JP2002031015A - 内燃機関用蓄圧式燃料噴射装置 - Google Patents

内燃機関用蓄圧式燃料噴射装置

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JP2002031015A JP2000220129A JP2000220129A JP2002031015A JP 2002031015 A JP2002031015 A JP 2002031015A JP 2000220129 A JP2000220129 A JP 2000220129A JP 2000220129 A JP2000220129 A JP 2000220129A JP 2002031015 A JP2002031015 A JP 2002031015A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 緊急避難時に車両をスムーズに待避走行させ
ることのできる蓄圧式燃料噴射装置用のプレッシャリミ
ッタ18を提供する。 【解決手段】 高圧供給ポンプより吐出された高圧燃料
を蓄圧する蓄圧室を有するコモンレールとリリーフ配管
の間に液密的に接続されるプレッシャリミッタ18のバ
ルブボディー52内において摺動孔55よりも下流側
に、ピストン56の大径部72と燃料を共に収容するダ
ンパー室70を設けることにより、スプリング58の付
勢力によってボールバルブ54およびピストン56が閉
弁側へ変位させられるときのボールバルブ54とピスト
ン56の下降速度を抑える。これにより、ボールバルブ
54とピストン56の下降時間を長くできるので、高圧
供給ポンプが過剰圧送する等の非常時に、車両を待避走
行させるための圧力を異音やノッキング等が発生しない
低いレギュレート圧力で制御することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、蓄圧室内に蓄圧し
た高圧燃料を車両に搭載された内燃機関の各気筒毎に取
り付けられた複数個の燃料噴射弁に分配し、複数個の燃
料噴射弁から内燃機関の各気筒内へ高圧燃料を噴射供給
する内燃機関用蓄圧式燃料噴射装置に関するもので、蓄
圧室の圧力が設定開弁圧以上に上昇した際に開弁して蓄
圧室の圧力を過剰圧力よりも下げるための圧力安全弁を
備えた内燃機関用蓄圧式燃料噴射装置に係わる。
【0002】
【従来の技術】従来より、高圧供給ポンプによって蓄圧
室に高圧燃料を加圧圧送して蓄圧すると共に、この蓄圧
室内に蓄圧した高圧燃料を車両に搭載された内燃機関の
各気筒毎に取り付けられた複数個の燃料噴射弁に分配
し、複数個の燃料噴射弁から内燃機関の各気筒内へ高圧
燃料を噴射供給する内燃機関用蓄圧式燃料噴射装置が公
知である。なお、内燃機関用蓄圧式燃料噴射装置では、
一般に蓄圧室の端部に圧力安全弁が装着されている。
【0003】この圧力安全弁は、図4に示したように、
高圧供給ポンプから蓄圧室を含む燃料配管系内に高圧燃
料が過剰圧送される等の非常時の、各部品よりの燃料洩
れ等を防止することで、安全性を確保するものである。
ここで、図4(a)は緊急避難時の蓄圧室圧力の挙動を
示した図で、図4(b)は緊急避難時の高圧供給ポンプ
の回転速度の挙動を示した図である。
【0004】また、高圧供給ポンプの過剰圧送する等の
緊急避難時に、走行車線や追越車線から路肩まで車両を
待避走行させる場合、従来に示すように、圧力安全弁の
弁体が弁座より離間して開弁する。すると、蓄圧室圧力
が逃がされて、蓄圧室圧力が過剰圧力よりも低下し、更
にインジェクタの作動圧力よりも低くなる。すると、イ
ンジェクタから内燃機関の各気筒へ燃料を噴射供給する
ことができず、緊急避難時であっても、車両を待避走行
させることができなくなってしまうという問題が生じ
る。
【0005】そこで、上記の問題を解消する目的で、高
圧供給ポンプが過剰圧送する等の緊急避難時に車両を待
避走行させるときの圧力を確保するために、特開平4−
72454号公報に示すような、蓄圧室圧力が所定値以
上に上昇することを防止するために必要な開弁圧と緊急
避難時に車両を待避走行させるために必要な閉弁圧とを
有する構造が提案されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の内燃
機関用蓄圧式燃料噴射装置においては、高圧供給ポンプ
の噴射と噴射との間隔が所定間隔以上に空くような場
合、例えば内燃機関および高圧供給ポンプの低速回転な
どでは、この間隔が比較的に広く、この間隔の間に蓄圧
室圧力が下がり過ぎるため、圧力安全弁の弁体が弁座に
着座して閉弁してしまう。そして、このとき高圧供給ポ
ンプは運転されているので、高圧供給ポンプより蓄圧室
内へ吐出される吐出圧力は上昇し(過剰圧送はこの時点
で解除されていない)、再度、蓄圧室圧力が圧力安全弁
の弁体の開弁圧以上となると弁体が開く、これが内燃機
関の低速回転時に繰り返される。
