JPH0631575B2 - 燃料噴射装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、燃料噴射弁による燃料噴射時に、供給配管内
での噴射脈動を抑えるようにした燃料噴射装置に関し、
特に高排気量の内燃機関に用いて好適な燃料噴射装置に
関する。

〔従来の技術〕

一般に、燃料噴射装置は、第２図および第３図に示すよ
うに構成されている。

図中、１はエンジンで、該エンジン１は、主にシリンダ
１Ａ、ピストン１Ｂ、燃焼室１Ｃ等から構成されてい
る。該エンジン１には、前記燃焼室１Ｃ内に外気を吸気
するインテイクマニホールド２が設けられ、該インテイ
クマニホールド２の各分岐管２Ｂの先端側には、前記燃
焼室１Ｃ内に向けて燃料を噴射する燃料噴射弁３が設け
られ、前記インテイクマニホールド２のコレクタ２Ａ上
流にはスロットルバルブ４が設けられている。

５は燃料Ａを収容する燃料タンク、６はブラケット７で
支持された状態で該燃料タンク５内に位置し、前記燃料
噴射弁３に燃料Ａを圧送する燃料ポンプをそれぞれ示
す。８は一端側が該燃料ポンプ６に接続された供給配管
で、該供給配管８の他端は、当該供給配管８内の燃圧を
一定に保持する圧力レギュレータ９に接続されている。
１０は前記燃料ポンプ６によって圧送される燃料Ａ内か
ら異物を濾過するフューエルフィルタで、該フューエル
フィルタ１０は前記供給配管８の途中に設けられてい
る。そして、前記供給配管８のうち、圧力レギュレータ
９とフューエルフィルタ１０との間に、エンジンの気筒
数に応じた数の前記燃料噴射弁３が接続されている（第
２図においては１個だけ図示する）。

１１はスロットルバルブ４の開度の変化により生じるイ
ンテイクマニホールド２内での負圧の変化を制御圧とし
て導入する制御圧導入配管で、該制御圧導入配管１１
は、前記圧力レギュレータ９とインテイクマニホールド
２のコレクタ２Ａとの間を接続して設けられている。そ
して、圧力レギュレータ９に導入配管１１を介して制御
圧を導入することにより、エンジン１の運転状況に応じ
て各燃料噴射弁３に供給する燃圧を所定の設定圧力に制
御するようになっている。

１２は燃料ポンプ６から供給される燃料Ａの余剰油を燃
料タンク１側に戻すためのリターン配管で、該リターン
配管１２の一端側は前記圧力レギュレータ９に接続さ
れ、他端側は燃料タンク５内に伸長している。

１３は前記供給配管８のうち、圧力レギュレータ９とフ
ューエルフィルタ１０との間に介装されたフューエルダ
ンパで、該フューエルダンパ１３は、エンジン１の排気
量の大型化に伴って前記燃料噴射弁３から一度に噴射さ
れる燃料Ａの噴射量が増大することで、供給配管８内に
生じる燃圧の脈動（以下「噴射脈動」という）を抑える
ために設けられたものである。当該フューエルダンパ１
３は、第３図に示すように、上側にフランジ部１４Ａを
有するハウジング本体１４と、該ハウジング本体１４の
フランジ部１４Ａ上側面に載置されるダイヤフラム１５
と、前記ハウジング本体１４のフランジ部１４Ａ上側か
ら施蓋され、ダイヤフラム１５の周囲を挟持した状態で
支持する蓋体１６とから概略構成されている。さらに、
ハウジング本体１４には、前記供給管８の上流側配管８
Ａが接続される上流側吐出管１７と、下流側配管８Ｂが
接続される下流側吐出管１８とが設けられている。上流
側吐出管１７は、外部からハウジング本体１４とダイヤ
フラム１５とで画成される下部空間１４Ｂ内へ延在して
設けられ、該下部空間１４Ｂ内の中央部で上方へ折曲げ
て形成され、その上端の開口部１７Ａが上方へ開口して
いる。下流側吐出管１８は、ハウジング本体１４の周壁
に一体的に突設されて下部空間１４Ｂに連通されてい
る。

