JP7040301B2 - Fuel supply device - Google Patents
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本発明は、内燃機関に燃料を供給する燃料供給装置に関する。 The present invention relates to a fuel supply device that supplies fuel to an internal combustion engine.
特許文献1には、フィードポンプから高圧ポンプに燃料を供給する通路に逆止弁を備える燃料供給装置が開示されている。逆止弁は、フィードポンプ側の圧力が大きいときに開弁するように構成されている。こうした逆止弁を備えていれば、フィードポンプを停止した際に、逆止弁が燃料配管を閉塞する。そのため、燃料配管から燃料が抜け出てしまうことを抑制できる。さらに、この装置には、逆止弁の下流側に生じる燃料の脈動によって逆止弁が閉弁することを抑制するため、逆止弁を迂回して燃料タンクに燃料を戻す迂回通路が逆止弁の下流側に設けられている。迂回通路には、迂回通路の連通と遮断とを切り換える切替弁が設けられている。 Patent Document 1 discloses a fuel supply device provided with a check valve in a passage for supplying fuel from a feed pump to a high-pressure pump. The check valve is configured to open when the pressure on the feed pump side is high. If such a check valve is provided, the check valve closes the fuel pipe when the feed pump is stopped. Therefore, it is possible to prevent the fuel from coming out of the fuel pipe. In addition, this device has a detour passage that bypasses the check valve and returns fuel to the fuel tank in order to prevent the check valve from closing due to the pulsation of fuel that occurs on the downstream side of the check valve. It is provided on the downstream side of the valve. The detour passage is provided with a switching valve for switching between communication and interruption of the detour passage.
逆止弁の下流側から脈動が伝播することによって逆止弁が閉弁する場合には、脈動によって逆止弁の弁体が閉弁と開弁とを繰り返すことがある。これによって、騒音や配管の振動が発生する虞があった。特許文献1に開示されている燃料供給装置によれば、切替弁を開弁することによって、脈動が伝播することによる逆止弁の閉弁と開弁との繰り返しを抑制することができ、騒音や配管の振動が発生することを抑制できる。 When the check valve closes due to the propagation of pulsation from the downstream side of the check valve, the valve body of the check valve may repeatedly close and open due to the pulsation. This could cause noise and vibration of the piping. According to the fuel supply device disclosed in Patent Document 1, by opening the switching valve, it is possible to suppress the repetition of closing and opening of the check valve due to the propagation of pulsation, and noise. And vibration of piping can be suppressed.
特許文献1に開示されているような迂回通路及び切替弁を設けることなく、脈動の伝播によって逆止弁が閉弁する場合に生じる騒音や配管の振動を抑制することが求められていた。 It has been required to suppress the noise and the vibration of the pipe generated when the check valve is closed due to the propagation of pulsation without providing the detour passage and the switching valve as disclosed in Patent Document 1.
上記課題を解決するための燃料供給装置は、燃料タンクから汲み上げた燃料を吐出するフィードポンプと、前記フィードポンプから吐出された燃料が流動する低圧燃料配管と、前記低圧燃料配管に設けられている逆止弁と、ダイヤフラムの弾性変形により前記低圧燃料配管に伝播する脈動を減衰するパルセーションダンパを有していて、前記低圧燃料配管から供給された燃料を加圧する高圧ポンプと、前記高圧ポンプから吐出された燃料が流動する高圧燃料配管と、前記高圧燃料配管の燃料を噴射するインジェクタと、前記フィードポンプの駆動を制御するポンプ制御部と、を備え、前記逆止弁は、前記高圧ポンプ側からの脈動による閉弁を抑制する機構を備えており、前記フィードポンプによる燃料の吐出を停止する際に前記ポンプ制御部がポンプ停止処理を実行し、該ポンプ停止処理では、前記フィードポンプを停止する前に、当該ポンプ停止処理の実行開始時よりも前記フィードポンプの回転数を増大することによって、前記低圧燃料配管の内圧である低圧側燃圧を当該ポンプ停止処理の実行開始時よりも増大させることをその要旨とする。 Fuel supply devices for solving the above problems are provided in a feed pump that discharges fuel pumped from a fuel tank, a low-pressure fuel pipe through which the fuel discharged from the feed pump flows, and the low-pressure fuel pipe. From the high-pressure pump, which has a check valve and a pulsation damper that attenuates the pulsation propagating to the low-pressure fuel pipe due to elastic deformation of the diaphragm, and pressurizes the fuel supplied from the low-pressure fuel pipe, and the high-pressure pump. A high-pressure fuel pipe through which the discharged fuel flows, an injector for injecting fuel from the high-pressure fuel pipe, and a pump control unit for controlling the drive of the feed pump are provided, and the check valve is on the high-pressure pump side. It is equipped with a mechanism for suppressing valve closure due to pulsation from the pump, and the pump control unit executes a pump stop process when stopping the discharge of fuel by the feed pump, and in the pump stop process, the feed pump is stopped. By increasing the rotation speed of the feed pump from the start of execution of the pump stop process, the low pressure side fuel pressure, which is the internal pressure of the low pressure fuel pipe, is increased from the start of execution of the pump stop process. That is the gist.
