JP2019112945A - Pulsation damper and fuel supply system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、パルセーションダンパを備える燃料供給システムにおいてダイアフラムの共振を抑制可能なパルセーションダンパ、及び燃料供給システムに関する。 The present invention relates to a pulsation damper capable of suppressing resonance of a diaphragm in a fuel supply system including a pulsation damper, and a fuel supply system.
従来、プランジャの往復動により加圧室の容積を変化させ、燃料を周期的に吸入及び吐出する燃料ポンプが知られている。特許文献1に開示された高圧ポンプでは、高圧ポンプに低圧燃料を供給する供給経路に対して分岐して設けられるパルセーションダンパを備える。パルセーションダンパは、ダイアフラムを含み、該ダイアフラムが低圧燃料の圧力変動に応じて変形することにより、低圧燃料の圧力脈動を低減する。 Conventionally, a fuel pump is known which changes the volume of a pressure chamber by reciprocating movement of a plunger and periodically sucks and discharges fuel. The high pressure pump disclosed in Patent Document 1 includes a pulsation damper provided branched to a supply path for supplying low pressure fuel to the high pressure pump. The pulsation damper includes a diaphragm that reduces pressure pulsations of the low pressure fuel by deforming in response to pressure fluctuations of the low pressure fuel.
低圧燃料の圧力脈動の周波数がダイアフラムの固有振動数に一致すると、ダイアフラムの振幅が大きくなる現象、すなわち共振が生じる。ダイアフラムの共振が生じると、低圧燃料の圧力脈動の振幅(以下、脈動振幅という)が増大する。特許文献1では、ダイアフラムを構成する2枚の金属板により区画形成される遮蔽空間内に、両方の金属板に接触する弾性部材を設けることにより、ダイアフラムが共振する際における低圧燃料の脈動振幅の増大を抑制している。 When the pressure pulsation frequency of low-pressure fuel matches the natural frequency of the diaphragm, the phenomenon that the amplitude of the diaphragm becomes large, that is, resonance occurs. When diaphragm resonance occurs, the amplitude of pressure pulsation of low pressure fuel (hereinafter referred to as pulsation amplitude) increases. In Patent Document 1, by providing an elastic member in contact with both metal plates in a shielding space defined by two metal plates constituting the diaphragm, pulsation amplitude of low-pressure fuel when the diaphragm resonates can be obtained. It is suppressing the increase.
低圧燃料の供給経路においては、プランジャの往復動に伴い低圧燃料の吸入が周期的に実施されるのに起因して、低圧燃料の圧力脈動が生じる。そのため、単位時間当たりのプランジャの往復動回数を示す高圧ポンプの回転速度が、ダイアフラムの固有振動数に対応する固有回転速度となると、ダイアフラムが共振する。上記のパルセーションダンパでは、ダイアフラムが共振する場合でもダイアフラムに低圧燃料が供給されるため、ダイアフラムの共振を抑制することができない。 In the low pressure fuel supply path, pressure pulsation of the low pressure fuel occurs because the suction of the low pressure fuel is periodically performed as the plunger reciprocates. Therefore, the diaphragm resonates when the rotational speed of the high-pressure pump, which indicates the number of times of reciprocating movement of the plunger per unit time, becomes the natural rotation speed corresponding to the natural frequency of the diaphragm. In the above pulsation damper, even when the diaphragm resonates, the low pressure fuel is supplied to the diaphragm, so the resonance of the diaphragm can not be suppressed.
本発明は、上記実情に鑑み、ダイアフラムの共振を好適に抑制できるパルセーションダンパ、及び燃料供給システムを提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a pulsation damper and a fuel supply system capable of suitably suppressing the resonance of a diaphragm in view of the above-mentioned situation.
本発明は、燃料を周期的に吸入及び吐出する燃料ポンプを備える燃料供給システムに適用され、前記燃料ポンプに低圧燃料を供給する供給経路から分岐する連通経路に設けられるパルセーションダンパであって、前記連通経路に連通する内部空間を有するケーシングと、ダイアフラムを含み、前記内部空間を、前記連通経路側の第1領域と、前記連通経路とは反対側の第2領域と、に区画するダイアフラム部と、前記第1領域に配置され、前記ダイアフラムに前記低圧燃料が供給される第1状態と、前記ダイアフラムに前記低圧燃料が供給されない第2状態とを切り替える状態切替部と、を備える。 The present invention is applied to a fuel supply system including a fuel pump that periodically sucks and discharges fuel, and the pulsation damper is provided in a communication path that branches from a supply path that supplies low-pressure fuel to the fuel pump. A diaphragm portion that includes a casing having an internal space communicating with the communication path, and a diaphragm, and divides the internal space into a first area on the communication path side and a second area on the opposite side to the communication path. And a state switching unit disposed in the first region to switch between a first state in which the low pressure fuel is supplied to the diaphragm and a second state in which the low pressure fuel is not supplied to the diaphragm.
