WO2005040600A1 - 燃料供給システム - Google Patents

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WO2005040600A1
WO2005040600A1 PCT/JP2004/015617 JP2004015617W WO2005040600A1 WO 2005040600 A1 WO2005040600 A1 WO 2005040600A1 JP 2004015617 W JP2004015617 W JP 2004015617W WO 2005040600 A1 WO2005040600 A1 WO 2005040600A1
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fuel
pump
pressure
pressure regulator
fuel pump
Prior art date
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PCT/JP2004/015617
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Inventor
Masayuki Daikuhara
Keisuke Namibe
Toru Tsuchiya
Original Assignee
Mikuni Corporation
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Publication date
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Priority to US10/574,940 priority patent/US20070051341A1/en
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    • F02M37/0047—Layout or arrangement of systems for feeding fuel
    • F02M37/0052—Details on the fuel return circuit; Arrangement of pressure regulators
    • F02M37/0058—Returnless fuel systems, i.e. the fuel return lines are not entering the fuel tank
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F02M63/02—Fuel-injection apparatus having several injectors fed by a common pumping element, or having several pumping elements feeding a common injector; Fuel-injection apparatus having provisions for cutting-out pumps, pumping elements, or injectors; Fuel-injection apparatus having provisions for variably interconnecting pumping elements and injectors alternatively
    • F02M63/0225—Fuel-injection apparatus having a common rail feeding several injectors ; Means for varying pressure in common rails; Pumps feeding common rails
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    • F02M37/0011—Constructional details; Manufacturing or assembly of elements of fuel systems; Materials therefor
    • F02M37/0023—Valves in the fuel supply and return system
    • F02M37/0029—Pressure regulator in the low pressure fuel system
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F02M37/0047—Layout or arrangement of systems for feeding fuel
    • F02M37/007—Layout or arrangement of systems for feeding fuel characterised by its use in vehicles, in stationary plants or in small engines, e.g. hand held tools

Definitions

  • the present invention relates to a fuel supply system for supplying fuel from a fuel tank to an injector.
  • a fuel supply system for supplying fuel from a fuel tank to an injector is applied to an automobile or motorcycle as a land vehicle, an outboard motor as a marine vehicle, and the like.
  • a fuel tank is provided on the hull side, and the fuel introduced from the fuel tank is supplied to the outboard motor toward the injector.
  • Patent Document 1 discloses a device provided with various components.
  • Patent Document 1 JP-A-2003-97377 (page 3, FIG. 5)
  • FIG. 4 shows a configuration diagram of a fuel supply system for an outboard motor disclosed in Patent Document 1.
  • a fuel tank 12 is provided on the hull 10 side.
  • a low-pressure filter 16 On the outboard motor 14 side, a low-pressure filter 16, a low-pressure fuel pump 18, and a vapor separator 20 as a gas-liquid separation means are provided in series in order to communicate with each other.
  • the fuel tank 12 on the hull 10 and the low-pressure filter 16 on the outboard motor 14 are connected via a hose 22a.
  • a priming pump (not shown) is generally provided on the hull 10 in the middle of the hose 22a.
  • the low-pressure filter 16 and the low-pressure fuel pump 18 are connected via a hose 22b, and the low-pressure fuel pump 18 and the vapor separator 20 are connected via a hose 22c.
  • the fuel from the fuel tank 12 is supplied to a vapor separator 20 via a priming pump (not shown) and a low-pressure fuel pump 18, and the vapor contained in the fuel in the vapor separator 20 . Is removed, and the fuel after the removal of the vapor is accumulated. Since the fuel cannot move at high pressure between the hull 10 and the outboard motor 14, a vapor separator 20 for removing vapor from the fuel is arranged on the outboard motor 14 side.
  • a high-pressure fuel pump 24 and a pressure regulator 26 are provided inside the vapor separator 20, inside the vapor separator 20, a high-pressure fuel pump 24 and a pressure regulator 26 are provided. Part of the high-pressure fuel pump 24 is immersed below the oil level 28 of the fuel stored in the vapor separator 20, and the pressure regulator 26 is arranged above the oil level 28 of the fuel.
  • the high-pressure fuel pump 24 and the pressure regulator 26 are connected by a hose 22d, and the fuel stored in the vapor separator 20 passes through the pressure regulator 26 from the high-pressure fuel pump 24 to the outside of the vapor separator 20. And finally introduced into the injector 30.
  • the pressure regulator 26 sends out a required amount of fuel to the injector 30 at a predetermined fuel pressure, and transmits excess fuel generated by the pressure regulator 26 via the hose 22e to the pressure regulator. 26 is returned to the inside of the vapor separator 20.
  • the high-pressure fuel pump 24 supplies an amount of fuel equal to or larger than the amount of fuel sent from the pressure regulator 26 to the injector 30 to the pressure regulator 26, and a so-called Wesco pump is generally used.
  • a vapor discharge pipe 32 for discharging the vapor in the vapor separator 20 to the outside is attached to an upper portion of the vapor separator 20.
  • the tip of the vapor discharge pipe 32 is connected to an air vent (not shown), and the vapor separated from the fuel in the vapor separator 20 is set so as to eventually reach the air vent.
  • the pressure regulator 26 is connected via a hose 22f to a high-pressure filter 34 located outside the vapor separator 20, and the high-pressure filter 34 is connected via a delivery pipe 36 and a hose 22g. 36 is directly connected to the injector 30.
  • the high-pressure filter 34, the delivery pipe 36, and the injector 30 are provided inside the outboard motor 14.
