JPH08226357A - 内燃機関の燃料供給装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】リターンパイプを必要最低限にした構成を鞍型
状燃料タンクにも適用可能とし、フューエルフィルタが
圧力損失を生じた場合にもジェットポンプを機能させ
る。 【構成】燃料供給装置12は燃料タンク14、フューエルポ
ンプ21、プレッシャレギュレータ26、ジェットポンプ33
及び第２のフューエルフィルタ49を備える。タンク14は
互いに離間する第１貯留室15及び第２貯留室16を有す
る。ポンプ21は第１貯留室15内の燃料を吸引及び吐出し
てインジェクタ13に供給する。レギュレータ26はポンプ
21から吐出された燃料の一部を余剰燃料として戻し、イ
ンジェクタ13への供給燃料の圧力を調整する。ポンプ33
は余剰燃料を自身のノズルから噴射させることにより負
圧室に負圧を生じさせ、第２貯留室16内の燃料を負圧室
へ吸引し、ノズルからの余剰燃料とともに噴出する。フ
ィルタ49はレギュレータ26及びポンプ33間の導出パイプ
37に設けられ、余剰燃料を濾過する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は内燃機関に燃料を供給す
るための燃料供給装置に係り、より詳しくはプレッシャ
レギュレータを燃料タンク内に配置することによりリタ
ーンパイプを必要最低限に構成したリターンレスタイプ
と称する燃料供給装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】車両用内燃機関の燃料を貯留するための
燃料タンクとしては、底面をほぼ平らに形成したものが
一般的である。しかし、近年では、四輪駆動車等の駆動
系や排気系を構成する部品との干渉を回避するために、
燃料タンクの底部に凹所を設けて鞍型状とし、その凹所
において前記部品を跨ぐようにして取付けられるものも
現出している。後者のタイプでは、燃料タンクの下部が
凹所によって二つの貯留室（第１貯留室及び第２貯留
室）に仕切られるので、フューエルポンプによって一方
の貯留室のみから燃料を吸引したのでは、他方の貯留室
に燃料が残ってしまう。

【０００３】そこで、例えば、特公平５−２４３５１号
公報では、図３に示すようなジェットポンプ５１を用い
た燃料供給装置５２が提案されている。この技術による
と、フューエルポンプ５３の作動にともない、第１貯留
室５４内の燃料５５が吸引及び吐出される。吐出された
燃料はフューエルフィルタ５７等を介して内燃機関５８
のインジェクタ５９に供給され、ここから噴射される。
プレッシャレギュレータ６１は、フューエルポンプ５３
から吐出された燃料の一部を余剰燃料とし、これをリタ
ーンパイプ６２を経由させて燃料タンク６３内へ戻すこ
とにより、前記インジェクタ５９への供給燃料の圧力を
調整する。燃料タンク６３内へ戻された燃料はジェット
ポンプ５１の内部へ流れ込み、ノズル６４から噴射され
る。噴射により負圧室６５内が減圧されて負圧となり、
第２貯留室６６内の燃料が吸い込みパイプ６７を経由し
て同負圧室６５へ吸い込まれる。吸い込まれた燃料は、
前記ノズル６４から噴射された余剰燃料とともに第１貯
留室５４へ噴出される。

【０００４】一方、前述したような、底面をほぼ平らに
形成した通常の燃料タンクを搭載した車両においては、
リターンレスタイプと称する燃料供給装置が採用される
場合がある。このタイプは、フューエルポンプ及びプレ
ッシャレギュレータをともに燃料タンク内に配置してリ
ターンパイプを必要最低限の長さにし、全体の構成を簡
略化しようとするものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、前記のよう
に鞍型状の燃料タンク６３にリターンレスタイプの燃料
供給装置を適用しようとすると、フューエルポンプ、プ
レッシャレギュレータ、ジェットポンプ、フューエルフ
ィルタの配置の仕方によっては、そのジェットポンプが
本来の機能を発揮しなくなるおそれがある。この場合、
第２貯留室内の燃料を第１貯留室へ移送できなくなる。

