KR101031422B1 - 엔진의 연료 공급 장치 - Google Patents

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하지무 이마나카
미츠요시 카와라바야시
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얀마 가부시키가이샤
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Abstract

연료 압송 경로에 배치한 압력 제어 수단이 작동하지 않는 경우에도 서플라이 펌프로부터 축압실로 연료를 압송할 수 있게 한다. 피드 펌프(16)로부터 복수의 플런저(plunger)(5)를 구비한 서플라이 펌프(3)를 통하여 축압실(2)로 연료를 압송하는 연료 압송 경로에 축압실(2)의 연료 압력을 제어하는 압력 제어 수단(20·40)을 배치한 엔진의 연료 공급 장치에 있어서, 상기 피드 펌프(16)로부터 복수의 플런저(5)를 통하여 축압실(2)로 연료를 압송하는 복수의 연료 압송 경로 중 적어도 하나의 연료 압송 경로에는 압력 제어 수단(20·40)을 마련하지 않고 그 밖의 연료 압송 경로에는 압력 제어 수단(20·40)을 마련하였다.

Description

엔진의 연료 공급 장치{FUEL SUPPLY DEVICE FOR ENGINE}
본 발명은 피드 펌프로부터 복수의 플런저(plunger)를 구비한 서플라이 펌프를 통하여 축압실로 연료를 압송하는 연료 압송 경로에 축압실의 연료 압력을 제어하는 압력 제어 수단을 배치한 엔진의 연료 공급 장치에 관한 것이다.
종래 엔진의 연료 공급 장치로 연료를 공급하기 위하여, 가압실에서 가압하여 고압화시킨 연료를 축압실로 압송하는 플런저와, 플런저에 의한 가압실로의 연료의 흡입량 또는 가압실로부터의 연료의 압송량을 조정하여 축압실의 연료 압력을 제어하는 압력 제어 수단을 구비하고, 압력 제어 수단으로 가압실로의 연료의 흡입량 또는 가압실로부터의 연료의 압송량을 적절히 조정함으로써 축압실의 연료 압력을 소정 압력으로 제어 가능하게 한 서플라이 펌프가 공지되어 있다(예를 들어, 특허 문헌 1 참조.).
특허 문헌 1: 일본 특허 공개 제2000-356156호 공보
[발명이 해결하고자 하는 과제]
그러나 종래와 같은 연료 공급 장치에서는 하나의 압력 제어 수단으로 플런저의 각각의 가압실로의 연료의 흡입량 또는 각각의 가압실로부터의 연료의 압송량을 조정하도록 되어 있기 때문에, 이 경우 고장 등에 의해 압력 제어 수단이 작동하지 않게 되면 가압실로 연료를 흡입할 수 없게 되어 어느 가압실로부터도 축압실로 연료를 압송할 수 없게 되는 문제가 있다. 또한, 이와 같은 문제가 압력 제어 수단 자체의 고장에 기인하는 것이면, 플런저의 수에 따른 수의 압력 제어 수단을 마련하여 각 압력 제어 수단으로 플런저의 각각의 가압실로의 연료의 흡입량 또는 각각의 가압실로부터의 연료의 압송량을 개별적으로 조정하도록 구성함으로써, 모든 압력 제어 수단이 고장나지 않는 한 가압실로부터 축압실로 연료를 어느 정도는 압송하는 것이 가능해진다. 그러나 이와 같은 구성이면 서플라이 펌프의 부품 수가 많아져 비용 상승을 초래하는 다른 문제가 생긴다.
[과제를 해결하기 위한 수단]
본 발명의 엔진의 연료 공급 장치는, 피드 펌프로부터 복수의 플런저를 구비한 서플라이 펌프를 통하여 축압실로 연료를 압송하는 연료 압송 경로에 축압실의 연료 압력을 제어하는 압력 제어 수단을 배치한 엔진의 연료 공급 장치에 있어서, 상기 피드 펌프로부터 복수의 플런저를 통하여 축압실로 연료를 압송하는 복수의 연료 압송 경로 중 적어도 하나의 연료 압송 경로에는 압력 제어 수단을 마련하지 않고 그 밖의 연료 압송 경로에는 압력 제어 수단을 마련한 것이다.
본 발명의 엔진의 연료 공급 장치는, 상기 압력 제어 수단을 마련하지 않은 연료 압송 경로의 압송량이 압력 제어 수단이 마련된 연료 압송 경로의 압송량보다 적어지게 구성한 것이다.
