JP2009243447A - 車両用燃料供給装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】吐出圧可変と吐出量を両立させ、走行状況に応じて最適な燃料を供給する。
【解決手段】高圧タイプの第1ポンプ31と低圧タイプの第2ポンプ32を共通のユニットケース33内へ一体化し、ユニットケース33及び燃料フィルタ46を共通にした単一のポンプユニット8を構成する。第1ポンプ31は第1燃料ホース23により休止気筒が設けられた後バンク側の第1デリバリーパイプ20へ接続して高圧側燃料系統Hとし、低圧側の第2ポンプ32は第2燃料ホース43により前バンク側の第2デリバリーパイプ21へ接続して低圧側燃料系統Lとし、これらを独立させ、分岐コネクタを設けることなく、一つのポンプユニット8から前バンクと後バンクへ別々に燃料を供給する。
【選択図】図3
【解決手段】高圧タイプの第1ポンプ31と低圧タイプの第2ポンプ32を共通のユニットケース33内へ一体化し、ユニットケース33及び燃料フィルタ46を共通にした単一のポンプユニット8を構成する。第1ポンプ31は第1燃料ホース23により休止気筒が設けられた後バンク側の第1デリバリーパイプ20へ接続して高圧側燃料系統Hとし、低圧側の第2ポンプ32は第2燃料ホース43により前バンク側の第2デリバリーパイプ21へ接続して低圧側燃料系統Lとし、これらを独立させ、分岐コネクタを設けることなく、一つのポンプユニット8から前バンクと後バンクへ別々に燃料を供給する。
【選択図】図3
Description
この発明は、自動2輪車の電子燃料噴射装置等へ燃料ポンプから燃料を供給する車両用燃料供給装置に係り、特に複数の燃料ポンプを用いたものに関する。
複数の燃料ポンプを組み合わせて大吐出量を有する大型燃料ポンプを構成することは公知である。
特開2007−321583号公報
ところで、燃料ポンプから複数のスロットルボディへ燃料を供給する場合は、燃料ホースを分岐して接続する必要がある。これを図4に模式的に示す。この図において、燃料ポンプ100の吐出口101を第1コネクタ102で燃料ホース103の一端へ接続し、他端をY字形の分岐コネクタ104(第2コネクタ)で第1分岐ホース105及び第2分岐ホース106の各一端へ接続する。さらに第1分岐ホース105の他端を第3コネクタ107でスロットルボディの第1デリバリーパイプ108へ接続する。第1デリバリーパイプ108にはインジェクタ109が接続している。第2分岐ホース106の他端も第4コネクタ110で第2デリバリーパイプ111へ接続する。第2デリバリーパイプ111にはインジェクタ112が接続している。
このような構成にすると、各コネクタと燃料ホース103,105及び106との接続部はA〜Fで示す6ケ所になる。しかしこのような接続部は高圧燃料が通る燃料ホースを確実に固定しなければならないため手間がかかる作業を強いられるので、接続部の数を可及的に少なくすることが望まれている。本願発明はこのような要請の実現を目的とする。
このような構成にすると、各コネクタと燃料ホース103,105及び106との接続部はA〜Fで示す6ケ所になる。しかしこのような接続部は高圧燃料が通る燃料ホースを確実に固定しなければならないため手間がかかる作業を強いられるので、接続部の数を可及的に少なくすることが望まれている。本願発明はこのような要請の実現を目的とする。
上記課題を解決するため車両用燃料供給装置に係る請求項1の発明は、複数の燃料ポンプを一体化したポンプユニットを燃料タンクに備え、このポンプユニットから燃料をエンジンに供給する燃料供給装置において、前記エンジンは、複数の気筒に各々配置されるインジェクタとそれらのインジェクタに燃料を供給するデリバリーパイプを複数個備え、前記各燃料ポンプを各々独立して前記各デリバリーパイプの一つへ接続したことを特徴とする。
請求項2の発明は上記請求項1において、前記複数の燃料ポンプは、個々の作動と停止を独立して制御できることを特徴とする。
請求項3の発明は上記請求項1において、前記インジェクタの一部のみ作動を停止するとともに、そのインジェクタに燃料を供給している燃料ポンプのみ作動を停止することを特徴とする。
ポンプユニットを構成する複数の燃料ポンプのうち、運転状況に応じて不要な燃料ポンプを停止できるので、電力消費を少なくできる。
