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JP2581876B2 - 内燃機関用燃料供給システム - Google Patents

内燃機関用燃料供給システム

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JP2581876B2
JP2581876B2 JP24049592A JP24049592A JP2581876B2 JP 2581876 B2 JP2581876 B2 JP 2581876B2 JP 24049592 A JP24049592 A JP 24049592A JP 24049592 A JP24049592 A JP 24049592A JP 2581876 B2 JP2581876 B2 JP 2581876B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関用燃料供給シ
ステム及び同種のもの、特に燃料条件の関数として燃料
の供給を制御するためのシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】圧力制御式電動燃料ポンプと、機関の燃
料噴射装置にポンプを連結する一方向すなわち非回収形
式の燃料ラインとによって内燃機関に燃料を供給するこ
とが従来提案されてきた。例えば、米国特許第5,044,34
4 号には、補給装置つまりタンクから内燃機関の燃料噴
射装置まで加圧燃料を供給するために燃料ポンプが電力
供給に応答するようにした燃料供給システムが記載され
ている。この場合、ポンプ出口と噴射装置との間に逆止
弁を設け、機関の噴射装置からポンプへと燃料が逆流す
るのを防止している。そして、圧力センサをポンプ出口
と逆止弁との間に設け、このセンサに電子回路を接続
し、燃料ライン内の圧力の関数としての電気エネルギー
をポンプモータに供給する。圧力開放弁は、燃料ライン
の逆止弁と機関との間に接続され、燃料ライン内の圧力
が上がり過ぎた場合に、ラインから補給装置へ燃料を戻
す。
【０００３】前述の燃料供給システムは現存の多数の問
題を解決してきてはいるが、まだ改良の余地がある。例
えば、前述の圧力制御ポンプシステムの場合、機関の減
速等によって機関の燃料需要が減少し、その後運転者が
急激な加速をして燃料需要が急速に増加する場合に問題
が生じる。機関の燃料需要が低い期間中は、燃料ライン
の燃料圧力を所望の値に保持するために必要なことは、
ポンプ操作を低レベルにすることだけである。しかしな
がら需要が急激に増加すると、燃料ポンプがその需要の
増加に十分に応じられるように迅速に加速させることが
できない場合がある。
【０００４】もう一つの問題は、温度が極めて高い状態
で燃料ライン内の燃料が気化することである。例えば、
機関のスイッチを切り、冷却装置を停止した後で燃料レ
ール内の温度が著しく上昇する傾向がある。特に周囲温
度が比較的高い場合、燃料はレール内及び噴射装置区域
にて気化する。したがって、機関の再始動が困難になっ
たり、アイドリングが不安定になる原因となる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従って本発明の目的
は、燃料ポンプのモーターが燃料ラインの圧力の関数と
して作動すると同時に燃料需要が低い場合にポンプ作動
レベルを最小限に保持し、次の高い燃料需要に応じてポ
ンプの能力を増大できる内燃機関用燃料供給システムを
提供することにある。本発明の他の目的は、高温下の運
転にあっても、燃料ライン内での気化を防止するか又は
著しく減少させることができる内燃機関用燃料供給シス
テムを提供することにある。
【０００６】
【発明の概要】本発明による内燃機関用燃料供給システ
ムは、加圧燃料を供給するために給電量に応答するポン
プを設けた燃料補給装置を有する。前記補給装置から機
関に至る燃料の供給を制御するために、燃料噴射装置の
ような燃料供給機構を前記補給装置に接続する。ポンプ
出口と噴射装置とを連結する燃料ラインに逆止弁を設
け、ポンプを閉鎖した時に噴射装置からポンプへの逆流
を防止する。逆止弁とポンプ出口との間の燃料ラインに
センサを接続し、ポンプ出口における燃料圧力の関数と
して電気信号を発し、電子制御回路によりこの圧力信号
の関数としての電気出力をポンプに伝達する。燃料ライ
ンのポンプ出口と逆止弁との間に燃料バイパスを設け、
ポンプ出口から燃料流通路を常時開口するように設ける
ので、機関からの燃料の要求がない場合においてさえ、
