WO2023119921A1 - 車両用気体燃料の供給配管 - Google Patents

車両用気体燃料の供給配管 Download PDF

Info

Publication number
WO2023119921A1
WO2023119921A1 PCT/JP2022/041657 JP2022041657W WO2023119921A1 WO 2023119921 A1 WO2023119921 A1 WO 2023119921A1 JP 2022041657 W JP2022041657 W JP 2022041657W WO 2023119921 A1 WO2023119921 A1 WO 2023119921A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
pipe
tank
gaseous fuel
sub
main pipe
Prior art date
Application number
PCT/JP2022/041657
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
宏行 勝又
孝則 神田
Original Assignee
臼井国際産業株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 臼井国際産業株式会社 filed Critical 臼井国際産業株式会社
Publication of WO2023119921A1 publication Critical patent/WO2023119921A1/ja

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M21/00Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form
    • F02M21/02Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form for gaseous fuels
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M37/00Apparatus or systems for feeding liquid fuel from storage containers to carburettors or fuel-injection apparatus; Arrangements for purifying liquid fuel specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M55/00Fuel-injection apparatus characterised by their fuel conduits or their venting means; Arrangements of conduits between fuel tank and pump F02M37/00
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M55/00Fuel-injection apparatus characterised by their fuel conduits or their venting means; Arrangements of conduits between fuel tank and pump F02M37/00
    • F02M55/02Conduits between injection pumps and injectors, e.g. conduits between pump and common-rail or conduits between common-rail and injectors
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/30Use of alternative fuels, e.g. biofuels