また、ポンプユニットを構成する複数の燃料ポンプから出る複数の燃料吐出口からそれぞれ別々のデリバリーパイプへ独立して複数の燃料ホースを接続することで、別体の分岐コネクタを用いて燃料供給系統を分岐させることを不要にすることができる。このため燃料ホースのジョイント部は1本の燃料ホースにつきその両端の2ケ所で済み、分岐コネクタを用いたときよりもジョイント部の数を削減でき、部品点数の削減が可能になり、かつ手間のかかる作業を少なくして組付作業性を向上できる。
また、ポンプユニットを構成する複数の燃料ポンプから出る複数の燃料吐出口からそれぞれ別々のデリバリーパイプへ独立して複数の燃料ホースを接続することで、別体の分岐コネクタを用いて燃料供給系統を分岐させることを不要にすることができる。このため燃料ホースのジョイント部は1本の燃料ホースにつきその両端の2ケ所で済み、分岐コネクタを用いたときよりもジョイント部の数を削減でき、部品点数の削減が可能になり、かつ手間のかかる作業を少なくして組付作業性を向上できる。
請求項2の発明によれば、複数の燃料ポンプは、個々の作動と停止を独立して制御できるので、運転状況に応じて各インジェクタ毎に燃料供給を制御することができ、運転状況に適した正確な燃料供給ができるようになる。
請求項3の発明によれば、複数のインジェクタの一部のみ作動を停止するとともに、そのインジェクタに燃料を供給している燃料ポンプのみ作動を停止することにより特定の気筒を休止できる。このため気筒休止システムを簡単に構成でき、エンジンの気筒休止時には対応する燃料ポンプを電気的に休止させることにより、より一層の省エネルギーを図ることができる。
以下、図面の実施例に基づいて説明する。図1は本実施例に係る車両用燃料供給装置が搭載された自動2輪車の側面図である。この自動2輪車はV型4気筒エンジン1を備え、前バンク2及び後バンク3にそれぞれ2気筒ずつを備えている。なお、気筒数は任意に構成でき、2以上の複数であればよい。
前バンク2及び後バンク3に前後を囲まれたVバンク4の上方にはスロットルボディ5が配置され、その上方に位置するエアクリーナ6からは空気が供給され、エアクリーナ6の後方に位置する燃料タンク7内のポンプユニット8からは燃料が供給され、これらはスロットルボディ5から各気筒へ供給するようになっている。
ポンプユニット8は、その大部分が燃料タンク7の内部へ収容され、ポンプユニット8の下部が燃料タンク7の底部へ固定されたタンク内蔵式となっている。ポンプユニット8からは後述する燃料ホースがスロットルボディ5へ接続され、この燃料ホースを介してポンプユニット8からスロットルボディ5へ常時燃料が供給されている。
図2は、エンジン1の模式断面である。このエンジン1は休止気筒を有する可変気筒数式であり、Vバンク4は斜め前方へ傾斜する前バンク2と斜め後方に傾斜する後バンク3とに前後を挟まれた側面視略V字状の空間をなし、このVバンク4に臨んで前バンク2と後バンク3のそれぞれに吸気通路10,11が設けられ、それぞれがスロットルボディ5へ接続している。吸気通路10,11は気筒数に応じた数が設けられ、本実施例では前バンク2と後バンク3にそれぞれ2個ずつ設けられている。また、後バンク3側の気筒は休止気筒として構成され、高出力を要求されるときや始動時等の特定時のみ作動され、一般走行時は休止されるようになっている。また、前後バンクのうち、後バンク3側を休止させると、エンジンの冷却性向上や排気触媒の劣化防止等に効果がある。
スロットルボディ5は、Vバンク4の上方から取付けられ、前バンク2の吸気通路10へ接続する前部スロットルボディ12と、後バンク3の吸気通路11へ接続する後部スロットルボディ13とで構成され、これら前部スロットルボディ12及び後部スロットルボディ13はそれぞれが小型のスロットルボディである。スロットルボディ5はこれら小型スロットルボディの集合体である。小型スロットルボディの数は、エンジンの形や気筒数に応じて任意に定まる。また、休止気筒である後バンク3側に接続する後部スロットルボディ13は気筒休止時に燃料供給を停止するように制御されるようになっている。
後部スロットルボディ13は、吸気管14及びインジェクタ15を取付対象となる吸気通路の数だけ備える。本実施例では2個ずつ備え、吸気管14とインジェクタ15が各1個ずつ組になって、後バンク3に設けられた2個の吸気通路11へ接続する。前部スロットルボディ12も同様であり、吸気管16及びインジェクタ17を2個ずつ備え、それぞれ前バンク2に設けられた2個の吸気通路10へ接続する。なお、吸気管及びインジェクタの数は気筒数に応じて増減される。
