JPH10184481A - 燃料ポンプ - Google Patents
燃料ポンプInfo
- Publication number
- JPH10184481A JPH10184481A JP9265700A JP26570097A JPH10184481A JP H10184481 A JPH10184481 A JP H10184481A JP 9265700 A JP9265700 A JP 9265700A JP 26570097 A JP26570097 A JP 26570097A JP H10184481 A JPH10184481 A JP H10184481A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fuel
- pump
- discharge port
- vapor
- outlet
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D9/00—Priming; Preventing vapour lock
- F04D9/001—Preventing vapour lock
- F04D9/002—Preventing vapour lock by means in the very pump
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D5/00—Pumps with circumferential or transverse flow
- F04D5/002—Regenerative pumps
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 リターンレス式燃料供給システムに用いら
れ、吐出量が少ない状況においても簡単な構造でベーパ
を効率よく排出する燃料ポンプを提供する。 【解決手段】 第1の排出口56および第2の排出口5
7は溝通路51と燃料ポンプ外の燃料タンク内とを連通
するように形成されている。第1の排出口56は正圧領
域であり、かつ0圧領域近傍に形成されている。第1の
排出口56の下流側に第2の排出口57が形成されてい
るので、燃料ポンプから吐出される燃料流れ以外の流
れ、すなわち燃料吸入口21aから吸入され、溝通路5
1を経由して第2の排出口57から燃料タンクに排出さ
れる燃料流れを作ることができる。この燃料流れは燃料
吸入口21a近傍で滞留しているベーパを押し出すこと
ができるので、第1の排出口56からベーパを排出する
ことができる。第1の排出口56で捕らえられなかった
ベーパは第2の排出口57から排出することができる。
れ、吐出量が少ない状況においても簡単な構造でベーパ
を効率よく排出する燃料ポンプを提供する。 【解決手段】 第1の排出口56および第2の排出口5
7は溝通路51と燃料ポンプ外の燃料タンク内とを連通
するように形成されている。第1の排出口56は正圧領
域であり、かつ0圧領域近傍に形成されている。第1の
排出口56の下流側に第2の排出口57が形成されてい
るので、燃料ポンプから吐出される燃料流れ以外の流
れ、すなわち燃料吸入口21aから吸入され、溝通路5
1を経由して第2の排出口57から燃料タンクに排出さ
れる燃料流れを作ることができる。この燃料流れは燃料
吸入口21a近傍で滞留しているベーパを押し出すこと
ができるので、第1の排出口56からベーパを排出する
ことができる。第1の排出口56で捕らえられなかった
ベーパは第2の排出口57から排出することができる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、燃料タンクから内
燃機関(以下、「内燃機関」をエンジンという)に燃料
を供給する燃料ポンプに関する。
燃機関(以下、「内燃機関」をエンジンという)に燃料
を供給する燃料ポンプに関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、リターンレス式の燃料供給シ
ステムではエンジンからの受熱により発生した燃料蒸気
としてのベーパが余剰燃料とともに燃料タンクに戻って
こないため、燃料タンク内の燃料に未揮発成分が多く存
在する。したがって、インペラの回転によりインペラの
外周に沿って形成されるポンプ流路に燃料タンク内の燃
料を吸い上げて加圧・圧送する燃料ポンプでは、ポンプ
流路にベーパが発生しやすくなっている。リターンレス
式の燃料供給システムに用いられる燃料ポンプは、エン
ジン運転状態に応じて電子制御装置(以下、「電子制御
装置」をECUという)により燃料ポンプの吐出量を調
整されているので、アイドル運転時のように燃料ポンプ
からの燃料吐出量が少なくポンプ流路の燃料流量も少な
い場合には、ポンプ流路から燃料吐出側にベーパが排出
されにくい。ポンプ流路にベーパが滞留すると、流体摩
擦力により燃料を吐出していた燃料の液体部がベーパに
より寸断されるので、ポンプ流路における加圧作用が働
かなくなり、燃料を吐出不能になることがある。
ステムではエンジンからの受熱により発生した燃料蒸気
としてのベーパが余剰燃料とともに燃料タンクに戻って
こないため、燃料タンク内の燃料に未揮発成分が多く存
在する。したがって、インペラの回転によりインペラの
外周に沿って形成されるポンプ流路に燃料タンク内の燃
料を吸い上げて加圧・圧送する燃料ポンプでは、ポンプ
流路にベーパが発生しやすくなっている。リターンレス
式の燃料供給システムに用いられる燃料ポンプは、エン
ジン運転状態に応じて電子制御装置(以下、「電子制御
装置」をECUという)により燃料ポンプの吐出量を調
整されているので、アイドル運転時のように燃料ポンプ
からの燃料吐出量が少なくポンプ流路の燃料流量も少な
い場合には、ポンプ流路から燃料吐出側にベーパが排出
されにくい。ポンプ流路にベーパが滞留すると、流体摩
擦力により燃料を吐出していた燃料の液体部がベーパに
より寸断されるので、ポンプ流路における加圧作用が働
かなくなり、燃料を吐出不能になることがある。
【0003】リターン有りの燃料供給システムでは、特
公平3−61038号公報に開示されているように燃料
