JP4320983B2 - 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】
本発明は、内燃機関の燃料供給装置、特にフィードポンプによって燃料タンクから汲み上げられた低圧燃料を高圧ポンプによって加圧してデリバリパイプ内に高圧燃料を供給する燃料供給装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
例えば筒内噴射式内燃機関のように、燃料噴射弁への供給燃料を高圧とする必要のある内燃機関では、フィードポンプによって燃料タンクから汲み上げられた低圧燃料を高圧ポンプによって加圧してデリバリパイプ内に高圧燃料を供給するようにしている。そして供給された高圧燃料をデリバリパイプ内に備蓄し、各燃料噴射弁に分配供給して、必要な圧力の燃料を内燃機関に噴射供給している。
【0003】
こうした内燃機関の燃料供給装置では、断続的に行われる高圧燃料ポンプからの燃料供給、及び同じく断続的に行われる燃料噴射弁からの燃料噴射の結果、デリバリパイプ内の燃料圧力に脈動が生じる。そうした燃圧脈動が生じると、燃料噴射弁に供給される燃料の圧力が不安定となり、噴射時間に応じて調整される1噴射当たりの燃料噴射量が変動し、エミッションやドライバビリティの悪化を招く。
【0004】
そこで従来、例えば特開平9−310661号公報にみられるように、デリバリパイプにアキュムレータを設け、そうした燃圧脈動を抑制することが行われている。そうしたアキュムレータには、内部に気体の密封された金属ベローズが使用されており、その金属ベローズの伸縮によりデリバリパイプ内の燃料容積を柔軟に変化させて、燃圧脈動を減衰させている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところで上記構成のアキュムレータでは、高圧燃料の流入を防止してその内部の気体の密封性を確保するため、高い加工精度が必要とされるなど、金属ベローズは高価なものとなっており、上記のような燃料供給装置のコストアップを招く一因となっていた。
【0006】
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、デリバリパイプ内の燃圧脈動の減衰性能を安価に享受することのできる内燃機関の燃料供給装置を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
(請求項1)
請求項1に記載の発明は、フィードポンプによって燃料タンクから汲み上げられた低圧燃料を高圧ポンプによって加圧してデリバリパイプ内に高圧燃料を供給する内燃機関の燃料供給装置において、前記デリバリパイプ内に移動可能に配設されるとともに、そのデリバリパイプの内部を前記高圧燃料の供給される燃料室と前記低圧燃料の供給される背圧室との2室に区画し、その移動位置に応じて前記2室の容積を可変とするピストンを設けたものである。
【0008】
上記構成では、デリバリパイプ内に移動可能に配設されたピストンによって、高圧燃料ポンプによって加圧された高圧燃料の供給される燃料室と、フィードポンプによって燃料タンクから汲み上げられた低圧燃料の供給される背圧室とが区画形成されている。そして、燃料噴射や高圧ポンプからの燃料吐出によって燃料室内の燃圧に変動が生じると、その変動に応じてピストンが変位し、燃料室の容積が変化する。このとき、背圧室に供給された低圧燃料のダンピング効果により、その燃圧脈動が抑えられる。
【0009】
ちなみに上記構成では、燃料室と同様に背圧室にも燃料が充填されているため、ピストンによって区画される2室間の燃料のシール性を確保する必要もなく、そうした燃圧脈動の減衰にかかる構成を安価に製造できる。したがって上記構成によれば、デリバリパイプ内の燃圧脈動の減衰性能を安価に享受できる。
【0010】
また請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の内燃機関の燃料供給装置において、前記ピストンの移動位置に応じて前記燃料室内の高圧燃料をリリーフ可能としたものである。
【0011】
