JPH08303313A - 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Info
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- JPH08303313A JPH08303313A JP7195418A JP19541895A JPH08303313A JP H08303313 A JPH08303313 A JP H08303313A JP 7195418 A JP7195418 A JP 7195418A JP 19541895 A JP19541895 A JP 19541895A JP H08303313 A JPH08303313 A JP H08303313A
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Links
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- F02D33/006—Controlling the feeding of liquid fuel from storage containers to carburettors or fuel-injection apparatus ; Failure or leakage prevention; Diagnosis or detection of failure; Arrangement of sensors in the fuel system; Electric wiring; Electrostatic discharge depending on engine operating conditions, e.g. start, stop or ambient conditions
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Abstract
(57)【要約】 (修正有)
【課題】 バイパス最大圧リリーフコントロール、パル
スダンパ、燃料アキュムレータ、閉システム燃料加圧
器、さらに連続したバイパス圧力調整器としてエンジン
燃料システムに動作できるユニットの提供。 【解決手段】 燃料輸送ラインに対してバイパス関係で
用いられるバイパス圧制御ユニット40は、ハウジング
41の中にこれとともに第1のバイパス出口室48と第
2の燃料入口室52を画定する可撓性のダイアフラム4
6を有する。ハウジングは、第2室52を燃料輸送ライ
ン38と連絡する燃料入口76を有する。調整弁46
は、スプリング66によってハウジング内に形成された
比較的大口径の弁座と直接係合してそれ自身が弁部材と
して作用する可撓性のダイアフラム膜である。ダイアフ
ラム46は、第2室52の所定の燃料圧によってバネ力
に対して可動でダイアフラムを弁座から外して第2室5
2をバイパス燃料出口と連絡させる。燃料出口50はハ
ウジング内に形成され、弁座の下流に制限オリフィス8
0を有する。
スダンパ、燃料アキュムレータ、閉システム燃料加圧
器、さらに連続したバイパス圧力調整器としてエンジン
燃料システムに動作できるユニットの提供。 【解決手段】 燃料輸送ラインに対してバイパス関係で
用いられるバイパス圧制御ユニット40は、ハウジング
41の中にこれとともに第1のバイパス出口室48と第
2の燃料入口室52を画定する可撓性のダイアフラム4
6を有する。ハウジングは、第2室52を燃料輸送ライ
ン38と連絡する燃料入口76を有する。調整弁46
は、スプリング66によってハウジング内に形成された
比較的大口径の弁座と直接係合してそれ自身が弁部材と
して作用する可撓性のダイアフラム膜である。ダイアフ
ラム46は、第2室52の所定の燃料圧によってバネ力
に対して可動でダイアフラムを弁座から外して第2室5
2をバイパス燃料出口と連絡させる。燃料出口50はハ
ウジング内に形成され、弁座の下流に制限オリフィス8
0を有する。
Description
【0001】
【関連の係属出願】本出願は、1995年3月2日出願
の米国特願第08/398,215号(平7―1549
47号に対応)の一部継続出願である。ちなみに、この
米国特願08/398,215号は1994年1月14
日出願の米国特願第08/181,848号(平6―3
0917号に対応)と1994年6月21日出願の第0
8/262,847号(平7―3919号に対応)の一
部継続出願である。
の米国特願第08/398,215号(平7―1549
47号に対応)の一部継続出願である。ちなみに、この
米国特願08/398,215号は1994年1月14
日出願の米国特願第08/181,848号(平6―3
0917号に対応)と1994年6月21日出願の第0
8/262,847号(平7―3919号に対応)の一
部継続出願である。
【0002】
【産業上の利用分野】本発明は、バイパス圧調整器、特
に燃料ポンプから自動車エンジンの噴射器への液体燃料
供給の最大圧力を制御するバイパス圧調整器に関する。
に燃料ポンプから自動車エンジンの噴射器への液体燃料
供給の最大圧力を制御するバイパス圧調整器に関する。
【0003】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】多く
の燃料噴射装置付きエンジンにおいては、ほぼ一定また
は噴射器によってエンジンに供給される燃料の流量に関
係なしに変化する制御された圧力で燃料ポンプから噴射
器に液体燃料を供給することが望ましい(噴射装置によ
って供給される燃料の流量はエンジン速度、負荷および
その他の運転条件によって変化するかもしれない)。こ
のようなシステムは典型的には、ポンプ出口とエンジン
噴射器との間で燃料ラインに配置された逆止め弁を備
え、噴射器からポンプへの逆流を防ぐようになってい
る。このようなシステムにおいて、大抵の場合、チェッ
ク弁とエンジンの間の燃料ラインに接続された圧力リリ
ーフ弁を備えて、燃料ラインの過度の過圧がある場合に
燃料ラインから供給ポンプへ燃料を戻すようにすること
が必要である。
の燃料噴射装置付きエンジンにおいては、ほぼ一定また
は噴射器によってエンジンに供給される燃料の流量に関
係なしに変化する制御された圧力で燃料ポンプから噴射
器に液体燃料を供給することが望ましい(噴射装置によ
って供給される燃料の流量はエンジン速度、負荷および
その他の運転条件によって変化するかもしれない)。こ
のようなシステムは典型的には、ポンプ出口とエンジン
噴射器との間で燃料ラインに配置された逆止め弁を備
え、噴射器からポンプへの逆流を防ぐようになってい
る。このようなシステムにおいて、大抵の場合、チェッ
ク弁とエンジンの間の燃料ラインに接続された圧力リリ
ーフ弁を備えて、燃料ラインの過度の過圧がある場合に
燃料ラインから供給ポンプへ燃料を戻すようにすること
が必要である。
【0004】また、この形式の燃料供給システムによっ
ては、バイパス調整器を用いて燃料ラインに平行にポン
プ出口から連続した開いた燃料流路を備えて、燃料がバ
イパスを通って燃料が流れ続け、ポンプが、エンジンで
の燃料デマンドがない場合も動作を続けるようにするも
のがある。このようにして、ポンプは、連続的に動作し
続け、動作の最低レベルを維持してエンジンでの増大す
る燃料圧にすぐに応じることが可能である。ここに、参
考として加入される米国特許第4926829号および
第5148792号を参照されたい。
ては、バイパス調整器を用いて燃料ラインに平行にポン
プ出口から連続した開いた燃料流路を備えて、燃料がバ
イパスを通って燃料が流れ続け、ポンプが、エンジンで
の燃料デマンドがない場合も動作を続けるようにするも
のがある。このようにして、ポンプは、連続的に動作し
続け、動作の最低レベルを維持してエンジンでの増大す
る燃料圧にすぐに応じることが可能である。ここに、参
考として加入される米国特許第4926829号および
第5148792号を参照されたい。
【0005】このようなシステムの燃料ポンプは、回転
ポンプ式である。回転ポンプのポンピングサイクルで
は、一つのポンプセルが燃料を吸入するにつれて他のポ
ンプセルが燃料を排出する。吸入と排出の圧力波はお互
いにタイミングが合っているので、各セルから排出され
る燃料の量は、他のセルによって吸入される量と同じで
ある。したがって、複数の羽根の一つがそのポンポング
サイクルを通過する度に小さな圧力パルスを発生するこ
とが回転ポンプに特有の性質である。結局、ポンプがシ
ステム圧下で動作しているとき可聴のハミング雑音が生
じるかもしれない。この雑音は、出力圧力要求が増大す
るにつれて増大するかもしれない。燃料ポンプはしばし
ば、そのポンプによって発生する雑音を増幅しがちであ
る車両の燃料タンクに装着される。
ポンプ式である。回転ポンプのポンピングサイクルで
は、一つのポンプセルが燃料を吸入するにつれて他のポ
ンプセルが燃料を排出する。吸入と排出の圧力波はお互
いにタイミングが合っているので、各セルから排出され
る燃料の量は、他のセルによって吸入される量と同じで
ある。したがって、複数の羽根の一つがそのポンポング
サイクルを通過する度に小さな圧力パルスを発生するこ