中のベーパを排出するための気体排出口が形成されてい
るものがある。気体排出口を設けた従来の燃料ポンプの
一例を図7に示す。図7に示すポンプカバー21は、図
示しないポンプケーシングとともに図示しないインペラ
の外周にポンプ通路を形成している。導入通路部62お
よび加圧通路部54はポンプ通路の一部を形成してい
る。ポンプカバー21に形成された燃料吸入口21aか
ら汲み上げられた燃料タンク内の燃料は、インペラの回
転に伴い導入通路部62、加圧通路部54を通る間に加
圧され、終端部55から燃料吐出側に送出される。気体
排出口63は、導入通路部62の終端に形成されてお
り、ポンプ流路と燃料ポンプ外部とを連通している。
公平3−61038号公報に開示されているように燃料
中のベーパを排出するための気体排出口が形成されてい
るものがある。気体排出口を設けた従来の燃料ポンプの
一例を図7に示す。図7に示すポンプカバー21は、図
示しないポンプケーシングとともに図示しないインペラ
の外周にポンプ通路を形成している。導入通路部62お
よび加圧通路部54はポンプ通路の一部を形成してい
る。ポンプカバー21に形成された燃料吸入口21aか
ら汲み上げられた燃料タンク内の燃料は、インペラの回
転に伴い導入通路部62、加圧通路部54を通る間に加
圧され、終端部55から燃料吐出側に送出される。気体
排出口63は、導入通路部62の終端に形成されてお
り、ポンプ流路と燃料ポンプ外部とを連通している。
【0004】リターン有りの燃料供給システムでは、燃
料ポンプはインジェクタが消費する量を越えて燃料を供
給し、供給燃料のうちの余剰燃料を燃料タンクに戻す圧
力調整器が燃料ポンプを含む燃料供給系に設けられてい
る。したがって、アイドル運転時においても吐出流量が
多く燃料とともにベーパがポンプ流路を流れるので、気
体排出口63からベーパを排出することができる。
料ポンプはインジェクタが消費する量を越えて燃料を供
給し、供給燃料のうちの余剰燃料を燃料タンクに戻す圧
力調整器が燃料ポンプを含む燃料供給系に設けられてい
る。したがって、アイドル運転時においても吐出流量が
多く燃料とともにベーパがポンプ流路を流れるので、気
体排出口63からベーパを排出することができる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、リター
ンレス式の燃料供給システムに用いられる燃料ポンプで
は、アイドル運転時のようにエンジン回転数が低くイン
ジェクタからの燃料噴射量が少ない場合ポンプ流路の燃
料流量が少ない。これはリターンレス式の場合は燃料ポ
ンプとインジェクタとの間はいわば密閉空間になってお
り、インジェクタが消費する燃料しかインジェクタに供
給しないからである。
ンレス式の燃料供給システムに用いられる燃料ポンプで
は、アイドル運転時のようにエンジン回転数が低くイン
ジェクタからの燃料噴射量が少ない場合ポンプ流路の燃
料流量が少ない。これはリターンレス式の場合は燃料ポ
ンプとインジェクタとの間はいわば密閉空間になってお
り、インジェクタが消費する燃料しかインジェクタに供
給しないからである。
【0006】そのため、図7に示す従来例のように燃料
吸入口21aから離れた位置に気体排出口63が形成さ
れているものをリターンレス式燃料供給システムに使用
すると、気体排出口63から燃料ポンプ外にベーパが排
出されないことが確認できた。この原因を究明するため
に本願発明者等が気体排出口63を形成するポンプカバ
ー21を透明なもので製作、組み付けし、ポンプ流路内
のベーパの挙動を目視確認したところ、特に燃料ポンプ
からの吐出量が少ない場合に燃料吸入口21aのあたり
でベーパが滞留して気体排出口63まで到達せず、気体
排出口63からポンプ外にベーパが排出されないことが
判明した。
吸入口21aから離れた位置に気体排出口63が形成さ
れているものをリターンレス式燃料供給システムに使用
すると、気体排出口63から燃料ポンプ外にベーパが排
出されないことが確認できた。この原因を究明するため
に本願発明者等が気体排出口63を形成するポンプカバ
ー21を透明なもので製作、組み付けし、ポンプ流路内
のベーパの挙動を目視確認したところ、特に燃料ポンプ
からの吐出量が少ない場合に燃料吸入口21aのあたり
でベーパが滞留して気体排出口63まで到達せず、気体
排出口63からポンプ外にベーパが排出されないことが
判明した。
【0007】気体排出口63を燃料吸入口21aに近づ
けても、気体排出口63の位置がポンプ流路内の負圧領
域では逆に気体排出口63から燃料を吸い込んでしまう
のでベーパは排出されない。ポンプ流路内の正圧領域に
気体排出口63を形成したものでもベーパは気体排出口
63まで到達しないことが確認できた。また、従来の位
置のまま気体排出口63の径を大きくすると、気体排出
口63からの燃料排出量が増えるとともに燃料吸入口2
1aを通過する燃料量が多くなるので、ベーパは気体排
出口63に近づきはするが気体排出口63まで達せず、
やはり排出されない。
けても、気体排出口63の位置がポンプ流路内の負圧領
域では逆に気体排出口63から燃料を吸い込んでしまう
のでベーパは排出されない。ポンプ流路内の正圧領域に
気体排出口63を形成したものでもベーパは気体排出口
63まで到達しないことが確認できた。また、従来の位
置のまま気体排出口63の径を大きくすると、気体排出
口63からの燃料排出量が増えるとともに燃料吸入口2
1aを通過する燃料量が多くなるので、ベーパは気体排
出口63に近づきはするが気体排出口63まで達せず、
やはり排出されない。
【0008】気体排出口63までベーパが達するほど気
体排出口63の大きさを大きくすると、気体排出口63
の位置で燃料ポンプ外部とポンプ流路との圧力差がなく
なり、気体排出口63までベーパが到達してもやはりベ
ーパは燃料ポンプ外部へ排出されない。しかも気体排出
口63からの漏れ流量が多すぎるので、エンジン消費流
量のみを燃料ポンプが吐出してエネルギーロスを防ぐと
いうリターンレス式燃料供給システムの本来の目的から
かけ離れたものとなってしまう。