Definitions

  • the present invention relates to a gaseous fuel supply pipe for vehicles.
  • a conventional pulsation suppression mechanism provided in a fuel supply pipe includes an elastic member such as rubber and a diaphragm provided in a chamber connected to the fuel supply pipe, as described in Patent Documents 1 and 2.
  • the deformation of the elastic member and the diaphragm reduces the pressure pulsation of the fuel.
  • the fuel supplied to the internal combustion engine is gaseous fuel
  • pressure fluctuations in the fuel supply pipe due to pulsation are smaller than when liquid fuel is supplied. Therefore, in a fuel supply pipe for supplying gaseous fuel to an internal combustion engine, it is not necessary to reduce pressure pulsation using an elastic member or a diaphragm.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and provides a gaseous fuel supply pipe for a vehicle that can suppress an increase in cost and weight when suppressing the pressure pulsation of the gaseous fuel, and can increase the degree of freedom in layout. intended to provide
  • the present invention includes a main pipe through which gaseous fuel supplied to an internal combustion engine mounted on a vehicle flows, a sub-tank separate from the main pipe, and the main pipe and the sub-tank. and a connecting member that connects.
  • the sub-tank is connected to the main pipe via the connecting member.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a fuel supply system for an internal combustion engine to which the vehicle gaseous fuel supply pipe of Embodiment 1 is applied;
  • FIG. Fig. 2 is a perspective view showing a gaseous fuel supply pipe for a vehicle according to the first embodiment;
  • FIG. 4 is an explanatory diagram showing a connection structure between the first connecting portion and the main pipe of Embodiment 1;
  • 6 is a perspective view schematically showing a gaseous fuel supply pipe for a vehicle according to Embodiment 2.
  • FIG. FIG. 7 is a cross-sectional view schematically showing a gaseous fuel supply pipe for vehicles according to Embodiment 2;
  • FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing a modified example of a fuel supply system for an internal combustion engine to which the vehicle gaseous fuel supply pipe of the present invention is applied;
  • Embodiment 1 a mode for carrying out the gaseous fuel supply pipe for a vehicle according to the present invention will be described based on Embodiment 1 and Embodiment 2 shown in the drawings.
  • the gaseous fuel supply pipe for a vehicle (hereinafter referred to as "fuel supply pipe 10") of the first embodiment is, for example, a direct-injection engine E (internal combustion It is applied to a fuel supply system 100 that supplies fuel to an engine).
  • the fuel supply system 100 includes a fuel tank 101 , a fuel pressure regulator 102 , an injector 103 and a fuel supply pipe 10 .
  • the fuel tank 101 is a gas tank that stores gaseous fuel in a high pressure state.
  • a fuel tank 101 is connected to a fuel pressure regulator 102 via a first supply pipe 10a.
  • the first supply pipe 10 a has one end connected to the fuel tank 101 and the other end connected to the fuel pressure regulator 102 , and the gaseous fuel flows from the fuel tank 101 to the fuel pressure regulator 102 . That is, the first supply pipe 10 a communicates with the fuel tank 101 .
  • a first shut-off valve 104a and a second shut-off valve 104b are provided in the middle of the first supply pipe 10a. The first cutoff valve 104a cuts off the flow of the gaseous fuel discharged from the fuel tank 101 as appropriate.
  • the second cutoff valve 104b is arranged between the first cutoff valve 104a and the fuel pressure regulator 102, and is in an open position that allows the flow of the gaseous fuel in the first supply pipe 10a and the gaseous fuel in the first supply pipe 10a. closed position to block the flow of
  • the fuel pressure regulator 102 reduces the pressure of gaseous fuel in a high pressure state (eg, 70 MPa) stored in the fuel tank 101 to the injection supply pressure of the injector 103 (4 to 15 MPa).
  • the injection supply pressure may be variably controlled by the fuel pressure regulator 102 .
  • a fuel pressure regulator 102 is connected to the main pipe 12 via a second supply pipe 10b.
  • the second supply pipe 10b has one end connected to the fuel pressure regulator 102 and the other end connected to the main pipe 12, through which the gaseous fuel pressure-reduced by the fuel pressure regulator 102 flows. That is, the second supply pipe 10b communicates with the fuel tank 101. As shown in FIG.
  • the injectors 103 are provided according to the number of cylinders of the engine E, and are connected to the main pipe 12 via connecting pipes 103a. Each injector 103 is controlled to open and close at appropriate timing according to the operating state of the engine E, and directly injects the gaseous fuel in the main pipe 12 into each cylinder of the engine E. As shown in FIG.
  • the fuel supply pipe 10 is a pipe through which gaseous fuel supplied from the fuel tank 101 to the engine E flows, and includes a first supply pipe 10a, a second supply pipe 10b, a main pipe 12, a sub-tank 13, A connection member 14 is provided.
  • the main pipe 12 is a straight pipe to which the second supply pipe 10b is connected and which extends coaxially with the cylinder arrangement of the engine E (the cylinder arrangement direction of the engine E).
  • the main pipe 12 is open at one end 12a and closed at the other end 12b.
  • the main pipe 12 has an inlet portion 15a to which the second supply pipe 10b is connected, injector mounting portions 15b corresponding in number to the number of cylinders of the engine E, and a plurality of mounting bosses 15c. , and a first connecting portion 16a are formed.
  • the inlet portion 15a and the injector mounting portion 15b are formed on the peripheral surface of the main pipe 12 and arranged in the axial direction of the main pipe 12, as shown in FIG.
  • the inlet portion 15 a is arranged at a position close to one end portion 12 a of the main pipe 12 .
  • the first connecting portion 16a is formed at one end portion 12a of the main pipe 12, and is arranged at a position that does not interfere with the inlet portion 15a and the injector mounting portion 15b.
  • a structure for mounting a sensor or the like related to fuel injection control such as a boss for mounting a fuel pressure sensor, is disposed on the peripheral surface or end surface of the main pipe 12 .
  • the first connection portion 16 a includes a boss portion 21 , an internal boss channel 22 , a male screw portion 23 formed on the outer peripheral surface of the boss portion 21 , and an end opening of the internal boss channel 22 . and an abutment 24 formed at 22b.
  • the boss portion 21 is a metal cylindrical member fixed to one open end portion 12a of the main pipe 12 by brazing, welding, screwing, or the like.
  • the in-boss flow path 22 passes through the boss portion 21 along the axial direction of the main pipe 12 .
  • One opening 22a of the boss inner channel 22 communicates with the main pipe 12, and the gaseous fuel in the main pipe 12 flows into the boss inner channel 22 from the one opening 22a.
  • the inner side of the tip opening 22b which is the other opening of the inner boss channel 22, has a tapered shape that is inclined radially outward from the center toward the edge of the opening.
  • the inside of the tapered tip opening 22b serves as the abutting portion 24.
  • the inner diameter dimension W1 of the boss inner channel 22 is set to be smaller than the inner diameter dimension W2 of the main pipe 12 .
  • the sub-tank 13 is a hollow housing formed in an elongated cylindrical shape separate from the main pipe 12 .
  • the volume of the sub-tank 13 is set to a volume necessary for reducing the pulsation of the gaseous fuel.
  • the sub-tank 13 is open at one end 13a (one end) in the longitudinal direction and closed at the other end 13b in the longitudinal direction.
  • a second connecting portion 16b for connecting the connecting member 14 is provided at one end 13a of the opened sub-tank 13 .
  • the second connection portion 16b has the same configuration as the first connection portion 16a formed on the main pipe 12, and includes a boss portion, a boss inner channel, a male screw portion, and an abutment portion (not shown). have. Therefore, detailed description of the second connection portion 16b is omitted.
  • the connecting member 14 includes a metal connecting pipe 17 with both ends open, a first nut 18a fixing one end of the connecting pipe 17 to the first connecting portion 16a, and the other end of the connecting pipe 17 to the second connecting portion 16b. and a second nut 18b for fixing.
  • the connecting pipe 17 is a metal pipe with both ends open, and is set to have a diameter smaller than that of the main pipe 12 and sub-tank 13 .
  • the connecting pipe 17 of Example 1 is bent substantially at right angles in the middle.
  • Both ends of the connecting pipe 17 (only one end is shown in FIG. 3) are formed with a head portion 17a having an outer peripheral surface curved in a convex arc shape by plastic working.
  • the head portion 17a may be formed as a separate component from the connecting pipe 17 by cutting or the like. In this case, the head portion 17a is fixed to the end portion of the connecting pipe 17 by brazing or welding.
  • the head portion 17a is inserted into the tip opening 22b of the boss inner channel 22, and the tip portion 17b contacts the abutting portion 24 in an airtight state.
  • the connecting pipe 17 has a screw structure (a male screw portion 23 and a female screw portion 43 to be described later) in a state in which the head portions 17a formed at both ends are abutted against the first connection portion 16a or the second connection portion 16b. It is fixed to the first connection portion 16a or the second connection portion 16b via a fastening structure using As a result, an annular sealing surface surrounding the opening of the connecting pipe 17 is formed to prevent gaseous fuel from leaking.
