JP5195012B2 - 燃料供給装置 - Google Patents

Description

本発明は、燃料供給装置、特に、燃料タンクから離間して配置された船外機の燃料供給装置に関する。

従来から、小型船舶に多く用いられている船外機においては、燃料タンクは船外機とは別に船舶側に設けられるのが一般的である。

これにより、燃料タンクから船外機へと送られる液体燃料（例えば、ガソリン）は、燃料噴射システムを備えた船外機の燃料供給装置によって供給される。

この際、燃料供給装置には、液体燃料を圧送するための高圧用燃料ポンプと、この高圧用燃料ポンプの下流側に配置されて液体燃料の圧力を調整するプレッシャレギュレータと、を備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

このプレッシャレギュレータは、高圧用燃料ポンプとデリバリーパイプとを結ぶ燃料供給経路途中に配置したものが周知である。

この際、燃料供給装置には、液体燃料としてのガソリン内に含まれるガソリン蒸気を分離し、この蒸気の泡のみを吸気装置に送り、泡の無い燃料を燃料ポンプに送るベーパーセパレータを備えたものが知られている（例えば、特許文献２参照）。

図６は、このような燃料供給装置のブロック説明図である。

図６に示すように、燃料タンク１に接続された燃料供給装置としては、低圧用燃料フィルタ２、低圧用燃料ポンプ３、ベーパーセパレータ４、高圧用燃料ポンプ５、プレッシャレギュレータ６、高圧用燃料フィルタ７、デリバリーパイプ８、インジェクタ９等から構成され、これら各部品は燃料ホース等の配管（矢印で代用）で連通される。

燃料タンク１内の燃料は低圧用燃料ポンプ３の駆動によって吸い上げられ、低圧用燃料フィルタ２で瀘過された後に低圧用燃料ポンプ３を経由してベーパーセパレータ４内に導かれる。

ベーパーセパレータ４は、液体燃料としてのガソリン内に含まれるガソリン蒸気を分離し、この蒸気の泡のみを吸気装置内に解放（気液分離）するために、低圧用燃料ポンプ３を経由した液体燃料が導かれる。

高圧用燃料ポンプ５及びプレッシャレギュレータ６は、ベーパーセパレータ４によって蒸気の泡が分離された液体燃料を所定の圧力で高圧用燃料フィルタ７に圧送する。

高圧用燃料フィルタ７に圧送された高圧の燃料はデリバリーパイプ８に高圧用燃料ホースを介して送られる。

デリバリーパイプ８には、インジェクタ９が取付けられ、このインジェクタ９がエンジン本体の吸気ポート（共に図示せず）内に高圧の燃料を噴射する。

一方、エンジン回転数が低い等の理由で燃料の消費が減り、デリバリーパイプ８内の燃料の圧力が規定以上に高まると、高圧用燃料ポンプ５の下流側（図６においては、高圧用燃料ポンプ５と高圧用燃料フィルタ７との間）に配置されたプレッシャレギュレータ６が開き、余剰の燃料をベーパーセパレータ４内に戻すことにより燃料の圧力を下げる。
特開平０８−３１２４８５号公報 特開平１０−２１８０８９号公報

ところが、ベーパーセパレータ４は、比較的大型であるため、例えば、特許文献２に示すように、上下に隣接配置された吸気ブランチ（インテークマニホールド）の３気筒から４気筒分の配置スペース（高さ）を必要としている。

従って、船外機は、必ずしも全ての機種が燃料噴射システムを備えているとは限らず、例えば、直列２気筒エンジン等のおよそ３０馬力以下の小型な船外機に代表されるキャブレタ仕様にあっては、高圧用燃料ポンプ５やプレッシャレギュレータ６は搭載されていないのが実情であった。

しかしながら、このような小型な船外機にあっても、低燃費性の確保や排気ガス放出量の削減等の観点から、高圧用燃料ポンプ５やプレッシャレギュレータ６を搭載した燃料噴射装置を採用することが望ましい。