  • the fuel stored in the vapor separator 20 passes from the high-pressure fuel pump 24 to the injector 30 via the pressure regulator 26, the high-pressure filter 34, and the delivery pipe 36, and flows from the injector 30 to the engine (not shown). It is injected. Disclosure of the invention
  • a high-pressure pump 24 and a pressure regulator 26 are housed in a vapor separator 20.
  • High pressure pump 24 is a pressure regulator 26
  • the amount of fuel that is greater than the amount of fuel sent out to the injector 30 is supplied to the pressure regulator 26. For this reason, part of the fuel supplied from the high-pressure pump 24 to the pressure regulator 26 is sent to the injector 30 as a necessary fuel amount, and the rest is returned into the vapor separator 20 as surplus fuel. . That is, a Wesco pump is used as the high-pressure pump 24.
  • the present invention has been made in view of the above points, and uses an inexpensive pump and does not use a fuel return passage for returning surplus fuel, thereby reducing costs, and reducing the cost according to the operating conditions. It is an object of the present invention to provide a fuel supply system that enables highly accurate fuel supply.
  • the present invention provides a fuel supply system in which fuel from a fuel tank is passed in the order of a fuel pump and a pre-regulator to guide the fuel to an injector. Force The amount of fuel to be delivered is increased in proportion to the engine speed within a predetermined engine speed, and is substantially constant above the engine speed, and the pressure regulator is a returnless pressure regulator. It is the one that was used as a lator.
  • the fuel pump is provided between the fuel tank and the fuel pump.
  • a low-pressure fuel pump having a low pressure and a gas-liquid separator.
  • the fuel from the fuel tank is sent to the gas-liquid separator by the low-pressure fuel pump, and the fuel from the gas-liquid separator is supplied by the fuel pump.
  • the pressure is sent to the pressure regulator.
  • the fuel pump is arranged above the low-pressure fuel pump, and the low-pressure fuel pump is arranged above the gas-liquid separation device.
  • the fuel pump is a positive displacement pump that suctions and discharges a predetermined volume of fluid.
  • a check valve is provided between the gas-liquid separation device and the fuel pump or between the fuel pump and the pressure regulator.
  • the amount of fuel exceeding the necessary amount for the injector is sent to the pressure regulator by the Wesco pump.
  • the fuel pump is a positive displacement pump that sucks and discharges a predetermined volume of fluid, sends out only the amount of fuel required by the injector, and returns the fuel sent from the fuel pump to a returnless platter. It is supplied to the injector via the petri-regulator. As a result, the cost of the fuel pump can be reduced, and the fuel return passage connecting the pressure regulator and the vapor separator can be omitted. Further, when the present invention is applied to an outboard motor, the temperature of the fuel in the vapor separator can be prevented from rising by disposing the fuel pump outside the vapor separator.
  • FIG. 1 is a configuration diagram of a fuel supply system showing one embodiment according to the present invention.
  • FIG. 2 is a characteristic diagram showing an example of a high-pressure fuel pump used in the present invention.
  • FIG. 3 is a configuration diagram of a fuel supply system showing another embodiment according to the present invention.
  • FIG. 4 is a configuration diagram of a conventional fuel supply system for an outboard motor.
  • the present invention is to adjust and supply a fuel amount necessary for an injector by a fuel pump in accordance with an operation state of an engine.
  • FIG. 1 shows a configuration diagram of a fuel supply system according to the present invention, and a case where the fuel supply system is applied to an outboard motor will be described.
  • the hull 10 has a fuel tank 12 and a pump (priming pump) 38.
  • the outboard motor 14 is provided with a low-pressure filter 16 having a function of separating water, a low-pressure fuel pump 18, and a vapor separator 20 as a gas-liquid separation mechanism.
  • the configuration from the fuel tank 12 to the vapor separator 20 is basically the same as the conventional configuration.
  • a fuel pump (higher pressure fuel pump than the low pressure fuel pump 18) 40 used in the present invention uses a pump different from a conventional Wesco pump. That is, the fuel pump 40 used in the present invention is a positive displacement pump that sucks and discharges a predetermined volume of fluid. For example, the fuel pump 40 operates in conjunction with a crankshaft (drive unit) of an engine! Therefore, the fuel amount (fuel pressure) can be adjusted so that the fuel amount injected from the injector 30 (the fuel amount required by the injector 30) can be sent to the injector 30 according to the operating state of the engine. It is a pump.
  • an electromagnetic pump that can control so that the fuel flow rate according to the engine speed is suctioned and discharged in proportion to the engine speed, and at a predetermined speed or more, a substantially constant flow rate is suctioned and discharged.
  • a plunger type pump is particularly preferable.
  • the fuel pump 40 a pump capable of controlling the amount of fuel that also sends out the power according to the operating state of the engine is used. Such a pump is For example, as shown in Fig. 2, when the engine speed is lower than a predetermined rotation speed, the fuel amount is proportional to the rotation speed, and when the engine speed is higher than the predetermined rotation speed, the fuel amount is almost constant. ), In other words, the discharge fuel amount can be varied according to the fuel amount required by the engine.
  • the fuel pump 40 is disposed outside the vapor separator 20.
  • the vapor separator 20 communicates with a check valve 44 via a hose 42, which communicates with a fuel pump 40 via a hose 46.
  • the installation position of the check valve 44 is not limited to the position between the vapor separator 20 and the fuel pump 40.
  • the position of the hose 42 communicating with the fuel pump 40 attached to the vapor separator 20 is lower than the position of the hose 22c communicating with the low-pressure fuel pump 18 attached to the vapor separator 20. As a result, the fuel introduced from the vapor separator 20 to the fuel pump 40 does not include vapor.