  • the first nut 18a is a bag-shaped nut having an outer shape with a width across flats (generally hexagonal), and has an opening 41 at one end into which the boss portion 21 of the first connection portion 16a can be inserted, and the other end.
  • a through hole 42 through which the connecting pipe 17 passes is formed at the end.
  • a female threaded portion 43 is formed on the inner peripheral surface of the first nut 18a to be screwed into the male threaded portion 23 formed on the outer peripheral surface of the boss portion 21, so that the first connecting portion 16a can be inserted. It has a hollow cylindrical shape.
  • a pressing portion 44 is formed around the through hole 42 .
  • the through hole 42 is set so that the inner diameter W4 is smaller than the maximum outer diameter W3 of the head portion 17a and larger than the outer diameter W5 of the connecting pipe 17.
  • the pressing portion 44 formed inside the through hole 42 faces the bulge-shaped rear surface 17c of the head portion 17a.
  • the pressing portion 44 presses the head portion 17 a toward the abutment portion 24 .
  • the end portion of the connecting pipe 17 (the tip portion 17b of the head portion 17a) is abutted against the first connection portion 16a, and the threaded structure (the fastening structure of the male threaded portion 23 and the female threaded portion 43, which will be described later). fixed.
  • the configuration of the other end of the connecting pipe 17 and the second nut 18b is the same as that of the one end of the connecting pipe 17 and the first nut 18a, and detailed description thereof will be omitted.
  • the fuel supply pipe 10 of the first embodiment includes a main pipe 12 through which gaseous fuel supplied to an engine E mounted on a vehicle flows, a sub-tank 13 separate from the main pipe 12, and the main pipe 12 and the sub-tank 13. and a connecting member 14 that connects the A sub-tank 13 is connected to the main pipe 12 via a connecting member 14 .
  • the fuel supply pipe 10 of the first embodiment can be positioned downstream of the second supply pipe 10b from the injector 103 as compared to when the main pipe 12 is used alone. It is possible to increase the volume of the portion through which the gaseous fuel flows, and to suppress the pressure pulsation of the gaseous fuel supplied to the injector 103 . In other words, the fuel supply pipe 10 of the first embodiment can obtain substantially the same effect as increasing the volume of the main pipe 12 .
  • the fuel supply pipe 10 of Embodiment 1 can suppress the pressure pulsation of the gaseous fuel flowing through the main pipe 12 by substantially increasing the volume of the main pipe 12 without using an elastic member or diaphragm. Therefore, the fuel supply pipe 10 of the first embodiment can suppress an increase in cost and weight when suppressing pressure pulsation of gaseous fuel.
  • the sub-tank 13 is separate from the main pipe 12 and is connected to the main pipe 12 via a connecting member 14 . Therefore, in the fuel supply pipe 10 of the first embodiment, there are few restrictions on the layout of the sub-tank 13, and the sub-tank 13 can be appropriately arranged in the gaps generated around the engine E and the main pipe 12. As a result, the fuel supply pipe 10 of the first embodiment can optimally utilize the space around the main pipe 12 to substantially increase the volume of the main pipe 12, and the pressure of the gaseous fuel flowing through the main pipe 12 can be reduced. When suppressing the pulsation, it is possible to increase the degree of layout freedom.
  • the separate sub-tank 13 is connected to the main pipe 12 to substantially increase the capacity of the main pipe 12. Therefore, the capacity (shape) of the sub-tank 13 can be changed. , the capacity of the main pipe 12 can be adjusted.
  • the main pipe 12 can be shared regardless of the magnitude of the pressure pulsation to be suppressed, and the diameter of the main pipe 12 itself does not change and there is no need to increase the wall thickness. Therefore, an increase in the weight of the main pipe 12 can be suppressed.
  • the sub-tank 13 is generally simpler in shape than the main pipe 12 and can be manufactured at low cost. Therefore, in the fuel supply pipe 10 of the first embodiment, it is not necessary to prepare the main pipes 12, which are relatively expensive, for each of a large number of diameters, making it possible to suppress an increase in cost.
  • the space around the main pipe 12 can be reduced due to, for example, differences in specifications of the engine E.
  • the main pipe 12 can be selected from a plurality of types of sub-tanks 13 and connecting members 14 having different sizes (capacities) and shapes prepared in advance without changing the main pipe 12 itself.
  • the main pipe 12 includes an inlet portion 15a to which the second supply pipe 10b communicating with the fuel tank 101 storing the gaseous fuel is connected, and the gaseous fuel is injected to the engine E. and an injector mounting portion 15b to which the injector 103 is connected.
  • the connecting member 14 is connected to one end 12 a of the main pipe 12 .
  • the main pipe 12 serves as a so-called fuel delivery pipe that distributes the gaseous fuel to each cylinder of the engine E.
  • the fuel supply pipe 10 of the first embodiment can substantially increase the capacity of the fuel delivery pipe and suppress the pressure pulsation of the gaseous fuel.
  • the sub-tank 13 is formed in an elongated cylindrical shape, and the connecting member 14 is composed of one open end 12a of the main pipe 12, one open end 13a of the sub-tank 13, concatenate Thereby, the main pipe 12 and the sub-tank 13 can be connected in series.
  • connection member 14 is connected to the main pipe 12 by fixing the metal connection pipe 17 with both ends opened and one end of the connection pipe 17 to the first connection portion 16a. and a second nut 18b connected to the sub-tank 13 by fixing the other end of the connecting pipe 17 to the second connecting portion 16b.
  • One end of the connecting pipe 17 is abutted against an abutting portion 24 formed on a boss portion 21 fixed to the main pipe 12, and a screw structure (fastening by a male screw portion 23 and a female screw portion 43) is applied. structure) to the main pipe 12 .
  • the other end (not shown) of the connecting pipe 17 is abutted against an abutting portion (not shown) formed on a boss (not shown) fixed to the sub-tank 13 and connected via a screw structure (not shown). It is connected to the sub-tank 13 at the bottom.
  • the sealing performance at the ends of the connecting pipe 17 is adjusted by adjusting the amount of screwing of the first nut 18a or the second nut 18b at both ends of the connecting pipe 17.
  • the sealing performance can be recovered by retightening the first nut 18a or the second nut 18b. That is, the fuel supply pipe 10 of the first embodiment can adjust and restore the sealing performance between the connecting member 14 and the main pipe 12 and sub-tank 13 . Further, the sub-tank 13 can be attached to and detached from the main pipe 12 of the fuel supply pipe 10 of the first embodiment.
  • Example 2 Hereinafter, the configuration of the gaseous fuel supply pipe for vehicles (hereinafter referred to as "fuel supply pipe 10A") of the second embodiment will be described with reference to FIG. Although the injector mounting portion 15b and mounting boss 15c are omitted in FIG. ing.
  • the sub-tank 13 which is separate from the main pipe 12, is formed in a long and narrow cylindrical shape, and as shown in FIG. It is arranged in a posture parallel to the direction O1. Both the main pipe 12 and the sub-tank 13 extend coaxially with the cylinder arrangement of the engine E, and the axial directions O1 and O2 are set parallel.
  • the sub-tank 13 shown in FIG. 4 has substantially the same diameter as the main pipe 12 and has substantially the same length as the main pipe 12 .
  • the pipe diameter and length of the sub-tank 13 can be arbitrarily set based on the volume required to reduce the pulsation of the gaseous fuel and the layout requirements around the main pipe 12 .
  • the main pipe 12 and the sub-tank 13 are arranged in parallel in a plan view with respect to the cylinder arrangement direction of the engine E, and are aligned in the vertical direction (height direction) of the vehicle so that the axial directions O1 and O2 are aligned. They may be parallel. Further, the main pipe 12 and the sub-tank 13 are arranged in parallel along the vertical direction (height direction) of the vehicle, and extend coaxially with the arrangement of the cylinders of the engine E so that the axial directions O1 and O2 are parallel. good too.
  • main pipe 12 and the sub-tank 13 are arranged in parallel in a plan view with respect to the cylinder arrangement direction of the engine E, and are displaced in the vertical direction of the vehicle so that the axial directions O1 and O2 are parallel to each other. good too.
  • the main pipe 12 and the sub-tank 13 necessarily extend in the same direction (for example, the direction coaxial with the arrangement of the cylinders of the engine E) as long as they are arranged in a posture in which the axial direction O2 is parallel to the axial direction O1. does not have to exist. That is, the axial directions O1 and O2 do not necessarily have to be parallel.
  • the sub-tank 13 has both ends 13a and 13b in the longitudinal direction closed, and two (a plurality of) tank-side openings 13c are formed on the peripheral surface.
  • the main pipe 12 has both ends 12a and 12b closed, and two (a plurality of) pipe-side openings 12c formed on the peripheral surface.