【0007】したがって、図4に示したように、蓄圧室
圧力が開弁圧から前記下がり過ぎた圧力まで変動し、蓄
圧室圧力を、緊急避難時に車両を待避走行させるのに必
要な圧力(レギュレート圧)に安定させることができな
い。そして、このときの車両現象は低速で、異音やノッ
キング等が発生する走行モードとなり、運転者(ドライ
バー、ユーザ)に不安を与えることになるという問題が
生じる。
【0008】
【発明の目的】本発明の目的は、緊急避難時に車両を待
避走行させるための圧力を異音やノッキング等が発生し
ない低い圧力に安定させることにより、緊急避難時に車
両をスムーズに待避走行させることのできる圧力安全弁
を備えた内燃機関用蓄圧式燃料噴射装置を提供すること
にある。
【0009】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明に
よれば、高圧供給ポンプが過剰圧送する等の非常時に
は、高圧供給ポンプの過剰圧送により蓄圧室圧力が上昇
し、蓄圧室圧力が所定値以上になると、圧力安全弁のば
ねの付勢力が負け、圧力安全弁の弁体およびピストンが
弁本体の弁座より上昇する。これにより、弁体が弁本体
の弁孔を開くことで、各部品より燃料洩れ等が発生する
異常高圧が逃がされ、異常圧力に対する安全性を確保す
ることができる。
【0010】また、上記のような緊急避難時に車両を待
避走行させるためには、車両を待避走行させる時の圧力
を、燃料噴射弁の作動圧力よりも高い圧力にして燃料噴
射弁から各気筒への燃料噴射を可能にし、且つ異音やノ
ッキング等の発生しない低い圧力にして安定した走行状
態を確保する必要がある。そこで、圧力安全弁の弁本体
内において摺動孔よりも下流側に、圧力安全弁のピスト
ンの大径部と燃料とを共に収容するダンパー室を設ける
ことにより、ばねの付勢力によって弁体およびピストン
が閉弁側へ変位させられるときの弁体およびピストンの
下降速度が抑えられて、弁体およびピストンの下降時間
が長くなる。
【0011】それによって、内燃機関または高圧供給ポ
ンプの低速回転時であっても次の高圧供給ポンプの噴射
が始まるまで、弁体が弁座に着座しないようにできるた
め、内燃機関または高圧供給ポンプの低速回転まで車両
を待避走行させる時の圧力を、制御された圧力、つまり
蓄圧室圧力を異音やノッキング等の発生しない低い圧力
に維持できる。これにより、蓄圧室圧力が開弁圧から下
がり過ぎた圧力まで変動することはなく、蓄圧室圧力
を、緊急避難時に車両を待避走行させるのに必要な圧力
(レギュレート圧力)に安定させることができるので、
高圧供給ポンプが過剰圧送する等の非常時、つまり緊急
避難時に車両をスムーズに待避走行させることができ
る。
【0012】請求項2に記載の発明によれば、ダンパー
室は、弁本体のばね側の端面で開口し、前記摺動孔より
も内径の大きい凹状部とされている。そして、ダンパー
室は、ピストンの大径部の摺動孔側の端面、凹状部の内
壁面、および凹状部と摺動孔との段差部に囲まれて形成
されている。それによって、請求項1に記載の効果を達
成することができる。
【0013】請求項3に記載の発明によれば、高圧供給
ポンプが過剰圧送する等の緊急避難時に車両を待避走行
させる際の圧力を、ピストンの小径部の外径とばねの付
勢力とで決定することにより、異常高圧時の圧力逃がし
を行った後に蓄圧室圧力が低下するときの圧力安全弁の
閉弁圧を簡単に設定することができる。また、請求項4
に記載の発明によれば、圧力安全弁の開弁圧を、圧力安
全弁の弁体のシート径とばねのセット荷重とで決定する
ことにより、安全性を確保するために必要とされる圧力
安全弁の開弁圧を簡単に設定することができる。
【0014】請求項5に記載の発明によれば、ピストン
の小径部の外周面と弁本体の摺動孔との間に、弁体が弁
座より所定値以上上昇した際にダンパー室と弁孔とを連
通する燃料通路を形成している。例えばピストンの小径
部の外周面に、その燃料通路を形成するための切欠き部
を形成している。それによって、弁体が弁座より所定値
以上上昇した時に、ピストンの小径部が弁本体の摺動孔
内に存在していても、弁孔および燃料通路を経て蓄圧室
内の燃料を逃がすことができる。
【0015】
【発明の実施の形態】発明の実施の形態を実施例に基づ
き図面を参照して説明する。 〔実施例の構成〕図1ないし図3は本発明の実施例を示
したもので、図2はディーゼルエンジン用蓄圧式燃料噴
射装置の全体構造を示した図である。
【0016】本実施例のディーゼルエンジン用蓄圧式燃
料噴射装置は、一般にコモンレールシステムと呼ばれて
おり、例えば6気筒のディーゼルエンジン(内燃機関:
以下エンジンと略す)9の運転状態、自動車等の車両の
走行状態および運転者の操作量(意思)を各種センサに
より検出して、電子式コントロールユニット(以下エン
ジンECUと言う)10に伝えて、各種センサからの情
報により最適な燃料噴射量および燃料噴射時期を演算
し、それぞれを制御するアクチュエータに指令するよう