上記構成では、燃料室内の燃圧の変動に伴い移動するピストンの位置に応じて、その燃料室内の高圧燃料がリリーフされるようになる。ここで例えば、燃料室内の燃圧が必要とされる以上に高圧となったときのピストンの移動位置で、その内部の高圧燃料のリリーフが行われるように構成すれば、それらピストン等からなる燃圧脈動の減衰機構にリリーフ弁としての機能も併せ持たせることができる。したがって上記構成によれば、デリバリパイプに通常設けられるリリーフ弁を廃止でき、更なるコスト低減を図ることができる。
【0012】
また請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の内燃機関の燃料供給装置において、前記背圧室に前記低圧燃料を供給する通路を通じて、前記燃料室内の高圧燃料をリリーフ可能としたものである。
【0013】
上記構成では、燃料室内の燃圧の変動に伴い移動するピストンの位置に応じて、背圧室内に低圧燃料を供給する通路を通じて燃料室内の高圧燃料がリリーフされるようになる。したがって、高圧燃料をリリーフするための通路と背圧室に低圧燃料を供給するための通路とを共有化でき、更なる構成の簡易化が可能となる。なお、ピストンの移動位置に応じて燃料室と低圧燃料の供給通路とを連通させるだけで、それらの燃料の圧力差によって燃料室から低圧燃料の供給通路へと高圧燃料をリリーフさせることができる。
【0014】
また請求項4に記載の発明は、請求項1に記載の内燃機関の燃料供給装置において、前記ピストンの移動位置に応じて前記燃料室と連通して、その燃料室に供給された高圧燃料をリリーフするリリーフ通路を更に備えたものである。
【0015】
上記構成によれば、燃料室の燃圧変動によるピストンの移動に応じて、その燃料室内の高圧燃料がリリーフされる。ここで例えば燃料室内に供給される高圧燃料が必要とされる以上に高圧となったときのピストンの移動位置で、燃料室とリリーフ通路とが連通するように構成すれば、それらピストン等からなる燃圧脈動の減衰機構にリリーフ弁としての機能も併せ持たせることができる。したがって上記構成によれば、デリバリパイプに通常設けられるリリーフ弁を廃止でき、更なるコスト低減を図ることができる。
【0016】
また請求項5に記載の発明は、請求項1に記載の内燃機関の燃料供給装置において、前記ピストンの移動位置に応じて前記燃料室及び前記背圧室のいずれかに連通し、かつ前記低圧燃料を供給する通路を更に備えたものである。
【0017】
上記構成では、燃料室内の燃圧変動に応じて移動するピストンの位置によって、低圧燃料の供給通路が燃料室及び背圧室のいずれかに連通するようになる。その供給通路が背圧室に連通すれば、同背圧室に低圧燃料が供給され、またその供給通路が燃料室に連通すれば、燃料の圧力差によって燃料室内の高圧燃料が供給通路を通じてリリーフされるようになる。よって上記構成によれば、ピストン等からなる燃圧変動の減衰機構にリリーフ弁としての機能も併せ持たせることができ、更に高圧燃料をリリーフするための通路と背圧室に低圧燃料を供給するための通路との共有化も可能なため、更なる構成の簡易化が可能となる。
【0018】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体化した一実施形態について、図1〜図6を参照して詳細に説明する。
【0019】
図1に示すように本実施形態の内燃機関の燃料供給装置は、フィードポンプ11及び高圧燃料ポンプ13の2つの燃料ポンプを備えて構成されている。
フィードポンプ11は、燃料タンク10内に備蓄された燃料を汲み上げ、低圧燃料通路12を通じて高圧燃料ポンプ13に低圧(フィード圧;例えば150〜200kPa)の燃料を供給する。低圧燃料通路12には、プレッシャレギュレータ12aが設けられ、同通路12内の低圧燃料が所定の圧力を超えると、その内部の低圧燃料が燃料タンク10内にリリーフされるようになっている。これにより、低圧燃料通路12内の燃圧が必要な圧力に保持される。
【0020】
一方、高圧燃料ポンプ13は、その低圧燃料を高圧(例えば8〜13MPa)に加圧して、高圧燃料通路14を通じてデリバリパイプ20内に供給する。デリバリパイプ20に供給された高圧燃料は、その内部の燃料室22に必要な圧力の燃料が蓄えられ、内燃機関の各燃料噴射弁15に分配供給される。そしてエンジン制御用のコンピュータユニットからの指令信号に応じた各燃料噴射弁15の開弁により、必要な圧力に保持された燃料が内燃機関に噴射供給される。