【０００６】この現象について説明すると、通常、フュ
ーエルフィルタにより捕捉される異物の量が増えるに従
い、燃料が同フューエルフィルタを通過する際の抵抗が
増加することで、フューエルフィルタによる燃料の圧力
損失が増加し、該フューエルフィルタ上流側の圧力が上
昇する。この現象が、仮に、フューエルポンプの下流に
プレッシャレギュレータ、ジェットポンプ及びフューエ
ルフィルタが順に配置されている場合に起こったとする
と、ジェットポンプにおける負圧室内の圧力が上昇し、
その結果、たとえノズルから余剰燃料が噴射されたとし
ても、同負圧室に負圧が発生しなくなる場合があり、第
２貯留室内の燃料がジェットポンプによって吸引されな
くなってしまう。

【０００７】本発明は前述した事情に鑑みてなされたも
のであり、その目的はリターンパイプを必要最低限にし
た構成を鞍型状の燃料タンクにも適用可能とし、フュー
エルフィルタが圧力損失を生じた場合にもジェットポン
プを機能させることのできる内燃機関の燃料供給装置を
提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、内燃機関の燃料を貯留するための容器であ
り、その容器の下部には、互いに離間して位置する第１
貯留室及び第２貯留室を有する鞍型状の燃料タンクと、
いずれか一方の貯留室に配置され、その貯留室内の燃料
を吸引及び吐出して内燃機関へ供給するためのフューエ
ルポンプと、前記フューエルポンプが配置された貯留室
と同一の貯留室内に配置され、同フューエルポンプから
吐出された燃料の一部を余剰燃料として戻すことによ
り、前記内燃機関への供給燃料の圧力を調整するプレッ
シャレギュレータと、前記フューエルポンプが配置され
た貯留室と同一の貯留室内に配置され、前記余剰燃料を
ノズルから噴射させることにより同ノズル近傍の負圧室
に負圧を生じさせ、前記フューエルポンプが配置された
貯留室とは異なる貯留室内の燃料を前記負圧室へ吸引
し、同燃料をノズルからの余剰燃料とともに吐出させる
ジェットポンプと、前記フューエルポンプが配置された
貯留室と同一の貯留室内において、前記プレッシャレギ
ュレータ及びジェットポンプ間の燃料通路途中に設けら
れ、前記余剰燃料を濾過するフューエルフィルタとを備
えている。

【０００９】

【作用】燃料タンクの一方の貯留室に配置されたフュー
エルポンプが作動すると、その貯留室内の燃料が吸引及
び吐出され、内燃機関へ供給される。この際、フューエ
ルポンプから吐出された燃料の一部は、プレッシャレギ
ュレータにより余剰燃料として戻される。この余剰燃料
の戻しにより、内燃機関への供給燃料の圧力が調整され
る。

【００１０】一方、フューエルポンプの配置されていな
い貯留室内の燃料は、ジェットポンプにより次のように
して内燃機関へ供給される。プレッシャレギュレータを
通過した余剰燃料はジェットポンプ内に入り込み、ノズ
ルから噴射される。この噴射にともないノズル近傍の負
圧室が減圧されて負圧が発生する。この負圧により、フ
ューエルポンプの配置されていない貯留室内の燃料が負
圧室へ吸い込まれる。この燃料は前記ノズルからの余剰
燃料とともに、フューエルポンプの配置されている貯留
室へ噴出される。噴出された燃料は前記したようにフュ
ーエルポンプによって吸引及び吐出され、内燃機関へ供
給される。従って、燃料タンク内の燃料が少なくなる
と、第１貯留室内の燃料と第２貯留室内の燃料とが別れ
てしまうが、いずれの貯留室内の燃料も確実に内燃機関
へ供給される。

【００１１】ここで、プレッシャレギュレータを通過し
た余剰燃料は、同レギュレータ及びジェットポンプ間の
燃料通路途中に設けられたフューエルフィルタによって
濾過される。つまり、余剰燃料中に含まれている異物が
フューエルフィルタによって捕捉される。このため、異
物がフューエルポンプ内に吸引されることが防止され、
同ポンプの構成部品の摩耗が抑制される。