体排出口63の大きさを大きくすると、気体排出口63
の位置で燃料ポンプ外部とポンプ流路との圧力差がなく
なり、気体排出口63までベーパが到達してもやはりベ
ーパは燃料ポンプ外部へ排出されない。しかも気体排出
口63からの漏れ流量が多すぎるので、エンジン消費流
量のみを燃料ポンプが吐出してエネルギーロスを防ぐと
いうリターンレス式燃料供給システムの本来の目的から
かけ離れたものとなってしまう。
【0009】本発明の目的は、リターンレス式燃料供給
システムに用いられ、吐出量が少ない状況においても簡
単な構造でベーパを効率よく排出する燃料ポンプを提供
することにある。
システムに用いられ、吐出量が少ない状況においても簡
単な構造でベーパを効率よく排出する燃料ポンプを提供
することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項1記載の
燃料ポンプによると、リターンレス式燃料供給システム
においてインジェクタに圧送する燃料流量が制御装置で
制御されるので、インジェクタに所定流量の燃料を圧送
することができる。また、ポンプ流路内において第1の
排出口の下流側に第2の排出口が形成されているので、
燃料ポンプから所定流量吐出される燃料流れ以外に、第
2の排出口から燃料タンク等の燃料ポンプ外部に流れる
燃料流れを作ることができる。さらに、第1の排出口が
燃料吸入口の下流側の正圧領域に形成されているので、
第2の排出口から燃料ポンプ外部に流れる燃料流れによ
りベーパが燃料吸入口から第1の排出口まで移動し、正
圧を利用してスムーズにポンプ外部へベーパを排出でき
る。
燃料ポンプによると、リターンレス式燃料供給システム
においてインジェクタに圧送する燃料流量が制御装置で
制御されるので、インジェクタに所定流量の燃料を圧送
することができる。また、ポンプ流路内において第1の
排出口の下流側に第2の排出口が形成されているので、
燃料ポンプから所定流量吐出される燃料流れ以外に、第
2の排出口から燃料タンク等の燃料ポンプ外部に流れる
燃料流れを作ることができる。さらに、第1の排出口が
燃料吸入口の下流側の正圧領域に形成されているので、
第2の排出口から燃料ポンプ外部に流れる燃料流れによ
りベーパが燃料吸入口から第1の排出口まで移動し、正
圧を利用してスムーズにポンプ外部へベーパを排出でき
る。
【0011】さらに、第1の排出口は正圧の0圧領域近
傍に形成されているので、負圧領域で形成されそこに滞
留するベーパを容易に受入れ排出することができる。第
1の排出口で捕らえることができなかったベーパは第1
の排出口の下流に形成された第2の排出口から排出する
ことができる。本発明の請求項2または3記載の燃料ポ
ンプによると、第2の排出口は小孔であるから、第2の
排出口の径を調整することにより第2の排出口から排出
される流量を簡単に少量にできる。したがって、ポンプ
回転数の増加すなわちポンプのエネルギーロスを抑えな
がら第1の排出口までベーパを移動させることができる
ので、燃料ポンプ外へベーパを容易に排出できる。
傍に形成されているので、負圧領域で形成されそこに滞
留するベーパを容易に受入れ排出することができる。第
1の排出口で捕らえることができなかったベーパは第1
の排出口の下流に形成された第2の排出口から排出する
ことができる。本発明の請求項2または3記載の燃料ポ
ンプによると、第2の排出口は小孔であるから、第2の
排出口の径を調整することにより第2の排出口から排出
される流量を簡単に少量にできる。したがって、ポンプ
回転数の増加すなわちポンプのエネルギーロスを抑えな
がら第1の排出口までベーパを移動させることができる
ので、燃料ポンプ外へベーパを容易に排出できる。
【0012】本発明の請求項4記載の燃料ポンプによる
と、簡単な具体的構成で第1の排出口の位置の正圧を維
持できスムーズにベーパを排出できる。
と、簡単な具体的構成で第1の排出口の位置の正圧を維
持できスムーズにベーパを排出できる。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を示す
実施例を図面に基づいて説明する。本発明の燃料ポンプ
の一実施例を図1、図2および図3に示す。図3に示す
燃料供給システムはリターンレス式である。燃料ポンプ
1は、例えば車両等の燃料タンク2内に装着されるイン
タンク式のポンプであり、燃料タンク2の燃料3を網状
フィルタ4を通して汲み上げている。燃料ポンプ1で汲
み上げられた燃料は燃料配管5に取り付けられた高圧燃
料フィルタ6を通って燃料レール7に供給される。燃料
レール7に供給された燃料は燃料レール7で所定圧に蓄
圧され、燃料噴射弁8からエンジンの各気筒毎に噴射さ
れる。
実施例を図面に基づいて説明する。本発明の燃料ポンプ
の一実施例を図1、図2および図3に示す。図3に示す
燃料供給システムはリターンレス式である。燃料ポンプ
1は、例えば車両等の燃料タンク2内に装着されるイン
タンク式のポンプであり、燃料タンク2の燃料3を網状
フィルタ4を通して汲み上げている。燃料ポンプ1で汲
み上げられた燃料は燃料配管5に取り付けられた高圧燃
料フィルタ6を通って燃料レール7に供給される。燃料
レール7に供給された燃料は燃料レール7で所定圧に蓄
圧され、燃料噴射弁8からエンジンの各気筒毎に噴射さ
れる。
【0014】ECU10は、エンジン運転状態等から、
燃料ポンプ1の吐出圧を決定し燃料ポンプコントローラ
(以下、「燃料ポンプコントローラ」をFPCという)
11に制御信号を送出する。FPC11はECU10の
制御信号を電流値に置換し、図示しない電源から燃料ポ
ンプ1に供給される電力を目標電流になるようにデュー
ティ比制御する。
燃料ポンプ1の吐出圧を決定し燃料ポンプコントローラ
(以下、「燃料ポンプコントローラ」をFPCという)
11に制御信号を送出する。FPC11はECU10の
制御信号を電流値に置換し、図示しない電源から燃料ポ
ンプ1に供給される電力を目標電流になるようにデュー
ティ比制御する。
【0015】図3に示す燃料供給システムはリターンレ
ス式であるから、燃料レール7から余剰燃料を燃料タン
ク2に戻すリターン管、および燃料レール7の燃圧を一