  • the fuel pump 40 is disposed higher than the low-pressure fuel pump 18 and the vapor separator 20. Further, the low-pressure fuel pump 18 is disposed higher than the vapor separator 20. This is because the upper part of the outboard motor 14 is heated by high temperature under the influence of direct sunlight with only a cover (not shown) interposed therebetween.
  • the fuel pump 40 immediately before the injection is disposed higher than the low-pressure fuel pump 18 that supplies the fuel to the vapor separator 20. That is, of the low-pressure fuel pump 18, the vapor separator 20, and the fuel pump 40, which may generate vapor, the fuel pump 40 is located near the injector 30 at the position where fuel is injected, and the fuel pump 40 is positioned at the top in the vertical direction.
  • the fuel pump 40 communicates with a returnless pressure regulator 50 via a hose 48, and the returnless pressure regulator 50 communicates with a delivery pipe 36 provided with the injector 30 via a hose 52.
  • a returnless pressure regulator 50 that controls the pressure downstream of the position and sends the amount of fuel introduced therein to the indicator 30 as it is is used. Accordingly, there is no need to provide a fuel return passage for returning fuel to the vapor separator 20.
  • the returnless pressure regulator 50 has a valve 54 inside, and when the pressure of the injector 30 decreases, the valve 54 is opened to supply fuel to the injector 30, so that the fuel pressure of the injector 30 is adjusted. It is.
  • the low-pressure fuel pump 18 is desirably mounted below an engine cylinder head (not shown). Further, the fuel pump 40 and the returnless pressure regulator 50 are integrally formed (the fuel pump 40 and the returnless pressure regulator 50 form an integrated structure 56), and the integrated structure 56 is used for the engine. It is desirable to fix to a cylinder head (not shown).
  • the integral component 56 includes a member for fixing the fuel pump 40 and the returnless pressure regulator 50 to a housing (not shown). By forming the fuel pump 40 and the returnless pressure regulator 50 as an integrated component 56, the two are brought close to each other, thereby connecting the fuel pump 40 and the returnless pressure regulator 50.
  • the hose 48 can be omitted or extremely short.
  • each of the hoses 42, 46, 48, 52 as connecting means from the vapor separator 20 to the injector 30 is minimized or omitted as much as possible.
  • the distance from the vapor separator 20 to the injector 30 can be shortened, the structure of the fuel system can be simplified, and the evaporation of fuel can be prevented as much as possible.
  • the present invention differs from the prior art (FIG. 4) in that a fuel pump 40, which is a positive displacement pump that sucks in and discharges a predetermined volume of fluid, is disposed outside the vapor separator 20, and the fuel pump The point that the amount of fuel sent from 40 can be adjusted to the required amount of fuel discharged from injector 30 and the point that the pressure regulator is a return pressure regulator 50 that controls the pressure downstream from that position. That is, in the present invention, by moving the fuel pump 40 to the outside of the vapor separator 20, the temperature of the fuel in the vapor separator 20 is lower than that in the conventional case where a high-pressure fuel pump is provided in the vapor separator 20. Can be lowered. Further, by using the positive displacement pump as the fuel pump 40, cost can be reduced as compared with a conventionally used Wesco pump.
  • a positive displacement pump that sucks and discharges a predetermined volume of fluid is used for the fuel pump 40, and the fuel amount is adjusted, so that the fuel amount required by the injector 30 is reduced. Pump out from pump 40.
  • the return pressure is adjusted so as to adjust the fuel pressure of the injector 30 (to supply the fuel amount injected from the injector 30).
  • Fuel is supplied to the injector 30 via the pressure regulator 50.
  • the amount of fuel larger than required by the conventional injector 30 is not sent out to the returnless pressure regulator 50, but the conventional pressure regulator does not send the same amount of fuel to the return-pressure regulator 50. There is no need to return fuel to the Therefore, even when the pressure regulator is arranged outside the vapor separator 20, there is no need to provide a return passage between the pressure regulator and the vapor separator 20.
  • the distance between the fuel pump 40 and the returnless pressure regulator 50 can be reduced ( In some cases, it may be an integral component 56).
  • it is possible to prevent the generation of vapor in the fuel path from the fuel pump 40 to the injector 30 and to simplify the structure of the fuel system. Can be achieved.
  • the air in the fuel path can be immediately discharged to the outside, so that the startability is improved.
  • the fuel pump 40 having a positive displacement pump force is provided with the vapor separator 20 and the fuel pump 20 as shown in Fig. 1 in consideration of variations in the performance of a power pump having a function as a check valve.
  • a check valve 44 is provided between the control valve 40 and the control valve 40. Considering that the performance of the pump is improved, the check valve 44 is not always essential.
  • the check valve 44 may be provided between the fuel pump 40 and the returnless pressure regulator 50, which is located between the vapor separator 20 and the fuel pump 40. In this case, if the integral component 56 is formed, the fuel pump 40, the check valve 44, and the returnless pressure regulator 50 may be composed of the three parts, and the fuel pump 40 may be closer to the vapor separator 20.
  • the check valve 44 is composed of the fuel pump 40 and the returnless pressure regulator 50. In this case, the distance between the fuel pump 40 and the returnless pressure regulator 50 can be further reduced, and the fuel system can be simplified.
  • the forces connected between the parts by the hoses 22b, 22c, 42, 46, 48, 52 as connecting means are not limited to hoses.
