JP3882207B2 - Fuel supply device for internal combustion engine - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、燃料タンクの燃料を燃料噴射弁を介してエンジンに供給するシステムにおける燃料供給装置、特に、エンジンの各気筒内に燃料噴射弁が設けられる筒内噴射型エンジン等のように、比較的高噴射圧が要求される内燃機関の燃料供給装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般的に、エンジンの燃料供給系は燃料タンクの燃料を低圧ポンプ(フィードポンプ)で加圧し、燃料配管及びデリバリパイプを介してエンジン本体の各気筒の燃料噴射弁に供給する。しかも、この燃料噴射弁で消費されなかった余剰燃料はリターン路を介し燃料タンクに戻すように概略構成されている。
処で、この燃料供給系の燃料噴射弁側の配管等はエンジン本体の熱を受けやすい。特に、エンジンの雰囲気温度が比較的高い場合、リターン路より戻ってくる燃料が高温化し易く、蒸発燃料量が増加する。
【0003】
これに対処すべく、燃料タンク内に生じた蒸発燃料をキャニスタ内の活性炭等の吸着剤に吸着させて液化させ、燃料タンク内の高圧化を防止し、適時に、このキャニスタ内の燃料をエンジンの吸気系に送りこみ、キャニスタのパージ処理を行なうようにしている。
処で、燃料供給の応答性の改善、燃焼の制御性を向上すべく、気筒内に直接燃料噴射弁でガソリン燃料を噴射するようにした筒内噴射ガソリンエンジンが知られている。この筒内噴射エンジンの燃料供給系は特開平7−77120号や、特開平7−83134号の各公報で公知であり、基本的には図13に示すような燃料供給系と成っている。
ここでは、燃料タンク1の燃料をフィードポンプ2で加圧し、逆止弁3、フィルタ4を介し高圧ポンプ5に導き、低圧レギュレータ6でフィードポンプ2の燃圧の安定化を図っている。更に、この高圧ポンプ5はエンジン回転を受けて駆動し、加圧した燃料を高圧配管7及びデリバリパイプ8を介して各燃料噴射弁9に供給し、高圧化された燃料を燃料噴射弁9で筒内に微細化して噴霧する。
【0004】
ここで、デリバリパイプ8を通過した余剰燃料は、高圧レギュレータ10を通過して低圧化され、低圧のリターン路11を経て燃料タンク1に戻される。なお、符号12は逆止弁15を備えた高圧ポンプバイパス路を示し、符号13は開閉弁14を備えた高圧レギュレータバイパス路を示す。この場合、エンジン始動時に高圧ポンプ5の燃圧の立上りが遅れるが、その間、電動のフィードポンプ2の比較的低圧の燃料を高圧ポンプバイパス路12を通してデリバリパイプ8に供給し、余剰燃料を開閉弁14の開いた高圧レギュレータバイパス路13を介してリターン路11に戻し、始動性を確保している。なお、始動後の通常運転時には、高圧レギュレータバイパス路13は閉じ、燃料タンク1の燃料がフィードポンプ2及び高圧ポンプ5で順次加圧され、高圧レギュレータ10を経てリターン路11に戻される。
【0005】
このように、特に、筒内噴射エンジンの燃料供給系では燃料が高圧ポンプ5で加圧されることより、燃料噴射弁9よりリターン路11に戻る余剰燃料が従来の吸気ポート噴射の場合と比較し高圧化された結果高温化し易く、高温燃料が燃料タンクに戻ると蒸発燃料が比較的多く発生し、これに対処するには比較的大きなキャニスタを配設する必要が生じている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
このように、燃料供給系の燃料噴射弁側の配管はエンジンの雰囲気温度が比較的高いと、エンジン本体の熱を受けやすく、特に、筒内噴射エンジンの場合、その燃料供給系ではエンジンの雰囲気温度に加え、高圧縮による発熱も加わり、リターン路より戻ってくる燃料がより高温化し易く、比較的多量の蒸発燃料が発生する傾向にある。これに対処する上でキャニスタを単に大型化することではレイアウト的にもパージ処理をする上でも限度があり、より適切な蒸散防止のための改善が望まれている。
【0007】
更に、エンジンに直動される高圧ポンプには多数の配管が連結されることと成り、高圧ポンプの外回りの配管構造が複雑化し、レイアウト的に作業性向上の上でも問題が生じやすく、改善が望まれている。
本発明の目的は、燃料タンク内での蒸発燃料の発生を規制出来、燃料供給系の配管を簡素化出来る内燃機関用燃料供給装置を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するために、請求項1の発明は、
燃料噴射弁と燃料タンクとを接続する燃料通路に介装された低圧ポンプと、
該低圧ポンプと上記燃料噴射弁との間に設けられた高圧ポンプと、
上記高圧ポンプから供給される高圧燃料を互いに並列配備される各燃料噴射弁に分岐して供給するデリバリパイプと、
上記燃料噴射弁への供給燃圧が設定圧力に調整されるべく、上記デリバリパイプの下流に設けられた燃料圧力調整手段と、
該燃料圧力調整手段を通過する余剰燃料を上記高圧ポンプと上記低圧ポンプとの間の燃料通路にリターンさせる高圧リターン通路とを有し、
上記高圧リターン通路から分岐しその下流が燃料タンク側に接続される第2リターン通路が配設され、
上記高圧リターン通路の下流端と第2リターン通路の何れかに上記余剰燃料を導くように切り換える切換えバルブ手段が配設されたことを特徴とする。
【0013】
請求項2の発明は、
請求項1記載の内燃機関用燃料供給装置において、
上記切換えバルブ手段は、上記余剰燃料を内燃機関の通常運転状態では高圧ポンプの上流に、特定運転状態では第2リターン通路に切換え制御する制御手段を具備することを特徴とする。
【0014】
請求項3の発明は、
請求項1記載の内燃機関用燃料供給装置において、
上記燃料圧力調整手段の上流側と下流側の燃料通路部分とを接続するバイパス通路が配設され、
上記バイパス通路を開閉する開閉弁が配設されることを特徴とする。
【0015】
請求項4の発明は、
請求項3記載の内燃機関用燃料供給装置において、
上記開閉弁は、内燃機関の通常運転状態では閉鎖し、特定運転状態では開放するよう開閉制御する制御手段を具備することを特徴とする。
【0016】
請求項5の発明は、
請求項2又は請求項4記載の内燃機関用燃料供給装置において、
特定運転状態が、上記高圧ポンプの吐出圧が十分でない状態であることを特徴とする。
【0017】
請求項6の発明は、
請求項5記載の内燃機関用燃料供給装置において、
上記高圧ポンプが内燃機関で駆動されると共に、特定運転状態が内燃機関の始動時であることを特徴とする。
【0024】
請求項7の発明は、
請求項1記載の内燃機関用燃料供給装置において、
上記低圧燃料調整手段を介して高圧ポンプ上流の燃料を燃料タンクに戻す低圧リターン通路を配設したことを特徴とする内燃機関用燃料供給装置。
【0025】
請求項8の発明は、
請求項7記載の内燃機関用燃料供給装置において、
上記低圧リターン通路の上流側は、高圧リターン通路の下流側及び第2バイパス通路の上流端より上流側に位置することを特徴とする。
【0026】
請求項9の発明は、
請求項8記載の内燃機関用燃料供給装置において、
上記低圧リターン通路の上流側は、低圧ポンプに近接して設けられ、高圧リターン通路の下流端と第2バイパス通路の上流端は、高圧ポンプに近接して設けられることを特徴とする内燃機関用燃料供給装置。
【0028】
【実施例】
図1には本発明の第1実施例としての筒内噴射エンジンの燃料供給装置20aを示した。
この筒内噴射エンジンの燃料供給装置20aは、図9,図10に示す4気筒DOHCガソリンエンジン(以後単にエンジンと記す)21の燃料供給系に装着され、燃料噴射弁Iと燃料タンク22とを接続する燃料通路23に介装された低圧ポンプP1と、低圧ポンプP1と燃料噴射弁Iとの間に設けられた高圧ポンプP2と、燃料噴射弁Iへの供給燃圧が設定圧力に調整されるべく、燃料噴射弁Iと並列に設けられた燃料圧力調整手段としての高圧レギュレータR2と、高圧レギュレータR2を通過する余剰燃料を高圧ポンプP2と低圧ポンプP1との間の燃料通路23にリターンさせる高圧リターン通路r2とを備える。
【0029】
ここで、エンジン21は、図10に示すように、車両Cの前部のエンジンルーム24に横向きに装備され、そのエンジン21と駆動輪である前輪26とは動力伝達系25によって連結されている。
車両Cの後部には燃料タンク22が装着され、そのタンク内には電動のフィードポンプとしての低圧ポンプP1が取り付けられ、この低圧ポンプP1の駆動時に燃料タンク22内の燃料が、図1に示すように、逆止弁27、フィルタ28を経て燃料通路23に吐出される。なお、この燃料タンク22には比較的小型のキャニスタ(図示せず)が装着され、比較的少量の蒸発燃料を吸着し、適時にパージ作動するように構成されている。
【0030】
エンジン21は、図9に示すように、ピストン29を嵌挿するシリンダブロック30を中央に備え、シリンダブロック30の上部にシリンダヘッド31とヘッドカバー32とをこの順で重ねて一体結合している。シリンダヘッド31には吸排気バルブ33,34によって開閉される吸排気ポート35,36が形成され、特に、吸気ポート35は上下方向に長く形成されその吸気ポート35の側端には燃料噴射弁Iが装着され、その燃料噴射弁Iが燃焼室37への直接燃料噴射を可能としている。
燃料噴射弁Iは各気筒毎に配設され(図10の破線参照)、各燃料噴射弁Iはエンジン長手方向(車幅方向)に長くシリンダヘッド31に一体的に取り付けられたデリバリパイプ38より高圧燃料を供給され、エンジンコントロールユニット(以後単にECUと記す)39aからの駆動信号に応じて開弁作動し、高圧燃料を微細化して噴霧作動できる。
【0031】
図1に示す筒内噴射エンジンの燃料供給装置のデリバリパイプ38は実線で示すように、高圧ポンプP2の吐出圧を受ける高圧通路40に連結され、エンジンの定常運転時に高圧燃料を常時供給されている。この高圧通路40は、高圧ポンプP2とデリバリパイプ38とを連通させている。高圧ポンプP2はエンジン本体側の図示しない排気カムシャフトによって直動され、低圧ポンプP1からの低圧燃料を燃料通路23を通して受け、高圧化して高圧通路40側に吐出する。
【0032】
ここで、高圧通路40の一部が分岐し、そこに燃料噴射弁Iと並列的に設けられた燃料圧力調整手段としての高圧レギュレータR2及び高圧リターン通路r2が連結される。この高圧リターン通路r2の下流端は高圧ポンプP2の上流側の燃料通路23に連通する。高圧レギュレータR2は高圧通路40の燃圧(燃料圧力)をパイロットポートaで取り込み、その燃圧と図示しない圧縮バネの付勢力を逆方向より受ける図示しないプランジャの釣合い作動に応じて、高圧通路40の燃圧を所定値に調圧し、高圧レギュレータR2を通過する余剰燃料を低圧側の燃料通路23にリターンさせる。
【0033】
ここで、燃料タンク22側のフィルタ28の吐出側位置bより高圧ポンプP2の吸い込み口側の吸い込み位置cの間の燃料通路23は、図10に示すように、車両Cの車室41の長手方向の長さ以上あり、単一のパイプ状の配管で形成される。これに対し、燃料タンク22側の吸い込み口位置d(図1参照)とフィルタ28の吐出側位置bとの間の長さ、或いは、吸い込み位置cとデリバリパイプ38までの長さは燃料通路23と比較し短く形成される。
【0034】
このような図1の筒内噴射エンジンの燃料供給装置20aを装備したエンジン21は、先ず電動の低圧ポンプP1が応答性良く低圧燃料を燃料通路23に吐出する。この燃料通路23に達した低圧燃料は、高圧ポンプP2が所定の加圧作動を行うことにより高圧化され、高圧ポンプP2からの吐出燃料は高圧通路40を経てデリバリパイプ38側の各燃料噴射弁Iに供給され、各燃料噴射弁IがECU39の駆動パルスを受けた際に開作動し、ガソリンの筒内噴射を実行させ、エンジン21に出力トルクを発生させている。
この際、デリバリパイプ38及び高圧通路40の燃料圧は高圧レギュレータR2によって所定圧に調圧され、エンジン回転数に応じて生じる余剰燃料は高圧レギュレータR2を通過して高圧リターン通路r2の下流端である燃料通路23の吸い込み位置cに戻される。
【0035】
このように、高圧ポンプP2で加圧され高温化した高圧燃料は燃料タンク22側でなく、高圧レギュレータR2を通過して高圧リターン通路r2の吸い込み位置cに達し、再び高圧ポンプP2に吸い込まれ、高圧通路40側の燃料噴射弁Iに供給され消費される。このため、高温化した高圧燃料が燃料タンク22に戻されることが無いので、燃料タンク22内の燃料温度が高まり蒸発燃料が増加するという問題は生じないことと成り、図示しないキャニスタの容量を比較的小さくできる。