本発明のパルセーションダンパは、ダイアフラムに低圧燃料が供給される第1状態と、ダイアフラムに低圧燃料が供給されない第2状態とを切り替える状態切替部を備える。そのため、ダイアフラムに低圧燃料が供給されるとダイアフラムが共振する場合には、状態切替部により第1状態から第2状態に切り替え、ダイアフラムを変形させないようにすることで、ダイアフラムの共振を好適に抑制することができる。 The pulsation damper of the present invention includes a state switching unit that switches between a first state in which low pressure fuel is supplied to the diaphragm and a second state in which low pressure fuel is not supplied to the diaphragm. Therefore, when the diaphragm resonates when low-pressure fuel is supplied to the diaphragm, the state switching unit switches from the first state to the second state so that the diaphragm is not deformed, whereby the resonance of the diaphragm is suitably suppressed. can do.
また、本発明は、上記のパルセーションダンパを含む燃料供給システムを提供する。本発明の燃料供給システムは、燃料を周期的に吸入及び吐出する燃料ポンプと、前記燃料ポンプに低圧燃料を供給する供給経路から分岐する連通経路に設けられ、前記燃料ポンプと一体に、または、前記燃料ポンプと別体に設けられた上記のパルセーションダンパと、を備える。 The present invention also provides a fuel supply system including the pulsation damper described above. The fuel supply system according to the present invention is provided in a fuel pump that periodically sucks and discharges fuel, and in a communication path that branches from a supply path that supplies low-pressure fuel to the fuel pump, integrally with the fuel pump or And the above-mentioned pulsation damper provided separately from the fuel pump.
(第1実施形態)
以下、第1実施形態に係るパルセーションダンパ(以下、単にダンパという)が適用される燃料供給システム10について、図面を参照しつつ説明する。燃料供給システム10は、ディーゼルエンジン(以下、エンジンという)に適用される燃料供給システムである。
First Embodiment
Hereinafter, a
図1に示すように、本実施形態に係る燃料供給システム10は、燃料タンク11と、低圧ポンプ12と、低圧配管13と、燃料フィルタ14と、接続コネクタ15と、高圧ポンプ20と、高圧配管30と、回収配管31と、制御装置32と、を備えている。
As shown in FIG. 1, the
低圧ポンプ12は、電動式のポンプであり、燃料タンク11の内部に配置されている。低圧ポンプ12は、燃料タンク11に蓄えられた燃料(軽油)を吸入し、低圧配管13に低圧燃料を吐出する。低圧配管13は、低圧ポンプ12と高圧ポンプ20とを接続する金属製の配管であり、低圧ポンプ12から吐出された低圧燃料を高圧ポンプ20に供給する供給経路を形成している。燃料フィルタ14は、低圧配管13における低圧ポンプ12と高圧ポンプ20との中間位置に配置されるフィルタであり、低圧配管13内を搬送される低圧燃料を濾過する。接続コネクタ15は、プラスチック製のコネクタであり、高圧ポンプ20と低圧配管13とを接続する。接続コネクタ15は、金属製の低圧配管13に比べて強度が低く、低圧燃料の圧力における限界のピーク値は、限界圧力Pg(図4参照)に設定されている。
The
高圧ポンプ20は、エンジンの回転により燃料を周期的に吸入及び吐出するポンプである。高圧ポンプ20は、シリンダボディ21と、吸入弁23と、供給弁24と、プランジャ25と、バネ26と、吐出弁27と、カム28と、回転軸29と、ダンパ40と、を備えている。高圧ポンプ20は、燃料ポンプの一例である。
The
シリンダボディ21には、加圧室22が形成されている。低圧配管13により高圧ポンプ20に供給された低圧燃料は、シリンダボディ21に形成された供給経路21aを介して加圧室22に供給される。吸入弁23は、供給経路21aを開閉する電磁弁であり、加圧室22に供給される低圧燃料の量を調整する。供給弁24は、加圧室22内に配置された弾性弁であり、加圧室22から低圧配管13への低圧燃料の逆流を防止する。
A