  • FIG. 3 shows a configuration diagram of a second embodiment of the fuel supply system according to the present invention.
  • the first embodiment shows the power applied to an outboard motor which is a marine vehicle.
  • the second embodiment is applied to an inland vehicle or the like. 3, the same reference numerals as those in FIG. 1 denote the same members.
  • the second embodiment differs from the first embodiment in that the vapor separator 20, the low-pressure fuel pump 18 and the like used in the first embodiment are omitted.
  • the fuel tank 12 is connected via a check valve 44 and a hose 56.
  • the check valve 44 communicates with the fuel pump 40 via a hose 48, the fuel pump 40 communicates with a returnless pressure regulator 50 via a hose 48, and the returnless pressure regulator 50 connects a hose 52. It communicates via delivery pipe 36 with injector 30 via.
  • the configuration for communicating from the check valve 44 to the injector 30 is the same as in the first embodiment. Further, the check valve 44 may be omitted or the check valve 44 may be arranged at a different position.
  • a positive displacement pump that sucks and discharges a predetermined volume of fluid is used for the fuel pump 40, and the amount of fuel injected from the injector 30 according to the operating state of the engine (the injector 30 is required).
  • a pump that can adjust the fuel amount (fuel pressure) so that the fuel amount can be sent to the injector 30.
  • the fuel pump 40 discharges a fuel amount proportional to the engine speed when the engine speed is equal to or lower than a predetermined rotational speed.
  • Pump for example, an engine that operates in conjunction with the crankshaft (drive unit) of the engine, or a so-called mechanical pump, or adjusts the fuel discharge amount in proportion to the engine speed.
  • Electromagnetic pump that controls so as to discharge a constant flow rate when the number of rotations exceeds are preferably plunger type pumps among positive displacement pumps.
  • the pressure regulator 50 uses a returnless pressure regulator 50 which controls the pressure downstream from the position and sends out the amount of fuel introduced therein to the injector 30 as it is.
  • a positive displacement pump is used as the fuel pump 40 and the fuel amount required by the injector 30 is supplied, there is no need to supply excess fuel. It is possible to use a small and inexpensive pump compared to the existing Wesco pump.
  • the pressure regulator 50 can be changed to a returnless pressure regulator 50, which is conventionally required!
  • the pressure return path to the outside of the pressure regulator can be omitted.