図1の筒内噴射エンジンの燃料供給装置20aはその高圧レギュレータR2を燃料噴射弁Iと並列的に配置していたが、これに代えた変形例として、図1に2点鎖線で示すように燃料噴射弁Iを装備するデリバリパイプ38の下流に設けた筒内噴射エンジンの燃料供給装置を構成しても良い。
【0036】
この場合、デリバリパイプ38の下流端側より高圧通路40が延出し、高圧レギュレータR2及び高圧リターン通路r2が順次接続され、この高圧リターン通路r2の下流端は燃料通路23の吸い込み位置cに接続される。なお、図9に2点鎖線で示すように、この変形例の場合、デリバリパイプ38内には他端がU字状を成して連通する2重の高圧通路40が形成され、外側の高圧通路40の一端が高圧レギュレータR2側に連通する。
この変形例の場合も、高圧レギュレータR2がデリバリパイプ38及び高圧通路40の燃料圧を所定圧に調圧し、余剰燃料を高圧リターン通路r2の下流端である燃料通路23の吸い込み位置cに戻すこととなり、このため、高温化した高圧燃料が燃料タンク22に戻されることが無いので、燃料タンク22内の燃料温度が高まり蒸発燃料が増加するという問題は生じないことと成る。
図2には本発明の第2実施例としての筒内噴射エンジンの燃料供給装置20bを示した。
【0037】
この筒内噴射エンジンの燃料供給装置20bは、図1の筒内噴射エンジンの燃料供給装置20aと同一部材を多く含み、ここでは同一部材には同一符号を付し重複説明を略す。
この筒内噴射エンジンの燃料供給装置20bは、燃料噴射弁Iと燃料タンク22とを接続する燃料通路23に介装された低圧ポンプP1と、低圧ポンプP1と燃料噴射弁Iとの間に設けられた高圧ポンプP2と、燃料噴射弁Iへの供給燃圧が設定圧力に調整されるべく、燃料噴射弁Iと並列に設けられた燃料圧力調整手段としての高圧レギュレータR2と、高圧レギュレータR2を通過する余剰燃料を燃料通路23にリターンさせる高圧リターン通路r2と、高圧リターン通路r2と低圧ポンプP1との間の燃料通路23を低圧燃料調整手段としての低圧レギュレータR1を介して燃料タンク22に接続する低圧リターン通路r1とを備える。
【0038】
ここで、燃料タンク22内の電動の低圧ポンプP1は図2に示すように、逆止弁27、フィルタ28、その吐出側位置b及び燃料通路23に順次接続される。
特に、燃料通路23の吐出側位置bは分岐し他端開口が燃料タンク22に達する低圧リターン通路r1を延出する。低圧リターン通路r1はその途中に低圧燃料調整手段としての低圧レギュレータR1を装備する。低圧レギュレータR1は燃料通路23の低圧燃料をパイロットポートeで取り込み、その燃圧と図示しない圧縮バネの付勢力を逆方向より受ける図示しないプランジャの釣合い作動に応じて、燃料通路23の燃圧を所定値に調圧し、低圧ポンプP1から吐出された余剰燃料を燃料タンク22にリターンさせる。
【0039】
このような図2の筒内噴射エンジンの燃料供給装置を装備したエンジン21は、先ず電動の低圧ポンプP1が応答性良く低圧燃料を燃料通路23に吐出する。この燃料通路23に達した低圧燃料は、高圧ポンプP2が所定の加圧作動を行うことにより高圧化され、高圧ポンプP2からの吐出燃料は高圧通路40を経てデリバリパイプ38側の各燃料噴射弁Iに供給され、各燃料噴射弁IがECU39の駆動パルスを受けた際に開作動し、ガソリンの筒内噴射を実行させ、エンジン21に出力トルクを発生させている。
【0040】
高圧ポンプP2の吸い込み量に対して、低圧ポンプP1の吐出する低圧燃料と高圧リターン通路r2よりの燃料の合計量が比較的多くなる運転域ではその余剰燃料である低圧ポンプP1の吐出する低圧燃料が低圧レギュレータR1及び低圧リターン通路r1を経て燃料タンク22へ戻される。これによって、高圧ポンプP2の吸い込み位置cには常に必要量の燃料が安定して供給されるようになる。なお、この場合の戻し燃料は低圧ポンプP1の吐出燃料であり、比較的低温であり、燃料タンク22内の蒸発燃料を増加させることは防止される。一方、高圧通路40の燃料圧は高圧レギュレータR2によって所定圧に調圧され、燃料噴射弁Iで消費され、余剰燃料は燃料通路23の吸い込み位置cに戻される。
このように、第2実施例としての筒内噴射エンジンの燃料供給装置20bは、高圧ポンプP2の吸い込み位置cに常に必要量の燃料を安定して供給できる。更に、高圧ポンプP2からの高圧燃料の内の余剰燃料は高圧レギュレータR2を通過して吸い込み位置cに達し、再び高圧ポンプP2に供給され消費され、燃料タンク22に戻されることが無いので、燃料タンク22内の燃料温度が高まり蒸発燃料が増加するという問題を生じない。
【0041】
さらに、低圧リターン通路r1の上流端である燃料通路23の吐出側位置bと、高圧リターン通路r2の下流端である吸い込み位置cとの間の燃料通路長さL1は車室41の長手方向の長さ以上あるが、高圧ポンプP2と高圧リターン通路下流端の吸い込み位置cとの間の燃料通路長さL2、及び低圧ポンプP1と低圧リターン通路r1との間の燃料通路長さL3は燃料通路長さL1より十分短く設定される。ここで、一般的なエンジンの燃料供給系のように、燃料タンク側に戻すリターン路(低圧側及び高圧側のリターン路)が燃料通路23に並設される場合と比較し、ここでの低圧リターン路r1及び高圧リターン路r2はあまり長さを必要としていない。このため、単一のパイプ状の配管として配備される燃料通路23の部分が比較的多く、燃料供給装置全体としての配管が比較的短く、無駄を無くすことが出来、低コスト化を図り易い。
【0042】
図3には本発明の第3実施例としての筒内噴射エンジンの燃料供給装置20cを示した。
この筒内噴射エンジンの燃料供給装置20cは、図1の筒内噴射エンジンの燃料供給装置20aと同一部材を多く含み、ここでは同一部材には同一符号を付し重複説明を略す。
この筒内噴射エンジンの燃料供給装置20cは、燃料噴射弁Iと燃料タンク22とを接続する燃料通路23に介装された低圧ポンプP1と、低圧ポンプP1と燃料噴射弁Iとの間に設けられた高圧ポンプP2と、燃料噴射弁Iへの供給燃圧が設定圧力に調整されるべく、燃料噴射弁Iの下流に接続された燃料圧力調整手段としての高圧レギュレータR2と、高圧レギュレータR2を通過する余剰燃料を燃料通路23の吸い込み位置cにリターンさせる高圧リターン通路r2と、高圧リターン通路r2から分岐しその下流が燃料タンク22側に接続される第2リターン通路rdと、高圧リターン通路r2の下流端の吸い込み位置cと第2リターン通路rdの何れかに余剰燃料を導くように切り換える切換えバルブ手段42とを備える。
【0043】
なお、燃料通路23のフィルタ28の吐出側位置bを低圧レギュレータR1を介して燃料タンク22に接続する低圧リターン通路r1を備える。
切換えバルブ手段42の図示しない電磁アクチュエータにはECU39c(制御プログラムのみが一部相違する以外は図1のECU39aと同様の構成を採る)が接続され、そのECU39cは、特に、内燃機関の始動時以外の通常運転状態では余剰燃料を低圧ポンプの上流に、特定運転状態としての始動時には第2リターン通路rdに導くように切換え制御するという機能を備える。なお、この特定運転状態としては始動完了前の運転域(所定のクランキング回転数以下の運転域)に設定され、高圧ポンプP2の吐出圧が十分でない状態の運転域として設定される。
このため、始動完了前には高圧ポンプP2の吐出圧が低いが、この場合でも高圧ポンプP2を通して、電動の低圧ポンプP1の吐出圧が応答性良く燃料噴射弁Iに加わり、始動時における燃料供給を可能としている。
【0044】
このような図3の筒内噴射エンジンの燃料供給装置を装備したエンジン21が図示しないキースイッチのオン操作によって始動されたとする。
この場合、先ず電動の低圧ポンプP1が応答性良く低圧燃料を燃料通路23に吐出する。この燃料通路23に達した低圧燃料は、始動初期の高圧ポンプP2を通過して燃料噴射弁Iに加わるが、その後、エンジンの回転上昇に伴い、低圧燃料は高圧ポンプP2の加圧作動により高圧化され、高圧通路40を経てデリバリパイプ38側の各燃料噴射弁Iに供給され、各燃料噴射弁IがECU39cの駆動パルスを受けた際に開作動し、ガソリンの筒内噴射を実行させ、エンジン21に出力トルクを発生させている。
【0045】
なお、始動時において、高圧ポンプP2が駆動を開始するが、この際、高圧レギュレータR2の下流の切換えバルブ手段42がECU39cからの始動時に出力されるオン信号に応じて第2切換え位置s2に切り換えられる。その後、通常運転状態で余剰燃料が高圧レギュレータr2を通過するとき、デリバリパイプ38や高圧リターン通路r2内に滞留していた気泡が、第2リターン通路rdより燃料タンク22へ戻され、気泡除去を行うことが出来る。なお、所定時間の通常運転完了後、ECU39cは切換えバルブ手段42にオフ信号を出力し、切換えバルブ手段42を第1切換え位置s1に切り換える。
なお、切換えバルブ手段42は、燃料タンク22内の燃料温度等を検出する検出手段、或いはエンジンの運転状態検出手段に基づいて、燃料タンクに余剰燃料が戻されても問題ないかを判定し、問題なければ第2切換え位置s2に切換え、問題有の場合には第1切換え位置s1に切り換えるよう制御しても良い。
【0046】
始動完了後の通常運転時において、高圧ポンプP2の吸い込み量に対して、低圧ポンプP1の吐出する低圧燃料と高圧リターン通路r2よりの燃料の合計量が比較的多くなる運転域ではその余剰燃料は低圧レギュレータR1を経て燃料タンク22へ戻され、高圧ポンプP2の吸い込み位置cには常に必要量の燃料が安定して供給されるようになる。なお、この場合の戻し燃料は低圧ポンプP1の吐出燃料であり、比較的低温であり、燃料タンク22内の蒸発燃料を増加させることは防止される。
【0047】
一方、高圧通路40の燃料圧は高圧レギュレータR2によって所定圧に調圧され、燃料噴射弁Iで消費され、余剰燃料は第1切換え位置s1の切換えバルブ手段42を経て燃料通路23の吸い込み位置cに戻される。このため、高圧ポンプP2の吸い込み位置cに常に必要量の燃料を安定して供給でき、余剰燃料が燃料タンク22に戻されることが無いので、燃料タンク22内の燃料温度が高まり蒸発燃料が増加するという問題を生じない。
なお、切換えバルブ手段42が第2切換え位置s2に切り換えられた際に連通する第2リターン通路rdは、図3において、直接燃料タンク22へ戻されていたが、これに代えて、図3に2点鎖線で示すように、第2リターン通路rdの下流端を低圧レギュレータR1と吐出側位置bとの間の低圧リターン通路r1に接続してもよい。
【0048】
図4には本発明の第4実施例としての筒内噴射エンジンの燃料供給装置20dを示した。
この筒内噴射エンジンの燃料供給装置20dは、図3の筒内噴射エンジンの燃料供給装置20cと同一部材を多く含み、ここでは同一部材には同一符号を付し重複説明を略す。
【0049】
この筒内噴射エンジンの燃料供給装置20cは、燃料噴射弁Iと燃料タンク22とを接続する燃料通路23に介装された低圧ポンプP1と、低圧ポンプP1と燃料噴射弁Iとの間に設けられた高圧ポンプP2と、燃料噴射弁Iへの供給燃圧が設定圧力に調整されるべく、燃料噴射弁Iの下流に接続された燃料圧力調整手段としての高圧レギュレータR2と、高圧レギュレータR2を通過する余剰燃料を燃料通路23の吸い込み位置cにリターンさせる高圧リターン通路r2と、高圧リターン通路r2から分岐しその下流が燃料タンク22側に接続される第2リターン通路rdと、高圧リターン通路r2の下流端の吸い込み位置cと第2リターン通路rdの何れかに余剰燃料を導くように切り換える切換えバルブ手段42と、高圧レギュレータR2の上流側と下流側の燃料通路23部分とを接続するバイパス通路rbと、バイパス通路rbを開閉する開閉弁43とを備える。バイパス通路rbにはオリフィスOSが設けられている。
【0050】
切換えバルブ手段42及び開閉弁43の図示しない各電磁アクチュエータには制御手段としてのECU39dがそれぞれ接続され、そのECU39dは、特に、切換えバルブ手段42の切換え制御において、内燃機関の始動時以外の通常運転状態では余剰燃料を高圧ポンプP2の上流に、特定運転状態としての始動時には第2リターン通路rdに導くように切換え、開閉弁43の切換え制御において、内燃機関の始動時以外の通常運転状態ではオフして閉弁位置q1に作動させ、特定運転状態としての始動時にはオンして開弁位置q2に作動させるという機能を備える。