【0021】
さて本実施形態では、デリバリパイプ20内には、図2に示すように、ピストン21が移動可能に配設されている。デリバリパイプ20の内部はそのピストン21により、燃料室22と背圧室23との2室に区画されている。そしてそのピストン21の移動位置によって、燃料室22及び背圧室23の容積が変化されるようになっている。すなわちピストン21の移動によって燃料室22の容積が拡大されれば、その分、背圧室23の容積は縮小する。また、その移動によって燃料室22の容積が縮小すれば、その分、背圧室の容積は拡大する。そうしたピストン21は、ばね23によって燃料室22の容積を縮小する方向に付勢されている。
【0022】
燃料室22は、高圧燃料通路14に接続されて、高圧燃料ポンプ13によって加圧された高圧燃料が供給される。また背圧室23には後述するように、低圧燃料通路12から低圧燃料が供給されるようになっている。よってピストン21は、同燃料室22内の高圧燃料の圧力に基づいた燃料室22の容積を拡大する方向に作用する力と、背圧室23内の低圧燃料の圧力、及びばね24の付勢力に基づいた燃料室22の容積を縮小する方向に作用する力との釣合いに応じて、その移動位置を変えることとなる。
【0023】
一方、同図2に示すように、デリバリパイプ20には、更に通路25が接続され、その通路25を通じて低圧燃料通路12に接続されている。この通路25は、上記ピストン21の移動位置に応じて、燃料室22及び背圧室23のいずれかに接続されるようになっている。
【0024】
図3は、ピストン21の移動に応じて伸縮されるばね24の長さ(ばね長)Lと燃料室22内の燃圧Pとの関係を示している。
ばね長Lはピストン21の移動位置に応じて、ばね24が縮みきるか、ピストン21がデリバリパイプ20の端部に当接するかして、それ以上の圧縮が不能となる密着長さから、ばね24の伸びきった自由長までの範囲内で変化する。そして、ばね24が縮めば(ばね長Lが減少すれば)、ピストン21に対して燃料室22の容積を縮小する方向に作用する力Fdは増大する。また、ばね24が伸びれば(ばね長Lが増大すれば)、その力Fdは減少する。したがってピストン21は、自身に作用する力の釣合いを保持するように、燃料室22内の燃圧Pの変動に応じて、その移動位置を変えることとなる。すなわち、燃料室22内の燃圧Pが増大すれば、ばね長Lが減少する方向(燃料室22の容積を増大する方向)に移動する。また、その燃圧Pが減少すれば、ばね長Lが増大する方向(燃料室22の容積を縮小する方向)に移動する。
【0025】
なお上記通路25は、ばね長Lが十分に長いとき、すなわち燃料室22内の燃圧Pが低いときには背圧室23と連通し、ばね長Lが所定長αよりも短いとき、すなわち燃圧Pが所定圧(リリーフ圧)よりも大きなときには燃料室22と連通するような位置に接続されている。したがって、例えば高圧燃料ポンプ13の吐出圧が十分に高まる前の機関始動直後などのように、燃料室22内の燃圧Pが十分に低いときには、同通路25を通じて背圧室23内に低圧燃料が供給される。
【0026】
このように本実施形態では、燃料室22内の燃圧Pに応じたピストン21の移動に応じて、低圧燃料の充填された背圧室23の容積が拡大縮小する。そしてそれにより、デリバリパイプ20内の燃料容積(燃料室22の容積)を柔軟に変化させ、背圧室23内の低圧燃料によってダンピング効果を生じさせて、燃圧Pの脈動を効果的に減衰させている。
【0027】
一方、燃料室22内の燃圧Pが所定圧を超えて上昇したときには、図4に示すように、燃料室22と通路25とが連通する位置にピストン21が移動する。そして、高圧燃料の充填された燃料室22は、通路25を通じて低圧燃料通路12に接続される。このとき、低圧燃料通路12内の燃圧(フィード圧)に比して十分に高圧な燃料室22内の高圧燃料は、接続された通路25を通じて低圧燃料通路12に、そして更にはその低圧燃料通路12からプレッシャレギュレータ12aを通じて燃料タンク10内にリリーフされる。したがって、それらピストン21等を、燃料室22内の燃圧Pが過剰な高圧となることを防止するリリーフ弁としても機能させられる。なお、そうしたリリーフ弁としての機能は、燃料室22内の燃圧Pが要求される圧力以上となるときのピストン21の移動位置において、その燃料室22が通路25と連通するように、デリバリパイプ20への通路25の接続位置やばね24のばね力を適宜に調整することで享受できる。
