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技術 エンジンの燃料供給装置

出願人 三桜工業株式会社
発明者 細谷隆之
出願日 1999年11月10日 (20年4ヶ月経過) 出願番号 1999-319881
公開日 2001年5月15日 (18年10ヶ月経過) 公開番号 2001-132576
状態 特許登録済
技術分野 燃料噴射装置
主要キーワード 断面凹字状 凹字形 テーパー管 リターン方式 圧力損出 脈動現象 円筒パイプ オリフィス効果
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2001年5月15日)のものです。
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図面 (7)

課題

燃料脈動を安価な手段によって、しかも燃料配管系容積を増大させることなく、インジェクタ開閉に伴って燃料供給配管内に発生する燃料脈動を効果的に低減できるエンジン燃料供給装置を提供する。

解決手段

燃料をインジェクタに導くエンジンの燃料供給装置において、複数のインジェクタ13に燃料を分配するデリバリパイプ11と、タンクからポンプによって圧送される燃料をデリバリパイプに導入する燃料配管11と、デリバリパイプの上流側で燃料配管11に組み込まれ、膨張室を有する薄肉円筒状マフラー管14とから構成される。

概要

背景

自動車エンジンにおける燃料供給システムは、ポンプにより燃料供給配管を通して燃料インジェクタに圧送し、インジェクタから適正量の燃料をエンジンの吸気マニホールド噴射する。従来は、プレッシャレギュレータで余分の燃料はリターンパイプを介してタンクに戻らせるリターン方式が知られている。近年では、リターンパイプを不要にしたリターンレス方式燃料供給装置が実用化されている。図6は、リターンレス方式の燃料供給装置を示す図で、1は燃料タンクであり、デリバリパイプ2は、燃料供給配管4により接続されていて、デリバリパイプ2には、複数のインジェクタ5が接続されている。

この種のリターンレス方式の燃料供給装置では、インジェクター5が開閉するたびに燃料の脈動現象配管内に顕著に現れることが欠点として知られている。この燃料の脈動による振動は、燃料配管を介して車体の床下から車内に騒音として伝わるという問題を惹起する。このため、燃料の脈動を低減させるために、燃料配管にダンパを設けることをはじめととして、種々の改良が提案されている。

従来のリターンレス方式の燃料供給装置では、脈動低減のために、燃料配管にダンパを組み込み、このダンパで脈動を減衰しているのが最も広く採用されている。また、特開平11−2164号公報では、デリバリパイプ本体が0.8mm以上の板金プレスから形成されてなり、燃料配管系の脈動共振回転数アイドル回転数以下になるように、デリバリパイプ本体の剛性とその内容量を所定の範囲に設定し、脈動を低減する技術が開示されている。

概要

燃料脈動を安価な手段によって、しかも燃料配管系の容積を増大させることなく、インジェクタの開閉に伴って燃料供給配管内に発生する燃料脈動を効果的に低減できるエンジンの燃料供給装置を提供する。

燃料をインジェクタに導くエンジンの燃料供給装置において、複数のインジェクタ13に燃料を分配するデリバリパイプ11と、タンクからポンプによって圧送される燃料をデリバリパイプに導入する燃料配管11と、デリバリパイプの上流側で燃料配管11に組み込まれ、膨張室を有する薄肉円筒状マフラー管14とから構成される。

目的

そこで、本発明の目的は、前記従来技術の有する問題点を解消し、燃料脈動を安価な手段によって、しかも燃料配管系の容積を増大させることなく、インジェクタの開閉に伴って燃料供給配管内に発生する燃料脈動を効果的に低減できるようにしたエンジンの燃料供給装置を提供することにある。

効果

実績

技術文献被引用数
3件
牽制数
3件

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請求項1

燃料インジェクタに導くエンジン燃料供給装置において、前記複数のインジェクタに燃料を分配するデリバリパイプと、タンクからポンプによって圧送される燃料を前記デリバリパイプに導入する燃料配管と、前記デリバリパイプの上流側で前記燃料配管に組み込まれ、膨張室を有する薄肉円筒状マフラー管と、を備えることを特徴とするエンジンの燃料供給装置。