に構成されている。
【0017】ここで、ディーゼルエンジン用蓄圧式燃料
噴射装置の燃料配管系には、燃料タンク11内の燃料を
汲み上げるフィードポンプを内蔵し、このフィードポン
プにより吸い出された燃料を加圧して高圧燃料を圧送す
る高圧供給ポンプ12と、内部に蓄圧室を形成するコモ
ンレール13と、高圧配管14を介してコモンレール1
3に接続されて、エンジン9の各気筒毎に取り付けられ
た複数個の燃料噴射弁(以下インジェクタと言う)1〜
6とが配設されている。そして、高圧供給ポンプ12に
取り付けられたアクチュエータとしての調整用電磁弁1
5は、エンジンECU10からの制御信号により電子制
御されることにより、高圧供給ポンプ12から燃料配管
16を経てコモンレール13への高圧燃料の圧送量を調
整することで、コモンレール圧力を変更する。
【0018】複数個のインジェクタ1〜6は、エンジン
9のシリンダブロックに各気筒に個別に対応して取り付
けられ、各気筒毎の燃焼室(シリンダー)#1〜#6内
に高圧燃料を噴射する燃料噴射ノズルである。そして、
各インジェクタ1〜6からエンジン9への燃料噴射量お
よび燃料噴射時期等は、アクチュエータとしての複数個
の調整用電磁弁19への通電および通電停止をエンジン
ECU10で電子制御することにより決められる。そし
て、コモンレール13は、比較的に高い圧力(コモンレ
ール圧力)の高圧燃料を蓄えるサージタンクの一種で、
燃料配管を形成する高圧配管14を介して各インジェク
タ1〜6に接続されている。そして、コモンレール13
から燃料タンク11へ燃料をリリーフするリリーフ配管
17には、コモンレール内の蓄圧室圧力が限界蓄圧圧力
を超えることがないように圧力を逃がすためのプレッシ
ャリミッタ18が取り付けられている。本例では、プレ
ッシャリミッタ18は、コモンレール13とリリーフ配
管17との間に接続されている。
【0019】エンジンECU10は、内部に制御処理、
演算処理を行うCPU、各種プログラムおよび各種デー
タを保存するRAM、ROM、タイマー等の機能を含ん
で構成されるマイクロコンピュータが設けられている。
そして、車両の走行速度を検出する車速センサ21、ア
クセルペダルの踏み込み量(アクセル開度)を検出する
アクセル開度センサ22、エンジン9の冷却水温度を検
出するエンジン冷却水温センサ23、コモンレール13
内に蓄圧された高圧燃料の燃料圧力を検出する燃料圧セ
ンサ24等の各種センサからのセンサ信号は、エンジン
ECU10内のA/D変換器によってA/D変換された
後にマイクロコンピュータに入力されるように構成され
ている。
【0020】各種センサとしては、その他に、エンジン
9のクランクシャフトに取り付けられて、クランクシャ
フトの回転角度を検出してクランク角信号(NEパルス
信号)を発生するクランク角センサ25、エンジン9の
カムシャフトに取り付けられて、カムシャフトの回転角
度を検出してカム角信号を発生するカム角センサ26、
リターン配管20に取り付けられて、燃料温度を検出す
る燃料温度センサ27等がある。
【0021】なお、マイクロコンピュータは、クランク
角信号の間隔時間を計測することによって、エンジン回
転速度を検出する。また、吸気圧センサ28、吸入空気
量センサ29、吸入空気温度センサ30、EGRバルブ
開口度センサ31、VNT駆動量センサ32およびシフ
ト位置センサ33等を使用しても良い。なお、燃料温度
センサ27は、検出精度を上げるために各インジェクタ
1〜6のリターン配管20の集合部分にできる限り近い
位置に搭載することが望ましい。ここで、エンジンEC
U10は、クランク角センサ25からのクランク角信
号、カム角センサ26からのカム角信号を基準にして、
インジェクタ1〜6の燃料噴射時期(開弁時期)や、高
圧供給ポンプ12の燃料圧送期間を決定することで、コ
モンレール圧力を所定の圧力値に保持するように制御す
る。
【0022】そして、クランク角センサ25により検出
されるエンジン回転速度、およびアクセル開度センサ2
2により検出されるアクセル開度等から、エンジン冷却
水温センサ23により検出される冷却水温度の補正など
を加味して燃料噴射量を計算し、この計算した燃料噴射
量を達成するために、運転状態毎にコモンレール13内
の燃料圧力から算出された開閉指令でインジェクタ1〜
6を駆動することで、エンジン9が運転される。ここ
で、エンジン9の運転中で気筒(シリンダ)内で燃焼し
た排気ガスは、排気管41を通り、バリアブルノズルタ
ーボ(VNT)42のタービンの駆動源となった後に、
触媒43、マフラー44を経て排出される。また、その
VNT42の制御は、吸気圧センサ28およびVNT駆
動量センサ32の信号に基づいて行われる。
【0023】また、VNT42で過給された吸入空気
は、吸気管45を経てエンジン9の各気筒へと導入され
る。そして、吸入空気は、エミッションを低減するため
に、運転状態毎に設定された所定の排気再循環ガス量