定にする圧力制御弁を備えていない。燃料レール7の燃
圧は、ECU10からFPC11に送出される制御信号
により燃料ポンプ1の吐出圧を制御することにより所定
圧に調圧される。
ス式であるから、燃料レール7から余剰燃料を燃料タン
ク2に戻すリターン管、および燃料レール7の燃圧を一
定にする圧力制御弁を備えていない。燃料レール7の燃
圧は、ECU10からFPC11に送出される制御信号
により燃料ポンプ1の吐出圧を制御することにより所定
圧に調圧される。
【0016】図2に示すように、燃料ポンプ1は、燃料
タンク2から燃料を汲み上げて加圧するポンプ部1a、
ポンプ部1aを駆動するモータ部1b、およびポンプ部
1aで加圧された燃料を燃料ポンプ外に吐出する燃料吐
出部1cからなる。ポンプ部1aは、ポンプカバー21
とポンプケーシング22との間にC字状のポンプ流路5
0を形成し、円板状に形成された燃料加圧用のインペラ
23がポンプ流路50内に回転可能に収容されている。
ポンプカバー21およびポンプケーシング22はアルミ
製であり、円筒状に形成されたハウジング20の一端に
かしめて固定されている。ポンプカバー21およびポン
プケーシング22はフェノール樹脂で形成することも可
能である。
タンク2から燃料を汲み上げて加圧するポンプ部1a、
ポンプ部1aを駆動するモータ部1b、およびポンプ部
1aで加圧された燃料を燃料ポンプ外に吐出する燃料吐
出部1cからなる。ポンプ部1aは、ポンプカバー21
とポンプケーシング22との間にC字状のポンプ流路5
0を形成し、円板状に形成された燃料加圧用のインペラ
23がポンプ流路50内に回転可能に収容されている。
ポンプカバー21およびポンプケーシング22はアルミ
製であり、円筒状に形成されたハウジング20の一端に
かしめて固定されている。ポンプカバー21およびポン
プケーシング22はフェノール樹脂で形成することも可
能である。
【0017】インペラ23の外周縁部には多数の羽根溝
が形成されており、インペラ23が後述する回転子30
とともに回転するとこの羽根溝の前後で流体摩擦力によ
り圧力差が生じ、これを多数の羽根溝で繰り返すことに
よりポンプ流路50の燃料が加圧される。ポンプカバー
21に形成された燃料吸入口21aからポンプ流路50
に導入された燃料はインペラ23の回転により加圧さ
れ、モータ部1bのモータ室20aに送出される。
が形成されており、インペラ23が後述する回転子30
とともに回転するとこの羽根溝の前後で流体摩擦力によ
り圧力差が生じ、これを多数の羽根溝で繰り返すことに
よりポンプ流路50の燃料が加圧される。ポンプカバー
21に形成された燃料吸入口21aからポンプ流路50
に導入された燃料はインペラ23の回転により加圧さ
れ、モータ部1bのモータ室20aに送出される。
【0018】図1に示すように、ポンプカバー21のポ
ンプケーシング22との対向面にC字状の燃料溝21b
が形成されている。燃料溝21bにより形成されポンプ
流路50の一部を構成する溝通路51は、燃料吸入口2
1aと連通する入口部52と、入口部52から徐々に通
路幅が狭くなりかつ通路深さが浅くなる導入通路部53
と、導入通路部53から終端部55に渡って形成された
加圧通路部54とからなる。
ンプケーシング22との対向面にC字状の燃料溝21b
が形成されている。燃料溝21bにより形成されポンプ
流路50の一部を構成する溝通路51は、燃料吸入口2
1aと連通する入口部52と、入口部52から徐々に通
路幅が狭くなりかつ通路深さが浅くなる導入通路部53
と、導入通路部53から終端部55に渡って形成された
加圧通路部54とからなる。
【0019】第1の排出口56および第2の排出口57
は溝通路51に開口しており、ポンプカバー21を貫通
して溝通路51と燃料ポンプ外の燃料タンク内とを連通
するように形成されている。第1の排出口56および第
2の排出口57はポンプ流路50に発生する燃料蒸気と
してのベーパを含む気泡をポンプ流路50から燃料タン
ク2に排出するものである。
は溝通路51に開口しており、ポンプカバー21を貫通
して溝通路51と燃料ポンプ外の燃料タンク内とを連通
するように形成されている。第1の排出口56および第
2の排出口57はポンプ流路50に発生する燃料蒸気と
してのベーパを含む気泡をポンプ流路50から燃料タン
ク2に排出するものである。
【0020】図2に示すモータ部1bは回転子30と図
示しないマグネットとを有し、マグネットの磁場中に配
設されている回転子30のコイル31にコネクタ44の
コネクタピン45から電流が供給されると回転子30が
回転する。回転子30のスラスト方向側の回転軸32
は、ポンプカバー21の中央凹部に圧入されているスラ
スト軸受24に軸受けされている。回転軸32は、スラ
スト軸受24に軸方向の荷重を支持されているとともに
軸受25に径方向を支持されており、回転子30の他方
の回転軸33は軸受26に径方向を支持されている。回
転軸32の外周壁に軸方向に切欠きが設けられ、この切
欠きの形成された部位にインペラ23が固定されてい
る。
示しないマグネットとを有し、マグネットの磁場中に配
設されている回転子30のコイル31にコネクタ44の
コネクタピン45から電流が供給されると回転子30が
回転する。回転子30のスラスト方向側の回転軸32
は、ポンプカバー21の中央凹部に圧入されているスラ
スト軸受24に軸受けされている。回転軸32は、スラ
スト軸受24に軸方向の荷重を支持されているとともに
軸受25に径方向を支持されており、回転子30の他方
の回転軸33は軸受26に径方向を支持されている。回
転軸32の外周壁に軸方向に切欠きが設けられ、この切
欠きの形成された部位にインペラ23が固定されてい
る。
【0021】マグネットは回転子30の外周に設けら
れ、回転子30と所定のエアギャップを形成している。
回転子30の回転軸33側には銅製の整流子34が設置
されている。吐出ケース40はハウジング20の他端に
かしめて固定されている。コネクタピン45は、吐出ケ
ース40に設けられたコネクタ44に埋設されている。
コネクタピン45は、図示しないブラシ、整流子34を