【0028】
ところで、内燃機関の運転中には、デリバリパイプ内に蓄えられる高圧燃料は、比較的高温(例えば80℃程度)となっている。内燃機関が停止すると、デリバリパイプ内に蓄えられた高圧燃料の温度は徐々に低下する。これによりデリバリパイプ内の燃料体積が収縮して、デリバリパイプ内の燃圧が低下する。そして燃圧がある程度よりも低下すると、デリバリパイプの燃料内にベーパの気泡が発生する。特にその燃圧が大気圧よりも低くなると、ベーパ気泡が多量に発生する。そしてそうしたベーパ気泡の存在は、高温再始動性を悪化させる一因となっている。
【0029】
図5には、デリバリパイプ内にベーパ気泡が存在するとき(実線)、存在しないとき(二点鎖線)のそれぞれについて、機関再始動時における燃圧Pの推移が示されている。デリバリパイプ内にベーパ気泡が存在していれば、デリバリパイプに高圧燃料を供給しても、そのベーパ気泡が排除されるまでは燃圧P自体は上昇し難くなる。このため、ベーパ気泡が存在するときには、同図5に示すように、再始動時の燃料供給開始(時刻t0)からベーパ気泡が排除されるまで(時刻t1)は、ベーパ気泡の存在しないときに比して、燃圧Pの上昇率は低くなり、必要な圧力(目標燃圧)まで燃圧Pを高めるのに要する期間は長くなる。
【0030】
その点、本実施形態の内燃機関の燃料供給装置では、以下に説明するように、機関停止中の燃料温度の低下に伴う燃料室21内の燃圧Pの低下を抑え、ベーパ気泡の発生を抑制して、内燃機関の高温再始動性を向上できるようにもなっている。
【0031】
すなわち本実施形態では、デリバリパイプ20の燃料室22は、ピストン21とパイプ20内壁とのクリアランス等を通じて、背圧室23や通路25、更には低圧燃料通路12との間に、ある程度の燃料の流通が許容されている。このため、機関停止中における燃料の温度低下の進行するような比較的長いタイムスケールでは、燃料室22内の燃料は、燃料供給装置の低圧燃料系(背圧室23や通路25、低圧燃料通路12など)と一体であると見なすことができる。このため、それら燃料室22内の燃料に低圧燃料系の燃料を加えた燃料全体の熱容量は大きく、機関停止中の温度低下は抑制される。
【0032】
また温度低下による燃料体積の収縮が生じても、ピストン21の移動による燃料室22の容積縮小に加え、ピストン21とデリバリパイプ20とのクリアランスを通じた背圧室23等からの燃料の補填によって、燃料室22内の燃圧Pの低下を抑制できる。
【0033】
図6には、機関停止中にデリバリパイプ内の燃料が低圧燃料系とは遮断された状態となる従来の燃料供給装置(一点鎖線)、及び本実施形態の燃料供給装置(実線)のそれぞれについて、機関停止中におけるデリバリパイプ内の燃圧Pの推移が併せ示されている。同図6に示されるように、燃料室22が低圧燃料系と連通した状態となる本実施形態では、従来の燃料供給装置に比して、燃圧Pの低下が抑制され、機関停止からベーパ気泡の発生するまでの期間が延ばされている。
【0034】
以上説明した本実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
(1)本実施形態では、デリバリパイプ20内に、その内部を高圧燃料の供給される燃料室22と低圧燃料の供給される背圧室23との2室に区画し、その移動位置に応じてそれら2室22,23の容積を可変とするピストン21が移動可能に配設されている。このため、燃料室22内の燃圧脈動を、背圧室23に供給される低圧燃料のダンピング効果によって効果的に減衰できる。しかも、燃料室22と同様に背圧室23にも燃料が充填されているため、ピストン21によって区画される両室22,23間の燃料のシール性を確保する必要もなく、そうした燃圧脈動の減衰にかかる構成を安価に製造できる。したがって本実施形態によれば、デリバリパイプ20内の燃圧脈動の減衰性能を安価に享受できる。
【0035】