プランジャ25は、シリンダボディ21により往復動自在に支持されている。プランジャ25は、エンジンの回転により回転軸29周りを回転するカム28により駆動される。また、プランジャ25は、プランジャ25の拡張部25aと干渉するバネ26の弾性力により移動が規制される。プランジャ25は、カム28の駆動力とバネ26の弾性力により、往復動する。プランジャ25の往復動により、加圧室22の容積が増加すると、低圧配管13から加圧室22内へ低圧燃料が吸入される。また、プランジャ25の往復動により、加圧室22の容積が減少すると、加圧室22内の低圧燃料が加圧される。加圧室22内で加圧された燃料は、高圧配管30に吐出され、高圧配管30を介してエンジンへと供給される。吐出弁27は、加圧室22内に配置された弾性弁であり、高圧配管30から加圧室22への燃料の逆流を防止する。回収配管31は、エンジン停止時に低圧配管13及び加圧室22に残存する供給経路の残存燃料を、燃料タンク11に回収するための配管である。
The
制御装置32は、高圧ポンプ20に吸入される低圧燃料の吸入量を制御するECU(Electronic Control Unit)であり、CPU、ROM、RAM、入出力インターフェース等を含むマイコンにより構成されている。制御装置32は、カム28の単位時間当たりの回転数を測定することにより高圧ポンプ20の回転速度(以下、ポンプ回転速度という)Rを取得し、取得したポンプ回転速度Rにより吸入弁23の開閉を制御する。
The
ダンパ40は、高圧ポンプ20に供給される低圧燃料の圧力脈動を低減するものである。ダンパ40は、供給経路21aから分岐する連通経路21bの一端に設けられている。連通経路21bは、シリンダボディ21に形成されており、吸入弁23よりも上流側に位置する分岐点Bにおいて供給経路21aから分岐している。
The
図2(a)に示すように、ダンパ40は、ケーシング50と、ダイアフラム部60と、状態切替部70と、を備える。
As illustrated in FIG. 2A, the
まず、ケーシング50について説明する。ケーシング50は略円柱状をしており、ケーシング50の内部には、連通経路21bを介して供給経路21aに連通する内部空間51が形成されている。ケーシング50の軸方向(以下、単に軸方向という)Xにおける一方の端面52には、連通経路21bに連結するための連結部53が設けられている。連結部53は、中空の円筒状をしており、端面52の略中央から軸方向Xに延びている。連結部53には、連通経路21bと連結するためのねじ山(図示されない)が形成されている。
First, the
次に、ダイアフラム部60について説明する。ダイアフラム部60は、内部空間51内に設けられており、内部空間51を、連通経路21b側、つまり連結部53側の第1領域R1と、連通経路21bとは反対側の第2領域R2と、に区画している。ダイアフラム部60は、ベースプレート61とダイアフラム62とを備える。ベースプレート61は、円形をした金属製の平板であり、軸方向Xに直交する向きに配置されている。ベースプレート61の外縁部61aは、全周に亘ってケーシング50に固定されている。
Next, the
ダイアフラム62は、ベースプレート61の連通経路21b側に配置されている。ダイアフラム62は金属製の薄板であり、その中央部62aが連通経路21b側に突出した皿状をしている。ダイアフラム62の外縁部62bは、全周に亘ってベースプレート61に固定されている。これにより、ダイアフラム部60には、内部空間51に対し隔離された遮蔽空間63が区画形成される。なお、遮蔽空間63には、所定圧の不活性ガスが封入されている。
The
ダイアフラム62は、軸方向X視でベースプレート61の略中央に配置されている。ベースプレート61のダイアフラム62の外側に位置する外周部61bには、複数の貫通孔64が形成されている。貫通孔64は、第1領域R1と第2領域R2とを連通しており、ケーシング50の周方向において等間隔に配置されている。
The
図3に示すように、ダイアフラム62は、第1領域R1の圧力に応じて弾性変形(以下、単に変形という)可能である。例えば、図3(c)に示すように、第1領域R1の圧力が遮蔽空間63の不活性ガスの圧力よりも大きくなると、ダイアフラム62の中央部62aはベースプレート61側に変形する。これにより遮蔽空間63の容積が小さくなると、内部空間51に収容可能な低圧燃料の容積が大きくなり、低圧燃料の圧力の上昇が抑制される。
As shown in FIG. 3, the
また、図3(a)、(b)に示すように、第1領域R1の圧力が遮蔽空間63の不活性ガスの圧力よりも小さくなると、ダイアフラム62の中央部62aはベースプレート61とは反対側に変形する。これにより遮蔽空間63の容積が大きくなると、内部空間51に収容可能な低圧燃料の容積が小さくなり、低圧燃料の圧力の低下が抑制される。これにより、低圧燃料の圧力脈動が低減される。
Further, as shown in FIGS. 3A and 3B, when the pressure in the first region R1 becomes smaller than the pressure of the inert gas in the shielding
