JPH03237258A

JPH03237258A - 燃料供給装置及び該装置用燃料分配導管

Info

Publication number: JPH03237258A
Application number: JP2030638A
Authority: JP
Inventors: Shunichi Kondo; 俊一近藤
Original assignee: Aisan Industry Co Ltd
Current assignee: Aisan Industry Co Ltd
Priority date: 1990-02-09
Filing date: 1990-02-09
Publication date: 1991-10-23

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は燃料噴射方式の内燃機関における燃料供給装置
、及びこの燃料供給装置に用いられる燃料分配導管に関
する。

［従来の技術］燃料噴射方式の内燃機関における燃料供給装置は、一般
的に、燃料タンクの燃料が燃料ポンプによって燃料フィ
ルタ及び燃料分配導管を介して複数の燃料噴射弁に供給
されるように構成されている。例えば第６図に示すよう
に、燃料タンク３の燃料が燃料分配導管即ちデリバリバ
イブ１０ｐに導入され、内燃機関２の各気筒毎に設けら
れた燃料噴射弁即ちインジェクタ６（第６図中にはこの
内の１個のみが示されている）及びコールドスタートイ
ンジェクタ６ａに分配されるように構成されている。而
して、インジェクタ６．６ａから吸気管９内に燃料が噴
射されるのであるが、燃料噴射量は噴射時間に基いて制
御される。従って、燃料圧力が高いときと低いときでは
噴射時間が同じでも燃料噴射量が異なることになる。こ
のため、インジェクタ６．６ａに供給される燃料の圧力
は、燃料噴射される吸気管９内の圧力に対し一定の圧力
差となるように圧力調整弁即ちプレッシャレギュレータ
８によって制御され、リターンバイブを介して燃料タン
ク３に戻される。また、インジェクタ６により各気筒に
燃料が順に噴射されるとデリバリパイプ１０ｐ内の燃料
圧力が変動し、噴射毎に圧力の低下、上昇が繰り退され
るため圧力脈動を生ずることになり、適切な噴射量制御
を行なうことが困難となる。このため、脈動減衰装置即
ちパルセーションダンパ７が設けられている。

上記燃料供給装置１ｐにおける燃料分配については、第
６図に記載のようなインジェクタ６の軸方向端部から燃
料を供給するトップフィード方式が普及している。これ
に対し、近時は、例えば特開昭５９−３４４７３号公報
に記載の燃料供給導管のように、燃料噴射弁の側方から
燃料を供給するサイドフィード方式も採用されており、
この方式によれば、加熱された燃料噴射弁を供給燃料に
よって冷却することが可能となる。

［発明が解決しようとする課題］上記の何れの燃料供給方式においても、燃料ポンプ４か
ら送出される燃料中の塵芥等を捕捉すべく、燃料フィル
タ５が第６図に示すように配置されている。即ち、イン
ジェクタ６に供給される燃料に対し厳しい濾過基準が要
求され、燃料ポンプ４の下流側でデリバリバイブ１０ｐ
の上流側に当該濾過基準を充足する燃料フィルタ５が設
けられる。しかし、この燃料フィルタ５は燃料タンク３
からデリバリバイブ１０ｐを介してインジェクタ６に供
給される燃料のみならず、デリバリバイブ１０ｐからプ
レッシャレギュレータ８を介して燃料タンク３に還流す
る燃料も濾過するものであるため、必要濾過面積が犬と
なり装置の大型化は免れない。また、燃料フィルタ５は
第６図に示すように他の装置とは別体で、車両のエンジ
ンルーム（図示せず）内に固定されるものであるため、
取付スペースを確保しなければならない。また、取付ブ
ラケットが必要となるが、その耐振性等を考慮し強度を
増大させると重量増、コストアップ等新たな問題を惹起
する。尚、前述の特開昭５９−３４４７３号公報には燃
料噴射弁の周囲にフィルタ部材が設けられているが、こ
れはトップフィード方式の燃料噴射弁の人口ポートに設
けられるフィルタ部材と同様、燃料フィルタから燃料噴
射弁に至るまでに混在し得る物体の進入を阻止するもの
で、濾過面積も小さく第６図に示す燃料フィルタ５とは
異なる。