  • two (plurality) connecting members 14A are provided, and the main pipe 12 and the sub-tank 13 are connected via the two (plurality) connecting members 14A. That is, the two pipe-side openings 12c and the two tank-side openings 13c communicate with each other through the connecting member 14A, and the gaseous fuel flows through the two connections between the main pipe 12 and the sub-tank 13. This is done via member 14A.
  • the connecting member 14A includes a connecting pipe 17A made of metal with both ends open, and a first connecting portion 19a formed at one end of the connecting pipe 17A and connected to the main pipe 12. and a second connecting portion 19b formed at the other end of the connecting pipe 17A and connected to the sub-tank 13. As shown in FIG.
  • the connecting pipe 17A, the first connecting portion 19a and the second connecting portion 19b are integrally molded.
  • the connecting pipe 17A of Example 2 is a metal pipe with both ends open, and is set to have substantially the same diameter as the main pipe 12 and the sub-tank 13 . 17 A of connection pipes of Example 2 are extended linearly, as shown in FIG.4 and FIG.5.
  • the first connecting portion 19a is a flange portion formed at one end of the connecting pipe 17A and curved in an arc along the outer peripheral surface of the main pipe 12.
  • the peripheral portion of the first connecting portion 19a is fixed to the main pipe 12 by brazing while one end of the connecting pipe 17A faces the pipe-side opening 12c.
  • the second connecting portion 19b is a flange portion formed at the other end of the connecting pipe 17A, and is curved in an arc along the outer peripheral surface of the sub-tank 13.
  • the peripheral edge of the second connecting portion 19b is fixed to the sub-tank 13 by brazing while the other end of the connecting pipe 17A faces the tank-side opening 13c.
  • the sub-tank 13 is formed in an elongated cylindrical shape, and is arranged in a posture in which the axial direction O2 of the sub-tank 13 is parallel to the axial direction O1 of the main pipe 12.
  • the sub-tank 13 can be appropriately arranged according to the clearance around the main pipe 12. Therefore, even if the fuel supply pipe 10A of the second embodiment has only a narrow gap around the main pipe 12, it is possible to increase the volume of the portion through which the gaseous fuel flows to the injector 103 on the downstream side of the second supply pipe 10b. can be done. As a result, substantially the same effect as increasing the volume of the main pipe 12 can be obtained, and pressure pulsation of the gaseous fuel supplied to the injector 103 can be suppressed.
  • the fuel supply pipe 10A of the second embodiment two (a plurality of) connecting members 14A are provided, and gaseous fuel flows between the main pipe 12 and the sub-tank 13 via the two connecting members 14A.
  • the flow rate of the gaseous fuel flowing between the main pipe 12 and the sub-tank 13 can be made greater than, for example, the fuel supply pipe 10A of the first embodiment.
  • sudden pressure fluctuations of the gaseous fuel can be mitigated, and for example, the opening operation of a relief valve (not shown) provided on the main pipe 12 can be prevented for pressure resistance and safety.
  • the connecting member 14A includes a connecting pipe 17A made of metal with both ends open, and a first connecting portion 19a formed at one end of the connecting pipe 17A and connected to the main pipe 12. and a second connecting portion 19b formed at the other end of the connecting pipe 17A and connected to the sub-tank 13.
  • the first connecting portion 19a is fixed to the main pipe 12 by brazing
  • the second connecting portion 19b is fixed to the sub-tank 13 by brazing.
  • the fuel supply pipe 10A of the second embodiment can precisely connect the connecting member 14 with the main pipe 12 and the sub-tank 13. Further, the fuel supply pipe 10A of the second embodiment can fix the first connecting portion 19a and the second connecting portion 19b to the main pipe 12 and the sub-tank 13 without damaging the base material.
  • gaseous fuel supply pipe for a vehicle according to the present invention has been described above based on the first and second embodiments. Design changes and additions are permitted as long as they do not deviate from the gist of the invention according to each claim.
  • the injector 103 is connected to the main pipe 12 via the connecting pipe 103a as the fuel supply system 100 to which the gaseous fuel supply pipe for a vehicle of the present invention is applied.
  • the connecting pipe 103a is not always necessary, and the injector 103 may be directly inserted into and fixed to the injector mounting portion 15b formed on the main pipe 12, as shown in FIG.
  • the shape of the sub-tank 13 can be any shape that can optimally utilize the space around the main pipe 12 .
  • both ends of the connecting pipe 17 of the connecting member 14 are abutted against the main pipe 12 or the sub-tank 13, respectively, and are connected by a screw structure (fastening structure by the male screw portion 23 and the female screw portion 43). example is shown. Furthermore, in Example 2, an example in which both the first connecting portion 19a and the second connecting portion 19b of the connecting member 14A are fixed to the main pipe 12 or the sub-tank 13 by brazing was shown. However, the main pipe 12 and sub-tank 13 and the connecting member 14 may be connected by other connecting methods such as welding.
  • the gaseous fuel supply pipe for a vehicle connects one end of the connecting pipe 17 to the main pipe 12 by a screw structure using the first nut 18a, while the other end of the connecting pipe 17
  • the ends may be fixed to the sub-tank 13 by brazing. That is, the connecting member 14 may be connected by different connecting methods between the main pipe 12 side and the sub-tank 13 side.
  • the main pipe 12 is formed with the inlet portion 15a and the injector mounting portion 15b, and the main pipe 12 is a so-called fuel delivery pipe.
  • the gaseous fuel supply pipe is not limited to this.
  • the main pipe 12 may not necessarily be formed with the inlet portion 15a and the injector mounting portion 15b, or may be formed with either the inlet portion 15a or the injector mounting portion 15b.
  • the main pipe 12 may not be a fuel delivery pipe, and the main pipe 12 may be, for example, the first supply pipe 10a or the second supply pipe 10b.
  • Example 1 the first nut 18a and the second nut 18b are tightened to press the head portion 17a formed at the end of the connecting pipe 17, thereby connecting the connecting pipe 17 to the first connecting portion 16a or the second connecting portion.
  • An example of fixing to 16b was shown.
  • the connecting method of abutting the connecting pipe 17 against the main pipe 12 or the sub-tank 13 and fixing them with a screw structure is not limited to this.
  • the main pipe 12 and the sub-tank 13 are formed with a boss portion having a female screw portion and an abutment portion formed on the inner peripheral surface, A male screw portion may be formed on the outer peripheral surface.
  • the connecting pipe 17 abuts against the main pipe 12 or the sub-tank 13 at the same time. Fixed through the structure.
  • the connecting pipes 17, 17A of the connecting members 14, 14A are fixed metal pipes.
  • the connecting pipes 17 and 17A may be flexible pipes that are bendable in desired directions.
  • the gaseous fuel supply pipe for a vehicle according to the present invention can change the arrangement position of the sub-tank 13 while being connected to the main pipe 12 .
  • the intermediate position of the connecting pipe 17 is bent substantially at a right angle
  • the bending angle of the connecting pipe 17 is not limited to a right angle.
  • the connecting pipe 17 can be bent at an angle suitable for the vehicle-mounted layout of the sub-tank 13, and the intermediate position does not have to be bent.
  • the sub-tank 13 is arranged so that the axial direction O2 of the sub-tank 13 is parallel to the axial direction O1 of the main pipe 12, and the main pipe 12 and the sub-tank 13 are connected by a plurality of connecting members 14A. It has been shown. However, even when the gaseous fuel supply pipe for a vehicle of the present invention is arranged in a state in which the axial direction O2 of the sub-tank 13 is parallel to the axial direction O1 of the main pipe 12, as in the first embodiment, One end 12 a of the main pipe 12 and one end 13 a of the sub-tank 13 may be connected by a connecting member 14 . Further, in the gaseous fuel supply pipe for a vehicle according to the present invention, the peripheral surface of the main pipe 12 and the peripheral surface of the sub-tank 13 may be connected by one connecting member 14A.
  • both ends 12a and 12b of the main pipe 12 are closed.
  • the main pipe 12 may have, for example, a fuel pressure sensor disposed at its end, and the shapes of both ends 12a and 12b may be appropriately changed.
  • the gaseous fuel supply pipe for a vehicle of the present invention is formed by a sub-tank 13 formed separately from the main pipe 12 and a connecting member 14 connecting the main pipe 12 and the sub-tank 13. You may configure a sub-tank unit for. By configuring the sub-tank unit with the sub-tank 13 and the connecting member 14, the sub-tank 13 can be provided with the predetermined connecting member 14 in advance. As a result, the gaseous fuel supply pipe for a vehicle according to the present invention can easily increase the volume of the portion through which the gaseous fuel flows to the injector 103 on the downstream side of the second supply pipe 10b. In particular, by preparing a plurality of types of sub-tank units according to the specifications of the engine E, different specifications of the engine E can be easily dealt with.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)
  • Cooling, Air Intake And Gas Exhaust, And Fuel Tank Arrangements In Propulsion Units (AREA)

