JP3435770B2 - 高圧燃料噴射装置 - Google Patents
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- F02M69/46—Details, component parts or accessories not provided for in, or of interest apart from, the apparatus covered by groups F02M69/02 - F02M69/44
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- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/30—Controlling fuel injection
- F02D41/38—Controlling fuel injection of the high pressure type
- F02D41/3809—Common rail control systems
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、気筒内へ高圧に加圧し
たガソリンを直接に噴射する筒内ガソリン噴射機関のよ
うな筒内噴射式の内燃機関に適した高圧燃料噴射装置に
係り、特に機関停止時に燃料噴射弁の噴口から燃料が洩
れ出る所謂「後だれ」を防止するための手段を備えてい
る高圧燃料噴射装置に関するものである。
たガソリンを直接に噴射する筒内ガソリン噴射機関のよ
うな筒内噴射式の内燃機関に適した高圧燃料噴射装置に
係り、特に機関停止時に燃料噴射弁の噴口から燃料が洩
れ出る所謂「後だれ」を防止するための手段を備えてい
る高圧燃料噴射装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】内燃機関の燃料噴射装置が、燃料噴射弁
へ供給する燃料の圧力を吸気管内の負圧（ブースト圧
力）に応じて調整する調圧弁を備えている場合であっ
て、その内燃機関が停止するときに、燃料噴射弁から燃
料が洩れ出るのを防止する一つの従来技術が特開昭６４
−３６９７７号公報に記載されている。この従来技術は
燃料を例えば０．２〜０．３ＭＰａ程度の比較的低い圧
力に加圧して吸気管内へ噴射する内燃機関のための低圧
燃料噴射装置に関するもので、前記公報の記載によれ
ば、機関停止時には燃料ポンプが慣性回転するのと、ブ
ースト圧力が大気圧になってそれを取り入れている調圧
弁の制御圧力室の圧力も大気圧になるため、調圧弁は燃
料ポンプの吐出側の圧力を最大限に高めるように作動す
ることになり、そのようにして機関停止操作後に一時的
に圧力が高められた燃料が燃料噴射弁から洩れ出て吸気
系の管壁を濡らすので、暖機状態での機関の再始動時に
吸入混合気が過濃になって始動性を損なう傾向があった
とし、そのような燃料の漏出を防止するために、調圧弁
の制御圧力室とブースト圧力取出孔とを結ぶ信号導管
に、機関の停止後も調圧弁の制御圧力室にそれまで導入
していたブースト圧力を少なくとも一定時間保持する弁
手段を設けたことを特徴としている。
へ供給する燃料の圧力を吸気管内の負圧（ブースト圧
力）に応じて調整する調圧弁を備えている場合であっ
て、その内燃機関が停止するときに、燃料噴射弁から燃
料が洩れ出るのを防止する一つの従来技術が特開昭６４
−３６９７７号公報に記載されている。この従来技術は
燃料を例えば０．２〜０．３ＭＰａ程度の比較的低い圧
力に加圧して吸気管内へ噴射する内燃機関のための低圧
燃料噴射装置に関するもので、前記公報の記載によれ
ば、機関停止時には燃料ポンプが慣性回転するのと、ブ
ースト圧力が大気圧になってそれを取り入れている調圧
弁の制御圧力室の圧力も大気圧になるため、調圧弁は燃