なお、この特定運転状態としては始動完了前の運転域(所定のクランキング回転数以下の運転域)に設定され、高圧ポンプP2の吐出圧が十分でない状態の運転域として設定される。
【0051】
このため、始動完了前には高圧ポンプP2の吐出圧が低いが、この場合でも高圧ポンプP2を通して、電動の低圧ポンプP1の吐出圧が応答性良く燃料噴射弁Iに加わり、始動時における燃料供給を可能としている。
このような図4の筒内噴射エンジンの燃料供給装置を装備したエンジン21が図示しないキースイッチのオン操作によって始動されたとする。
この場合、先ず電動の低圧ポンプP1が低圧燃料を燃料通路23に吐出する。この燃料通路23に達した低圧燃料は、始動初期の高圧ポンプP2を通過して燃料噴射弁Iに加わる。
【0052】
この始動時において、高圧ポンプP2が駆動を開始するが、この際、高圧レギュレータR2の下流の切換えバルブ手段42及びバイパス通路rbの開閉弁43がECU39からの始動時に出力されるオン信号に応じて第2切換え位置s2、開弁位置q2にそれぞれ切り換えられる。このため、デリバリパイプ38や高圧リターン通路r2内に滞留していた気泡が、始動時にバイパス通路rb及び高圧リターン通路r2及び第2リターン通路rdより燃料タンク22へ戻され、気泡除去を行え、始動性を向上させることが出来る。しかも、始動時に高圧レギュレータR2を迂回でき、気泡除去を確実に行え、始動時の燃料の流れを促進でき、始動性が向上する。また、オリフィスOSの存在により燃料噴射弁Iにおける燃圧は低圧レギュレータR1により設定される燃圧よりわずかに低い圧力にセットされており、始動時の燃料供給量を正確に調整出来る。
【0053】
なお、始動完了後、ECU39dは切換えバルブ手段42及び開閉弁43にオフ信号をそれぞれ出力でき、切換えバルブ手段42を第1切換え位置s1に切り換え、開閉弁43を閉弁位置q1に切り換える。この際は高圧ポンプに達した低圧燃料は、高圧ポンプP2の加圧作動により高圧化され、高圧通路40を経てデリバリパイプ38側の各燃料噴射弁Iに供給され、各燃料噴射弁IがECU39dの駆動パルスを受けた際に開作動し、ガソリンの筒内噴射を実行させ、エンジン21に出力トルクを発生させている。
【0054】
第4実施例の筒内噴射エンジンの燃料供給装置20dは第3実施例の筒内噴射エンジンの燃料供給装置20cと同様の効果が得られ、しかも、始動時において、特に、開閉弁43が開弁位置q2に切り換えられるため、デリバリパイプ38や高圧リターン通路r2内に滞留していた気泡を高圧レギュレータR2を迂回させてバイパス通路rb、高圧リターン通路r2及び第2リターン通路rdより燃料タンク22へ戻せるので、気泡除去を確実に行え、始動時の燃料の流れを促進でき、始動性が向上する。
図5には本発明の第5実施例としての筒内噴射エンジンの燃料供給装置20eを示した。
この筒内噴射エンジンの燃料供給装置20eは、図1の筒内噴射エンジンの燃料供給装置20aと同一部材を多く含み、ここでは同一部材には同一符号を付し重複説明を略す。
【0055】
この筒内噴射エンジンの燃料供給装置20eは、燃料噴射弁Iと燃料タンク22とを接続する燃料通路23に介装された低圧ポンプP1と、低圧ポンプP1と燃料噴射弁Iとの間に設けられた高圧ポンプP2と、燃料噴射弁Iへの供給燃圧が設定圧力に調整されるべく、燃料噴射弁Iと並列に設けられた燃料圧力調整手段としての高圧レギュレータR2と、高圧レギュレータR2を通過する余剰燃料を高圧ポンプP2と低圧ポンプP1との間の燃料通路23にリターンさせる高圧リターン通路r2と、高圧レギュレータR2を通過しないよう高圧ポンプP2の上流と下流との燃料通路を接続する第2バイパス通路rb2とを備える。
【0056】
ここで、第2バイパス通路rb2はその流路を通過する燃料に対して固有のしぼりとしての働きを示し、特に、通常運転時に高圧ポンプP2の吐出圧を所定値に確保出来る程度に流動抵抗を発生できるように形成されている。つまり、高圧レギュレータR2の上流側と下流側とで差圧が発生するように、設定されている。しかも、始動初期の低流量時には、低圧ポンプP1よりの吐出燃料を燃料通路23、第2バイパス通路rb2及び高圧通路40を介してデリバリパイプ38側の燃料噴射弁Iに導くことができる。
【0057】
このような図5の筒内噴射エンジンの燃料供給装置を装備したエンジン21は、先ず、電動の低圧ポンプP1が応答性良く低圧燃料を燃料通路23に吐出する。この燃料通路23に達した低圧燃料は、高圧ポンプP2を迂回し第2バイパス通路rb2及び高圧通路40をとおりデリバリパイプ38側の燃料噴射弁Iに達し、各燃料噴射弁IがECU39の駆動パルスを受けた際に開作動し、ガソリンの筒内噴射を実行させ、エンジン21に出力トルクを発生させている。
この始動作動の後、通常運転時には、低圧ポンプP1の吐出する低圧燃料が高圧ポンプP2の吸い込み位置cに供給され、常に必要量の燃料が安定して供給されるようになる。この通常運転時における高圧ポンプP2の吐出燃料は第2バイパス通路rb2に流入する燃料に対してしぼりとして働き、高圧通路40に燃料通路23側より大きな燃圧を発生させる。しかも、ここに発生する燃圧は高圧通路40において高圧レギュレータR2によって所定圧に調圧される。
【0058】
高圧通路40の燃料は燃料噴射弁Iで消費され、余剰燃料は第2バイパス通路rb2及び高圧レギュレータR2を経て燃料通路23の吸い込み位置cに戻される。
このように、第5実施例としての筒内噴射エンジンの燃料供給装置20eは、高圧ポンプP2の吸い込み位置cに常に必要量の燃料を安定して供給できる。更に、高圧ポンプP2からの高圧燃料の内の余剰燃料は第2バイパス通路rb2及び高圧レギュレータR2を通過して吸い込み位置cに戻され、再び高圧ポンプP2に供給され消費され、燃料タンク22に戻されることが無いので、燃料タンク22内の燃料温度が高まり蒸発燃料が増加するという問題を生じない。
【0059】
図6には本発明の第6実施例としての筒内噴射エンジンの燃料供給装置20fを示した。
この筒内噴射エンジンの燃料供給装置20fは、図5の筒内噴射エンジンの燃料供給装置20eと同一部材を多く含み、ここでは同一部材には同一符号を付し重複説明を略す。
【0060】
この筒内噴射エンジンの燃料供給装置20fは、燃料噴射弁Iと燃料タンク22とを接続する燃料通路23に介装された低圧ポンプP1と、低圧ポンプP1と燃料噴射弁Iとの間に設けられた高圧ポンプP2と、燃料噴射弁Iへの供給燃圧が設定圧力に調整されるべく、燃料噴射弁Iと並列に設けられた燃料圧力調整手段としての高圧レギュレータR2と、高圧レギュレータR2を通過する余剰燃料を高圧ポンプP2と低圧ポンプP1との間の燃料通路23にリターンさせる高圧リターン通路r2と、高圧レギュレータR2を通過しないよう高圧ポンプP2の上流と下流との燃料通路を接続する第2バイパス通路rb2と、第2バイパス通路rb2に配備される第2開閉弁44を備える。
【0061】
ここで、第2バイパス通路rb2の第2開閉弁44は図示しない電磁アクチュエータがECU39f(制御プログラムのみが一部相違する以外は図3のECU39cと同様の構成を採る)に接続され、ECU39fから通常時出力されるオフ信号に応じて閉弁位置u1に保持され、始動時に出力されるオン信号に応じて開弁位置u2に切り換え保持される。
ECU39fは、特に、第2開閉弁44の切換え制御において、内燃機関の始動時以外の通常運転状態では閉弁位置u1に、特定運転状態としての始動時には開弁位置u2に切換えるという機能を備える。なお、この特定運転状態としては始動完了前の運転域(所定のクランキング回転数以下の運転域)に設定され、高圧ポンプP2の吐出圧が十分でない状態の運転域として設定される。
【0062】
このような図6の筒内噴射エンジンの燃料供給装置20fを装備したエンジン21が図示しないキースイッチのオン操作によって始動されたとする。この始動時において、ECU39fはオン信号を第2開閉弁44に出力しており、この際、電動の低圧ポンプP1が応答性良く低圧燃料を燃料通路23に吐出する。この燃料通路23に達した低圧燃料は、高圧ポンプP2を迂回し第2バイパス通路rb2及び高圧通路40をとおりデリバリパイプ38側の燃料噴射弁Iに達っし、各燃料噴射弁IがECU39fの駆動パルスを受けた際に開作動し、ガソリンの筒内噴射を実行させ、エンジン21に出力トルクを発生させている。
この始動直後において、エンジン回転数が高まると、高圧ポンプP2が駆動を開始するが、この際、ECU39fは第2開閉弁44にオフ出力を発し、以後の通常運転状態では閉弁位置u1に第2開閉弁44を保持する。
【0063】
このように、第6実施例としての筒内噴射エンジンの燃料供給装置20fは、始動時に吐出作動していない高圧ポンプP2がしぼりとして作用することを防止でき、第2バイパス通路rb2を迂回した低圧ポンプP1の低圧燃料を直接デリバリパイプ38側の燃料噴射弁Iに導くことが出来、始動性を向上させることができる。
一方、通常運転状態では第2バイパス通路rb2が閉じ、高圧レギュレータR2が高圧リターン通路r2側の燃料圧を調整し、余剰燃料を吸い込み位置cに戻すので、高圧噴射を可能とすると共に吸い込み位置cに常に必要量の燃料を安定して供給できる。更に、高圧ポンプP2からの高圧燃料の内の余剰燃料は吸い込み位置cに戻され、再び高圧ポンプP2に供給され消費され、燃料タンク22に戻されることが無いので、燃料タンク22内の燃料温度が高まり蒸発燃料が増加するという問題を生じない。
【0064】
図7には本発明の第7実施例としての筒内噴射エンジンの燃料供給装置20jを示した。
この筒内噴射エンジンの燃料供給装置20jは、図5の筒内噴射エンジンの燃料供給装置20eにおける第2開閉弁44に代えて逆止弁45が装備される点以外は同一構成部分が多く、ここでは同一部材には同一符号を付し重複説明を略す。
この筒内噴射エンジンの燃料供給装置20jの第2バイパス通路rb2には、燃料通路23より高圧通路40に向かう流れのみを許容する逆止弁45が装備される。この逆止弁45は低圧ポンプP1の低圧燃料を燃料通路23より高圧ポンプP2を迂回して高圧通路40に流すことができ、通常時の高圧通路40の高圧燃料の燃料通路23への流れを阻止する。
【0065】
このような図7の筒内噴射エンジンの燃料供給装置20jを装備したエンジン21が図示しないキースイッチのオン操作によって始動されたとする。この始動時に電動の低圧ポンプP1が応答性良く低圧燃料を燃料通路23に吐出する。この燃料通路23に達した低圧燃料は、高圧ポンプP2を迂回し逆止弁45、第2バイパス通路rb2、高圧通路40をとおりデリバリパイプ38側の燃料噴射弁Iに達し、各燃料噴射弁IがECU39fの駆動パルスを受けた際に開作動し、ガソリンの筒内噴射を実行させ、エンジン21に出力トルクを発生させている。
【0066】
この始動直後において、エンジン回転数が高まると、高圧ポンプP2が駆動を開始するが、この際、高圧油路40の燃圧上昇に伴い逆止弁45が高圧燃料の燃料通路23への流れを阻止し、高圧油路40の燃圧は高圧レギュレータR2により調圧され、余剰燃料は高圧リターン通路r2を経て吸い込み位置cに戻される。
【0067】
このように、第7実施例としての筒内噴射エンジンの燃料供給装置20jは、始動時に吐出作動していない高圧ポンプP2がしぼりとして作用することを防止でき、第2バイパス通路rb2を迂回した低圧ポンプP1の低圧燃料を直接デリバリパイプ38側の燃料噴射弁Iに導くことが出来、始動性を向上させることができる。
一方、通常運転状態では逆止弁45が第2バイパス通路rb2が閉じ、低圧ポンプP1からの低圧燃料を高圧ポンプP2を介して燃料噴射弁Iに導き、高圧レギュレータR2が高圧リターン通路r2側の燃料圧を調整し、余剰燃料を吸い込み位置cに戻すので、安定した高圧噴射を可能とすると共に吸い込み位置cに常に必要量の燃料を供給できる。更に、高圧ポンプP2からの高圧燃料の内の余剰燃料は、燃料タンク22に戻されることが無いので、燃料タンク22内の燃料温度が高まり蒸発燃料が増加するという問題を生じない。
【0068】
なお、上述のところにおいて、高圧ポンプP2の流動抵抗が大きく、始動時のような特定運転状態の場合に、燃料噴射弁に対して十分な燃圧を発生させることが出来ないときは、第7実施例に示されるような逆止弁45、第2バイパス通路rb2を第2〜第4実施例に対しても設けることが好ましい。