【００１２】フューエルフィルタでの余剰燃料の濾過に
より、同フィルタでは余剰燃料の圧力損失が次第に大き
くなってゆく。換言すると、余剰燃料がフューエルフィ
ルタを通過しにくくなる。この際、仮にフューエルフィ
ルタがジェットポンプの下流に配置されているとする
と、やがて余剰燃料が負圧室内に貯留し始める。する
と、たとえノズルから余剰燃料が噴射されても負圧室に
負圧が生じなくなる。

【００１３】しかし、本発明では、フューエルフィルタ
がジェットポンプの上流に配置されているので、負圧室
には余剰燃料が貯留しない。このため、余剰燃料がフュ
ーエルフィルタを通過してノズルから噴射される限り、
負圧室には負圧が発生することになる。その結果、フュ
ーエルフィルタでの圧力損失が大きくなった場合でも、
フューエルポンプの配置されていない貯留室内の燃料が
負圧室へ吸い込まれて、フューエルポンプの配置されて
いる貯留室へ噴出される。

【００１４】

【実施例】以下、本発明を具体化した一実施例を図１，
２に従って説明する。四輪駆動車等の車両には、図１に
示すように、原動機である多気筒内燃機関１１と、その
内燃機関１１へ燃料を供給するための燃料供給装置１２
とが搭載されている。内燃機関１１には、電磁弁を内蔵
した複数本のインジェクタ（燃料噴射弁）１３が気筒毎
に取付けられている。各インジェクタ１３には燃料供給
装置１２から高圧の燃料が導入されている。各インジェ
クタ１３においては、電磁弁の非通電時には前記燃料の
噴射が遮断されるが、通電時にはその通電時間に応じた
量の燃料が噴射される。

【００１５】燃料供給装置１２は、前記インジェクタ１
３への供給燃料を貯留するための燃料タンク１４を備え
ている。本実施例では、燃料タンク１４と車両の駆動系
や排気系を構成する部品との干渉を防止するために、同
タンク１４が鞍型状に形成されている。より詳しくは燃
料タンク１４は、互いに離間して位置する第１貯留室１
５及び第２貯留室１６を備えている。両貯留室１５，１
６は、各々の上部において連通室１７にて相互に連通さ
れている。この燃料タンク１４は、両貯留室１５，１６
及び連通室１７によって囲まれた凹所１８において、駆
動系の構成部品や排気系の構成部品を跨ぐようにして取
付けられる。燃料タンク１４がこのような特殊な形状を
なしているために、燃料の液面が連通室１７よりも低く
なると、第１貯留室１５内の燃料１９と、第２貯留室１
６内の燃料２０とが分断されることになる。

【００１６】第１貯留室１５内には、燃料１９を吸引及
び吐出するフューエルポンプ２１が配置されている。フ
ューエルポンプ２１の吐出口２２からはフィードパイプ
２３が延出し、その先端は、前記インジェクタ１３に取
付けられた共通のデリバリパイプ２４に接続されてい
る。デリバリパイプ２４は、フィードパイプ２３を経由
してきた所定圧の燃料を各インジェクタ１３に分配す
る。

【００１７】なお、フィードパイプ２３の途中には、フ
ューエルポンプ２１から吐出された燃料を濾過するため
の第１のフューエルフィルタ２５が介在されている。こ
のフィルタ２５は燃料タンク１４の内部に配置されても
よいし、外部に配置されてもよい。

【００１８】前記第１貯留室１５内には、燃料の入口２
７及び出口２８を有するプレッシャレギュレータ２６が
配置されている。この入口２７と前記フィードパイプ２
３とは導入パイプ２９によって相互に連通されている。
プレッシャレギュレータ２６は、フィードパイプ２３内
を流通する燃料の圧力に応じて入口２７及び出口２８間
を開閉するための弁（図示しない）を内蔵している。そ
して、この開閉によりプレッシャレギュレータ２６は、
フィードパイプ２３内の燃料の一部を余剰燃料として第
１貯留室１５へ戻し、前記インジェクタ１３への供給燃
料の圧力を調整する。