吸気通路11側のインジェクタ15には第1デリバリーパイプ20が接続し、吸気通路10側のインジェクタ17には第2デリバリーパイプ21が接続している。これら第1デリバリーパイプ20,第2デリバリーパイプ21は互いに間隔をもって平行に配置され、それぞれの端部には後述するように互いに独立した燃料ホースが接続し、ポンプユニット8から高圧燃料を供給され、各インジェクタから吸気通路10,11内へ燃料を噴射する。各インジェクタ15及び17は、エンジン回転数、スピード、スロットル開度など各種の燃料噴射状況を制御している図示省略のECUにより個々に作動及び停止を制御でき、気筒休止時にはインジェクタ17を停止できる。
なお、休止気筒が設けられた後バンク3側の吸気通路11に対する後部スロットルボディ13の燃料供給は、前バンク2側の吸気通路10に対する前部スロットルボディ12よりも、吐出圧が高くなるように設定されている。吐出量は任意に設定できる。インジェクタより噴射される燃料の霧化粒子は吐出圧が高いほど小さくなり、始動性に優れたものになることが知られている。
図3は本実施例に係る燃料供給装置の構成図である。まずスロットルボディ5について説明する。スロットルボディ5は、互いに独立した第1燃料ホース23及び第2燃料ホース43を介してポンプユニット8へ接続している。
第1燃料ホース23の両端には第1コネクタ24及び第2コネクタ25が設けられ、第1燃料ホース23は第1コネクタ24を介してポンプユニット8の第1ポンプ31へ接続し、第2コネクタ25を介して第1デリバリーパイプ20の軸方向一端部へ接続する。第1デリバリーパイプ20にはインジェクタ15が接続し(この図においては第1デリバリーパイプ20の下になってインジェクタ15は見えないが、取付線Lとしてその取付位置を示す)、第1デリバリーパイプ20から燃料をインジェクタ15へ供給する。
第1燃料ホース23の両端には第1コネクタ24及び第2コネクタ25が設けられ、第1燃料ホース23は第1コネクタ24を介してポンプユニット8の第1ポンプ31へ接続し、第2コネクタ25を介して第1デリバリーパイプ20の軸方向一端部へ接続する。第1デリバリーパイプ20にはインジェクタ15が接続し(この図においては第1デリバリーパイプ20の下になってインジェクタ15は見えないが、取付線Lとしてその取付位置を示す)、第1デリバリーパイプ20から燃料をインジェクタ15へ供給する。
第2燃料ホース43は第3コネクタ44を介してポンプユニット8の第2ポンプ32へ接続し、第4コネクタ45を介し第2デリバリーパイプ21の軸方向一端部へ接続する。第2デリバリーパイプ21にはインジェクタ17が接続し(この図においては第2デリバリーパイプ21の下になってインジェクタ17は見えないが、取付線Lとしてその取付位置を示す)、第2デリバリーパイプ21から燃料をインジェクタ17へ供給する。
第1デリバリーパイプ20及び第2デリバリーパイプ21はそれぞれ長さ方向両端でボルト18により前部スロットルボディ12及び後部スロットルボディ13のケース上へ固定されている。
第1デリバリーパイプ20及び第2デリバリーパイプ21はそれぞれ長さ方向両端でボルト18により前部スロットルボディ12及び後部スロットルボディ13のケース上へ固定されている。
次に、ポンプユニット8について説明する。ポンプユニット8は小型燃料ポンプである第1ポンプ31と第2ポンプ32を共通のユニットケース33内へ収容一体化した複合ポンプユニットである。小型とは吐出性能がポンプユニット8全体におけるものよりも低いことを意味し、比較的安価で汎用性があり、使用数量も多く一般的に流通しているものである。第1ポンプ31はエンジンの運転状況により適宜にON・OFF制御され、第2ポンプ32は常時駆動される。第1ポンプ31の制御は、図示しないECUにより、車速・加速度・エンジン回転数・エンジン温度等、エンジンの運転状況及び走行状況に関する各種のセンサ情報に基づいて行われる。
各ポンプは同一性能のものを用いることもできるが、本実施例では性能差のある組合せを採用してあり、第1ポンプ31が高圧タイプ、第2ポンプ32が低圧タイプである。高圧タイプの第1ポンプ31は、休止気筒である後バンク3側の作動時に要求される吐出量や吐出圧の燃料を供給するように設定される。
