JPH0925861A - 燃料供給装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 燃料供給装置において、プレッシャレギュレ
ータ内に基準圧力を導入するたの圧力通路が閉塞するこ
とに起因した燃料圧力の調整不良を防止する。 【解決手段】 燃料タンク３と燃料デリバリパイプ８を
燃料パイプ２０に接続する。燃料パイプ２０には燃料タ
ンク３内の燃料を同パイプ２０内に圧送する燃料ポンプ
５を設ける。燃料デリバリパイプ８には燃料噴射弁９を
接続する。プレッシャレギュレータ１０のハウジング２
３内をダイヤフラム弁２２により大気圧室２４と燃料室
２５とに区画する。燃料室２５を燃料デリバリパイプ８
に連通させるとともに、リターンパイプ２１を介して燃
料タンク３に接続する。大気圧室２４を圧力通路３９を
介してキャニスタ４に接続する。キャニスタ４の内部に
は吸着材３３を収容する。圧力通路３９はキャニスタ４
内に大気を導入する大気開放管３８より大きな通気抵抗
を有したものとする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、内燃機関に設け
られ、同機関本体に調圧された燃料を供給するための燃
料供給装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の燃料供給装置におけるプ
レッシャレギュレータは、例えば実開平２−８０７７１
号公報に開示されるように、エンジンの吸気経路に接続
され、同経路内の圧力が基準圧力としてプレッシャレギ
ュレータに導入されている。

【０００３】すなわち、図２に示すように、プレッシャ
レギュレータ５１のハウジング５２内にはダイヤフラム
弁５３が配設され、同ダイヤフラム弁５３によりハウジ
ング５２内は２つの圧力室に区画されている。

【０００４】ダイヤフラム弁５３の上方に形成された大
気圧室５４には、同室５４内に基準圧力を導入するため
の圧力通路５５の一端が接続されている。同圧力通路５
５の他端はエンジン（図示しない）の吸気経路におい
て、スロットル弁５７より上流側に位置するエアクリー
ナホース５６に接続されている。したがって、大気圧室
５４には圧力通路５５を通じてエアクリーナホース５６
内の大気圧が導入されている。

【０００５】これに対して、ダイヤフラム弁５３の下方
に形成された燃料室５９には燃料導入口６０が形成さ
れ、同燃料導入口６０は燃料噴射弁（図示しない）に燃
料を分配する燃料デリバリパイプ（図示しない）に接続
されている。そして、燃料室５９内には燃料デリバリパ
イプ内における燃料の一部が導入されている。また、燃
料室５９には燃料タンク（図示しない）に連通された燃
料導出管６１が接続され、同燃料導出管６１の開口部６
１ａは燃料室５９内においてダイヤフラム弁５３により
閉塞されている。

【０００６】前記大気圧室５４にはコイルばね５８が配
設されており、ダイヤフラム弁５３はそのコイルばね５
８及び大気圧室５４内の内圧により燃料室５９側に付勢
されている。その結果、プレッシャレギュレータ５１は
閉弁状態となっている。エンジンの運転が開始され、燃
料デリバリパイプ内における燃料圧力が所定値より増加
すると、燃料室５９の内圧によりダイヤフラム弁５３は
大気圧室５４側へ付勢され、同弁５３は前記コイルばね
５８及び大気圧室５４の内圧に抗して大気圧室５４側に
移動する。その結果、プレッシャレギュレータ５１は開
弁状態となり、燃料デリバリパイプ内における燃料の一
部は燃料室５９及び燃料導出管６１を介して燃料タンク
に戻され、同パイプ内における燃料の圧力は所定圧力と
等しくなるまで減少する。このように、従来の燃料供給
装置においては、大気圧室５４に導入された大気圧を基
準圧力として、燃料デリバリパイプ内における燃料圧力
と大気圧との圧力差が一定となるように調節されてい
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の燃料
供給装置においては以下に示す問題があった。すなわ
ち、低温時にエアクリーナホース５６の大気中に含まれ
る水分が圧力通路５５の内周面において結露し、その結
露した水分が凍結して圧力通路５５を閉塞してしまう虞
があった。

【０００８】また、ＰＣＶ装置（ブローバイガス循環装
置）を備えたエンジンにおいては、シリンダヘッドカバ
ー（図示しない）に接続されたＰＣＶ通路６２が前記エ
アクリーナホース５６に開口して接続される。このよう
な場合、そのＰＣＶ通路６２からエアクリーナホース５
６内に流入したエンジンオイルミストがエアクリーナ
（図示しない）を通過した微細な塵埃を核としてタール
状となり、圧力通路５５の内周面に付着して同通路５５
を閉塞する虞があった。