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Abstract

　安価なポンプを使用すると共に余剰燃料を戻すための燃料戻し通路を使用しないようにしてコストを低減し、運転状況に応じてより高度な燃料供給を可能にした燃料供給システムを提供するものである。 　燃料ポンプ４０に所定の容積の流体を吸入吐出する容積型ポンプを使用し、インジェクタ３０から吐出する必要燃料量を調整して送り出し、その燃料ポンプ４０をベーパーセパレータ２０の外部に配置する。燃料ポンプ４０から送り出される燃料をリターンレスプレッシャーレギュレータ５０を経由してインジェクタ３０に供給する。これによって、高圧燃料ポンプやプレッシャーレギュレータをベーパーセパレータ２０内に収容することによるベーパーセパレータ２０内での燃料温度上昇を防止し、プレッシャーレギュレータとベーパーセパレータとを連絡する連絡通路を設けることを無くすことができる。  

Description

明 細 書
燃料供給システム
技術分野
[0001] 本発明は、燃料タンクからインジェクタに向けて燃料を供給するための燃料供給シ ステムに関する。
背景技術
[0002] 燃料タンクからインジェクタに向けて燃料を供給するための燃料供給システムは、 陸上用の乗物である自動車やオートバイや、海上用の乗物である船外機等に適用さ れている。例えば、海上用の乗物である船外機の燃料供給システムにおいては、燃 料タンクを船体側に備え、船外機側に前記燃料タンクから導入された燃料をインジェ クタに向けて供給するための種々の構成部品を備えるようにしたものが特許文献 1に 知られている。
特許文献 1 :特開 2003-97377号公報 (第 3頁、図 5)
[0003] 特許文献 1に示されて ヽる船外機の燃料供給システムの構成図を図 4に示す。船 体 10側には、燃料タンク 12が備えられる。船外機 14側には、低圧フィルタ 16と低圧 燃料ポンプ 18と気液分離手段としてのベーパーセパレータ 20とが順に直列方向に 連絡して備えられて ヽる。船体 10側の燃料タンク 12と船外機 14側の低圧フィルタ 16 とはホース 22aを介して連結されている。なお、特許文献 1には示されていないが、船 体 10側において、ホース 22aの途中にプライミングポンプ（図示せず）を備えるのが 一般的である。
[0004] 低圧フィルタ 16と低圧燃料ポンプ 18とはホース 22bを介して連結されており、低圧 燃料ポンプ 18とべ一パーセパレータ 20とはホース 22cを介して連結されて!、る。燃 料タンク 12からの燃料は、プライミングポンプ（図示せず）と低圧燃料ポンプ 18とを経 てべ一パーセパレータ 20に向けて供給され、そのべ一パーセパレータ 20内では燃 料に含まれるベーパーを除去して、ベーパーを除去した後の燃料が蓄積される。船 体 10と船外機 14との間は、燃料を高圧で移動することができないために、燃料から ベーパーを排除するためのベーパーセパレータ 20が船外機 14側に配置される。 [0005] ベーパーセパレータ 20内には、高圧燃料ポンプ 24とプレッシャーレギユレータ 26と が備えられている。高圧燃料ポンプ 24の一部は、ベーパーセパレータ 20内に蓄積さ れる燃料の油面 28より下位に浸漬され、プレッシャーレギユレータ 26は燃料の油面 2 8より上位に配置される。高圧燃料ポンプ 24とプレッシャーレギユレータ 26とはホース 22dで連結されており、ベーパーセパレータ 20内に収容された燃料は高圧燃料ボン プ 24からプレッシャーレギユレータ 26を経てべ一パーセパレータ 20の外部に送り出 され、最終的にはインジェクタ 30に導入される。
[0006] プレッシャーレギユレータ 26は、必要とする燃料量を所定の燃料圧でインジヱクタ 3 0に向けて送り出すと共に、プレッシャーレギユレータ 26で生じる余剰燃料をホース 2 2eを介してプレッシャーレギユレータ 26からべ一パーセパレータ 20の内部に戻すも のである。高圧燃料ポンプ 24は、プレッシャーレギユレータ 26からインジェクタ 30に 向けて送り出す燃料量以上の燃料量をプレッシャーレギユレータ 26に供給するもの で、一般には所謂ウェスコポンプと呼ばれるものが使用されている。
[0007] ベーパーセパレータ 20の上部には、ベーパーセパレータ 20内のベーパーを外部 に排出するためのベーパー排出管 32が取付けられて 、る。このべ一パー排出管 32 の先端は、図示しないエアベントに連絡されており、ベーパーセパレータ 20内で燃 料力も分離されたべ一パーは最終的にはエアベントに至るように設定されている。
[0008] プレッシャーレギユレータ 26は、ベーパーセパレータ 20の外部に位置する高圧フィ ルタ 34とホース 22fを介して連結され、高圧フィルタ 34はデリバリーパイプ 36とホー ス 22gを介して連結され、デリバリーパイプ 36はインジェクタ 30と直接連結されて 、る 。それら高圧フィルタ 34とデリバリーパイプ 36とインジェクタ 30は、船外機 14の内部 に備えられている。ベーパーセパレータ 20内に蓄積された燃料は、高圧燃料ポンプ 24からプレッシャーレギユレータ 26と高圧フィルタ 34とデリバリーパイプ 36とを経てィ ンジェクタ 30に至り、インジェクタ 30からエンジン（図示せず）に向けて噴射される。 発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0009] 図 4に示す従来技術では、ベーパーセパレータ 20内に、高圧ポンプ 24とプレツシ ャレギユレータ 26とを収容している。高圧ポンプ 24は、プレッシャーレギユレータ 26か らインジェクタ 30に向けて送り出す燃料量以上の燃料量をプレッシャーレギユレータ 26に供給するものである。このため、高圧ポンプ 24からプレツシャレギユレータ 26に 供給される燃料は、その一部がインジェクタ 30に必要燃料量として送られ、残りが余 剰燃料としてべ一パーセパレータ 20内に戻される。即ち、高圧ポンプ 24にはウェス コポンプが使用されている。