とが回転ポンプに特有の性質である。結局、ポンプがシ
ステム圧下で動作しているとき可聴のハミング雑音が生
じるかもしれない。この雑音は、出力圧力要求が増大す
るにつれて増大するかもしれない。燃料ポンプはしばし
ば、そのポンプによって発生する雑音を増幅しがちであ
る車両の燃料タンクに装着される。
【0006】このような燃料供給噴射器システムでは、
噴射器に供給される燃料の慣性によって、変化するエン
ジン燃料デマンドに応答する際、噴射器への燃料流の過
渡的な遅延が生じることがある。望ましくない燃料圧力
脈動や雑音も発生して、それが噴射器の動作から燃料ラ
インへ反映されることがある。
噴射器に供給される燃料の慣性によって、変化するエン
ジン燃料デマンドに応答する際、噴射器への燃料流の過
渡的な遅延が生じることがある。望ましくない燃料圧力
脈動や雑音も発生して、それが噴射器の動作から燃料ラ
インへ反映されることがある。
【0007】望ましい動作圧力でポンプから静かで滑ら
かでパルスのない流体流を達成するためには、このよう
な圧力パルスを減少、除去することが望ましい。このよ
うな問題を解決するために、種々のパルス減衰装置が付
加装置として備えられ、通常、泡のような材料または可
撓性の合成樹脂の中空のパルス減衰室を備えている。こ
のような装置の中には、炭化水素の存在による脆弱性の
ため寿命が限られているものがあり、何れにしても、そ
の割合に起因するシステムのコスト、さらにシステムに
加えられた時の組立コストが加わる。
かでパルスのない流体流を達成するためには、このよう
な圧力パルスを減少、除去することが望ましい。このよ
うな問題を解決するために、種々のパルス減衰装置が付
加装置として備えられ、通常、泡のような材料または可
撓性の合成樹脂の中空のパルス減衰室を備えている。こ
のような装置の中には、炭化水素の存在による脆弱性の
ため寿命が限られているものがあり、何れにしても、そ
の割合に起因するシステムのコスト、さらにシステムに
加えられた時の組立コストが加わる。
【0008】本発明の目的は、ポンプから送られた燃料
の最大システム圧を素早く、且つ逃がし(リリーフ)可
能に制御し、システムによって誘起された圧力パルス
と、ポンプによって発生した雑音を減少または除去し、
可動部分が少なく、丈夫で且つシンプルな設計、経済的
な製造、組立が可能で、しかも長い稼働寿命を有する、
ポンプ加圧の燃料輸送システム用の圧力リリーフ制御シ
ステム、方法及び装置を提供することである。本発明の
他の目的は、上記特徴を有し、戻し無し燃料システムに
おいて圧力調整器として動作可能なバイパス圧リリーフ
制御システム、方法および装置であって、変化するエン
ジンデマンドによる燃料流の遅れを減少し、エンジンに
供給された燃料圧の変化を減少し、燃料ラインでの噴射
器動作雑音の伝達を減少し、燃料レールでの加熱膨張燃
料の蓄積に対処可能で、それによってその加熱膨張燃料
によって引き起こされる過度の過圧を逃がすことが可能
であり、システムが閉鎖している間の加熱燃料の気化を
減少させる、前記システム、方法および装置を提供する
ことである。
の最大システム圧を素早く、且つ逃がし(リリーフ)可
能に制御し、システムによって誘起された圧力パルス
と、ポンプによって発生した雑音を減少または除去し、
可動部分が少なく、丈夫で且つシンプルな設計、経済的
な製造、組立が可能で、しかも長い稼働寿命を有する、
ポンプ加圧の燃料輸送システム用の圧力リリーフ制御シ
ステム、方法及び装置を提供することである。本発明の
他の目的は、上記特徴を有し、戻し無し燃料システムに
おいて圧力調整器として動作可能なバイパス圧リリーフ
制御システム、方法および装置であって、変化するエン
ジンデマンドによる燃料流の遅れを減少し、エンジンに
供給された燃料圧の変化を減少し、燃料ラインでの噴射
器動作雑音の伝達を減少し、燃料レールでの加熱膨張燃
料の蓄積に対処可能で、それによってその加熱膨張燃料
によって引き起こされる過度の過圧を逃がすことが可能
であり、システムが閉鎖している間の加熱燃料の気化を
減少させる、前記システム、方法および装置を提供する
ことである。
【0009】本発明は、システム内の過度の過圧を防い
で間に、ポンプによって供給ラインに発生した圧力パル
スを除去または実質的に減少する、ポンプ加圧の燃料シ
ステム用の改良された圧力バイパスリリーフ制御ユニッ
トを与えることによって上記目的を達成する。
で間に、ポンプによって供給ラインに発生した圧力パル
スを除去または実質的に減少する、ポンプ加圧の燃料シ
ステム用の改良された圧力バイパスリリーフ制御ユニッ
トを与えることによって上記目的を達成する。
【0010】圧力リリーフ制御ユニットは、ハウジング
内に受容されたダイアフラム(仕切板)を有し、そのダ
イアフラムは、燃料タンクまたはポンプ燃料供給源に直
接または間接に連通する第1の圧力リリーフバイパス室
と、燃料ポンプ出口の下流にあるインライン逆止め弁と
噴射器を供給する燃料レールとの間で燃料供給ラインと
連通する第2の液体燃料室との間に配置されている。ダ
イアフラム自身は、ハウジングユニットに形成された比
較的大口径の環状弁座と協同する通常は閉じているバル
ブを形成する。制御ユニットが、単にバイパス圧力リリ
ーフ制御手段として燃料供給システム内で動作している
とき、ダイアフラムバルブは、燃料供給ラインの過度の
システム圧及び(または)パルス誘起の圧力ピークによ
って開いた時、第2の液体燃料室したがって燃料供給ラ
インを第1のバイパス室と連絡させ、燃料をバイパスし
てポンプ燃料源に戻す。制御ユニットがシステム燃料ラ
イン圧力調整器として連続的に動作しているときは、燃
料ライン圧の変化のためにダイアフラムが弁座から比例
的に移動して第2室を経由しかつダイアフラムバルブと
弁座の間にある燃料ラインから比例的に燃料を追い出し
て第1室を経由してポンプ燃料源に戻す。加えて、ポン
プによって発生した圧力ピークはバイパス圧力リリーフ
制御ユニットの構造によって吸収されることによって変
更される。
内に受容されたダイアフラム(仕切板)を有し、そのダ
イアフラムは、燃料タンクまたはポンプ燃料供給源に直
接または間接に連通する第1の圧力リリーフバイパス室
と、燃料ポンプ出口の下流にあるインライン逆止め弁と
噴射器を供給する燃料レールとの間で燃料供給ラインと
連通する第2の液体燃料室との間に配置されている。ダ
イアフラム自身は、ハウジングユニットに形成された比
較的大口径の環状弁座と協同する通常は閉じているバル
ブを形成する。制御ユニットが、単にバイパス圧力リリ
ーフ制御手段として燃料供給システム内で動作している
とき、ダイアフラムバルブは、燃料供給ラインの過度の
システム圧及び(または)パルス誘起の圧力ピークによ
って開いた時、第2の液体燃料室したがって燃料供給ラ
インを第1のバイパス室と連絡させ、燃料をバイパスし
てポンプ燃料源に戻す。制御ユニットがシステム燃料ラ
イン圧力調整器として連続的に動作しているときは、燃
料ライン圧の変化のためにダイアフラムが弁座から比例
的に移動して第2室を経由しかつダイアフラムバルブと
弁座の間にある燃料ラインから比例的に燃料を追い出し
て第1室を経由してポンプ燃料源に戻す。加えて、ポン
プによって発生した圧力ピークはバイパス圧力リリーフ
制御ユニットの構造によって吸収されることによって変
更される。
【0011】一実施例において、流体出口を備えた環状
の弁座がユニットハウジング内に形成される。弁が閉じ
た状態では、孔の開いていないダイアフラムの環状領域
が通常は環状弁座に直接載り、弁を閉じている。システ
ム過圧および(または)圧力ピークが生じた時、増大し
た燃料圧力によってダイアフラムの環状領域が弁座から
比例的に移動して出口部を介して燃料を追い出して、そ
れによって燃料ライン・ポンプ出口から直接にまたは燃
料タンクを経由してポンプ燃料源に戻す。
の弁座がユニットハウジング内に形成される。弁が閉じ
た状態では、孔の開いていないダイアフラムの環状領域
が通常は環状弁座に直接載り、弁を閉じている。システ
ム過圧および(または)圧力ピークが生じた時、増大し
た燃料圧力によってダイアフラムの環状領域が弁座から
比例的に移動して出口部を介して燃料を追い出して、そ
れによって燃料ライン・ポンプ出口から直接にまたは燃
料タンクを経由してポンプ燃料源に戻す。
【0012】別の実施例では、ダイアフラムは従来と同
様、弁座の上に載っている。しかし、流体バイパス出口
はダイアフラム自身の環状領域内に位置しており、ダイ
アフラムの着座領域が弁座から移動するとき、燃料は第
2の燃料ライン接続室からダイアフラム出口を介して追
い出され、第1(バイパス)室に入れられ、さらに燃料
タンクまたはポンプ燃料源に出される。ダイアフラム
は、環状の着座領域の外側に向かって放射状に位置した
常時露出の可撓性環状湾曲部を有し、弁座に対して弁部
材として働く部分でダイアフラムの開弁および閉弁移動
を可能にし、また閉弁状態においてさえも、ライン圧力
パルスを吸収する可撓性の蛇腹状部材としても作用す
る。ダイアフラムは、適当な燃料バイパス流を許すとと
もに圧力パルスピークを平滑にする、剥離可能な解放シ
ール形式のポペットバルブをして作用して過度のシステ