料ポンプの吐出側の圧力を最大限に高めるように作動す
ることになり、そのようにして機関停止操作後に一時的
に圧力が高められた燃料が燃料噴射弁から洩れ出て吸気
系の管壁を濡らすので、暖機状態での機関の再始動時に
吸入混合気が過濃になって始動性を損なう傾向があった
とし、そのような燃料の漏出を防止するために、調圧弁
の制御圧力室とブースト圧力取出孔とを結ぶ信号導管
に、機関の停止後も調圧弁の制御圧力室にそれまで導入
していたブースト圧力を少なくとも一定時間保持する弁
手段を設けたことを特徴としている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】前述の従来技術は内燃
機関用のものではあっても、燃料圧力が０．２〜０．３
ＭＰａ程度の低圧燃料噴射装置に関するものであるか
ら、燃料圧力の制御にブースト圧力を制御要素の１つと
して利用することが可能であるが、例えば筒内ガソリン
噴射機関のように、１０ＭＰａに近い高圧の燃料を、そ
れも機関の燃焼室内（気筒内）に噴射する燃料噴射装置
を備えている内燃機関においては、ブースト圧力によっ
て燃料噴射制御を行っていないので、従来技術のような
手段によって機関停止時に燃料噴射弁から燃料が洩れ出
るのを防止することはできない。
機関用のものではあっても、燃料圧力が０．２〜０．３
ＭＰａ程度の低圧燃料噴射装置に関するものであるか
ら、燃料圧力の制御にブースト圧力を制御要素の１つと
して利用することが可能であるが、例えば筒内ガソリン
噴射機関のように、１０ＭＰａに近い高圧の燃料を、そ
れも機関の燃焼室内（気筒内）に噴射する燃料噴射装置
を備えている内燃機関においては、ブースト圧力によっ
て燃料噴射制御を行っていないので、従来技術のような
手段によって機関停止時に燃料噴射弁から燃料が洩れ出
るのを防止することはできない。
【０００４】筒内ガソリン噴射機関のように、高圧の燃
料を筒内に噴射するものでは、機関停止時には燃料配管
内に高圧の燃料が保持されて、それが機関の熱を吸収し
て高温となることによって膨張するので、その燃料が燃
料噴射弁のバルブシート部から洩れ出て筒内に流入し
て、機関の再始動時に排気中の汚染物質の量が増加した
り、洩れ出た燃料が機関の熱によってカーボンになった
り、デポジットの形で燃焼室壁等に付着して何らかの問
題を生じる恐れがある。
料を筒内に噴射するものでは、機関停止時には燃料配管
内に高圧の燃料が保持されて、それが機関の熱を吸収し
て高温となることによって膨張するので、その燃料が燃
料噴射弁のバルブシート部から洩れ出て筒内に流入し
て、機関の再始動時に排気中の汚染物質の量が増加した
り、洩れ出た燃料が機関の熱によってカーボンになった
り、デポジットの形で燃焼室壁等に付着して何らかの問
題を生じる恐れがある。
【０００５】そこで本発明は、機関停止時に燃料圧力を
早く所定の値まで低下させることにより、燃料噴射弁の
噴口から燃料が洩れ出るのを防止することができる新規
な高圧燃料噴射装置を提供することを課題としている。
早く所定の値まで低下させることにより、燃料噴射弁の
噴口から燃料が洩れ出るのを防止することができる新規
な高圧燃料噴射装置を提供することを課題としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記の課題を
解決するための手段として、機関の運転中は回転駆動さ
れて燃料を比較的低圧のフィード圧力まで加圧する一
方、前記機関の停止操作によって直ちに停止する燃料フ
ィードポンプと、前記燃料フィードポンプと直列に接続
され、前記燃料フィードポンプによって加圧された燃料
を更に加圧する高圧サプライポンプと、前記高圧サプラ
イポンプから吐出される高圧の燃料を蓄える高圧燃料の
貯溜手段と、前記高圧燃料の貯溜手段から高圧の燃料の