본 발명의 엔진의 연료 공급 장치는, 상기 압력 제어 수단을 마련하지 않은 연료 압송 경로의 압송량이 아이들(idle) 운전시에 필요한 연료의 압송량보다 적어지게 구성한 것이다.
본 발명의 엔진의 연료 공급 장치는, 상기 압력 제어 수단을 마련하지 않은 연료 압송 경로에 있어서, 플런저의 가압실로의 흡입 측 경로에 역지(逆止) 밸브를 개재함과 함께 플런저의 가압실과 피드 펌프 토출 측과의 사이에 역지 밸브를 우회하는 바이패스(bypass) 경로를 마련한 것이다.
본 발명의 엔진의 연료 공급 장치는, 상기 각각의 플런저의 가압실로의 흡입 측 경로에 역지 밸브를 개재함과 함께 각각의 플런저의 가압실과 피드 펌프 토출 측과의 사이에 역지 밸브를 우회하는 바이패스 경로를 마련한 것이다.
본 발명의 엔진의 연료 공급 장치는, 피드 펌프로부터 압력 제어 수단을 통하여 복수의 플런저를 구비한 서플라이 펌프로 연료를 공급하고, 이것을 서플라이 펌프로부터 축압실로 압송하는 엔진의 연료 공급 장치에 있어서, 상기 피드 펌프와 서플라이 펌프와의 사이에 압력 제어 수단을 우회하는 바이패스 경로를 마련하고, 바이패스 경로에 개폐 밸브를 마련한 것이다.
[발명의 효과]
본 발명의 엔진의 연료 공급 장치에 있어서, 피드 펌프로부터 복수의 플런저를 구비한 서플라이 펌프를 통하여 축압실로 연료를 압송하는 연료 압송 경로에 축압실의 연료 압력을 제어하는 압력 제어 수단을 배치한 구성에서, 상기 피드 펌프로부터 복수의 플런저를 통하여 축압실로 연료를 압송하는 복수의 연료 압송 경로 중 적어도 하나의 연료 압송 경로에는 압력 제어 수단을 마련하지 않고 그 밖의 연료 압송 경로에는 압력 제어 수단을 마련하기 때문에, 고장 등으로 압력 제어 수단이 작동하지 않게 된 경우에도 압력 제어 수단을 마련하지 않은 연료 압송 경로로부터 연료를 서플라이 펌프에 의해 축압실로 압송할 수 있어 엔진을 멈추지 않고 운전하는 것이 가능해진다. 따라서, 연료의 압송량을 하나의 압력 제어 수단으로 조정하는 것이 가능해져 부품 수를 줄일 수 있다.
본 발명의 엔진의 연료 공급 장치에 있어서, 상기 압력 제어 수단을 마련하지 않은 연료 압송 경로의 압송량이 압력 제어 수단을 마련한 연료 압송 경로의 압송량보다 적어지게 구성하기 때문에, 상기 압력 제어 수단에 의해 가압실로의 연료의 흡입량 또는 가압실로부터의 연료의 압송량의 조정 범위를 크게 하는 것이 가능해져 인젝터로부터의 분사량이 적을 때의 축압실로의 연료의 압송 손실을 작게 할 수 있다. 또한, 축압실로부터의 연료의 배출량이 적어져 축압실에 마련하는 배출 밸브를 작게 할 수 있다.
본 발명의 엔진의 연료 공급 장치에 있어서, 상기 압력 제어 수단을 마련하지 않은 연료 압송 경로의 압송량이 아이들 운전시에 필요한 연료의 압송량보다 적어지게 구성하기 때문에, 상기 축압실의 연료 압력의 제어를 압력 제어 수단만으로 간단히 행하는 것이 가능해져 축압실로 연료를 배출하기 위한 배출 밸브를 마련할 필요가 없어져 부품 수를 감소시킬 수 있다. 또한, 인젝터로부터의 분사량이 적은 아이들시에도 축압실로부터 연료를 배출하지 않아도 되므로 연료의 압송 손실을 저감할 수 있다.
본 발명의 엔진의 연료 공급 장치에 있어서, 상기 압력 제어 수단을 마련하지 않은 연료 압송 경로에 있어서, 플런저의 가압실로의 흡입 측 경로에 역지 밸브를 개재함과 함께 플런저의 가압실과 피드 펌프 토출 측과의 사이에 역지 밸브를 우회하는 바이패스 경로를 마련하기 때문에, 엔진 저회전시에도 가압실로 연료를 확실히 흡입할 수 있어 안정된 시동성을 확보하는 것이 가능해진다. 또한, 고장 등에 의한 압력 제어 수단의 비작동시에도 가압실로 연료를 어느 정도는 흡입할 수 있으므로 엔진 운전이 가능해진다.