【００１９】第１貯留室１５内には、上部構成部材３１
及び下部構成部材３２を連結してなるジェットポンプ３
３が配設されている。図２に示すように、上部構成部材
３１の上部には接続部３４が形成され、下部にはノズル
３５が形成されている。上部構成部材３１には、接続部
３４の上端面及びノズル３５の下端面において開口する
燃料通路３６が貫設されている。ノズル３５内における
燃料通路３６は、そのノズル３５の下側ほど縮径してい
る。この接続部３４と前述したプレッシャレギュレータ
２６の出口２８とは、燃料通路を構成する導出パイプ３
７によって相互に連通されており、同パイプ３７を経て
接続部３４へ流入した余剰燃料はノズル３５から下方へ
向けて噴射される。

【００２０】一方、下部構成部材３２にはその上下両端
面において開口する燃料通路３８が貫設されており、同
通路３８の上部には前記ノズル３５が入り込んでいる。
燃料通路３８の上下方向のほぼ中央部分には絞り３９が
形成されており、他の部分よりも流路面積が狭くなって
いる。燃料通路３８の絞り３９よりも上側部分であっ
て、前記ノズル３５の周囲は負圧室４１となっている。
そして、ノズル３５から燃料が噴射されると、同ノズル
３５周囲の気体が噴射燃料により吸引され、負圧室４１
内が減圧されて負圧となる。

【００２１】下部構成部材３２の上部外周には略Ｌ字状
をなす接続部４２が突設されている。下部構成部材３２
には、接続部４２の上端面及び前記燃料通路３８に開口
する吸引通路４３が貫設されている。燃料タンク１４内
には第１貯留室１５、連通室１７及び第２貯留室１６に
わたって延びる吸い込みパイプ４４が配置されている。
同パイプ４４の一端は接続部４２に接続され、他端は第
２貯留室１６の底面近傍に位置している。

【００２２】下部構成部材３２の下端には略Ｊ字状に湾
曲形成されたガイド部材４５が取付けられている。ガイ
ド部材４５は、下部構成部材３２から下方へ噴射される
燃料の向きをフューエルポンプ２１側へ変えるととも
に、同噴射燃料が燃料タンク１４の底面に直接当たって
気泡を生ずるのを防止する。

【００２３】さらに、ジェットポンプ３３は燃料通路３
６内の余剰燃料の圧力を調整するためのリリーフ機能を
有している。より詳しくは、上部構成部材３１には、そ
の内周面と外周面とを繋ぐリリーフ通路４６が形成され
ている。リリーフ通路４６の途中には、同通路４６を開
閉する弁体４７と、リリーフ通路４６を閉塞する方向へ
弁体４７を付勢するスプリング４８とが設けられてい
る。そして、余剰燃料の圧力がスプリング４８の付勢力
に打ち勝つと、弁体４７が移動してリリーフ通路４６が
開放され、余剰燃料が同通路４６から第１貯留室１５へ
排出される。この排出により、余剰燃料の圧力が所定の
値以上となる不具合が防止される。

【００２４】前記したように燃料圧力の調整のためのプ
レッシャレギュレータ２６が燃料タンク１４内に配置さ
れている。このことから、同レギュレータ２６が燃料タ
ンク１４の外部（例えばデリバリパイプ２４）に配置さ
れた場合に、燃料をデリバリパイプ２４から燃料タンク
１４まで導くためのリターンパイプは省略されている。

【００２５】ところで、本実施例においては、第１貯留
室１５内において、プレッシャレギュレータ２６とジェ
ットポンプ３３との間の導出パイプ３７の途中に第２の
フューエルフィルタ４９が配置されている。このフィル
タ４９は、導出パイプ３７を流通する余剰燃料を濾過す
る。この第２のフューエルフィルタ４９においては、余
剰燃料の濾過にともない捕捉する異物の量が増えるに従
い、余剰燃料通過時の圧力損失が増加する。