(EGR量)になるように排気再循環装置用バルブ(E
GRバルブ)46の開口度を制御され、排気管41から
の排気ガスとミキシングされる。そのEGR量は、吸入
空気量センサ29、吸入空気温度センサ30およびEG
Rバルブ開口度センサ31からの信号で、所定のEGR
量を保持できるようにエンジンECU10によってフィ
ードバック制御されている。
【0024】次に、本実施例のプレッシャリミッタ18
の構造を図1および図2に基づいて簡単に説明する。こ
こで、図1はプレッシャリミッタの構造を示した図であ
る。
【0025】プレッシャリミッタ18は、本発明の圧力
安全弁に相当するもので、コモンレール13の上端部と
リリーフ配管17の一端部との間に液密的に接続される
ハウジング51、このハウジング51の先端側に固定さ
れるバルブボディー52、このバルブボディー52に形
成された弁孔53を開閉するボールバルブ(本発明の弁
体に相当する)54、バルブボディー52に形成された
摺動孔55内に摺動自在に支持されたピストン56、お
よびこのピストン56を介してボールバルブ54を弁座
57に着座する側に所定の付勢力で付勢するスプリング
58等から構成されている。
【0026】ハウジング51は、円管形状の金属材より
なり、内部に円環状の開弁圧調整シム59、60が嵌め
込まれている。そして、ハウジング51の内部には、入
口側燃料孔61、小径孔64および出口側燃料孔65が
形成され、開弁圧調整シム59、60の内部には、燃料
孔62、63が形成されている。また、ハウジング51
の先端側の外周には、コモンレール13の取付部(図示
せず)に螺合する雄ねじ部66が形成されている。そし
て、出口側燃料孔65の内周には、リリーフ配管17の
継手部(図示せず)に螺合する雌ねじ部67が形成され
ている。
【0027】バルブボディー52は、本発明の弁本体に
相当するもので、先端部にコモンレール13の蓄圧室に
連通する弁孔53が形成され、その弁孔53の下流側に
は、プレッシャリミッタ18の閉弁時にボールバルブ5
4が着座する弁座57が形成されている。また、バルブ
ボディー52の弁孔側には、ピストン56を摺動自在に
支持する摺動孔55が形成され、バルブボディー52の
スプリング側には、ピストン56の下降時間を長くする
ためのダンパー室70が形成されている。
【0028】ピストン56は、先端側から後端側に向け
て、摺動孔55内に摺動自在に支持された小径部71、
この小径部71よりも外径が大きく、ダンパー室70内
に摺動自在に支持された大径部72、この大径部72よ
りも外径が大きい段付き部73、この段付き部73より
も外径が大きいフランジ部74、およびこのフランジ部
74よりも外径が小さい軸状部75等を有している。
【0029】そして、ピストン56の小径部71の外周
面には、バルブボディー52の摺動孔55との間に、ボ
ールバルブ54およびピストン56が弁座57より所定
値(L1)以上上昇した際に、ダンパー室70と弁孔5
3とを連通する燃料通路を形成するための切欠き部76
が設けられている。その切欠き部76は、円柱形状の小
径部71の円形状の外周面の一部を平坦面とするように
切削加工することによって形成されている。なお、切欠
き部76は、本例では対称的な位置に2箇所設けられて
いる。
【0030】ピストン56のフランジ部74は、ハウジ
ング51の入口側燃料孔61の内周面との間に燃料通路
を形成している。ここで、ダンパー室70は、バルブボ
ディー52のばね側の端面(後端面)で開口し、摺動孔
55よりも内径の大きい凹状部であり、ピストン56の
大径部72の摺動孔側の端面(先端面)、バルブボディ
ー52の凹状部の内壁面、およびバルブボディー52の
凹状部と摺動孔55との段差部69に囲まれて形成され
ている。ここで、ピストン56の小径部71の外周面と
摺動孔55の内周面との重なり長さをL1、ピストン5
6の大径部72の外周面とダンパー室70の内周面との
重なり長さをL2としたとき、L1<L2の関係を満足
するように構成されている。
【0031】スプリング58は、本発明のばねに相当す
るもので、一端がピストン56のフランジ部74の後端
面に保持され、他端が開弁圧調整シム59の先端面に保
持されている。なお、本実施例では、ボールバルブ54
のシート径とスプリング58のセット荷重とでプレッシ
ャリミッタ18の開弁圧が決定されている。また、本実
施例では、制御される圧力、つまり高圧供給ポンプが過
剰圧送する等の緊急避難時に車両を待避走行させる際の
圧力を、ピストン56の小径部71の外径とスプリング
58の付勢力とで決定している。
【0032】〔実施例の特徴〕次に、本実施例のプレッ
シャリミッタ18の特徴を図1ないし図3に基づいて簡
単に説明する。ここで、図3(a)は緊急避難時の蓄圧
室圧力の挙動を示した図で、図3(b)は緊急避難時の
高圧供給ポンプの回転速度の挙動を示した図である。
【0033】高圧供給ポンプ12が正常作動している時