そこで、本発明は燃料噴射方式の内燃機関において、燃
料供給装置の小型化を図り、取付スペースを縮小すると
共に、取付工数を削減することを目的とする。

また、本発明の別の目的は、上記燃料供給装置に用いら
れ燃料フィルタとしても機能する燃料分配導管を提供す
ることにある。

［課題を解決するための手段］上記の目的を達成するため、本発明は燃料タンクの燃料
を燃料分配導管を介して複数の燃料噴射弁に供給し、前
記燃料分配導管の余剰燃料を前記燃料タンクに還流する
燃料供給装置において、前記燃料分配導管内に筒体のフ
ィルタエレメントを収容し、該フィルタエレメントの外
側面と前記燃料分配導管との間に燃料室を形成するよう
に配置し、該燃料室を前記複数の燃料噴射弁に連通接続
すると共に前記フィルタエレメントの筒体内を前記燃料
タンクに連通接続したものである。

また、本発明の燃料供給装置用燃料分配導管は筒体のハ
ウジングと、該ハウジングの中空部に収容する紙、不織
布、セラミック等でできた円筒状のフィルタエレメント
と、該フィルタエレメントの軸方向両端部を前記ハウジ
ングに液密的に支持すると共に当該フィルタエレメント
の外側面と前記ハウジング内壁面との間に燃料室を形成
する支持部材とを備え、前記ハウジングに、前記燃料室
と連通ずる燃料噴射弁取付孔を形成したものとするとよ
い。

更に、前記燃料分配導管において、前記フィルタエレメ
ントを紙、不織布ないしセラミックにより孔径分布に勾
配をもたせるように複数層積層した勾配型積層フィルタ
構造に形成してもよく、また樹脂材料により密度勾配型
フィルタ構造に形成することとしてもよい。

［作用］上記フィルタエレメントを備えた燃料分配導管には複数
の燃料噴射弁が装着され、燃料タンクに接続される。而
して、燃料タンクから燃料分配導管に供給される燃料は
フィルタエレメントの筒体内から燃料室に至る間に濾過
され、濾過された燃料が燃料噴射弁から噴射され消費さ
れる。そして、余剰燃料はフィルタエレメントによって
濾過されることなくそのまま燃料タンクに還流する。

即ち、燃料噴射弁を介して消費される燃料のみが燃料分
配導管内のフィルタエレメントによって濾過される。

［実施例］以下、本発明の望ましい実施例を図面を参照して説明す
る。

第１図は本発明の燃料分配導管の一実施例のデリバリバ
イブ１０を示すもので、これに第２図に示すようにイン
ジェクタ６及びパルセーションダンパ７が装着され、更
に燃料ポンプ４及びプレッシャレギュレータ８に連通接
続されて本発明の燃料供給装置の一実施例が構成される
。第１図のデリバリバイブ１０はアルミニウム、鉄等の
金属製の略円筒体で、両端にフランジ部１１ａ、ｌｌｂ
が形成されたハウジング１１を備えている。尚、ハウジ
ング１１は円筒体に限らず種々の断面形状に形成するこ
とができ、また合成樹脂製としてもよい。ハウジング１
１の中空部はｌｌｃ、ｌｉｄ及びｌｉｅで示すように段
付状に形成されており、ハウジング１１の側壁には径方
向に第２図の燃料噴射弁６を装着するための取付孔１１
ｆ。

１１ｇ、ｌｌｂが形成され、中径の中空部ｌｉｄに開口
している。尚、取付孔１１ｆ等は装着すべき燃料噴射弁
６の数に応じて形成されるもので、第１図は一例として
この内の一部を示したものである。

ハウジング１１の中空部１１ｃ、ｌｉｄ、１１ｅにはフ
ィルタサブアセンブリ２０が収容され、軸方向にフィル
タエレメント２１が延在している。そして、フィルタサ
ブアセンブリ２ｏの両端に密着するように、ハウジング
１１と同一材料の支持プレート１２．１３がボルト（図
示せず）によってハウジング１１のフランジ部１１ａ、
１１ｂに接合されている。支持プレート１２．１３の中
央部には夫々達通孔１２ａ、１３ａが穿設されており、
これと同径の内径を有する入口管１４及び出口管１５が
溶接もしくはろう付によって固着されている。支持プレ
ート１２．１３とハウジング１１の端部は、両者間にシ
ーリング材が塗布され、あるいはガスケットを介して接
合され、中空部１１ｃ、ｌｉｅの端部が密閉されている
。また、ハウジング１１の胴部には取付用フランジ１６
が設けられており、ボルト等により内燃機関２の本体に
固定される。尚、第１図には取付用フランジ１６が１個
示されているのみであるが必要に応じ複数個の取付用フ
ランジが設けられる。

