以下、本発明による燃料供給装置の実施の形態の一例を図面を参照して説明する。Hereinafter, an example of an embodiment of a fuel supply apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明による燃料供給装置の実施の形態の一例を示す構成図である。燃料供給装置1は、コモンレール101に高圧燃料を供給するための高圧ポンプ102に比較的低圧の燃料を供給するための装置であり、燃料タンク2と、燃料タンク2内の燃料Fを加圧して高圧ポンプ102側へ出力するための低圧ポンプ(フィードポンプ)3とを備えている。FIG. 1 is a block diagram showing an example of an embodiment of a fuel supply apparatus according to the present invention. Thefuel supply device 1 is a device for supplying a relatively low-pressure fuel to a high-pressure pump 102 for supplying high-pressure fuel to thecommon rail 101, and pressurizes thefuel tank 2 and the fuel F in thefuel tank 2. And a low pressure pump (feed pump) 3 for outputting to thehigh pressure pump 102 side.
低圧ポンプ3の燃料入口側ポート3Aと燃料タンク2との間にはフィルタ4を備えた燃料供給路5が設けられており、フィルタ4でゴミ等が除去された燃料が燃料供給路5を通って低圧ポンプ3に送られる構成となっている。符号6で示されるのは、フィルタ交換などにより低圧系のラインに空気が入ってしまった場合に、この空気を除去するために手動で燃料を送り込むために使用される手動ポンプ(プライミングポンプ)である。Afuel supply path 5 having a filter 4 is provided between the fuelinlet side port 3 A of thelow pressure pump 3 and thefuel tank 2, and fuel from which dust or the like has been removed by the filter 4 passes through thefuel supply path 5. Thus, it is configured to be sent to the low-pressure pump 3.Reference numeral 6 indicates a manual pump (priming pump) used to manually feed fuel in order to remove air when air enters the low-pressure system line due to filter replacement or the like. is there.
低圧ポンプ3の燃料出口側ポート3Bと高圧ポンプ102の吸入ポート102Aとの間には、低圧ポンプ3から供給される比較的低圧の供給燃料を高圧ポンプ102に送給するための燃料送給路7が配設されている。燃料送給路7には、低圧ポンプ3から送り出された燃料中のゴミを除去するためのフィルタ8、及び高圧ポンプ102に供給する供給燃料の流量を制御するために比例電磁弁を用いて構成された制御弁9が設けられており、制御弁9により流量制御された供給燃料が逆止弁10を介して高圧ポンプ102の吸入ポート102Aからそのシリンダ室102B内に供給される構成となっている。制御弁9は図示しない制御ユニットにより制御され、コモンレール101内のレール圧が所与の目標レール圧となるよう低圧燃料の流量が制御される。Between the fueloutlet side port 3 </ b> B of thelow pressure pump 3 and thesuction port 102 </ b> A of thehigh pressure pump 102, a fuel supply path for supplying relatively high pressure supply fuel supplied from thelow pressure pump 3 to thehigh pressure pump 102. 7 is disposed. Thefuel supply path 7 is configured by using a filter 8 for removing dust in the fuel sent from thelow pressure pump 3 and a proportional solenoid valve for controlling the flow rate of the supplied fuel supplied to thehigh pressure pump 102. The control fuel 9 is provided, and the supply fuel whose flow rate is controlled by the control valve 9 is supplied from thesuction port 102A of the high-pressure pump 102 into thecylinder chamber 102B via thecheck valve 10. Yes. The control valve 9 is controlled by a control unit (not shown), and the flow rate of the low-pressure fuel is controlled so that the rail pressure in thecommon rail 101 becomes a given target rail pressure.