Abstract

気体燃料の圧力脈動を抑える際、コストや重量の増加を抑制すると共に、レイアウト自由度を高めることができる車両用気体燃料の供給配管を提供するため、車両に搭載されたエンジン(E)に供給される気体燃料が流通するメインパイプ(12)と、メインパイプ(12)とは別体のサブタンク(13)と、メインパイプ(12)とサブタンク(13)とを連結する連結部材(14)と、を備えた車両用気体燃料の供給配管(10)は、メインパイプ(12)に対し、連結部材(14)を介してサブタンク(13)が連結されている。

Description

車両用気体燃料の供給配管
 本発明は、車両用気体燃料の供給配管に関する発明である。
 従来、車両に搭載された内燃機関に供給される燃料が流通する燃料供給管に、燃料の圧力脈動を抑制する脈動抑制機構が設けられた燃料の供給配管が知られている(例えば、特許文献1~特許文献3参照)。
特開平9-60786号公報 特開2004-232472号公報 特開2018-31271号公報
 ところで、従来の燃料の供給配管に設けられた脈動抑制機構は、特許文献1及び特許文献2に記載のように、燃料供給管に接続されたチャンバー内にゴム等の弾性部材やダイヤフラムが設けられ、弾性部材やダイヤフラムが変形することで燃料の圧力脈動を低減する。しかしながら、内燃機関に供給される燃料が気体燃料である場合、液体燃料を供給するときよりも脈動による燃料供給管内の圧力変動が小さい。そのため、気体燃料を内燃機関に供給するための燃料供給配管では、弾性部材やダイヤフラムを用いて圧力脈動を低減する必要がない。つまり、気体燃料の供給配管に弾性部材やダイヤフラムを用いて圧力脈動を低減する脈動抑制機構を設けると、コストや車両重量が不要に増加するという問題が生じる。
 また、特許文献3に記載のように、燃料供給管に設けた空間部によって脈動抑制機構を構成する場合では、燃料供給管を空間部の分だけ拡大する必要がある。しかしながら、内燃機関の周辺には、様々な部品や配管が複雑に配置され、空間的な余裕が少ない。そのため、燃料供給配管のレイアウト自由度が低く、空間部を有するような大型の燃料供給管を車両に搭載することは容易ではない。
 本発明は、上記問題に着目してなされたもので、気体燃料の圧力脈動を抑える際、コストや重量の増加を抑制すると共に、レイアウト自由度を高めることができる車両用気体燃料の供給配管を提供することを目的とする。
 上記目的を達成するため、本発明は、車両に搭載された内燃機関に供給される気体燃料が流通するメインパイプと、前記メインパイプとは別体のサブタンクと、前記メインパイプと前記サブタンクとを連結する連結部材と、を備えている。そして、前記メインパイプに対し、前記連結部材を介して前記サブタンクが連結されている。
 よって、本発明の車両用気体燃料の供給配管では、気体燃料の圧力脈動を抑える際、コストや重量の増加を抑制すると共に、レイアウト自由度を高めることができる。
実施例1の車両用気体燃料の供給配管が適用された内燃機関の燃料供給システムを示す概略構成図である。 実施例1の車両用気体燃料の供給配管を示す斜視図である。 実施例1の第1接続部とメインパイプとの連結構造を示す説明図である。 実施例2の車両用気体燃料の供給配管を模式的に示す斜視図である。 実施例2の車両用気体燃料の供給配管を模式的に示す断面図である。 本発明の車両用気体燃料の供給配管が適用された内燃機関の燃料供給システムの変形例を示す概略構成図である。
 以下、本発明の車両用気体燃料の供給配管を実施するための形態を、図面に示す実施例1及び実施例2に基づいて説明する。
 (実施例1)
 実施例1の車両用気体燃料の供給配管(以下、「燃料供給配管10」という)は、例えば、シリンダ内に気体燃料(水素ガス等)を高圧で直接噴射する直噴型のエンジンE(内燃機関)に燃料を供給する燃料供給システム100に適用される。ここで、図1に示すように、燃料供給システム100は、燃料タンク101と、燃圧レギュレータ102と、インジェクタ103と、燃料供給配管10と、を備えている。
 燃料タンク101は、高圧状態の気体燃料を貯留するガスタンクである。燃料タンク101は、第1供給パイプ10aを介して燃圧レギュレータ102に接続されている。
 第1供給パイプ10aは、一端が燃料タンク101に接続され、他端が燃圧レギュレータ102に接続されており、気体燃料は、燃料タンク101から燃圧レギュレータ102へと流通する。すなわち、第1供給パイプ10aは、燃料タンク101に連通している。第1供給パイプ10aの途中位置には、第1遮断弁104aと、第2遮断弁104bと、が設けられている。第1遮断弁104aは、燃料タンク101から吐出される気体燃料の流通を適宜遮断する。第2遮断弁104bは、第1遮断弁104aと燃圧レギュレータ102との間に配置され、第1供給パイプ10a内の気体燃料の流通を許容する開き位置と、第1供給パイプ10a内の気体燃料の流通を遮断する閉じ位置との間で動作する。
 燃圧レギュレータ102は、燃料タンク101に貯留された高圧状態(例えば、70MPa)の気体燃料を、インジェクタ103の噴射供給圧(4~15MPa)まで減圧する。噴射供給圧は、燃圧レギュレータ102によって可変制御されてもよい。燃圧レギュレータ102は、第2供給パイプ10bを介してメインパイプ12に接続されている。
 第2供給パイプ10bは、一端が燃圧レギュレータ102に接続され、他端がメインパイプ12に接続され、燃圧レギュレータ102によって減圧された気体燃料が流通する。すなわち、第2供給パイプ10bは、燃料タンク101に連通している。
 インジェクタ103は、エンジンEの気筒数に応じて設けられており、連結管103aを介して、メインパイプ12に連結されている。各インジェクタ103は、エンジンEの運転状態に応じた適切なタイミングで開閉駆動制御され、メインパイプ12内の気体燃料をエンジンEの各気筒内へ直接噴射する。
 そして、燃料供給配管10は、燃料タンク101からエンジンEに供給される気体燃料が流通する配管であり、第1供給パイプ10aと、第2供給パイプ10bと、メインパイプ12と、サブタンク13と、連結部材14と、を備えている。
 メインパイプ12は、第2供給パイプ10bが連結されると共に、エンジンEのシリンダ配置と同軸方向(エンジンEの気筒配列方向)に延在した直線状のパイプである。メインパイプ12は、一方の端部12aが開放し、他方の端部12bが閉鎖している。メインパイプ12には、図2に示すように、第2供給パイプ10bが連結されるインレット部15aと、エンジンEの気筒数に応じた数のインジェクタ取付部15bと、複数の取付用ボス15cと、第1接続部16aと、が形成されている。
 インレット部15a及びインジェクタ取付部15bは、それぞれ図2に示すように、メインパイプ12の周面に形成され、メインパイプ12の軸方向に並んでいる。なお、実施例1では、インレット部15aが、メインパイプ12の一方の端部12aに近い位置に配置されている。また、第1接続部16aは、メインパイプ12の一方の端部12aに形成されており、インレット部15a及びインジェクタ取付部15bとは干渉しない位置に配置されている。また、メインパイプ12の周面又は端面には、図2では図示しないが、例えば燃圧センサーを取り付けるためのボス等の燃料の噴射制御に関係するセンサー等を取り付ける構造が配置される。
 第1接続部16aは、図3に示すように、ボス部21と、ボス内流路22と、ボス部21の外周面に形成された雄ネジ部23と、ボス内流路22の先端開口22bに形成された突当部24と、を有している。
 ボス部21は、メインパイプ12の開放した一方の端部12aに、ろう付けや溶接、捩じ込み等によって固定された金属製の円筒部材である。ボス内流路22は、メインパイプ12の軸方向に沿ってボス部21を貫通する。ボス内流路22は、一方の開口22aがメインパイプ12に連通しており、メインパイプ12内の気体燃料は、一方の開口22aからボス内流路22に流入する。また、ボス内流路22の他方の開口である先端開口22bの内側は、中心から開口縁に向かうにつれて径方向外側に傾いたテーパ形状を呈している。このテーパ形状となった先端開口22bの内側が、突当部24となる。また、ボス内流路22の内径寸法W1は、メインパイプ12の内径寸法W2よりも小径に設定されている。
 サブタンク13は、メインパイプ12とは別体の細長い筒状に形成された中空筐体である。サブタンク13の容積は、気体燃料の脈動低減に必要な容積に設定されている。サブタンク13は、長手方向の一端13a(一方の端部)が開放し、長手方向の他端13bが閉鎖している。開放したサブタンク13の一端13aには、連結部材14を接続するための第2接続部16bが設けられている。なお、第2接続部16bは、メインパイプ12に形成された第1接続部16aと同様の構成であり、図示しないがボス部と、ボス内流路と、雄ネジ部と、突当部とを有している。そのため、第2接続部16bの詳細な説明は省略する。
 連結部材14は、両端が開放した金属製の連結管17と、連結管17の一端を第1接続部16aに固定する第1ナット18aと、連結管17の他端を第2接続部16bに固定する第2ナット18bと、を有している。
 連結管17は、両端が開放した金属パイプであり、メインパイプ12及びサブタンク13よりも小径に設定されている。実施例1の連結管17は、図2に示すように、途中位置がほぼ直角に屈曲されている。また、連結管17の両端部(図3では一方の端部のみを示す)は、いずれも塑性加工によって外周面が凸円弧状に湾曲したヘッド部17aが形成されている。なお、ヘッド部17aは、切削加工等により連結管17とは別体部品として形成されていてもよい。この場合、ヘッド部17aは、ろう付けや溶接によって連結管17の端部に固定される。
 ヘッド部17aは、ボス内流路22の先端開口22bに差し込まれ、先端部17bが突当部24に気密状態で接触する。そして、連結管17は、両端部に形成されたヘッド部17aが第1接続部16a或いは第2接続部16bに突き当てられた状態で、ネジ構造(雄ネジ部23と後述する雌ネジ部43とによる締結構造)を介して第1接続部16a或いは第2接続部16bに固定される。これにより、連結管17の開口の周囲を取り囲む環状のシール面が形成され、気体燃料の漏れが防止される。