上記構成では、逆止弁は、高圧ポンプ側から脈動が伝播しても閉弁が抑制される。このため、高圧ポンプ側から脈動が伝播したとしても、逆止弁の開弁と閉弁との繰り返しが抑制される。一方、フィードポンプを停止する際には、フィードポンプの停止前に低圧側燃圧を増大させるポンプ停止処理がポンプ制御部によって実行される。低圧側燃圧が増大すると、フィードポンプから吐出された燃料が高圧ポンプに供給されることによるパルセーションダンパのダイヤフラムの変形量が大きくなる。これによって、フィードポンプが停止されてダイヤフラムが復元するときに、低圧燃料配管を伝って逆止弁側に戻る燃料の量を多くすることができる。このため、フィードポンプを停止させた際に、低圧燃料配管を遮断する方向に逆止弁の弁体を押し込むことができる。低圧側燃圧を増大させて逆止弁を閉弁することによって、低圧側燃圧が高い状態が維持されるため、逆止弁が閉弁された状態を維持することができる。すなわち、パルセーションダンパの復元力を利用して逆止弁を閉塞させて低圧燃料配管から燃料が抜け出てしまうことを抑制できる。 In the above configuration, the check valve is suppressed from closing even if the pulsation propagates from the high pressure pump side. Therefore, even if the pulsation propagates from the high-pressure pump side, the repetition of opening and closing the check valve is suppressed. On the other hand, when the feed pump is stopped, the pump control unit executes a pump stop process for increasing the low pressure side fuel pressure before the feed pump is stopped. When the low-pressure side fuel pressure increases, the amount of deformation of the diaphragm of the pulsation damper due to the fuel discharged from the feed pump being supplied to the high-pressure pump increases. This makes it possible to increase the amount of fuel that travels through the low pressure fuel pipe and returns to the check valve side when the feed pump is stopped and the diaphragm is restored. Therefore, when the feed pump is stopped, the valve body of the check valve can be pushed in the direction of shutting off the low-pressure fuel pipe. By increasing the low-pressure side fuel pressure and closing the check valve, the low-pressure side fuel pressure is maintained in a high state, so that the check valve can be maintained in the closed state. That is, it is possible to prevent the fuel from escaping from the low-pressure fuel pipe by closing the check valve by utilizing the restoring force of the pulsation damper.
要するに、上記構成によれば、迂回通路及び切替弁を設けることなく、逆止弁としての機能を実現しながら、逆止弁の下流側から脈動が伝播することによる逆止弁の開弁と閉弁との繰り返しを抑制することができ、騒音や配管の振動が発生することを抑制できる。 In short, according to the above configuration, the check valve is opened and closed by propagating pulsation from the downstream side of the check valve while realizing the function as a check valve without providing a detour passage and a switching valve. It is possible to suppress repetition with the valve, and it is possible to suppress the generation of noise and vibration of the pipe.
上記燃料供給装置の一例は、燃料タンクから汲み上げた燃料を吐出するフィードポンプと、前記フィードポンプから吐出された燃料が流動する低圧燃料配管と、前記低圧燃料配管に設けられている逆止弁と、前記低圧燃料配管から供給された燃料を加圧する高圧ポンプと、前記高圧ポンプから吐出された燃料が流動する高圧燃料配管と、前記高圧燃料配管の燃料を噴射するインジェクタと、を備え、前記逆止弁は、当該逆止弁の弁体が前記低圧燃料配管において当該逆止弁の弁座よりも前記高圧ポンプ側に設けられており、前記逆止弁を開弁する方向の力が前記弁体に作用しており前記低圧燃料配管における前記逆止弁よりも前記高圧ポンプ側の圧力が規定圧力よりも低いときには開弁状態が維持される開弁機構を有する。 Examples of the fuel supply device include a feed pump that discharges fuel pumped from a fuel tank, a low-pressure fuel pipe through which the fuel discharged from the feed pump flows, and a check valve provided in the low-pressure fuel pipe. A high-pressure pump that pressurizes the fuel supplied from the low-pressure fuel pipe, a high-pressure fuel pipe through which the fuel discharged from the high-pressure pump flows, and an injector that injects fuel from the high-pressure fuel pipe. In the check valve, the valve body of the check valve is provided on the high pressure pump side of the check valve seat in the low pressure fuel pipe, and the force in the direction of opening the check valve is the valve. It has a valve opening mechanism that acts on the body and maintains a valve opening state when the pressure on the high pressure pump side of the check valve in the low pressure fuel pipe is lower than the specified pressure.
上記構成によれば、低圧燃料配管における逆止弁よりも高圧ポンプ側の圧力が規定圧力よりも低いと逆止弁の開弁状態が維持される。一方、上記圧力が規定圧力以上であると逆止弁が閉弁する。すなわち、高圧ポンプ側から脈動が伝播しても逆止弁の閉弁が抑制される。このため、高圧ポンプ側から脈動が伝播したとしても、逆止弁の開弁と閉弁との繰り返しを抑制することができ、騒音や配管の振動が発生することを抑制できる。 According to the above configuration, when the pressure on the high-pressure pump side of the check valve in the low-pressure fuel pipe is lower than the specified pressure, the open state of the check valve is maintained. On the other hand, if the pressure is equal to or higher than the specified pressure, the check valve closes. That is, even if the pulsation propagates from the high pressure pump side, the closing of the check valve is suppressed. Therefore, even if the pulsation propagates from the high-pressure pump side, it is possible to suppress the repetition of opening and closing of the check valve, and it is possible to suppress the generation of noise and vibration of the pipe.