制御弁9の燃料入口側の低圧燃料の圧力を所定の値に維持する目的で、燃料送給路7には燃料調圧弁11が接続されている。図1に示した燃料供給装置1では、フィルタ8と制御弁9との間の燃料送給路7に、燃料調圧弁11の受圧ポート11Aが配管12によって接続されている。燃料調圧弁11は、受圧ポート11Aの低圧燃料の圧力が所定レベルを超えた場合にそのオーバーフローポート11Bから低圧燃料をオーバーフローさせ、これにより制御弁9の入口側の低圧燃料の圧力が、略所定の一定圧力に維持されるように動作する構成となっている。オーバーフローポート11Bからのオーバーフロー低圧燃料は、ドレイン配管13を通って燃料タンク2内に戻される。A fuelpressure regulating valve 11 is connected to thefuel supply path 7 for the purpose of maintaining the pressure of the low pressure fuel on the fuel inlet side of the control valve 9 at a predetermined value. In thefuel supply device 1 shown in FIG. 1, apressure receiving port 11 </ b> A of a fuelpressure regulating valve 11 is connected to afuel supply path 7 between a filter 8 and a control valve 9 by apipe 12. The fuelpressure regulating valve 11 causes the low pressure fuel to overflow from theoverflow port 11B when the pressure of the low pressure fuel at thepressure receiving port 11A exceeds a predetermined level, whereby the pressure of the low pressure fuel on the inlet side of the control valve 9 is substantially predetermined. It is the structure which operate | moves so that it may be maintained at the fixed pressure of. The overflow low-pressure fuel from theoverflow port 11B is returned into thefuel tank 2 through thedrain pipe 13.
燃料調圧弁11は、さらに、低圧ポンプ3から送られてくる燃料を潤滑油として取り出すための取出しポート11Cを有しており、取出しポート11Cから取り出された燃料は、オリフィス14を備えた潤滑油ライン15を通って高圧ポンプ102のカム室102C内に送られ、この燃料が潤滑油として働くようになっている。なお、潤滑油ライン15を介して高圧ポンプ102に送られる燃料は、カム室102C内の各部材の潤滑油として用いられるのに限定されず、他の部位の潤滑油として適宜に供給してもよいことは勿論である。The fuelpressure regulating valve 11 further has a take-out port 11C for taking out the fuel sent from the low-pressure pump 3 as a lubricating oil. The fuel taken out from the take-out port 11C is a lubricating oil having an orifice 14. The fuel is fed into thecam chamber 102C of the high-pressure pump 102 through theline 15, and this fuel works as a lubricating oil. The fuel sent to the high-pressure pump 102 via the lubricatingoil line 15 is not limited to being used as lubricating oil for each member in thecam chamber 102C, and may be appropriately supplied as lubricating oil for other parts. Of course it is good.
以上説明したように、燃料供給装置1によって、所定の圧力に調圧された比較的低圧の供給燃料が調量されて高圧ポンプ102に送給される。そして、シリンダ室102B内でこの供給燃料が加圧され、これにより生じた高圧燃料は、高圧ポンプ102の吐出ポート102Dから逆止弁19及び高圧配管20を介してコモンレール101に送られる。As described above, thefuel supply device 1 measures a relatively low-pressure supply fuel that has been regulated to a predetermined pressure and feeds it to the high-pressure pump 102. The supplied fuel is pressurized in thecylinder chamber 102 </ b> B, and the high-pressure fuel generated thereby is sent from thedischarge port 102 </ b> D of the high-pressure pump 102 to thecommon rail 101 via thecheck valve 19 and the high-pressure pipe 20.
上述した構成において、低圧ポンプ3の圧送側(出口側)に許容レベルを超える高圧燃料が生じた際にこの高圧燃料を圧送側からそのインテーク側(入口側)に戻すことができるようにすると共に、手動ポンプ6により燃料の供給があった場合にはその送給燃料を低圧ポンプ3を迂回して低圧ポンプ3の圧送側に送ることができるようにするため、弁装置30が設けられている。In the configuration described above, when high pressure fuel exceeding the allowable level is generated on the pressure feeding side (outlet side) of thelow pressure pump 3, the high pressure fuel can be returned from the pressure feeding side to the intake side (inlet side). In addition, when fuel is supplied by themanual pump 6, avalve device 30 is provided so that the supplied fuel can be sent to the pressure feeding side of thelow pressure pump 3 by bypassing thelow pressure pump 3. .
弁装置30は、低圧ポンプ3の燃料入口側ポート3Aと燃料出口側ポート3Bとに接続されて、低圧ポンプ3に並設されている。弁装置30には第1ポート30A、第2ポート30B及び、第3ポート30Cが設けられており、第1ポート30Aは燃料出口側ポート3Bに接続され、第2ポート30B及び第3ポート30Cは燃料入口側ポート3Aに接続されている。Thevalve device 30 is connected to the fuelinlet side port 3A and the fueloutlet side port 3B of thelow pressure pump 3, and is arranged in parallel with thelow pressure pump 3. Thevalve device 30 is provided with afirst port 30A, asecond port 30B, and athird port 30C. Thefirst port 30A is connected to the fueloutlet side port 3B, and thesecond port 30B and thethird port 30C are It is connected to the fuelinlet side port 3A.