 第1ナット18aは、外形に二面幅(一般的には六角形)を持つ袋状ナットであり、一端に第1接続部16aのボス部21を挿入可能な開口部41を有し、他端に連結管17が貫通する貫通孔42が形成されている。また、第1ナット18aの内周面には、ボス部21の外周面に形成された雄ネジ部23に螺合する雌ネジ部43が形成されており、第1接続部16aを挿入可能な中空の円筒形状を呈している。さらに、貫通孔42の周囲には押圧部44が形成されている。
 ここで、貫通孔42は、内径W4が、ヘッド部17aの最大外径W3よりも小さく、連結管17の外径W5よりも大きくなるように設定されている。これにより、貫通孔42の内側に形成された押圧部44は、ヘッド部17aのバルジ状の背面17cに対向する。そして、雌ネジ部43が雄ネジ部23に螺合し、第1ナット18aがメインパイプ12に近づいていくことで、押圧部44は、ヘッド部17aを突当部24に向かって押圧する。これにより、連結管17の端部(ヘッド部17aの先端部17b)が第1接続部16aに突き当てられ、ネジ構造(雄ネジ部23と後述する雌ネジ部43とによる締結構造)を介して固定される。
 連結管17の他方の端部及び第2ナット18bの構成は、連結管17の一方の端部及び第1ナット18aと同様の構成であり、詳細な説明を省略する。
 以下、実施例1の燃料供給配管10(車両用気体燃料の供給配管)における作用を説明する。
 実施例1の燃料供給配管10では、車両に搭載されたエンジンEに供給される気体燃料が流通するメインパイプ12と、メインパイプ12とは別体のサブタンク13と、メインパイプ12とサブタンク13とを連結する連結部材14と、を備えている。そして、メインパイプ12に対し、連結部材14を介してサブタンク13が連結されている。このように、メインパイプ12にサブタンク13を連結することで、実施例1の燃料供給配管10は、メインパイプ12を単体で使用する場合よりも、第2供給パイプ10bの下流側で、インジェクタ103までに気体燃料が流れる部分の容積を増やすことができ、インジェクタ103に供給される気体燃料の圧力脈動を抑制することができる。つまり、実施例1の燃料供給配管10は、実質的にメインパイプ12の容積を増大したことと同様の効果を得ることができる。
 つまり、実施例1の燃料供給配管10は、弾性部材やダイヤフラムを用いることなく、実質的なメインパイプ12の容積増加を図ることでメインパイプ12を流れる気体燃料の圧力脈動を抑えることができる。よって、実施例1の燃料供給配管10は、気体燃料の圧力脈動を抑制する際、コストや重量の増加を抑えることができる。
 また、サブタンク13は、メインパイプ12とは別体であり、連結部材14を介してメインパイプ12に連結される。このため、実施例1の燃料供給配管10では、サブタンク13のレイアウトに制限が少なく、エンジンEやメインパイプ12の周辺に生じている隙間にサブタンク13を適宜配置することができる。これにより、実施例1の燃料供給配管10は、メインパイプ12の周辺空間を最適に利用して実質的なメインパイプ12の容積増加を図ることが可能となり、メインパイプ12を流れる気体燃料の圧力脈動を抑える際、レイアウト自由度を高めることができる。
 ここで、圧力脈動を抑制する別の方法として、メインパイプ12の長さを変更することなく大径化することでメインパイプ12の容積を増加する場合を考える。この場合、燃料噴射によりメインパイプ12を流れる気体燃料の圧力上昇と圧力下降とが繰り返されると、メインパイプ12は膨張と収縮を繰り返すことになる。このため、メインパイプ12の他方の端部12bや一方の端部12aの結合部分の際に対し、応力集中が発生する。この結果、疲労破壊の懸念が生じるので、これを抑制するためにはメインパイプ12を肉厚化して、メインパイプ12の変形量を抑え、メインパイプ12の耐圧性を確保する必要がある。そのため、メインパイプ12の重量が増加してしまう。また、抑制したい圧力脈動の大きさに応じて多様な径のメインパイプ12が必要となり、コストアップにつながってしまう。
 これに対し、実施例1の燃料供給配管10では、メインパイプ12に別体のサブタンク13を連結して実質的にメインパイプ12の容量を増やすため、サブタンク13の容量(形状)を変更することでメインパイプ12の容量を調整することができる。つまり、抑制したい圧力脈動の大きさに拘らず、メインパイプ12を共通化することができ、メインパイプ12自身は管径を変化させず、肉厚化する必要もなくなる。そのため、メインパイプ12の重量の増加を抑制することができる。また、一般的にサブタンク13の方がメインパイプ12よりも形状が単純で、低コストで製造することが可能である。そのため、実施例1の燃料供給配管10は、比較的コストが高いメインパイプ12を多数の径ごとに用意する必要がなく、コストの増加を抑えることが可能となる。
 つまり、サブタンク13及び連結部材14として、大きさ(容量)や形状等が異なる複数種類のものを予め用意しておくことで、例えばエンジンEの仕様の違いなどによりメインパイプ12の周辺の空間の大きさや位置が異なるものに対しても、メインパイプ12自体を変更することなく、予め用意された大きさ(容量)や形状等の異なる複数種類のサブタンク13及び連結部材14のうちから、メインパイプ12の周辺の空間の大きさや位置に適したものを選択してメインパイプ12に取り付けることで、実質的にメインパイプ12の容積を増大したのと同様の効果を得ることができる。したがって、エンジンEの仕様違いに簡単に対応することができる。
 また、実施例1の燃料供給配管10では、メインパイプ12が、気体燃料を貯留する燃料タンク101に連通する第2供給パイプ10bが連結されるインレット部15aと、エンジンEに気体燃料を噴射するインジェクタ103が接続されるインジェクタ取付部15bと、を有している。そして、連結部材14は、メインパイプ12の一方の端部12aに連結されている。
 このため、メインパイプ12は、エンジンEの気筒ごとに気体燃料を分配するいわゆるフューエルデリバリパイプとなる。これにより、実施例1の燃料供給配管10は、実質的にフューエルデリバリパイプの容量を増加し、気体燃料の圧力脈動を抑制することができる。
 また、実施例1の燃料供給配管10では、サブタンク13が、細長い筒状に形成され、連結部材14は、メインパイプ12の開放した一方の端部12aと、サブタンク13の開放した一端13aと、を連結する。これにより、メインパイプ12とサブタンク13とを直列状態で接続することができる。
 また、実施例1の燃料供給配管10では、連結部材14が、両端が開放した金属製の連結管17と、連結管17の一端を第1接続部16aに固定することでメインパイプ12に連結される第1ナット18aと、連結管17の他端を第2接続部16bに固定することでサブタンク13に接続される第2ナット18bと、を有している。そして、連結管17の一方の端部は、メインパイプ12に固定されたボス部21に形成された突当部24に突き当てられ、ネジ構造(雄ネジ部23と雌ネジ部43とによる締結構造)を介してメインパイプ12に連結されている。また、連結管17の他方の端部(不図示)は、サブタンク13に固定されたボス部(不図示)に形成された突当部(不図示)に突き当てられ、図示しないネジ構造を介してサブタンク13に連結されている。
 これにより、実施例1の燃料供給配管10は、連結管17の両端において、第1ナット18a又は第2ナット18bのねじ込み量を調整することで、連結管17の端部におけるシール性能を調整したり、第1ナット18a又は第2ナット18bを締め直すことで、シール性能を回復させたりできる。すなわち、実施例1の燃料供給配管10は、連結部材14とメインパイプ12及びサブタンク13との間のシール性能の調整や回復が可能である。さらに、実施例1の燃料供給配管10は、メインパイプ12に対してサブタンク13を着脱することができる。
 (実施例2)
 以下、実施例2の車両用気体燃料の供給配管(以下、「燃料供給配管10A」という)の構成を、図4に基づいて説明する。なお、図4では、インジェクタ取付部15b及び取付用ボス15cを省略しているが、実施例2においても、実施例1と同様にメインパイプ12にインジェクタ取付部15b及び取付用ボス15cが形成されている。
 実施例2の燃料供給配管10Aでは、メインパイプ12とは別体のサブタンク13が、細長い筒状に形成されると共に、図4に示すように、サブタンク13の軸方向O2がメインパイプ12の軸方向O1に対して並列になる姿勢で配置されている。また、メインパイプ12とサブタンク13とは、いずれもエンジンEのシリンダ配置と同軸方向に延びており、軸方向O1、O2は平行に設定されている。なお、図4に示すサブタンク13は、メインパイプ12とほぼ同じ管径に設定されると共に、メインパイプ12とほぼ同じ長さに設定されている。しかしながら、サブタンク13の管径及び長さは、気体燃料の脈動低減に必要な容積と、メインパイプ12の周辺のレイアウト要件とに基づいて任意に設定することができる。また、メインパイプ12とサブタンク13とは、エンジンEのシリンダ配置の方向に対して平面視で並列に並び、車両の上下方向(高さ方向)の位置が一致した状態で軸方向O1、O2が平行であってもよい。また、メインパイプ12とサブタンク13とは、車両の上下方向(高さ方向)に沿って並列に並び、エンジンEのシリンダ配置と同軸方向に延びた状態で軸方向O1、O2が平行であってもよい。さらに、メインパイプ12とサブタンク13とは、エンジンEのシリンダ配置の方向に対して平面視で並列に並び且つ車両の上下方向の位置がずれた状態で、軸方向O1、O2が平行であってもよい。さらに、メインパイプ12とサブタンク13とは、軸方向O2が軸方向O1に対して並列になる姿勢で配置されていれば、必ずしも同じ方向(例えば、エンジンEのシリンダ配置と同軸の方向)に延在されなくてもよい。つまり、軸方向O1、O2は、必ずしも平行でなくてもよい。
 そして、図5に示すように、サブタンク13は、長手方向の両端13a、13bがいずれも閉鎖しており、周面にタンク側開口部13cが二つ(複数)形成されている。