【０００９】以上のような圧力通路５５の閉塞を防止す
るには、例えば、圧力通路５５の通路断面積を拡大する
ことにより、そのような閉塞を防止することが考えられ
る。しかしながら、圧力通路５５の通路断面積を拡大し
た場合には、同通路５５を形成する材料のコストが増加
する問題がある。加えて、例えば、圧力通路５５をエン
ジンルーム内の限られたスペース内に配設する際、通路
断面積が大きいと同通路５５の取り回しが困難となるた
め設計上好ましくない。

【００１０】また、ＰＣＶ装置を備えるエンジンにおい
ては、タール状となったエンジンオイルによる圧力通路
５５の閉塞を抑制するために、前記ＰＣＶ通路の開口と
圧力通路の開口との距離を十分確保するように設計上考
慮しなければならず、また、そのような構成としてもエ
ンジンオイルミストによる圧力通路５５の閉塞を確実に
防止することができなかった。

【００１１】以上のように圧力通路５５が閉塞される
と、大気圧室５４内には基準圧力となる大気圧が導入さ
れなくなり、その結果、プレッシャレギュレータ５１に
よる燃料圧力の調整が不良となって問題となっていた。

【００１２】本発明は上記問題点を解決するためになさ
れたものであって、その目的とするところは、燃料供給
装置において、プレッシャレギュレータ内に基準圧力を
導入する圧力通路が水分の凍結等により閉塞されて燃料
圧力の調整が不良となることを防止することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の発明は、燃料通路を介して燃料タン
クに接続された燃料噴射弁と、前記燃料通路に設けら
れ、燃料タンク内の燃料を燃料通路内に圧送する燃料ポ
ンプと、内部がダイヤフラム弁により２つの圧力室に区
画され、第１の圧力室には同圧力室内に基準圧力を導入
するための圧力通路が接続されるとともに、第２の圧力
室には前記燃料通路及び燃料タンクが接続され、燃料通
路から前記燃料噴射弁に供給される燃料圧力を所定圧力
に調節するプレッシャレギュレータとを備えた燃料供給
装置であって、前記圧力通路には、同通路内における水
分を除去する水分除去手段を設けたことをその要旨とす
るものである。

【００１４】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明において、水分除去手段を、燃料タンクにおいて発生
した蒸発燃料を補集する吸着材をその内部に収容したキ
ャニスタにて構成したことをその要旨とするものであ
る。

【００１５】請求項３記載の発明は、請求項２記載の発
明において、圧力通路をキャニスタ内に大気を導入する
大気開放管より大なる通気抵抗を有したものとしたこと
をその要旨とするものである。

【００１６】したがって、上記請求項１乃至３記載の発
明では、圧力通路内の水分は同通路に設けられた水分除
去手段により除去されるため、凍結した水分により圧力
通路が閉塞される不具合の発生が抑制される。

【００１７】特に、請求項２記載の発明では、水分除去
手段がキャニスタにより構成されており、圧力通路内の
水分はキャニスタ内の吸着材により補集される。加え
て、プレッシャレギュレータのダイヤフラム弁が破損し
た場合、燃料通路から第２の圧力室に流入した燃料は燃
料タンクに戻され、あるいは、圧力通路を介してキャニ
スタ内に導入されて同キャニスタ内の吸着材により補集
される。

【００１８】また、請求項３記載の発明では、圧力通路
より通気抵抗の小さい大気開放管を通じて、キャニスタ
内に大気が導入され、あるいは、キャニスタから大気が
導出されるため、キャニスタ内における圧力変動が抑制
される。さらに、圧力通路は大気開放管より通気抵抗が
大きいため、キャニスタ内に生じた圧力変動がプレッシ
ャレギュレータの第１の圧力室に伝播することが抑制さ
れ、同圧力室内における圧力変動が抑制される。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、この発明を具体化した実施
の形態について図１を参照して説明する。図１は、車両
に搭載された内燃機関としての多気筒ガソリンエンジン
１（以下、単にエンジン１という）、同エンジン１に設
けられた燃料供給装置２、及び燃料タンク３内において
発生する蒸発燃料を補集するためのキャニスタ４を示し
ている。また、前記燃料供給装置２は、燃料タンク３、
燃料ポンプ５、燃料フィルタ６、燃料デリバリパイプ
８、燃料噴射弁９、及び燃料パイプ２０等から構成され
ている。