以下、燃料供給装置の一実施形態について、図1~図4を参照して説明する。
図1に示すように、燃料供給装置10は、内燃機関の燃料を貯留する燃料タンク11を備えている。燃料タンク11には、燃料タンク11内に貯留されている燃料を汲み上げるフィードポンプ12が設けられている。燃料供給装置10は、フィードポンプ12から吐出された燃料が流動する第1低圧燃料配管14を備えている。
Hereinafter, an embodiment of the fuel supply device will be described with reference to FIGS. 1 to 4.
As shown in FIG. 1, the
フィードポンプ12は、モータを駆動源としている。モータの回転数を変更してフィードポンプ12のポンプ回転数Nfpを変更することによって、単位時間あたりに第1低圧燃料配管14に吐出する燃料の量を制御することができる。
The
燃料タンク11内には、第1低圧燃料配管14に接続されているプレッシャレギュレータ13が設けられている。第1低圧燃料配管14内の燃料圧力が規定の開弁圧力以上になると、プレッシャレギュレータ13が開弁して第1低圧燃料配管14内の燃料が燃料タンク11に放出される。
A
第1低圧燃料配管14には、逆止弁40が設けられている。逆止弁40は、第1低圧燃料配管14の湾曲部15に設けられている。
燃料供給装置10は、燃料を噴射する低圧インジェクタ17を備えている。低圧インジェクタ17は、第1低圧燃料配管14に接続されている低圧デリバリパイプ16に設けられている。低圧デリバリパイプ16には、四つの低圧インジェクタ17が接続されている。低圧インジェクタ17は、内燃機関の吸気ポート内に燃料を噴射する。
A
The
燃料供給装置10は、高圧ポンプ20を備えている。燃料供給装置10は、第1低圧燃料配管14と高圧ポンプ20とを接続する第2低圧燃料配管18を備えている。第2低圧燃料配管18のうち高圧ポンプ20とは反対側の端部は、第1低圧燃料配管14における逆止弁40と低圧デリバリパイプ16との間に接続されている。第1低圧燃料配管14及び第2低圧燃料配管18は、内部を流動する燃料圧力に応じて弾性変形が許容される材料によって成形されている。例えば、ナイロン、金属等によって成形されている第1低圧燃料配管14及び第2低圧燃料配管18を採用することができる。
The
高圧ポンプ20は、第2低圧燃料配管18から燃料が導入されるパルセーションダンパ21を備えている。パルセーションダンパ21は、弾性変形が可能なダイヤフラム22を備えている。パルセーションダンパ21は、ダイヤフラム22の弾性変形によって内部容積を変化させることで、第1低圧燃料配管14及び第2低圧燃料配管18内の燃料の脈動を減衰するように構成されている。
The high-
高圧ポンプ20は、パルセーションダンパ21を通過した燃料が導入される加圧室25を備えている。高圧ポンプ20は、パルセーションダンパ21と加圧室25との連通と遮断を切り換える電磁弁26を備えている。
The high-
高圧ポンプ20は、加圧室25の燃料を圧縮するためのプランジャ24と、プランジャ24が収容されるシリンダ23を備えている。プランジャ24は、内燃機関のカムシャフト91に設けられているカム92によって駆動される。プランジャ24がシリンダ23内を摺動することによって加圧室25の容積が変化する。高圧ポンプ20は、加圧室25の容積変化と電磁弁26の開閉によって、燃料の吸入と吐出を行うことができる。
The high-
高圧ポンプ20は、加圧室25から吐出された燃料が通過する高圧燃料配管31を備えている。高圧燃料配管31には、チェック弁32が設けられている。高圧燃料配管31は、高圧デリバリパイプ35に接続されている。チェック弁32は、チェック弁32よりも高圧デリバリパイプ35側における高圧燃料配管31の燃料圧力に対して、チェック弁32よりも高圧ポンプ20側における高圧燃料配管31の燃料圧力が規定の開弁差圧以上高いときに開弁するように設定されている。高圧燃料配管31には、高圧デリバリパイプ35から高圧ポンプ20側に逆流した燃料を通過させるリリーフ通路33が設けられている。リリーフ通路33には、リリーフ弁34が設けられている。リリーフ弁34は、リリーフ弁34よりも高圧ポンプ20側におけるリリーフ通路33の燃料圧力に対して、リリーフ弁34よりも高圧デリバリパイプ35側におけるリリーフ通路33の燃料圧力が規定のリリーフ圧以上高いときに開弁するように設定されている。高圧デリバリパイプ35には、インジェクタとして四つの高圧インジェクタ36が接続されている。高圧インジェクタ36は、内燃機関の燃焼室内に燃料を噴射する。
The high-
低圧デリバリパイプ16には、第1圧力センサ81が取り付けられている。高圧デリバリパイプ35には、第2圧力センサ82が取り付けられている。
図1に示すように、燃料供給装置10は、制御装置50を備えている。
A
As shown in FIG. 1, the
制御装置50には、第1圧力センサ81からの検出信号が入力される。第1圧力センサ81は、低圧デリバリパイプ16の内圧に対応した信号を出力する。本実施形態では、低圧デリバリパイプ16の内圧を第1及び第2低圧燃料配管14,18の内圧として扱う。すなわち、第1圧力センサ81に基づいて、第1低圧燃料配管14の内圧である低圧側燃圧PLが検出される。
A detection signal from the
制御装置50には、第2圧力センサ82からの検出信号が入力される。第2圧力センサ82は、高圧デリバリパイプ35の内圧に対応した信号を出力する。第2圧力センサ82に基づいて、高圧燃料配管31の内圧である高圧側燃圧が検出される。
A detection signal from the second pressure sensor 82 is input to the