본 발명의 엔진의 연료 공급 장치에 있어서, 상기 각각의 플런저의 가압실로의 흡입 측 경로에 역지 밸브를 개재함과 함께 각각의 플런저의 가압실과 피드 펌프 토출 측과의 사이에 역지 밸브를 우회하는 바이패스 경로를 마련하기 때문에, 엔진 저회전시에도 모든 가압실로 연료를 확실히 흡입할 수 있어 양호한 시동성을 확보하는 것이 가능해진다.
본 발명의 엔진의 연료 공급 장치에 있어서, 피드 펌프로부터 압력 제어 수단을 통하여 복수의 플런저를 구비한 서플라이 펌프로 연료를 공급하고, 이것을 서플라이 펌프로부터 축압실로 압송하는 구성에서, 상기 피드 펌프와 서플라이 펌프와의 사이에 압력 제어 수단을 우회하는 바이패스 경로를 마련하고, 바이패스 경로에 개폐 밸브를 마련하기 때문에, 고장 등으로 압력 제어 수단이 작동하지 않게 된 경우에도 개폐 밸브를 개방함으로써 어느 정도의 연료를 서플라이 펌프로부터 축압실로 압송할 수 있어 엔진을 운전하는 것이 가능해진다. 따라서, 플런저마다의 가압실로의 연료의 흡입량 또는 가압실로부터의 연료의 압송량을 하나의 압력 제어 수단으로 조정하도록 서플라이 펌프를 구성하는 것이 가능해져 부품 수를 줄일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 서플라이 펌프를 구비한 연료 공급 장치의 전체 구성을 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1에서 서플라이 펌프의 한쪽 가압실에 별도의 흡입용 포트를 마련한 구성을 나타내는 도면이다.
도 3은 도 1에서 서플라이 펌프의 양쪽 가압실에 별도의 흡입용 포트를 마련한 구성을 나타내는 도면이다.
도 4는 다른 실시예에 따른 서플라이 펌프를 구비한 연료 공급 장치의 전체 구성을 나타내는 도면이다.
도 5는 종래의 서플라이 펌프를 구비한 연료 공급 장치의 전체 구성을 나타내는 도면이다.
도 6은 종래의 다른 실시예의 서플라이 펌프를 구비한 연료 공급 장치의 전체 구성을 나타내는 도면이다.
[부호의 설명]
2…축압실
3…서플라이 펌프
5…플런저
8…가압실
8a…흡입용 포트
8b…흡입용 포트
14…흡입 측 경로
25A…바이패스
25B…바이패스
20…흡입량 제어 밸브
40…압력 제어 밸브
먼저, 종래의 서플라이 펌프를 구비한 엔진의 연료 공급 장치의 전체 구성에 대하여 설명한다.
도 5에 나타내는 바와 같이, 연료 공급 장치는 복수의 인젝터(1), 고압화시킨 연료를 모아 각 인젝터(1)로 공급 가능하게 하는 축압실(2), 연료를 가압하여 축압실(2)로 압송하는 서플라이 펌프(3) 등으로 구성된다. 서플라이 펌프(3)는 복수, 본 실시예에서는 2개의 플런저(5)를 구비하고, 각각의 플런저(5)를 캠(6)의 회전에 의해 태핏(7)을 통하여 왕복 운동시킴으로써, 가압실(8)로 연료를 흡입해 가압하여 고압화시킨 연료를 축압실(2)로 압송할 수 있다.
상기 서플라이 펌프(3)에서는 각 가압실(8)이 연료 압송 경로의 일부가 되는 토출 측 경로(10)에서 축압실(2)과 접속되어, 토출 측 경로(10)를 통하여 고압화된 연료가 가압실(8)로부터 축압실(2)로 역지 밸브(11)를 통하여 압송 가능하다. 각 가압실(8)은 연료 압송 경로의 일부가 되는 각 분기 경로(15), 흡입 측 경로(14)에서 피드 펌프(16)의 토출 측과 접속되어, 연료 탱크(13)로부터 피드 펌프(16)에 의 해 퍼 올려진 연료가 가압실(8)로 연료 압송 경로에 배치된 압력 제어 수단 및 역지 밸브(17)를 통하여 흡입 가능하다.