一方、ダイアフラム62は固有振動数を有しており、低圧燃料の圧力脈動の周波数がダイアフラム62の固有振動数に一致すると、ダイアフラム62の振動の幅が大きくなる現象、すなわち共振が生じる。低圧燃料の供給経路21aにおいては、プランジャ25の往復動に伴い高圧ポンプ20への低圧燃料の吸入が周期的に実施されるのに起因して、低圧燃料の圧力脈動が生じる。そのため、ポンプ回転速度Rがダイアフラム62の固有振動数に対応する固有回転速度Rc(図4参照)と等しくなると、ダイアフラム62が共振する。ダイアフラム62の共振が生じると、低圧燃料の脈動振幅が増大する。これにより、低圧配管13の圧力のピーク値(以下、圧力ピーク値という)Pが接続コネクタ15の限界圧力Pgを超えた場合、接続コネクタ15に不具合が生じることが懸念される。
On the other hand, the
本実施形態のダンパ40は、上記問題を解決するために、状態切替部70を備える。状態切替部70は、ダイアフラム62に低圧燃料が供給される第1状態と、ダイアフラム62に低圧燃料が供給されない第2状態とを切り替える。本実施形態のダンパ40では、状態切替部70が第1状態と第2状態とを切り替えることで、圧力ピーク値Pが接続コネクタ15の限界圧力Pgを超えないように制御することが可能である。以下に、その原理を説明する。
The
図4には、ダンパ40を用いない状態におけるポンプ回転速度Rと圧力ピーク値Pとの関係を示すグラフF1(破線)と、ダンパ40を用いる状態におけるポンプ回転速度Rと圧力ピーク値Pとの関係を示すグラフF2(一点鎖線)と、が示されている。グラフF1とグラフF2とは、交点Mにより交差している。以下、交点Mにおける圧力ピーク値Pを基準圧力値Pmと呼び、交点Mにおけるポンプ回転速度Rを基準回転速度Rmと呼ぶ。また、ポンプ回転速度Rが基準回転速度Rm以下の領域を低回転速度領域Rdと呼び、ポンプ回転速度Rが基準回転速度Rm以上の領域を高回転速度領域Ruと呼ぶ。なお、本実施形態では、基準回転速度Rmは約2000rpmである。そのため、低回転速度領域Rdはアイドリング時の回転速度領域に相当し、高回転速度領域Ruは走行時の回転速度領域に相当する。
FIG. 4 is a graph F1 (broken line) showing the relationship between the pump rotational speed R and the pressure peak value P when the
ダンパ40を用いない状態におけるグラフF1では、ポンプ回転速度Rの上昇に伴って圧力ピーク値Pが上昇する。そのため、低回転速度領域Rdでは圧力ピーク値Pが限界圧力Pgを超えない。その一方、高回転速度領域Ruでは圧力ピーク値Pが限界圧力Pgを超えることがある。
In the graph F1 in the state where the
一方、ダンパ40を用いる状態におけるグラフF2では、ダンパ40により高回転速度領域Ruにおける圧力ピーク値Pが抑制されており、高回転速度領域Ruにおいて圧力ピーク値Pが限界圧力Pgを超えることが抑制される。その一方、ダイアフラム62の固有振動数に対応する固有回転速度Rcが基準回転速度Rmよりも小さいために、ダイアフラム62の共振により低回転速度領域Rdにおいて圧力ピーク値Pが限界圧力Pgを超えることがある。
On the other hand, in graph F2 in the state where
本発明者は、グラフF1とグラフF2とにおいて圧力ピーク値Pが限界圧力Pgを超える領域が、互いに異なることに気付いた。状態切替部70は、この知見に基づいて、ダンパ40を用いる状態と、ダンパ40を用いない状態と、を切り替えて用い、圧力ピーク値Pが限界圧力Pgを超えることを抑制するための構成である。具体的には、状態切替部70は、ダンパ40を用いる状態を、ダイアフラム62に低圧燃料が供給される第1状態により実現する。また、状態切替部70は、ダンパ40を用いない状態を、ダイアフラム62に低圧燃料が供給されない第2状態により実現する。そして、第1状態と第2状態とを切り替えられるようにすることで、ポンプ回転速度Rによらず圧力ピーク値Pが限界圧力Pgを超えることを抑制することが可能となった。
The inventor has noticed that in the graph F1 and the graph F2, the regions where the pressure peak value P exceeds the limit pressure Pg are different from each other. The
次に、状態切替部70について説明する。図2に示すように、状態切替部70は、第1領域R1内に設けられており、第1領域R1を、連通経路21b側の第3領域R3と、ダイアフラム部60側の第4領域R4と、に区画している。状態切替部70は、第1部材71と第2部材72とを備える。状態切替部70は、仕切り部の一例である。
Next, the
図2(a)、(b)に示すように、第1部材71は、円環状をなす金属製の平板であり、軸方向Xに直交する向きに配置されている。第1部材71の板厚は、ダイアフラム62の板厚よりも厚く、第3領域R3の圧力に応じて変形することが抑制されている。第1部材71の外縁部71aは、全周に亘ってケーシング50に固定されている。第1部材71には、第3領域R3と第4領域R4とを連通する貫通孔73が形成されている。貫通孔73は、第1部材71の略中央に配置されており、連通経路21bに対向する位置に配置されている。貫通孔73は、第1貫通孔の一例である。
As shown in FIGS. 2A and 2B, the