[0010] この従来例のウェスコポンプは、エンジンの回転数に応じた吐出量をコントロール できないため、インジェクタ 30が噴射する最大燃料量を常に供給しなければならず、 インジェクタ 30への必要量以上の燃料量をプレッシャーレギユレータ 26に向けて送り 出すことから、ポンプが大型になってし力も価格が高くなるという欠点があった。更に 、高圧ポンプ 24をべ一パーセパレータ 20内に収容するため、ベーパーセパレータ 2 0内の燃料の温度が高くなり、ベーパーセパレータ 20内の燃料が多く蒸発するという 欠点があった。この欠点を回避するものとして、高圧ポンプ 24とプレッシャーレギユレ ータ 26とをべ一パーセパレータ 20の外部に配置することが考えられる。この場合に は、高圧ポンプはインジェクタ 30が噴射する最大燃料量を供給して ヽるため余剰燃 料が生じるので、プレツシャレギユレータ 26からべ一パーセパレータ 20へ余剰燃料 を戻すための燃料戻し通路を設けなければならなくなり、コストが高くなるといった欠 点が残る。
[0011] 本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、安価なポンプを使用すると共に余剰 燃料を戻すための燃料戻し通路を使用しないようにしてコストを低減し、運転状況に 応じてより高精度な燃料供給を可能にした燃料供給システムを提供することを目的と するものである。
課題を解決するための手段
[0012] 上記目的を達成するための本発明は、燃料タンク力ゝらの燃料を燃料ポンプとプレツ シャーレギユレータの順に通過させてインジェクタに導く燃料供給システムであって、 前記燃料ポンプはそこ力 送り出す燃料量をエンジンの所定の回転数内ではその回 転数に比例して増加させると共にエンジンの所定の回転数以上ではほぼ一定とする ものとし、前記プレッシャーレギユレータをリターンレスプレッシャーレギユレータとした ものである。本発明は、前記燃料タンクと前記燃料ポンプとの間に前記燃料ポンプよ りも低圧の低圧燃料ポンプと気液分離装置とを備え、前記燃料タンクからの燃料を前 記低圧燃料ポンプで前記気液分離装置に送り出し、前記気液分離装置からの燃料 を前記燃料ポンプで前記プレッシャーレギユレータに送り出すようにしたものである。 本発明は、前記燃料ポンプは前記低圧燃料ポンプよりも上位に配置し、前記低圧燃 料ポンプは前記気液分離装置よりも上位に配置するようにしたものである。本発明は 、前記燃料ポンプを所定の容積の流体を吸入吐出する容積型ポンプとしたものであ る。本発明は、前記気液分離装置と前記燃料ポンプとの間または前記燃料ポンプと 前記プレッシャーレギユレータとの間に逆止弁を備えるようにしたものである。
発明の効果
[0013] 従来はインジェクタへの必要量以上の燃料量をウェスコポンプによってプレツシャ ーレギユレータに送っていたため、ウェスコポンプとプレッシャーレギユレータとをべ一 パーセパレータ内に収容する力、ウェスコポンプとプレッシャーレギユレータとをべ一 パーセパレータ外に配置した場合に、プレッシャーレギユレータとべ一パーセパレー タとの間に燃料戻し通路を設けなければならな力つた。これに対して本発明では、燃 料ポンプを所定の容積の流体を吸入吐出する容積型ポンプとし、インジヱクタが必要 とする燃料量のみを送り出し、燃料ポンプカゝら送り出された燃料をリターンレスプレツ シャーレギユレータを介してインジェクタに供給する。これによつて、燃料ポンプのコス トを安価にし、プレッシャーレギユレータとべ一パーセパレータとを連絡する燃料戻し 通路を省略することができる。また、本発明を船外機に適用した場合には、燃料ボン プをベーパーセパレータの外部に配置することで、ベーパーセパレータ内の燃料の 温度上昇を防止することができる。
図面の簡単な説明
[0014] [図 1]本発明に係る一実施例を示す燃料供給システムの構成図である。
[図 2]本発明に使用する高圧燃料ポンプの一例を示す特性図である。
[図 3]本発明に係る他の実施例を示す燃料供給システムの構成図である。
[図 4]従来の船外機の燃料供給システムの構成図である。
符号の説明
[0015] 10 船体 12 燃料タンク
14 船外機
30 インジェクタ
40 燃料ポンプ
44 逆止弁
50 リターンレスプレッシャーレギユレータ
発明を実施するための最良の形態
[0016] 本発明は、エンジンの運転状況に応じてインジェクタに必要な燃料量を燃料ポンプ で調整供給するものである。
実施例 1
[0017] 次に本発明を図面に基づいて説明する。
図 1は本発明に係る燃料供給システムの構成図を示し、船外機に適用した場合に ついて説明する。本発明において図 4と同一符号は同一部材を示す。船体 10側に は燃料タンク 12とポンプ (プライミングポンプ） 38とを備える。船外機 14側には、水を 分離する機能を有する低圧フィルター 16と、低圧燃料ポンプ 18と、気液分離機構で あるべ一パーセパレータ 20とを備える。燃料タンク 12からべ一パーセパレータ 20に 至るまでの構成は、原則として従来と同一構成である。
[0018] 本発明で使用する燃料ポンプ (低圧燃料ポンプ 18よりは高圧の燃料ポンプ) 40は 、従来のようなウェスコポンプとは異なるポンプを使用する。即ち、本発明で使用する 燃料ポンプ 40は、所定の容積の流体を吸入吐出する容積型ポンプであり、例えばェ ンジンのクランクシャフト（駆動装置）と連動して作動する!、わゆるメカ-カルポンプで あって、エンジンの運転状態に応じてインジェクタ 30から噴射する燃料量 (インジエタ タ 30が必要とする燃料量)をインジェクタ 30に送り出せるように燃料量 (燃料圧)を調 整することができるポンプである。また、エンジンの回転数に応じた燃料流量をェンジ ンの回転数に比例して吸入吐出し、所定の回転数以上になるとほぼ一定流量を吸入 吐出させるように制御できる電磁ポンプでも良い。これらのポンプは、容積型ポンプの うち、プランジャ式のポンプが特に好ましい。燃料ポンプ 40は、そこ力も送り出す燃料 量をエンジンの運転状態に応じて制御できるポンプを使用する。このようなポンプは、 例えば図 2に示すように、エンジンが所定の回転数以下の状態ではその回転数に比 例した燃料量であり、エンジンが所定の回転数以上になると燃料量がほぼ一定となる 構造 (ジャミング機構)のもの、換言すればエンジンが必要とする燃料量に応じて吐 出燃料量を可変できるものとする。