상기 압력 제어 수단은 축압실(2)의 연료 압력을 제어하는 것이며, 가압실(8)에 접속되는 분기 경로(15)에 마련된다. 압력 제어 수단은 예를 들어, 본 실시예와 같이, 가압실(8)로 흡입되는 연료의 흡입량을 조정함으로써 축압실(2)의 연료 압력을 소정 압력으로 제어 가능하게 하는 흡입량 제어 밸브(20)이며, 실린더실(21)이나 실린더실(21)을 왕복 운동 가능한 피스톤(22), 피스톤(22)을 한 방향으로 바이어스하는 스프링(23), 스프링(23)의 바이어스 방향과 반대 방향으로 피스톤(22)을 이동시키는 솔레노이드(24) 등을 구비하여 구성된다. 한편, 압력 제어 수단은 흡입량 제어 밸브(20)로 한정되는 것은 아니며 도 6에 나타내는 바와 같이 압력 제어 밸브(40)로 하는 경우도 있다.
상기 흡입량 제어 밸브(20)에서는 실린더실(21)에 2개의 포트(21a·21b)가 마련되며, 한쪽 포트(21a)는 흡입 측 경로(14)의 연료의 유입 측과 접속되고 다른 쪽 포트(21b)는 흡입 측 경로(14)의 연료의 유출 측과 접속되어 있다. 양 포트(21a·21b) 중 유입 측 포트(21a)는 그 개도(開度)(개구 면적)가 피스톤(22)의 이동 위치에 관계없이 변경되지 않게 배치되고, 유출 측 포트(21b)는 그 개도(개구 면적)가 피스톤(22)의 이동 위치에 따라 변경 가능하게 배치된다.
상기 피스톤(22)은 솔레노이드(24)가 통전되지 않는 경우에는 스프링(23)에 의해 바이어스되어 유입 측 포트(21a) 및 유출 측 포트(21b)를 완전히 여는 위치로 이동된다. 반대로, 피스톤(22)은 솔레노이드(24)가 통전되는 경우에는 솔레노이 드(24)의 여자(勵磁) 전력에 따라 스프링(23)의 바이어스 힘(Bias Force)에 저항하여 바이어스 방향과 반대 방향으로 이동되어, 유입 측 포트(21a)를 완전히 열고 유출 측 포트(21b)를 일부만 또는 완전히 닫는 위치로 이동된다.
이와 같이 솔레노이드(24)의 통전 상태를 변경함으로써 유출 측 포트(21b)에 대한 피스톤(22)의 이동 위치를 변경하여 유출 측 포트(21b)의 개도를 조절하고 흡입량 제어 밸브(20)를 흐르는 연료의 유량, 즉 가압실(8)로의 연료의 흡입량을 조정하는 것이 가능하다. 따라서, 유출 측 포트(21b)의 개도는 피스톤(22)이 도 5에서 왼쪽 방향으로 이동하는데 따라 증가하고, 도 5에서 오른쪽 방향으로 이동하는데 따라 감소하며, 최종적으로는 제로(0)가 된다. 바꾸어 말하면, 유출 측 포트(21b)가 닫히게 되어 있다.
상기 솔레노이드(24)는 축압실(2)의 연료 압력을 검출하는 압력 센서(26)와 함께 컨트롤러(28)에 접속된다. 그리고, 컨트롤러(28)가 압력 센서(26)에 의해 검출된 연료 압력의 검출값에 근거해 솔레노이드(24)의 통전 상태를 변경하여 유출 측 포트(21b)의 개도를 조절하고, 가압실(8)로의 연료의 흡입량을 증대시키거나 감소시켜 조정함으로써, 축압실(2)의 연료 압력을 소정 압력으로 제어할 수 있도록 구성된다. 컨트롤러(28)에는 각각 인젝터(1)도 접속된다.
또한, 축압실(2)에는 도시하지 않은 배출 밸브가 마련된다. 배출 밸브는 상기 압력 센서(26)로 검출된 축압실(2)의 연료 압력이 소정 압력보다 높아지면 열려서 연료를 축압실(2)로부터 연료 탱크(13)로 배출 경로를 통하여 배출시켜 축압실(2)의 연료 압력을 저하시키도록 구성되어, 상기 흡입량 제어 밸브(20)와 함께 축압실(2)의 연료 압력을 소정 압력으로 제어할 수 있다.