には、コモンレール13内の蓄圧室圧力は、インジェク
タ1〜6の作動圧力よりも高い正常圧力に維持され、高
圧供給ポンプ12の回転速度は、エンジン9の回転速度
に比例した車両走行可能な速度に保たれる。
【0034】高圧供給ポンプ12が過剰圧送する等の非
常時には、高圧供給ポンプ12の過剰圧送によりコモン
レール13内の蓄圧室圧力が上昇し、蓄圧室圧力が所定
値(設定開弁圧)以上になると、スプリング58の付勢
力が負け、ボールバルブ54およびピストン56が弁座
57より上昇してボールバルブ54が開弁する。このと
きのリフトは、ピストン56の小径部71の外周面と摺
動孔55の内周面との重なり長さL1よりも僅かに大き
くリフトし、コモンレール13の蓄圧室内の異常高圧を
逃がす。これにより、各部品より燃料洩れ等が発生する
異常高圧が逃がされ、異常圧力に対する安全を確保でき
る。
【0035】また、上記のような緊急避難時に車両を待
避走行させるためには、車両を待避走行させる時の圧力
を、燃料噴射弁の作動圧力よりも高い圧力にして燃料噴
射弁から各気筒への燃料噴射を可能にし、且つ異音やノ
ッキング等の発生しない低い圧力にして安定した走行状
態を確保する必要がある。
【0036】この圧力をレギュレート圧力とすると、こ
の圧力はピストン56の大径部72の外径とスプリング
58の付勢力とで決まる。すなわち、ピストン56と開
弁圧を決めるボールバルブ54のシート径の二乗比で閉
弁圧が規制される。また、開弁圧に動的影響(運転状態
では流速が早い程、高い圧力で閉弁する)を考慮したの
がレギュレート圧力である。
【0037】そして、バルブボディー52の凹状部とピ
ストン56の大径部72によって形成されたダンパー室
70の存在により、スプリング58の付勢力によってボ
ールバルブ54およびピストン56が閉弁側へ変位させ
られるときのボールバルブ54およびピストン56の下
降速度が抑えられて、ボールバルブ54およびピストン
56の下降時間が長くなる。
【0038】それによって、エンジン9および高圧供給
ポンプ12の低速回転時であっても次の高圧供給ポンプ
12の噴射が始まるまで、ボールバルブ54が弁座57
に着座しないようにできる。この結果、図3に示したよ
うに、エンジン9および高圧供給ポンプ12の低速回転
まで車両を待避走行させる時の圧力を、蓄圧室圧力を異
音やノッキング等の発生しない低いレギュレート圧力に
維持できる。これにより、蓄圧室圧力が開弁圧から下が
り過ぎた圧力まで変動することはなく、蓄圧室圧力を、
緊急避難時に車両を待避走行させるのに必要が圧力(レ
ギュレート圧力)に安定させることができるので、高圧
供給ポンプ12が過剰圧送する等の非常時、つまり緊急
避難時に車両をスムーズに待避走行させることができ
る。
【0039】なお、この場合でも、極低速で、ボールバ
ルブ54およびピストン56の下降速度を抑えるダンパ
ー効果がなくなり、ボールバルブ54が弁座57に着座
して閉弁してしまうと、開弁圧まで変動してしまうの
で、そうならないように、蓄圧室圧力をモニターし、エ
ンジン9および高圧供給ポンプ12の回転速度を待避走
行が可能な速度まで、エンジン9および高圧供給ポンプ
12の回転速度をあげて、車両を待避走行させるように
しても良い。これにより、圧力逃がしと待避走行とを兼
ね備えたプレッシャリミッタ18を提供することができ
る。
【0040】〔変形例〕本実施例では、蓄圧室内に蓄圧
した高圧燃料をエンジン9の各気筒毎に取り付けられた
複数個のインジェクタ(燃料噴射弁)1〜6に分配し、
複数個の燃料噴射弁からエンジン9の各気筒内へ高圧燃
料を噴射供給するディーゼルエンジン用蓄圧式燃料噴射
装置に適用した例を説明したが、蓄圧室内に蓄圧した高
圧燃料をエンジン9の気筒に取り付けられた1個のイン
ジェクタ(燃料噴射弁)に供給し、1個の燃料噴射弁か
らエンジン9の気筒内へ高圧燃料を噴射供給するディー
ゼルエンジン用蓄圧式燃料噴射装置に適用しても良い。
この場合には、高圧供給ポンプ12とインジェクタとの
間のコモンレールの代わりに高圧配管を配設し、高圧配
管内に蓄圧室を形成しても良い。
【0041】本実施例では、高圧供給ポンプ12として
エンジン気筒数に関係なく、1本または2対以下のプラ
ンジャで燃料を順次各気筒に分配圧送する分配型燃料噴
射ポンプを使用した例を説明したが、高圧供給ポンプ1
2としてエンジン気筒数に対応する複数のプランジャを
有し、カム軸1回転で各プランジャ毎に燃料を圧送する
列型燃料噴射ポンプを使用しても良い。
【0042】本実施例では、多気筒内燃機関として6気
筒のディーゼルエンジンを採用した例を説明したが、多
気筒内燃機関として2気筒、4気筒または8気筒以上の
ディーゼルエンジンを採用しても良い。また、多気筒内
燃機関として2気筒以上のガソリンエンジンを採用して
も良い。この場合には、燃料噴射弁は、気筒の吸気ポー
トよりも上流側の吸気管に取り付けられる。