【００２０】エンジン１の吸気通路７には、上流側から
シリンダヘッド１２へ向けて順に、エアクリーナ（図示
しない）、スロットルボディ１４、サージタンク１５、
吸気マニホルド１６が配設されており、これらを介して
吸入外気が燃焼室１７に取り込まれる。また、スロット
ルボディ１４内には、スロットル弁１８が配設され、同
弁の開度により燃焼室に取り込まれる吸入外気の量が調
節されている。

【００２１】吸気マニホルド１６には、気筒数と同数の
燃料噴射弁９が取付けられている。各燃料噴射弁９の先
端部は前記吸気通路７に面しており、この先端部から
は、対応する気筒の吸気ポート１９へ向けて燃料が噴射
可能となっている。

【００２２】前記各燃料噴射弁９は１本の燃料デリバリ
パイプ８に接続されている。燃料デリバリパイプ８は燃
料パイプ２０によって燃料タンク３に接続されている。
燃料パイプ２０の途中には燃料ポンプ５及び燃料フィル
タ６が介在されており、その燃料ポンプ５の作動により
燃料タンク３内の燃料が吸入及び吐出される。燃料ポン
プ５から吐出された燃料は、燃料フィルタ６及び燃料パ
イプ２０を経て燃料デリバリパイプ８に圧送される。圧
送された燃料は、燃料デリバリパイプ８にて各燃料噴射
弁９に分配され、その燃料噴射弁９が開弁したときに吸
気ポート１９に向けて噴射される。尚、前記燃料デリバ
リパイプ８及び燃料パイプ２０の内部は燃料通路を構成
するものである。

【００２３】燃料デリバリパイプ８にはプレッシャレギ
ュレータ１０が取付けられている。プレッシャレギュレ
ータ１０のハウジング２３内には、弁体２２ａを有する
ダイヤフラム弁２２が張設されており、同ダイヤフラム
弁２２により、ハウジング２３内は大気圧室２４と燃料
室２５とに区画されている。尚、大気圧室２４は第１の
圧力室を、また、燃料室２５は第２の圧力室を構成して
いる。

【００２４】燃料室２５は燃料デリバリパイプ８に接続
され、燃料デリバリパイプ８内における燃料の一部は燃
料室２５内へ流入可能となっている。また、ハウジング
２３には、燃料室２５とハウジング２３の外部とを連通
する導出管２６が設けられ、この導出管２６がリターン
パイプ２１によって燃料タンク３に接続されている。そ
して、燃料室２５内の燃料が導出管２６及びリターンパ
イプ２１を通じて燃料タンク３へ導出可能となってい
る。

【００２５】一方、大気圧室２４内にはコイルばね２７
が圧縮状態で配設されており、このコイルばね２７によ
り、ダイヤフラム弁２２の弁体２２ａは導出管２６の開
口部２６ａを閉塞する方向へ常に付勢されている。ま
た、ハウジング２３には、大気圧室２４とハウジング２
３の外部とを連通する導入管２８が設けられ、この導入
管２８が圧力パイプ２９によりキャニスタ４のケース３
０に設けられた開口管３１に接続されている。そして、
キャニスタ４内における大気圧が圧力パイプ２９を介し
て大気圧室２４に導入されている。尚、前記導入管２
８、圧力パイプ２９、及び開口管３１により大気圧室２
４に基準圧力として大気圧を導入するための圧力通路３
９が構成されている。

【００２６】キャニスタ４のケース３０内は上下に配設
された隔離板３２により区画され、両隔離板３２の間に
は粒状の活性炭からなる吸着材３３が収容されている。
前記開口管３１は前記両隔離板３２に挟まれた位置にお
いて、ケース３０の側部に開口して設けられている。ま
た、開口管３１の内部にはフィルタ（図示しない）が設
けられており、同フィルタによりキャニスタ４内の吸着
材３３が開口管３１を介して圧力パイプ２９側に移動し
ないように規制されている。さらに、前記ケース３０の
上部にはエバポ管３４及びパージ管３５がそれぞれ開口
して設けられている。エバポ管３４はエバポ通路３６に
より燃料タンク３に接続されており、燃料タンク３にお
いて発生した蒸発燃料がエバポ通路３６を介してキャニ
スタ４のケース３０内に導入可能となっている。そし
て、ケース３０内に導入された蒸発燃料に含まれる燃料
成分は前記吸着材３３により補集されるようになってい
る。また、前記パージ管３５はパージ通路３７を介し
て、スロットルボディ１４においてスロットル弁１８の
上流側に接続されている。さらに、前記ケース３０には
大気開放管３８が設けられており、同大気開放管３８の
一端部はケース３０の下方において、隔離板３２とケー
ス３０との間に形成された空間に開口され、また、他端
部はケース３０の外部において大気に開放されている。
したがって、ケース３０内には大気開放管３８から大気
が導入可能となっている。

