐出口には燃料供給配管17の一端が取付けられ、燃料供給配管17の他端はサブタンク1に取付けられている。このため、燃料ポンプ14が作動すると、燃料タンク12内の燃料がサブタンク1に送られる。燃料ポンプ14からサブタンク1に送られる燃料量は、燃料噴射ポンプ13から噴射される最大燃料量以上に設定されている。したがって、サブタンク1には、常に十分な量の燃料が貯留されるようになっている。
なお、燃料ポンプ14には種々のポンプを用いることができ、例えば往復式のポンプを用いることができる。燃料ポンプ14に往復式のポンプを用いることで、燃料供給装置を安価に製造することができる。
なお、燃料ポンプ14には種々のポンプを用いることができ、例えば往復式のポンプを用いることができる。燃料ポンプ14に往復式のポンプを用いることで、燃料供給装置を安価に製造することができる。
サブタンク1は、燃料ポンプ14によって送られる燃料を一時的に貯留する。サブタンク1の容量は、燃料タンク12の容量と比較して充分に小さくされている。このため、燃料タンク12内に貯留される燃料量が極端に少なくならない限り、サブタンク1内に貯留される燃料を略一定の量に維持することが可能となっている。
また、サブタンク1には、内部で発生するベーパや余剰燃料を排出するリターン燃料流出口5(図2〜4参照)が設けられ、このリターン燃料流出口5にはベーパ抜き配管20が取付けられている。ベーパ抜き配管20の他端は燃料タンク12に接続されている。このため、サブタンク1内で発生したベーパやサブタンク1内の余剰燃料は、ベーパ抜き配管20を通って燃料タンク12に戻される。さらに、サブタンク1には燃料供給配管18の一端が取付けられ、燃料供給配管18の他端にはベーパセパレータ15が取付けられている。
また、サブタンク1には、内部で発生するベーパや余剰燃料を排出するリターン燃料流出口5(図2〜4参照)が設けられ、このリターン燃料流出口5にはベーパ抜き配管20が取付けられている。ベーパ抜き配管20の他端は燃料タンク12に接続されている。このため、サブタンク1内で発生したベーパやサブタンク1内の余剰燃料は、ベーパ抜き配管20を通って燃料タンク12に戻される。さらに、サブタンク1には燃料供給配管18の一端が取付けられ、燃料供給配管18の他端にはベーパセパレータ15が取付けられている。
ベーパセパレータ15は、燃料中に含まれる異物を除去するフィルタ(図示省略)を備えている。ベーパセパレータ15には燃料供給配管19の一端が接続され、燃料供給配管19の他端は燃料噴射ポンプ13に接続されている。したがって、サブタンク1からの燃料は、ベーパセパレータ15によって異物が除去され、異物が除去された燃料が燃料噴射ポンプ13に供給される。
また、ベーパセパレータ15には、その内部で発生したベーパを排出する排出口が形成され、その排出口には連通管23が取付けられている。連通管23は、コネクタ24を介してベーパ抜き配管21に接続されている。ベーパ抜き配管21の一端はサブタンク1に取付けられている。このため、ベーパセパレータ15内で発生したベーパは、連通管23及びベーパ抜き配管21を通ってサブタンク1に戻される。
また、ベーパセパレータ15には、その内部で発生したベーパを排出する排出口が形成され、その排出口には連通管23が取付けられている。連通管23は、コネクタ24を介してベーパ抜き配管21に接続されている。ベーパ抜き配管21の一端はサブタンク1に取付けられている。このため、ベーパセパレータ15内で発生したベーパは、連通管23及びベーパ抜き配管21を通ってサブタンク1に戻される。
燃料噴射ポンプ13は、エンジン11の吸気管27に取付けられている。燃料噴射ポンプ13は、燃料供給配管19を介してサブタンク1内の燃料を吸引して昇圧し、昇圧した燃料を吸気管27内に噴射する。燃料噴射ポンプ14は、その内部で発生したベーパや余剰燃料を排出する排出口を備えており、この排出口にはベーパ抜き配管22が取付けられている。ベーパ抜き配管22は、コネクタ24及びベーパ抜き配管21を介してサブタンク1に接続されている。このため、燃料噴射ポンプ13内で発生したベーパや余剰燃料は、ベーパ抜き配管22,21を介してサブタンク1に戻されるようになっている。なお、燃料噴射ポンプ13には従来公知の構造のものを用いることができ(例えば、特許文献1に開示の構造)、ここではその詳細な説明については省略する。