第2部材72は、貫通孔73を開閉する。図2(a)、(c)に示すように、第2部材72は、円形をした金属製の薄板であり、その中央部72aが第1部材71側に突出した皿状をしている。中央部72aは、軸方向Xに直交する向きに配置されており、円形をしている。中央部72aの外径は、貫通孔73の径よりも小さく、中央部72aは貫通孔73を挿通可能な大きさに設けられている。中央部72aの周りには、ケーシング50の径方向に拡径するのに伴って、第1部材71とは反対側に傾斜する傾斜部72bが設けられている。また、傾斜部72bの周りには、軸方向Xに直交する向きに配置された外周部72cが設けられている。
The
第2部材72の中央部72aと傾斜部72bとは、貫通孔73に対向する位置に配置されており、貫通孔73を介して連通経路21bに対向する位置に配置されている。また、第2部材72の中央部72aと傾斜部72bとは、外周部72cに比べて第1部材71側、つまり連通経路21b側に突出している。外周部72cの外縁部72dは、第1部材71よりもダイアフラム部60側において、全周に亘ってケーシング50に固定されている。第1部材71と第2部材72とがケーシング50に固定されることで、状態切替部70がケーシング50に固定される。第2部材72の外周部72cには、複数の貫通孔74が形成されている。貫通孔74は、ケーシング50の周方向において等間隔に配置されており、第3領域R3と第4領域R4とを連通している。貫通孔74は、第2貫通孔の一例である。
The
図3に示すように、第2部材72は、第3領域R3の圧力により変形可能である。例えば、図3(c)に示すように、第3領域R3の圧力が後述する所定圧力以上となると、第2部材72の中央部72aは第1部材71とは反対側に変形する。これにより、第2部材72は、第1部材71から離間した開放状態となる。第2部材72が開放状態になることで、第3領域R3と第4領域R4とが連通され、ダイアフラム62に低圧燃料が供給される第1状態が実現される。
As shown in FIG. 3, the
第2部材72が開放状態であると、ダイアフラム62に低圧燃料が供給される。そのため、第2部材72が開放状態であると、ダイアフラム62にて低圧燃料の圧力脈動が低減される。
When the
また、図3(a)、(b)に示すように、第3領域R3の圧力が所定圧力よりも小さくなると、第2部材72の中央部72aは第1部材71側に変形する。この結果、第2部材72の中央部72aは、第1部材71よりも連通経路21b側に突出するとともに、第2部材72の傾斜部72bが第1部材71の貫通孔73周りの側面と接触し、中央部72aと傾斜部72bとにより貫通孔73が閉鎖される。つまり、第2部材72は、第1部材71に接触して貫通孔73を閉鎖する閉鎖状態となる。第2部材72が閉鎖状態になることで、第3領域R3と第4領域R4とが遮断され、ダイアフラム62に低圧燃料が供給されない第2状態が実現される。中央部72aと傾斜部72bとは、可動部及び突出部分の一例であり、外周部72cは、固定部の一例である。
Further, as shown in FIGS. 3A and 3B, when the pressure in the third region R3 becomes smaller than the predetermined pressure, the
第2部材72が閉鎖状態であると、ダイアフラム62に低圧燃料が供給されず、第3領域R3に低圧燃料が供給される。低圧燃料は、供給経路21aから供給経路21aよりも断面積が広い第3領域R3に供給されることで、圧力脈動が低減される。そのため、第2部材72が閉鎖状態であると、第3領域R3により低圧燃料の圧力脈動が低減される。なお、第3領域R3による低圧燃料の脈動低減効果は、ダイアフラム62による低圧燃料の脈動低減効果よりも小さい。
When the
つまり、第2部材72は、第3領域R3の圧力により貫通孔73を開閉し、これにより開放状態と閉鎖状態とで切り替わる。本実施形態の状態切替部70では、開放状態と閉鎖状態とを切り替える所定圧力が、基準圧力値Pm(図4参照)と等しくなるように設定されている。従って、第2部材72は、ポンプ回転速度Rが基準回転速度Rm以上となり、圧力ピーク値Pが基準圧力値Pm以上となると、開放状態となり、これによりダンパ40は第1状態に切り替わる。そのため、図4に示すように、本実施形態におけるポンプ回転速度Rと圧力ピーク値Pとの関係を示すグラフF3(実線)は、高回転速度領域RuにおいてグラフF2と等しくなる。これにより、高回転速度領域Ruにおいて圧力ピーク値Pが限界圧力Pgを超えることを抑制することができる。第2部材72は、開閉部の一例である。
That is, the
一方、第2部材72は、ポンプ回転速度Rが基準回転速度Rmよりも小さく、圧力ピーク値Pが基準圧力値Pmよりも小さくなると、閉鎖状態となり、これによりダンパ40は第2状態に切り替わる。そのため、図4に示すように、本実施形態におけるポンプ回転速度Rと圧力ピーク値Pとの関係を示すグラフF3(実線)は、低回転速度領域RdにおいてグラフF1と等しくなる。これにより、低回転速度領域Rdにおいて圧力ピーク値Pが限界圧力Pgを超えることを抑制することができる。
On the other hand, when the pump rotational speed R is smaller than the reference rotational speed Rm and the pressure peak value P becomes smaller than the reference pressure value Pm, the