フィルタサブアセンブリ２０は、第３図の斜視図に明ら
かなように、円筒状のフィルタエレメント２１が保持枠
２２内に収容され、その両端に支持部材２３．２４が固
着されて成る。フィルタエレメント２１は樹脂材料によ
り密度勾配型フィルタ構造に形成された円筒体であり、
中空部１１ｃ、ｌｉｄ、ｌｉｅから外側面に向かって粗
から密の密度分布となるように構成されている。樹脂材
料としてはポリアセタール、ポリアミド、６６ナイロン
、ポリプロピレン、フッ素樹脂、ポリエステル、セルロ
ースアセテート等が用いられる。

このような樹脂材料で形成した密度勾配型のフィルタエ
レメント２１によれば、従前の天然繊維を用いたものに
比し、長繊維、細繊維の離脱物の発生を防止することが
できる。また、小型に形成できると共に容易に円筒状に
形成することができる。

上記フィルタエレメント２１は第３図に示すように保持
枠２２に収容されて保持される。この保持枠２２は複数
の環状部材が複数の柱状部材により軸方向に連結され、
全体として円筒状に形成された構造で、側面が格子状に
形成されている。格子の太さ、形成される開口の数は、
第２図の燃料供給装置１における燃料圧力要求値に対し
て許容される圧力損失、濾過機能の確保及びフィルタエ
レメント２１に対する保持力等に基いて設定される。尚
、保持枠２２は本実施例ではポリアセタール等の耐熱性
、耐ガソリン性に優れた樹脂で形成されているが、ステ
ンレス等の金属材料で形成してもよい。

支持部材２３は耐熱性、耐ガソリン性に優れた非鉄金属
製で環状に形成されており、その内径は保持枠２２が嵌
着されるように設定されている。

尚、耐熱性、耐ガソリン性に優れたエラストマ等で形成
することとしてもよい。支持部材２３はハウジング１１
の小径の中空部ｌｉｅに圧入又はすきまばめとなる外径
に設定されている。また、支持部材２４は段付孔を有す
る環状部材で耐熱性、耐ガソリン性に優れた非鉄金属に
よって形成されている。尚、保持枠２２と同様耐熱性、
耐ガソリン性に優れた樹脂材料を用いることとしてもよ
い。支持部材２４の小径部２４ａの内径はフィルタエレ
メント２１の内径と同一とされている。

同様に、前述の人口管１４及び出口管１５の内径、支持
プレート１２．１３の連通孔１２ａ。

１３ａの内径もフィルタエレメント２１の内径と同一に
設定されている。そして、支持部材２４の大径部２４ｂ
の内径は保持枠２２が嵌着されるように設定されている
。支持部材２４の外径はハウジング１１の大径の中空部
１ｔｅの内径より小さく、中空部１１ｅと支持部材２４
との間に環状空間が形成されるように設定されている。

以上の構成になる各部品が接合されてフィルタサブアセ
ンブリ２０が構成される。即ち、保持枠２２内にフィル
タエレメント２１が収容された後、保持枠２２が支持部
材２３．２４に嵌着され、エポキシ樹脂等の耐ガソリン
性の接着剤によって接合される。尚、支持部材２３．２
４と保持枠２２が何れも樹脂製であれば、熱溶着あるい
は超音波溶着により一体化することが可能である。