第2ポンプ32は低圧式であり、常時駆動されて低圧の燃料を前バンク2側へ常時供給する。但し、第2ポンプ32は低圧タイプであっても、後バンク3側の気筒休止時において、前バンク2側の気筒だけで一般走行するに十分な吐出量を確保できるように設定される。
このように複数のポンプを性能差のある組合せにすると、全てのポンプを高価な高圧タイプのポンプにした場合に比べて、高圧タイプのポンプ数を削減でき、それだけコストを低く抑えることができる。
第2ポンプ32は低圧式であり、常時駆動されて低圧の燃料を前バンク2側へ常時供給する。但し、第2ポンプ32は低圧タイプであっても、後バンク3側の気筒休止時において、前バンク2側の気筒だけで一般走行するに十分な吐出量を確保できるように設定される。
このように複数のポンプを性能差のある組合せにすると、全てのポンプを高価な高圧タイプのポンプにした場合に比べて、高圧タイプのポンプ数を削減でき、それだけコストを低く抑えることができる。
各ポンプはいずれも円筒状をなし、各軸線を上下方向に平行に並列することにより集約配置して各下部をユニットケース33へ入れて組立一体化されたユニットになっている。ユニットケース33の下部は略カップ状のケース底部34をなす。各ポンプの下端部にはそれぞれ、下方へ突出する吸入口35,36が設けられ、上端部には上方へ突出する吐出口37,38が設けられている。
各吐出口37,38にはチェックバルブ39が設けられて逆流を防止している。
各吐出口37,38にはチェックバルブ39が設けられて逆流を防止している。
各吐出口37,38は互いに独立した第1吐出パイプ40及び第2吐出パイプ42に接続する。第1吐出パイプ40は第1コネクタ24で第1燃料ホース23へ接続され、第2吐出パイプ42は第3コネクタ44で第2燃料ホース43へ接続する。このため、高圧側の第1ポンプ31から後部スロットルボディ13へ至る高圧側燃料系統Hと、低圧側の第2ポンプ32から前部スロットルボディ12へ至る低圧側燃料系統Lは完全に分離され、独立している。
高圧側燃料系統Hにおいて、第1吐出パイプ40と第1デリバリーパイプ20の間は1本の第1燃料ホース23だけで接続されるため、特別に強固な固定が必要な燃料ホースとのジョイント部は、第1コネクタ24及び第2コネクタ25との接続部であるA及びBの2ケ所だけとなる。
低圧側燃料系統Lにおいても同様であり、第2吐出パイプ42と第2デリバリーパイプ21の間は1本の第2燃料ホース43だけで接続されるため、燃料ホースとのジョイント部は、第3コネクタ44及び第4コネクタ45との接続部であるC及びDの2ケ所だけとなる。
低圧側燃料系統Lにおいても同様であり、第2吐出パイプ42と第2デリバリーパイプ21の間は1本の第2燃料ホース43だけで接続されるため、燃料ホースとのジョイント部は、第3コネクタ44及び第4コネクタ45との接続部であるC及びDの2ケ所だけとなる。
第1ポンプ31の吐出口37に接続する第1吐出パイプ40にはプレッシャーレギュレータ41が設けられ、第1吐出パイプ40内の吐出圧が設定値を超えたときに開いて、第1吐出パイプ40内の燃料を燃料タンク中へ戻して吐出圧を所定の設定値以下に保つようになっている。プレッシャーレギュレータ41は高圧の第1ポンプ31に対応して高圧に設定されている。このプレッシャーレギュレータ41は燃料の使用量が多いときに作動する第1ポンプ31側(休止気筒供給側)へ設けられているので、燃料の戻り量が少なくなるため、容量を小さくすることができる。
第2吐出パイプ42にはプレッシャーレギュレータが設けられず、ポンプユニット8全体としては1個のプレッシャーレギュレータ41だけで済ませ、基幹部品であるプレッシャーレギュレータの使用個数を削減している。なお、第2吐出パイプ42にプレッシャーレギュレータを設けない場合は、第2ポンプ32への供給電圧をECUにてコントロールし、第2吐出パイプ42内の吐出圧が常に所定値にならないようにする。但し、第2吐出パイプ42にプレッシャーレギュレータを設けて、第2ポンプ32への供給電圧をECUにてコントロールしなくても、第2吐出パイプ42内の吐出圧が常に所定値にならないようにすることもできる。
第1ポンプ31と第2ポンプ32の各下端部は底部34へ入り、それぞれの吸入口35,36を予め底部34内に固定されている燃料フィルタ46の上面へ当接し、この状態で第1ポンプ31と第2ポンプ32がユニットケース33へ固定されて一体化されている。