이와 같이 하여, 연료 공급 장치에서는 피드 펌프(16)로 연료 탱크(13)로부터 퍼 올려지고 서플라이 펌프(3)로 압송된 연료는, 흡입량 제어 밸브(20)로 컨트롤러(28)의 제어에 의해 적절한 흡입량으로 조정된 후 각 가압실(8)로 흡입되고, 각각의 가압실(8)에서 플런저(5)로 가압되어 고압화된다. 그리고, 플런저(5)에 의해 각각의 가압실(8)로부터 축압실(2)로 압송되고, 축압실(2)에서 상기 흡입량 제어 밸브(20)에 의해 소정의 연료 압력으로 조정되어 모아진 연료는 각각의 인젝터(1)에 공급되어 컨트롤러(28)의 제어에 의해 각각의 인젝터(1)로부터 연료실로 분사된다.
한편, 여기에서는 축압실(2)의 연료 압력을, 압력 제어 수단으로서 흡입량 제어 밸브(20)를 흡입 측 경로(14)에 마련하여 흡입량 제어 밸브(20)에 의해 가압실(8)로의 연료의 흡입량을 조정함으로써 제어하고 있지만, 압력 제어 수단을 토출 측 경로(10)에 마련하여 이것에 의해 가압실(8)로부터의 연료의 압송량을 조정함으로써 제어할 수도 있다. 또한, 플런저(5)에 의한 각각의 가압실(8)로의 연료의 흡입량은 1개의 흡입량 제어 밸브(20)에 의해 일괄하여 조정하도록 구성하거나, 각각의 가압실(8)에 따른 수의 흡입량 제어 밸브(20)를 마련하여 각각의 흡입량 제어 밸브(20)에 의해 가압실(8)마다 개별적으로 조정하는 구성으로도 할 수 있다.
그런데, 이상과 같은 연료 공급 장치의 서플라이 펌프(3)는 압력 제어 수단, 본 실시예에서는 흡입량 제어 밸브(20)로 각각의 플런저(5)에 의한 가압실(8)로의 연료의 흡입량을 조정함으로써, 플런저(5)에 의한 가압실(8)로부터의 연료의 압송 량을 변경하여 축압실(2)의 연료 압력을 소정 압력으로 유지하도록 구성되기 때문에, 하나의 흡입량 제어 밸브(20)로 복수의 플런저(5)에 따른 가압실(8)로의 연료의 흡입량 또는 가압실(8)로부터의 연료의 압송량을 조정하도록 한 경우, 고장 등에 의해 흡입량 제어 밸브(20)가 작동하지 않게 되면 가압실(8)로 연료를 흡입할 수 없게 되어 어느 가압실(8)로부터도 축압실(2)로 연료를 압송할 수 없게 되는 문제가 생긴다.
또한, 상기 문제가 흡입량 제어 밸브(20) 자체의 고장에 기인하는 것이면, 플런저(5)에 따른 수의 흡입량 제어 밸브(20)를 마련하여 각각의 흡입량 제어 밸브(20)로 각각의 플런저(5)에 의한 가압실(8)로의 연료의 흡입량 또는 가압실(8)로부터의 연료의 압송량을 개별적으로 조정하도록 구성함으로써, 모든 흡입량 제어 밸브(20)가 고장나지 않는 한 가압실(8)로부터 축압실(2)로 연료를 어느 정도는 압송하는 것이 가능해지지만, 서플라이 펌프(3)의 부품 수가 많아져 비용 상승을 초래하는 다른 문제가 생긴다.
따라서, 본 발명에서는 전술한 문제를 해결하기 위하여 서플라이 펌프(3)가 이하와 같이 구성된다. 이어서, 구체적인 구성에 대하여 압력 제어 수단을 흡입량 제어 밸브(20)로 하여 설명한다. 한편, 이하의 실시예에서는 압력 제어 수단이 흡입량 제어 밸브(20)로 한정되는 것은 아니며, 예를 들어 도 6에 나타내는 바와 같은 압력 제어 밸브(40)로도 할 수 있다.
실시예 l
도 1에 나타내는 바와 같이, 서플라이 펌프(3)는 복수의 플런저(5)를 구비하 고, 하나의 흡입량 제어 밸브(20)로 적어도 하나의 플런저(5)를 제외한 각각의 플런저(5) 두부(頭部)의 가압실(8)로의 연료의 흡입량을 조정하도록 구성된다. 본 실시예와 같이, 플런저(5)가 2개인 경우, 한쪽 플런저(5)에 의해 연료를 가압하는 가압실(8A)은 흡입 측 경로(14)와 분기 경로(15A)에서 흡입량 제어 밸브(20)를 통하지 않고 역지 밸브(17)만 통하여 접속되고, 다른 쪽 플런저(5)에 의해 연료를 가압하는 가압실(8B)은 흡입 측 경로(14)와 분기 경로(15B)에서 흡입량 제어 밸브(20) 및 역지 밸브(17)를 통하여 접속된다.
