JP6626727B2 - 燃料噴射装置 - Google Patents

Description

本発明は、燃料噴射装置に関する。

従来、汎用エンジンに用いる燃料噴射装置として、図２３に示すように、燃料タンク１０２内に設けた高圧燃料ポンプ１０３により、燃料タンク１０２内の燃料を燃料噴射部１０４に供給し、燃料噴射部１０４より吸気通路１０５内に燃料を噴射する燃料噴射装置１０１が知られている（例えば特許文献１参照）。

特許第４８８１８９１号公報

前記従来の燃料噴射装置１０１においては、高圧燃料ポンプ１０３により燃料が加圧されるため、燃料タンク１０２内の高圧燃料ポンプ１０３から燃料噴射部１０４への流路を形成するホースは、燃圧に耐える高圧燃料ホース１０７で形成する必要がある。

更に、上記従来の燃料噴射装置１０１では、燃料タンク１０２内に高圧燃料ポンプ１０３を設けたことにより、高圧燃料ポンプ１０３から燃料噴射部１０４までの経路が長く、高圧燃料ホース１０７の長さが長くなりコストが増大するという問題があった。

そこで、本発明は、高圧燃料ホースを、従来の燃料噴射装置１０１と比較して、短くすることができ、前記の問題点を解決する燃料噴射装置を提案することを目的とする。

前記の課題を解決するために、本願発明は、燃料タンク内の燃料が、その自重により供給され、該燃料を一時貯蔵する補助タンクを有し、
前記補助タンク内の燃料を、高圧燃料ポンプにより、燃料噴射部に供給し、
前記高圧燃料ポンプを、前記補助タンク内に設け、
前記補助タンク内に、補助タンク内の燃料の液面の高さに応じて、回転軸を中心として回動するフロートを設け、該フロートは、その回動軸と反対側が開口する凹部が形成され、該凹部内に前記高圧燃料ポンプの少なくとも一部が位置するようにしたことを特徴とする燃料噴射装置である。

また、スロットルボデーと、前記補助タンクを構成するケースの一部とを一体に形成してもよい。

また、前記高圧燃料ポンプの制御を、デマンドコントロール制御により行うようにしてもよい。

また、前記燃料噴射部に供給する燃料の燃圧を所定値以下とするプレッシャレギュレータを、前記補助タンクを構成するケースと一体的に形成してもよい。

また、前記補助タンクの外周面にフィンを形成してもよい。

本発明によれば、燃料タンク内の燃料を、その自重により補助タンクに供給し、補助タンク内の燃料を、高圧燃料ポンプにより、燃料噴射部に供給するようにしたことにより、前記従来技術のものよりも高圧燃料ホースを短くすることができ、製造コストを削減することができる。

本発明の実施例１に係る燃料噴射装置を適用したエンジンの概略図。 本発明の実施例１に係る燃料噴射装置の正面図。 図２の背面図。 図２の右側面図。 図２の左側面図。 図２の上面図。 図２の底面図。 図２のＡ−Ａ線断面図。 本発明の実施例１に用いる補助タンクで、図７のＢ−Ｂ線断面図。 本発明の実施例１に用いる補助タンクで、図７のＣ−Ｃ線断面図。 本発明の実施例１に用いるフロートと高圧燃料ポンプとの位置関係を示す上面図。 本発明の実施例１に用いる補助タンクの他例で、図７のＢ−Ｂ線断面図に相当する図。 本発明の実施例２に用いるフロートと高圧燃料ポンプとの位置関係の一例を示す上面図。 本発明の実施例３に用いる補助タンクの一例の背面図。 図１４の右側面図。 本発明の実施例３に用いる補助タンクの他例の背面図。 図１６の右側面図。 本発明の実施例５に係る燃料噴射装置の正面図。 図１８の縦断面図。 本発明の実施例６に係る燃料噴射装置を適用したエンジンの概略図。 本発明の実施例６に係る燃料噴射装置の正面図。 本発明の実施例７に係る燃料噴射装置を適用したエンジンの概略図。 従来技術に係る燃料噴射装置を用いたエンジンの概略図。