制御装置50は、機能部として噴射制御部51と、ポンプ制御部52とを備えている。
噴射制御部51は、低圧インジェクタ17及び高圧インジェクタ36から噴射する燃料の量を制御する。噴射制御部51は、内燃機関の回転数と吸入空気量とに基づいて、各インジェクタから噴射する燃料の量として要求噴射量を算出する。
The
The
噴射制御部51は、要求噴射量に基づいてフィードポンプ12からの吐出量を制御すべく、低圧側燃圧PLの目標値として目標燃圧PLtを算出する。
また、噴射制御部51は、電磁弁26の開閉を操作して高圧ポンプ20からの吐出量を制御する。
The
Further, the
ポンプ制御部52は、フィードポンプ12のモータに供給する電圧をデューティ制御することによって、フィードポンプ12の回転数であるポンプ回転数Nfpを制御する。より詳しくは、低圧側燃圧PLを目標燃圧PLtに追従させるように、フィードポンプ12のポンプ回転数Nfpを制御することによって、フィードポンプ12の吐出量を制御する。
The
また、ポンプ制御部52は、フィードポンプ12の駆動を停止する際にポンプ停止処理を実行する。
図2を参照して、湾曲部15と逆止弁40について詳述する。図2には、鉛直方向を示す矢印を表示している。図2に示すように、第1低圧燃料配管14の湾曲部15は、燃料供給装置10が車両に搭載されている状態において、両端部がそれぞれ鉛直方向を指向する直線状の垂直部15Aを有している。第1低圧燃料配管14では、垂直部15Aにおける鉛直上方の端部が燃料タンク11側に接続している。そして、垂直部15Aにおける鉛直下方の端部が高圧ポンプ20側に接続している。
Further, the
The
逆止弁40は、湾曲部15のうち垂直部15Aに配置されている。逆止弁40は、弁座42を有している。弁座42には弁孔43が開口している。弁座42よりも鉛直下方には、ストッパー44が設けられている。ストッパー44は、垂直部15Aによって形成されている燃料の通路を上流側と下流側とに隔てる隔壁として配置されている。ストッパー44には、連通孔44Aが複数形成されている。連通孔44Aを介してストッパー44よりも上流側と下流側とで燃料が流通することができる。
The
逆止弁40は、球形の弁体41を有している。弁体41は、弁座42とストッパー44との間に収容されている。弁体41の直径は、弁孔43の直径よりも大きい。弁体41が弁座42に着座することによって弁孔43が閉塞される。なお、弁体41の直径は、連通孔44Aの直径よりも大きい。また、弁体41は燃料よりも比重が大きい素材で形成されており、燃料中で沈むように設計されている。
The
弁体41は、第1低圧燃料配管14を流れる燃料から受ける圧力によって弁座42とストッパー44との間を移動する。高圧ポンプ20による燃料の脈動が第1低圧燃料配管14に伝播するような場合、弁体41には、ストッパー44側から弁座42側に移動させようとする力が付与される。しかし、弁体41には、鉛直下方、すなわちストッパー44側に向かわせるように自重が作用している。そのため、弁体41の自重に抗って弁体41を鉛直上方に移動させるほどの大きな力が、燃料の脈動に起因して弁体41よりも燃料タンク11側と弁体41よりも高圧ポンプ20側とに生じる圧力差によって弁体41に作用しない限りは、弁体41による弁孔43の閉塞は生じない。この逆止弁40では、開弁方向に作用している弁体41の自重が、高圧ポンプ20側からの脈動による閉弁を抑制する力になっている。要するに、逆止弁40では、燃料に沈む弁体41を適用し、燃料タンク11側に位置する弁座42を鉛直上方に設けている構成が、高圧ポンプ20側からの脈動による閉弁を抑制する機構になっている。なお、当該構成は、「前記逆止弁を開弁する方向の力が前記弁体に作用しており前記低圧燃料配管における前記逆止弁よりも前記高圧ポンプ側の圧力が規定圧力よりも低いときには開弁状態が維持される開弁機構」でもある。「逆止弁を開弁する方向の力」は、開弁方向に作用している弁体41の自重に対応する。この場合の「規定圧力」は、開弁方向に作用している弁体41の自重と釣り合う大きさの圧力である。弁体41を構成する素材の比重や大きさは、フィードポンプ12を駆動して燃料を供給しているときには高圧ポンプ20側からの脈動によって逆止弁40が閉弁することがないように設計されている。
The
図3を参照して、ポンプ制御部52が実行するポンプ停止処理について説明する。本処理は、フィードポンプ12の駆動を停止する際に実行される。
本処理ルーチンの実行が開始されると、まず、ステップS101において、低圧側燃圧PL増大処理がポンプ制御部52によって実行される。この処理では、目標燃圧PLtよりも高い値である停止前燃圧EPLtが、低圧側燃圧PLの目標値として設定される。ポンプ制御部52は、低圧側燃圧PLを停止前燃圧EPLtに追従させるようにフィードポンプ12の駆動を制御する。具体的には、ポンプ回転数Nfpを増大することでフィードポンプ12の吐出量を増大させる。
The pump stop process executed by the
When the execution of this processing routine is started, first, in step S101, the low pressure side fuel pressure PL increasing processing is executed by the
停止前燃圧EPLtに基づいて低圧側燃圧PLが増大されると、処理がステップS102に移行される。
ステップS102では、フィードポンプ12の駆動が停止される。その後、本処理ルーチンが終了される。
When the low pressure side fuel pressure PL is increased based on the pre-stop fuel pressure EPLt, the process shifts to step S102.