燃料噴射ポンプ13は、電子制御ユニット(以下、ECUという)28によって制御される。電子制御ユニット28には、イグニッションスイッチ26を介してバッテリ25が接続されている。イグニッションスイッチ26がONされると、バッテリ25からECU28に電力が供給されるようになっている。ECU28には、エンジン11に供給される空気の温度及び圧力を検出するセンサ群(吸気圧センサ30、吸気温センサ32)と、スロットルバルブの開度を検出するスロットル開度センサ31と、エンジン11の状態を検出するセンサ群(クランク角センサ33、エンジン温度センサ34)が接続されている。ECU28は、これらセンサ群30〜34で検出された検出結果に基づいて、燃料噴射ポンプ13を駆動して所定量の燃料を吸気管27内に噴射し、また、イグニッションコイル29を駆動して噴射された燃料に点火する。これによって、エンジン11に供給される空気に適切な量の燃料が混合され、適切なタイミングで点火される。
次に、サブタンク1の詳細な構造について説明する。図2はサブタンク1の側面図であり、図3はサブタンク1の平面図である。
図2,3に示すように、サブタンク1は円筒状の本体部8を備えている。本体部8の側面には燃料流入口3が形成されている。燃料流入口3には燃料供給配管17が取付けられる。燃料流入口3は、本体部8の中心軸線に対して垂直方向(水平方向)に伸び、かつ、本体部8の側面から接線方向に伸びている(図3参照)。したがって、燃料供給配管17からサブタンク1内に供給される燃料は、本体部8の接線方向から流入し、本体部8内で旋回流を形成する。旋回流が形成されることで、サブタンク1内の燃料からベーパを分離することが促進されるようになっている。
図2,3に示すように、サブタンク1は円筒状の本体部8を備えている。本体部8の側面には燃料流入口3が形成されている。燃料流入口3には燃料供給配管17が取付けられる。燃料流入口3は、本体部8の中心軸線に対して垂直方向(水平方向)に伸び、かつ、本体部8の側面から接線方向に伸びている(図3参照)。したがって、燃料供給配管17からサブタンク1内に供給される燃料は、本体部8の接線方向から流入し、本体部8内で旋回流を形成する。旋回流が形成されることで、サブタンク1内の燃料からベーパを分離することが促進されるようになっている。
本体部8の下方には円錐部9が連設されている。円錐部9は下方にすぼまる略円錐形状を呈しており、その最下部に燃料流出口6が形成されている。燃料流出口6は、サブタンク1から垂直下方に向かって伸びている。燃料流出口6には燃料供給配管18が取付けられている。したがって、サブタンク1内の燃料は、サブタンク1の底面に形成された燃料流出口6より燃料噴射ポンプ13に供給される。
本体部8の上方にはリターン燃料入出部7が連設されている。リターン燃料入出部7は、本体部8と比較して小径の円筒形状を呈している。リターン燃料入出部7には、リターン燃料流出口4とリターン燃料流入口5が形成されている。リターン燃料流出口4にはベーパ抜き配管20が取付けられ、リターン燃料流入口5にはベーパ抜き配管21が取付けられている。リターン燃料流出口4及びリターン燃料流入口5は、本体部8の中心軸線に対して垂直方向(水平方向)に伸びている。したがって、燃料流入口3、リターン燃料流出口4及びリターン燃料流入口5は、それぞれが平行(並行)に配置されている。
また、リターン燃料流出口4及びリターン燃料流入口5は、サブタンク1を平面視したときに、リターン燃料入出部7の中心軸線に対して対称となる位置に形成されており、それぞれがリターン燃料入出部7の側面から接線方向に伸びている。図3から明らかなように、リターン燃料流入口5からサブタンク1内に流入する燃料によりサブタンク1内には旋回流が形成され易くなっており、この旋回流の向きは燃料流入口3によってサブタンク1内に形成される旋回流と同一方向となっている。また、サブタンク1内に形成される旋回流の方向は、リターン燃料流出口4から燃料が流出され難い方向となっている。これにより、サブタンク1からリターン燃料流出口4に排出される燃料は、サブタンク1内の旋回流の流速の影響を受け難くなり、サブタンク1内で発生したベーパと余剰燃料のみがリターン燃料流出口4から排出され易くなっている。
また、リターン燃料流出口4及びリターン燃料流入口5は、サブタンク1を平面視したときに、リターン燃料入出部7の中心軸線に対して対称となる位置に形成されており、それぞれがリターン燃料入出部7の側面から接線方向に伸びている。図3から明らかなように、リターン燃料流入口5からサブタンク1内に流入する燃料によりサブタンク1内には旋回流が形成され易くなっており、この旋回流の向きは燃料流入口3によってサブタンク1内に形成される旋回流と同一方向となっている。また、サブタンク1内に形成される旋回流の方向は、リターン燃料流出口4から燃料が流出され難い方向となっている。これにより、サブタンク1からリターン燃料流出口4に排出される燃料は、サブタンク1内の旋回流の流速の影響を受け難くなり、サブタンク1内で発生したベーパと余剰燃料のみがリターン燃料流出口4から排出され易くなっている。