【００２７】前記圧力通路３９を構成する導入管２８、
圧力パイプ２９、及び開口管３１はいずれも前記大気開
放管３８より小さい内径を有しており、また、圧力通路
３９の通路長さは大気開放管３８の管長より長くなって
いる。したがって、圧力通路３９は大気開放管３８より
大きな通気抵抗を有するものとなっている。さらに、圧
力パイプ２９は大気開放管３８より小径となっているた
め、プレッシャレギュレータ１０とキャニスタ４とを圧
力パイプ２９により接続する際、同パイプ２９の取り回
しは容易なものとなっている。

【００２８】以上のように構成された本実施の形態にお
ける作用について説明する。プレッシャレギュレータ１
０の大気圧室２４は圧力通路３９によりキャニスタ４内
に連通されており、大気圧室２４には大気開放管３８か
らキャニスタ４内に導入された大気が導入され、大気圧
室２４の内圧は大気圧に等しくなっている。そして、燃
料デリバリパイプ８から燃料噴射弁９に分配される燃料
の圧力は、プレッシャレギュレータ１０により大気圧と
の圧力差が略一定となるように調整されている。

【００２９】この際、プレッシャレギュレータ１０の大
気圧室２４にはキャニスタ４内の吸着材３３を通過した
大気が導入されており、その大気は水分、塵埃等が吸着
材３３により吸着されて除去されたものとなっている。
その結果、圧力通路３９の内周面に水分が結露して付着
し、その水分が凍結して同通路３９を閉塞するといった
問題が生じることはない。

【００３０】さらに、本実施の形態においては、プレッ
シャレギュレータ１０内のダイヤフラム弁２２が経時劣
化等により破損し、燃料デリバリパイプ８内の燃料が大
量にプレッシャレギュレータ１０内に流入した場合で
も、その燃料はリターンパイプ２１を通じて燃料タンク
３に戻されるか、あるいは、圧力通路３９からキャニス
タ４内に導入されて吸着材３３により補集される。

【００３１】従来のように、プレッシャレギュレータ１
０をエンジン１の吸気経路に接続していた場合には、ダ
イヤフラム弁２２の破損により吸気経路内に燃料が流入
してしまい、燃料が車両の外部に漏出する虞があった。
さらに、吸気経路内に燃料が流入するとエアクリーナ等
の部品の交換が必要となる等の二次的な不具合が生じて
いた。

【００３２】しかしながら、本実施の形態によれば、そ
のような不具合の発生を未然に防止することができ、ま
た、車両の運転者はエンスト等によりダイヤフラム弁２
２の破損を知ることができる。

【００３３】加えて、本実施の形態では、圧力通路３９
の通気抵抗が大気開放管３８の通気抵抗より大きくなる
ように設定されている。したがって、通気抵抗の小さい
大気開放管３８を通じて、キャニスタ４内に大気が導入
され、あるいはキャニスタ４から大気が導出されること
により、キャニスタ４内における圧力変動が抑制されて
いる。その一方で、通気抵抗の大きい圧力通路３９にお
いては、キャニスタ４内に生じる圧力変動が伝播するこ
とが抑制され、これにより大気圧室２４内における圧力
変動が抑制されている。したがって、本実施の形態によ
れば、前記圧力変動によるプレッシャレギュレータ１０
の誤動作が抑制され、プレッシャレギュレータ１０によ
る燃料圧力の調整をより確実におこなうことができる。
また、大気圧室２４の容積を十分大きくすれば、大気圧
室２４に伝播した圧力変動を効果的に吸収することがで
きる。

【００３４】以上、本発明の実施の形態について詳細に
説明したが、本発明は以下のように構成して実施するこ
ともできる。 （１）上記実施の形態では、プレッシャレギュレータ１
０の大気圧室２４内にキャニスタ４内の吸着材３３を通
過した大気を導入するようにしたが、この構成を以下の
ように変更する。すなわち、内部に少なくとも除湿機能
を有する濾過材を収容したフィルタ部に圧力通路３９を
接続する。そして、前記フィルタ部に大気に開放された
圧力管を設け、同圧力管から大気を同フィルタ部内に導
入するとともに、濾過材を通過した大気を圧力通路を介
して前記大気圧室２４内に導入するようにしてもよい。