弁装置30は、燃料出口側ポート3Bにおける燃料圧が予め設定されている所与の許容圧力を超えた場合、低圧ポンプ3の燃料高圧側の燃料を弁装置30の第2ポート30Bから低圧ポンプ3の燃料低圧側に戻し、且つ、手動ポンプ6により低圧ポンプ3の燃料低圧側に燃料が供給された場合には、この手動送給による燃料圧力の上昇に応答してその手動送給燃料を第3ポート30Cから第1ポート30Aに流し、これにより手動送給燃料を低圧ポンプ3を迂回して燃料供給路7に送り込むことができるように構成されている。When the fuel pressure at the fueloutlet side port 3B exceeds a predetermined allowable pressure, thevalve device 30 supplies the fuel on the high pressure side of thelow pressure pump 3 from thesecond port 30B of thevalve device 30 to the low pressure pump. 3 and when the fuel is supplied to the fuel low pressure side of thelow pressure pump 3 by themanual pump 6, the manually supplied fuel is supplied in response to the increase in the fuel pressure by the manual feed. Thethird port 30C flows to thefirst port 30A, so that manually supplied fuel can be sent to thefuel supply path 7 by bypassing the low-pressure pump 3.
図2には、弁装置30の断面図が拡大して示されている。以下、図2を参照して弁装置30の構成について説明する。FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of thevalve device 30. Hereinafter, the configuration of thevalve device 30 will be described with reference to FIG.
弁装置30は、シリンダ本体31を具えている。シリンダ本体31は一端のみが開口されている円筒状の部材であり、その一端開口部に第1ポート30Aが設けられている。シリンダ本体31の周壁部には、さらに、第2ポート30B及び第3ポート30Cが設けられている。シリンダ本体31は、その中空内部に細径中空部31Aと太径中空部31Bとが形成されており、第1ポート30A側に設けられた細径中空部31Aの周壁部に第2ポート30Bが設けられ、シリンダ本体31の閉塞端31X側に設けられた太径中空部31Bの周壁部に第3ポートが設けられている。Thevalve device 30 includes acylinder body 31. Thecylinder body 31 is a cylindrical member having only one end opened, and thefirst port 30A is provided at the one end opening. The peripheral wall of thecylinder body 31 is further provided with asecond port 30B and athird port 30C. Thecylinder body 31 is formed with a small-diameterhollow portion 31A and a large-diameterhollow portion 31B in the hollow interior, and thesecond port 30B is provided on the peripheral wall portion of the small-diameterhollow portion 31A provided on thefirst port 30A side. A third port is provided on the peripheral wall portion of the large-diameterhollow portion 31 </ b> B provided on the closedend 31 </ b> X side of thecylinder body 31.
なお、図1では第2ポート30B及び第3ポート30Cはそれぞれ1つのみを示したが、実際には、図2に示されるように、それぞれ2つづつ設けられている。しかし、これらのポートの形成個数は1つ以上任意の数であってよい。In FIG. 1, only onesecond port 30B and threethird ports 30C are shown, but in reality, two each are provided as shown in FIG. However, the number of these ports formed may be one or more and any number.
以上のように構成されているシリンダ本体31内には、第1ポート30Aからの燃料圧を受圧すると共に第2ポート30Bを開閉するピストン弁部材32が収容されている。ピストン弁部材32が第1ポート30Aの燃料圧力に応じて第2ポート30Bを開閉できるようにするため、ピストン弁部材32はばね部材33によってばね付勢されている。In thecylinder body 31 configured as described above, apiston valve member 32 that receives the fuel pressure from thefirst port 30A and opens and closes thesecond port 30B is housed. Thepiston valve member 32 is spring-biased by aspring member 33 so that thepiston valve member 32 can open and close thesecond port 30B according to the fuel pressure of thefirst port 30A.
図示の実施例では、ばね部材33はコイルばねとなっており、ピストン弁部材32は細径中空部31Aに案内されて軸方向に細径中空部31Aの内周面と油密状態を保って滑動するように設けられている。ピストン弁部材32の太径中空部31B側端部にはストッパ部材32Aが設けられており、太径中空部31B内に収容されているばね部材33によってピストン弁部材32は第1ポート30Aに向けてばね付勢されている。In the illustrated embodiment, thespring member 33 is a coil spring, and thepiston valve member 32 is guided by the small-diameterhollow portion 31A to maintain an oil-tight state with the inner peripheral surface of the small-diameterhollow portion 31A in the axial direction. It is provided to slide. Astopper member 32A is provided at the end of thepiston valve member 32 on the large-diameterhollow portion 31B side, and thepiston valve member 32 is directed toward thefirst port 30A by aspring member 33 accommodated in the large-diameterhollow portion 31B. Spring-biased.