そこで、本発明は、上記事情を考慮し、小型な船外機に搭載可能なコンパクトなベーパーセパレータとすることができる燃料供給装置を提供することを目的とする。

本発明の燃料供給装置は、燃料タンクに貯留された液体燃料をエンジン本体の吸気ポートへと供給噴射するための燃料供給経路を構成する燃料供給装置において、前記燃料タンクに貯留された液体燃料の一部を一時的に貯留して気液分解するベーパーセパレータタンクと、該ベーパーセパレータタンクの下方に略水平配置されて前記ベーパーセパレータタンクに一時的に貯留された液体燃料を前記吸気ポート側に圧送する高圧用燃料ポンプと、を備え、前記ベーパーセパレータタンクは、前記吸気ポートに接続された吸気ブランチと前記エンジン本体との間の空間に配置され、その壁面の一部を該吸気ブランチの外壁に兼用して該吸気ブランチに一体に形成され、前記高圧用燃料ポンプは前記吸気ブランチの下方に配置されていることを特徴とする。

本発明の燃料供給装置によれば、高さを抑えたコンパクトなベーパーセパレータとすることができる。

本発明の燃料供給装置によれば、ベーパーセパレータタンクがエンジン本体と吸気ブランチとの間に挟まれて吸気部ランチの外側に突出しないコンパクトな配置を実現し得て、しかも、外力からの保護をも可能とすることができる。

本発明の燃料供給装置によれば、吸気ブランチの外壁をベーパーセパレータタンク内壁として兼用することができ、ベーパーセパレータタンク容量並びに強度を容易に確保することができる。

しかも、本発明の燃料供給装置は、前記エンジン本体は上下に略並行配置された二本の前記吸気ブランチが接続された直列２気筒型エンジンであり、前記ベーパーセパレータタンクは前記二本の吸気ブランチに跨るように配置され、前記高圧用燃料ポンプは前記二本の吸気ブランチのうち下側の直下に少なくともその一部が対向するように配置されていることを特徴とする。

本発明の燃料供給装置によれば、小型な船外機等のエンジン本体にベーパーセパレータタンクを備えたベーパーセパレータを採用することができる。

この際、二本の吸気ブランチに跨ってこの二本の吸気ブランチと一体にベーパーセパレータタンクを成形した場合、各吸気ブランチ間のデッドスペースを有効利用してベーパーセパレータタンク容量並びに強度を確保することができるばかりでなく、軽量コンパクト化を実現することができる。

本発明の燃料供給装置は、小型な船外機に搭載可能なコンパクトなベーパーセパレータとすることができる。

次に、本発明の一実施形態に係る燃料供給装置について、図面を参照して説明する。

図１は本発明の一実施形態に係る燃料供給装置と搭載した船外機の縦断面図、図２は本発明の一実施形態に係る燃料供給装置を搭載した船外機の平断面図、図３は本発明の一実施形態に係る燃料供給装置の要部の拡大断面図である。

尚、図１乃至図３において、本発明に係る燃料供給装置は、図６に示した、低圧用燃料フィルタ２、低圧用燃料ポンプ３、ベーパーセパレータ４、高圧用燃料ポンプ５、プレッシャレギュレータ６、高圧用燃料フィルタ７、デリバリーパイプ８、インジェクタ９を、燃料供給機能として実質的に同一に備えているため、これらの各部品に対しては同一の符号を付して機能的な説明は省略する。

図１及び図２に示すように、船外機１１は、ブラケット１２を介して船体（図示せず）に装着される。また、船外機１１のエンジンカバー１３に覆われたエンジン本体１４は、クランクシャフト１５（図２にのみ図示）が略鉛直方向を向くよう縦置きに配置されたシリンダヘッド１６を備えている。

このシリンダヘッド１６には、シリンダヘッド１６内の吸気ポート１７（図２にのみ図示）に接続された上下一対の吸気ブランチ１８，１８とサージタンク１９とからなる吸気マニホールド２０がエンジン本体１４の一側に集約して接続されている。また、シリンダヘッド１６には吸気ポート１７内に燃料を噴射するインジェクタ９，９が外方から取り付けられる。尚、吸気ポート１７は、各吸気ブランチ１８，１８及び各インジェクタ９，９に対応して設けられている。