而して、フィルタサブアセンブリ２０は、予め支持プレ
ート１３が接合されたハウジング１１の中空部１１ｃ、
ｌｉｄ、ｌｉｅ内に収容される。フィルタサブアセンブ
リ２０の先端面が支持プレート１３に当接すると、支持
部材２３がハウジング１１の小径の中空部１１ｃに嵌着
された状態となり、同時に支持部材２４が大径の中空部
ｌｉｅと中径の中空部１１ｄとの段部に当接する。これ
により、中空部１１ｄとフィルタエレメント２１との間
に環状の燃料室１７が形成される。そして、支持部材２
４と中空部ｌｉｅとの間の環状空間にＯリング１８が収
容される。尚、このＯリング１８は耐ガソリン性に優れ
たニトリルゴム（ＮＢＲ）、フッ素ゴム等で形成されて
おり、上記環状空間に収容され支持部材２４とハウジン
グ１１との間をシールする。この後ハウジング１１のフ
ランジｆ！１Ｓｌｌｂに支持プレート１２がボルト（図
示せず）にて接合され、デリバリパイプ１０のアセンブ
リが完成する。

以上の構成になるデリバリバイブ１０は、第２図に示す
ように燃料ポンプ４とプレッシャレギュレータ８間に介
装され、燃料供給装置１が構成される。本実施例におい
ては、当然乍ら第６図の燃料フィルタ５を設ける必要は
ない。そして、内燃機関２を始動し燃料ポンプ４を駆動
すると燃料タンク３内の燃料がデリバリバイブ１０に送
出される。これにより、デリバリパイプ１０内において
、燃料はｉｆ図に矢印で示したようにフィルタエレメン
ト２１の中空部から外側に向って流れ、取付孔１１ｆ、
ｌ１ｇ、ｌｌｂからインジエクタ６を含む各インジェク
タに燃料が供給される。これらインジェクタから噴射さ
れない余剰燃料は、そのままフィルタエレメント２１の
中空部を通過し出口管１５からプレッシャレギュレータ
８に送出され、燃料タンク３に還流する。この場合にお
いて、フィルタエレメント２１を通過する燃料はその密
度勾配型フィルタ構造によって燃料に含有する塵芥等が
確実に捕捉され、燃料は効果的に濾過される。尚、デリ
バリバイブ１０の下流側に配置されるプレッシャレギュ
レータ８等の部品に関し燃料の濾過が必要であれば、夫
々の部品に要求される濾過基準に応じて金網等のフィル
タ部材を設けることとすればよい。

以上のように、フィルタエレメント２１によって濾過さ
れる燃料はインジェクタ６及びコールドスタートインジ
ェクタ６ａを介して内燃機関２に供給されて消費される
ものだけとなり、その量は燃料ポンプ４から送出される
燃料量の５分の１　ｂｌら１０分の１程度である。従っ
て必要濾過面積はそれだけ少なく済み、しかもフィルタ
エレメント２１は密度勾配型フィルタ構造の樹脂製であ
るため濾過性能が優れ、フィルタエレメント２１は従前
の燃料フィルタのフィルタエレメントに比し大幅に小型
化される。また、出口管１５から流出する余剰燃料はフ
ィルタエレメント２１の中空部を通過し、しかも内燃機
関２の運転状態に応じて燃料の流速が変化するため、フ
ィルタエレメント２１の中空部内壁面に付着した塵芥等
が洗い流されることとなり、フィルタエレメント２１の
洗浄効果が得られる。更に、支持プレート１２を取り外
せば容易にフィルタサブアセンブリ２０を取り出すこと
が出来るので、フィルタエレメント２１の目詰りの状況
を目視し得ると共に必要に応じ交換することができる。

第４図及びｍｓ図は本発明の他の実施例に係り、第４図
はサイドフィード方式の燃料供給装置に用いられる燃料
分配導管の一部の横断面を示し、３４５図はインジェク
タを装着した状態の縦断面を示している。本実施例にお
いてはインジェクタ６０を装着するための取付孔１１０
ｆが、ハウジング１１０の中空部１１０ｄの軸方向に対
し直交する方向に円形開口部として形成され、インジェ
クタ６０の側面に形成された導入口６１が取付孔１１０
ｆを介して中空部１１０ｄと連通ずるように構成されて
いる。尚、導入口６１には網状のフィルタ部材６２が装
着されている。また、ハウジング１１０は、第４図に示
すように、第１図の実施例におけるハウジング１１と異
なり中空部１１０ｄの断面が略矩形に形成されているが
、第１図のハウジング１１と実質的に同一であり、第１
図の各部に対応する部分の符号の末尾に０を付して示し
た。その余の構成は第１図と同様であるので説明を省略
する。