ここで、上述した燃料流入口3の直径をd1、リターン燃料流出口4の直径d2、リターン燃料流入口5の直径d3及び燃料流出口6の直径をd4とすると、d2>d3>d4>d1に設定されている。なお、これら各流出入口3,4,5,6に接続される配管17,20,21,18の直径も、接続される流出入口に合わせて設定されている。
また、燃料流入口3に対するリターン燃料流出口4の高さ方向の距離をh1とし、燃料流入口3に対するリターン燃料流入口5の高さ方向の距離をh2とすると、h2>h1に設定されている。d1〜d4並びにh1,h2とサブタンク1に形成される燃料入出流口3,4,5,6の関係については、図4に模式的に示している。
また、燃料流入口3に対するリターン燃料流出口4の高さ方向の距離をh1とし、燃料流入口3に対するリターン燃料流入口5の高さ方向の距離をh2とすると、h2>h1に設定されている。d1〜d4並びにh1,h2とサブタンク1に形成される燃料入出流口3,4,5,6の関係については、図4に模式的に示している。
上述した燃料供給装置の作用について説明する。イグニッションスイッチ26をONすると燃料ポンプ14が作動し、燃料タンク12内の燃料がサブタンク1に向かって送りだされる。燃料ポンプ14の作動開始と同時に、ECU28は燃料噴射ポンプ13の制御を開始し、エンジン11をスタートさせる。
燃料ポンプ14から送り出された燃料はサブタンク1に流入し貯留される。サブタンク1で発生するベーパと余剰燃料は、ベーパ抜き配管20を通って燃料タンク12に戻される。サブタンク1内に貯留された燃料は、ベーパセパレータ15で異物とベーパが分離され、燃料噴射ポンプ13に供給される。ベーパセパレータ15によって分離されたベーパは、連通管23及びベーパ抜き配管21を介してサブタンク1に戻される。
ベーパセパレータ15で異物とベーパが除去された燃料は燃料噴射ポンプ13に吸引される。燃料噴射ポンプ13は、吸引した燃料を昇圧して、所定量の燃料を吸気管27内に噴射する。燃料噴射ポンプ13内で発生したベーパと余剰燃料(サブタンク1から吸引された燃料から吸気管27内に噴射した燃料を差し引いた燃料)は、ベーパ抜き配管22,24を通ってサブタンク1に戻される。
燃料ポンプ14から送り出された燃料はサブタンク1に流入し貯留される。サブタンク1で発生するベーパと余剰燃料は、ベーパ抜き配管20を通って燃料タンク12に戻される。サブタンク1内に貯留された燃料は、ベーパセパレータ15で異物とベーパが分離され、燃料噴射ポンプ13に供給される。ベーパセパレータ15によって分離されたベーパは、連通管23及びベーパ抜き配管21を介してサブタンク1に戻される。
ベーパセパレータ15で異物とベーパが除去された燃料は燃料噴射ポンプ13に吸引される。燃料噴射ポンプ13は、吸引した燃料を昇圧して、所定量の燃料を吸気管27内に噴射する。燃料噴射ポンプ13内で発生したベーパと余剰燃料(サブタンク1から吸引された燃料から吸気管27内に噴射した燃料を差し引いた燃料)は、ベーパ抜き配管22,24を通ってサブタンク1に戻される。
ここで、燃料ポンプ14からサブタンク1に向かって送り出される燃料量は、燃料噴射ポンプ13から吸気管27内に噴射される最大燃料量より多いため、サブタンク1には常に余剰燃料が発生する。リターン燃料流出口4及びベーパ抜き配管20の直径d2は燃料流入口3の直径d1より大きく、燃料タンク12からサブタンク1に流入する燃料量より多くの燃料を燃料タンク12に戻すことが可能となっている。このため、燃料ポンプ14に脈動が生じてサブタンク1に流入する燃料に多少の変動があっても、サブタンク1から燃料タンク12に戻される燃料量が変化するだけで、サブタンク1に貯留される燃料は略一定の量に維持されることとなる。したがって、燃料タンク12の燃料量が増減したり、燃料ポンプ14からサブタンク1に供給される燃料が変動しても、サブタンク1に貯留される燃料は略一定に維持され、燃料噴射ポンプ13に安定して燃料を供給することができる。
また、サブタンク1から燃料噴射ポンプ13に安定して燃料が供給されるため、燃料供給管等にベーパ溜りが発生することが抑制され、エンジン11に適切な量の燃料を供給することができる。これによって、ドライバビリティも向上することができる。
なお、上述したことから明らかなように、サブタンク1内に貯留される燃料の燃料液面はリターン燃料流出口4の位置で維持される。このため、リターン燃料流入口5はリターン燃料流出口4より高い位置に設けられ、燃料噴射ポンプ13等から戻される余剰燃料が燃料液面より高い位置でサブタンク1内に流入するようになっている。これにより、燃料噴射ポンプ13等から戻された余剰燃料は直ちにリターン燃料流出口4から排出され、サブタンク1内の燃料液面が変動し難くなっている。