このように、本実施例に係るポンプユニット8は複数の小型ポンプ(第1ポンプ31及び第2ポンプ32)と基幹部品である補機部品のプレッシャーレギュレータ41及び燃料フィルタ46等を一体化したものである。特に本実施例では燃料フィルタ46を第1ポンプ31及び第2ポンプ32で共通に使用することができ、各ポンプ毎に設けずに部品点数を削減可能になっている。
ユニットケース33の側面にはフランジ状に取付座47が一体に突出形成され、ここで燃料タンク7の底部へ取付けられるようになっている。取付座47より下方が底部34をなし、燃料タンクの下方へ露出している。上方は燃料タンク7内へ収容される部分である。したがって、第1吐出パイプ40及び第2吐出パイプ42はそれぞれ各ポンプの上部から下方へ曲がって底部34内へ至り、ここで底部34を貫通して外部へ出ている。
次に使用方法を説明する。まず、ポンプユニット8を燃料タンク7の底部に設けられた取付穴(図示省略)から燃料タンク7内へ入れ、取付座47を燃料タンク7の底部へボルトで固定することにより、ポンプユニット8を燃料タンク7へ取付ける。次に、第1吐出パイプ40を第1コネクタ24で第1燃料ホース23の一端へ接続し、第2吐出パイプ42を第3コネクタ44で第2燃料ホース43の一端へ接続することにより、ポンプユニット8とスロットルボディ5を接続する。これによりエンジンの運転中はポンプユニット8を駆動して燃料をスロットルボディ5へ供給できる。
また、高圧側燃料系統Hと低圧側燃料系統Lを独立させ、低圧側燃料系統Lでは第2ポンプ32を駆動して前バンクの気筒へ常時燃料を供給する。一方、高圧側燃料系統Hは一般走行時において後バンク3の気筒を休止するとき、インジェクタ15(図2)をECUにより作動停止させるとともに、第1ポンプ31をOFFして電気的に休止させることにより燃料供給を停止する。この気筒休止時に第1ポンプ31を停止できることにより、省エネルギーを図ることができる。また、始動時や高出力を要求する運転時には第1ポンプ31をONにして後バンク3の気筒へ燃料供給する。特に始動時には高圧側燃料系統Hにて後バンク3の気筒へ高圧の燃料を供給するので、微細な粒径の霧化燃料を噴射でき、始動性に優れた燃料を供給できる。
このとき、高圧側燃料系統Hと低圧側燃料系統Lを独立させ、高圧側燃料系統Hにおいて、第1ポンプ31の第1吐出パイプ40と第1デリバリーパイプ20の間を1本の第1燃料ホース23だけで接続させ、低圧側燃料系統Lにおいても、第2ポンプ32の第2吐出パイプ42と第2デリバリーパイプ21の間を1本の第2燃料ホース43だけで接続するため、ポンプユニット8から前バンク2及び後バンク3に対する燃料配管を従来のように分岐コネクタを用いて分岐接続する必要がなくなる。このため、特別に強固な固定が必要な燃料ホースとのジョイント部は、A〜Dの4ケ所だけとなり、分岐コネクタを用いて分岐させるときの6ケ所より2ケ所も少なくできる。このため、コネクタ数を削減できるだけ部品点数の削減が可能になるとともに、手間のかかる燃料ホースのジョイント部数を削減して、組付作業性を向上させることができる。
この第1ポンプ31に対するON・OFFはECUにより制御され、第1ポンプ31を第2ポンプ32と独立して個別にON・OFF制御にすることにより、後バンク3側の気筒を作動又は休止させることができるので、後バンク3側の気筒に対する作動と休止の制御をポンプユニット8側で行うことが可能になり、休止気筒の制御が容易になる。したがって休止気筒を有する可変気筒数式のエンジンに対する好適な燃料供給システムになる。また、 同一エンジン内に高低2種類の燃料圧力を必要とするインジェクタがある場合にも、それぞれを独立した高圧側燃料系統Hと低圧側燃料系統Lに接続することにより、複数の燃料ポンプを別々に設けなくても、1個のポンプユニット8でまかなうことができる。
また、ポンプユニット8全体としては、吐出する燃料の量を可変とする容量可変型となり、高価な容量可変型の燃料ポンプを簡単な構造で安価に実現できる。しかも、一方の燃料ポンプ(この場合は第1ポンプ31)を断続運転するので、エンジン1が休止気筒式のものに好適となり、第1ポンプ31を止めると後バンク3側を休止できる。このとき前バンク2側だけが第2ポンプ32で運転を継続し、総合的に燃費を向上させることができる。