すなわち、本実施形態のダンパ40によれば、すべてのポンプ回転速度Rにおいて、圧力ピーク値Pが限界圧力Pgを超えることを抑制することができる。なお、開放状態と閉鎖状態とを切り替える所定圧力は、貫通孔73の開口面積や第2部材72の材質を含む複数のパラメータによって、基準圧力値Pmと等しくなるように調整される。
That is, according to the
以上説明した本実施形態によれば、以下の効果を奏する。 According to the embodiment described above, the following effects can be obtained.
ダンパ40は、第1状態と第2状態とを切り替える状態切替部70を備える。そのため、ダイアフラム62に低圧燃料が供給されるとダイアフラム62が共振する場合には、状態切替部70により第1状態から第2状態に切り替え、ダイアフラム62を変形させないようにすることで、ダイアフラム62の共振を好適に抑制することができる。
The
また、ダンパ40は、ダイアフラム62に低圧燃料が供給されないと低圧燃料の脈動振幅が増大する場合には、状態切替部70により第2状態から第1状態に切り替え、ダイアフラム62を変形させるようにすることで、低圧燃料の脈動振幅の増大を好適に抑制することができる。
Further, when the low pressure fuel is not supplied to the
状態切替部70は、開放状態と閉鎖状態とで切り替わる第2部材72を備え、第2部材72が開放状態になることで第1状態に切り替え、第2部材72が閉鎖状態になることで第2状態に切り替える。そのため、第2部材72の状態を切り替えることで、第1状態と第2状態とを切り替えることができる。
The
第2部材72は、第3領域R3の圧力により開放状態と閉鎖状態とで切り替わる。そのため、第2部材72の状態を切り替えるためのアクチュエータを備える必要がなく、ダンパ40の構成を簡略化することができる。
The
具体的には、第2部材72は、第3領域R3の圧力が基準圧力値Pm以上となり、それに伴って、高圧ポンプ20のポンプ回転速度Rが基準回転速度Rm以上となる場合に、開放状態となる。また、第2部材72は、第3領域R3の圧力が基準圧力値Pmよりも小さく、それに伴って、高圧ポンプ20のポンプ回転速度Rが基準回転速度Rmよりも小さい場合に、閉鎖状態となる。つまり、ダンパ40は、高圧ポンプ20のポンプ回転速度Rが基準回転速度Rm以上となる場合に第1状態に切り替え、高圧ポンプ20のポンプ回転速度Rが基準回転速度Rmよりも小さい場合に第2状態に切り替える。基準回転速度Rmは、ダイアフラム62の固有回転速度Rcよりも大きなポンプ回転速度Rに設定されている。そのため、ポンプ回転速度Rが固有回転速度Rcと等しい場合には第2状態となるため、ダイアフラム62が共振することを抑制することができる。
Specifically, the
第2部材72の中央部72aと傾斜部72bとは、連通経路21bに対向して配置される。第2部材72は、第3領域R3の圧力により状態が切り替わり、第3領域R3の圧力は連通経路21bを介して第3領域R3に供給される低圧燃料の圧力により変動する。そのため、第2部材72の中央部72aと傾斜部72bとは、連通経路21bに対向して配置されることで、対向して配置されない場合に比べて、第3領域R3の圧力変動に応じて精度よく状態を切り替えることができる。
The
第2部材72には、外周部72cに貫通孔74が形成されている。そのため、第1状態において、貫通孔73と貫通孔74とを介して、低圧燃料をダイアフラム62に供給することができる。
In the
(第2実施形態)
次に第2実施形態に係るダンパについて図5を用いて説明する。第2実施形態に係るダンパは、第1実施形態に係るダンパ40と比べて、状態切替部の構成が異なる。そのため、以下では、第2実施形態に係るダンパの状態切替部170について説明する。
Second Embodiment
Next, a damper according to a second embodiment will be described with reference to FIG. The damper according to the second embodiment differs from the
図5に示すように、状態切替部170は、第1部材71と第2部材172とを備える。第2部材172が第1実施形態の第2部材72と異なる点は、中央部172aの外径が、貫通孔73の径よりも大きい点、及び傾斜部72bに代えて接続部172bが設けられている点である。なお図5において、先の図2に示した構成と同一の構成については、便宜上、同一の符号を付して説明を省略する。
As shown in FIG. 5, the
本実施形態の第2部材172では、中央部172aの外径が、貫通孔73の径よりも大きいため、中央部172aのみにより貫通孔73を閉鎖することができる。本実施形態では、中央部172aと接続部172bが可動部の一例である。
In the
また、第2部材172では、傾斜部72bに代えて接続部172bが設けられている。接続部172bは、中央部172aと外周部72cとの間に配置され、中央部172aと外周部72cとを接続する。接続部172bは、軸方向Xに交差する方向に複数回に亘って折り込まれた蛇腹状をしており、軸方向Xに弾性変形可能に形成されている。そのため、本実施形態の第2部材172では、接続部172bを軸方向Xに弾性変形させることで、容易に第1状態と第2状態とを切り替えることができる。
Further, in the