燃料は該バイパスを流れ続け、ポンプは作動し続ける。
これにより、機関の燃料需要の増加にも迅速に対応可能
なようにポンプは最小限の作動レベルを維持する。本発
明の好適実施例の場合、燃料ポンプは、車の燃料タンク
内に取り付ける自給式電動ポンプであり、燃料バイパス
はポンプ出口に隣接して燃料ラインに設けられたオリフ
ィスを有し、燃料ラインの逆止弁閉鎖時に周囲タンクに
燃料を直接回収する。
【０００７】本発明の第２の大きな特徴は、逆止弁と機
関との間にて燃料ラインに圧力開放弁を位置決めし、機
関を所定の最大作動温度にしてライン内の燃料気化圧を
上回る圧力に設定するように該圧力開放弁を調節するこ
とによって高温作動条件下における燃料ラインの燃料気
化を防止するための方法を提供することである。弁の開
放圧力値の設定は、車の製造時に、使用機関に用いる燃
料が特別な種類の場合，最高作動温度における気化を防
止するように実験により所定の値にすることが望まし
い。例えば、通常ガソリン機関の場合、６４psi に設定
する。
【０００８】
【実施例】本発明の他の特徴及び利点は、本発明の好適
実施例を非制限例として示す添付の図面を参照して以下
に詳述する。
【０００９】第１図に示すように、本発明の好適実施例
の１つによる燃料供給システム１０は、燃料タンク１４
内に自給式燃料ポンプ１２を有する。燃料ポンプ１２
は、燃料ライン１６を介して機関２０に据え付けられた
燃料レール１８に加圧燃料を送る。レール１８と機関２
０との間には複数個の燃料噴射装置２２を取り付け、各
燃料噴射装置のノズルは、機関と協働するシリンダの燃
料／空気取入口２４に隣接する。大気圧にてエアフィル
タ等を介して、又は機関によって駆動し、機関の作動及
び／又はスロットルの操作等により変化する圧力で空気
を供給するターボチャージャによって空気取入マニホル
ド２６に燃焼用空気が供給される。例えば、噴射装置２
２はソレノイド作動式で、機関に備えられた制御用のコ
ンピュータ（図示せず）で制御される。
【００１０】燃料ポンプ１２は、フィルタソック３０を
介して周囲タンク１４から燃料を受ける入口と、キャッ
プ／マニホルド３４に連結ライン３２を介して加圧燃料
を供給する出口とを備える電動ポンプ２８を有する。第
２図に示すように、マニホルド３４内において、内部燃
料通路３６の一端は、継手３８によって燃料ライン３２
と連結し、他端は継手４０によって燃料ライン１６に連
結する。ポンプ２８を止めた時にレール１８からタンク
１４への燃料の逆流を防止するために通路３６に逆止弁
４２を設ける。圧力開放弁４４はマニホルド３４内に取
り付けられ、逆止弁４２の下流で通路３６と連結し、燃
料ライン１６及び／又はレール１８内が過剰圧力状態に
ある場合、タンク１４に燃料を戻す。圧力センサ４６
は、マニホルド３４に担持される回路盤組立体４８に取
り付けられ、そこを通って延びる燃料通路３６と連結
し、逆止弁４２の上流の通路３６内の燃料圧力の関数と
して電気信号を供給する。マニホルド３４は、車両に取
付けられた燃料タンクの開口に取付けられグランドパッ
キング５０によって気密に閉塞している。
【００１１】第３図に示すように、回路盤４８は、圧力
センサ４６の出力信号の関数としてポンプモータ２８に
可変パルス幅信号を供給するための電力増幅器５２を有
する。回路盤４８は、バッテリ５４から電力を受け、導
線５６，５８によってそれぞれ電気的に接地する。同様
に、増幅器５２は、導線６０，６２によってポンプ２８
に接続する。上記の記載から分かるように、通常燃料供
給システム１０は前文に参照として記載した米国特許第
5,044,344 号のものに類似している。
【００１２】本発明の第１特徴によれば、ライン３２と
マニホルド３４との間の継手３８にオリフィス６４を穿
孔するか又は形成して常時開口しながら流量を制限する
燃料用通路をマニホルド３４とバイパスさせて作り、燃
料をタンク１４に戻す。こうすれば、機関の燃料需要が
最小レベルにあって逆止弁４２及び燃料ライン１６を通
過する燃料がほとんど無い場合でもオリフィス６４には
燃料が流れるので、圧力センサ４６によりポンプ２８が
ある決まった最低レベル以下に作動することはない。従
って減速後に運転者が急に加速する場合のように機関の
燃料需要が著しく増加しても、燃料ポンプモータ速度
は、低い作動速度における高い慣性を克服する必要なし
に所望のレベルまで急な加速が可能となる。通常運転中
には、小径のオリフィス６４（例えば、0.030 インチ）
が機関への通常の燃料流が相殺されないように十分な制
限がされている。
【００１３】本発明の第２特徴によれば、圧力開放弁４