また、サブタンク1から燃料噴射ポンプ13に安定して燃料が供給されるため、燃料供給管等にベーパ溜りが発生することが抑制され、エンジン11に適切な量の燃料を供給することができる。これによって、ドライバビリティも向上することができる。
なお、上述したことから明らかなように、サブタンク1内に貯留される燃料の燃料液面はリターン燃料流出口4の位置で維持される。このため、リターン燃料流入口5はリターン燃料流出口4より高い位置に設けられ、燃料噴射ポンプ13等から戻される余剰燃料が燃料液面より高い位置でサブタンク1内に流入するようになっている。これにより、燃料噴射ポンプ13等から戻された余剰燃料は直ちにリターン燃料流出口4から排出され、サブタンク1内の燃料液面が変動し難くなっている。
上述した説明から明らかなように、本実施形態の燃料供給装置では、サブタンク1に貯留される燃料液面を略一定に保つことで、燃料タンク12に貯留される燃料量が変動し、あるいは、燃料ポンプ14に脈動が生じても、燃料噴射ポンプ13に供給される燃料の燃料圧力を略一定に保つことができる。このため、燃料噴射ポンプ13から吸気管27内に安定して燃料を噴射することができる。
また、燃料噴射ポンプ13に供給される燃料の燃料圧力を略一定に保つことができるため、ベーパセパレータ15や燃料噴射ポンプ13で発生するベーパを安定してサブタンク1に戻すことができ、燃料供給配管18,19にベーパ溜りが発生することを抑制することができる。このため、燃料噴射ポンプ13から所望の燃料量を吸気管27内に噴射することができドライバビリティを向上することができる。
また、燃料噴射ポンプ13に供給される燃料の燃料圧力を略一定に保つことができるため、ベーパセパレータ15や燃料噴射ポンプ13で発生するベーパを安定してサブタンク1に戻すことができ、燃料供給配管18,19にベーパ溜りが発生することを抑制することができる。このため、燃料噴射ポンプ13から所望の燃料量を吸気管27内に噴射することができドライバビリティを向上することができる。
以上、本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
例えば、上述した各実施形態では、燃料ポンプ14の脈動等によってサブタンク1に流入する燃料量が変動した際は、サブタンク1から燃料タンク12に戻す燃料量を変えることで、サブタンク1内に貯留される燃料量が略一定に保たれるように構成した。しかしながら、サブタンク1に貯留される燃料量を一定に保つためには、上述した実施形態の構成に限られず、例えば、燃料ポンプ14からサブタンク1に流入する燃料量を規制することによっても実現することができる。
図5はサブタンクの他の構成を模式的に示す図である。図5に示すように、サブタンク1は、サブタンク1に流入する燃料量を規制するフロート機構47を備えている。フロート機構47は、フロート49と、フロート49に取付けられた弁48を備えている。フロート49は、サブタンク1内に貯留された燃料に浮いており、サブタンク1内に貯留される燃料の液面高さの変化に応じて上下動するようになっている。弁48は、燃料流入口3に連通する燃料通路40を開閉する。
図5に示すサブタンク1では、サブタンク1内に貯留される燃料が少ないと燃料通路40が開いており、燃料ポンプ14からの燃料がサブタンク1内に流入する。したがって、サブタンク1に貯留される燃料は増加し、これに伴ってサブタンク1内に貯留される燃料の液面高さが上昇する。サブタンク1内に貯留される燃料の液面高さが上昇すると、フロート49も上方に移動する。フロート49が上方へ移動すると、弁48も上方に移動し(燃料通路を閉じる方向に移動し)、弁48が燃料通路40を閉じる。弁48が燃料通路40を閉じると、燃料ポンプ14からサブタンク1への燃料の流入が停止する。したがって、サブタンク1内に貯留される燃料の液面高さは弁48が燃料通路40を閉じる状態となるように制御され、サブタンク1内の燃料量が略一定に維持されることとなる。
なお、図5に示すサブタンク1では、サブタンク1から燃料タンク12に戻さなければならない余剰燃料の発生が生じにくく、リターン燃料流出口4はもっぱらベーパを排出する機能を果たす。このため、リターン燃料流出口4とリターン燃料流入口5を同一高さに設定している。