なお、第7実施例における高圧レギュレータR2は第1実施例で2点鎖線で示したように、デリバリパイプ38の下流側に設けてもよい。
図8には本発明の第8実施例としての筒内噴射エンジンの燃料供給装置20hを示した。
【0069】
この筒内噴射エンジンの燃料供給装置20hは、図6の筒内噴射エンジンの燃料供給装置20fと比べ、燃料通路23の上流側に低圧リターン通路r1を装備する点で相違する以外は同一構成部分が多く、ここでは同一部材には同一符号を付し重複説明を略す。
ここで、燃料通路23の吐出側位置bは分岐し他端開口が燃料タンク22に達する低圧リターン通路r1を延出する。低圧リターン通路r1はその途中に低圧燃料調整手段としての低圧レギュレータR1を装備する。低圧レギュレータR1は燃料通路23の低圧燃料をパイロットポートeで取り込み、その燃圧と図示しない圧縮バネの付勢力を逆方向より受ける図示しないプランジャの釣合い作動に応じて、低圧リターン通路r1の油圧を所定値に調圧し、低圧ポンプP1から吐出された余剰燃料を燃料タンク22にリターンさせる。
【0070】
第2バイパス通路rb2には切換えバルブ手段44が装備され、ECU39h(制御プログラムのみが一部相違する以外は図6のECU39fと同様の構成を採る)から通常時出力されるオフ信号に応じて閉弁位置u1に保持され、始動時に出力されるオン信号に応じて開弁位置u2に切り換え保持される。
切換えバルブ手段44の図示しない電磁アクチュエータにはECU39hが接続され、そのECU39hは、ECU39fと同様の制御機能を示す。
【0071】
このような図8の筒内噴射エンジンの燃料供給装置20hを装備したエンジン21が図示しないキースイッチのオン操作によって始動されたとする。この始動時において、ECU39hはオン信号を第2開閉弁44に出力しており、この際、電動の低圧ポンプP1が応答性良く低圧燃料を燃料通路23に吐出する。この燃料通路23に達した低圧燃料は、高圧ポンプP2を迂回し第2バイパス通路rb2及び高圧通路40をとおりデリバリパイプ38側の燃料噴射弁Iに達し、各燃料噴射弁IがECU39fの駆動パルスを受けた際に開作動し、ガソリンの筒内噴射を実行させ、エンジン21に出力トルクを発生させている。
【0072】
この始動直後において、エンジン回転数が高まると、高圧ポンプP2が駆動を開始するが、この際、高圧通路40の第2開閉弁44がECU39hによって閉弁位置u1に切換え保持され、高圧燃料の燃料通路23への流れを阻止し、高圧油路40の油圧は高圧レギュレータR2により調圧され、余剰燃料は吸い込み位置cに戻される。
【0073】
この始動作動の後の通常運転時には、高圧ポンプP2の吸い込み量に対して、低圧ポンプP1の吐出する低圧燃料と高圧リターン通路r2よりの燃料の合計量が比較的多くなる運転域ではその余剰燃料である低圧ポンプP1の吐出する低圧燃料が低圧レギュレータR1及び低圧リターン通路r1を経て燃料タンク22へ戻される。これによって、高圧ポンプP2の吸い込み位置cには常に必要量の燃料が安定して供給されるようになる。なお、この場合の戻し燃料は低圧ポンプP1の吐出燃料であり、比較的低温であり、燃料タンク22内の蒸発燃料を増加させることは防止される。
【0074】
一方、第2開閉弁44が閉弁位置u1に保持された後、高圧通路40の燃料圧は高圧レギュレータR2によって所定圧に調圧され、燃料噴射弁Iで消費され、余剰燃料は燃料通路23の吸い込み位置cに戻される。
このように、第8実施例としての筒内噴射エンジンの燃料供給装置20hは、高圧ポンプP2の吸い込み位置cに常に必要量の燃料を安定して供給できる。更に、高圧ポンプP2からの余剰燃料は吸い込み位置cより再び高圧ポンプP2に供給され、そして消費されるため、燃料タンク22に戻されることが無いので、燃料タンク22内の燃料温度が高まり蒸発燃料が増加するという問題を生じない。
【0075】
さらに、低圧リターン通路r1の上流端である燃料通路23の吐出側位置bと、高圧リターン通路r2の下流端である吸い込み位置cとの間の燃料通路長さL1'は車室41(図10参照)の長手方向の長さ以上あり、高圧ポンプP2と高圧リターン通路下流端の吸い込み位置cとの間の燃料通路長さL2’及び低圧ポンプP1と低圧リターン通路r1との間の燃料通路長さL3’より十分長く設定される。即ち、図10に示すように、燃料通路長さL2’は車室41の長手方向の長さ以上あるが、この部分は単一のパイプ状の配管として形成され、この部分を複数本の配管とする場合と比較し、単一の配管で済ませたので配管の無駄を無くすことが出来、低コスト化を図り易い。
【0076】
図11には本発明の第9実施例として、ディーゼルエンジンの燃料供給装置20iを示した。
この燃料供給装置20iは、図11に示されるように、燃料タンク22内には、燃料タンク22内の燃料を加圧して燃料噴射弁I側に供給する低圧ポンプP1が設けられている。また、低圧ポンプP1と燃料噴射弁Iとの燃料通路23には、逆止弁27、及びフィルタ28が順次介装され、更に、各燃料噴射弁Iに高圧化された燃料を供給する分配型の高圧燃料噴射ポンプP2が設けられている。なお、この実施例では、分配型の高圧燃料噴射ポンプP2を設けたが、列型の高圧燃料噴射ポンプを用いても良い。また、各燃料噴射弁Iの燃料噴射後に生じる余剰燃料を高圧燃料噴射ポンプP2の上流側の吸い込み位置cに接続される高圧リターン通路r2が設けられている。
【0077】
次に、ここでの燃料噴射弁Iについて説明する。この燃料噴射弁Iは、図12に示すように、ホルダボディー50の先端部に噴孔51が形成され、また、その内部には摺動自在にニードル53が設けられている。このニードル53は、噴孔51と反対側に形成されたバネ室のバネ部材(スプリング)52により噴孔51側に付勢されている。そして、このニードル53は、高圧燃料噴射ポンプP2側に連通し、ホルダボディー50に形成された燃料路55を介して、ニードル53とホルダボディー50との間に形成された油溜54に高圧ポンプP2にて調量された高圧燃料が加わった場合、バネ部材52の付勢力に抗して上方に移行することで噴孔51を開として図示しない燃焼室に燃料を噴射するように構成されている。
【0078】
高圧燃料噴射ポンプP2からの高圧燃料が加わらなくなると、噴射は終了となり、ニードル53は噴孔51を閉とする元の状態に戻る。この場合、ホルダボディー50とニードル53との間隙より余剰燃料がバネ室側に流れるが、この余剰燃料によりバネ室内の内圧が高くなりニードル53の作動を抑制してしまうことを防止するために、その余剰燃料を逃がすための逃し通路56がアジャスティングスクリュー57の内部に形成されている。この逃し通路56は、高圧リターン通路r2に接続されている。
【0079】
このように、第9実施例のディーゼルエンジンの燃料供給装置20iにおいても、上述した各実施例と同様に高圧燃料噴射ポンプP2により高圧化されて高温化した余剰燃料を燃料タンク22に戻すことがないため、燃料タンク22内の燃料が高温化して蒸発燃料が増加することを防止出来る。また、高圧リターン通路r2を燃料タンク22に戻さないので、配管的にも有利となり、コスト低減を図ることができるという効果も奏する。
【0080】
上述のところにおいて、本発明は上記各実施例に限定されるものではなく、エンジン21は4気筒DOHCガソリンエンジンの燃料供給系に装着されていたが、これに代えて、その他の多気筒ガソリンエンジンあるいはガソリン以外のアルコール燃料等を用いる多気筒エンジンに装着可能である。また、本発明では高圧ポンプがエンジン駆動式であるが、モータ駆動式でも良い。更に、上記各実施例は燃焼室に燃料噴射弁を直接臨ませる筒内噴射型エンジンに関するものであったが、本発明は吸気ポート噴射型エンジンにも適用可能である。
【0081】
【発明の効果】
以上のように、請求項1の発明は、燃料タンクの燃料を低圧ポンプと、高圧ポンプとで順次加圧し、デリバリパイプの下流に設けられた燃料圧力調整手段によって、高圧化した燃料を燃料噴射弁への供給燃圧として設定圧力に調整し、特に、燃料圧力調整手段を通過する余剰燃料を高圧ポンプと低圧ポンプとの間の燃料通路にリターンさせる高圧リターン通路を設けたので、余剰燃料が燃料タンクに戻ることを規制出来る。
このため、燃料タンク内で蒸発燃料が発生することを低減できる。特に、高圧リターン通路から分岐しその下流が燃料タンク側に接続される第2リターン通路が配設され、高圧リターン通路の下流端と第2リターン通路の何れかに余剰燃料を導くように切り換える切換えバルブ手段が配設されたので、この切換えバルブ手段の切換えに応じて燃料圧力調整手段通過後の余剰燃料を高圧リターン通路の下流端と燃料タンク側に選択的に導く。このため、燃料タンク内で蒸発燃料が発生することを低減でき、気泡抜き等の必要に応じて、余剰燃料を燃料タンクに戻せる。
【0086】
請求項2の発明は、請求項1記載の内燃機関用燃料供給装置において、特に、制御手段によって切換えバルブ手段を制御し、内燃機関の通常運転状態では余剰燃料を高圧ポンプの上流に、特定運転状態では第2リターン通路に導くので、この通常運転状態と特定運転状態とに応じて燃料圧力調整手段通過後の余剰燃料を高圧リターン通路の下流端と燃料タンク側に選択的に導く。
このため、通常運転状態では燃料タンク内で蒸発燃料が発生することを低減でき、特定運転状態では気泡抜き等の必要に応じて、余剰燃料を燃料タンクに戻せる。
【0087】
請求項3の発明は、請求項1記載の内燃機関用燃料供給装置において、燃料圧力調整手段の上流側と下流側の燃料通路部分を開閉弁が配設されたバイパス通路で接続するので、バイパス通路を必要に応じて開閉できる。
このため、バイパス通路をエンジン運転状態に応じて開閉し、燃料供給系の特性を向上させることができる。
【0088】
請求項4の発明は、請求項3記載の内燃機関用燃料供給装置において、特に、制御手段によって開閉弁を制御し、内燃機関の通常運転状態では開閉弁を閉鎖し、特定運転状態では開放するので、バイパス通路を通常運転状態と特定運転状態とで必要に応じて開閉できる。
このため、特定運転状態でバイパス通路を開いてエア抜きや始動性を向上させることができる。
【0089】
請求項5の発明は、請求項2又は請求項4記載の内燃機関用燃料供給装置において、特定運転状態が、特に、高圧ポンプの吐出圧が十分でない状態が設定されたので、この状態での作動を行える。
このため、高圧ポンプの吐出圧が十分でない状態でも、燃料圧力調整手段通過後の余剰燃料を第2リターン通路によって燃料タンク側に戻したり、バイパス通路を開いて燃料圧力調整手段をバイパスさせて始動性を向上させることが出来る。
【0090】
請求項6の発明は、請求項5記載の内燃機関用燃料供給装置において、特に、高圧ポンプが内燃機関で駆動されると共に、特定運転状態が内燃機関の始動時であるので、内燃機関の駆動時に高圧ポンプを駆動出来、始動時において、燃料圧力調整手段通過後の余剰燃料を第2リターン通路によって燃料タンク側に戻せる。
このため、始動時にバイパス通路を開いて燃料圧力調整手段をバイパスさせて気泡抜きを行える。
【0097】
請求項7の発明は、請求項1記載の内燃機関用燃料供給装置において、低圧燃料調整手段を介して高圧ポンプ上流の燃料を燃料タンクに戻す低圧リターン通路を配設したので、高圧ポンプの吸い込み量に対して比較的多くの余剰燃料がある運転域であっても、余剰燃料が高圧ポンプに再度戻され、低圧ポンプの吐出する低圧燃料の内の余剰燃料が燃料タンクへ戻される。
このため、高圧ポンプの吸い込み位置には常に必要量の燃料が安定して供給され、燃料タンク内の温度上昇を規制出来、蒸発燃料が発生することを低減できる。
【0098】
請求項8の発明は、請求項7記載の内燃機関用燃料供給装置において、低圧リターン通路の上流側は、高圧リターン通路の下流側及び第2バイパス通路の上流端より上流側に位置するので、この低圧リターン通路と高圧リターン通路の下流側及び第2バイパス通路との間を単一配管で比較的長く確保することが容易と成る。
このため、単一配管の部分がより長くなり、高圧リターン通路、第2バイパス通路及び低圧リターン通路を短く設定でき、配管の簡素化による低コスト化を達成できる。
【0099】
請求項9の発明は、請求項8記載の内燃機関用燃料供給装置において、低圧リターン通路の上流側は、低圧ポンプに近接して設けられ、高圧リターン通路の下流端と第2バイパス通路の上流端は、高圧ポンプに近接して設けられるので、低圧リターン通路の上流側と高圧リターン通路の下流端側との間を比較的長く確保することが容易と成る。