介して回転子30に巻回されたコイル31に接続してい
る。
れ、回転子30と所定のエアギャップを形成している。
回転子30の回転軸33側には銅製の整流子34が設置
されている。吐出ケース40はハウジング20の他端に
かしめて固定されている。コネクタピン45は、吐出ケ
ース40に設けられたコネクタ44に埋設されている。
コネクタピン45は、図示しないブラシ、整流子34を
介して回転子30に巻回されたコイル31に接続してい
る。
【0022】吐出部1cは吐出ケース40に形成される
吐出口41に逆止弁42を収容し、この逆止弁42が吐
出口41から吐出した燃料の逆流を防止している。次
に、図1に示す第1の排出口56および第2の排出口5
7の機能、形成位置および開口面積について説明する。
まず、機能について説明する。後述するように燃料ポン
プ1の吐出量はインジェクタから噴射される必要燃料量
だけになるように制御されている。すなわち、ポンプ流
路内に形成された第2の排出口57の下流側を通過する
燃料は必要量だけに限られる。第1の排出口56の下流
側に第2の排出口57が形成されているので、吐出口4
1から吐出される燃料流れ以外の流れ、すなわち燃料吸
入口21aから吸入され溝通路51を経由して第2の排
出口57から燃料タンク2に排出される流れを作ること
ができる。便宜上この流れをベーパ排出流れとよぶこと
にする。
吐出口41に逆止弁42を収容し、この逆止弁42が吐
出口41から吐出した燃料の逆流を防止している。次
に、図1に示す第1の排出口56および第2の排出口5
7の機能、形成位置および開口面積について説明する。
まず、機能について説明する。後述するように燃料ポン
プ1の吐出量はインジェクタから噴射される必要燃料量
だけになるように制御されている。すなわち、ポンプ流
路内に形成された第2の排出口57の下流側を通過する
燃料は必要量だけに限られる。第1の排出口56の下流
側に第2の排出口57が形成されているので、吐出口4
1から吐出される燃料流れ以外の流れ、すなわち燃料吸
入口21aから吸入され溝通路51を経由して第2の排
出口57から燃料タンク2に排出される流れを作ること
ができる。便宜上この流れをベーパ排出流れとよぶこと
にする。
【0023】ベーパはインペラ23の回転に伴いポンプ
流路50に吸い上げられる際の負圧により燃料中に発生
する。ベーパは燃料吸入口21aの近傍が負圧であるか
ら燃料吸入口21aで発生するものが多い。必要燃料量
のみしか吐出しない本実施例の燃料ポンプ1において
は、ポンプ流路50内の燃料流れによるベーパ押し出し
力が弱いため、ベーパは表面張力および浮力により、ポ
ンプ流路50内に滞留しやすい。本願発明者等が図7に
示す従来例の燃料ポンプをリターンレス式燃料供給シス
テムに適用した際の目視確認によると、高温時には燃料
吸入口21aの近傍にベーパが滞留したまま動かず、さ
らに発生するベーパのために燃料吐出が妨げられる所謂
ベーパロックを起こすことが確認できた。
流路50に吸い上げられる際の負圧により燃料中に発生
する。ベーパは燃料吸入口21aの近傍が負圧であるか
ら燃料吸入口21aで発生するものが多い。必要燃料量
のみしか吐出しない本実施例の燃料ポンプ1において
は、ポンプ流路50内の燃料流れによるベーパ押し出し
力が弱いため、ベーパは表面張力および浮力により、ポ
ンプ流路50内に滞留しやすい。本願発明者等が図7に
示す従来例の燃料ポンプをリターンレス式燃料供給シス
テムに適用した際の目視確認によると、高温時には燃料
吸入口21aの近傍にベーパが滞留したまま動かず、さ
らに発生するベーパのために燃料吐出が妨げられる所謂
ベーパロックを起こすことが確認できた。
【0024】一方本実施例では、ベーパ排出流れは滞留
しているベーパを押し出すことができ、第1の排出口5
6が燃料吸入口21aの下流側の正圧領域に形成されて
いるので、ベーパ排出流れによりベーパが第1の排出口
56まで移動し、正圧を利用してスムーズに燃料ポンプ
外部へ排出できる。ここで正圧領域、ならびに以下に述
べる0圧領域および負圧領域は、ポンプ流路50におけ
る燃料圧力領域を表す。第1の排出口56で捕らえられ
なかったベーパは第1の排出口56の下流に形成された
第2の排出口57から排出される。
しているベーパを押し出すことができ、第1の排出口5
6が燃料吸入口21aの下流側の正圧領域に形成されて
いるので、ベーパ排出流れによりベーパが第1の排出口
56まで移動し、正圧を利用してスムーズに燃料ポンプ
外部へ排出できる。ここで正圧領域、ならびに以下に述
べる0圧領域および負圧領域は、ポンプ流路50におけ
る燃料圧力領域を表す。第1の排出口56で捕らえられ
なかったベーパは第1の排出口56の下流に形成された
第2の排出口57から排出される。
【0025】第1の排出口56は0圧領域近傍に形成さ
れているので、負圧領域で形成され負圧領域で滞留する
ベーパを第1の排出口56へ運ぶために多くの燃料流量
を必要としない。さらに、第2の排出口57は小孔であ
るから排出される流量を少量にできる。したがって、燃
料ポンプの回転数の増加すなわち燃料ポンプのエネルギ
ーロスを抑えながら燃料ポンプ外部へベーパを排出でき
る。
れているので、負圧領域で形成され負圧領域で滞留する
ベーパを第1の排出口56へ運ぶために多くの燃料流量
を必要としない。さらに、第2の排出口57は小孔であ
るから排出される流量を少量にできる。したがって、燃
料ポンプの回転数の増加すなわち燃料ポンプのエネルギ
ーロスを抑えながら燃料ポンプ外部へベーパを排出でき
る。
【0026】次に形成位置について説明する。なお、形
成位置をよりわかりやすく説明するために図5から説明
する。図5はポンプ流路50に沿った燃料圧力を示す特
性図である。燃料吸入口21aは負圧領域にあり、終端
部55方向に向かうにつれて圧力が増加する。燃料吸入
口21aから第1の排出口56に向かうにつれ、燃料圧
力は負圧領域から0圧領域(0圧地点)を通って正圧領
域に入る。正圧領域は終端部55まで続く。第1の排出
口56から導入通路部53の終端部、すなわち第2の排
出口57まで燃料圧力は漸増し、加圧通路部54におい