 一方、メインパイプ12は、図5に示すように、両端部12a、12bがそれぞれ閉鎖され、周面にパイプ側開口部12cが二つ(複数)形成されている。
 そして、実施例2の燃料供給配管10Aでは、連結部材14Aが二つ(複数)設けられ、二つ(複数)の連結部材14Aを介して、メインパイプ12とサブタンク13とが連結されている。すなわち、二つずつ形成されたパイプ側開口部12cとタンク側開口部13cとがそれぞれ連結部材14Aを介して連通し、気体燃料の流通は、メインパイプ12とサブタンク13との間で二つの連結部材14Aを介して行なわれる。
 さらに、実施例2の燃料供給配管10Aでは、連結部材14Aが、両端が開放した金属製の連結管17Aと、連結管17Aの一端に形成されてメインパイプ12に連結される第1連結部19aと、連結管17Aの他端に形成されてサブタンク13に連結される第2連結部19bと、を有している。なお、連結管17Aと第1連結部19aと第2連結部19bとは一体成型物である。
 実施例2の連結管17Aは、両端が開放した金属パイプであり、メインパイプ12及びサブタンク13とほぼ同径に設定されている。実施例2の連結管17Aは、図4及び図5に示すように、直線状に延びている。
 第1連結部19aは、連結管17Aの一端に形成されたフランジ部分であり、メインパイプ12の外周面に沿うように円弧状に湾曲している。そして、連結部材14Aでは、連結管17Aの一端がパイプ側開口部12cに対向した状態で、第1連結部19aの周縁部がメインパイプ12に対してろう付けによって固定されている。
 第2連結部19bは、連結管17Aの他端に形成されたフランジ部分であり、サブタンク13の外周面に沿うように円弧状に湾曲している。そして、連結部材14Aでは、連結管17Aの他端がタンク側開口部13cに対向した状態で、第2連結部19bの周縁部がサブタンク13に対してろう付けによって固定されている。
 以下、実施例2の燃料供給配管10A(車両用気体燃料の供給配管)における作用を説明する。
 実施例2の燃料供給配管10Aでは、サブタンク13が細長い筒状に形成され、サブタンク13の軸方向O2がメインパイプ12の軸方向O1と並列になる姿勢で配置されている。
 これにより、実施例2の燃料供給配管10Aでは、メインパイプ12の周辺の隙間に応じてサブタンク13を適切に配置することができる。このため、実施例2の燃料供給配管10Aは、メインパイプ12の周囲に狭い隙間しかなくても、第2供給パイプ10bの下流側で、インジェクタ103までに気体燃料が流れる部分の容積を増やすことができる。この結果、実質的にメインパイプ12の容積を増大したことと同様の効果を得ることができ、インジェクタ103に供給される気体燃料の圧力脈動を抑制することができる。
 また、実施例2の燃料供給配管10Aでは、連結部材14Aが、二つ(複数)設けられ、メインパイプ12とサブタンク13との間の気体燃料の流通が、二つの連結部材14Aを介して行われる。このため、メインパイプ12とサブタンク13との間を流れる気体燃料の流量を、例えば実施例1の燃料供給配管10Aよりも多くすることができる。これにより、気体燃料の急激な圧力変動を緩和し、例えば耐圧安全上メインパイプ12に設けられているリリーフバルブ(不図示)の開放動作を防止することができる。
 さらに、実施例2の燃料供給配管10Aでは、連結部材14Aが、両端が開放した金属製の連結管17Aと、連結管17Aの一端に形成されてメインパイプ12に連結される第1連結部19aと、連結管17Aの他端に形成されてサブタンク13に接続される第2連結部19bと、を有している。そして、第1連結部19aは、メインパイプ12にろう付けにより固定され、第2連結部19bは、サブタンク13にろう付けにより固定されている。
 このため、実施例2の燃料供給配管10Aは、連結部材14とメインパイプ12及びサブタンク13との間を精密に接合することができる。また、実施例2の燃料供給配管10Aは、母材を傷つけずに第1連結部19a及び第2連結部19bをメインパイプ12やサブタンク13に固定することができる。
 以上、本発明の車両用気体燃料の供給配管を実施例1及び実施例2に基づいて説明してきたが、具体的な構成については、これらの実施例に限られるものではなく、請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加などは許容される。
 実施例1では、本発明の車両用気体燃料の供給配管が適用される燃料供給システム100として、インジェクタ103が、連結管103aを介してメインパイプ12に連結されている例が示された。しかしながら、連結管103aは必ずしも必要ではなく、インジェクタ103は、図6に示すように、メインパイプ12に形成されたインジェクタ取付部15bに直接差し込まれて、固定されていてもよい。
 また、実施例1及び実施例2では、いずれもサブタンク13が細長い筒状に形成された例が示された。しかしながら、本発明の車両用気体燃料の供給配管は、サブタンク13の形状を、メインパイプ12の周辺空間を最適に利用可能な任意の形状とすることができる。
 また、実施例1では、連結部材14の連結管17の両端が、それぞれメインパイプ12又はサブタンク13に突き当てられて、ネジ構造(雄ネジ部23と雌ネジ部43とによる締結構造)によって連結される例が示された。さらに、実施例2では、連結部材14Aの第1連結部19a及び第2連結部19bが、いずれもろう付けによってメインパイプ12又はサブタンク13に固定される例が示された。しかしながら、メインパイプ12及びサブタンク13と連結部材14とは、例えば溶接等の他の連結方法によって連結してもよい。また、本発明の車両用気体燃料の供給配管は、連結管17の一方の端部をメインパイプ12に突き当てて第1ナット18aを用いたネジ構造で連結する一方、連結管17の他方の端部をろう付けによってサブタンク13に固定してもよい。つまり、連結部材14は、メインパイプ12側とサブタンク13側とで異なる連結方法によって連結されてもよい。
 また、実施例1及び実施例2では、メインパイプ12にインレット部15aとインジェクタ取付部15bとが形成され、メインパイプ12がいわゆるフューエルデリバリパイプである例が示されたが、本発明の車両用気体燃料の供給配管は、これに限らない。メインパイプ12は、インレット部15a及びインジェクタ取付部15bが必ずしも形成されていなくてもよいし、インレット部15a又はインジェクタ取付部15bのいずれか一方のみが形成されてもよい。さらに、メインパイプ12は、フューエルデリバリパイプでなくてもよく、メインパイプ12は、例えば第1供給パイプ10aや第2供給パイプ10bであってもよい。
 また、実施例1では、第1ナット18a、第2ナット18bを締め付けて連結管17の端部に形成されたヘッド部17aを押圧し、連結管17を第1接続部16a或いは第2接続部16bに固定する例が示された。しかしながら、連結管17をメインパイプ12又はサブタンク13に突き当てて、ネジ構造で固定する連結方法はこれに限らない。例えば、本発明の車両用気体燃料の供給配管は、メインパイプ12やサブタンク13に、内周面に雌ネジ部及び突当部が形成されたボス部を形成し、連結管17の両端部の外周面に雄ネジ部を形成してもよい。この場合、連結管17の先端がボス部の底面に接触するまでボス部に連結管17の端部を捩じ込むことで、連結管17がメインパイプ12又はサブタンク13に突き当てられると同時にネジ構造を介して固定される。
 さらに、実施例1及び実施例2では、連結部材14、14Aの連結管17、17Aが金属製で固定された形状の管である例が示された。しかしながら、連結管17、17Aは、所望の方向に屈曲可能なフレキシブル管であってもよい。これにより、本発明の車両用気体燃料の供給配管は、メインパイプ12に連結した状態でサブタンク13の配置位置を変更することができる。
 また、実施例1では、連結管17の途中位置がほぼ直角に屈曲した例が示されたが、連結管17の屈曲角度は直角に限らない。連結管17は、サブタンク13の車載レイアウトに適宜合わせた角度に屈曲されることが可能であり、途中位置が屈曲していなくてもよい。
 また、実施例2では、サブタンク13の軸方向O2がメインパイプ12の軸方向O1と並列になる姿勢で配置されると共に、メインパイプ12とサブタンク13とが複数の連結部材14Aによって連結された例が示された。しかしながら、本発明の車両用気体燃料の供給配管は、サブタンク13の軸方向O2がメインパイプ12の軸方向O1と並列になる姿勢で配置された状態であっても、実施例1のように、メインパイプ12の一方の端部12aとサブタンク13の一端13aとを、連結部材14によって連結してもよい。さらに、本発明の車両用気体燃料の供給配管は、メインパイプ12の周面とサブタンク13の周面とを、一つの連結部材14Aによって連結してもよい。
 また、実施例1及び実施例2では、メインパイプ12の両端部12a、12bがそれぞれ閉鎖された例が示された。しかしながら、メインパイプ12は、例えば燃圧センサーが端部に配置されることもあり、両端部12a、12bの形状は適宜変更される。
 さらに、本発明の車両用気体燃料の供給配管は、メインパイプ12とは別体で形成されたサブタンク13と、メインパイプ12とサブタンク13とを連結する連結部材14とによって、気体燃料の供給配管用のサブタンクユニットを構成してもよい。サブタンク13と連結部材14とによってサブタンクユニットを構成することで、サブタンク13に所定の連結部材14を予め設けておくことができる。これにより、本発明の車両用気体燃料の供給配管は、第2供給パイプ10bの下流側で、インジェクタ103までに気体燃料が流れる部分の容積を容易に増大させることができる。特に、エンジンEの仕様に応じて複数種類のサブタンクユニットを用意しておくことで、エンジンEの仕様違いに簡単に対応することができる。
関連出願の相互参照
 本出願は、2021年12月20日に日本国特許庁に出願された特願2021-206494号に基づいて優先権を主張し、その全ての開示は完全に本明細書で参照により組み込まれる。