なお、ピストン弁部材32内には、後述する逆止弁機構が組み込まれており、第1ポート30Aに与えられた燃料圧はこの逆止弁機構を閉弁する方向に作用するので、結局、第1ポート30Aに与えられた燃料圧はピストン弁部材32をばね部材33方向に向けて押しやるように作用する構成となっている。Thepiston valve member 32 incorporates a check valve mechanism, which will be described later, and the fuel pressure applied to thefirst port 30A acts in a direction to close the check valve mechanism. The fuel pressure applied to thefirst port 30A is configured to act to push thepiston valve member 32 toward thespring member 33.
この結果、第1ポート30Aの燃料圧がばね部材33の力より充分に小さいと、ピストン弁部材32は、ストッパ部材32Aが細径中空部31Aと太径中空部31Bとにより形成される段部31Cに係止するまで第1ポート30Aに向けて押しやられ、図2に示されている状態となる。このとき、第2ポート30Bはピストン弁部材32によって塞がれるので、第1ポート30Aの燃料圧が第2ポート30Bから逃げることはない。As a result, when the fuel pressure of thefirst port 30A is sufficiently smaller than the force of thespring member 33, thepiston valve member 32 has a step portion in which thestopper member 32A is formed by the small-diameterhollow portion 31A and the large-diameterhollow portion 31B. It is pushed toward thefirst port 30A until it is locked to 31C, resulting in the state shown in FIG. At this time, since thesecond port 30B is blocked by thepiston valve member 32, the fuel pressure of thefirst port 30A does not escape from thesecond port 30B.
ここで、ばね部材33のばね力は、第1ポート30Aの燃料圧が上昇して所定の許容レベルを超えたときに、ピストン弁部材32がばね部材33に向けて後退してピストン弁部材32が第2ポート30Bを開放するように設定されている。Here, the spring force of thespring member 33 is such that thepiston valve member 32 moves backward toward thespring member 33 when the fuel pressure at thefirst port 30A rises and exceeds a predetermined allowable level. Is set to open thesecond port 30B.
この結果、低圧ポンプ3の燃料出口側ポート3Bから吐出される吐出燃料圧が所与の許容レベルを超えるまでは第2ポート30Bからこの吐出燃料圧が逃げることはないが、この吐出燃料圧が所与の許容レベルを超えると、ピストン弁部材32の後退により第2ポート30Bが開放されて第1ポート30Aと連通し、吐出燃料圧が第1ポート30Aから第2ポート30Bを通って低圧ポンプ3の燃料低圧側に逃がされ、これにより、低圧ポンプ3の燃料出口側ポート3Bからの吐出燃料圧が所与の許容レベルを超えることがないようにするための燃料圧力調整動作が行われる。As a result, the discharged fuel pressure does not escape from thesecond port 30B until the discharged fuel pressure discharged from the fueloutlet side port 3B of the low-pressure pump 3 exceeds a given allowable level. When a given allowable level is exceeded, thesecond port 30B is opened by the retraction of thepiston valve member 32 to communicate with thefirst port 30A, and the discharged fuel pressure passes from thefirst port 30A through thesecond port 30B to the low pressure pump. 3 is released to the low-pressure side of the fuel, whereby a fuel pressure adjustment operation is performed so that the fuel pressure discharged from the fuel outlet-side port 3B of the low-pressure pump 3 does not exceed a given allowable level. .
弁装置30においては、さらに、第3ポート30Cの燃料圧力が第1ポート30Aの燃料圧力より大きくなった場合に第3ポート30Cの燃料圧力を第1ポート30Aに逃すため、ピストン弁部材32内には逆止弁機構34が設けられている。Further, in thevalve device 30, the fuel pressure in thethird port 30C is released to thefirst port 30A when the fuel pressure in thethird port 30C becomes higher than the fuel pressure in thefirst port 30A. Is provided with acheck valve mechanism 34.