て燃料圧力は急増する。
成位置をよりわかりやすく説明するために図5から説明
する。図5はポンプ流路50に沿った燃料圧力を示す特
性図である。燃料吸入口21aは負圧領域にあり、終端
部55方向に向かうにつれて圧力が増加する。燃料吸入
口21aから第1の排出口56に向かうにつれ、燃料圧
力は負圧領域から0圧領域(0圧地点)を通って正圧領
域に入る。正圧領域は終端部55まで続く。第1の排出
口56から導入通路部53の終端部、すなわち第2の排
出口57まで燃料圧力は漸増し、加圧通路部54におい
て燃料圧力は急増する。
【0027】第1の排出口56は燃料吸入口21aから
インペラ23の回転方向側の正圧領域に形成されてい
る。また、インペラ23の回転軸を中心として第1の排
出口56が燃料吸入口21aと形成する角をθ1 とする
と、θ1 ≦90°を満たす位置で溝通路51に開口して
いる。これはアイドル運転のようなエンジン低回転時、
すなわち燃料ポンプ1からの吐出量が少なくポンプ流路
50の燃料流れが少ない場合、θ1 >90°を満たす位
置に第1の排出口56を形成すると燃料吸入口21aの
近傍で発生したベーパが第1の排出口56に到達できな
いことを防ぐためである。特にθ1 は65°程度が好ま
しい。
インペラ23の回転方向側の正圧領域に形成されてい
る。また、インペラ23の回転軸を中心として第1の排
出口56が燃料吸入口21aと形成する角をθ1 とする
と、θ1 ≦90°を満たす位置で溝通路51に開口して
いる。これはアイドル運転のようなエンジン低回転時、
すなわち燃料ポンプ1からの吐出量が少なくポンプ流路
50の燃料流れが少ない場合、θ1 >90°を満たす位
置に第1の排出口56を形成すると燃料吸入口21aの
近傍で発生したベーパが第1の排出口56に到達できな
いことを防ぐためである。特にθ1 は65°程度が好ま
しい。
【0028】また第2の排出口57は第1の排出口56
のインペラ23の回転方向側の導入通路部53の終端に
形成されている。インペラ23の回転軸を中心として第
2の排出口57が燃料吸入口21aと形成する角をθ2
とすると、θ1 <θ2 であり、θ2 は120°程度が好
ましい。加圧通路部54に第2の排出口57を形成しな
いのは、通常の温度において第2の排出口57からの
排出量が大きくなり、エネルギーロスが大きくなる。
加圧通路部54にベーパが入ると加圧能力が著しく損な
われることが理由である。
のインペラ23の回転方向側の導入通路部53の終端に
形成されている。インペラ23の回転軸を中心として第
2の排出口57が燃料吸入口21aと形成する角をθ2
とすると、θ1 <θ2 であり、θ2 は120°程度が好
ましい。加圧通路部54に第2の排出口57を形成しな
いのは、通常の温度において第2の排出口57からの
排出量が大きくなり、エネルギーロスが大きくなる。
加圧通路部54にベーパが入ると加圧能力が著しく損な
われることが理由である。
【0029】次に開口面積について説明する。第1の排
出口56の開口面積は正圧を維持することができるだけ
の小ささで、なおかつベーパ排出流れにより流れてきた
ベーパを排出できるのに充分な大きさに設定されてい
る。また第2の排出口57の開口面積は正圧を維持する
ことができるだけの小ささで、なおかつベーパ排出流れ
を作り出すことができるのに充分な大きさに設定されて
いる。さらに第1の排出口56で排出しきれなかったベ
ーパを排出できるように考慮して開口面積を決定するこ
とがより望ましい。本実施例では第1の排出口56およ
び第2の排出口57をどちらも2mm2 に設定している。
出口56の開口面積は正圧を維持することができるだけ
の小ささで、なおかつベーパ排出流れにより流れてきた
ベーパを排出できるのに充分な大きさに設定されてい
る。また第2の排出口57の開口面積は正圧を維持する
ことができるだけの小ささで、なおかつベーパ排出流れ
を作り出すことができるのに充分な大きさに設定されて
いる。さらに第1の排出口56で排出しきれなかったベ
ーパを排出できるように考慮して開口面積を決定するこ
とがより望ましい。本実施例では第1の排出口56およ
び第2の排出口57をどちらも2mm2 に設定している。
【0030】本願発明者等の実験結果を図6に示す。図
6は第1の排出口56をθ1 =65°、第2の排出口を
θ2 =120°の位置にそれぞれ開口したときのベーパ
ロック試験の結果を示す。アルコール入り燃料で初期流
量を30L/Hrとし、所定の昇温スピードとしたとき
の燃料流量が維持できるかどうかを試験したものであ
る。図6における横棒は排出口が形成されていないこと
を表している。a)、b)、c)のように排出口が一つ
しか形成されていないときや、d)のように排出口を二
つ設けても、第2の排出口57の開口面積が小さいとき
にはベーパロック試験の結果は悪く、e)のように排出
口を二つ設けるとともに、両方の排出口の開口面積を必
要充分な大きさにしたときのみ、高温時においても燃料
流量を維持できることが判明した。
6は第1の排出口56をθ1 =65°、第2の排出口を
θ2 =120°の位置にそれぞれ開口したときのベーパ
ロック試験の結果を示す。アルコール入り燃料で初期流
量を30L/Hrとし、所定の昇温スピードとしたとき
の燃料流量が維持できるかどうかを試験したものであ
る。図6における横棒は排出口が形成されていないこと
を表している。a)、b)、c)のように排出口が一つ
しか形成されていないときや、d)のように排出口を二
つ設けても、第2の排出口57の開口面積が小さいとき
にはベーパロック試験の結果は悪く、e)のように排出
口を二つ設けるとともに、両方の排出口の開口面積を必
要充分な大きさにしたときのみ、高温時においても燃料
流量を維持できることが判明した。
【0031】この試験結果より、第1の排出口および第
2の排出口の開口面積S1 、S2 はそれぞれ0.7mm2
<S1 <4mm2 、0.8mm2 <S2 <4mm2 であること
が望ましい。次に、燃料ポンプ1の作動について説明す
る。コイル31に電流が供給されると、回転子30はス
ラスト軸受24および軸受25に回転軸32を支持され