Claims (8)

  1.  車両に搭載された内燃機関に供給される気体燃料が流通するメインパイプと、
     前記メインパイプとは別体のサブタンクと、
     前記メインパイプと前記サブタンクとを連結する連結部材と、を備え、
     前記メインパイプに対し、前記連結部材を介して前記サブタンクが連結されている
     ことを特徴とする車両用気体燃料の供給配管。
  2.  請求項1に記載された車両用気体燃料の供給配管において、
     前記メインパイプは、前記気体燃料を貯留する燃料タンクに連通した供給パイプが連結されるインレット部と、前記内燃機関に前記気体燃料を噴射するインジェクタが接続されるインジェクタ取付部と、を有し、
     前記連結部材は、前記メインパイプの端部又は周面に連結されている
     ことを特徴とする車両用気体燃料の供給配管。
  3.  請求項1又は請求項2に形成された車両用気体燃料の供給配管において、
     前記サブタンクは、細長い筒状に形成され、
     前記連結部材は、前記メインパイプの一方の端部と前記サブタンクの一方の端部と、を
    連結する
     ことを特徴とする車両用気体燃料の供給配管。
  4.  請求項1又は請求項2に記載された車両用気体燃料の供給配管において、
     前記サブタンクは、細長い筒状に形成され、前記サブタンクの軸方向が前記メインパイプの軸方向と並列になる姿勢で配置された
     ことを特徴とする車両用気体燃料の供給配管。
  5.  請求項4に記載された車両用気体燃料の供給配管において、
     前記連結部材は、複数設けられ、
     前記メインパイプと前記サブタンクとの間の前記気体燃料の流通は、複数の前記連結部材を介して行われる
     ことを特徴とする車両用気体燃料の供給配管。
  6.  請求項1から請求項5のいずれか一項に記載された車両用気体燃料の供給配管において

     前記連結部材は、両端が開放した金属製の連結管を有し、
     前記連結管は、少なくとも一方の端部が前記メインパイプ又は前記サブタンクに形成された突当部に突き当てられ、ネジ構造を介して連結されている
     ことを特徴とする車両用気体燃料の供給配管。
  7.  請求項1から請求項5のいずれか一項に記載された車両用気体燃料の供給配管において、
     前記連結部材は、両端が開放した金属製の連結管と、前記連結管の一端に形成されて前記メインパイプに連結される第1連結部と、前記連結管の他端に形成されて前記サブタンクに連結される第2連結部と、を有し、
     前記第1連結部又は前記第2連結部の少なくとも一方は、前記メインパイプ又は前記サブタンクにろう付けによって固定されている
     ことを特徴とする車両用気体燃料の供給配管。
  8.  請求項6又は請求項7に記載された車両用気体燃料の供給配管において、
     前記連結管は、所望の方向に屈曲可能である
     ことを特徴とする車両用気体燃料の供給配管。
PCT/JP2022/041657 2021-12-20 2022-11-09 車両用気体燃料の供給配管 WO2023119921A1 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021206494A JP2023091650A (ja) 2021-12-20 2021-12-20 車両用気体燃料の供給配管
JP2021-206494 2021-12-20

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2023119921A1 true WO2023119921A1 (ja) 2023-06-29

Family

ID=86902103

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2022/041657 WO2023119921A1 (ja) 2021-12-20 2022-11-09 車両用気体燃料の供給配管

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP2023091650A (ja)
WO (1) WO2023119921A1 (ja)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000161178A (ja) * 1998-11-24 2000-06-13 Inst Fr Petrole 直接噴射式内燃機関の高圧噴射システム
JP2005069111A (ja) * 2003-08-25 2005-03-17 Tokyo Electric Power Co Inc:The 燃料ガス供給装置におけるタンク継ぎ手部構造
US20140041635A1 (en) * 2012-08-09 2014-02-13 GM Global Technology Operations LLC Fuel rail connector
JP2015108292A (ja) * 2013-10-24 2015-06-11 愛三工業株式会社 燃料供給装置
US20170350357A1 (en) * 2014-12-18 2017-12-07 Westport Power Inc. Sealing structure for gaseous fuel
JP2018115641A (ja) * 2017-01-20 2018-07-26 愛三工業株式会社 燃料供給装置
JP2019519725A (ja) * 2016-05-11 2019-07-11 ペーター フックス テクノロジー グループ アクチェンゲゼルシャフト 高圧導管

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000161178A (ja) * 1998-11-24 2000-06-13 Inst Fr Petrole 直接噴射式内燃機関の高圧噴射システム
JP2005069111A (ja) * 2003-08-25 2005-03-17 Tokyo Electric Power Co Inc:The 燃料ガス供給装置におけるタンク継ぎ手部構造
US20140041635A1 (en) * 2012-08-09 2014-02-13 GM Global Technology Operations LLC Fuel rail connector
JP2015108292A (ja) * 2013-10-24 2015-06-11 愛三工業株式会社 燃料供給装置
US20170350357A1 (en) * 2014-12-18 2017-12-07 Westport Power Inc. Sealing structure for gaseous fuel
JP2019519725A (ja) * 2016-05-11 2019-07-11 ペーター フックス テクノロジー グループ アクチェンゲゼルシャフト 高圧導管
JP2018115641A (ja) * 2017-01-20 2018-07-26 愛三工業株式会社 燃料供給装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP2023091650A (ja) 2023-06-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4840391B2 (ja) 燃圧センサ搭載構造及び燃圧検出システム
US6354273B1 (en) Fuel delivery rail assembly
US7516735B1 (en) Attachment for fuel injectors in a fuel delivery system
EP2098720B1 (en) Fuel delivery system
US8499745B2 (en) Fuel supply system of vee engine
JP5447138B2 (ja) 高圧燃料配管構造
US20030221672A1 (en) Stamped metal fuel rail
JP4100393B2 (ja) フローダンパ
JP4428323B2 (ja) 高圧燃料蓄圧器
CN104254684A (zh) 具有燃料分配器和多个燃料喷射阀的布置
US7357153B2 (en) Pressure-reducing valve for high-pressure gas cylinders
US10781778B2 (en) High-pressure fuel pump
WO2023119921A1 (ja) 車両用気体燃料の供給配管
KR20170031785A (ko) 가솔린 직접 분사 엔진용 연료 레일의 단말 시일 구조
JP5528838B2 (ja) 燃料配管用コネクタ
CN109154263B (zh) 燃料分配装置
JP4344727B2 (ja) 燃料噴射弁装置システム
US11692521B2 (en) Fitting connection assembly for a fluid delivery system
JP3840732B2 (ja) エンジンの燃料配管構造
JP2020143584A (ja) 圧力調整装置
JP2003139013A (ja) インジェクター本体
JP4403548B2 (ja) ガス燃料供給構造
US6684858B2 (en) Fuel supply system of a V-type engine
JPH08261101A (ja) 燃料圧力脈動減衰装置
EP1445474A1 (en) Fuel injector, fuel rail and injection system with the fuel rail and the fuel injector

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 22910640

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1