【００２６】次に、前記のように構成された本実施例の
作用及び効果について説明する。フューエルポンプ２１
が作動すると、第１貯留室１５内の燃料が吸引及び吐出
され、インジェクタ１３へ供給される。この際、フュー
エルポンプ２１から吐出された燃料の一部は、プレッシ
ャレギュレータ２６により余剰燃料として第１貯留室１
５へ戻される。この余剰燃料の戻しにより、インジェク
タ１３への供給燃料の圧力が調整される。

【００２７】一方、フューエルポンプ２１の配置されて
いない第２貯留室１６内の燃料は、ジェットポンプ３３
により次のようにしてインジェクタ１３へ供給される。
ジェットポンプ３３では、前記余剰燃料がノズル３５か
ら噴射される。この噴射にともないノズル３５周囲の負
圧室４１が減圧されて負圧が発生する。この負圧は吸い
込みパイプ４４を介して第２貯留室１６内の燃料２０に
も作用する。この負圧により、燃料２０は吸い込みパイ
プ４４を経由してジェットポンプ３３の負圧室４１へ吸
い込まれる。この燃料は、前記ノズル３５からの余剰燃
料とともに第１貯留室１５へ噴出される。噴出された燃
料は前記したようにフューエルポンプ２１によって吸引
及び吐出され、インジェクタ１３へ供給される。従っ
て、燃料タンク１４内の燃料が少なくなると、凹所１８
により第１貯留室１５内の燃料１９と第２貯留室１６内
の燃料２０とが分断されてしまうが、いずれの貯留室１
５，１６内の燃料１９，２０も確実にインジェクタ１３
へ供給される。

【００２８】ここで、プレッシャレギュレータ２６の出
口２８からの余剰燃料は、同レギュレータ２６及びジェ
ットポンプ３３間の導出パイプ３７途中に設けられた第
２のフューエルフィルタ４９によって濾過される。つま
り、余剰燃料中に含まれている異物が同フィルタ４９に
よって捕捉される。このため、余剰燃料中に含まれてい
る異物がフューエルポンプ２１内に吸引されることが防
止され、同ポンプ２１の構成部品の異物による摩耗が抑
制される。

【００２９】前記濾過により、第２のフューエルフィル
タ４９では余剰燃料の圧力損失が次第に大きくなってゆ
く。換言すると、余剰燃料が第２のフューエルフィルタ
４９を通過しにくくなる。この際、仮に同フィルタがジ
ェットポンプの下流に配置されているとすると、やがて
余剰燃料が負圧室内に貯留し始める。すると、たとえノ
ズルから余剰燃料が噴射されても負圧室に負圧が生じな
くなる。

【００３０】しかし、本実施例では、第２のフューエル
フィルタ４９がジェットポンプ３３の上流に配置されて
いるので、ノズル３５から噴射された余剰燃料は燃料通
路３８を通過してジェットポンプ３３から噴出される。
負圧室４１には余剰燃料が貯留しない。このため、余剰
燃料が第２のフューエルフィルタ４９を通過してノズル
３５から噴射される限り、負圧室４１には負圧が発生す
ることになる。その結果、第２のフューエルフィルタ４
９での圧力損失が大きくなった場合でも、フューエルポ
ンプ２１の配置されていない第２貯留室１６内の燃料が
負圧室４１へ吸い込まれて、同ポンプ２１の配置されて
いる第１貯留室１５へ噴出される。

【００３１】このように本実施例の燃料供給装置によれ
ば、第２のフューエルフィルタ４９が圧力損失を生じた
場合にもジェットポンプ３３を正常に機能させることが
できる。第２貯留室１６内の燃料を第１貯留室１５へ移
送して、同燃料をフューエルポンプ２１によってインジ
ェクタ１３へ確実に供給することができる。