例えば、上述した各実施形態では、燃料ポンプ14の脈動等によってサブタンク1に流入する燃料量が変動した際は、サブタンク1から燃料タンク12に戻す燃料量を変えることで、サブタンク1内に貯留される燃料量が略一定に保たれるように構成した。しかしながら、サブタンク1に貯留される燃料量を一定に保つためには、上述した実施形態の構成に限られず、例えば、燃料ポンプ14からサブタンク1に流入する燃料量を規制することによっても実現することができる。
図5はサブタンクの他の構成を模式的に示す図である。図5に示すように、サブタンク1は、サブタンク1に流入する燃料量を規制するフロート機構47を備えている。フロート機構47は、フロート49と、フロート49に取付けられた弁48を備えている。フロート49は、サブタンク1内に貯留された燃料に浮いており、サブタンク1内に貯留される燃料の液面高さの変化に応じて上下動するようになっている。弁48は、燃料流入口3に連通する燃料通路40を開閉する。
図5に示すサブタンク1では、サブタンク1内に貯留される燃料が少ないと燃料通路40が開いており、燃料ポンプ14からの燃料がサブタンク1内に流入する。したがって、サブタンク1に貯留される燃料は増加し、これに伴ってサブタンク1内に貯留される燃料の液面高さが上昇する。サブタンク1内に貯留される燃料の液面高さが上昇すると、フロート49も上方に移動する。フロート49が上方へ移動すると、弁48も上方に移動し(燃料通路を閉じる方向に移動し)、弁48が燃料通路40を閉じる。弁48が燃料通路40を閉じると、燃料ポンプ14からサブタンク1への燃料の流入が停止する。したがって、サブタンク1内に貯留される燃料の液面高さは弁48が燃料通路40を閉じる状態となるように制御され、サブタンク1内の燃料量が略一定に維持されることとなる。
なお、図5に示すサブタンク1では、サブタンク1から燃料タンク12に戻さなければならない余剰燃料の発生が生じにくく、リターン燃料流出口4はもっぱらベーパを排出する機能を果たす。このため、リターン燃料流出口4とリターン燃料流入口5を同一高さに設定している。
また、上述した各燃料供給装置では、燃料ポンプ14が一定の回転数で駆動され、燃料タンク12からサブタンク1へ供給される燃料量が略一定となるように構成された。しかしながら、燃料噴射ポンプ13から吸気管27に噴射する燃料量に応じて燃料ポンプ14を駆動し、燃料ポンプ14からサブタンク1に供給される燃料量を制御するようにしてもよい。
本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組み合わせによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組み合わせに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
1・・サブタンク
3・・燃料流入口
4・・リターン燃料流出口
5・・リターン燃料流入口
6・・燃料流出口
11・・エンジン
12・・燃料タンク
13・・燃料噴射ポンプ
14・・燃料ポンプ
15・・ベーパセパレータ
3・・燃料流入口
4・・リターン燃料流出口
5・・リターン燃料流入口
6・・燃料流出口
11・・エンジン
12・・燃料タンク
13・・燃料噴射ポンプ
14・・燃料ポンプ
15・・ベーパセパレータ
Claims (8)
- 燃料タンクに貯留されている燃料を吸引して噴射する燃料噴射ポンプを備えた燃料供給装置であり、
燃料タンクと燃料噴射ポンプを接続する燃料供給流路と、
燃料供給流路に配され、燃料噴射ポンプより高い位置に設置されるサブタンクと、
サブタンクより上流の燃料供給流路に配され、燃料タンク内に貯留されている燃料をサブタンクに送り出す燃料ポンプと、
サブタンクと燃料タンクとを接続し、サブタンクの余剰燃料を燃料タンクに戻す第1リターン流路と、を備え、
燃料供給流路及び第1リターン流路のサブタンクに対する接続構造が、燃料ポンプの脈動を吸収できるように構成されていることを特徴とする燃料供給装置。 - 燃料ポンプとサブタンクを接続する燃料供給流路及び第1リターン流路は、サブタンクが燃料で満たされている状態においては、第1リターン流路を流れる燃料流量が燃料供給流路からサブタンクに流入する燃料流量より多くなるように設定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。
- 燃料ポンプとサブタンクを接続する燃料供給流路はサブタンクの側面に接続され、サブタンクと燃料噴射ポンプを接続する燃料供給流路はサブタンクの底面に接続されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の燃料供給装置。
- 燃料噴射ポンプとサブタンクを接続し、燃料噴射ポンプからサブタンクに燃料を戻す第2リターン流路をさらに有し、