請求項2

前記マフラー管は、薄肉円筒パイプに下流側に向かって縮径するテーパー管接合してなることを特徴とする請求項1に記載のエンジンの燃料供給装置。

請求項3

前記マフラー管の薄肉円筒パイプは、肉厚が0.7mm以下の金属パイプからなることを特徴とする請求項2に記載のエンジンの燃料供給装置。

請求項4

燃料をインジェクタに導くエンジンの燃料供給装置において、前記複数のインジェクタに燃料を分配するデリバリパイプと、タンクからポンプによって圧送される燃料を前記デリバリパイプに導入する燃料配管とを有し、前記デリバリパイプが不等辺の断面形状を有する異形管からなり、最も広い面積の側面部にオリフィス部を形成し、このオリフィス部に前記燃料配管を接続したことを特徴とするエンジンの燃料供給装置。

請求項5

前記デリバリパイプは、断面L字状の異形管からなることを特徴とする請求項4に記載のエンジンの燃料供給装置。

請求項6

前記デリバリパイプは、断面凹字状の異形管からなることを特徴とする請求項4記載のエンジン燃料供給装置

請求項7

前記オリフィス部は、異形管の最も広い面積の側面部の略中央部に形成されることを特徴とする請求項4に記載のエンジンの燃料供給装置。

請求項8

前記オリフィス部が形成された面の肉厚は、0.7mm以下であることを特徴とする請求項7に記載のエンジンの燃料供給装置。

請求項9

燃料をインジェクタに導くエンジンの燃料供給装置において、前記複数のインジェクタに燃料を分配するデリバリパイプと、タンクからポンプによって圧送される燃料を前記デリバリパイプに導入する燃料配管と、前記デリバリパイプの上流側で前記燃料配管に組み込まれ、膨張室を有する薄肉円筒状のマフラー管と、を有し、前記デリバリパイプが不等辺の断面形状を有する異形管からなり、最も広い面積の側面部にオリフィス部を形成し、このオリフィス部に前記燃料配管を接続したことを特徴とするエンジンの燃料供給装置。

技術分野

0001

本発明は、エンジン燃料供給装置係り、特に、燃料噴射するインジェクタ開閉とともに発生する燃料脈動を効果的に低減できるようにしたエンジンの燃料供給装置に関する。

背景技術

0002

自動車のエンジンにおける燃料供給システムは、ポンプにより燃料供給配管を通して燃料をインジェクタに圧送し、インジェクタから適正量の燃料をエンジンの吸気マニホールドに噴射する。従来は、プレッシャレギュレータで余分の燃料はリターンパイプを介してタンクに戻らせるリターン方式が知られている。近年では、リターンパイプを不要にしたリターンレス方式の燃料供給装置が実用化されている。図6は、リターンレス方式の燃料供給装置を示す図で、1は燃料タンクであり、デリバリパイプ2は、燃料供給配管4により接続されていて、デリバリパイプ2には、複数のインジェクタ5が接続されている。

0003

この種のリターンレス方式の燃料供給装置では、インジェクター5が開閉するたびに燃料の脈動現象配管内に顕著に現れることが欠点として知られている。この燃料の脈動による振動は、燃料配管を介して車体の床下から車内に騒音として伝わるという問題を惹起する。このため、燃料の脈動を低減させるために、燃料配管にダンパを設けることをはじめととして、種々の改良が提案されている。

0004

従来のリターンレス方式の燃料供給装置では、脈動低減のために、燃料配管にダンパを組み込み、このダンパで脈動を減衰しているのが最も広く採用されている。また、特開平11−2164号公報では、デリバリパイプ本体が0.8mm以上の板金プレスから形成されてなり、燃料配管系の脈動共振回転数アイドル回転数以下になるように、デリバリパイプ本体の剛性とその内容量を所定の範囲に設定し、脈動を低減する技術が開示されている。

発明が解決しようとする課題

0005

上記特開平11−2164号公報に係る従来技術では、ダンパなどを用いる必要がない利点はあるものの、燃料の脈動低減のためには、燃料配管系の容積を可及的に大きくすることが必要とされている。

0006

しかしながら、限られた狭小スペースエンジンルームで、脈動低減のためにのみ、燃料配管系の容積を増大させるのは困難な場合があり、また、合理的な脈動低減対策とはいえない。

0007

そこで、本発明の目的は、前記従来技術の有する問題点を解消し、燃料脈動を安価な手段によって、しかも燃料配管系の容積を増大させることなく、インジェクタの開閉に伴って燃料供給配管内に発生する燃料脈動を効果的に低減できるようにしたエンジンの燃料供給装置を提供することにある。