本発明を実施するための形態を図に示す実施例に基づいて説明する。
［実施例１］
図１乃至図１２は実施例１を示す。

本発明の燃料噴射装置１は、図１に示すように、汎用エンジンに用いるもので、液体の燃料を一時貯蔵する補助タンク２と、燃料をスロットルボデー３内に形成され、エンジン７と連通する吸気通路３ａ内に噴射する燃料噴射部４を有している。以下において、燃料噴射装置１を汎用エンジンに搭載した状態における上下方向を基にして説明する。

補助タンク２は、図１に示すように、燃料タンク５より下方の位置に配置され、図１に示すように、燃料タンク５の下部と、補助タンク２の燃料入口６とが低圧燃料ホース８により連結され、燃料タンク５内の燃料が、ポンプ等の圧送手段を用いることなく、燃料の自重により低圧燃料ホース８を通じて補助タンク２内に供給されるようになっている。

補助タンク２は、図９，図１０に示すように、上側ケース９ａと、下側ケース９ｂを有し、こられを連結して上側ケース９ａと下側ケース９ｂの内部に収納空間２ａが形成されている。上側ケース９ａと下側ケース９ｂでケース９を構成している。

収納空間２ａの下部には、燃料入口６の下部に設けられた回転軸１０ａを中心として上下方向に回動可能にフロート１０が設けられている。フロート１０は燃料に対して浮くように形成され、燃料の液面の変化に追従して回転軸１０ａを中心として回動するようになっている。フロート１０の回転軸１０ａと反対側面には、図１１に示すように、回転軸１０ａと反対側が開口する凹部１０ｂが形成されている。凹部１０ｂは、その横断面形状が、後述する高圧燃料ポンプ１４の外周面に沿って回転軸１０ａ側に湾曲する半円以下の円弧状に形成されている。

フロート１０の上下回動に伴い、上下方向に移動するバルブ１２が設けられ、このバルブ１２の上下移動により、燃料入口６と収納空間２ａを連通する第１流路１３が開閉されるようになっている。フロート１０とバルブ１２の作動により、収納空間２ａ内の燃料の液面が一定に保たれるようになっている。

また、補助タンク２を設けて、この補助タンク２内に燃料を一次貯蔵することにより、補助タンク２内で燃料の気液分離を行うことができるため、燃料に含有する気泡（空気の量）を低減することができ、後述する高圧燃料ポンプ１４により燃料噴射部４に燃料を安定して供給することができる。

収納空間２ａ内には、円筒状の高圧燃料ポンプ１４が、フロート１０の凹部１０ｂに少なくとも一部が位置するように設けられ、高圧燃料ポンプ１４とフロート１０は左右方向に対向するように設けられている。補助タンク２内の燃料が、フロート１０の下方に設けたフィルタ１５を介して、高圧燃料ポンプ１４に供給されるようになっている。高圧燃料ポンプ１４は、第２流路１７を介して、補助タンク２の燃料出口１８と連通している。

高圧燃料ポンプ１４の流量は、エンジンの回転数に応じて変化できるようになっている。その制御としては、デマンドコントロール制御により行うことが好ましい。

第２流路１７の途中で、かつ、フィルタ１５の上方に位置して、燃料噴射部４に供給する燃料の燃圧を、所定値以下とするプレッシャレギュレータ２０が設けられている。プレッシャレギュレータ２０の本体部２０ａを、図９に示すように、補助タンク２の上側ケース９ａと別部品で構成してもよいし、図１２に示すように、補助タンク２の上側ケース９ａと一体に形成するようにしてもよい。上側ケース９ａと一体に形成とした場合には、別部品としたものと比較して、部品点数が減少するとともに、組み付け性も向上する。