【0043】本実施例では、ボールバルブ54とピスト
ン56を別体で構成したが、弁体とピストンを一体部品
で構成しても良い。また、本実施例では、ハウジング5
1とベルブボディー52を別体で構成したが、ハウジン
グと弁本体を一体部品で構成しても良い。さらに、本実
施例では、ピストン56を介してボールバルブ54を閉
弁側に付勢するスプリング58を使用したが、ピストン
56を介してボールバルブ54を閉弁側に付勢するエア
クッション、クッションゴム、板ばね等のばね(弾性
体)を使用しても良い。
【図面の簡単な説明】
【図1】プレッシャリミッタの構造を示した断面図であ
る(実施例)。
【図2】ディーゼルエンジン用蓄圧式燃料噴射装置の全
体構造を示した概略構成図である(実施例)。
【図3】(a)は緊急避難時の蓄圧室圧力の挙動を示し
たタイムチャートで、(b)は緊急避難時の高圧供給ポ
ンプの回転速度の挙動を示したタイムチャートである。
【図4】(a)は緊急避難時の蓄圧室圧力の挙動を示し
たタイムチャートで、(b)は緊急避難時の高圧供給ポ
ンプの回転速度の挙動を示したタイムチャートである。
【符号の説明】
1 インジェクタ(燃料噴射弁) 2 インジェクタ(燃料噴射弁) 3 インジェクタ(燃料噴射弁) 4 インジェクタ(燃料噴射弁) 5 インジェクタ(燃料噴射弁) 6 インジェクタ(燃料噴射弁) 9 エンジン(内燃機関) 12 高圧供給ポンプ 13 コモンレール 18 プレッシャリミッタ(圧力安全弁) 52 バルブボディー(弁本体) 53 弁孔 54 ボールバルブ(弁体) 55 摺動孔 56 ピストン 57 弁座 58 スプリング(ばね) 70 ダンパー室 71 小径部 72 大径部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) // F16K 17/04 F16K 17/04 Z

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】高圧供給ポンプより吐出された高圧燃料を
    蓄圧する蓄圧室と、この蓄圧室の圧力が所定値以上に上
    昇した際に開弁して前記蓄圧室の圧力を過剰圧力よりも
    下げるための圧力安全弁とを備え、 前記蓄圧室内に蓄圧した高圧燃料を内燃機関の気筒に取
    り付けられた燃料噴射弁に供給し、前記燃料噴射弁から
    内燃機関の気筒内へ高圧燃料を噴射供給する内燃機関用
    蓄圧式燃料噴射装置において、 前記圧力安全弁は、前記蓄圧室の下流側に連通する弁
    孔、およびこの弁孔よりも下流側に設けられた摺動孔を
    有する弁本体と、 この弁本体に軸方向に移動自在に収容されて、前記弁孔
    を開閉する弁体と、 前記弁体側に、前記摺動孔内に軸方向に摺動自在に支持
    された小径部を有し、且つこの小径部よりも前記弁体と
    は逆側に、前記小径部よりも外径の大きい大径部を有
    し、前記弁体と共に一体的に軸方向に移動するピストン
    と、 このピストンを介して前記弁体を、前記弁孔を閉じる側
    に所定の付勢力で付勢するばねと、 前記弁本体内において前記摺動孔よりも下流側に設けら
    れて、前記ピストンの大径部を燃料と共に収容するダン
    パー室とを備えたことを特徴とする内燃機関用蓄圧式燃
    料噴射装置。
  2. 【請求項2】請求項1に記載の内燃機関用蓄圧式燃料噴
    射装置において、 前記ダンパー室は、前記弁本体のばね側の端面で開口
    し、前記摺動孔よりも内径の大きい凹状部であり、 前記ピストンの大径部の前記摺動孔側の端面、前記凹状
    部の内壁面、および前記凹状部と前記摺動孔との段差部
    に囲まれて形成されていることを特徴とする内燃機関用
    蓄圧式燃料噴射装置。
  3. 【請求項3】請求項1または請求項2に記載の内燃機関
    用蓄圧式燃料噴射装置において、 前記高圧供給ポンプが過剰圧送する等の緊急避難時に車
    両を待避走行させる際の圧力は、前記ピストンの小径部
    の外径と前記ばねの付勢力とで決定されていることを特
    徴とする内燃機関用蓄圧式燃料噴射装置。
  4. 【請求項4】請求項1ないし請求項3のいずれかに記載
    の内燃機関用蓄圧式燃料噴射装置において、 前記圧力安全弁の開弁圧は、前記弁体のシート径と前記
    ばねのセット荷重とで決定されていることを特徴とする
    内燃機関用蓄圧式燃料噴射装置。
  5. 【請求項5】請求項1ないし請求項4のいずれかに記載
    の内燃機関用蓄圧式燃料噴射装置において、 前記ピストンの小径部の外周面と前記弁本体の摺動孔と
    の間には、前記弁体が弁座より所定値以上上昇した際に
    前記ダンパー室と前記弁孔とを連通する燃料通路が形成
    されていることを特徴とする内燃機関用蓄圧式燃料噴射
    装置。