【００３５】（２）上記（１）において、圧力管をスロ
ットル弁１４より上流側の吸気経路に接続するように変
更してもよい。また、圧力管をスロットル弁１４の下流
側に接続し、吸気負圧を基準圧力として大気圧室２４に
導入するようにしてもよい。尚、吸気経路にＰＣＶ装置
のＰＣＶ通路、あるいはＥＧＲ装置（排気ガス循環装
置）のＥＧＲ通路が接続される場合には、前記濾過材は
除湿機能の他に、エンジンオイルミストを除去する機能
を備えることが望ましい。

【００３６】（３）圧力通路３９の途中に絞りを設け、
その絞りにより同通路３９における通気抵抗が大気開放
管３８より大きくなるようにしてもよい。以下に上記実
施の形態から把握される技術的思想についてその効果と
ともに記載する。

【００３７】（ａ）請求項３記載の燃料供給装置におい
て、圧力通路の通路断面積をキャニスタの大気開放管よ
り小さくすることにより、同通路における通気抵抗を大
気開放管より大きくすること。

【００３８】このような構成によれば、プレッシャレギ
ュレータの第１の圧力室における圧力変動を抑制するこ
とができる。さらに、圧力通路は、その通気抵抗を大気
開放管より大きくするために通路断面積が小さくなって
いるため、プレッシャレギュレータとキャニスタとを接
続する際、同通路の取り回しが容易なものとなり設計上
望ましいものとなる。

【００３９】

【発明の効果】請求項１乃至３記載の発明によれば、燃
料供給装置において、圧力通路が凍結した水分により閉
塞することに起因したプレッシャレギュレータの燃料圧
力の調整不良を防止することができる。

【００４０】特に、請求項２記載の発明によれば、プレ
ッシャレギュレータのダイヤフラム弁が破損した場合で
も、燃料は燃料タンクに戻されるか、あるいは、キャニ
スタ内の吸着材により補集されるため、燃料が燃料経路
から漏出することにより生じる不具合の発生を未然に防
止することができる。

【００４１】また、請求項３記載の発明によれば、プレ
ッシャレギュレータの第１の圧力室における圧力変動が
抑制され、同プレッシャレギュレータにおける燃料圧力
の調節がより確実なものとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施の形態において、車両のエンジンに設け
られた燃料供給装置のシステム全体を示すシステム概略
図。

【図２】従来技術において、プレッシャレギュレータが
エンジンの吸気経路に接続された状態を示す断面図。

【符号の説明】

２…燃料供給装置、３…燃料タンク、４…キャニスタ、
５…燃料ポンプ、８…燃料デリバリパイプ（燃料通
路）、９…燃料噴射弁、１０…プレッシャレギュレー
タ、２０…燃料パイプ（燃料通路）、２２…ダイヤフラ
ム弁、２４…大気圧室（第１の圧力室）、２５…燃料室
（第２の圧力室）、２８…導入管、２９…圧力パイプ、
３１…開口管、（２８、２９、３１により圧力通路３９
が構成される） ３３…吸着材、３８…大気開放管。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 燃料通路を介して燃料タンクに接続され
   た燃料噴射弁と、 前記燃料通路に設けられ、燃料タンク内の燃料を燃料通
   路内に圧送する燃料ポンプと、 内部がダイヤフラム弁により２つの圧力室に区画され、
   第１の圧力室には同圧力室内に基準圧力を導入するため
   の圧力通路が接続されるとともに、第２の圧力室には前
   記燃料通路及び燃料タンクが接続され、燃料通路から前
   記燃料噴射弁に供給される燃料圧力を所定圧力に調節す
   るプレッシャレギュレータとを備えた燃料供給装置であ
   って、 前記圧力通路には、同通路内における水分を除去する水
   分除去手段を設けたことを特徴とする燃料供給装置。
2. 【請求項２】 前記水分除去手段は、燃料タンクにおい
   て発生した蒸発燃料を補集する吸着材をその内部に収容
   したキャニスタであることを特徴とする請求項１記載の
   燃料供給装置。
3. 【請求項３】 前記圧力通路は、キャニスタ内に大気を
   導入する大気開放管より大なる通気抵抗を有したことを
   特徴とする請求項２記載の燃料供給装置。