ム過圧状態を防ぎ、また必要に応じて噴射器に対する燃
料ライン圧を連続的に狭い限界内にバイパス調整するこ
とが可能である。
様、弁座の上に載っている。しかし、流体バイパス出口
はダイアフラム自身の環状領域内に位置しており、ダイ
アフラムの着座領域が弁座から移動するとき、燃料は第
2の燃料ライン接続室からダイアフラム出口を介して追
い出され、第1(バイパス)室に入れられ、さらに燃料
タンクまたはポンプ燃料源に出される。ダイアフラム
は、環状の着座領域の外側に向かって放射状に位置した
常時露出の可撓性環状湾曲部を有し、弁座に対して弁部
材として働く部分でダイアフラムの開弁および閉弁移動
を可能にし、また閉弁状態においてさえも、ライン圧力
パルスを吸収する可撓性の蛇腹状部材としても作用す
る。ダイアフラムは、適当な燃料バイパス流を許すとと
もに圧力パルスピークを平滑にする、剥離可能な解放シ
ール形式のポペットバルブをして作用して過度のシステ
ム過圧状態を防ぎ、また必要に応じて噴射器に対する燃
料ライン圧を連続的に狭い限界内にバイパス調整するこ
とが可能である。
【0013】本発明の上記及び他の目的、特徴、利点は
実施の最良の形態の詳細な説明および添付の特許請求の
範囲、図面によって明らかになるだろう。
実施の最良の形態の詳細な説明および添付の特許請求の
範囲、図面によって明らかになるだろう。
【0014】
【発明の実施の形態】図1は米国特許第4,747,3
88号(参考のために本明細書に加入される)に開示さ
れたものと同じ、公知の構造のタンク内燃料溜カニスタ
20を示している。カニスタ20は断面が示されてお
り、カニスタ20は車両燃料タンク内にそれが燃料タン
ク底部23上に載るように配置するロケータスリーブ2
2を備えている。カニスタ20は上下に延びる一体の短
管入口26を備えた起立した支持隔壁24を有する。弾
力性のあるコネクタニップル27は管26上の電気ポン
プ28の底部を支持する。液体燃料がタンクからダイア
フラムフィルタ29を通って短管入口26に流入する。
バルブアッセンブリ30はフィルタ29と協同して、タ
ンクがほぼ空に近いときカニスタの内部燃料溜から供給
されるポンプ入口での一定の燃料源を確保し、また例え
ば、車両が急激に曲がったり、速度を増減させたとき
(これによって一時的に液体燃料が燃料タンクの一方の
側から他方の側へ移動し、燃料入り口が空になる)空気
がポンプに入るのを妨げる。
88号(参考のために本明細書に加入される)に開示さ
れたものと同じ、公知の構造のタンク内燃料溜カニスタ
20を示している。カニスタ20は断面が示されてお
り、カニスタ20は車両燃料タンク内にそれが燃料タン
ク底部23上に載るように配置するロケータスリーブ2
2を備えている。カニスタ20は上下に延びる一体の短
管入口26を備えた起立した支持隔壁24を有する。弾
力性のあるコネクタニップル27は管26上の電気ポン
プ28の底部を支持する。液体燃料がタンクからダイア
フラムフィルタ29を通って短管入口26に流入する。
バルブアッセンブリ30はフィルタ29と協同して、タ
ンクがほぼ空に近いときカニスタの内部燃料溜から供給
されるポンプ入口での一定の燃料源を確保し、また例え
ば、車両が急激に曲がったり、速度を増減させたとき
(これによって一時的に液体燃料が燃料タンクの一方の
側から他方の側へ移動し、燃料入り口が空になる)空気
がポンプに入るのを妨げる。
【0015】ポンプの上端は、カニスタ20の内壁内に
ある弾性のあるカラー31に装着されている。ポンプは
電気コネクタ32および、バネによって形成されたボー
ル逆止め弁36を有する燃料出口34を備え、ポンプか
ら燃料が流れるのを許すが、燃料がポンプ出口へ逆流す
るのを妨げる。燃料は、ポンプ出口から逆止め弁36を
通って、エンジン燃料噴射器(図示しない)を備えた燃
料レールに接続された燃料供給ライン38に送られる。
ある弾性のあるカラー31に装着されている。ポンプは
電気コネクタ32および、バネによって形成されたボー
ル逆止め弁36を有する燃料出口34を備え、ポンプか
ら燃料が流れるのを許すが、燃料がポンプ出口へ逆流す
るのを妨げる。燃料は、ポンプ出口から逆止め弁36を
通って、エンジン燃料噴射器(図示しない)を備えた燃
料レールに接続された燃料供給ライン38に送られる。
【0016】本発明のバイパス圧制御ユニット40はコ
ネクタ41を介してカニスタ20内に装着され、燃料ラ
イン38内の圧力を制御する。ハウジング41はポンプ
34上にマウントされ、燃料レールに対して燃料がバイ
パスで流れる関係で燃料ライン38の入り口に接続され
るように構成されている。
ネクタ41を介してカニスタ20内に装着され、燃料ラ
イン38内の圧力を制御する。ハウジング41はポンプ
34上にマウントされ、燃料レールに対して燃料がバイ
パスで流れる関係で燃料ライン38の入り口に接続され
るように構成されている。
【0017】さらに詳細に図2を参照して説明する。本
発明の第1実施例を示す圧力制御ユニット40は、ワン
ピース母体42(軽量のプラスチック材料から射出成形
されるか、またはアルミニウムからダイカストされ得
る)およびシート金属キャップ44からなり、母体とキ
ャップで、可撓性ダイアフラムバルブ46を含むハウジ
ングを構成する。キャップ44とダイアフラムバルブ4
6は、キャップ44の端壁51の出口50を介して、燃
料カニスタ20内の上部空間の周囲の圧力と連絡する第
1の孔開き室48を画定する。母体42とダイアフラム
46は、燃料ライン38およびポンプ出口と連続的に連
絡するダイアフラムの他方の側で、通常は燃料で満たさ
れている第2の室52を画定する。キャップ44は、各
要素の組立中に母体42の回りにある回転する返しベン
ト56を有するキャップフランジ54によって固定され
る。
発明の第1実施例を示す圧力制御ユニット40は、ワン
ピース母体42(軽量のプラスチック材料から射出成形
されるか、またはアルミニウムからダイカストされ得
る)およびシート金属キャップ44からなり、母体とキ
ャップで、可撓性ダイアフラムバルブ46を含むハウジ
ングを構成する。キャップ44とダイアフラムバルブ4
6は、キャップ44の端壁51の出口50を介して、燃
料カニスタ20内の上部空間の周囲の圧力と連絡する第
1の孔開き室48を画定する。母体42とダイアフラム
46は、燃料ライン38およびポンプ出口と連続的に連
絡するダイアフラムの他方の側で、通常は燃料で満たさ
れている第2の室52を画定する。キャップ44は、各
要素の組立中に母体42の回りにある回転する返しベン
ト56を有するキャップフランジ54によって固定され
る。
【0018】ダイアフラム46は比較的薄く可撓性で平
らな孔のない中央部58を有するワンピース部材である
のが望ましい。ダイアフラム46はまた、母体42内の
溝62に受容され、キャップフランジ54によって保持
された、周囲が連続の取り囲み装着リブ60を有して母
体、キャップ、ダイアフラム間の水密封止を与える。さ
らに、好ましくは、より可撓性があり、圧力応答性のあ
るダイアフラムとするためには、ダイアフラム46は周
囲が連続したプリートまたは蛇腹状の環状部64を有
し、その環状部64は中央部58とリブ60をそれらの
間の相対的な運動のために一体的に相互接続する湾曲部
を形成し、湾曲のためにキャップ室48内に突出する。
さらに、ダイアフラム46は好ましくは、フッ化シリコ
ンゴムまたは好ましくはアクロニトリルブタジエンゴム
のような可撓性エラストマでできており、さらにそのエ
ラストマに埋め込まれた繊維で強化しても良い。ダイア
フラム46は、キャップ室48内に配置され、一端がキ
ャップ端壁51に載っており、その端壁51の環状ショ
ルダ68によって保持されているコイル圧縮バネ66に
よって復帰可能にバイアスされている。そのスプリング
は、対向した他端がプレッサ70に接している。そのプ
レッサ70は、上向きフランジ72を有してそれに接続
したスプリング端を受容、保持するような寸法になって
いる狭いカップの形をしている。
らな孔のない中央部58を有するワンピース部材である
のが望ましい。ダイアフラム46はまた、母体42内の
溝62に受容され、キャップフランジ54によって保持
された、周囲が連続の取り囲み装着リブ60を有して母
体、キャップ、ダイアフラム間の水密封止を与える。さ
らに、好ましくは、より可撓性があり、圧力応答性のあ
るダイアフラムとするためには、ダイアフラム46は周
囲が連続したプリートまたは蛇腹状の環状部64を有
し、その環状部64は中央部58とリブ60をそれらの
間の相対的な運動のために一体的に相互接続する湾曲部
を形成し、湾曲のためにキャップ室48内に突出する。
さらに、ダイアフラム46は好ましくは、フッ化シリコ
ンゴムまたは好ましくはアクロニトリルブタジエンゴム
のような可撓性エラストマでできており、さらにそのエ
ラストマに埋め込まれた繊維で強化しても良い。ダイア
フラム46は、キャップ室48内に配置され、一端がキ
ャップ端壁51に載っており、その端壁51の環状ショ
ルダ68によって保持されているコイル圧縮バネ66に
よって復帰可能にバイアスされている。そのスプリング