このため、単一配管の部分がより長く成り、高圧リターン通路、第2バイパス通路及び低圧リターン通路を夫々短く設定でき、配管の簡素化による低コスト化を達成できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例としての筒内噴射エンジンの燃料供給装置の概略構成図である。
【図2】本発明の第2実施例としての筒内噴射エンジンの燃料供給装置の概略構成図である。
【図3】本発明の第3実施例としての筒内噴射エンジンの燃料供給装置の概略構成図である。
【図4】本発明の第4実施例としての筒内噴射エンジンの燃料供給装置の概略構成図である。
【図5】本発明の第5実施例としての筒内噴射エンジンの燃料供給装置の概略構成図である。
【図6】本発明の第6実施例としての筒内噴射エンジンの燃料供給装置の概略構成図である。
【図7】本発明の第7実施例としての筒内噴射エンジンの燃料供給装置の概略構成図である。
【図8】本発明の第8実施例としての筒内噴射エンジンの燃料供給装置の概略構成図である。
【図9】本発明の第1実施例としての筒内噴射エンジンの縦断面図である。
【図10】本発明の第1実施例としての筒内噴射エンジンを装備した車両の概略配置図である。
【図11】本発明の第9実施例としてのディーゼルエンジンの燃料供給装置の概略構成図である。
【図12】図11の燃料供給装置が用いる燃料噴射弁の断面図である。
【図13】従来の筒内噴射エンジンの燃料供給装置の概略構成図である。
【符号の説明】
20a〜20i 筒内噴射エンジンの燃料供給装置
21 エンジン
22 燃料タンク
23 燃料通路
28 フィルタ
38 デリバリパイプ
39a,39c,39d,39f,39h
ECU
40 高圧通路
a パイロットポート
c 吸い込み位置
b 吐出側位置
e パイロットポート
rb バイパス通路
rb2 第2バイパス通路
rd 第2リターン通路
r1 低圧リターン通路
r2 高圧リターン通路
I 燃料噴射弁
P1 低圧ポンプ
P2 高圧ポンプ
R1 低圧レギュレータ
R2 高圧レギュレータ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a fuel supply device in a system that supplies fuel from a fuel tank to an engine via a fuel injection valve, particularly a cylinder injection engine in which a fuel injection valve is provided in each cylinder of the engine. The present invention relates to a fuel supply device for an internal combustion engine that requires a high injection pressure.
[0002]
[Prior art]
In general, an engine fuel supply system pressurizes fuel in a fuel tank with a low-pressure pump (feed pump) and supplies the fuel to a fuel injection valve of each cylinder of the engine body via a fuel pipe and a delivery pipe. In addition, the surplus fuel that has not been consumed by the fuel injection valve is generally configured to return to the fuel tank via the return path.
By the way, piping on the fuel injection valve side of the fuel supply system is likely to receive heat from the engine body. Particularly, when the atmospheric temperature of the engine is relatively high, the fuel returning from the return path is likely to become high temperature, and the amount of evaporated fuel increases.
[0003]
In order to cope with this, the evaporated fuel generated in the fuel tank is adsorbed by an adsorbent such as activated carbon in the canister and liquefied to prevent high pressure in the fuel tank. Is sent to the intake system, and the canister is purged.
Incidentally, an in-cylinder injection gasoline engine is known in which gasoline fuel is injected directly into a cylinder by a fuel injection valve in order to improve the responsiveness of fuel supply and the controllability of combustion. The fuel supply system of this in-cylinder injection engine is known in Japanese Patent Laid-Open Nos. 7-77120 and 7-83134, and basically forms a fuel supply system as shown in FIG.
Here, the fuel in the
[0004]
Here, surplus fuel that has passed through the
[0005]
In this way, in particular, in the fuel supply system of the direct injection engine, the fuel is pressurized by the high pressure pump 5, so that surplus fuel returning from the fuel injection valve 9 to the return path 11 is compared with the case of the conventional intake port injection. As a result of the increased pressure, the temperature tends to increase, and when the high-temperature fuel returns to the fuel tank, a relatively large amount of evaporated fuel is generated. To cope with this, a relatively large canister needs to be provided.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, the piping on the fuel injection valve side of the fuel supply system is susceptible to the heat of the engine body when the engine ambient temperature is relatively high. In particular, in the case of an in-cylinder injection engine, the engine supply atmosphere In addition to the temperature, heat generated by high compression is also added, so that the fuel returning from the return path tends to have a higher temperature, and a relatively large amount of evaporated fuel tends to be generated. In order to cope with this, simply increasing the size of the canister has a limit in terms of layout and purging, and an improvement for preventing evaporation more appropriately is desired.
[0007]
In addition, a large number of pipes are connected to the high-pressure pump that is driven directly by the engine, and the piping structure around the high-pressure pump is complicated, and problems are likely to occur in terms of improving workability in terms of layout. It is desired.
An object of the present invention is to provide a fuel supply device for an internal combustion engine that can regulate the generation of evaporated fuel in a fuel tank and simplify piping of a fuel supply system.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the invention of
A low pressure pump interposed in a fuel passage connecting the fuel injection valve and the fuel tank;
A high-pressure pump provided between the low-pressure pump and the fuel injection valve;
A delivery pipe for supplying the high-pressure fuel supplied from the high-pressure pump by branching to the fuel injection valves arranged in parallel with each other;
Fuel pressure adjusting means provided downstream of the delivery pipe so that the fuel pressure supplied to the fuel injection valve is adjusted to a set pressure;
A high pressure return passage for returning surplus fuel passing through the fuel pressure adjusting means to a fuel passage between the high pressure pump and the low pressure pump;And