供給を受けて、前記機関へ燃料を噴射供給する燃料噴射
弁と、ハウジング内に燃料のフィード圧力が導入される
受圧室と、燃料タンクに連通し得るリリーフ室とが区画
形成され、前記リリーフ室は、前記高圧燃料の貯溜手段
に連通されており、前記リリーフ室には、弁座と、該弁
座に対して着座及び離座することができる弁体とが設け
られていると共に、前記受圧室には前記弁体を前記弁座
に向かって付勢する弾性手段が設けられていて、前記機
関の運転中は燃料のフィード圧力と前記弾性手段の付勢
力とを受けて閉弁状態を維持する一方、機関の停止時に
は前記燃料フィードポンプの停止によるフィード圧力の
消滅に応じて開弁して、前記高圧燃料の貯溜手段内にあ
る燃料の圧力を低下させる圧力リリーフ弁とを備えてい
る高圧燃料噴射装置を提供する。本発明はまた、前記圧
力リリーフ弁が、前記弁体と前記弾性手段との間に弁部
材を有すると共に、前記弁体と前記弁部材との間に設け
られて前記弁体を支持するボールを有し、前記弾性手段
は前記弁部材及び前記ボールを介して前記弁体を前記弁
座に向かって付勢するように構成された高圧燃料噴射装
置をも提供する。
解決するための手段として、機関の運転中は回転駆動さ
れて燃料を比較的低圧のフィード圧力まで加圧する一
方、前記機関の停止操作によって直ちに停止する燃料フ
ィードポンプと、前記燃料フィードポンプと直列に接続
され、前記燃料フィードポンプによって加圧された燃料
を更に加圧する高圧サプライポンプと、前記高圧サプラ
イポンプから吐出される高圧の燃料を蓄える高圧燃料の
貯溜手段と、前記高圧燃料の貯溜手段から高圧の燃料の
供給を受けて、前記機関へ燃料を噴射供給する燃料噴射
弁と、ハウジング内に燃料のフィード圧力が導入される
受圧室と、燃料タンクに連通し得るリリーフ室とが区画
形成され、前記リリーフ室は、前記高圧燃料の貯溜手段
に連通されており、前記リリーフ室には、弁座と、該弁
座に対して着座及び離座することができる弁体とが設け
られていると共に、前記受圧室には前記弁体を前記弁座
に向かって付勢する弾性手段が設けられていて、前記機
関の運転中は燃料のフィード圧力と前記弾性手段の付勢
力とを受けて閉弁状態を維持する一方、機関の停止時に
は前記燃料フィードポンプの停止によるフィード圧力の
消滅に応じて開弁して、前記高圧燃料の貯溜手段内にあ
る燃料の圧力を低下させる圧力リリーフ弁とを備えてい
る高圧燃料噴射装置を提供する。本発明はまた、前記圧
力リリーフ弁が、前記弁体と前記弾性手段との間に弁部
材を有すると共に、前記弁体と前記弁部材との間に設け
られて前記弁体を支持するボールを有し、前記弾性手段
は前記弁部材及び前記ボールを介して前記弁体を前記弁
座に向かって付勢するように構成された高圧燃料噴射装
置をも提供する。
【０００７】
【作用】燃料は、燃料フィードポンプによって比較的低
圧のフィード圧力まで加圧されてから、更に高圧サプラ
イポンプによって高圧まで加圧され、高圧燃料の貯溜手
段を経て燃料噴射弁へ供給される。そして燃料噴射弁に
よって噴射され燃焼される。高圧サプライポンプの前段
において燃料をフィード圧力まで加圧する燃料フィード
ポンプは、機関が停止操作を受けた時に直ちに停止す
る。そして、その吐出圧力である燃料のフィード圧力が
急速に低下する性質があることを利用して、機関停止時
に燃料のフィード圧力の消滅によって圧力リリーフ弁の
受圧室の圧力を急速に低下させ、弁体を弁座から離座さ
せることによって圧力リリーフ弁を開弁させ、高圧燃料
の貯溜手段にある高圧の残存燃料をリリーフ室を介して
燃料タンク側へ放出し、所定の低圧まで圧力降下させる
ので、高圧の残存燃料が燃料噴射弁から洩れ出て障害を
生じる恐れが解消する。一方、機関の運転中は燃料フィ
ードポンプが駆動されていて、燃料のフィード圧力が絶
えず発生していると共に、そのフィード圧力が圧力リリ