즉, 가압실(8)에서 가압하여 고압화시킨 연료를 축압실(2)로 압송하는 복수의 플런저(5)와, 플런저(5)에 의한 가압실(8)로의 연료의 흡입량 또는 가압실(8)로부터의 연료의 압송량을 조정함으로써 축압실(2)의 연료 압력을 소정 압력으로 제어하는 흡입량 제어 밸브(20)를 구비한 서플라이 펌프(3)에 있어서, 상기 흡입량 제어 밸브(20)가 적어도 하나의 플런저에 의한 가압실(8)로의 연료의 흡입량 또는 가압실(8)로부터의 연료의 압송량은 조정하지 않고, 그 밖의 플런저(5)에 의한 가압실(8)로의 연료의 흡입량 또는 가압실(8)로부터의 연료의 압송량은 제어하도록 연료 압송 경로에 마련된다.
이리하여 서플라이 펌프(3)에서, 피드 펌프(16)로부터 압송되는 연료 탱크(13)의 연료는 플런저(5)에 의해 적어도 하나의 가압실(8A)로는 전량 흡입되고, 그 밖의 가압실(8B)로는 흡입량 제어 밸브(20)로 조정된 흡입량만 흡입 가능하게 된다.
이상과 같이 하여, 피드 펌프(16)로부터 복수의 플런저(5)를 구비한 서플라 이 펌프(3)를 통하여 축압실(2)로 연료를 압송하는 연료 압송 경로에 축압실(2)의 연료 압력을 제어하는 압력 제어 수단으로서 흡입량 제어 밸브(20)를 배치한 엔진의 연료 공급 장치에 있어서, 상기 피드 펌프(16)로부터 복수의 플런저(5)를 통하여 축압실(2)로 연료를 압송하는 복수의 연료 압송 경로 중 적어도 하나의 연료 압송 경로에는 흡입량 제어 밸브(20)를 마련하지 않고, 그 밖의 연료 압송 경로에는 흡입량 제어 밸브(20)를 마련함으로써, 고장 등으로 흡입량 제어 밸브(20)가 작동하지 않게 된 경우에도 어느 정도의 연료를 서플라이 펌프(3)의 가압실(8A)로부터 축압실(2)로 압송할 수 있어 엔진 운전이 가능해진다. 따라서, 흡입량 제어 밸브(20)의 비작동을 고려해 플런저(5)에 따른 수의 흡입량 제어 밸브(20)를 마련하여 플런저(5)마다의 가압실(8)로의 연료의 흡입량 또는 가압실(8)로부터의 연료의 압송량을 각각의 흡입량 제어 밸브(20)로 개별적으로 조정할 필요도 없어, 하나의 흡입량 제어 밸브(20)로 조정하도록 서플라이 펌프(3)를 구성하는 것이 가능해져 부품 수를 줄일 수 있다.
또한, 상기 서플라이 펌프(3)에서는 상기 연료 압송 경로를 통한 플런저(5)에 의한 가압실(8A·8B)로의 연료의 흡입량 또는 가압실(8A·8B)로부터의 연료의 압송량이 상기 흡입량 제어 밸브(20)로 조정하지 않는 측(가압실(8A)) 쪽이 조정하는 측(가압실(8B)) 쪽과 비교하여 적어지도록 구성된다.
이와 같이, 상기 흡입량 제어 밸브(20)를 마련하지 않는 연료 압송 경로의 압송량이 흡입량 제어 밸브(10)를 마련한 연료 압송 경로의 압송량보다 적어지도록 구성함으로써, 상기 흡입량 제어 밸브(20)의 플런저(5)에 의한 가압실(8B)로의 연 료의 흡입량 또는 가압실(8B)로부터의 연료의 압송량의 조정 범위를 크게 하는 것이 가능해져 인젝터(1)로부터의 분사량이 적을 때의 축압실(2)로의 연료의 압송 손실을 작게 할 수 있다. 또한, 축압실(2)로부터의 연료의 배출량이 적어지므로 축압실(2)에 마련하는 배출 밸브를 작게 할 수 있다.