るとともに軸受26に回転軸33を支持されて回転す
る。燃料タンク2から網状フィルタ4を通してポンプ流
路50に吸い上げられた燃料は、回転軸32とともに回
転するインペラ23によりポンプ流路50内で加圧さ
れ、モータ室20aに送出される。モータ室20aに送
出された燃料は、吐出口41の逆止弁42を押し上げ、
吐出口41から燃料配管5により燃料タンク外に吐出さ
れる。
2の排出口の開口面積S1 、S2 はそれぞれ0.7mm2
<S1 <4mm2 、0.8mm2 <S2 <4mm2 であること
が望ましい。次に、燃料ポンプ1の作動について説明す
る。コイル31に電流が供給されると、回転子30はス
ラスト軸受24および軸受25に回転軸32を支持され
るとともに軸受26に回転軸33を支持されて回転す
る。燃料タンク2から網状フィルタ4を通してポンプ流
路50に吸い上げられた燃料は、回転軸32とともに回
転するインペラ23によりポンプ流路50内で加圧さ
れ、モータ室20aに送出される。モータ室20aに送
出された燃料は、吐出口41の逆止弁42を押し上げ、
吐出口41から燃料配管5により燃料タンク外に吐出さ
れる。
【0032】本実施例のようにECU10からの指示に
より燃料ポンプ1の吐出圧を調整するリターンレス式の
燃料供給システムでは、燃料ポンプ1の吐出量はアイド
ル回転からスロットル全開迄の範囲に応じてデューティ
比制御され、燃料噴射弁8から噴射される必要燃料量だ
けを燃料ポンプ1から吐出する。次に、本実施例の効果
を説明するために図7に示す従来例について説明する。
より燃料ポンプ1の吐出圧を調整するリターンレス式の
燃料供給システムでは、燃料ポンプ1の吐出量はアイド
ル回転からスロットル全開迄の範囲に応じてデューティ
比制御され、燃料噴射弁8から噴射される必要燃料量だ
けを燃料ポンプ1から吐出する。次に、本実施例の効果
を説明するために図7に示す従来例について説明する。
【0033】気体排出口63が導入通路部62の終端に
形成された図7に示す従来例において、インペラの回転
軸を中心として気体排出口63が燃料吸入口21aと形
成する角をθ3 とすると、θ3 >90°であり、気体排
出口63の径は0.9mm、開口面積は0.64mm2 であ
る。アイドル運転時のようなポンプ流路内の燃料流れの
僅かな状態で燃料温度が上昇し燃料吸入口21a付近に
おいて燃料蒸気としてのベーパが発生すると、θ3 >9
0°であるため気体排出口63までベーパが到達するこ
とが困難であり、例え到達したとしても気体排出口63
の径が小さいのでベーパが気体排出口63を通過するこ
とが困難である。したがって、ベーパがポンプ流路に滞
留することによりポンプ流路のベーパ量が増加し、流体
摩擦力により燃料を吐出していた液体部がベーパにより
切れるので燃料ポンプの加圧能力が低下する。したがっ
て、燃料の温度が燃料のベーパ化が促進される37℃を
越えると、図4の点線に示すように燃料吐出量が急激に
低下し、エンジンストップを引き起こすこともある。
形成された図7に示す従来例において、インペラの回転
軸を中心として気体排出口63が燃料吸入口21aと形
成する角をθ3 とすると、θ3 >90°であり、気体排
出口63の径は0.9mm、開口面積は0.64mm2 であ
る。アイドル運転時のようなポンプ流路内の燃料流れの
僅かな状態で燃料温度が上昇し燃料吸入口21a付近に
おいて燃料蒸気としてのベーパが発生すると、θ3 >9
0°であるため気体排出口63までベーパが到達するこ
とが困難であり、例え到達したとしても気体排出口63
の径が小さいのでベーパが気体排出口63を通過するこ
とが困難である。したがって、ベーパがポンプ流路に滞
留することによりポンプ流路のベーパ量が増加し、流体
摩擦力により燃料を吐出していた液体部がベーパにより
切れるので燃料ポンプの加圧能力が低下する。したがっ
て、燃料の温度が燃料のベーパ化が促進される37℃を
越えると、図4の点線に示すように燃料吐出量が急激に
低下し、エンジンストップを引き起こすこともある。
【0034】これに対して本実施例では、インペラ23
の回転軸を中心として第1の排出口56が燃料吸入口2
1aと形成する角をθ1 、第1の排出口56の開口面積
をS 1 とすると、θ1 ≦90°、0.7mm2 <S1 <4
mm2 、望ましくは1.5mm2<S1 <2.5mm2 を満た
すように第1の排出口56を形成している。また、第1
の排出口56よりもインペラ23の回転方向側に形成さ
れる第2の排出口57がインペラ23の回転軸を中心と
して燃料吸入口21aと形成する角をθ2 、第2の排出
口57の開口面積をS2 とすると、θ1 <θ2 ≦150
°、0.8mm2<S2 <4mm2 、望ましくは1.5mm2
<S2 <3mm2 を満たすように第2の排出口57を形成
している。したがって、アイドル運転時においてポンプ
流路50に発生するベーパを含む気泡の大部分を第1の
排出口56から燃料タンク内に戻すことができる。さら
に、第1の排出口56で排出できなかったり、第1の排
出口56よりもインペラ23の回転方向側で発生する気
泡を第2の排出口57から燃料タンク内に戻すことがで
きる。これにより、燃料の温度が燃料のベーパ化が促進
される37℃を越えても、図4の実線で示すように燃料
吐出量が僅かしか減少しないので、エンジン運転状態に
応じた所望の燃料吐出量を得ることができる。図4に示
す本実施例の特性はS1 =2mm2 、S2 =2mm2 におけ
る計測値を示したものである。
の回転軸を中心として第1の排出口56が燃料吸入口2
1aと形成する角をθ1 、第1の排出口56の開口面積
をS 1 とすると、θ1 ≦90°、0.7mm2 <S1 <4
mm2 、望ましくは1.5mm2<S1 <2.5mm2 を満た
すように第1の排出口56を形成している。また、第1
の排出口56よりもインペラ23の回転方向側に形成さ
れる第2の排出口57がインペラ23の回転軸を中心と
して燃料吸入口21aと形成する角をθ2 、第2の排出
口57の開口面積をS2 とすると、θ1 <θ2 ≦150
°、0.8mm2<S2 <4mm2 、望ましくは1.5mm2