而して、本実施例によれば、インジェクタ６０が加熱さ
れてもその側面を流れる燃料と熱交換が行なわれるので
最適温度に維持される。また、本実施例においてもデリ
バリバイブ１００は濾過機能を兼備しており、従前のよ
うな燃料フィルタを必要としない。これにより、第１図
の実施例同様燃料フィルタの取付スペースが不要となる
のみならず、フィルタエレメント２１はインジェクタ６
０にて消費される燃料の？！！過面積を確保すればよい
ので、フィルタサブアセンブリ２０を小型に形成できる
。

［発明の効果］本発明は上述のように構成されているので、以下に記載
する効果を奏する。

即ち、本発明の燃料供給装置においては、燃料分配導管
内にフィルタエレメントを収容することとしたので、従
前の燃料フィルタが不要となりその取付スペース及び取
付工数を削減することができる。特に、燃料噴射弁を介
して消費される燃料に対してのみフィルタエレメントに
よる濾過が行なわれるように構成されており、必要濾過
面積は少ないのでフィルタエレメントを小型に形成する
ことができ、従って燃料分配導管を特に大型とすること
なくフィルタエレメントを収容することができる。

円筒状のフィルタエレメントをハウジング内に収容し軸
方向両端部を支持部材によって支持した燃料分配導管に
あっては、燃料噴射弁にて消費されず燃料タンクに還流
する燃料によってフィルタエレメントの内壁が洗浄され
るので耐久性に優れる。また、燃料分配導管からフィル
タエレメントを取り出してその目詰り状況を目視でき、
また交換も可能であるので、メインテナンスが容易であ
る。

更に、フィルタエレメントを勾配型積層フィルタ構造な
いし樹脂材料により密度勾配型フィルタ構造に形成した
ものにあっては、燃料の導入側を粗、排出側を密の密度
分布とすることにより種々の大きざの塵芥等を効果的に
捕捉することができるので、−層の小型化が可能となる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る燃料分配導管の縦断面
図、第２図は本発明の一実施例に係る燃料供給装置の全
体構成図、第３図は同、燃料分配導管に収容するフィル
タサブアセンブリの斜視図、第４図は本発明の他の実施
例に係る燃料分配導管の一部横断面図、第５図は同、燃
料噴射弁を装着した状態の燃料分配導管の側断面図、第
６図は従来の燃料供給装置の全体構成図である。１・・・燃料供給装置、　　３・・・燃料タンク。４・・・燃料ポンプ、　　５・・・燃料フィルタ。６・・・インジェクタ（燃料噴射弁）。８・・・プレッシャレギュレータ。１０・・・デリバリパイプ（燃料分配導管）１１・・・
ハウジング、　　１４・・・人口管１５・・・出口管、
　　１７・・・燃料室。２０・・・フィルタサブアセンブリ。２１・・・フィルタエレメント

Claims

【特許請求の範囲】

（１）燃料タンクの燃料を燃料分配導管を介して複数の
燃料噴射弁に供給し、前記燃料分配導管の余剰燃料を前
記燃料タンクに還流する燃料供給装置において、前記燃
料分配導管内に筒体のフィルタエレメントを収容し、該
フィルタエレメントの外側面と前記燃料分配導管との間
に燃料室を形成するように配置し、該燃料室を前記複数
の燃料噴射弁に連通接続すると共に前記フィルタエレメ
ントの筒体内を前記燃料タンクに連通接続することを特
徴とする燃料供給装置。
（２）筒体のハウジングと、該ハウジングの中空部に収
容する円筒状のフィルタエレメントと、該フィルタエレ
メントの軸方向両端部を前記ハウジングに液密的に支持
すると共に当該フィルタエレメントの外側面と前記ハウ
ジング内壁面との間に燃料室を形成する支持部材とを備
え、前記ハウジングに、前記燃料室と連通する燃料噴射
弁取付孔を形成したことを特徴とする燃料供給装置用燃
料分配導管。
（３）前記フィルタエレメントを孔径の勾配分布をもつ
ように積層した勾配型積層フィルタ構造に形成したこと
を特徴とする請求項２記載の燃料供給装置用燃料分配導
管。
（４）前記フィルタエレメントを樹脂材料により密度勾
配型フィルタ構造に形成したことを特徴とする請求項２
記載の燃料供給装置用燃料分配導管。