ーフ弁の受圧室にも供給されているので、その圧力と弾
性手段の付勢力とによって弁体を弁座に押し付けること
により、圧力リリーフ弁は閉弁状態を維持することがで
きるため、貯溜手段内の高圧の燃料が減圧されるような
ことはない。この圧力リリーフ弁は、弁体と弾性手段と
の間に弁部材を有すると共に、弁体と弁部材との間に設
けられて弁体を支持するボールを有し、前述の弾性手段
が弁部材及びボールを介して弁体を弁座に向かって付勢
するように構成することができる。この場合は弁体がボ
ールによって支持されることにより自由に傾動すること
ができるので、弁座に対して隙間なく接触することがで
きる。従って、弁座と弁体の接触面から燃料が漏洩する
のを確実に防止することができる。
圧のフィード圧力まで加圧されてから、更に高圧サプラ
イポンプによって高圧まで加圧され、高圧燃料の貯溜手
段を経て燃料噴射弁へ供給される。そして燃料噴射弁に
よって噴射され燃焼される。高圧サプライポンプの前段
において燃料をフィード圧力まで加圧する燃料フィード
ポンプは、機関が停止操作を受けた時に直ちに停止す
る。そして、その吐出圧力である燃料のフィード圧力が
急速に低下する性質があることを利用して、機関停止時
に燃料のフィード圧力の消滅によって圧力リリーフ弁の
受圧室の圧力を急速に低下させ、弁体を弁座から離座さ
せることによって圧力リリーフ弁を開弁させ、高圧燃料
の貯溜手段にある高圧の残存燃料をリリーフ室を介して
燃料タンク側へ放出し、所定の低圧まで圧力降下させる
ので、高圧の残存燃料が燃料噴射弁から洩れ出て障害を
生じる恐れが解消する。一方、機関の運転中は燃料フィ
ードポンプが駆動されていて、燃料のフィード圧力が絶
えず発生していると共に、そのフィード圧力が圧力リリ
ーフ弁の受圧室にも供給されているので、その圧力と弾
性手段の付勢力とによって弁体を弁座に押し付けること
により、圧力リリーフ弁は閉弁状態を維持することがで
きるため、貯溜手段内の高圧の燃料が減圧されるような
ことはない。この圧力リリーフ弁は、弁体と弾性手段と
の間に弁部材を有すると共に、弁体と弁部材との間に設
けられて弁体を支持するボールを有し、前述の弾性手段
が弁部材及びボールを介して弁体を弁座に向かって付勢
するように構成することができる。この場合は弁体がボ
ールによって支持されることにより自由に傾動すること
ができるので、弁座に対して隙間なく接触することがで
きる。従って、弁座と弁体の接触面から燃料が漏洩する
のを確実に防止することができる。
【０００８】
【実施例】図１に本発明の実施例として、筒内燃料噴射
機関用の高圧燃料噴射装置のシステム構成を例示する。
１は高圧ガソリン噴射機関を示すもので、その１つの気
筒内（燃焼室内）へ１０ＭＰａ程度までの高圧に加圧さ
れた燃料（ガソリン）を噴射するために、各気筒のシリ
ンダヘッドには噴口を燃焼室内に臨ませて燃料噴射弁２
が取り付けられている。各気筒の燃料噴射弁２の燃料入
口２ａは、複数個の気筒に共通のものとして設けられた
高圧の燃料の貯溜手段、この場合は高圧燃料配管３へ接
続されており、それから高圧の燃料の供給を受ける。そ
して、高圧燃料配管３の供給口３ａには高圧サプライポ
ンプ４によって高圧に加圧された燃料が供給されるよう
になっている。
機関用の高圧燃料噴射装置のシステム構成を例示する。
１は高圧ガソリン噴射機関を示すもので、その１つの気
筒内（燃焼室内）へ１０ＭＰａ程度までの高圧に加圧さ
れた燃料（ガソリン）を噴射するために、各気筒のシリ
ンダヘッドには噴口を燃焼室内に臨ませて燃料噴射弁２
が取り付けられている。各気筒の燃料噴射弁２の燃料入
口２ａは、複数個の気筒に共通のものとして設けられた
高圧の燃料の貯溜手段、この場合は高圧燃料配管３へ接
続されており、それから高圧の燃料の供給を受ける。そ
して、高圧燃料配管３の供給口３ａには高圧サプライポ