또한, 상기 서플라이 펌프(3)에서는 상기 연료 압송 경로를 통한 플런저(5)에 의한 가압실(8A·8B)로의 연료의 흡입량 또는 가압실(8A·8B)로부터의 연료의 압송량이 상기 흡입량 제어 밸브(20)로 조정하지 않는 측(가압실(8A)) 쪽이 아이들 운전시에 필요한 플런저(5)에 의한 가압실(8)로의 연료의 흡입량 또는 가압실(8)로부터의 연료의 압송량보다 적어지도록 구성된다.
이와 같이, 상기 흡입량 제어 밸브(20)를 마련하지 않는 연료 압송 경로의 압송량이 아이들 운전시에 필요한 연료의 압송량보다 적어지도록 구성함으로써, 축압실(2)의 연료 압력의 제어를, 흡입량 제어 밸브(20)로 플런저(5)에 의한 가압실(8B)로의 연료의 흡입량 또는 가압실(8B)로부터의 연료의 압송량을 조정하는 것만으로 간단히 행하는 것이 가능해져, 축압실(2)로 연료를 배출하기 위한 배출 밸브를 마련할 필요가 없어져 부품 수를 감소시킬 수 있다. 또한, 인젝터(1)로부터의 분사량이 적은 아이들시에도 축압실(2)로부터 연료를 배출하지 않아도 되므로 연료의 압송 손실을 저감할 수 있다.
또한, 상기 서플라이 펌프(3)에서는 저회전이 되는 엔진 시동시 등에 흡입 측 경로(14) 및 분기 경로(15)에서의 연료 압력이 낮아져, 피드 펌프(16)로 퍼 올려진 연료 탱크(13)의 연료를 분기 경로(15)로부터 역지 밸브(17)를 거쳐 가압 실(8)로 흡입할 수 없어 시동성 악화를 초래하는 일이 있다. 따라서, 시동성 악화를 피하기 위하여 상기 서플라이 펌프(3)를 다음과 같이 구성할 수도 있다.
본 실시예와 같이, 흡입량 제어 밸브(20)를 흡입 측 경로(14)에 마련하여 흡입량 제어 밸브(20)로 각각의 플런저(5)에 의한 가압실(8B)로의 연료의 흡입량을 조정함으로써 축압실(2)의 연료 압력을 소정 압력으로 유지하는 경우, 도 2에 나타내는 바와 같이, 서플라이 펌프(3)는 흡입량 제어 밸브(20)로 연료의 흡입량을 조정하지 않는 측의 가압실(8A)에, 전술한 바와 같이 흡입 측 경로(14)를 분기 경로(15)에서 역지 밸브(17)를 통하여 접속함과 함께 별도의 연료 흡입용 포트(8a)를 마련하여 흡입 측 경로(14)로부터 분기된 바이패스 경로(25A)를 접속하도록 구성된다. 즉, 피드 펌프(16)의 토출 측을 바이패스 경로(25A)를 통하여 가압실(8A)과 연통되는 구성이 된다.
이와 같이 상기 흡입량 제어 밸브(20)를 마련하지 않는 연료 압송 경로에 있어서, 플런저(5)의 가압실(8A)로의 흡입 측 경로(14)에 역지 밸브(17)를 개재함과 함께 플런저(5)의 가압실(8A)과 피드 펌프(16)의 토출 측과의 사이에 역지 밸브(17)를 우회하는 바이패스 경로(25A)를 마련함으로써, 엔진 저회전시에 송유압이 작아서 역지 밸브(17)의 스프링 힘에 저항하여 송유할 때에 불안정해지지만, 바이패스 경로(25A)를 접속함으로써 가압실(8A)로 연료를 확실히 흡입할 수 있어 안정된 시동성을 확보하는 것이 가능해진다. 또한, 고장 등에 의한 흡입량 제어 밸브(20)의 비작동시에도 가압실(8)로 연료를 어느 정도는 흡입할 수 있으므로 엔진 운전이 가능해진다.