In step S102, the drive of the
本実施形態の作用及び効果について説明する。
まず、図5を参照して比較例としての逆止弁440について説明する。図5には、鉛直方向を示す矢印を表示している。逆止弁440は、鉛直方向に伸長している低圧燃料配管に配置されている。当該配管は、鉛直上方が高圧ポンプ側に接続され鉛直下方が燃料タンク側に接続されている。逆止弁440の弁体441は、弁座442と、弁座442よりも鉛直上方に位置するストッパー444との間に収容されている。ストッパー444には、連通孔444Aが複数形成されている。弁体441は、弁体41と同様に燃料中で沈むように設計されており、弁体441は、自重によって弁座442側に移動する。このため、フィードポンプが停止され、燃料タンク側から圧力が作用しなくなると、弁体441が弁孔443を閉塞して逆止弁440が閉弁する。
The operation and effect of this embodiment will be described.
First, a
すなわち、この逆止弁440は、フィードポンプ12の停止に伴い、弁体441の自重によって閉弁して配管から燃料が抜け出てしまうことを抑制する機能を有している。しかし、この逆止弁440では、弁体441の自重が閉弁方向に作用して高圧ポンプ側からの脈動による閉弁を助長しているため、高圧ポンプ側から脈動が伝播すると逆止弁440の閉弁と開弁とが繰り返される。
That is, the
これに対して逆止弁40は、自重が開弁方向に作用しているため、脈動による閉弁が抑制されている。その一方で、逆止弁40は、弁体41の自重によって閉弁する機能を備えていない。
On the other hand, in the
そこで、燃料供給装置10では、フィードポンプ12の駆動を停止する際に、図3を用いて説明したポンプ停止処理を実行する。これによって逆止弁40を閉弁させることができる。
Therefore, in the
図4を参照して、ポンプ停止処理が実行された場合の低圧側燃圧PL及びポンプ回転数Nfpの変化について説明する。
図4では、タイミングt1において、低圧側燃圧PL増大処理が実行される(S101)。低圧側燃圧PL増大処理によって低圧側燃圧PLの目標値が停止前燃圧EPLtに引き上げられると、図4の(b)に示すように、タイミングt1以降では、ポンプ停止処理の実行開始時よりもポンプ回転数Nfpが増大される。そして、図4の(a)に示すように、低圧側燃圧PLが停止前燃圧EPLtに追従して増大する。すなわち、タイミングt1以降では、ポンプ停止処理の実行開始時よりも低圧側燃圧PLが増大される。その後、タイミングt2においてフィードポンプ12の駆動が停止される(S102)。
With reference to FIG. 4, changes in the low pressure side fuel pressure PL and the pump rotation speed Nfp when the pump stop process is executed will be described.
In FIG. 4, the low pressure side fuel pressure PL increase process is executed at the timing t1 (S101). When the target value of the low-pressure side fuel pressure PL is raised to the pre-stop fuel pressure EPLt by the low-pressure side fuel pressure PL increase process, as shown in FIG. 4 (b), after timing t1, the pump is pumped more than when the pump stop process is started. The rotation speed Nfp is increased. Then, as shown in FIG. 4A, the low pressure side fuel pressure PL increases following the pre-stop fuel pressure EPLt. That is, after the timing t1, the low pressure side fuel pressure PL is increased as compared with the time when the execution of the pump stop process is started. After that, the drive of the
このように、フィードポンプ12の駆動が停止される際には、ポンプ停止処理の実行によって、フィードポンプ12が停止される前に、ポンプ回転数Nfpが増大されるため、低圧側燃圧PLがポンプ停止処理の実行開始時よりも増大する。低圧側燃圧PLが増大すると、フィードポンプ12から吐出された燃料が高圧ポンプ20に供給されることによるパルセーションダンパ21のダイヤフラム22の変形量が大きくなる。これによって、フィードポンプ12の駆動が停止される際に、パルセーションダンパ21のダイヤフラム22が復元することによって第2低圧燃料配管18及び第1低圧燃料配管14を伝って逆止弁40側に戻る燃料の量を多くすることができる。
In this way, when the drive of the
この燃料供給装置10では、こうしてフィードポンプ12を停止したときに、高圧ポンプ20側から弁体41に作用する力を大きくすることによって、逆止弁40を閉弁させる。すなわち、ポンプ停止処理の実行によって、フィードポンプ12を停止させる際に、第1低圧燃料配管14を遮断する方向に逆止弁40の弁体41を弁座42側に押し込むことができるようになっている。低圧側燃圧PLを増大させて逆止弁40を閉弁するため、逆止弁40が閉弁すると逆止弁40よりも高圧ポンプ20側の低圧側燃圧PLが燃料タンク11側の圧力よりも高い状態が維持される。このため、逆止弁40が閉弁された状態を維持することができる。
In the
すなわち、燃料供給装置10によれば、フィードポンプ12を停止したときに第1低圧燃料配管14から燃料が抜け出ることを抑制する機能を実現しながら、逆止弁40の下流側から脈動が伝播することによる逆止弁40の開弁と閉弁との繰り返しを抑制することができ、騒音や配管の振動が発生することを抑制できる。
That is, according to the