(2)また燃料室22は、ピストン21とデリバリパイプ20内壁とのクリアランス等を通じて燃料供給装置の低圧燃料系との間での燃料流通が許容されている。このため、期間停止中の燃料温度の低下に伴う燃圧Pの低下を抑制して、デリバリパイプ20内でのベーパ気泡の発生を抑えられる。したがって、内燃機関の高温再始動性を向上できる。
【0036】
(3)本実施形態では、燃料室22は、ピストン21の移動位置に応じて通路25と連通し、その内部の高圧燃料をリリーフ可能となっている。したがって、それらピストン21等をリリーフ弁としても機能させることができ、デリバリパイプ20に通常設けられるリリーフ弁を廃止して、更なるコスト低減を図ることができる。
【0037】
(4)本実施形態では、通路25は、ピストン21の移動位置に応じて燃料室22及び背圧室23のいずれかに連通し、かつ燃料供給装置の低圧燃料系に接続されている。このため、高圧燃料をリリーフするための通路と背圧室23に低圧燃料を供給するための通路とを共有化でき、更なる構成の簡易化が可能となる。
【0038】
以上説明した実施形態は、次のように変更しても良い。
・上記実施形態では、ピストン21の移動位置に応じて燃料室22及び背圧室23のいずれかに連通する位置に通路25を接続することで、背圧室23に低圧燃料を供給する通路と燃料室22から高圧燃料をリリーフする通路とを共有化しているが、そうした通路をそれぞれ別々に設けるようにしても良い。例えば、
(イ)低圧燃料通路12に接続されて、ピストン21の移動位置に拘わらず背圧室23のみに連通する通路、
(ロ)燃圧Pが所定圧以上となったときのピストン21の移動位置において燃料室22に連通する通路、
の2つの通路を設ければ、ピストン21等の燃圧脈動の減衰機構にリリーフ弁としての機能も併せ持たせることはできる。
【0039】
・また、ピストン21の移動位置に応じて燃料室22に連通して、高圧燃料をリリーフする通路を設けずとも、デリバリパイプ20内の燃圧脈動を減衰させることはできる。例えば図7に示すように、ピストン21の移動位置に拘わらず背圧室23のみに連通し、低圧燃料通路12に接続されるように、通路25を設ける構成としても良い。
【0040】
・更にピストン21の形状やばね24の配設態様などは、適宜変更しても良い。ばね24については、各図に例示されるコイルばねに限らず、燃料室22内の燃圧変動に応じてそれを減衰可能な移動を許容するようにピストン21を付勢するものであれば、適宜任意の付勢部材等に変更しても良い。
【0041】
・また移動に伴う摺動抵抗等によって、燃料室22内の燃圧変動に応じ、それを減衰可能なピストン21の移動が許容されていれば、ばね24のような付勢部材は設けなくても良い。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態についてその燃料供給装置の全体構成を示す模式図。
【図2】同実施形態についてそのデリバリパイプの部分断面構造を示す断面図。
【図3】デリバリパイプ内の燃圧とばね長さとの関係を示すグラフ。
【図4】同実施形態についてそのデリバリパイプの部分断面構造を示す断面図。
【図5】機関高温始動時の燃圧の推移を示すグラフ。
【図6】機関停止中の燃圧の推移を示すグラフ。
【図7】本発明の別の実施形態についてそのデリバリパイプの部分断面構造を示す断面図。
【符号の説明】
10…燃料タンク、11…フィードポンプ、12…低圧燃料通路、13…高圧燃料ポンプ、14…高圧燃料通路、15…燃料噴射弁、20…デリバリパイプ、21…ピストン、22…燃料室、23…背圧室、24…ばね、25…通路(リリーフ通路、低圧燃料の供給通路)。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a fuel supply device for an internal combustion engine, and more particularly to a fuel supply device that pressurizes low pressure fuel pumped from a fuel tank by a feed pump by a high pressure pump and supplies the high pressure fuel into a delivery pipe.