課題を解決するための手段

0008

前記の目的を達成するために、第1の発明は、燃料をインジェクタに導くエンジンの燃料供給装置において、前記複数のインジェクタに燃料を分配するデリバリパイプと、タンクからポンプによって圧送される燃料を前記デリバリパイプに導入する燃料配管と、前記デリバリパイプの上流側で前記燃料配管に組み込まれ、膨張室を有する薄肉円筒状マフラー管と、を備えることを特徴とするものである。

0009

また、第2の発明は、燃料をインジェクタに導くエンジンの燃料供給装置において、前記複数のインジェクタに燃料を分配するデリバリパイプと、タンクからポンプによって圧送される燃料を前記デリバリパイプに導入する燃料配管とを有し、前記デリバリパイプが不等辺の断面形状を有する異形管からなり、最も広い面積の側面部にオリフィス部を形成し、このオリフィス部に前記燃料配管を接続したことを特徴とするものである。

0010

さらに、第3の発明は、燃料をインジェクタに導くエンジンの燃料供給装置において、前記複数のインジェクタに燃料を分配するデリバリパイプと、タンクからポンプによって圧送される燃料を前記デリバリパイプに導入する燃料配管と、前記デリバリパイプの上流側で前記燃料配管に組み込まれ、膨張室を有する薄肉円筒状のマフラー管と、を有し、前記デリバリパイプが不等辺の断面形状を有する異形管からなり、最も広い面積の側面部にオリフィス部を形成し、このオリフィス部に前記燃料配管を接続したことを特徴とするものである。

発明を実施するための最良の形態

0011

以下、本発明によるエンジンの燃料供給装置の一実施形態について、添付の図面を参照しながら説明する。
第1実施形態
図1は、本発明の第1実施形態による燃料供給装置を示す図である。10はデリバリパイプ、11は燃料配管で、リターンレスシステムの燃料供給装置を構成している。図示しない燃料タンクの燃料は、ポンプから吐出されて燃料配管11を通ってデリバリパイプ10に圧送られるようになっている。デリバリパイプ11の本体には、複数のインジェクタ13が長さ方向に配列して取り付けられている。インジェクタ13は、図示しないエンジンの吸気マニホールドに挿入される。

0012

燃料配管11には、その途中でマフラー管14が組み込まれている。このマフラー管14は、円筒パイプ15にテーパー管16が溶接等によって一体的に接合された管体からなり、その内部には膨張室17が形成されている。

0013

円筒パイプ15としては、膨張室17を形成するのに十分大きな径の金属製の薄肉パイプ、好ましくは、肉厚が0.7mm以下の金属パイプが用いられる。テーパー管16は、円錐形に下流側に向かって縮径する出口通路16aを形成するようになっている。

0014

次に、本実施形態による燃料供給装置の作用について説明する。図示しないポンプから吐出された燃料が燃料配管11を流れて、マフラー管14を介してデリバリパイプ10に導入されると、このデリバリパイプ10から各インジェクタ13に燃料が分配される。各インジェクタ13は、エンジンの運転状態に応じたタイミングで、その開閉動作が図示しない制御ユニットによって制御されている。すなわちインジェクタ13が開くと、その開いている間に燃料がインジェクタ13から噴出され、インジェクタ13が閉じられると燃料の噴射が遮断される。この燃料供給装置では、燃料をタンクに戻すリターンパイプは配管されていないリターンレスシステムが採用されているので、インジェクタ13の開閉動作の繰り返しによって、燃料配管11内の燃料には圧力の脈動が生じることになる。

0015

しかしながら、マフラー管14の膨張室17を形成する円筒パイプ15の肉厚が薄くなっているため、脈動により圧力が変動すると、円筒パイプ15が変形することで、脈動を減衰させる。円筒パイプ15の剛性を維持し、かつ脈動を減衰させるための変形性を確保するために、円筒パイプ15の肉厚は0.7mm程度になっている。このようなマフラー管14におけるリアクティブサイレンサ効果によって、発生する脈動が効果的に低減される。しかも、燃料を供給する間は、マフラー管14の出口側通路16aをテーパー管16によって形成することで圧力損失を少なくし、他方、マフラー管の入口側通路16bは、オリフィス効果を発揮して、車体側への脈動の伝播を防止することが併せて可能となる。