(第3実施形態)
次に第3実施形態に係るダンパについて図6を用いて説明する。第3実施形態に係るダンパは、第1実施形態に係るダンパ40と比べて、状態切替部の構成が異なる。そのため、以下では、第3実施形態に係るダンパの状態切替部270について説明する。
Third Embodiment
Next, a damper according to a third embodiment will be described with reference to FIG. The damper according to the third embodiment differs from the
図6に示すように、状態切替部270は、第1部材71と開閉部材272とを備える。開閉部材272が第1実施形態の第2部材72と異なる点は、中央部272aの外径が、貫通孔73の径よりも大きい点、及び傾斜部272bに貫通孔274が形成される点である。なお図6において、先の図2に示した構成と同一の構成については、便宜上、同一の符号を付して説明を省略する。
As shown in FIG. 6, the
本実施形態の第2部材172では、中央部172aの外径が、貫通孔73の径よりも大きいため、中央部172aのみにより貫通孔73を閉鎖することができる。本実施形態では、中央部272aが可動部の一例であり、傾斜部272bと外周部72cとが、固定部の一例である。
In the
本実施形態の開閉部材272では、傾斜部272bに貫通孔274が形成される。傾斜部272bに貫通孔274が形成されていることで、傾斜部272bの強度を弱めることができる。そのため、本実施形態の開閉部材272では、傾斜部272bを軸方向Xに変形させることで、容易に第1状態と第2状態とを切り替えることができる。
In the opening / closing
(他の実施形態)
外周部72cに形成される貫通孔74を図2(c)に例示したが、これに限定されない。例えば、図7に例示される形状であってもよい。傾斜部272bに形成される貫通孔274についても同様である。
(Other embodiments)
Although the through-
ダイアフラム62の形状を図2に例示したが、これに限定されず、公知の形状のダイアフラムに適用することができる。ケーシング50の形状についても同様である。
Although the shape of the
ダンパ40が高圧ポンプ20との内部に配置され、高圧ポンプ20と一体に形成されている形態を例示したが、これに限定されず、ダンパ40が高圧ポンプ20の外部に配置され、高圧ポンプ20と別体に形成されていてもよい。
Although the
10…燃料供給システム、21a…供給経路、21b…連通経路、23…吸入弁、32…制御装置、40…ダンパ、50…ケーシング、51…内部空間、60…ダイアフラム部、62…ダイアフラム、64…貫通孔、70…状態切替部、71…第1部材、72…第2部材、73…貫通孔、74…貫通孔、P…圧力ピーク値、Pg…限界圧力、Pm…基準圧力値、R…ポンプ回転速度、Rc…固有回転速度、Rm…基準回転速度。
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記連通経路に連通する内部空間を有するケーシング(50)と、
ダイアフラム(62)を含み、前記内部空間を、前記連通経路側の第1領域と、前記連通経路とは反対側の第2領域と、に区画するダイアフラム部(60)と、
前記第1領域に配置され、前記ダイアフラムに前記低圧燃料が供給される第1状態と、前記ダイアフラムに前記低圧燃料が供給されない第2状態とを切り替える状態切替部(70)と、
を備えるパルセーションダンパ。 It is applied to a fuel supply system (10) including a fuel pump (20) for periodically sucking and discharging fuel, and a pulsation damper (40) is provided in a communication path branched from a supply path for supplying low pressure fuel to the fuel pump. ) And
A casing (50) having an internal space communicating with the communication path;
A diaphragm portion (60) which includes a diaphragm (62) and divides the internal space into a first area on the communication path side and a second area on the opposite side to the communication path;
A state switching unit (70) arranged in the first region to switch between a first state in which the low pressure fuel is supplied to the diaphragm, and a second state in which the low pressure fuel is not supplied to the diaphragm;
Pulsation damper with.