[0019] 本発明では、燃料ポンプ 40をべ一パーセパレータ 20の外部に配置する。ベーパ ーセパレータ 20はホース 42を介して逆止弁 44と連絡し、その逆止弁 44はホース 46 を介して燃料ポンプ 40と連絡する。なお、後述するが逆止弁 44の設置位置は、ベー パーセパレータ 20と燃料ポンプ 40との間に限るものではない。ベーパーセパレータ 20に取り付ける燃料ポンプ 40と連絡するホース 42の位置は、ベーパーセパレータ 2 0に取り付ける低圧燃料ポンプ 18と連絡するホース 22cの位置より低い位置とする。 これによつて、ベーパーセパレータ 20から燃料ポンプ 40に導入される燃料にベーパ 一が含まれないようにする。
[0020] 燃料ポンプ 40は低圧燃料ポンプ 18やべ一パーセパレータ 20より高位に配置する 。更に、低圧燃料ポンプ 18はべ一パーセパレータ 20より高位に配置する。これは、 船外機 14の上部では図示しないカバーのみを隔てて直射日光の影響を受けて高温 になるため、燃料力もべ一パーを分離するべ一パーセパレータ 20を最も低位に配置 し、燃料噴射直前の燃料ポンプ 40をべ一パーセパレータ 20へ燃料を供給する低圧 燃料ポンプ 18より高位に配置する。即ち、ベーパーを発生させるおそれのある低圧 燃料ポンプ 18とべ一パーセパレータ 20と燃料ポンプ 40のうち、燃料を噴射させる位 置のインジェクタ 30に近 、燃料ポンプ 40を天地方向にぉ 、て最上位とし、燃料のサ ブタンクとしてのベーパーセパレータ 20を天地方向にお!、て最下位とすることで、本 発明の燃料供給システムの燃料経路内でのベーパーの発生を極力防止する。
[0021] 燃料ポンプ 40はホース 48を介してリターンレスプレッシャーレギユレータ 50と連絡 し、そのリターンレスプレッシャーレギユレータ 50はホース 52を介してインジェクタ 30 を備えたデリバリパイプ 36と連絡する。本発明のプレッシャーレギユレータには、その 位置より下流側の圧力を制御し、その内部に導入された燃料量をそのままインジエタ タ 30に送り出すリターンレスプレッシャーレギユレータ 50を使用する。これによつて、 ベーパーセパレータ 20に燃料を戻すことがなぐ燃料戻し通路を設ける必要が無く なる。リターンレスプレッシャーレギユレータ 50は、内部にバルブ 54を有し、インジェ クタ 30の圧力が下がった時にバルブ 54を開いてインジェクタ 30に燃料を供給するも ので、インジェクタ 30の燃料圧力を調整するものである。
[0022] 前記低圧燃料ポンプ 18は、エンジンのシリンダヘッド（図示せず)の下側に装着す るのが望ましい。また、燃料ポンプ 40とリターンレスプレッシャーレギユレータ 50とを 一体に構成して（燃料ポンプ 40とリターンレスプレッシャーレギユレータ 50とによって 一体構成物 56とする）、その一体構成物 56をエンジンのシリンダヘッド（図示せず） に固定するのが望ましい。なお、一体構成物 56は、図示しないハウジングに、燃料ポ ンプ 40とリターンレスプレッシャーレギユレータ 50とを固定する部材も含むものとする 。燃料ポンプ 40とリターンレスプレッシャーレギユレータ 50とを一体構成物 56とするこ とによって、それら二者を近接させ、それによつて燃料ポンプ 40とリターンレスプレツ シャーレギユレータ 50とを連結するホース 48を省略できるかあるいは極端に短くする ことができる。船外機 14側において、ベーパーセパレータ 20からインジェクタ 30に至 るまでの間の連結手段としてのホース 42, 46, 48, 52のそれぞれの長さを可能な限 り最小にするかあるいは省略する。これによつて、ベーパーセパレータ 20からインジ ェクタ 30に至るまでの間での距離を短くでき、燃料系の構成の簡素化を達成すると 共に燃料の蒸発を極力防止することができる。
[0023] 本発明が従来技術 (図 4)と異なる点は、所定の容積の流体を吸入吐出する容積型 ポンプである燃料ポンプ 40をべ一パーセパレータ 20の外部に配置し、その燃料ポン プ 40から送り出される燃料量をインジェクタ 30から吐出する必要燃料量に調整でき る点と、プレッシャーレギユレータをその位置より下流側の圧力を制御するリターンレ スプレッシャーレギユレータ 50とした点である。即ち、本発明では、燃料ポンプ 40を ベーパーセパレータ 20の外部に移動させたことよって、従来のようなベーパーセパレ ータ 20内に高圧燃料ポンプを備えるものと比べて、ベーパーセパレータ 20内の燃料 の温度を下げることができる。また、燃料ポンプ 40を容積型ポンプとすることで、従来 使用しているウェスコポンプと比べて、コストダウンを図ることができる。
[0024] 本発明では、燃料ポンプ 40に所定の容積の流体を吸入吐出する容積型ポンプを 使用し、燃料量を調整することによって、インジェクタ 30が必要とする燃料量を燃料 ポンプ 40から送り出す。本発明では更に、インジェクタ 30から燃料を噴射してインジ ェクタ 30の圧力が下がった時に、インジヱクタ 30の燃料圧力を調整するように (インジ ェクタ 30から噴射した燃料量を供給するように）リターンレスプレッシャーレギユレータ 50を介してインジェクタ 30に燃料を供給する。これによつて本発明では、従来のよう なインジェクタ 30が必要とする以上の燃料量がリターンレスプレッシャーレギユレータ 50に送り出されることはなぐ従来のようなプレッシャーレギユレータからべ一パーセ パレータ 20に燃料を戻す必要がなくなる。従って、プレッシャーレギユレータをべ一 パーセパレータ 20の外部に配置した場合でも、プレッシャーレギユレータとべ一パー セパレータ 20との間の戻し通路を設けなくても済む。