[0002]
[Prior art]
For example, in an internal combustion engine in which the fuel supplied to the fuel injection valve needs to be at a high pressure, such as an in-cylinder injection internal combustion engine, the low pressure fuel pumped up from the fuel tank by the feed pump is pressurized by the high pressure pump. High pressure fuel is supplied to the vehicle. The supplied high-pressure fuel is stored in a delivery pipe, distributed and supplied to each fuel injection valve, and fuel of a required pressure is injected and supplied to the internal combustion engine.
[0003]
In such a fuel supply device for an internal combustion engine, pulsation occurs in the fuel pressure in the delivery pipe as a result of intermittent fuel supply from the high pressure fuel pump and intermittent fuel injection from the fuel injection valve. When such fuel pressure pulsation occurs, the pressure of the fuel supplied to the fuel injection valve becomes unstable, and the fuel injection amount per injection that is adjusted according to the injection time fluctuates, leading to deterioration in emissions and drivability.
[0004]
Therefore, conventionally, as seen in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 9-310661, an accumulator is provided in a delivery pipe to suppress such fuel pressure pulsation. In such an accumulator, a metal bellows sealed with gas is used, and the fuel volume in the delivery pipe is flexibly changed by expansion and contraction of the metal bellows to attenuate the fuel pressure pulsation.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the accumulator having the above configuration, the metal bellows is expensive, such as high processing accuracy is required in order to prevent the inflow of high-pressure fuel and ensure the gas tightness inside the high-pressure fuel. This is one of the causes for increasing the cost of such a fuel supply device.
[0006]
The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a fuel supply device for an internal combustion engine that can enjoy the damping performance of fuel pressure pulsations in a delivery pipe at a low cost.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In the following, means for achieving the above object and its effects are described.
(Claim 1)
The invention according to
[0008]
In the above configuration, the high pressure fuel pressurized by the high pressure fuel pump is supplied by the piston movably disposed in the delivery pipe, and the low pressure fuel pumped from the fuel tank by the feed pump is supplied. And a back pressure chamber. When the fuel pressure in the fuel chamber varies due to fuel injection or fuel discharge from the high-pressure pump, the piston is displaced according to the variation and the volume of the fuel chamber changes. At this time, the fuel pressure pulsation is suppressed by the damping effect of the low-pressure fuel supplied to the back pressure chamber.
[0009]
By the way, in the above configuration, since the back pressure chamber is filled with fuel as well as the fuel chamber, it is not necessary to ensure the sealing performance of the fuel between the two chambers defined by the piston, and the fuel pressure pulsation is attenuated. The configuration can be manufactured at a low cost. Therefore, according to the above configuration, the attenuation performance of the fuel pressure pulsation in the delivery pipe can be enjoyed at low cost.
[0010]
According to a second aspect of the present invention, in the fuel supply device for an internal combustion engine according to the first aspect, the high-pressure fuel in the fuel chamber can be relieved according to the movement position of the piston.
[0011]
In the above configuration, the high-pressure fuel in the fuel chamber is relieved in accordance with the position of the piston that moves as the fuel pressure in the fuel chamber varies. Here, for example, if the internal high pressure fuel is relieved at the moving position of the piston when the fuel pressure in the fuel chamber becomes higher than necessary, the fuel pressure pulsation consisting of these pistons, etc. This damping mechanism can also have a function as a relief valve. Therefore, according to the said structure, the relief valve normally provided in a delivery pipe can be abolished, and the further cost reduction can be aimed at.
[0012]
According to a third aspect of the present invention, in the fuel supply device for an internal combustion engine according to the second aspect, the high pressure fuel in the fuel chamber can be relieved through a passage for supplying the low pressure fuel to the back pressure chamber. It is.