前記ケーシングに固定され、前記第1領域を前記連通経路側の第3領域と前記ダイアフラム部側の第4領域とに区画する仕切り部(70)を有し、
前記仕切り部は、開放状態と閉鎖状態とで切り替わる開閉部(72)を有し、
前記第1状態は、前記開閉部が開放状態になることで前記第3領域と前記第4領域とが連通される状態であり、
前記第2状態は、前記開閉部が閉鎖状態になることで前記第3領域と前記第4領域とが遮断される状態である請求項1に記載のパルセーションダンパ。 The state switching unit is
A partition (70) fixed to the casing and partitioning the first area into a third area on the communication path side and a fourth area on the diaphragm side;
The partition part has an open / close part (72) that switches between an open state and a closed state,
The first state is a state in which the third area and the fourth area are communicated with each other by the opening / closing unit being in an open state,
2. The pulsation damper according to claim 1, wherein the second state is a state in which the third area and the fourth area are shut off by the opening / closing part being closed.
前記第3領域と前記第4領域とを連通する貫通孔(73)が形成された第1部材(71)と、
前記開閉部として設けられ、前記貫通孔を開閉することで前記開放状態と前記閉鎖状態とで切り替わる第2部材(72)と、
を有し、
前記第2部材は、前記第3領域の圧力により前記開放状態と前記閉鎖状態とで切り替わる請求項2に記載のパルセーションダンパ。 The partition part is
A first member (71) having a through hole (73) communicating the third region and the fourth region;
A second member (72) provided as the open / close unit, and switching between the open state and the closed state by opening and closing the through hole;
Have
The pulsation damper according to claim 2, wherein the second member switches between the open state and the closed state according to the pressure in the third region.
前記可動部は、前記連通経路に対向して配置されている請求項3に記載のパルセーションダンパ。 The second member has a movable portion (72a, 72b) that opens and closes the through hole by the pressure of the third region,
The pulsation damper according to claim 3, wherein the movable portion is disposed to face the communication path.
前記貫通孔は、第1貫通孔であり、
前記固定部には、前記第3領域と前記第4領域とを連通する第2貫通孔(74)が形成されている請求項4に記載のパルセーションダンパ。 The second member has a fixed portion (72c) disposed around the movable portion and fixed to the casing,
The through hole is a first through hole,
The pulsation damper according to claim 4, wherein a second through hole (74) communicating the third area and the fourth area is formed in the fixing portion.
前記燃料ポンプに低圧燃料を供給する供給経路から分岐する連通経路に設けられ、前記燃料ポンプと一体に、または、前記燃料ポンプと別体に設けられた請求項1から請求項6までのいずれか一項に記載のパルセーションダンパ(40)と、
を備える燃料供給システム。 A fuel pump (20) for periodically sucking and discharging fuel;
The fuel pump according to any one of claims 1 to 6, provided in a communication passage branched from a supply passage for supplying low-pressure fuel to the fuel pump, and integrally provided with the fuel pump or separately from the fuel pump. A pulsation damper (40) according to any one of
A fuel supply system comprising:
前記基準回転速度は、前記ダイアフラムの固有振動数に対応する固有回転速度(Rc)よりも大きな回転速度に設定されている請求項7に記載の燃料供給システム。 The state switching unit (70) switches to the first state when the rotational speed of the fuel pump is equal to or higher than a predetermined reference rotational speed (Rm), and the rotational speed of the fuel pump is smaller than the reference rotational speed. Switch to the second state,
The fuel supply system according to claim 7, wherein the reference rotational speed is set to a rotational speed larger than a natural rotational speed (Rc) corresponding to a natural frequency of the diaphragm.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017244426A JP2019112945A (en) | 2017-12-20 | 2017-12-20 | Pulsation damper and fuel supply system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2017244426A JP2019112945A (en) | 2017-12-20 | 2017-12-20 | Pulsation damper and fuel supply system |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2019112945A true JP2019112945A (en) | 2019-07-11 |
Family
ID=67222398
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Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2019112945A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3754104A1 (en) | 2019-06-18 | 2020-12-23 | Seiko Epson Corporation | Fiber transport apparatus |
-
2017
- 2017-12-20 JP JP2017244426A patent/JP2019112945A/en active Pending
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