図３は、このような小型な船外機に搭載されたベーパーセパレータ４の断面図である。

図３において、ベーパーセパレータ４は、上下一対（二本）の吸気ブランチ１８，１８の外壁と一体成形されてエンジン本体１４側（側方）に開放した箱状のベース２１と、ベース２１の開放端を閉成するカバー２２と、これらベース２１とカバー２２とで構成されたベーパーセパレータタンク２３内に配置されてこのベーパーセパレータタンク２３の内部に貯留された液体燃料（ガソリン）Ｇの液面付近で浮遊するフロート２４と、フロート２４を一端で支持した回動アーム２５と、回動アーム２５の他端を回動可能に支持する支持部２６と、回動アーム２５に設けられてフロート２４の位置（液面位置）によってベーパーセパレータタンク２３の内部と低圧燃料ポンプ３との連通状態を制御（開閉）するバルブ駒２７と、を備えている。

尚、吸気ブランチ１８，１８とベーパーセパレータタンク２３とは、一体成形品であれば、金属又は樹脂の何れの材質から構成しても良い。また、吸気ブランチ１８，１８は、シリンダヘッド１６とサージタンク１９との接続に際し、その吸気経路を構成するためにエンジン本体１４側から中途部が離間するように平面視コ字形状に屈曲されている。従って、エンジン本体１４と吸気ブランチ１８，１８との間には、必然的に空間が形成され、この空間を利用してベーパーセパレータタンク２３を配置することができるうえ、その壁面の一部に吸気ブランチ１８，１８の外壁を兼用しているため、タンク容量を容易に確保することができる。

一方、高圧用燃料ポンプ５は、その大きさ（能力）に応じたものが、吸気ブランチ１８，１８とベーパーセパレータタンク２３とに跨るように、直下に配置されている。この際、高圧用燃料ポンプ５は、略水平に配置することにより、エンジン本体１４と吸気ブランチ１８，１８との間に必然的に形成された空間はベーパーセパレータタンク２３の配置専用空間として広く確保しつつ、船外機１１の高さ方向の配置スペースを犠牲にすることが抑制されている。

尚、エンジン本体１４への燃料供給・噴射に関する制御は、公知の制御回路ユニット（ＥＣＵ）２８によって制御される。この際、燃料タンク１からの燃料は、燃料ホースコネクタ２９から供給される。

上記の構成において、燃料タンク１内の燃料は低圧用燃料ポンプ３の駆動によって吸い上げられ、低圧用燃料フィルタ２で瀘過された後に低圧用燃料ポンプ３を経由してベーパーセパレータタンク２３内に導かれる。

ベーパーセパレータ４は、液体燃料としてのガソリン内に含まれるガソリン蒸気を分離し、この蒸気の泡のみを吸気装置内に解放（気液分離）するために、低圧用燃料ポンプ３を経由した液体燃料が導かれる。

高圧用燃料ポンプ５及びプレッシャレギュレータ６は、ベーパーセパレータ４によって蒸気の泡が分離された液体燃料を所定の圧力で高圧用燃料フィルタ７に圧送する。

高圧用燃料フィルタ７に圧送された高圧の燃料はシリンダヘッド１６（又はインテークマニホールド２０）に固定されたデリバリーパイプ８に高圧用燃料ホースを介して送られる。

デリバリーパイプ８には、インジェクタ９が取付けられ、このインジェクタ９がエンジン本体１４の吸気ポート１７へと高圧の燃料を噴射する。

一方、エンジン回転数が低い等の理由で燃料の消費が減り、デリバリーパイプ８内の燃料の圧力が規定以上に高まると、高圧用燃料ポンプ５の下流側、実施の形態においてはデリバリーパイプ８の下流側端部に配置されたプレッシャレギュレータ６が開き、余剰の燃料をベーパーセパレータ４のベーパーセパレータタンク２３内に戻すことにより燃料の圧力を下げる。