[0013]
In the above configuration, the high-pressure fuel in the fuel chamber is relieved through the passage for supplying the low-pressure fuel into the back pressure chamber according to the position of the piston that moves as the fuel pressure in the fuel chamber varies. Therefore, the passage for relief of the high-pressure fuel and the passage for supplying the low-pressure fuel to the back pressure chamber can be shared, and the configuration can be further simplified. Note that the high pressure fuel can be relieved from the fuel chamber to the low pressure fuel supply passage by the pressure difference between the fuel chamber and the low pressure fuel supply passage simply by communicating the fuel chamber and the low pressure fuel supply passage according to the moving position of the piston.
[0014]
According to a fourth aspect of the present invention, in the fuel supply device for an internal combustion engine according to the first aspect, the high pressure fuel supplied to the fuel chamber is communicated with the fuel chamber in accordance with the moving position of the piston. A relief passage for relief is further provided.
[0015]
According to the above configuration, the high pressure fuel in the fuel chamber is relieved in accordance with the movement of the piston due to the fluctuation of the fuel pressure in the fuel chamber. Here, for example, if the fuel chamber and the relief passage are configured to communicate with each other at a position where the piston moves when the high pressure fuel supplied into the fuel chamber becomes higher than necessary, the piston and the like are formed. The function of the relief valve can be provided in the damping mechanism of the fuel pressure pulsation. Therefore, according to the said structure, the relief valve normally provided in a delivery pipe can be abolished, and the further cost reduction can be aimed at.
[0016]
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided the fuel supply device for an internal combustion engine according to the first aspect, wherein the fuel supply device communicates with either the fuel chamber or the back pressure chamber according to the movement position of the piston, and the low pressure A passage for supplying fuel is further provided.
[0017]
In the above-described configuration, the low pressure fuel supply passage communicates with either the fuel chamber or the back pressure chamber depending on the position of the piston that moves in accordance with the fluctuation of the fuel pressure in the fuel chamber. If the supply passage communicates with the back pressure chamber, low pressure fuel is supplied to the back pressure chamber, and if the supply passage communicates with the fuel chamber, the high pressure fuel in the fuel chamber is relieved through the supply passage due to the pressure difference of the fuel. Will come to be. Therefore, according to the above configuration, the function of the relief function of the fuel pressure fluctuation composed of a piston or the like can be provided as a relief valve, and the low pressure fuel is supplied to the passage and the back pressure chamber for relieving the high pressure fuel. Since it can be shared with the other passages, the configuration can be further simplified.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment embodying the present invention will be described in detail with reference to FIGS.
[0019]
As shown in FIG. 1, the fuel supply device for an internal combustion engine according to the present embodiment includes two fuel pumps, a feed pump 11 and a high-pressure fuel pump 13.
The feed pump 11 pumps up fuel stored in the fuel tank 10 and supplies low-pressure (feed pressure; for example, 150 to 200 kPa) fuel to the high-pressure fuel pump 13 through the low-pressure fuel passage 12. The low-pressure fuel passage 12 is provided with a
[0020]
On the other hand, the high-pressure fuel pump 13 pressurizes the low-pressure fuel to a high pressure (for example, 8 to 13 MPa) and supplies it into the
[0021]
In the present embodiment, a
[0022]
The
[0023]
On the other hand, as shown in FIG. 2, a
[0024]
FIG. 3 shows the relationship between the length (spring length) L of the
The spring length L depends on the contact length at which the
[0025]
The
[0026]
As described above, in the present embodiment, the volume of the
[0027]
On the other hand, when the fuel pressure P in the
[0028]
By the way, during operation of the internal combustion engine, the high-pressure fuel stored in the delivery pipe is at a relatively high temperature (for example, about 80 ° C.). When the internal combustion engine stops, the temperature of the high-pressure fuel stored in the delivery pipe gradually decreases. As a result, the fuel volume in the delivery pipe contracts, and the fuel pressure in the delivery pipe decreases. When the fuel pressure drops below a certain level, vapor bubbles are generated in the fuel of the delivery pipe. In particular, when the fuel pressure becomes lower than atmospheric pressure, a large amount of vapor bubbles are generated. The presence of such vapor bubbles contributes to the deterioration of the high temperature restartability.