１９は前記ダイヤフラム１５の中央部に一体的に取り付
けられた弁体で、該弁体１９は前記上流側吐出管１７の
開口部１７Ａに当接して、該開口部１７Ａの開度を調整
するようになっている。２０はダイヤフラム１５と蓋体
１６とで画成される上部空間１６Ａ内に設けられたスプ
リングで、該スプリング２０は前記弁体１９と蓋体１６
との間に弾設されて、前記弁体１９を前記開口部１７Ａ
に押圧している。

１６Ｂは蓋体１６の上側に一体的に形成され、上部空間
１６Ａに連通された上部吐出管で、該上部吐出管１６Ｂ
は前記インテイクマニホールド２に接続配管２１を介し
て接続されている。

従来技術に係る燃料噴射装置は上述の如き構成を有する
もので、次にその作用を説明する。

まず、エンジン１の始動動作により燃料ポンプ６が回転
して、燃料タンク５内の燃料Ａが供給配管８内に圧送さ
れる。そして、供給配管８内に圧送された燃料Ａは、圧
力レギュレータ９によって燃圧調整され、余剰油は順次
リターン配管１２を介して燃料タンク５内へと戻されて
いる。そして、一定圧に調整された供給配管８内の燃料
Ａは、コントロールユニット（図示せず）の噴射パルス
信号に基づいて、所定量だけ燃料噴射弁３から燃焼室１
Ｃ側へ噴射され、燃焼室１Ｃ内で燃焼した後、排ガスと
なってエキゾーストマニホールド（図示せず）から排気
される。

一方、エンジン１の排気量が大きい場合、燃料噴射弁３
から一度に噴射される燃料噴射量が多くなって、燃料噴
射直後の供給配管８内での燃圧の低下も大きくなる。こ
の結果、供給配管８内で、第４図に示すように、複数の
燃料噴射弁３からの燃料Ａの噴射に対して連続的に燃圧
が変化（低下）する噴射脈動が大きくなる。そして、こ
れを解消するために、フューエルダンパ１３内におい
て、噴射脈動に応じた圧力の変化に合わせて、ダイヤフ
ラム１５が撓むと共にダイヤフラム１５に支持されてス
プリング２０で押圧された弁体１９が振動（移動）し
て、上流側吐出管１７の開口部１７Ａの開度を調整し
て、噴射脈動による圧力の変化を低減している。

一方、ダイヤフラム１５は、長期間の使用による劣化や
供給配管８内での噴射脈動の大きな変化に伴うダイヤフ
ラム１５の急激な変形等によって、該ダイヤフラム１５
が破損してしまうことがある。そして、仮に、ダイヤフ
ラム１５が破損してしまったときは、下部空間１４Ｂ内
の燃料Ａは、上部空間１６Ａ、上部吐出管１６Ｂおよび
接続管２１を介してインテイクマニホールド２内に流入
され、エンジンルーム内へ流出させることにより生じる
火災事故を未然に防止すると共に、燃料過剰によるリッ
チエンストによって安全性を確保している。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、前記構造の従来技術においては、燃料噴射弁
３による圧力脈動を抑える手段として別体のフューエル
ダンパ１３を設けるため、部品点数が増加すると共に、
当該ダンパ１３を供給配管８の途中に取り付けるための
作業が必要となるとなる欠点がある。また、ダイヤフラ
ム１５が破損してもフェイルセーフを維持すべく、接続
配管２０を取り付けるための作業が必要となり、取付作
業性が悪く、全体としてコストが嵩むという問題点があ
る。