【００３２】別の表現をすると、第２のフューエルフィ
ルタがジェットポンプの下流に配置されている場合にお
いて、長期間にわたり負圧室で負圧を発生させようとす
るには、異物を捕捉しても圧力損失が大きくならないよ
うにすることが重要である。そのためには、容量（大き
さ）の大きなフューエルフィルタを用いる必要がある。
これは、燃料供給装置全体の大型化の原因となる。これ
に対し、本実施例では前述したように、長期間にわたる
使用によっても負圧室４１に余剰燃料が貯留せず、同負
圧室４１に負圧が発生する。このため、第２のフューエ
ルフィルタ４９の容量は小さくてすみ、燃料供給装置１
２の小型化を図るうえで有利である。

【００３３】さらに、本実施例では、フューエルポンプ
２１、プレッシャレギュレータ２６、第２のフューエル
フィルタ４９及びジェットポンプ３３をまとめて第１貯
留室１５内に配置している。このため、プレッシャレギ
ュレータ２６及び第２のフューエルフィルタ４９の少な
くとも一つを連通室１７や第２貯留室１６に配置した場
合に比較して、配管（導入パイプ２９、導出パイプ３７
等）を短くすることもできる。

【００３４】なお、本発明は次に示す別の実施例に具体
化することができる。 （１）フューエルポンプ２１、プレッシャレギュレータ
２６、第２のフューエルフィルタ４９及びジェットポン
プ３３を、第１貯留室１５に代えて第２貯留室１６内に
配置してもよい。

【００３５】（２）前記実施例では、ノズル３５におけ
る噴口の径を変更したり、スプリング４８の種類を変え
てリリーフ圧を調整したりすることにより、ジェットポ
ンプ３３の性能（吸引量、噴出量等）を適宜に設定変更
することができる。

【００３６】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、プ
レッシャレギュレータとジェットポンプとの間の燃料通
路途中に余剰燃料を濾過するためのフューエルフィルタ
を設けたので、リターンレスタイプと称する燃料供給装
置を鞍型状の燃料タンクにも適用できる。そして、フュ
ーエルフィルタが圧力損失を生じた場合にもジェットポ
ンプを正常に機能させることができる。そのため、燃料
タンクにおいて、フューエルポンプの配置されていない
貯留室内の燃料を、フューエルフィルタでの圧力損失の
大小にかかわらず他方の貯留室へ確実に移送し、フュー
エルポンプにて内燃機関へ供給することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施例の燃料供給装置を示す概略構成図。

【図２】ジェットポンプの断面図。

【図３】従来の燃料供給装置を示す概略構成図。

【符号の説明】

１１…内燃機関、１４…燃料タンク、１５…第１貯留
室、１６…第２貯留室、１９，２０…燃料、２１…フュ
ーエルポンプ、２６…プレッシャレギュレータ、３３…
ジェットポンプ、３５…ノズル、３７…燃料通路を構成
する導出パイプ、４１…負圧室、４９…第２のフューエ
ルフィルタ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内燃機関の燃料を貯留するための容器で
   あり、その容器の下部には、互いに離間して位置する第
   １貯留室及び第２貯留室を有する鞍型状の燃料タンク
   と、 いずれか一方の貯留室に配置され、その貯留室内の燃料
   を吸引及び吐出して内燃機関へ供給するためのフューエ
   ルポンプと、 前記フューエルポンプが配置された貯留室と同一の貯留
   室内に配置され、同フューエルポンプから吐出された燃
   料の一部を余剰燃料として戻すことにより、前記内燃機
   関への供給燃料の圧力を調整するプレッシャレギュレー
   タと、 前記フューエルポンプが配置された貯留室と同一の貯留
   室内に配置され、前記余剰燃料をノズルから噴射させる
   ことにより同ノズル近傍の負圧室に負圧を生じさせ、前
   記フューエルポンプが配置された貯留室とは異なる貯留
   室内の燃料を前記負圧室へ吸引し、同燃料をノズルから
   の余剰燃料とともに噴出させるジェットポンプと、 前記フューエルポンプが配置された貯留室と同一の貯留
   室内において、前記プレッシャレギュレータ及びジェッ
   トポンプ間の燃料通路途中に設けられ、前記余剰燃料を
   濾過するフューエルフィルタとを備えた内燃機関の燃料
   供給装置。