また、走行中にエンジンの運転状況に応じて第1ポンプ31を休止する随時運転にすることができるので、全燃料ポンプを常時運転する場合と比べてポンプユニット8の運転に使用される電力を少なくして消費電力を節約でき、経済性に優れたものになる。気筒休止時には低圧側の第2ポンプ32のみを駆動するので、省電力化、低音化、低排出熱化が行えるなどのメリットが得られる。また、同じ吸気通路へ異なる燃料圧力を要求する複数のインジェクタを接続するときにも使用できる。
さらに、第1ポンプ31及び第2ポンプ32は汎用性のある一般的な安価なものを使用できるから、単独の燃料ポンプで構成すれば、著しく高価になる大吐出量の大型燃料ポンプを安価に実現でき、しかも構成する小型燃料ポンプを汎用のものから適宜数や性能を選択して組み合わせることにより、ポンプユニット8としてのトータル性能を自由に変更できるので、自由度の高いものとなる。しかも、吐出量可変及び吐出圧可変を両立できる高性能の燃料ポンプを実現できる。
そのうえ、ポンプユニット8はユニット化して単一の燃料ポンプと同じに取り扱えるので、燃料タンク7内へ収納するタンク内燃料ポンプに適したものとなり、特に大きさや形状に制約の多い自動2輪車用燃料タンク7に好適なものとなる。
そのうえ、ポンプユニット8はユニット化して単一の燃料ポンプと同じに取り扱えるので、燃料タンク7内へ収納するタンク内燃料ポンプに適したものとなり、特に大きさや形状に制約の多い自動2輪車用燃料タンク7に好適なものとなる。
複数の小型ポンプの駆動数を可変させることにより、燃料の使用量が少なくACGの発電量も少ない低出力時には1個のポンプのみを駆動させることで電力の消費を抑え、ACGの発電量が高出力時には燃料の使用量にあわせて、エンジン回転数、スピード、スロットル開度など各種の燃料噴射状況を制御しているECUなどで小型ポンプの駆動数を制御することにより、必要に応じて吐出量を制御できる。この効果によりACG発電量の低減と高出力な燃料ポンプの両立が行える。
また、高出力時と低出力時で小型ポンプの駆動数を可変させることにより、燃料の使用量が少ない低出力時には1個のポンプのみを駆動させ、燃料使用量の多い高出力時には燃料の使用量にあわせて、エンジン回転数、スピード、スロットル開度など各種の燃料噴射状況を制御しているECUなどで小型ポンプの駆動数を制御することにより必要に応じて吐出量を制御することでインペラの大きさによらず吐出量を変更できるために、1個の小型ポンプに取り付けるインペラを小型化することができる。この効果によってインペラを小型化することでインペラの回転マスを小さくすることができるので、小型ポンプの始動性能の向上を行うことができる。
特に、複数配置された小型ポンプを制御することにより、低出力時には1個のみ駆動し、高出力時には2個駆動するなど出力に応じた燃料出力を得ることができるため、常時使用している燃料フィルタのフィルタ面積を最小限に抑えることで燃料フィルタ46の高寿命化ができる。
すなわち、高出力時と低出力時でポンプの駆動数を可変させることにより、燃料の使用量が少ない低出力時には第1ポンプ31だけ駆動させることで、燃料フィルタ46の常時必要な面積を最小限に抑え、燃料使用量の多い高出力時には燃料の使用量にあわせて、エンジン回転数、スピード、スロットル開度など各種の燃料噴射状況を制御しているECUで小型燃料ポンプの駆動数を制御することにより必要に応じて吐出量を制御することで、高出力時に使用している燃料フィルタ46を常時駆動ではなく随時駆動にすることができるので、合計の燃料フィルタ面積を減らすことができる。
すなわち、高出力時と低出力時でポンプの駆動数を可変させることにより、燃料の使用量が少ない低出力時には第1ポンプ31だけ駆動させることで、燃料フィルタ46の常時必要な面積を最小限に抑え、燃料使用量の多い高出力時には燃料の使用量にあわせて、エンジン回転数、スピード、スロットル開度など各種の燃料噴射状況を制御しているECUで小型燃料ポンプの駆動数を制御することにより必要に応じて吐出量を制御することで、高出力時に使用している燃料フィルタ46を常時駆動ではなく随時駆動にすることができるので、合計の燃料フィルタ面積を減らすことができる。
この効果を計算してみると、仮に1個の大容量のポンプAを使用した場合と、大容量のポンプの半分の出力を持つ2個のポンプBを使用して1個の燃料フィルタを共有した場合とで下記のような計算式が成り立つ。
Aのフィルターの必要面積は、駆動に必要な面積Cと常時使用していることによる燃料フィルターの汚れで使用できなくなる分の余裕分αをかけたものであ