<S2 <3mm2 を満たすように第2の排出口57を形成
している。したがって、アイドル運転時においてポンプ
流路50に発生するベーパを含む気泡の大部分を第1の
排出口56から燃料タンク内に戻すことができる。さら
に、第1の排出口56で排出できなかったり、第1の排
出口56よりもインペラ23の回転方向側で発生する気
泡を第2の排出口57から燃料タンク内に戻すことがで
きる。これにより、燃料の温度が燃料のベーパ化が促進
される37℃を越えても、図4の実線で示すように燃料
吐出量が僅かしか減少しないので、エンジン運転状態に
応じた所望の燃料吐出量を得ることができる。図4に示
す本実施例の特性はS1 =2mm2 、S2 =2mm2 におけ
る計測値を示したものである。
【0035】以上説明した本発明の実施例では、第1の
排出口56および第2の排出口57の2個の排出口を設
けたが、第1の排出口の形成位置および開口面積を適切
に設定することにより2個の排出口を連通させても下流
側の排出口による流れでベーパを上流側の排出口で捕ら
えて排出できる。また本実施例では、第1の排出口およ
び第2の排出口をそれぞれ1個設けたが、それぞれ複数
設けることも可能である。
排出口56および第2の排出口57の2個の排出口を設
けたが、第1の排出口の形成位置および開口面積を適切
に設定することにより2個の排出口を連通させても下流
側の排出口による流れでベーパを上流側の排出口で捕ら
えて排出できる。また本実施例では、第1の排出口およ
び第2の排出口をそれぞれ1個設けたが、それぞれ複数
設けることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】図2のI−I線断面図である。
【図2】本実施例の燃料ポンプを示す断面図である。
【図3】本実施例の燃料ポンプを用いた燃料供給システ
ムを示す模式的構成図である。
ムを示す模式的構成図である。
【図4】燃料温度と燃料ポンプの燃料吐出量との関係を
示す特性図である。
示す特性図である。
【図5】ポンプ流路位置と燃料圧力との関係を示す特性
図である。
図である。
【図6】第1の排出口および第2の排出口の有無と開口
面積とを変更した場合のベーパロック試験の結果を示す
説明図である。
面積とを変更した場合のベーパロック試験の結果を示す
説明図である。
【図7】従来例による燃料ポンプを示す断面図である。
【符号の説明】 1 燃料ポンプ 1a ポンプ部 1b モータ部 1c 吐出部 20 ハウジング 21 ポンプカバー 21a 燃料吸入口 23 インペラ 50 ポンプ流路 51 溝通路(ポンプ流路) 56 第1の排出口 57 第2の排出口
Claims (4)
- 【請求項1】 リターンレス式の燃料供給システムに用
いられ、燃料吸入口から吸い上げた燃料をポンプ流路で
加圧し、インジェクタヘ圧送する燃料流量を制御装置で
制御される燃料ポンプであって、 前記ポンプ流路内の正圧領域であり、かつ0圧領域近傍
に形成された第1の排出口と、前記ポンプ流路内であっ
て前記第1の排出口の下流側に形成され、燃料ポンプ外
部と連通する第2の排出口とを備えることを特徴とする
燃料ポンプ。 - 【請求項2】 前記第2の排出口は小孔であることを特
徴とする請求項1記載の燃料ポンプ。 - 【請求項3】 前記第2の排出口の開口面積S2 は0.
8mm2 <S2 <4mm 2 であることを特徴とする請求項2
記載の燃料ポンプ。 - 【請求項4】 前記第1の排出口の開口面積S1 は0.
7mm2 <S1 <4mm 2 であることを特徴とする請求項3
記載の燃料ポンプ。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9265700A JPH10184481A (ja) | 1996-11-08 | 1997-09-30 | 燃料ポンプ |
US08/961,089 US6010301A (en) | 1996-11-08 | 1997-10-30 | Fuel pump for vehicle |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8-296209 | 1996-11-08 | ||
JP29620996 | 1996-11-08 | ||
JP9265700A JPH10184481A (ja) | 1996-11-08 | 1997-09-30 | 燃料ポンプ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10184481A true JPH10184481A (ja) | 1998-07-14 |
Family
ID=26547100
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9265700A Pending JPH10184481A (ja) | 1996-11-08 | 1997-09-30 | 燃料ポンプ |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6010301A (ja) |
JP (1) | JPH10184481A (ja) |
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CN102758797A (zh) * | 2012-07-11 | 2012-10-31 | 孙立生 | 一种电动燃油泵 |
Family Cites Families (2)
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-
1997
- 1997-09-30 JP JP9265700A patent/JPH10184481A/ja active Pending
- 1997-10-30 US US08/961,089 patent/US6010301A/en not_active Expired - Fee Related
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