さらに、燃料供給装置10では、第1低圧燃料配管14及び第2低圧燃料配管18が内部を流動する燃料の圧力に応じて弾性変形することができる。すなわち、ポンプ停止処理の実行によって低圧側燃圧PLが増大すると、第1低圧燃料配管14及び第2低圧燃料配管18が膨張する。したがって、フィードポンプ12が停止した際には、第1低圧燃料配管14及び第2低圧燃料配管18の復元によっても高圧ポンプ20側から弁体41に作用する力が発生する。このため燃料供給装置10では、ポンプ停止処理を実行した際には、ダイヤフラム22の復元に伴って逆止弁40側に移動する燃料に加えて、第1低圧燃料配管14及び第2低圧燃料配管18の復元に伴って逆止弁40側に移動する燃料によって、逆止弁40の弁体41を弁座42側に押し込むことができる。
Further, in the
なお、低圧側燃圧PL増大処理における停止前燃圧EPLtは、フィードポンプ12を停止した際に逆止弁40を閉弁させるために必要な力を発生させるために要する弾性変形を、ダイヤフラム22、第1低圧燃料配管14及び第2低圧燃料配管18に生じさせることのできる大きさに設定されている。
The pre-stop fuel pressure EPLt in the low-pressure side fuel pressure PL increase process is subjected to elastic deformation required to generate a force necessary for closing the
以下、上記実施形態における事項と、上記「課題を解決するための手段」の欄に記載した事項との対応関係を記載する。
「前記フィードポンプから吐出された燃料が流動する低圧燃料配管」は、第1低圧燃料配管14に対応する。「前記高圧燃料配管の燃料を噴射するインジェクタ」は、高圧インジェクタ36に対応する。
Hereinafter, the correspondence between the matters in the above-described embodiment and the matters described in the above-mentioned "means for solving the problem" column will be described.
The "low-pressure fuel pipe through which the fuel discharged from the feed pump flows" corresponds to the first low-
本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
・上記実施形態では、フィードポンプ12を停止する際にはポンプ停止処理を実行して低圧側燃圧PLを増大させることによって、逆止弁の弁体を弁座側に押し込むようにしている。こうしたポンプ停止処理を仮に実行しないとしても、フィードポンプ12を停止したときには、弾性変形可能な第1低圧燃料配管14及び第2低圧燃料配管18が復元することによる力が高圧ポンプ20側から弁体41に作用する。高圧ポンプ20側から弁体41に作用する当該力が、逆止弁40を開弁する方向の力と釣り合う力以上であれば、第1低圧燃料配管14及び第2低圧燃料配管18の復元に伴って逆止弁40側に移動する燃料によって、逆止弁40の弁体41を弁座42側に押し込むことができる。このように、ポンプ停止処理を実行しないとしても、フィードポンプ12を停止したときに第1低圧燃料配管14から燃料が抜け出ることを抑制する機能を実現することが可能な場合がある。
This embodiment can be modified and implemented as follows. The present embodiment and the following modified examples can be implemented in combination with each other within a technically consistent range.
-In the above embodiment, when the
・上記実施形態では、湾曲部15に配置されている逆止弁40を例示した。逆止弁の形態としては、湾曲部15に配置されているものに限らない。
図6に示す例では、第1低圧燃料配管14が屈曲部115を備えており、屈曲部115が水平部115Aを有している。図6には、水平方向を示す矢印を表示している。水平部115Aは、燃料供給装置10が車両に搭載されている状態において、両端部がそれぞれ水平方向を指向している直線状の部位である。こうした水平部115Aを有する屈曲部115に配置した逆止弁140を、湾曲部15に配置した逆止弁40に替えて採用してもよい。
-In the above embodiment, the
In the example shown in FIG. 6, the first low-
逆止弁140は、燃料タンク11側に弁座142が配置されている。弁座142は弁孔143を有している。逆止弁140は、高圧ポンプ20側にストッパー144が配置されている。ストッパー144には、連通孔144Aが形成されている。逆止弁140では、弁座142とストッパー144との間に弁体141が収容されている。
The
逆止弁140では、弁体141に対して水平方向に弁座142が位置している。弁体141の自重は、逆止弁140を閉弁する方向には作用しない。弁体141を弁座142側に移動させるほどの力が、燃料の脈動に起因して弁体141よりも燃料タンク11側と弁体141よりも高圧ポンプ20側とに生じる圧力差によって弁体141に作用しない限りは、弁体141による弁孔143の閉塞は生じにくい。すなわち逆止弁140は、高圧ポンプ20による燃料の脈動が第1低圧燃料配管14に伝播しても閉弁されにくい。逆止弁140は、上記実施形態における逆止弁40と同様に、高圧ポンプ20側から伝播する脈動による閉弁を抑制する構成を備えている。
In the
逆止弁140を採用した場合においても、ポンプ制御部52によるポンプ停止処理が実行されることによって、上記実施形態と同様に逆止弁140を閉弁することができる。
すなわち、逆止弁140によれば、上記実施形態と同様に高圧ポンプ20側から脈動が伝播することによる逆止弁140の開弁と閉弁との繰り返しを抑制することができ、騒音や配管の振動が発生することを抑制できる。
Even when the
That is, according to the
・図7に示す逆止弁240を採用してもよい。逆止弁240は、燃料供給装置10が車両に搭載されている状態において、第1低圧燃料配管14のうち両端部がそれぞれ鉛直方向を指向している直線状の部位に配置される。
The