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100667438B1 (ko) 2005-10-04 2007-01-10 현대자동차주식회사 커먼레일용 펌프의 압력 안정화 구조
JP2007321715A (ja) * 2006-06-05 2007-12-13 Denso Corp 燃料噴射装置およびそれに用いられる差圧弁
JP2010133382A (ja) * 2008-12-08 2010-06-17 Denso Corp 燃料噴射装置用プレッシャリミッタ
KR200452269Y1 (ko) 2009-03-18 2011-02-15 (주)신한전기 압력레귤레이터
CN102989734A (zh) * 2012-11-23 2013-03-27 上海亿力电器有限公司 一种用于高压清洗机的低保压溢流停机装置
JP2013241835A (ja) * 2012-05-17 2013-12-05 Nippon Soken Inc 高圧燃料ポンプのリリーフ弁
CN103527377A (zh) * 2013-10-23 2014-01-22 重庆红江机械有限责任公司 一种共轨***用多功能阀

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060196476A1 (en) * 2005-02-28 2006-09-07 Caterpillar Inc. Pressure relief valve
US7900604B2 (en) * 2005-06-16 2011-03-08 Siemens Diesel Systems Technology Dampening stop pin
US20080022974A1 (en) * 2006-07-28 2008-01-31 Caterpillar Inc. Multi-stage relief valve having different opening pressures
DE102007054496B4 (de) * 2006-11-14 2013-03-14 Hydraulik-Ring Gmbh Hochdruckventil für Dieseleinspritzanlagen mit Gleichdruckverhalten
DE102008032385B4 (de) * 2008-07-09 2018-03-29 Audi Ag Hochdruckeinspritzanordnung für eine direkteinspritzende Brennkraftmaschine
DE102009032850B4 (de) * 2009-07-13 2015-04-30 Poppe & Potthoff Gmbh Druckbegrenzungsventil insbesondere für ein Common-Rail-Einspritzsystem
DE102009028023A1 (de) * 2009-07-27 2011-02-03 Robert Bosch Gmbh Hochdruck-Einspritzsystem mit Kraftstoffkühlung aus Niederdruckbereich
US8240291B2 (en) * 2009-10-23 2012-08-14 Caterpillar Inc. Pressure relief valve
JP5198511B2 (ja) * 2010-06-29 2013-05-15 株式会社デンソー 定残圧弁
US9194352B2 (en) * 2012-10-25 2015-11-24 Caterpillar Inc. Pressure relief valve for common rail fuel system
CN102992135B (zh) * 2012-12-10 2015-03-11 河海大学常州校区 电梯液压限速器
CN103016596B (zh) * 2012-12-10 2014-08-27 河海大学常州校区 速度敏感型液压旋转阻尼器
FR2999658A1 (fr) * 2012-12-18 2014-06-20 Delphi Technologies Holding Vanne haute pression
CN103174572B (zh) * 2013-04-12 2015-04-15 南岳电控(衡阳)工业技术有限公司 一种可以控制压力和流量的安全溢流阀装置
CN104141812A (zh) * 2013-05-06 2014-11-12 北京亚新科天纬油泵油嘴股份有限公司 共轨燃油限压阀
CN103277548B (zh) * 2013-05-31 2015-09-02 龙口龙泵燃油喷射有限公司 一种共轨管保护阀
DE102013210983B4 (de) * 2013-06-12 2021-04-29 Mtu Friedrichshafen Gmbh Mengenbegrenzungsventil