0016

第2実施形態
次に、図2は、本発明による燃料供給装置の第2の実施形態を示す図である。この第2実施形態が上記第1形態と異なる点は、マフラー管14を用いずにデリバリパイプに横断面L字形の異形管を適用したことにある。図2において、20が断面L字形のデリバリパイプである。図3は当該デリバリパイプの横断面を示す図である。このデリバリパイプ20では、板金プレス加工して成形したアッパーケース21aとローアーケース21bからなり、これらを接合して、横断面L字形の異形管としたものである。

0017

このようにデリバリーパイプ20は、横断面L字型の異形管であるので、断面を構成する各辺の長さは異なり、したがって、外側面の六面とも面積が異なる。これらの六面ある外側面のうち、一番面積の大きな上側面部20aに燃料配管11の接続端部が接合され、開口径dのオリフィス部22として開口している。この場合、デリバリパイプ20の肉厚は、脈動減衰機能を付加し、かつ剛性を付与するために0.7mm程度の肉厚が好ましい。また、燃料配管11の接合位置は、上側面部20aの略中央部が好ましい。なお、インジェクタ13は、上側面部20aに対向する下側面部20bに接続されている。

0018

次に、以上のように構成される第2実施形態の作用について説明する。この第2実施形態では、デリバリパイプ20が断面L字形の異形管からなっているので、最も面積の大きな上側面部20aに燃料配管11を接続することで、デリバリパイプ20の容積自体は変えることなく、オリフィス部22の面積(a)と上側面部20aの面積(A)比(A/a)を可及的に大きくすることができる。このオリフィス部22は、燃料導入口として機能することに加えて、インジェクタ13の開閉に伴って生じる脈動が燃料配管11側に伝わる場合に、脈動を減衰させるオリフィスとして機能し、上述のように、オリフィス部22と上側面部20aの面積比言い換えれば、オリフィス比(A/a)を大きく(好ましくは、46以上)にすることが可能になり、そのオリフィス効果を増大せしめ、より効果的に脈動の車体配管側への伝播を抑制する。しかも、デリバリパイプ20の容積自体は大きくすることなくオリフィス比の大幅な増大が可能であるから、デリバリパイプ20の設置スペースの面から有利である。さらに、オリフィス部22の開口径dを小さくするとなく、したがって圧力損出を増大せしめることなく、オリフィス比を大きくすることができる。

0019

なお、オリフィス効果の観点からは、上側面部20の中央部に燃料配管11を接続することが最も好ましいがこれに限定されるものではない。また、オリフィス効果の観点からは、最も広い面積の側面に燃料配管11を接続すれば効果があるので、デリバリパイプ20の形状は、横断面L字形に限定されるものではない。例えば、図4に示すように、デリバリパイプ20を横断面が凹字形の異形管で構成し、最も広い面積の大側面部30の中央部に燃料配管11を接続しても同様の効果を得ることができる。

0020

第3実施形態
次に、図5は、本発明による燃料供給装置の第3の実施形態を示す図である。この第3実施形態は、第1実施形態と第2実施形態を組み合わせて燃料供給装置を構成した実施の形態である。すなわち、マフラー管16は、図1のものと同一であり、デリバリパイプ20は、図2のものと同一である。

0021

このようにマフラー管14とデリバリパイプ20を組み合わせることによって、発生した脈動は、デリバリパイプ16のオリフィス効果により、燃料配管11への伝播が抑制された上に、マフラー管16ではリアクティブサイレンサ効果により戻ってきた脈動がさらに減衰するので、より一層脈動を低減させることが可能となる。

発明の効果

0022

以上の説明から明らかなように、本発明によれば、ダンパなどを用いることなく、燃料脈動を安価なパイプ類によって、しかも燃料配管系の容積を増大させることなく、インジェクタの開閉に伴って燃料供給配管内に発生する燃料脈動を効果的に低減できすることができる。

図面の簡単な説明

0023

図1本発明によるエンジンの燃料供給装置の第1の実施形態を示す一部断面配管図
図2本発明によるエンジンの燃料供給装置の第2の実施形態を示す斜視図。
図3図2に置けるIII−III線横断面図。
図4本発明によるエンジンの燃料供給装置の第3の実施形態を示す斜視図。
図5デリバリパイプの変形例を示す断面図。
図6従来のエンジンの燃料供給装置の説明図。

--

0024

10デリバリパイプ
11燃料配管
13インジェクタ
14マフラー管
15円筒パイプ
16テーパー管
16a出口通路
17膨張室
20 デリバリパイプ
22オリフィス部

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