逆止弁240は、燃料タンク11側に弁座242が配置されている。弁座242は弁孔243を有している。逆止弁240は、高圧ポンプ20側にストッパー244が配置されている。ストッパー244には、連通孔244Aが形成されている。逆止弁240では、弁座242とストッパー244との間に弁体241が収容されている。すなわち、弁体241の鉛直下方に弁座242が位置している。
The
図7に示すように、弁体241は中空の球状である。弁体241は、燃料中に存在する場合に浮力が発生して弁体241が鉛直上方に移動する力が作用するように設計されている。
As shown in FIG. 7, the
弁体241に浮力が作用しているため、浮力に抗って弁体241を鉛直下方に移動させるほどの大きな力が、燃料の脈動に起因して弁体241よりも燃料タンク11側と弁体241よりも高圧ポンプ20側とに生じる圧力差によって弁体241に作用しない限りは、弁体241による弁孔243の閉塞は生じない。逆止弁240では、開弁方向に作用している弁体241の浮力が、高圧ポンプ20側からの脈動による閉弁を抑制する力になっている。すなわち逆止弁240は、高圧ポンプ20による燃料の脈動が第1低圧燃料配管14に伝播しても閉弁が抑制される。逆止弁240は、上記実施形態と同様に、高圧ポンプ20側から伝播する脈動による閉弁を抑制する構成を備えている。なお、当該構成は、「前記逆止弁を開弁する方向の力が前記弁体に作用しており前記低圧燃料配管における前記逆止弁よりも前記高圧ポンプ側の圧力が規定圧力よりも低いときには開弁状態が維持される開弁機構」でもある。「逆止弁を開弁する方向の力」は、開弁方向に作用している弁体241の浮力に対応する。この場合の「規定圧力」は、弁体241の浮力と釣り合う大きさの圧力である。
Since the buoyancy acts on the
逆止弁240を採用した場合においても、ポンプ制御部52によるポンプ停止処理が実行されることによって、上記実施形態と同様に逆止弁240を閉弁することができる。具体的には、低圧側燃圧PLが上昇して、弁体241の浮力を上回る力が高圧ポンプ側から付与された場合に逆止弁240が閉弁する。
Even when the
すなわち、逆止弁240によれば、上記実施形態と同様に高圧ポンプ20側から脈動が伝播することによる逆止弁240の開弁と閉弁との繰り返しを抑制することができ、騒音や配管の振動が発生することを抑制できる。
That is, according to the
また、弁体241のように弁体を中空に形成することに替えて、燃料よりも比重が小さい素材によって弁体を形成してもよい。また、弁体にフロートを接続することによって弁体に浮力を作用させて、弁座への弁体の着座を抑制するようにしてもよい。
Further, instead of forming the valve body in a hollow shape as in the
・図8に示す逆止弁340を採用してもよい。逆止弁340では、引張りコイルばね345によって弁体341がストッパー344から吊り下げられている。ストッパー344には連通孔344Aが形成されている。弁体341の鉛直下方には弁孔343を有する弁座342が配置されている。
The
引張りコイルばね345の長さ及び張力は、弁体341よりも燃料タンク11側と弁体341よりも高圧ポンプ20側との圧力差が小さい場合に弁体341の弁座342への着座が抑制されるように設定されている。この逆止弁340では、開弁方向に作用している引張りコイルばね345の張力が、高圧ポンプ20側からの脈動による閉弁を抑制する力になっている。すなわち逆止弁340は、高圧ポンプ20による燃料の脈動が第1低圧燃料配管14に伝播しても閉弁が抑制される。逆止弁340は、上記実施形態と同様に、高圧ポンプ20側から伝播する脈動による閉弁を抑制する構成を備えている。なお、当該構成は、「前記逆止弁を開弁する方向の力が前記弁体に作用しており前記低圧燃料配管における前記逆止弁よりも前記高圧ポンプ側の圧力が規定圧力よりも低いときには開弁状態が維持される開弁機構」でもある。「逆止弁を開弁する方向の力」は、開弁方向に作用している引張りコイルばね345の張力に対応する。この場合の「規定圧力」は、引張りコイルばね345の張力と釣り合う大きさの圧力である。
The length and tension of the
逆止弁340を採用した場合においても、ポンプ制御部52によるポンプ停止処理が実行されることによって、上記実施形態と同様に逆止弁340を閉弁することができる。具体的には、低圧側燃圧PLが上昇することによって引張りコイルばね345が伸長すると、弁体341が弁座342に着座することが可能になる。
Even when the
すなわち、逆止弁340によれば、上記実施形態と同様に高圧ポンプ20側から脈動が伝播することによる逆止弁340の開弁と閉弁との繰り返しを抑制することができ、騒音や配管の振動が発生することを抑制できる。
That is, according to the
・上記各逆止弁について、弁座、弁体及びストッパーの形状は、適宜変更が可能である。逆止弁は、逆止弁の配置方向や引張りコイルばね等によって、高圧ポンプ20側から伝播する脈動による閉弁を抑制するように構成されており、ポンプ停止処理の実行によって閉弁可能であればよい。
-For each of the above check valves, the shapes of the valve seat, valve body and stopper can be changed as appropriate. The check valve is configured to suppress valve closing due to pulsation propagating from the high-
10…燃料供給装置、11…燃料タンク、12…フィードポンプ、13…プレッシャレギュレータ、14…第1低圧燃料配管、15…湾曲部、15A…垂直部、16…低圧デリバリパイプ、17…低圧インジェクタ、18…第2低圧燃料配管、20…高圧ポンプ、21…パルセーションダンパ、22…ダイヤフラム、23…シリンダ、24…プランジャ、25…加圧室、26…電磁弁、31…高圧燃料配管、32…チェック弁、33…リリーフ通路、34…リリーフ弁、35…高圧デリバリパイプ、36…高圧インジェクタ、40…逆止弁、41…弁体、42…弁座、43…弁孔、44…ストッパー、44A…連通孔、50…制御装置、51…噴射制御部、52…ポンプ制御部、81…第1圧力センサ、82…第2圧力センサ、91…カムシャフト、92…カム。 10 ... Fuel supply device, 11 ... Fuel tank, 12 ... Feed pump, 13 ... Pressure regulator, 14 ... First low pressure fuel pipe, 15 ... Curved part, 15A ... Vertical part, 16 ... Low pressure delivery pipe, 17 ... Low pressure injector, 18 ... 