ところで、上記実施の形態においては、ベーパーセパレータ４のベーパーセパレータタンク２３と高圧用燃料ポンプ５とが上下に分離して配置されていたが、例えば、図４及び図５に示すように、ベーパーセパレータ４内に高圧用燃料ポンプ５を略水平配置しても良い。

図４及び図５は、本発明の一実施形態に係る他の燃料供給装置を示し、図４は本発明の一実施形態に係る他の燃料供給装置の縦断面図、図５は本発明の一実施形態に係る他の燃料供給装置の要部の拡大断面図である。

尚、この図４及び図５において、ベーパーセパレータ４を除く上記実施の形態と同一の構成には、同一の符号を付してその説明を省略する。

図５において、ベーパーセパレータ４は、上方に開放した箱状のベース３１と下方に開放したカバー３２との合わせ構造によって内部に燃料（ガソリン）Ｇを貯留するように構成されたベーパーセパレータタンク３３と、ベース３１寄り内部に配置された高圧用燃料ポンプ５と、ベーパーセパレータタンク３３の上方寄り内部で浮遊するフロート３４と、フロート３４を一端で支持した回動アーム３５と、回動アーム３５の他端を回動可能に支持する支持アーム３６と、回動アーム３５に設けられてフロート３４の位置（液面位置）によってベーパーセパレータタンク３３の内部と低圧燃料ポンプ３との連通状態を制御（開閉）するバルブ駒３７と、を備えている。

尚、図５において、３８は高圧用燃料ポンプ５を制御回路ユニット２８を電子的に制御するための電源及び制御信号供給用ハーネス、３９はインジェクタ９に高圧用燃料を圧送するための高圧用燃料ホース接続用ノズルである。

このように、ベーパーセパレータ４内に高圧用燃料ポンプ５を配置した場合でも、その高圧用燃料ポンプ５を略水平配置することにより、上記実施の形態と同一の効果を奏することができる。また、吸気ブランチ１８，１８とカバー３２とは、一体に成形することができる。

ところで、上記実施の形態では、本発明の燃料供給装置を２気筒エンジンの燃料供給装置に適用して説明したが、例えば、３気筒以上のエンジンの燃料供給装置に適用することができることは勿論である。

本発明の一実施形態に係る燃料供給装置と搭載した船外機の縦断面図である。 本発明の一実施形態に係る燃料供給装置を搭載した船外機の平断面図である。 本発明の一実施形態に係る燃料供給装置の要部の拡大断面図である。 本発明の一実施形態に係る他の燃料供給装置を搭載した船外機の縦断面図である。 本発明の一実施形態に係る他の燃料供給装置の要部の拡大断面図である。 燃料供給装置のブロック説明図である。

符号の説明

１…燃料タンク
５…高圧用燃料ポンプ
１４…エンジン本体
１８…吸気ブランチ
２３…ベーパーセパレータタンク

Claims (2)

1. 燃料タンクに貯留された液体燃料をエンジン本体の吸気ポートへと供給噴射するための燃料供給経路を構成する燃料供給装置において、
   前記燃料タンクに貯留された液体燃料の一部を一時的に貯留して気液分解するベーパーセパレータタンクと、該ベーパーセパレータタンクの下方に略水平配置されて前記ベーパーセパレータタンクに一時的に貯留された液体燃料を前記吸気ポート側に圧送する高圧用燃料ポンプと、を備え、
   前記ベーパーセパレータタンクは、前記吸気ポートに接続された吸気ブランチと前記エンジン本体との間の空間に配置され、その壁面の一部を該吸気ブランチの外壁に兼用して該吸気ブランチに一体に形成され、
   前記高圧用燃料ポンプは前記吸気ブランチの下方に配置されていることを特徴とする燃料供給装置。
2. 前記エンジン本体は上下に略並行配置された二本の前記吸気ブランチが接続された直列２気筒型エンジンであり、前記ベーパーセパレータタンクは前記二本の吸気ブランチに跨るように配置され、前記高圧用燃料ポンプは前記二本の吸気ブランチのうち下側の直下に少なくともその一部が対向するように配置されていることを特徴とする請求項１に記載の燃料供給装置。
   

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