本発明は上述した従来技術の問題点に鑑みなされたもの
で、部品点数を削減して、小型化、小スペース化を図る
と共に、取付作業性の向上、コスト低減を図った燃料噴
射装置を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上述した課題を解決するために、本発明が採用する構成
は、燃料タンク内の燃料を圧送する燃料ポンプと、該燃
料ポンプに供給配管を介して接続され、該供給配管内の
燃圧を一定圧に保持する圧力レギュレータと、該圧力レ
ギュレータで圧力制御された燃料を内燃機関に噴射する
燃料噴射弁と、該燃料噴射弁から噴射する燃料内の異物
を濾過するために前記供給配管に設けられたフューエル
フィルタと、前記圧力レギュレータからの余剰の戻り油
を前記燃料タンクに戻すリターン配管とからなる燃料噴
射装置において、前記フューエルフィルタは、前記供給
配管の途中に設けられたハウジングと、該ハウジング内
に挿入された流入管および流出管と、該流出管を囲むよ
うに前記ハウジング内に設けられ、燃料内の異物を濾過
する伸縮可能な筒状のフィルタエレメントと、該フィル
タエレメントの流入管側に設けられたフィルタカバー
と、前記フィルタエレメント内に位置して該フィルタカ
バーと前記流出管との間に弾設され、該フィルタカバー
を前記流入管の開口部を閉塞するように付勢するスプリ
ングとからなり、前記フィルタカバーに作用する燃圧に
応じて該フィルタカバーが流入管の開口部に近接離間す
ることにより、前記燃料噴射弁による噴射脈動を抑える
ことにある。

〔作用〕

上記構成のように、スプリングで付勢されたフィルタカ
バーと流入管の開口部とで噴射脈動を抑えるダンパ機能
を持たせたので、部品点数が減少して小型化することが
できると共に取付作業が容易になり、コストの低減が図
れる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を第１図に基づいて説明する。な
お、本実施例の燃料噴射装置の全体構成は、フューエル
フィルタ１０とフューエルダンパ１３を除いて、前述し
た従来技術と同一であるので、その説明を省略する。な
お、本実施例においては、従来技術のような別体のフュ
ーエルダンパ１３は設けられていない。

３０は供給配管８の途中に設けられた本実施例のフュー
エルフィルタで、該フューエルフィルタ３０は、その外
郭となるハウジング３１を有し、該ハウジング３１は、
供給配管８の途中に設けられ、有底筒状に形成されたハ
ウジング本体３２と、該ハウジング本体３２の開口部周
縁にかしめ固定されて内部を密封する蓋体３３とから該
構成されている。

３４はハウジグ３１内に設けられ、供給配管８内を流れ
る燃料Ａから異物を濾過するフィルタエレメントで、該
フィルタエレメント３４は、蛇腹状でかつ筒状に形成さ
れて軸方向に伸縮できるように構成され、その上側が蓋
体３３の下側面３３Ａに取り付けられている。

３５は前記フィルタエレメント３４の下側に取り付けら
れて該フィルタエレメント３４の内外を区画すると共
に、後述する流入管３６と協働してフューエルダンパと
して機能するフィルタカバーで、該フィルタカバー３５
の中央部には、フィルタエレメント３４の内側にくぼま
せて形成され、後述するスプリング３８の位置ずれを防
止すると共に後述する流入管３６から流出する燃料Ａの
動圧を受ける凹部３５Ａが形成されている。

３６は一部がハウジング３１内に突出した状態で該ハウ
ジング３１のハウジング本体３２に取り付けられた流入
管で、該流入管３６の外部突出部３６Ａは供給配管８の
上流側配管８Ｃに嵌合接続されている。さらに、流入管
３６の内部突出部３６Ｂは、その開口部３６Ｃを前記フ
ィルタカバー３５の凹部３５Ａに対向させた状態で設け
られている。