るとして計算すると、A=C(1+α)になるが、
Bのフィルターでは1個の常時駆動しているポンプの分のフィルターの面積は余裕度を同じように持たなければならないため、他方のポンプで使用する分の面積はポンプが駆動している時間を50%と仮定すると1/2αとなる。これを計算すると、
B=1/2(C+Cxα)+1/2(C+Cx1/2α)
=C(1+3/4α)
となる。
以上のように、1個の高出力のポンプに比べ同じフィルターライフを想定した場合には、同じ最高出力を持つ場合でも余裕度で必要な面積は75%程度となる。この75%という数字の程度は使用するポンプの切り換え頻度とフィルターの寿命の考え方により上下するが、基本構想としては、常時必要とする面積と高出力時のみに必要とする面積を区別することにより、フィルターの径を小型化することでポンプユニットそのものの小型化を行うことである。
この考え方に基づいて、見方を変えると75%程度のフィルター面積で同程度の性能が確保できるということは、従来と同じフィルタ面積を持つ場合には燃料フィルタを高寿命化することができることになる。
Aのフィルターの必要面積は、駆動に必要な面積Cと常時使用していることによる燃料フィルターの汚れで使用できなくなる分の余裕分αをかけたものであ
るとして計算すると、A=C(1+α)になるが、
Bのフィルターでは1個の常時駆動しているポンプの分のフィルターの面積は余裕度を同じように持たなければならないため、他方のポンプで使用する分の面積はポンプが駆動している時間を50%と仮定すると1/2αとなる。これを計算すると、
B=1/2(C+Cxα)+1/2(C+Cx1/2α)
=C(1+3/4α)
となる。
以上のように、1個の高出力のポンプに比べ同じフィルターライフを想定した場合には、同じ最高出力を持つ場合でも余裕度で必要な面積は75%程度となる。この75%という数字の程度は使用するポンプの切り換え頻度とフィルターの寿命の考え方により上下するが、基本構想としては、常時必要とする面積と高出力時のみに必要とする面積を区別することにより、フィルターの径を小型化することでポンプユニットそのものの小型化を行うことである。
この考え方に基づいて、見方を変えると75%程度のフィルター面積で同程度の性能が確保できるということは、従来と同じフィルタ面積を持つ場合には燃料フィルタを高寿命化することができることになる。
また、並列に配置されたポンプレイアウトにより、1個の補器類(本実施例では燃料フィルタ46)を共用することで、部品点数の削減が行える。
同様に、直列に配置されたポンプレイアウトにより、1個の補器類を共用することで、部品点数の削減が行える。
これにより、ポンプユニットにおける基幹部品の共用化ができ、コストダウンが可能になる。
同様に、直列に配置されたポンプレイアウトにより、1個の補器類を共用することで、部品点数の削減が行える。
これにより、ポンプユニットにおける基幹部品の共用化ができ、コストダウンが可能になる。
さらに、本実施例によれば、上記に加えて次の種々な効果が得られる。
1.1個のユニット内にポンプを複数配置するものの、燃料フィルターを小型化できるのでポンプユニット自体の小型化を行える。
2.車両の電源を入れるときに駆動する小型ポンプの径が小型化されるためにローターマスが小さくなり、小型ポンプの始動性を向上することができる。
3.1個のポンプユニット内で2個のポンプを使用するために、燃料吐出口を無理なく、1個から2個まで変更できるために配置の自由度が向上する。
4.低出力で使用している小型ポンプと高出力で使用する小型ポンプを同一ユニット内に配置された個数で変更できるために、大型かつ高性能の特殊な燃料ポンプの開発にかかる時間と費用が大幅に低減できる。しかも部品の統合化によるコストダウンができる。
1.1個のユニット内にポンプを複数配置するものの、燃料フィルターを小型化できるのでポンプユニット自体の小型化を行える。
2.車両の電源を入れるときに駆動する小型ポンプの径が小型化されるためにローターマスが小さくなり、小型ポンプの始動性を向上することができる。
3.1個のポンプユニット内で2個のポンプを使用するために、燃料吐出口を無理なく、1個から2個まで変更できるために配置の自由度が向上する。