は、対向した他端がプレッサ70に接している。そのプ
レッサ70は、上向きフランジ72を有してそれに接続
したスプリング端を受容、保持するような寸法になって
いる狭いカップの形をしている。
【0019】液体燃料はポンプ出口から第2室52へ、
母体42内の環状リセス74(これはスクリーン(フィ
ルタ)75を収容する)を介して、さらに周囲で離隔し
ているバイパス入口ポート76を介して導入される。閉
弁状態で、ダイアフラム46の平らな部分58の環状平
面領域が、スプリング66によってバイアスされるプレ
ッサ70によって付勢されて、母体42の中央に配置さ
れた比較的大口径の環状弁座78に直接強固に載置され
ので、ダイアフラム46自身が可動の弁部材として機能
しそれによってアキュムレータ室52のバイパス排出を
防止し(または)制御する。スプリング66によって加
えられる着座力を越える、(弁座78の外側に向かって
放射状に)室52に露出されたダイアフラム46の作動
表面上での離座力を発生するに十分な圧力に室52の燃
料圧が達するとき、ダイアフラム46は弁座78から移
動する。ダイアフラム中央部58の環状表面の全部また
は一部が、弁座78の環状着座表面上の封止座から離れ
るとき、燃料は燃料ライン38に対するバイパス関係
で、室52から排出され、ダイアフラムと弁座の間、さ
らに弁座ピラー79で同軸に延びる制限されたオリフィ
ス通路80を通って流れ、出口コンジット(管)81を
通ってカニスタ20に戻る。
母体42内の環状リセス74(これはスクリーン(フィ
ルタ)75を収容する)を介して、さらに周囲で離隔し
ているバイパス入口ポート76を介して導入される。閉
弁状態で、ダイアフラム46の平らな部分58の環状平
面領域が、スプリング66によってバイアスされるプレ
ッサ70によって付勢されて、母体42の中央に配置さ
れた比較的大口径の環状弁座78に直接強固に載置され
ので、ダイアフラム46自身が可動の弁部材として機能
しそれによってアキュムレータ室52のバイパス排出を
防止し(または)制御する。スプリング66によって加
えられる着座力を越える、(弁座78の外側に向かって
放射状に)室52に露出されたダイアフラム46の作動
表面上での離座力を発生するに十分な圧力に室52の燃
料圧が達するとき、ダイアフラム46は弁座78から移
動する。ダイアフラム中央部58の環状表面の全部また
は一部が、弁座78の環状着座表面上の封止座から離れ
るとき、燃料は燃料ライン38に対するバイパス関係
で、室52から排出され、ダイアフラムと弁座の間、さ
らに弁座ピラー79で同軸に延びる制限されたオリフィ
ス通路80を通って流れ、出口コンジット(管)81を
通ってカニスタ20に戻る。
【0020】動作においては、バイパス圧制御ユニット
40は、ライン38内の圧力パルスを除去または減少す
るとともにライン38内の過度の超過圧力を防止する。
これは、(弁が閉じたときでも)燃料室52に対する可
撓性で降伏可能に湾曲可能ダイアフラム湾曲64の吸圧
体積膨張効果および(または)弁座78からのダイアフ
ラム中央部46を剥離可能に離座させる圧力ピークによ
って達成される。弁座78からダイアフラム58の一部
または全部の離座によってライン38が入口76及び室
52を介してバイパス路80に接続される。これが起こ
ると、最大のシステムリリーフ設定点圧力を越える過度
の燃料圧(これは、例えば、噴射器の閉鎖、ポンプ出力
パルス、及び(または)燃料の熱膨張または遷移圧力パ
ルスによって生じる)は、室52からのこのような燃料
のバイパス解放によって減少、除去される。
40は、ライン38内の圧力パルスを除去または減少す
るとともにライン38内の過度の超過圧力を防止する。
これは、(弁が閉じたときでも)燃料室52に対する可
撓性で降伏可能に湾曲可能ダイアフラム湾曲64の吸圧
体積膨張効果および(または)弁座78からのダイアフ
ラム中央部46を剥離可能に離座させる圧力ピークによ
って達成される。弁座78からダイアフラム58の一部
または全部の離座によってライン38が入口76及び室
52を介してバイパス路80に接続される。これが起こ
ると、最大のシステムリリーフ設定点圧力を越える過度
の燃料圧(これは、例えば、噴射器の閉鎖、ポンプ出力
パルス、及び(または)燃料の熱膨張または遷移圧力パ
ルスによって生じる)は、室52からのこのような燃料
のバイパス解放によって減少、除去される。
【0021】通常、ポンプ28がリリーフ設定圧力より
低い一定の燃料流状態で動作している場合、ダイアフラ
ム46の中央部58が弁座78に(図2)に封止可能に
強固に着座したまま、ライン38および室52からリリ
ーフ路80への燃料バイパスを防ぐようにユニット40
を設計できる。圧力パルスが回転ポンプ28によって発
生するときのような一定の状態のもとで、ライン38の
燃料のピーク圧力は圧力波が燃料ライン上を伝達するに
つれて周期的に増大する。このような圧力波が環状リセ
ス74と入口部76を通って室52に入り、ダイアフラ
ム46の環状湾曲64の作用面に作用する。湾曲64の
ダイアフラム材料は降伏可能かつ弾性的に延びて、この
ような圧力波ピークに応答して湾曲を第1室48の中に
変形してそれを減衰させる。しかし、室52内の燃料圧
が、スプリング66の力を越える力を、ダイアフラムバ
ルブ46に作用するに十分な大きさと持続時間を有して
いるときはいつでも、ダイアフラムバルブ46は弁座7
8から外れて、それによって制限オリフィス路80およ
び管81を通って管52からの燃料をカニスタ20に戻
す。これは、十分な燃料が燃料ライン圧を十分に減少さ
せるように解放されてスプリング66をしてダイアフラ
ムを再び着座させることを可能にするまで続く。湾曲6
4はさらに湾曲して、室52とバイパス出口路80の間
の燃料流連絡の開閉中のダイアフラム部の移動を収容す
る。
低い一定の燃料流状態で動作している場合、ダイアフラ
ム46の中央部58が弁座78に(図2)に封止可能に
強固に着座したまま、ライン38および室52からリリ
ーフ路80への燃料バイパスを防ぐようにユニット40
を設計できる。圧力パルスが回転ポンプ28によって発
生するときのような一定の状態のもとで、ライン38の
燃料のピーク圧力は圧力波が燃料ライン上を伝達するに
つれて周期的に増大する。このような圧力波が環状リセ
ス74と入口部76を通って室52に入り、ダイアフラ
ム46の環状湾曲64の作用面に作用する。湾曲64の
ダイアフラム材料は降伏可能かつ弾性的に延びて、この
ような圧力波ピークに応答して湾曲を第1室48の中に
変形してそれを減衰させる。しかし、室52内の燃料圧
が、スプリング66の力を越える力を、ダイアフラムバ
ルブ46に作用するに十分な大きさと持続時間を有して
いるときはいつでも、ダイアフラムバルブ46は弁座7
8から外れて、それによって制限オリフィス路80およ
び管81を通って管52からの燃料をカニスタ20に戻
す。これは、十分な燃料が燃料ライン圧を十分に減少さ
せるように解放されてスプリング66をしてダイアフラ
ムを再び着座させることを可能にするまで続く。湾曲6
4はさらに湾曲して、室52とバイパス出口路80の間
の燃料流連絡の開閉中のダイアフラム部の移動を収容す
る。
【0022】ダイアフラム46が燃料圧によって付勢さ
れて弁座78から外れるとき、ダイアフラム46をスプ
リング66に対して駆り立てるように作用する力は、燃
料が作用することがあるダイアフラムの増大した作用表
面領域のために増大し、さらに出口管81を流れる燃料
圧が制限オリフィス路80によって減少する。この増大
した力は、スプリング66の増大したバイアス力をそれ
が収縮するとき、相殺するのに用いることができる(特
に、そのスプリングが安価なスプリングの場合)。特定
のレギュレータ構造に対して、オリフィス通路80の所
望の最小断面積は、一部が、バネ66のバネ率(spring
rate)の関数となるように計算できる。典型的には、
オリフィス路80の燃料流制御スロートの最小断面積は
約0.050インチ(0.13cm)ー0.125イン
チ(0.32cm)の範囲になる。
れて弁座78から外れるとき、ダイアフラム46をスプ
リング66に対して駆り立てるように作用する力は、燃
料が作用することがあるダイアフラムの増大した作用表
面領域のために増大し、さらに出口管81を流れる燃料
圧が制限オリフィス路80によって減少する。この増大
した力は、スプリング66の増大したバイアス力をそれ
が収縮するとき、相殺するのに用いることができる(特
に、そのスプリングが安価なスプリングの場合)。特定
のレギュレータ構造に対して、オリフィス通路80の所
望の最小断面積は、一部が、バネ66のバネ率(spring
rate)の関数となるように計算できる。典型的には、
オリフィス路80の燃料流制御スロートの最小断面積は
約0.050インチ(0.13cm)ー0.125イン
チ(0.32cm)の範囲になる。
【0023】燃料ライン圧が弁座78からダイアフラム
46を持ち上げるに十分高くなるとき(たとえば、圧力
パルスがポンピングサイクルの間に発生するとき、およ
び(または)安定状態ライン圧力リリーフ設定圧力する
とき)、ラインからの燃料を室52を経由して弁座78