４は、機関２０が所定の最高動作温度の時、燃料ライン
１６及び燃料レール１８における燃料の蒸気圧を上回る
ように設定調節される。第２図に示すように、逆止弁４
４は、ばね６８によって弁座７０に押圧される弁体６６
を有する。ナット７２は、ばね６８の圧縮力、即ちばね
６８に打ち勝ってタンク１４に燃料を戻すのに必要な燃
料ラインと燃料レール内の力、を調節するために設け
る。かかるばね力は、機関の燃料レール設計温度が最大
値の時に機関に使用される固有の燃料の蒸気圧を僅かに
上回る圧力になるように調節するのが望ましい。例え
ば、２００°Ｆを下回る最大設計温度にて純ガソリンで
走行するようにした機関の場合、ばね６８の力は、ライ
ン１６及びレール１８内の圧力が６４psi を越える場合
にのみバイパス弁４４が開口するように調節可能であ
る。本発明のこの特徴により、機関の最大設計又は最悪
状態の機関温度でも蒸気が形成されない程に高いレベル
まで燃料圧力を上昇可能にすることにより、燃料ライン
及びレール内の蒸気形成を著しく減少又は防止可能とな
る。一方、燃料システムの圧力が熱膨脹により過度にな
る場合、弁４４が開口して過度の圧力が放出される。こ
うして、高い燃料圧力を保持することによって燃料レー
ル及び燃料ライン内に蒸気が形成されることが無くなる
か又は減少する。機関が再スタートすると、噴射装置の
操作によりレール１８及びライン１６は急速に通常のシ
ステム作動圧力に戻る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の好適実施例による燃料供給システムの
概略図である。
【図２】第１図に示す燃料供給システムの一部を拡大し
て示す部分断面図である。
【図３】燃料供給システムの電子装置の機能を示すブロ
ック図である。
【符号の説明】
１０ 燃料供給システム １２ 燃料ポンプ １４ 燃料補給装置 １６，３２ 燃料ライン １８ 燃料レール ２０ 機関 ２２ 燃料噴射装置 ２８ 燃料ポンプ ４２ 逆止弁 ４４ 圧力開放弁 ４６ 圧力センサ ６４ バイパス装置

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 電力に応じて運転される燃料ポンプを備
    え、加圧燃料を供給する燃料補給装置と、 内燃機関に設けた燃料供給手段と、 一端が前記燃料ポンプの出口と連結し、他端が前記燃料
    供給手段と連結する燃料ラインと 前記燃料供給手段から前記ポンプへの逆流を防止するた
    めに前記燃料ラインに設けられた逆止弁と、 前記ポンプ出口における燃料圧力の関数として電気信号
    を送るために前記逆止弁と該ポンプとの間にて燃料ライ
    ンに接続する圧力センサと、前記電気信号の関数として
    前記ポンプに給電する装置とを備えるポンプに給電する
    装置と、 前記ポンプ出口と逆止弁との間の前記燃料ラインに接続
    され、ポンプ出口から制限された量の燃料を流すバイパ
    スであって、燃料が該バイパスを流れ続け、前記燃料供
    給手段で燃料需要がない場合にも燃料ポンプが作動し続
    けるようにしたものとを有することを特徴とする内燃機
    関用燃料供給システム。
  2. 【請求項２】 前記燃料バイパスが、前記ポンプ出口か
    ら前記燃料補給装置まで常時開放された燃料通路を有す
    ることを特徴とする請求項１記載の内燃機関用燃料供給
    システム。
  3. 【請求項３】 前記燃料バイパスが、前記燃料補給装
    置内で前記出口に隣接する前記燃料ラインに形成された
    オリフィスを有することを特徴とする請求項２記載の燃
    料供給システム。
  4. 【請求項４】 前記逆止弁と機関との間で前記燃料ライ
    ンと連結する圧力開放弁をさらに含み、該圧力開放弁は
    通常閉鎖し、前記燃料ラインの燃料が所定の最大設計作
    動温度で気化する圧力より大きい圧力のとき開口して前
    記燃料ラインの圧力を開放することを特徴とする請求項
    １記載の内燃機関用燃料供給システム。
JP24049592A 1992-01-03 1992-09-09 内燃機関用燃料供給システム Expired - Fee Related JP2581876B2 (ja)

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JPH0650230A JPH0650230A (ja) 1994-02-22
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