逆止弁機構34は、弾発ばね34Aと、球状弁体34Bと、弁座34Cとを有しており、これらの部材がピストン弁部材32の中空部内に組み立てられて収容されて成っている。弾発ばね34Aは、多孔板として形成されておりピストン弁部材32の内壁に固定されているばね受け部材34Dと球状弁体34Bとの間に配設されている。Thecheck valve mechanism 34 includes aresilient spring 34A, aspherical valve body 34B, and avalve seat 34C, and these members are assembled and accommodated in the hollow portion of thepiston valve member 32. . Theelastic spring 34A is formed as a perforated plate and is disposed between aspring receiving member 34D fixed to the inner wall of thepiston valve member 32 and thespherical valve body 34B.
したがって、第1ポート30Aの燃料圧が第3ポート30Cの燃料圧力よりも高い場合には、第1ポート30Aの燃料圧により球状弁体34Bが弁座34Cに着座せしめられ、逆止弁機構34は閉状態となっている。第3ポート30Cの燃料圧が上昇して第1ポート30Aの燃料圧を超えると、球状弁体34Bが弁座34Cから離され、逆止弁機構34が開状態となり、第3ポート30Cの燃料圧は第1ポート30Aに逃される。Therefore, when the fuel pressure of thefirst port 30A is higher than the fuel pressure of thethird port 30C, thespherical valve body 34B is seated on thevalve seat 34C by the fuel pressure of thefirst port 30A, and thecheck valve mechanism 34 Is closed. When the fuel pressure in thethird port 30C rises and exceeds the fuel pressure in thefirst port 30A, thespherical valve body 34B is separated from thevalve seat 34C, thecheck valve mechanism 34 is opened, and the fuel in thethird port 30C The pressure is released to thefirst port 30A.
手動ポンプ6は、燃料経路、配管経路内の空気抜きを行うために設けられたものである。本実施の形態にあっては、手動ポンプ6は低圧ポンプ3のインテーク側(入口側)に設けられているが、手動ポンプ6は、低圧ポンプの燃料出口側ポート3Bとフィルタ8との中間に構成することもある。このように構成された場合、手動ポンプ6により燃料の手動吸い込みが行われ、第3ポート30Cの燃料圧力が第1ポート30Aの燃料圧力より高くなり、低圧ポンプを迂回して燃料を供給することが可能となる。手動ポンプ6により燃料の手動送り込みが行われ、第3ポート30Cの燃料圧が第1ポート30Aの燃料圧より高くなると、手動ポンプ6により送り込まれた燃料は第3ポート30Cから逆止弁機構34を通って第1ポート30Aに送られる。すなわち、燃料タンク2内の燃料Fを低圧ポンプ3を迂回して燃料送給路7に送ることができる。Themanual pump 6 is provided for venting the fuel path and the piping path. In the present embodiment, themanual pump 6 is provided on the intake side (inlet side) of the low-pressure pump 3, but themanual pump 6 is located between the fueloutlet side port 3 </ b> B of the low-pressure pump and the filter 8. May be configured. When configured in this way, manual suction of fuel is performed by themanual pump 6, the fuel pressure of thethird port 30C becomes higher than the fuel pressure of thefirst port 30A, and fuel is supplied bypassing the low-pressure pump. Is possible. When manual feed of fuel is performed by themanual pump 6 and the fuel pressure of thethird port 30C becomes higher than the fuel pressure of thefirst port 30A, the fuel fed by themanual pump 6 flows from thethird port 30C to thecheck valve mechanism 34. Through thefirst port 30A. That is, the fuel F in thefuel tank 2 can be sent to thefuel supply path 7 bypassing the low-pressure pump 3.
弁装置30は以上のように構成されているので、単体の装置でありながら、低圧ポンプ3の圧送側(出口側)に許容レベルを超える高圧が生じた際にこの高圧燃料を圧送側からそのインテーク側(入口側)に戻す動作に加えて、手動ポンプ6により燃料の供給があった場合にはその送給燃料を低圧ポンプ3を迂回して低圧ポンプ3の圧送側に送ることができる。したがって、弁装置の単体化が図られるので、小型化が現実でき、コストも低減できる。Since thevalve device 30 is configured as described above, the high-pressure fuel is supplied from the pressure-feeding side to the pressure-feeding side (outlet side) of the low-pressure pump 3 when a high pressure exceeding an allowable level is generated. In addition to the operation of returning to the intake side (inlet side), when fuel is supplied by themanual pump 6, the supplied fuel can be sent to the pressure-feeding side of the low-pressure pump 3 by bypassing the low-pressure pump 3. Therefore, since the valve device is made simple, downsizing can be realized and the cost can be reduced.