燃料ポンプとサブタンクを接続する燃料供給流路は、第1及び第2リターン流路より下方でサブタンクに接続されており、かつ、燃料ポンプとサブタンクを接続する燃料供給流路の流路断面積、第1リターン流路の流路断面積及び第2リターン流路の流路断面積は、それぞれ異なる値に設定されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の燃料供給装置。 - 燃料タンクに貯留されている燃料を吸引して噴射する燃料噴射ポンプを備えた燃料供給装置であり、
燃料タンクと燃料噴射ポンプを接続する燃料供給流路と、
燃料供給流路に配され、燃料噴射ポンプより高い位置に設置されるサブタンクと、
サブタンクより上流の燃料供給流路に配され、燃料タンク内に貯留されている燃料をサブタンクに送り出す燃料ポンプと、を備え、
サブタンクは、サブタンク内の燃料液面の高さが一定となるように燃料ポンプからサブタンクへ流入する燃料量を規制する手段を有していることを特徴とする燃料供給装置。 - 前記規制手段は、サブタンク内に配置されたフロートと、フロートの高さに応じて燃料供給流路を開閉する弁とを備えていることを特徴とする請求項5に記載の燃料供給装置。
- 前記弁は、燃料ポンプとサブタンクを接続する燃料供給流路を開閉することを特徴とする請求項6に記載の燃料供給装置。
- サブタンクと燃料タンクとを接続し、サブタンクの余剰燃料を燃料タンクに戻す第1リターン流路と、燃料噴射ポンプとサブタンクとを接続し、燃料噴射ポンプからサブタンクに燃料を戻す第2リターン流路と、をさらに有し、
燃料ポンプとサブタンクを接続する燃料供給流路は、第1及び第2リターン流路より下方でサブタンクに接続されており、かつ、燃料ポンプとサブタンクを接続する燃料供給流路の流路断面積、第1リターン流路の流路断面積及び第2リターン流路の流路断面積は、それぞれ異なる値に設定されていることを特徴とする請求項5〜7のいずれかに記載の燃料供給装置。
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JP2005155219A JP2006329101A (ja) | 2005-05-27 | 2005-05-27 | 燃料供給装置 |
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CNA2006100918076A CN1869428A (zh) | 2005-05-27 | 2006-05-29 | 燃料供给装置 |
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JP2005155219A JP2006329101A (ja) | 2005-05-27 | 2005-05-27 | 燃料供給装置 |
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JP2005155219A Pending JP2006329101A (ja) | 2005-05-27 | 2005-05-27 | 燃料供給装置 |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013189939A (ja) * | 2012-03-14 | 2013-09-26 | Kubota Corp | エンジンの燃料供給装置 |
US10519908B2 (en) | 2012-03-14 | 2019-12-31 | Kubota Corporation | Device for supplying fuel to engine |
-
2005
- 2005-05-27 JP JP2005155219A patent/JP2006329101A/ja active Pending
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2006
- 2006-05-25 TW TW095118588A patent/TW200702554A/zh unknown
- 2006-05-29 CN CNA2006100918076A patent/CN1869428A/zh active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2013189939A (ja) * | 2012-03-14 | 2013-09-26 | Kubota Corp | エンジンの燃料供給装置 |
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