DE102013220816A1 (de) 2013-10-15 2015-04-16 Continental Automotive Gmbh Druckbegrenzungsventil für ein Kraftstoffeinspritzsystem und Kraftstoffeinspritzsystem
CN106460743B (zh) * 2014-04-21 2017-12-22 斯坦蒂内有限责任公司 用于单柱塞燃油泵的减压阀
DE102014208891B3 (de) * 2014-05-12 2015-09-24 Continental Automotive Gmbh Druckbegrenzungsventil und Bauteil für ein Kraftstoffeinspritzsystem sowie Verfahren zur Herstellung eines Druckbegrenzungsventils
CN108119273B (zh) * 2016-11-28 2020-05-08 长城汽车股份有限公司 燃油泵和供油***
CN111997805A (zh) * 2020-08-28 2020-11-27 一汽解放汽车有限公司 共轨装置及高压共轨燃油喷射***

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3029834A (en) * 1960-03-29 1962-04-17 Blackmer Pump Company Damping means for relief valves
DE3417210A1 (de) * 1984-05-10 1985-11-14 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Druckventil
US5183075A (en) * 1986-04-12 1993-02-02 Stein Guenter Check valve
DE3843819A1 (de) * 1988-09-09 1990-03-22 Bosch Gmbh Robert Druckventil
US5295469A (en) 1990-07-09 1994-03-22 Nippondenso Co., Ltd. Safety valve for fuel injection apparatus
DE19634899A1 (de) * 1996-08-29 1998-03-05 Bosch Gmbh Robert Druckregelventil
JPH10299925A (ja) * 1997-04-23 1998-11-13 Zexel Corp 圧力制御弁
JPH11148442A (ja) 1997-11-19 1999-06-02 Denso Corp 圧力制御装置およびそれを用いた蓄圧式燃料噴射装置
DE19822671A1 (de) * 1998-05-20 1999-11-25 Bosch Gmbh Robert Druckbegrenzungsventil
US6125822A (en) * 2000-02-04 2000-10-03 Stanadyne Automotive Corp. Two stage pressure relief valve

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100667438B1 (ko) 2005-10-04 2007-01-10 현대자동차주식회사 커먼레일용 펌프의 압력 안정화 구조
JP2007321715A (ja) * 2006-06-05 2007-12-13 Denso Corp 燃料噴射装置およびそれに用いられる差圧弁
JP4535027B2 (ja) * 2006-06-05 2010-09-01 株式会社デンソー 燃料噴射装置およびそれに用いられる差圧弁
JP2010133382A (ja) * 2008-12-08 2010-06-17 Denso Corp 燃料噴射装置用プレッシャリミッタ
KR200452269Y1 (ko) 2009-03-18 2011-02-15 (주)신한전기 압력레귤레이터
JP2013241835A (ja) * 2012-05-17 2013-12-05 Nippon Soken Inc 高圧燃料ポンプのリリーフ弁
CN102989734A (zh) * 2012-11-23 2013-03-27 上海亿力电器有限公司 一种用于高压清洗机的低保压溢流停机装置
CN103527377A (zh) * 2013-10-23 2014-01-22 重庆红江机械有限责任公司 一种共轨***用多功能阀
CN103527377B (zh) * 2013-10-23 2015-10-07 重庆红江机械有限责任公司 一种共轨***用多功能阀

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