2nd low pressure fuel pipe, 20 ... high pressure pump, 21 ... pulsation damper, 22 ... diaphragm, 23 ... cylinder, 24 ... plunger, 25 ... pressurizing chamber, 26 ... electromagnetic valve, 31 ... high pressure fuel pipe, 32 ... Check valve, 33 ... relief passage, 34 ... relief valve, 35 ... high pressure delivery pipe, 36 ... high pressure injector, 40 ... check valve, 41 ... valve body, 42 ... valve seat, 43 ... valve hole, 44 ... stopper, 44A ... Communication hole, 50 ... Control device, 51 ... Injection control unit, 52 ... Pump control unit, 81 ... First pressure sensor, 82 ... Second pressure sensor, 91 ... Cam shaft, 92 ... Cam.
Claims (2)
前記フィードポンプから吐出された燃料が流動する低圧燃料配管と、
前記低圧燃料配管に設けられている逆止弁と、
前記低圧燃料配管から供給された燃料を加圧する高圧ポンプと、
前記高圧ポンプから吐出された燃料が流動する高圧燃料配管と、
前記高圧燃料配管の燃料を噴射するインジェクタと、を備え、
前記逆止弁は、前記燃料よりも比重が大きい弁体を備え、
前記弁体は、前記低圧燃料配管において当該逆止弁の弁座よりも前記高圧ポンプ側であって前記弁座よりも鉛直下方に設けられており、
前記逆止弁は、前記低圧燃料配管における前記逆止弁よりも前記高圧ポンプ側の圧力が、開弁方向に作用している前記弁体の自重と釣り合う大きさの圧力よりも低いときには開弁状態が維持される
燃料供給装置。 A feed pump that discharges the fuel pumped from the fuel tank,
A low-pressure fuel pipe through which the fuel discharged from the feed pump flows, and
The check valve provided in the low-pressure fuel pipe and
A high-pressure pump that pressurizes the fuel supplied from the low-pressure fuel pipe, and
The high-pressure fuel pipe through which the fuel discharged from the high-pressure pump flows, and
It is equipped with an injector that injects fuel from the high-pressure fuel pipe.
The check valve comprises a valve body having a higher specific density than the fuel.
The valve body is provided on the high-pressure pump side of the check valve in the low-pressure fuel pipe and vertically below the valve seat .
The check valve opens when the pressure on the high-pressure pump side of the check valve in the low-pressure fuel pipe is lower than the pressure equal to the own weight of the valve body acting in the valve opening direction. The state is maintained
Fuel supply device.
前記フィードポンプの駆動を制御するポンプ制御部と、を備え、A pump control unit that controls the drive of the feed pump is provided.
前記フィードポンプによる燃料の吐出を停止する際に前記ポンプ制御部がポンプ停止処理を実行し、該ポンプ停止処理では、前記フィードポンプを停止する前に、当該ポンプ停止処理の実行開始時よりも前記フィードポンプの回転数を増大することによって、前記低圧燃料配管の内圧である低圧側燃圧を当該ポンプ停止処理の実行開始時よりも増大させるWhen the discharge of fuel by the feed pump is stopped, the pump control unit executes the pump stop process, and in the pump stop process, the pump stop process is performed before the feed pump is stopped, rather than at the start of the execution of the pump stop process. By increasing the rotation speed of the feed pump, the low-pressure side fuel pressure, which is the internal pressure of the low-pressure fuel pipe, is increased from the time when the execution of the pump stop process is started.
請求項1に記載の燃料供給装置。The fuel supply device according to claim 1.
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