4.低出力で使用している小型ポンプと高出力で使用する小型ポンプを同一ユニット内に配置された個数で変更できるために、大型かつ高性能の特殊な燃料ポンプの開発にかかる時間と費用が大幅に低減できる。しかも部品の統合化によるコストダウンができる。
なお、本願発明は上記の各実施例に限定されるものではなく、発明の原理内において種々に変形や応用が可能である。例えば、ポンプユニット8を構成する燃料ポンプの性能や数を自由に組み合わせることができ、エンジンの気筒数に応じて仕様変更でき、多気筒エンジンに好適となる。
なお、適用対象のエンジンはV型エンジンに限定されず、気筒数も1気筒以上であればよい。
各小型ポンプは同一性能のものを用いることもできる。この場合でも、直列接続と並列接続を適時に切り換えることによって、吐出量可変及び吐出圧可変を両立できる。
なお、適用対象のエンジンはV型エンジンに限定されず、気筒数も1気筒以上であればよい。
各小型ポンプは同一性能のものを用いることもできる。この場合でも、直列接続と並列接続を適時に切り換えることによって、吐出量可変及び吐出圧可変を両立できる。
1:エンジン、2:前バンク、3:後バンク、5:スロットルボディ、6:エアクリーナ、7:燃料タンク、8:ポンプユニット、10:吸気通路、11:吸気通路、20:第1デリバリーパイプ、21:第2デリバリーパイプ、23:第1燃料ホース、24:第1コネクタ、25:第2コネクタ、31:第1ポンプ、32:第2ポンプ、33:ユニットケース、34:底部、35:吸入口、36:吸入口、37:吐出口、38:吐出口、40:第1吐出パイプ、41:プレッシャーレギュレータ、42:第2吐出パイプ、46:燃料フィルタ
Claims (3)
- 複数の燃料ポンプを一体化したポンプユニットを燃料タンクに備え、このポンプユニットから燃料をエンジンに供給する燃料供給装置において、
前記エンジンは、複数の気筒に各々配置されるインジェクタとそれらのインジェクタに燃料を供給するデリバリーパイプを複数個備え、前記各燃料ポンプを各々独立して前記各デリバリーパイプの一つへ接続したことを特徴とする車両用燃料供給装置。 - 前記複数の燃料ポンプは、個々の作動と停止を独立して制御できることを特徴とする請求項1に記載した車両用燃料供給装置。
- 前記インジェクタの一部のみ作動を停止するとともに、そのインジェクタに燃料を供給している燃料ポンプのみ作動を停止することを特徴とする請求項1に記載した車両用燃料供給装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008094402A JP2009243447A (ja) | 2008-03-31 | 2008-03-31 | 車両用燃料供給装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2008094402A JP2009243447A (ja) | 2008-03-31 | 2008-03-31 | 車両用燃料供給装置 |
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JP2009243447A true JP2009243447A (ja) | 2009-10-22 |
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ID=41305616
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JP2008094402A Withdrawn JP2009243447A (ja) | 2008-03-31 | 2008-03-31 | 車両用燃料供給装置 |
Country Status (1)
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JP (1) | JP2009243447A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015149901A (ja) * | 2014-02-10 | 2015-08-24 | 株式会社クボタ | 液状農用資材の散布装置 |
-
2008
- 2008-03-31 JP JP2008094402A patent/JP2009243447A/ja not_active Withdrawn
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