또한, 도 3에 나타내는 바와 같이, 상기 서플라이 펌프(3)는 흡입량 제어 밸브(20)로 연료의 흡입량을 조정하지 않는 측의 가압실(8A)뿐만 아니라 흡입량 제어 밸브(20)로 연료의 흡입량을 조정하는 측의 가압실(8A)에도 상기와 마찬가지로 연료의 흡입 측 경로(14)를 분기 경로(15)에서 흡입량 제어 밸브(20) 및 역지 밸브(17)를 통하여 접속함과 함께, 별도의 연료 흡입용 포트(8b)를 마련하여 흡입 측 경로(14)로부터 분기된 별도의 바이패스 경로(25B)를 접속하도록 구성할 수도 있다. 즉, 피드 펌프(16)의 토출 측은 바이패스 경로(25A·25B)를 통하여 가압실(8A·8B)과 연통되는 구성이 된다. 이 경우에는, 엔진 저회전시에도 모든 가압실(8A·8B)로 연료를 확실히 흡입할 수 있어 양호한 시동성을 확보하는 것이 가능해진다.
실시예 2
도 4에 나타내는 바와 같이, 서플라이 펌프(3)는 복수의 플런저(5)를 구비하고, 하나의 흡입량 제어 밸브(20)로 각각의 플런저(5)에 의한 가압실(8)로의 연료의 흡입량을 조정하도록 구성된다. 그리고 상기 피드 펌프(16)와 서플라이 펌프(3)와의 사이에 흡입량 제어 밸브(20)를 배치한 연료의 흡입 측 경로(14)에 흡입량 제어 밸브(20)를 우회하는 바이패스 경로(30)가 마련되고, 바이패스 경로(30)에 개폐를 행하는 개폐 밸브(31)가 마련된다. 개폐 밸브(31)는 전자 밸브 등으로 구성되고, 솔레노이드가 컨트롤러(28)에 접속된다. 컨트롤러(28)에는 개폐 밸브(31)의 개폐 상태를 절환하는 스위치 등의 조작 수단이 접속되고, 조작 수단의 조작에 의해 개폐 밸브(31)의 개폐 제어를 행하여 바이패스 경로(30)를 열 수 있도록 구성된다.
따라서, 컨트롤러(28)가 압력 센서(26)로부터의 검출값 등에 의해 이상이 발 생하였다고 판단했을 때나, 고장 등으로 흡입량 제어 밸브(20)가 작동하지 않게 된 경우, 컨트롤러(28)에 의해 개폐 밸브(31)를 열도록 제어하여 연료를 서플라이 펌프(3)로부터 축압실(2)로 압송할 수 있어 엔진 운전이 가능해진다. 따라서, 흡입량 제어 밸브(20)의 비작동을 고려해 플런저(5)에 따른 수의 흡입량 제어 밸브(20)를 마련하여 플런저(5)마다의 가압실(8)로의 연료의 흡입량 또는 가압실(8)로부터의 연료의 압송량을 각각의 흡입량 제어 밸브(20)로 개별적으로 조정할 필요도 없어 하나의 흡입량 제어 밸브(20)로 조정하도록 구성하는 것이 가능해져 부품 수를 줄일 수 있다.
본 발명의 엔진의 연료 공급 장치는, 연료 압송 경로에 배치한 압력 제어 수단이 작동하지 않는 경우에도 서플라이 펌프로부터 축압실로 연료를 압송할 수 있게 할 수 있다.

Claims (6)

  1. 피드 펌프로부터 복수의 플런저(plunger)를 구비한 서플라이 펌프를 통하여 축압실로 연료를 압송하는 연료 압송 경로에 축압실의 연료 압력을 제어하는 압력 제어 수단을 배치한 엔진의 연료 공급 장치에 있어서, 상기 피드 펌프로부터 복수의 플런저를 통하여 축압실로 연료를 압송하는 복수의 연료 압송 경로 중 적어도 하나의 연료 압송 경로에는 압력 제어 수단을 마련하지 않고 그 밖의 연료 압송 경로에는 압력 제어 수단을 마련하고, 상기 압력 제어 수단을 마련하지 않은 연료 압송 경로에 있어서, 플런저의 가압실로의 흡입 측 경로에 역지(逆止) 밸브를 개재함과 함께 상기 플런저의 가압실과 피드 펌프 토출 측과의 사이에 역지 밸브를 우회하는 바이패스(bypass) 경로를 마련한 것을 특징으로 하는 엔진의 연료 공급 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 그 밖의 연료 압송 경로에 있어서, 각각의 플런저의 가압실로의 흡입 측 경로에 역지 밸브를 개재함과 함께 상기 각각의 플런저의 가압실과 피드 펌프 토출 측과의 사이에 역지 밸브를 우회하는 바이패스 경로를 마련한 것을 특징으로 하는 엔진의 연료 공급 장치.
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