補助タンク２の上方には、図２〜図５に示すように、スロットルボデー３が設けられ、スロットルボデー３の下端部に、補助タンク２の上端部がボルト２２により一体に連結されている。本実施例では、図７に示すように、スロットルボデー３に対して、補助タンク２を傾けて固設したが、補助タンク２がスロットルボデー３の下部に固設されていれば、補助タンク２とスロットルボデー３との関係は、燃料噴射装置１を適用するエンジンにおける他の部品との関係により、相対的に並行にしたり、直交にしたり、任意の角度に傾けて設けるようにしてもよい。

スロットルボデー３には、図８に示すように、吸気通路３ａが形成され、その吸気通路３ａを任意の開度で開閉するスロットルバルブ２４が、上下方向の回転軸２４ａを中心として回動可能に設けられている。スロットルバルブ２４の下流側には、インジェクタである燃料噴射部４と圧力センサ２７が設けられている。

燃料噴射部４と補助タンク２の燃料出口１８は、高圧燃料ホース３０により連結されている。

以上の構成により、本願発明の燃料噴射装置１は、燃料タンク５内の燃料を、燃料の自重で補助タンク２内に供給するとともに、補助タンク２をスロットルボデー３の下部に設けたことで、高圧燃料ホースは、補助タンク２の燃料出口１８と燃料噴射部４間を連結するホース３０のみに使用すればよく、補助タンク２の燃料入口６と燃料タンク５を連結するホース８には用いる必要がなく、燃料タンク１０２内の高圧燃料ポンプ１０３と燃料噴射部１０４を、高圧燃料ホース１０７で連結する前記従来技術の燃料噴射装置１０１よりも、高圧燃料ホースを短くすることができ、製造コストを削減することができる。

燃料タンク５内の燃料を、補助タンク２に燃料の自重で供給することで、燃料タンク５から補助タンク２に燃料を送るポンプが不要となり、構造を簡略化できる。

補助タンク２内に、高圧燃料ポンプ１４とフロート１０を横方向に対向して設け、フロート１０と高圧燃料ポンプ１４の下方にフィルタ１５を設け、フロート１０と高圧燃料ポンプ１４の上方にプレッシャレギュレータ２０を設けたことにより、補助タンク２を小型化するとともに、燃料噴射装置１を小型化することができる。

［実施例２］
上記実施例１においては、フロート１０の凹部１０ｂを、その横断面が半円以下の円弧状に形成したが、高圧燃料ポンプ１４は、その少なくとも一部が、フロート１０の凹部１０ｂ内に位置するとともに、フロート１０の回転軸１０ａを中心として回動した際に高圧燃料ポンプ１４と干渉しなければ、凹部１０ｂの形状は任意に設定することができる。

例えば、図１３に示すように、フロート１０の凹部１０ｂを、その横断面形状が、半円以上の円弧で、かつ、円の一部を切欠いた形状に形成し、凹部１０ｂ内に高圧燃料ポンプ１４の全体が位置するようにしてもよい。

その他の構造は、上記実施例１と同様であるのでその説明を省略する。

本実施例２においても、上記実施例１と同様の作用、効果を奏する。

本実施例２では、更に、凹部１０ｂ内に高圧燃料ポンプ１４の全体が位置するようにしたことにより、フロート１０の浮力を減少させることなく、上記実施例１の補助タンク２よりも小型化することができる。

［実施例３］
補助タンク２のケース９の下部、すなわち、下側ケース９ｂの外周面に、下側ケース９ｂから外側に突出する放熱用のフィン３１を形成するようにしてもよい。

図１４，１５に示すように、フィン３１を縦方向に形成し、このフィン３１を、横方向に複数並設してもよいし、図１６，図１７に示すように、フィン３１を横方向に形成し、このフィン３１を、縦方向に複数並設してもよい。

その他の構造は、前記実施例１，２と同様であるのでその説明を省略する。

本実施例３においても、上記実施例１，２と同様の作用、効果を奏する。

本実施例３では、更に、放熱用のフィン３１を設けたことにより、補助タンク２内の燃料を冷やし、燃料に含まれる気泡の抜けをよくし、高圧燃料ポンプ１４により燃料噴射部４に燃料をより安定して供給することができる。