A second return passage branched from the high pressure return passage and connected downstream to the fuel tank is disposed;
Switching valve means for switching so as to guide the surplus fuel to either the downstream end of the high pressure return passage or the second return passage is provided.It is characterized by.
[0013]
Claim2The invention of
Claim1In the fuel supply device for an internal combustion engine as described,
The switching valve means includes control means for controlling the excess fuel to be switched upstream of the high-pressure pump in a normal operation state of the internal combustion engine and to a second return passage in a specific operation state.
[0014]
Claim3The invention of
Claim1In the fuel supply device for an internal combustion engine as described,
A bypass passage connecting the upstream and downstream fuel passage portions of the fuel pressure adjusting means is disposed;
An on-off valve for opening and closing the bypass passage is provided.
[0015]
Claim4The invention of
Claim3In the fuel supply device for an internal combustion engine as described,
The on-off valve includes control means for controlling opening and closing so that the internal combustion engine is closed in a normal operation state and opened in a specific operation state.
[0016]
Claim5The invention of
Claim2Or claim4In the fuel supply device for an internal combustion engine as described,
The specific operation state is a state where the discharge pressure of the high-pressure pump is not sufficient.
[0017]
Claim6The invention of
Claim5In the fuel supply device for an internal combustion engine as described,
The high-pressure pump is driven by the internal combustion engine, and the specific operation state is when the internal combustion engine is started.
[0024]
Claim7The invention of
Claim1In the fuel supply device for an internal combustion engine as described,
A fuel supply device for an internal combustion engine, comprising a low pressure return passage for returning fuel upstream of the high pressure pump to the fuel tank via the low pressure fuel adjusting means.
[0025]
Claim8The invention of
Claim7In the fuel supply device for an internal combustion engine as described,
The upstream side of the low pressure return passage is located on the downstream side of the high pressure return passage and the upstream side of the upstream end of the second bypass passage.
[0026]
Claim9The invention of
Claim8In the fuel supply device for an internal combustion engine as described,
An internal combustion engine characterized in that an upstream side of the low pressure return passage is provided close to the low pressure pump, and a downstream end of the high pressure return passage and an upstream end of the second bypass passage are provided close to the high pressure pump. Fuel supply device.
[0028]
【Example】
FIG. 1 shows a
This in-cylinder injection engine
[0029]
Here, as shown in FIG. 10, the
A
[0030]
As shown in FIG. 9, the
A fuel injection valve I is provided for each cylinder (see the broken line in FIG. 10). Each fuel injection valve I is longer than the
[0031]
As shown by the solid line, the
[0032]
Here, a part of the high-
[0033]
Here, the
[0034]
In the
At this time, the fuel pressure in the
[0035]
Thus, the high-pressure fuel pressurized by the high-pressure pump P2 and heated to high temperature passes through the high-pressure regulator R2 instead of the
The
[0036]
In this case, the
Also in this modified example, the high pressure regulator R2 adjusts the fuel pressure of the
FIG. 2 shows a fuel supply device 20b for a direct injection engine as a second embodiment of the present invention.
[0037]
The in-cylinder injection engine fuel supply device 20b includes many of the same members as those in the in-cylinder injection engine
This in-cylinder injection engine fuel supply device 20b is provided between the low pressure pump P1 interposed in the
[0038]
Here, the electric low-pressure pump P1 in the
In particular, the discharge side position b of the
[0039]
In the
[0040]
In the operating range where the total amount of low pressure fuel discharged from the low pressure pump P1 and fuel from the high pressure return passage r2 is relatively larger than the suction amount of the high pressure pump P2, the low pressure fuel discharged from the low pressure pump P1, which is the surplus fuel, is used. Is returned to the
In this way, the fuel supply device 20b for the direct injection engine as the second embodiment can always stably supply the required amount of fuel to the suction position c of the high pressure pump P2. Further, the surplus fuel in the high-pressure fuel from the high-pressure pump P2 passes through the high-pressure regulator R2 and reaches the suction position c, and is supplied to the high-pressure pump P2 and consumed again, and is not returned to the
[0041]
Further, the fuel passage length L1 between the discharge side position b of the
[0042]
FIG. 3 shows a
This in-cylinder injection engine
The in-cylinder injection engine
[0043]
The
An electromagnetic actuator (not shown) of the switching valve means 42 is connected to an ECU 39c (which has the same configuration as that of the
For this reason, the discharge pressure of the high-pressure pump P2 is low before the start is completed. Even in this case, the discharge pressure of the electric low-pressure pump P1 is added to the fuel injection valve I through the high-pressure pump P2 with good responsiveness. Is possible.