[0025] 本発明では、燃料ポンプ 40をべ一パーセパレータ 20の外部に配置することによつ て、燃料ポンプ 40とリターンレスプレッシャーレギユレータ 50との距離を短くすること が可能となる（場合によっては一体構成物 56とすることができる)。燃料ポンプ 40とリ ターンレスプレッシャーレギユレータ 50との距離を短くすることで、燃料ポンプ 40から インジェクタ 30までの間の燃料経路途中でのベーパーの発生を防止できると共に、 燃料系の構成の簡素化を達成することができる。更に、燃料経路の途中に燃料が無 い場合でも、燃料経路内の空気を外部に即座に排出させることができるため、始動 性が向上する。
[0026] なお、容積型ポンプ力 成る燃料ポンプ 40は、逆止弁としての機能を有する力 ポ ンプの性能のバラツキを考慮して、図 1に示すようにべ一パーセパレータ 20と燃料ポ ンプ 40との間に逆止弁 44を備えている。ポンプの性能が向上することを考慮すれば 、逆止弁 44は必ずしも必須のものではない。この逆止弁 44は、ベーパーセパレータ 20と燃料ポンプ 40との間ではなぐ燃料ポンプ 40とリターンレスプレッシャーレギユレ ータ 50との間に備えるようにしても良い。この場合に一体構成物 56を形成するとなる と、燃料ポンプ 40と逆止弁 44とリターンレスプレッシャーレギユレータ 50との三者から 構成しても良ぐ燃料ポンプ 40よりべ一パーセパレータ 20側に逆止弁 44を備える場 合は、燃料ポンプ 40とリターンレスプレッシャーレギユレータ 50との二者から構成され ることになる。この場合、燃料ポンプ 40とリターンレスプレッシャーレギユレータ 50との 距離を一層短くして燃料系の簡素化を達成できる。 [0027] 前述の説明では、各部品間を連結手段としてのホース 22b, 22c, 42, 46, 48, 52 で連結した力 それらの連結手段はホースに限るものではない。
実施例 2
[0028] 本発明に係る燃料供給システムの第二実施例の構成図を図 3に示す。第一実施例 は海上用の乗物である船外機に適用したものを示した力 第二実施例は内陸用の自 動車等に適用したものである。図 3において図 1と同一符号は同一部材を示す。この 第二実施例では、第一実施例で用いたベーパーセパレータ 20や低圧燃料ポンプ 1 8等を省略する点が第一実施例と異なるものである。この第二実施例では、第一実施 例のベーパーセパレータ 20や低圧燃料ポンプ 18等を省略したため、燃料タンク 12 を逆止弁 44とホース 56を介して連絡する。逆止弁 44は燃料ポンプ 40とホース 48を 介して連絡し、燃料ポンプ 40はホース 48を介してリターンレスプレッシャーレギユレ ータ 50と連絡し、そのリターンレスプレッシャーレギユレータ 50はホース 52を介してィ ンジェクタ 30を備えたデリバリパイプ 36と連絡する。逆止弁 44からインジェクタ 30ま でを連絡する構成は、第一実施例と同一である。また、逆止弁 44を省略しても、逆止 弁 44を異なる位置に配置しても良 ヽ。
[0029] 第二実施例においても、燃料ポンプ 40に所定の容積の流体を吸入吐出する容積 型ポンプを使用し、エンジンの運転状態に応じてインジェクタ 30から噴射する燃料量 (インジェクタ 30が必要とする燃料量)をインジェクタ 30に送り出せるように燃料量 (燃 料圧）を調整することが可能なポンプを使用する。この燃料ポンプ 40は、図 3に示す ように、エンジンが所定の回転数以下の状態ではその回転数に比例した燃料量を吐 出し、エンジンが所定の回転数以上になると燃料量がほぼ一定となる構造 (ジャミン グ機構)のポンプ (例えばエンジンのクランクシャフト（駆動装置）と連動して作動させ る 、わゆるメカ-カルポンプや、エンジンの回転数に比例して燃料吐出量を調整し、 所定の回転数以上になると一定流量を吐出させるよう制御する電磁ポンプ）とする。 更に、これらのポンプは、容積型ポンプのうち、プランジャ式のポンプが好ましい。ま た、プレッシャーレギユレータ 50は、その位置より下流側の圧力を制御し、その内部 に導入された燃料量をそのままインジェクタ 30に送り出すリターンレスプレッシャーレ ギユレータ 50を使用する。 以上のように、この第二実施例においても、燃料ポンプ 40に容積型ポンプを使用し 、インジェクタ 30が必要とする燃料量を供給するので、余剰な燃料を供給する必要が 無くなり、従来使用しているウェスコポンプと比べて、小型で安価なポンプを使用する ことができる。また、燃料ポンプ 40からプレッシャーレギユレータ 50ヘインジェクタ 30 に必要な燃料量だけが送り出されるため、プレッシャーレギユレータ 50をリターンレス プレッシャーレギユレータ 50とすることができ、従来必要として!/、たプレッシャーレギュ レータカ 外部への燃料戻し通路を省略することができる。

Claims

請求の範囲
[1] 燃料タンクからの燃料を燃料ポンプとプレッシャーレギユレータの順に通過させてィ ンジェクタに導く燃料供給システムであって、前記燃料ポンプはそこ力も送り出す燃 料量をエンジンの所定の回転数内ではその回転数に比例して増加させると共にェン ジンの所定の回転数以上ではほぼ一定とするものとし、前記プレッシャーレギユレ一 タをリターンレスプレッシャーレギユレータとしたことを特徴とする燃料供給システム。
[2] 前記燃料タンクと前記燃料ポンプとの間に前記燃料ポンプよりも低圧の低圧燃料ポ ンプと気液分離装置とを備え、前記燃料タンクからの燃料を前記低圧燃料ポンプで 前記気液分離装置に送り出し、前記気液分離装置からの燃料を前記燃料ポンプで 前記プレッシャーレギユレータに送り出すことを特徴とする請求項 1記載の燃料供給 システム。
[3] 前記燃料ポンプは前記低圧燃料ポンプよりも上位に配置し、前記低圧燃料ポンプ は前記気液分離装置よりも上位に配置したことを特徴とする請求項 2記載の燃料供 給システム。
[4] 前記燃料ポンプを所定の容積の流体を吸入吐出する容積型ポンプとしたことを特 徴とする請求項 1記載の燃料供給システム。
[5] 前記気液分離装置と前記燃料ポンプとの間または前記燃料ポンプと前記プレツシ ヤーレギユレータとの間に逆止弁を備えたことを特徴とする請求項 1記載の燃料供給 システム。
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