［実施例４］
上記実施例３では、補助タンク２のケース９の下部に放熱用のフィン３１を形成したが、補助タンク２のケース９の下部、すなわち、下側ケース９ｂの外周部に冷却水を導入する構成とし、冷却水により補助タンク２内の燃料を冷却するようにしてもよい。

その他の構造は、上記実施例１，２と同様であるのでその説明を省略する。

本実施例４においても、上記実施例３と同様の作用、効果を奏する。

［実施例５］
上記実施例１〜４においては、スロットルボデー３と補助タンク２を別体で構成し、補助タンク２をスロットルボデー３の下部に固設したが、図１８，図１９に示すように、スロットルボデー３と補助タンク２の上側ケース９ａとを一体に形成するようにしてもよい。

その他の構造は、上記実施例１〜４と同様であるのでその説明を省略する。

本実施例５においても、上記実施例１〜４と同様の作用、効果を奏する。

本実施例５では、更に、スロットルボデー３と補助タンク２の上側ケース９ａとを一体に形成したことにより、部品点数を削減し、製造コストを削減できる。

［実施例６］
上記実施例１〜５においては、スロットルボデー３の下部に補助タンク２を設けたが、補助タンク２は、スロットルボデー３の近傍に設けられていればよく、例えば図２０，図２１に示すように、スロットルボデー３の側方に補助タンク２を配置するとともに、連結部材４３を介して、補助タンク２をスロットルボデー３に固設するようにしてもよい。

なお、連結部材４３を用いず、補助タンク２をスロットルボデー３に固設しなくてもよい。

その他の構造は、上記実施例１〜５と同様であるのでその説明を省略する。

本実施例６においても、補助タンク２は、スロットルボデー３の近傍に設けられていることにより、高圧燃料ホース３０の長さを、前記従来技術のものよりも短くすることができ、上記実施例１〜５と同様の作用、効果を奏する。

［実施例７］
上記実施例１〜６においては、補助タンク２内に高圧燃料ポンプ１４を設けたが、図２２に示すように、高圧燃料ポンプ４１を補助タンク２Ａの外側で、かつ、下流側に設けるとともに、高圧燃料ポンプ４１の下流側にプレッシャレギュレータ２０Ａを設けるようにしてもよい。

その他の構造は、上記実施例１〜６と同様であるのでその説明を省略する。

本実施例７においても、上記実施例１〜６と同様の作用、効果を奏する。

１ 燃料噴射装置
２，２Ａ補助タンク
３ スロットルボデー
４ 燃料噴射部
５ 燃料タンク
９ ケース
１０ フロート
１０ｂ 凹部
１４，４１ 高圧燃料ポンプ
２０，２０Ａプレッシャレギュレータ
３１ フィン

Claims (5)

1. 燃料タンク内の燃料が、その自重により供給され、該燃料を一時貯蔵する補助タンクを有し、
   前記補助タンク内の燃料を、高圧燃料ポンプにより、燃料噴射部に供給し、
   前記高圧燃料ポンプを、前記補助タンク内に設け、
   前記補助タンク内に、補助タンク内の燃料の液面の高さに応じて、回転軸を中心として回動するフロートを設け、該フロートは、その回動軸と反対側が開口する凹部が形成され、該凹部内に前記高圧燃料ポンプの少なくとも一部が位置するようにしたことを特徴とする燃料噴射装置。
2. スロットルボデーと、前記補助タンクを構成するケースの一部とを一体に形成したことを特徴とする請求項１記載の燃料噴射装置。
3. 前記高圧燃料ポンプの制御を、デマンドコントロール制御により行うことを特徴とする請求項１又は２記載の燃料噴射装置。
4. 前記燃料噴射部に供給する燃料の燃圧を所定値以下とするプレッシャレギュレータを、前記補助タンクを構成するケースと一体的に形成したことを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の燃料噴射装置。
5. 前記補助タンクの外周面にフィンを形成したことを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の燃料噴射装置。

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