[0029]
FIG. 5 shows the transition of the fuel pressure P when the engine is restarted when vapor bubbles are present in the delivery pipe (solid line) and when there are no vapor bubbles (two-dot chain line). If vapor bubbles are present in the delivery pipe, even if high-pressure fuel is supplied to the delivery pipe, the fuel pressure P itself does not easily rise until the vapor bubbles are eliminated. For this reason, when vapor bubbles are present, as shown in FIG. 5, when the vapor bubbles are not present (time t1) from the start of fuel supply at the time of restart (time t0), the vapor bubbles are not present. In comparison, the rate of increase of the fuel pressure P becomes lower, and the period required to increase the fuel pressure P to the required pressure (target fuel pressure) becomes longer.
[0030]
In this regard, in the fuel supply device for an internal combustion engine according to the present embodiment, as described below, the fuel pressure P in the
[0031]
That is, in the present embodiment, the
[0032]
Even if the fuel volume shrinks due to the temperature drop, in addition to the volume reduction of the
[0033]
FIG. 6 shows a conventional fuel supply device (one-dot chain line) in which the fuel in the delivery pipe is cut off from the low-pressure fuel system while the engine is stopped, and a fuel supply device (solid line) of the present embodiment. The change of the fuel pressure P in the delivery pipe when the engine is stopped is also shown. As shown in FIG. 6, in this embodiment in which the
[0034]
According to this embodiment described above, the following effects can be obtained.
(1) In the present embodiment, the interior of the
[0035]
(2) The
[0036]
(3) In the present embodiment, the
[0037]
(4) In the present embodiment, the
[0038]
The embodiment described above may be modified as follows.
In the above embodiment, the
(A) a passage connected to the low-pressure fuel passage 12 and communicating only with the
(B) a passage communicating with the
If the two passages are provided, the function of a relief valve can be provided in the fuel pressure pulsation damping mechanism such as the
[0039]
Further, the fuel pressure pulsation in the
[0040]
Further, the shape of the
[0041]
If the movement of the
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram showing the overall configuration of a fuel supply apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a sectional view showing a partial sectional structure of the delivery pipe in the embodiment.
FIG. 3 is a graph showing the relationship between the fuel pressure in the delivery pipe and the spring length.
FIG. 4 is a sectional view showing a partial sectional structure of the delivery pipe in the embodiment.
FIG. 5 is a graph showing a change in fuel pressure at the time of engine high temperature start.
FIG. 6 is a graph showing changes in fuel pressure while the engine is stopped.
FIG. 7 is a cross-sectional view showing a partial cross-sectional structure of the delivery pipe according to another embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Fuel tank, 11 ... Feed pump, 12 ... Low pressure fuel passage, 13 ... High pressure fuel pump, 14 ... High pressure fuel passage, 15 ... Fuel injection valve, 20 ... Delivery pipe, 21 ... Piston, 22 ... Fuel chamber, 23 ... Back pressure chamber, 24... Spring, 25 .. passage (relief passage, low pressure fuel supply passage).
Claims (5)
前記デリバリパイプ内に移動可能に配設されるとともに、そのデリバリパイプの内部を前記高圧燃料の供給される燃料室と前記低圧燃料の供給される背圧室との2室に区画し、その移動位置に応じて前記2室の容積を可変とするピストンを設ける
ことを特徴とする内燃機関の燃料供給装置。In a fuel supply device for an internal combustion engine that supplies high pressure fuel into a delivery pipe by pressurizing low pressure fuel pumped from a fuel tank by a feed pump by a high pressure pump,
The delivery pipe is movably disposed, and the interior of the delivery pipe is partitioned into two chambers, a fuel chamber to which the high pressure fuel is supplied and a back pressure chamber to which the low pressure fuel is supplied. A fuel supply device for an internal combustion engine, characterized in that a piston for changing the volume of the two chambers according to the position is provided.
ことを特徴とする内燃機関の燃料供給装置。2. The fuel supply apparatus for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the high pressure fuel in the fuel chamber can be relieved in accordance with a moving position of the piston.
ことを特徴とする内燃機関の燃料供給装置。3. The fuel supply apparatus for an internal combustion engine according to claim 2, wherein the high pressure fuel in the fuel chamber can be relieved through a passage for supplying the low pressure fuel to the back pressure chamber. .
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