を通過してオリフィス路80を通って追いだすことによ
って燃料供給ライン38の圧力を制御することが可能で
ある。
46を持ち上げるに十分高くなるとき(たとえば、圧力
パルスがポンピングサイクルの間に発生するとき、およ
び(または)安定状態ライン圧力リリーフ設定圧力する
とき)、ラインからの燃料を室52を経由して弁座78
を通過してオリフィス路80を通って追いだすことによ
って燃料供給ライン38の圧力を制御することが可能で
ある。
【0024】望ましくは、ポンプ出口逆止め弁36の下
流であるが、カニスタ20の内部従って、燃料レールお
よびそれに接続された噴射器のずっと上流に配列された
バイパス圧レギュレータ(調整ユニット)40の動作に
おいて、燃料ライン圧力パルスは、燃料レールの下流に
配列された従来のレギュレータの動作に比較して、例え
ば、従来の±2psigの圧力振幅のほんの10%のパルス
振幅だけ実質的に減少する。ダイアフラム中央部58と
弁座78の間のパルス誘起封止剥離漏洩に対するダイア
フラム湾曲64の圧力吸収効果が上記改良された結果に
どのように影響するかはまだ確かめられていない。しか
し、上記両効果は燃料ライン圧力脈動およびポンプ雑音
を減少する際の重要な要素となると思われる。
流であるが、カニスタ20の内部従って、燃料レールお
よびそれに接続された噴射器のずっと上流に配列された
バイパス圧レギュレータ(調整ユニット)40の動作に
おいて、燃料ライン圧力パルスは、燃料レールの下流に
配列された従来のレギュレータの動作に比較して、例え
ば、従来の±2psigの圧力振幅のほんの10%のパルス
振幅だけ実質的に減少する。ダイアフラム中央部58と
弁座78の間のパルス誘起封止剥離漏洩に対するダイア
フラム湾曲64の圧力吸収効果が上記改良された結果に
どのように影響するかはまだ確かめられていない。しか
し、上記両効果は燃料ライン圧力脈動およびポンプ雑音
を減少する際の重要な要素となると思われる。
【0025】ポンプ28がほぼ一定の出力圧で体積可変
の燃料を発生するように動作する形式を有するとき、連
続したバイパス流レギュレータとして、すなわち燃料供
給システムの単一の燃料ライン供給圧力レギュレータと
して動作するように、制御ユニット40を設計できる。
このような燃料供給システムでは、ダイアフラムが弁座
78から可変に変位するにつれて、増大したバイパス漏
洩流領域および増大した離座作用表面が、狭い圧力変化
領域内でバイパス流速対圧力の線形曲線を発生するよう
に見える。このような可変の流れ供給速度状態の下で、
ダイアフラムバルブは、可変ではあるがわずかな漏れ動
作で連続的に動作するように見える。これは、剛体圧力
リリーフ(制御)バルブおよび圧力増倍ポペットバルブ
に特有の大振幅ハンチング・全ポップオフ動作に対比さ
れるものである。従って、可撓性のダイアフラムバルブ
膜の微量漏れモードの動作は、狭い限界内の改良された
連続システム圧に寄与するとともに脈動減少効果を与え
ると思われる。それにも関わらず、急速な全体システム
圧力増加の下では、ダイアフラムバルブ46/78は実
際、急にポップオフ、またはずっと広く開いて大量のバ
イパス燃料を急にダンプする(落とす)。従って、ユニ
ット40は、弁座78の比較的大口径の環状形状および
燃料ライン流に露出したダイアフラムバルブ46の比較
的大きな効率の良い離座作用領域によるポペットバルブ
の態様で動作することができる。望ましくは、弁座78
の環状着座表面は、スプリング66によって(すなわ
ち、スプリング66の軸方向に)ダイアフラム46に作
用した力の方向に垂直な平面にある平面状環状表面を画
定する。同様に、ダイアフラム中央部58の協同着座表
面は閉弁状態の弁座78の着座表面を共面上にある。
の燃料を発生するように動作する形式を有するとき、連
続したバイパス流レギュレータとして、すなわち燃料供
給システムの単一の燃料ライン供給圧力レギュレータと
して動作するように、制御ユニット40を設計できる。
このような燃料供給システムでは、ダイアフラムが弁座
78から可変に変位するにつれて、増大したバイパス漏
洩流領域および増大した離座作用表面が、狭い圧力変化
領域内でバイパス流速対圧力の線形曲線を発生するよう
に見える。このような可変の流れ供給速度状態の下で、
ダイアフラムバルブは、可変ではあるがわずかな漏れ動
作で連続的に動作するように見える。これは、剛体圧力
リリーフ(制御)バルブおよび圧力増倍ポペットバルブ
に特有の大振幅ハンチング・全ポップオフ動作に対比さ
れるものである。従って、可撓性のダイアフラムバルブ
膜の微量漏れモードの動作は、狭い限界内の改良された
連続システム圧に寄与するとともに脈動減少効果を与え
ると思われる。それにも関わらず、急速な全体システム
圧力増加の下では、ダイアフラムバルブ46/78は実
際、急にポップオフ、またはずっと広く開いて大量のバ
イパス燃料を急にダンプする(落とす)。従って、ユニ
ット40は、弁座78の比較的大口径の環状形状および
燃料ライン流に露出したダイアフラムバルブ46の比較
的大きな効率の良い離座作用領域によるポペットバルブ
の態様で動作することができる。望ましくは、弁座78
の環状着座表面は、スプリング66によって(すなわ
ち、スプリング66の軸方向に)ダイアフラム46に作
用した力の方向に垂直な平面にある平面状環状表面を画
定する。同様に、ダイアフラム中央部58の協同着座表
面は閉弁状態の弁座78の着座表面を共面上にある。
【0026】比較的大口径の環状弁座78が離座して燃
料が室52から通路80に流れることが可能となると
き、比較的大きな環状流路が弁座78とダイアフラム中
央部58の間に形成されるようになる。従って、有効な
環状流制御断面積の大きな変化が小さな範囲のダイアフ
ラム中央部58の調整移動によって達成される。この付
加的なアキュムレータの特徴もまた、燃料ラインのバイ
パス圧調整を非常に小さな限界内で達成する上で重要な
要素であると思われる。
料が室52から通路80に流れることが可能となると
き、比較的大きな環状流路が弁座78とダイアフラム中
央部58の間に形成されるようになる。従って、有効な
環状流制御断面積の大きな変化が小さな範囲のダイアフ
ラム中央部58の調整移動によって達成される。この付
加的なアキュムレータの特徴もまた、燃料ラインのバイ
パス圧調整を非常に小さな限界内で達成する上で重要な
要素であると思われる。
【0027】さらに、降伏可能な可撓性のダイアフラム
湾曲64によって与えられる制限されたアキュムレータ
動作によって、エンジンがシャットオフした後、燃料ラ
イン圧が調整ユニット40のリリーフ設定圧に到達する
前に、閉じた逆止め弁36と閉じた噴射器の間の温度に
よって誘起された膨張燃料を収容できる。この付加的な
の特徴は、エンジンシャットオフ・ホットソーク状態の
間に噴射器または他のシステム漏れを防止するのに役立
つ。
湾曲64によって与えられる制限されたアキュムレータ
動作によって、エンジンがシャットオフした後、燃料ラ
イン圧が調整ユニット40のリリーフ設定圧に到達する
前に、閉じた逆止め弁36と閉じた噴射器の間の温度に
よって誘起された膨張燃料を収容できる。この付加的な
の特徴は、エンジンシャットオフ・ホットソーク状態の
間に噴射器または他のシステム漏れを防止するのに役立
つ。
【0028】図3に示された本発明の第2の実施例にお
いて、変形された圧力制御ユニット40’は、以下の点
を除いて図1、2に図示されたユニット40と同じであ
る。すなわち、ダイアフラム46’は弁座の下流に閉じ
た室83を有する変形の弁座ピラー82の上に載ってお
り、室83からの制限されたバイパス出口がダイアフラ
ム46’の中央開口84および変形スプリングリテーナ
プレッサ70’に形成された制限オリフィス通路86に
形成されている。
いて、変形された圧力制御ユニット40’は、以下の点
を除いて図1、2に図示されたユニット40と同じであ
る。すなわち、ダイアフラム46’は弁座の下流に閉じ
た室83を有する変形の弁座ピラー82の上に載ってお
り、室83からの制限されたバイパス出口がダイアフラ
ム46’の中央開口84および変形スプリングリテーナ
プレッサ70’に形成された制限オリフィス通路86に
形成されている。
【0029】第2の実施例において、ダイアフラム4
6’がピラー82の弁座78から離れるように燃料圧に
よってバイアスされるとき、バイパスされた燃料がアキ
ュムレータ室52から追い出され、室83および開口8
4、86に入る。室48から、バイパスされた燃料は出
口管50を通って燃料カニスタ20に戻される。ダイア
フラム46’の平らな中央部58は弁座78から外れる
につれて、燃料が作用するダイアフラムの有効面積が増
大する。従って、弁座78すなわちピラー82の室83
の閉壁と開口84、86の間に入るバイパス燃料によっ
て付加的な力が生成される。燃料ライン38の圧力がそ
れによってリリーフされ(逃がされ)、スプリング66
によって生成される着座力以下までダイアフラム離座力
を減少させるに十分なほど減少するとき、ダイアフラム
46’はスプリング66によって再びバイアスされ、そ
れによって領域58が環状弁座78と強固に係合され、