[0044]
Assume that the
In this case, first, the electric low-pressure pump P1 discharges the low-pressure fuel to the
[0045]
At the time of starting, the high pressure pump P2 starts driving. At this time, the switching valve means 42 downstream of the high pressure regulator R2 switches to the second switching position s2 in accordance with the ON signal output at the time of starting from the ECU 39c. Be Thereafter, when the surplus fuel passes through the high pressure regulator r2 in the normal operation state, the bubbles staying in the
The switching valve means 42 determines whether there is no problem even if the excess fuel is returned to the fuel tank based on the detection means for detecting the fuel temperature or the like in the
[0046]
In normal operation after completion of the start-up, in the operating region where the total amount of low-pressure fuel discharged from the low-pressure pump P1 and fuel from the high-pressure return passage r2 is relatively large relative to the suction amount of the high-pressure pump P2, the surplus fuel is The fuel is returned to the
[0047]
On the other hand, the fuel pressure in the high-
Note that the second return passage rd communicated when the switching valve means 42 is switched to the second switching position s2 is directly returned to the
[0048]
FIG. 4 shows a
This in-cylinder injection engine
[0049]
The in-cylinder injection engine
[0050]
Each electromagnetic actuator (not shown) of the switching valve means 42 and the on-off
The specific operation state is set to an operation region before the start is completed (an operation region equal to or lower than a predetermined cranking speed), and is set to an operation region where the discharge pressure of the high-pressure pump P2 is not sufficient.
[0051]
For this reason, the discharge pressure of the high-pressure pump P2 is low before the start is completed. Even in this case, the discharge pressure of the electric low-pressure pump P1 is added to the fuel injection valve I through the high-pressure pump P2 with good responsiveness. Is possible.
Assume that the
In this case, first, the electric low-
[0052]
At the time of starting, the high-pressure pump P2 starts driving. At this time, the switching valve means 42 downstream of the high-pressure regulator R2 and the opening / closing
[0053]
After completion of the start-up, the ECU 39d can output an OFF signal to the switching valve means 42 and the on-off
[0054]
The
FIG. 5 shows a
The
[0055]
This in-cylinder injection engine
[0056]
Here, the second bypass passage rb2 functions as an inherent squeezing for the fuel passing through the flow path, and in particular, has a flow resistance to such an extent that the discharge pressure of the high-pressure pump P2 can be secured at a predetermined value during normal operation. It is formed so that it can be generated. That is, it is set so that a differential pressure is generated between the upstream side and the downstream side of the high-pressure regulator R2. In addition, when the flow rate is low at the beginning of startup, the fuel discharged from the low pressure pump P1 can be guided to the fuel injection valve I on the
[0057]
In the
After this start-up operation, during normal operation, the low-pressure fuel discharged from the low-pressure pump P1 is supplied to the suction position c of the high-pressure pump P2, and the required amount of fuel is always supplied stably. The fuel discharged from the high pressure pump P2 during this normal operation acts as a squeeze for the fuel flowing into the second bypass passage rb2, and generates a higher fuel pressure in the
[0058]
The fuel in the
Thus, the
[0059]
FIG. 6 shows a fuel supply apparatus 20f for a direct injection engine as a sixth embodiment of the present invention.
The in-cylinder injection engine fuel supply device 20f includes many of the same members as the in-cylinder injection engine
[0060]
This in-cylinder injection engine fuel supply device 20f is provided between the low pressure pump P1 interposed in the
[0061]
Here, the second on-off
In particular, in the switching control of the second on-off
[0062]
Assume that the
Immediately after the start, when the engine speed increases, the high-pressure pump P2 starts driving. At this time, the ECU 39f outputs an OFF output to the second on-off
[0063]
As described above, the fuel supply device 20f for the direct injection engine according to the sixth embodiment can prevent the high pressure pump P2 that is not discharging at the time of start-up from acting as a squeeze, and the low pressure bypassing the second bypass passage rb2. The low-pressure fuel of the pump P1 can be directly guided to the fuel injection valve I on the
On the other hand, in the normal operation state, the second bypass passage rb2 is closed, and the high pressure regulator R2 adjusts the fuel pressure on the high pressure return passage r2 side to return surplus fuel to the suction position c, thereby enabling high pressure injection and the suction position c. Can always supply the required amount of fuel stably. Further, the surplus fuel in the high-pressure fuel from the high-pressure pump P2 is returned to the suction position c, supplied to the high-pressure pump P2 and consumed again, and is not returned to the
[0064]
FIG. 7 shows a fuel supply device 20j for a direct injection engine as a seventh embodiment of the present invention.
The fuel supply device 20j for this direct injection engine has many identical components except that a check valve 45 is provided instead of the second on-off
The second bypass passage rb2 of the fuel supply device 20j of the direct injection engine is equipped with a check valve 45 that allows only the flow from the
[0065]
Assume that the
[0066]
Immediately after the start, when the engine speed increases, the high pressure pump P2 starts to be driven. At this time, the check valve 45 prevents the flow of the high pressure fuel into the
[0067]
As described above, the fuel supply device 20j for the direct injection engine according to the seventh embodiment can prevent the high pressure pump P2 that is not discharged at the time of start-up from acting as a squeeze, and the low pressure bypassing the second bypass passage rb2. The low-pressure fuel of the pump P1 can be directly guided to the fuel injection valve I on the
On the other hand, in the normal operation state, the check valve 45 closes the second bypass passage rb2, guides the low pressure fuel from the low pressure pump P1 to the fuel injection valve I through the high pressure pump P2, and the high pressure regulator R2 is connected to the high pressure return passage r2 side. Since the fuel pressure is adjusted and the surplus fuel is returned to the suction position c, stable high-pressure injection can be performed and a necessary amount of fuel can always be supplied to the suction position c. Furthermore, since the surplus fuel in the high-pressure fuel from the high-pressure pump P2 is not returned to the
[0068]
In the above description, when the flow resistance of the high-pressure pump P2 is large and a sufficient fuel pressure cannot be generated for the fuel injection valve in a specific operation state such as at the time of starting, the seventh implementation is performed. It is preferable to provide the check valve 45 and the second bypass passage rb2 as shown in the examples also for the second to fourth embodiments.
Note that the high pressure regulator R2 in the seventh embodiment may be provided on the downstream side of the
FIG. 8 shows a
[0069]
The in-cylinder injection engine
Here, the discharge side position b of the
[0070]
The second bypass passage rb2 is provided with a switching valve means 44, which closes in response to an OFF signal that is normally output from the ECU 39h (which has the same configuration as the ECU 39f in FIG. 6 except that only the control program is partially different). The valve position is held at the valve position u1, and is switched and held at the valve opening position u2 in accordance with an ON signal output at the time of starting.
An ECU 39h is connected to an electromagnetic actuator (not shown) of the switching valve means 44, and the ECU 39h exhibits the same control function as the ECU 39f.
[0071]
It is assumed that the
[0072]
Immediately after the start, when the engine speed increases, the high pressure pump P2 starts to be driven. At this time, the second on-off
[0073]
During normal operation after the start-up operation, the surplus fuel in the operating range where the total amount of low-pressure fuel discharged from the low-pressure pump P1 and fuel from the high-pressure return passage r2 is relatively larger than the suction amount of the high-pressure pump P2. The low pressure fuel discharged from the low pressure pump P1 is returned to the
[0074]
On the other hand, after the second on-off
In this way, the
[0075]
Further, the fuel passage length L1 ′ between the discharge side position b of the
[0076]
FIG. 11 shows a
As shown in FIG. 11, the
[0077]
Next, the fuel injection valve I here will be described. As shown in FIG. 12, the fuel injection valve I has an injection hole 51 formed at the tip of a holder body 50, and a
[0078]
When the high-pressure fuel from the high-pressure fuel injection pump P2 is not applied, the injection is finished, and the
[0079]
As described above, also in the
[0080]
In the above description, the present invention is not limited to the above embodiments, and the
[0081]
【The invention's effect】
As described above, according to the first aspect of the present invention, the fuel in the fuel tank is sequentially pressurized by the low pressure pump and the high pressure pump, and the high pressure fuel is injected by the fuel pressure adjusting means provided downstream of the delivery pipe. Since the fuel pressure supplied to the valve is adjusted to the set pressure, and in particular, a high pressure return passage is provided for returning surplus fuel passing through the fuel pressure adjusting means to the fuel passage between the high pressure pump and the low pressure pump. You can regulate the return to the tank.
For this reason, generation of evaporated fuel in the fuel tank can be reduced. In particular, a second return passage branched from the high pressure return passage and connected downstream to the fuel tank side is disposed, and switching is performed so as to guide surplus fuel to either the downstream end of the high pressure return passage or the second return passage. Since the valve means is provided, surplus fuel after passing through the fuel pressure adjusting means is selectively guided to the downstream end of the high-pressure return passage and the fuel tank side in accordance with the switching of the switching valve means. For this reason, generation | occurrence | production of evaporative fuel in a fuel tank can be reduced, and surplus fuel can be returned to a fuel tank as needed, such as bubble removal.
[0086]
Claim2The invention of claim1In the fuel supply device for an internal combustion engine described above, in particular, the switching valve means is controlled by the control means, and surplus fuel is guided upstream of the high-pressure pump in the normal operation state of the internal combustion engine and to the second return passage in the specific operation state. In accordance with the normal operation state and the specific operation state, surplus fuel after passing through the fuel pressure adjusting means is selectively guided to the downstream end of the high-pressure return passage and the fuel tank side.
For this reason, generation | occurrence | production of evaporative fuel in a fuel tank can be reduced in a normal operation state, and surplus fuel can be returned to a fuel tank as needed, such as bubble extraction, in a specific operation state.
[0087]
Claim3The invention of claim1In the fuel supply device for an internal combustion engine described above, the fuel passage portions on the upstream side and the downstream side of the fuel pressure adjusting means are connected by the bypass passage provided with the on-off valve, so that the bypass passage can be opened and closed as necessary.