３７は内部側がフィルタエレメント３４の内部空間３４
Ａ内に突出した状態で蓋体３３に取り付けられた樹脂製
の流出管で、該流出管３７の外部突出部３７Ａは供給配
管８の下流側配管８Ｄに接続されている。そして、前記
内部空間３４Ａ内に吐出した流出管３７の内部突出部３
７Ｂの下端には、その開口部３７Ｃに径方向に拡径して
形成され、その周縁にずれ防止用の環状凸部３７Ｄを有
するばね受け部３７Ｅが一体成形されている。なお、外
部突出部３７Ａは、蓋体３３の中央部に突出成形された
突出管部３３Ｂ内に液密に嵌合した状態で設けられ、該
突出管部３３Ｂが前記下流側配管８Ｄに嵌合接続されて
いる。

３８はフィルタカバー３５の内側面３５Ｂと流出管３７
のばね受け部３７Ｅとの間に弾設されたスプリングで、
該スプリング３８は、ばね受け部３７Ｅの環状凸部３７
Ｄとフィルタカバー３５の凹部３５Ａとで位置ずれを防
止された状態で支持され、フィルタカバー３５を流入管
３６の開口部３６Ｃを閉弁するように付勢し、所定の開
弁圧を設定している。

本実施例による燃料噴射装置は上述の如き構成を有する
もので、次にその作用を説明する。なお、燃料噴射装置
全体の作用は前述した従来技術と同様であるため、ここ
ではその説明を省略する。

然して、本実施例のフューエルフィルタ３０において
は、燃料ポンプ６の非作動時にはスプリング３８によっ
てフィルタカバー３５が流入管３６の開口部３６Ｃを閉
弁している。次いで、燃料噴射装置が作動され、燃料ポ
ンプ６から燃料Ａが圧送されると、この燃料Ａの供給配
管８の上流側配管８Ｃから流入管３６を介してハウジン
グ３１の内部空間３１Ａ内へ流入する。この際、流入管
３６の開口部３６Ｃはフィルタカバー３５によって閉弁
されているが、流入管３６から流出する燃料Ａの燃圧に
よってスプリング３８に抗して開弁する。そして、流入
管３６から内部空間３１Ａ内へ流入した燃料Ａはフィル
タエレメント３４を通過するときに異物が濾過されて燃
料Ａのみがフィルタエレメント３４の内部空間３４Ａ内
に流入する。次いで、流出管３７にその開口部３７Ｃか
ら流入し、供給配管８の下流側配管８Ｄへ流出する。

そして、供給配管８内で噴射脈動が発生すると、それに
伴う燃圧の変化に応じて、流入管３６の開口部３６Ｃか
らフィルタカバー３５へ向けて流出する燃料Ａの流速が
変化すると共に、ハウジング３１の内部空間３１Ａとフ
ィルタエレメント３４の内部空間３４Ａとの間で圧力差
が変化する。即ち、燃料噴射弁３から燃料Ａが噴射され
て供給配管８内の下流側で圧力が急激に低下すると、相
対的に上流側の圧力が急激に上昇することになり、流入
管３６の開口部３６Ｃからフィルタカバー３５へ向けて
流出する燃料Ａの流速が速くなると共に、ハウジング３
１の内部空間３１Ａの内圧がフィルタエレメント３４の
内部空間３４Ａの内圧よりも大きくなる。これにより、
通常、スプリング３８によって開口部３６Ｃ側へ付勢さ
れてその流路を絞っているフィルタカバー３５が、スプ
リング３８の弾性力に抗して押し上げられて、フィルタ
エレメント３４が縮むと共に、開口部３６Ｃの流路面積
が広げられて、供給配管８内での燃圧の急激な変化が抑
えられ、噴射脈動が小さくなる。

以上のように、本実施例の燃料噴射装置では、フューエ
ルフィルタ３０内に設けられ、スプリング３８で付勢さ
れたフィルタカバー３５と流入管３６の開口部３６Ｃと
で噴射脈動を抑えるフューエルダンパとしての機能を持
たせたので、別体のフューエルダンパが不要となり、部
品点数が減って取付工数が減少し、作業性が向上すると
共にコスト低減を図れるようになる。