アキュムレータ室52がリリーフ通路室48から封止さ
れる。
6’がピラー82の弁座78から離れるように燃料圧に
よってバイアスされるとき、バイパスされた燃料がアキ
ュムレータ室52から追い出され、室83および開口8
4、86に入る。室48から、バイパスされた燃料は出
口管50を通って燃料カニスタ20に戻される。ダイア
フラム46’の平らな中央部58は弁座78から外れる
につれて、燃料が作用するダイアフラムの有効面積が増
大する。従って、弁座78すなわちピラー82の室83
の閉壁と開口84、86の間に入るバイパス燃料によっ
て付加的な力が生成される。燃料ライン38の圧力がそ
れによってリリーフされ(逃がされ)、スプリング66
によって生成される着座力以下までダイアフラム離座力
を減少させるに十分なほど減少するとき、ダイアフラム
46’はスプリング66によって再びバイアスされ、そ
れによって領域58が環状弁座78と強固に係合され、
アキュムレータ室52がリリーフ通路室48から封止さ
れる。
【0030】図4に示された本発明の第3の実施例は、
本体42および42’に類似した本体102を有するが
しかし、関連のハウジング燃料ライン結合部104と一
体的に成形またはダイカストされた一片の部分として経
済的に製作された変形の調整器100に図3の調整器4
0’を変形する態様を示している。結合部104の入口
は、ポンプ出口に装着用のオーリング封止106を備え
ており、結合部104の出口は燃料ラインホース(図示
しない)スリップオンフィット(slip-on fit)および
クランプ用のホースニップル108をして形成されてい
る。
本体42および42’に類似した本体102を有するが
しかし、関連のハウジング燃料ライン結合部104と一
体的に成形またはダイカストされた一片の部分として経
済的に製作された変形の調整器100に図3の調整器4
0’を変形する態様を示している。結合部104の入口
は、ポンプ出口に装着用のオーリング封止106を備え
ており、結合部104の出口は燃料ラインホース(図示
しない)スリップオンフィット(slip-on fit)および
クランプ用のホースニップル108をして形成されてい
る。
【0031】調整器100は、出口開口112、114
がスプリング66の外側へ放射状に延びるキャップの端
壁116に備えられている点において若干変形されたキ
ャップ110を有している。複数の開口112、114
は環状ラインに等間隔に配置して本体102上のキャッ
プからその方向に関係なく燃料の重力排出を確保する。
調整器100のスプリングベース120(スプリングリ
テーナおよびダイアフラム圧力部材として作用する)
も、それが外側に広がった周辺フランジ122および制
限された通路出口86’を形成する打撃傾斜ノズルを有
するシート金属スタンピングである点において若干変形
されている。調整器100の弁座ピラー82’は、ダイ
アフラム46’の中央部58が閉弁状態において隣接す
る狭い環状の平らな(または平滑な)丸みを帯びたリブ
状着座表面を有する弁座78’を有する。これは、平ら
で狭いリムまたは丸みを帯びた冠状リブ座で収束するピ
ラー82’の弁座端上に形成された収束する内側および
外側斜面によって構成されている。
がスプリング66の外側へ放射状に延びるキャップの端
壁116に備えられている点において若干変形されたキ
ャップ110を有している。複数の開口112、114
は環状ラインに等間隔に配置して本体102上のキャッ
プからその方向に関係なく燃料の重力排出を確保する。
調整器100のスプリングベース120(スプリングリ
テーナおよびダイアフラム圧力部材として作用する)
も、それが外側に広がった周辺フランジ122および制
限された通路出口86’を形成する打撃傾斜ノズルを有
するシート金属スタンピングである点において若干変形
されている。調整器100の弁座ピラー82’は、ダイ
アフラム46’の中央部58が閉弁状態において隣接す
る狭い環状の平らな(または平滑な)丸みを帯びたリブ
状着座表面を有する弁座78’を有する。これは、平ら
で狭いリムまたは丸みを帯びた冠状リブ座で収束するピ
ラー82’の弁座端上に形成された収束する内側および
外側斜面によって構成されている。
【0032】上記の説明から、上述した本発明の種々の
実施例が上記の目的を遂行し、種々の特徴と利点を与え
る。作動ダイアフラムと封止弁部材の両方として動作可
能なように一部材でバイパスバルブアクチュエータおよ
び可動弁座封止部材を構成することによって、米国特許
第5、265、644号に記載された剛体のマルチーパ
ートバルブ構造より製造コストが大きく減少するととも
に、構成要素の寸法も減少する。図1、3および4の実
施例では、バイパス燃料を直接にカニスタリサーバに落
とすために、ポンプと制御装置をポンプカニスタ内の簡
単な配列で一ユニットとしてともに装着される。バルブ
の耐久性および封止特性は、環状弁座78と直接係合す
るダイアフラムバルブ部材自身の可撓性によって向上さ
れる。弁座78の環状形状によって与えられる大弁座係
合領域にすることによって弁動作に対して高感度にな
る。すなわち、バイパス圧力リリーフモードの動作で
は、圧力脈動の振幅は、ダイアフラムと弁座の間の燃料
の制御された漏出によって減少される(この漏出は、ダ
イアフラムベロウの減衰効果を高めるために部分的な閉
弁状態での制御された間欠的微量の漏出を特徴としてい
る)。これによって、本発明のダイアフラムバイパスレ
ギュレータは、圧力脈動を減衰する機能を遂行し、また
ロータリポンプと燃料噴射器動作の一方または両方から
伝達される燃料ライン雑音を減少することによって累算
の圧力パルス減衰器を用いる必要がなくなる。
実施例が上記の目的を遂行し、種々の特徴と利点を与え
る。作動ダイアフラムと封止弁部材の両方として動作可
能なように一部材でバイパスバルブアクチュエータおよ
び可動弁座封止部材を構成することによって、米国特許
第5、265、644号に記載された剛体のマルチーパ
ートバルブ構造より製造コストが大きく減少するととも
に、構成要素の寸法も減少する。図1、3および4の実
施例では、バイパス燃料を直接にカニスタリサーバに落
とすために、ポンプと制御装置をポンプカニスタ内の簡
単な配列で一ユニットとしてともに装着される。バルブ
の耐久性および封止特性は、環状弁座78と直接係合す
るダイアフラムバルブ部材自身の可撓性によって向上さ
れる。弁座78の環状形状によって与えられる大弁座係
合領域にすることによって弁動作に対して高感度にな
る。すなわち、バイパス圧力リリーフモードの動作で
は、圧力脈動の振幅は、ダイアフラムと弁座の間の燃料
の制御された漏出によって減少される(この漏出は、ダ
イアフラムベロウの減衰効果を高めるために部分的な閉
弁状態での制御された間欠的微量の漏出を特徴としてい
る)。これによって、本発明のダイアフラムバイパスレ
ギュレータは、圧力脈動を減衰する機能を遂行し、また
ロータリポンプと燃料噴射器動作の一方または両方から
伝達される燃料ライン雑音を減少することによって累算
の圧力パルス減衰器を用いる必要がなくなる。
【0033】従来技術による比較的小径のインライン剛
体レギュレータバルブに比較して本発明による大口径の
ダイアフラムバルブ、弁座封止部材との作動ダイアフラ
ムの一体化、および大口径環状バルブ78は協同して、
圧力脈動減衰燃料漏出、システムリリーフ設定圧力での
主たるバイパスリリーフ及び(または)小さな限界内で
の連続したシステム輸送圧力調整に対する弁動作の感度
を大いに増大する。
体レギュレータバルブに比較して本発明による大口径の
ダイアフラムバルブ、弁座封止部材との作動ダイアフラ
ムの一体化、および大口径環状バルブ78は協同して、
圧力脈動減衰燃料漏出、システムリリーフ設定圧力での
主たるバイパスリリーフ及び(または)小さな限界内で
の連続したシステム輸送圧力調整に対する弁動作の感度
を大いに増大する。
【0034】本発明を具体化する圧力調整ユニットは、
そこから排出されたバイパス燃料の流量の急速な変化に
対するかなり改良された応答性を有し、またその流量の
変化に応答する燃料ライン供給圧力のかなり改良された
調整を実行できる。例えば、1インチ平方ゲージ当たり
約60ポンドの名目上の値を有する一定のポンプ出口燃
料圧力と協同する本発明を具現する調整器では、実際の
圧力変化または低下は、1時間当たり0−30ガロンの
燃料流量の変化域に渡って、ほんの1−3PSIであっ
た。このレギュレータは、約0.185インチ(0.4
7cm)の直径と、燃料に曝された部分での約0.70
0インチ(1.79cm)のダイアフラム46’の外径
を有する弁座78を有する図4の実施例の開示に従って
構成された。スプリング66が受容されるキャップ11
0の環状ポケットは約0.700インチ(1.79c
m)の内径と約0.600インチ(1.52cm)の軸
方向高さを有した。ダイアフラム圧縮スプリング66は
ダイアフラムバルブを閉じた状態で約17ポンドの名目
上の力を発生し、これらのパラメータ内で実際的なほど
低いスプリング率を有した。弁座78の断面積は約0.
268平方インチ(0.68cm)であり、通路86’
の制御された制限喉の直径は、0.082インチ(0.