For this reason, a bypass channel can be opened and closed according to an engine operating state, and the characteristic of a fuel supply system can be improved.
[0088]
Claim4The invention of claim3In the internal combustion engine fuel supply apparatus described above, the on-off valve is controlled by the control means, and the on-off valve is closed in the normal operation state of the internal combustion engine and opened in the specific operation state. Therefore, the bypass passage is specified as the normal operation state. It can be opened and closed as needed depending on the driving state.
For this reason, the bypass passage can be opened in the specific operation state to improve air bleeding and startability.
[0089]
Claim5The invention of claim2Or claim4In the fuel supply device for an internal combustion engine described above, the specific operation state is set, in particular, a state in which the discharge pressure of the high-pressure pump is not sufficient.
For this reason, even when the discharge pressure of the high pressure pump is not sufficient, the excess fuel after passing through the fuel pressure adjusting means is returned to the fuel tank side by the second return passage, or the bypass pressure is opened to bypass the fuel pressure adjusting means. Can be improved.
[0090]
Claim6The invention of claim5In the fuel supply device for an internal combustion engine described above, in particular, since the high pressure pump is driven by the internal combustion engine and the specific operation state is when the internal combustion engine is started, the high pressure pump can be driven when the internal combustion engine is driven. The surplus fuel after passing through the fuel pressure adjusting means can be returned to the fuel tank side by the second return passage.
For this reason, at the time of start-up, the bypass passage can be opened to bypass the fuel pressure adjusting means, thereby removing air bubbles.
[0097]
Claim7The invention of claim1In the fuel supply apparatus for an internal combustion engine described above, the low pressure return passage for returning the fuel upstream of the high pressure pump to the fuel tank is disposed via the low pressure fuel adjusting means, so that a relatively large amount of surplus fuel with respect to the suction amount of the high pressure pump Even in certain operating areas, excess fuel is returned to the high pressure pump again,ofExcess fuel in the discharged low-pressure fuel is returned to the fuel tank.
For this reason, the high pressure pumpofSuction positionInAlways supplies the required amount of fuel stably, can regulate the temperature rise in the fuel tank, and can reduce the generation of evaporated fuel.
[0098]
Claim8The invention of claim7In the fuel supply device for an internal combustion engine described above, the upstream side of the low pressure return passage is located downstream of the high pressure return passage and upstream of the upstream end of the second bypass passage. It becomes easy to secure a relatively long distance between the side and the second bypass passage with a single pipe.
For this reason, the portion of the single pipe becomes longer, the high-pressure return passage, the second bypass passage, and the low-pressure return passage can be set short, and the cost can be reduced by simplifying the piping.
[0099]
Claim9The invention of claim8In the fuel supply device for an internal combustion engine described above, the upstream side of the low pressure return passage is provided close to the low pressure pump, and the downstream end of the high pressure return passage and the upstream end of the second bypass passage are provided close to the high pressure pump. Therefore, it is easy to ensure a relatively long distance between the upstream side of the low pressure return passage and the downstream end side of the high pressure return passage.
For this reason, the portion of the single pipe becomes longer, and the high-pressure return passage, the second bypass passage, and the low-pressure return passage can be set to be short, and the cost can be reduced by simplifying the piping.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a fuel supply device for a direct injection engine according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a fuel supply device for a direct injection engine according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a schematic configuration diagram of a fuel supply device for a direct injection engine according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a schematic configuration diagram of a fuel supply device for a direct injection engine according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a schematic configuration diagram of a fuel supply device for a direct injection engine according to a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a schematic configuration diagram of a fuel supply device for a direct injection engine according to a sixth embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a schematic configuration diagram of a fuel supply device for a direct injection engine as a seventh embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a schematic configuration diagram of a fuel supply device for a direct injection engine according to an eighth embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a longitudinal sectional view of a direct injection engine as a first embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a schematic layout view of a vehicle equipped with an in-cylinder injection engine as a first embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a schematic configuration diagram of a fuel supply device for a diesel engine as a ninth embodiment of the present invention.
12 is a cross-sectional view of a fuel injection valve used by the fuel supply device of FIG.
FIG. 13 is a schematic configuration diagram of a conventional fuel supply device for a direct injection engine.
[Explanation of symbols]
20a-20i Fuel supply device for in-cylinder injection engine
21 engine
22 Fuel tank
23 Fuel passage
28 Filter
38 Delivery pipe
39a, 39c, 39d, 39f, 39h
ECU
40 High pressure passage
a Pilot port
c Suction position
b Discharge side position
e Pilot port
rb bypass passage
rb2 second bypass passage
rd second return passage
r1 Low pressure return passage
r2 High pressure return passage
I Fuel injection valve
P1 Low pressure pump
P2 high pressure pump
R1 Low pressure regulator
R2 high pressure regulator
Claims (9)
該低圧ポンプと上記燃料噴射弁との間に設けられた高圧ポンプと、
上記高圧ポンプから供給される高圧燃料を互いに並列配備される各燃料噴射弁に分岐して供給するデリバリパイプと、
上記燃料噴射弁への供給燃圧が設定圧力に調整されるべく、上記デリバリパイプの下流に設けられた燃料圧力調整手段と、
該燃料圧力調整手段を通過する余剰燃料を上記高圧ポンプと上記低圧ポンプとの間の燃料通路にリターンさせる高圧リターン通路とを有し、
上記高圧リターン通路から分岐しその下流が燃料タンク側に接続される第2リターン通路が配設され、
上記高圧リターン通路の下流端と第2リターン通路の何れかに上記余剰燃料を導くように切り換える切換えバルブ手段が配設されたことを特徴とする内燃機関用燃料供給装置。A low pressure pump interposed in a fuel passage connecting the fuel injection valve and the fuel tank;
A high-pressure pump provided between the low-pressure pump and the fuel injection valve;
A delivery pipe for supplying the high-pressure fuel supplied from the high-pressure pump by branching to the fuel injection valves arranged in parallel with each other;
Fuel pressure adjusting means provided downstream of the delivery pipe so that the fuel pressure supplied to the fuel injection valve is adjusted to a set pressure;
The surplus fuel passing through the fuel pressure adjusting means possess a high pressure return passage to return to the fuel passage between the high pressure pump and the low-pressure pump,
A second return passage branched from the high pressure return passage and connected downstream to the fuel tank is disposed;
A fuel supply device for an internal combustion engine, characterized in that switching valve means for switching the surplus fuel to guide either the downstream end of the high-pressure return passage or the second return passage is provided.
上記切換えバルブ手段は、上記余剰燃料を内燃機関の通常運転状態では高圧ポンプの上流に、特定運転状態では第2リターン通路に切換え制御する制御手段を具備することを特徴とする内燃機関用燃料供給装置。The fuel supply device for an internal combustion engine according to claim 1 ,
The switching valve means includes a control means for controlling the surplus fuel to be switched upstream of the high-pressure pump in a normal operation state of the internal combustion engine and to a second return passage in a specific operation state. apparatus.
上記燃料圧力調整手段の上流側と下流側の燃料通路部分とを接続するバイパス通路が配設され、
上記バイパス通路を開閉する開閉弁が配設されることを特徴とする内燃機関用燃料供給装置。The fuel supply device for an internal combustion engine according to claim 1 ,
A bypass passage connecting the upstream and downstream fuel passage portions of the fuel pressure adjusting means is disposed;
An on-off valve for opening and closing the bypass passage is provided.
上記開閉弁は、内燃機関の通常運転状態では閉鎖し、特定運転状態では開放するよう開閉制御する制御手段を具備することを特徴とする内燃機関用燃料供給装置。The fuel supply device for an internal combustion engine according to claim 3 ,
The fuel supply device for an internal combustion engine, characterized in that the open / close valve includes a control means for performing open / close control so that the open / close valve is closed in a normal operation state and opened in a specific operation state .
特定運転状態が、上記高圧ポンプの吐出圧が十分でない状態であることを特徴とする内燃機関用燃料供給装置。 The fuel supply device for an internal combustion engine according to claim 2 or 4,
The fuel supply device for an internal combustion engine , wherein the specific operation state is a state where the discharge pressure of the high-pressure pump is not sufficient .
上記高圧ポンプが内燃機関で駆動されると共に、特定運転状態が内燃機関の始動時であることを特徴とする内燃機関用燃料供給装置。The fuel supply device for an internal combustion engine according to claim 5 ,
A fuel supply device for an internal combustion engine, wherein the high-pressure pump is driven by the internal combustion engine, and the specific operation state is when the internal combustion engine is started .
低圧燃料調整手段を介して高圧ポンプ上流の燃料を燃料タンクに戻す低圧リターン通路を配設したことを特徴とする内燃機関用燃料供給装置。The fuel supply device for an internal combustion engine according to claim 1,
A fuel supply apparatus for an internal combustion engine, characterized in that a low-pressure return passage is provided for returning fuel upstream of the high-pressure pump to the fuel tank via low-pressure fuel adjusting means.
上記燃料圧力調整手段を通過しないよう高圧ポンプの上流と下流との燃料通路を接続し開閉弁を有する第2バイパス通路が配設され、上記低圧リターン通路の上流側は、高圧リターン通路の下流側及び上記第2バイパス通路の上流端より上流側に位置することを特徴とする内燃機関用燃料供給装置。The fuel supply device for an internal combustion engine according to claim 7,
A second bypass passage having an on-off valve connected to the upstream and downstream fuel passages of the high-pressure pump is disposed so as not to pass through the fuel pressure adjusting means, and the upstream side of the low-pressure return passage is downstream of the high-pressure return passage. And a fuel supply device for an internal combustion engine, which is located upstream of the upstream end of the second bypass passage.
上記低圧リターン通路の上流側は、低圧ポンプに近接して設けられ、高圧リターン通路の 下流端と第2バイパス通路の上流端は、高圧ポンプに近接して設けられることを特徴とする内燃機関用燃料供給装置。The fuel supply device for an internal combustion engine according to claim 8,
An internal combustion engine characterized in that an upstream side of the low pressure return passage is provided close to the low pressure pump, and a downstream end of the high pressure return passage and an upstream end of the second bypass passage are provided close to the high pressure pump . Fuel supply device.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17592895A JP3882207B2 (en) | 1995-07-12 | 1995-07-12 | Fuel supply device for internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17592895A JP3882207B2 (en) | 1995-07-12 | 1995-07-12 | Fuel supply device for internal combustion engine |
Publications (2)
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