また、２つの部品を一体化したので、小型化、小スペー
ス化を図れ、多種の部品が内蔵されてスペース的な制約
が多くなってきているエンジンルーム内において、容易
に装着することができるようになる。

さらに、フューエルダンパとしての機能を持たせるため
の手段としてダイヤフラムを用いないため、ダイヤフラ
ムの破損により、燃料Ａがエンジンルーム内へ流出して
起こる火災事故を確実に防止して、安全性を確保するこ
とができると共に、従来技術のようなダイヤフラムの破
損によるエンジンストールを防止できるようになり、燃
料噴射装置に対する信頼性が向上する。

なお、本実施例では、フィルタカバー３５を付勢するス
プリング３８を流出管３７のばね受け部３７Ｅに支持さ
せる構造としたが、流出管３７にはばね受け部３７Ｅを
設けず、スプリング３８を蓋体３３の下側面３３Ａに直
接支持させるようにしてもよい。

また、スプリング３８を特別に設けず、フィルタエレメ
ント３４自体に弾性力を持たせる構造としてもよい。

〔発明の効果〕

以上詳述した通り、本発明によれば、フューエルフィル
タ内に設けられたフィルタカバーと流入管の開口部とで
噴射脈動を抑えるフューエルダンパとしての機能を持た
せたので、別体のフューエルダンパが不要となり、部品
点数が減って取付工数が減少し、取付作業性が向上する
と共に部品コストおよび作業コストの両面から大幅なコ
スト低減を図ることができる。

また、２つの部品を一体化したので、部品の小型化、小
スペース化が図れ、スペース的制約の多いエンジンルー
ム内においても容易に装着することができる。

さらに、従来技術のようなダイヤフラムの破損によるエ
ンジンストールを防止できるので、燃料噴射装置に対す
る信頼性が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るフューエルフィルタを示す縦断面
図、第２図から第４図は従来技術に係り、第２図は燃料
噴射装置の全体構成図、第３図はフューエルダンパを示
す縦断面図、第４図は第２図中の供給配管内における圧
力と時間との関係を示す特性線図である。 ３……燃料噴射弁、５……燃料タンク、６……燃料ポン
プ、８……供給配管、９……圧力レギュレータ、１２…
…リターン配管、３０……フューエルフィルタ、３１…
…ハウジング、３４……フィルタエレメント、３５……
フィルタカバー、３６……流入管、３６Ｃ……開口部、
３７……流出管、３７Ｅ……ばね受け部、３８……スプ
リング。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】燃料タンク内の燃料を圧送する燃料ポンプ
   と、該燃料ポンプに供給配管を介して接続され、該供給
   配管内の燃圧を一定圧に保持する圧力レギュレータと、
   該圧力レギュレータで圧力制御された燃料を内燃機関に
   噴射する燃料噴射弁と、該燃料噴射弁から噴射する燃料
   内の異物を濾過するために前記供給配管に設けられたフ
   ューエルフィルタと、前記圧力レギュレータからの余剰
   の戻り油を前記燃料タンクに戻すリターン配管とからな
   る燃料噴射装置において、前記フューエルフィルタは、
   前記供給配管の途中に設けられたハウジングと、該ハウ
   ジング内に挿入された流入管および流出管と、該流出管
   を囲むように前記ハウジング内に設けられ、燃料内の異
   物を濾過する伸縮可能な筒状のフィルタエレメントと、
   該フィルタエレメントの流入管側に設けられたフィルタ
   カバーと、前記フィルタエレメント内に位置して該フィ
   ルタカバーと前記流出管との間に弾設され、該フィルタ
   カバーを前記流入管の開口部を閉塞するように付勢する
   スプリングとからなり、前記フィルタカバーに作用する
   燃圧に応じて該フィルタカバーが流入管の開口部に近接
   離間することにより、前記燃料噴射弁による噴射脈動を
   抑える構成としたことを特徴とする燃料噴射装置。