21cm)であった。
そこから排出されたバイパス燃料の流量の急速な変化に
対するかなり改良された応答性を有し、またその流量の
変化に応答する燃料ライン供給圧力のかなり改良された
調整を実行できる。例えば、1インチ平方ゲージ当たり
約60ポンドの名目上の値を有する一定のポンプ出口燃
料圧力と協同する本発明を具現する調整器では、実際の
圧力変化または低下は、1時間当たり0−30ガロンの
燃料流量の変化域に渡って、ほんの1−3PSIであっ
た。このレギュレータは、約0.185インチ(0.4
7cm)の直径と、燃料に曝された部分での約0.70
0インチ(1.79cm)のダイアフラム46’の外径
を有する弁座78を有する図4の実施例の開示に従って
構成された。スプリング66が受容されるキャップ11
0の環状ポケットは約0.700インチ(1.79c
m)の内径と約0.600インチ(1.52cm)の軸
方向高さを有した。ダイアフラム圧縮スプリング66は
ダイアフラムバルブを閉じた状態で約17ポンドの名目
上の力を発生し、これらのパラメータ内で実際的なほど
低いスプリング率を有した。弁座78の断面積は約0.
268平方インチ(0.68cm)であり、通路86’
の制御された制限喉の直径は、0.082インチ(0.
21cm)であった。
【0035】本発明は、図面に示された好適実施例につ
いて説明したけれども、多くの代替例および変形例が本
発明の一般原理から離れることなしに実現できるだろ
う。例えば、本発明の最も広い側面では、本発明に従っ
てバイパス圧調整ユニットをカニスタ20内に設ける必
要はない(もっとも、このような構成が上述した理由で
好ましいことではある)。さらに、ユニット40内のキ
ャップ44の代わりに管50’を備えた閉じたキャップ
44’を用いることによって、調整ユニット40自身の
構造がエンジンマニホールド圧を室48に印加するのに
役立つ(このことは、特定の分野では望ましいことであ
る)。特定の燃料噴射と、変形レギュレータが用いられ
る制御システムに応じて、流体室48は、管50’を介
して次のものに連通することができる。(1)エンジン
が動作する変化する大気状態を補償する周囲環境、およ
び(2)液体燃料を、燃料噴射器等(これは、エンジン
熱の悪影響から熱遮蔽され、かつ(または)正しく逸ら
されたエンジン吸気マニホールド・出口コンジット81
に装着または隣接しているのが望ましいレギュレータを
備えている)、または変化するエンジンデマンド、負荷
および他の動作状態に応答して燃料噴射器に液体が加え
られる圧力を変化制御する圧縮ガス源または他のガス源
に供給するためにほぼ一定の差分圧力を与える燃焼吸気
マニホールド(米国特許第5265644号参照)に連
通される。
いて説明したけれども、多くの代替例および変形例が本
発明の一般原理から離れることなしに実現できるだろ
う。例えば、本発明の最も広い側面では、本発明に従っ
てバイパス圧調整ユニットをカニスタ20内に設ける必
要はない(もっとも、このような構成が上述した理由で
好ましいことではある)。さらに、ユニット40内のキ
ャップ44の代わりに管50’を備えた閉じたキャップ
44’を用いることによって、調整ユニット40自身の
構造がエンジンマニホールド圧を室48に印加するのに
役立つ(このことは、特定の分野では望ましいことであ
る)。特定の燃料噴射と、変形レギュレータが用いられ
る制御システムに応じて、流体室48は、管50’を介
して次のものに連通することができる。(1)エンジン
が動作する変化する大気状態を補償する周囲環境、およ
び(2)液体燃料を、燃料噴射器等(これは、エンジン
熱の悪影響から熱遮蔽され、かつ(または)正しく逸ら
されたエンジン吸気マニホールド・出口コンジット81
に装着または隣接しているのが望ましいレギュレータを
備えている)、または変化するエンジンデマンド、負荷
および他の動作状態に応答して燃料噴射器に液体が加え
られる圧力を変化制御する圧縮ガス源または他のガス源
に供給するためにほぼ一定の差分圧力を与える燃焼吸気
マニホールド(米国特許第5265644号参照)に連
通される。
【図1】図1は本発明の圧力制御ユニットの一実施例を
備えた燃料ポンプを示す燃料溜(リサーバ)の一部立面
一部中央縦断面図である。
備えた燃料ポンプを示す燃料溜(リサーバ)の一部立面
一部中央縦断面図である。
【図2】図2は図1の圧力制御ユニットの拡大破断中央
横断面図である。
横断面図である。
【図3】図3は圧力制御ユニットの第2実施例の拡大中
央横断面図である。
央横断面図である。
【図4】図4は圧力制御ユニットの第3実施例とそれに
関連したハウジングの拡大中央横断面図である。
関連したハウジングの拡大中央横断面図である。
38 燃料輸送ライン 40、40’、100 バイパス圧制御ユニット 41 ハウジング 46、46’ ダイアフラムバルブ 48 第1室 50 燃料バイパス出口ポート 52 第2室 66 スプリング 78、78’ 弁座 80 制限オリフィス 84、86 開口
Claims (29)
- 【請求項1】 出口が燃料供給ラインに接続された燃料
ポンプを有する内燃機関用の燃料供給システムに用いら
れるバイパス圧制御ユニットであって、 ハウジングと、 前記ハイジングとともに第1室および第2室を画定する
可撓性のダイアフラムバルブ(弁)と、 前記燃料供給ラインと前記第2室との間の連絡用の燃料
入口を画定する少なくとも一つのポートを有する前記ハ
ウジングと、 前記第1室と連絡する燃料バイパス出口ポートと、 前記ハウジング内で前記第1室と前記第2室の間に形成
された弁座と、 前記ハウジング内にあって、前記ダイアフラムバルブを
前記弁座に直接載るようにバイアスして前記第2室を前
記第1室を介して前記燃料バイパス出口ポートから封止
可能に分離するスプリングとを備え、 前記ダイアフラムバルブ、スプリング、および弁座は、
前記第2室内の流体圧力による力が前記ダイアフラムバ
ルブに前記スプリングによって印加される力に打ち勝つ
とき、前記ダイアフラムバルブが前記弁座から外れ、前
記第1室を介した第2室と前記燃料バイパスポートとの
連絡路が開けられ、その逆のときは、該連絡路が閉じら
れるように形成、配列されている、ことを特徴とする前
記バイパス圧制御ユニット。 - 【請求項2】 前記燃料バイパス出口ポートは前記ハウ
ジング内に形成されている請求項1に記載のバイパス圧
制御ユニット - 【請求項3】 前記燃料バイパス出口ポートは前記弁座
の下流に制限オリフィス手段を有し、前記ダイアフラム
バルブが前記燃料バイパス出口ポートから離れるとき、
前記第2室が前記制限オリフィス手段と連絡ようになっ
ている請求項2に記載のバイパス圧制御手段。 - 【請求項4】 前記スプリングが載っている前記ダイア
フラムバルブと結合して前記ダイアフラムバルブを前記
弁座と直接係合するようにバイアスする剛体のプレッサ
部材をさらに備えた請求項1に記載のバイパス圧制御ユ
ニット。 - 【請求項5】 前記燃料バイパス出口ポートは前記ダイ
アフラムバルブおよび前記プレッサ部材の内部に形成さ
れている請求項4に記載のバイパス圧制御ユニット。 - 【請求項6】 前記燃料バイパス出口ポートは、前記ダ
イアフラムバルブ内の開口および該開口と整列し、前記
燃料バイパス出口ポート内に制限オリフィスを形成する
ような寸法の前記プレッサ部材内の開口として形成さ
れ、前記ダイアフラムが前記弁座から変位するとき、前
記第2室が前記ダイアフラムバルブおよびプレッサ部材
内の前記二つの開口と連絡するようになっている請求項
5に記載のバイパス圧力制御ユニット。 - 【請求項7】 前記ハウジングは前記スプリングを備
え、中に開口を有するスプリング室を有し、該開口は前
記弁座から外れるとき前記第2室と連絡する前記燃料バ
イパス出口ポートを画定する、請求項6に記載のバイパ
ス圧制御ユニット。 - 【請求項8】 前記弁座は、上に封止可能に係合したと
き、前記ダイアフラムバルブとともに前記第1、第2室
の間に環状弁座障壁を、画定する環の形状になっている
請求項1に記載のバイパス圧制御ユニット。 - 【請求項9】 前記環状弁座障壁は、そこに封止可能に
着座したときの前記ダイアフラムバルブの弁座係合部と
ほぼ共面になっている比較的大口径の環状着座表面を有
し、前記環状着座表面と前記ダイアフラムバルブは、前
記ダイアフラム弁座係合部の比較的小さな開弁・閉弁移
動増分に対するバイパス燃料流制御断面積の比較的大き
な変化を生成するように構成配置されている請求項8に
記載のバイパス圧制御ユニット。 - 【請求項10】 前記スプリングは前記環状弁座障壁と
同軸に配列されたコイルスプリングを有する請求項9に
記載のバイパス圧ユニット。 - 【請求項11】 前記ハウジングは、お互いに一体とな
っている、中に通路を有する該ベース部と燃料ラインコ
ネクタ部および該燃料ラインコネクタ部内の燃料ライン
通路を有し、該ベース部内の前記通路は前記第2室、前
記弁座、および前記第1室を画定し、前記ハウジングは
さらに、前記ベース部に添付されたキャップを有し、そ
れとともに前記スプリングを含み、前記ベース部と前記
キャップとの間に前記ダイアフラムバルブを封止可能に
クランプするスプリング室を画定するように構成配置さ
れている、請求項1に記載のバイパス圧制御ユニット。 - 【請求項12】 前記ダイアフラムバルブは、前記弁座
に対する前記ダイアフラムの開閉両状態において、前記
第2室と常時連絡した一表面と 基準圧力室と常時連絡
した対向表面を有する可撓性のある湾曲部を有する請求
項1に記載のバイパス圧制御ユニット。 - 【請求項13】 前記ハウジングは、前記ダイアフラム
バルブとの作動可能バイアス係合のために前記スプリン
グが装着されているキャップを備えており、前記キャッ
プと前記ダイアフラムバルブは封止ユニットとして前記
ハウジングに装着されて前記スプリングを含みかつ前記
基準圧力室を形成する封止室を与え、前記封止室は一定
の圧力の気体で充填され、前記ダイアフラムに対する前
記スプリングのバイアス力を調節するようになっている
請求項12に記載のバイパス圧制御ユニット。 - 【請求項14】 前記ダイアフラム湾曲部の材料は弾性
的に降伏可能である請求項12に記載のバイパス圧制御
ユニット。 - 【請求項15】 前記ダイアフラム湾曲部は前記スプリ
ングを取り囲むように、かつそれとほぼ同軸状に伸び、
かつ前記第2室の燃料圧力変化に応答して前記第2室の
降伏可能な膨張、収縮を可能とし、前記ダイアフラムの
開弁閉弁移行を収容するように構成配列される請求項1
3に記載のバイパス圧制御ユニット。 - 【請求項16】 車両燃料タンク、該タンクに装着され
た燃料ポンプカニスタ、該燃料ポンプカニスタに装着さ
れた回転燃料ポンプを備え、前記燃料ポンプカニスタの
限界内で前記回転燃料ポンプの出口に、しかも前記燃料
ポンプカニスタ内のリサーバとバイパス燃料連絡を形成
するように装着されている、請求項1に記載のバイパス
圧制御ユニット。 - 【請求項17】 内燃機関用の燃料供給システムであっ
て、圧力下で燃料を供給する電力の印加に応答するポン
プを備えた燃料源と、エンジン吸気マニホールドと、前
記燃料源から前記マニホールドへの制御された燃料供給
のために前記燃料源に結合された燃料供給手段と、該燃
料供給手段での燃料圧に応答する入口手段および前記燃
料源に前記燃料帰還を介して接続された出口手段を有す
る圧力調節手段を有して、前記圧力調節手段は前記燃料
源に前記燃料帰還を介して過度の燃料を送る前記燃料供
給手段の両端の所定の圧力差に応答し、該燃料供給調節
手段は、 前記出口手段と前記入口手段とともに、前記第1室およ
び前記第2室をそれぞれ画定する可撓性のダイアフラム
バルブとそれに結合した弁座、および前記ハウジング内
にあって、前記ダイアフラムバルブを前記弁座に直接載
るようにバイアスして前記第2室を前記第1室を介して
前記出口手段から封止可能に分離するスプリングとを備
え、 前記ダイアフラムバルブ、スプリング、および弁座は、
前記第2室内の流体圧力による力が前記ダイアフラムバ
ルブに前記スプリングによって印加される力に打ち勝つ
とき、前記ダイアフラムバルブが前記弁座から外れ、前
記第1室を介した第2室と前記出口手段との連絡路が開
けられ、その逆のときは、該連絡路が閉じられるように
形成、配列されている、ことを特徴とする前記燃料供給
システム。 - 【請求項18】 前記出口手段は前記弁座の下流に制限
オリフィス手段を有し、前記ダイアフラムバルブが前記
出口手段から離れるとき、前記第2室が前記制限オリフ
ィス手段と連絡するようになっている請求項17に記載
の前記燃料供給システム。 - 【請求項19】 前記スプリングが載っている前記ダイ
アフラムバルブと結合して前記ダイアフラムバルブを前
記弁座と直接係合するようにバイアスする剛体のプレッ
サ部材をさらに備えた請求項17に記載の燃料供給シス
テム。 - 【請求項20】 前記燃料出口手段は前記ダイアフラム
バルブおよび前記プレッサ部材の内部に形成されたポー
トを含む請求項19に記載の燃料供給システム。 - 【請求項21】 前記出口手段は、前記ダイアフラムバ
ルブ内の開口および該開口と整列し、前記出口手段内に
制限オリフィスを形成するような寸法の前記プレッサ部
材内の開口として形成され、前記ダイアフラムバルブが
前記弁座から変位するとき、前記第2室が前記ダイアフ
ラムおよびプレッサ部材内の前記二つの開口と連絡する
ようになっている請求項20に記載の燃料供給システ
ム。 - 【請求項22】 前記弁座は、上に封止可能に係合した
とき、前記ダイアフラムバルブとともに前記第1、第2
室の間に環状弁座障壁を画定する環の形状になっている
請求項17に記載の燃料供給システム。 - 【請求項23】 前記弁座障壁は、そこに封止可能に着
座したとき前記ダイアフラムバルブの弁座係合部とほぼ
共面になっている比較的大口径の環状着座表面を有し、
前記着座表面と前記ダイアフラムバルブは、前記弁座係
合部の比較的小さな開弁・閉弁移動増分に対するバイパ
ス燃料流制御断面積の比較的大きな変化を生成するよう
に構成配置されている請求項22に記載の燃料供給シス
テム。 - 【請求項24】 前記スプリングは前記環状弁座と同軸
に配列されたコイルスプリングを有する請求項23に記
載の燃料供給システム。 - 【請求項25】 前記ダイアフラムバルブは、前記弁座
に対する前記ダイアフラムバルブの開閉両状態におい
て、前記第2室と常時連絡した一表面と 基準圧力室と
常時連絡した対向表面を有する可撓性の湾曲部を有する
請求項1に記載の燃料供給システム。 - 【請求項26】 前記湾曲部の材料は弾性的に降伏可能
である請求項25に記載の燃料供給システム。 - 【請求項27】 前記湾曲部は前記スプリングを取り囲
むように、かつそれとほぼ同軸状に伸び、かつ前記第2
室の燃料圧力変化に応答して前記第2室の降伏可能な膨
張、収縮を可能とし、前記ダイアフラムバルブの開弁閉
弁移行を収容するように構成配列される請求項26に記
載の燃料供給システム。 - 【請求項28】 車両燃料タンク、該タンクに装着され
た燃料ポンプカニスタ、該カニスタに装着された回転燃
料ポンプを備え、前記レギュレータは前記燃料ポンプカ
ニスタの限界内で前記回転燃料ポンプの出口に、しかも
前記燃料ポンプカニスタ内のリサーバとバイパス燃料連
絡を形成するように装着されている、請求項17に記載
の燃料供給システム。 - 【請求項29】 内燃機関に燃料を供給する方法であっ
て、 印加電力に応答して圧力下で燃料を供給する燃料ポンプ
を備えた燃料源、 該内燃機関上への燃料輸送手段、 第1の端部が前記ポンプの出口に接続され、第2の端部
が前記燃料輸送手段に接続された燃料ライン、 前記燃料ライン内にあり、前記燃料輸送手段から前記ポ
ンプへの燃料の逆流を防ぐ逆止め弁、 電力を前記ポンプに印加する手段であって、前記逆止め
弁と前記ポンプの間で前記燃料ラインに結合され、前記
ポンプの出口での燃料圧の関数として電気信号を与える
センサと、前記電気信号の関数として前記ポンプに電力
を供給する手段を備えた前記電力印加手段と、 前記燃料ラインの前記第2の端部と前記逆止め弁の間で
前記燃料ラインに結合され、前記ラインに平行な前記ポ
ンプからの調節された燃料バイパス流路を与える燃料バ
イパス手段であって、燃料が前記燃料バイパス手段を通
って流れ続け、前記燃料輸送手段での燃料デマンドのな
い場合、前記ポンプは動作を続けるようになっている前
記燃料バイパス手段を備えた内燃機関において、 イ 可撓性の弁とそれに結合した弁座を与える段階、 ロ 前記ダイアフラムを前記燃料輸送ラインと常時連絡
するように配列する段階、 ハ 前記燃料ラインと前記燃料バイパス流路の間の連絡
を制御するように前記ダイアフラム弁に対して前記弁座
を配列する段階、 ニ 前記ダイアフラムバルブを前記弁座に直接載るよう
に降伏可能にバイアスして前記燃料ラインを前記燃料バ
イパス両路から封止可能に分離する段階、 ホ 前記ダイアフラムバルブと前記弁座を協同して動作
させ、前記燃料ライン内の燃料圧による力が前記ダイア
フラムバルブに印加された力に打ち勝つとき、前記ダイ
アフラムバルブが前記弁座から外れ、前記弁座を介した
前記燃料ラインと前記燃料バイパス流路との連絡路が開
けられ、その逆のときは、該連絡路が閉じられるように
する段階を備えた前記燃料供給方法。
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Also Published As
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| DE19528737A1 (de) | 1996-11-14 |
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Legal Events
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| A131 | Notification of reasons for refusal |
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| A02 | Decision of refusal |
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