ンプ４によって高圧に加圧された燃料が供給されるよう
になっている。
【０００９】高圧サプライポンプ４は機関１の図示しな
いクランク軸によって回転駆動されるようになってお
り、燃料タンク５の燃料を低圧のフィード圧力まで加圧
する電動式の燃料フィードポンプ６から供給された燃料
を高圧に加圧する。ポンプ４の吸入ポート４ａと燃料フ
ィードポンプ６との間には燃料供給方向への燃料の流動
のみを許す第１の逆止弁７が挿入されている。ポンプ４
の吐出ポート４ｂは、高圧に加圧した燃料を送り出すた
めに高圧燃料配管３の供給口３ａに接続される。また、
第１の逆止弁７の下流側からポンプ４の吐出ポート４ｂ
の下流側に向かってポンプ４をバイパスしている通路に
は、その方向における燃料の流通のみを許す第２の逆止
弁８が設けられる。
いクランク軸によって回転駆動されるようになってお
り、燃料タンク５の燃料を低圧のフィード圧力まで加圧
する電動式の燃料フィードポンプ６から供給された燃料
を高圧に加圧する。ポンプ４の吸入ポート４ａと燃料フ
ィードポンプ６との間には燃料供給方向への燃料の流動
のみを許す第１の逆止弁７が挿入されている。ポンプ４
の吐出ポート４ｂは、高圧に加圧した燃料を送り出すた
めに高圧燃料配管３の供給口３ａに接続される。また、
第１の逆止弁７の下流側からポンプ４の吐出ポート４ｂ
の下流側に向かってポンプ４をバイパスしている通路に
は、その方向における燃料の流通のみを許す第２の逆止
弁８が設けられる。
【００１０】なお、９は潤滑油ポンプであって、潤滑油
タンク１０内の潤滑油を加圧して高圧サプライポンプ４
の潤滑油入口ポート４ｃへ供給する。ポンプ４内の摺動
部分を潤滑した潤滑油は、潤滑油出口ポート４ｄから排
出されて潤滑油タンク１０へ戻るようになっている。こ
の実施例では、燃料がガソリンであって殆ど潤滑性がな
いため、このように潤滑油ポンプ９によって別途に潤滑
油を供給しているが、軽油のように多少潤滑性のある燃
料を使用する場合には、高圧サプライポンプ４への潤滑
油の供給が不要になることもある。
タンク１０内の潤滑油を加圧して高圧サプライポンプ４
の潤滑油入口ポート４ｃへ供給する。ポンプ４内の摺動
部分を潤滑した潤滑油は、潤滑油出口ポート４ｄから排
出されて潤滑油タンク１０へ戻るようになっている。こ
の実施例では、燃料がガソリンであって殆ど潤滑性がな
いため、このように潤滑油ポンプ９によって別途に潤滑
油を供給しているが、軽油のように多少潤滑性のある燃
料を使用する場合には、高圧サプライポンプ４への潤滑
油の供給が不要になることもある。
【００１１】高圧ガソリン噴射機関１の通常の運転状態
において、高圧燃料配管３内の燃料圧力は、よく知られ
ているように燃料圧力制御弁１１を使用して、その内部
に設けられたバイパス通路を開閉することにより、所定
の値になるように自動的に減圧調整される。高圧燃料配
管３内の圧力を燃料圧力制御弁１１によって減圧調整す
る際に生じるバイパス通路からの戻り燃料は、リターン
配管１２を通って燃料タンク５へ戻される。
において、高圧燃料配管３内の燃料圧力は、よく知られ
ているように燃料圧力制御弁１１を使用して、その内部
に設けられたバイパス通路を開閉することにより、所定
の値になるように自動的に減圧調整される。高圧燃料配
管３内の圧力を燃料圧力制御弁１１によって減圧調整す
る際に生じるバイパス通路からの戻り燃料は、リターン
配管１２を通って燃料タンク５へ戻される。
【００１２】高圧ガソリン噴射機関１の機関停止時に高
圧燃料配管３内の燃料圧力を所定の値まで迅速に降下さ
せることにより、燃料が燃料噴射弁２の内部の図示しな
いニードル弁の弁座から洩れ出るのを防止するために、
高圧燃料配管３のリリーフ口３ｂには圧力リリーフ弁１
３が取り付けられる。図２に拡大して示しているよう
に、圧力リリーフ弁１３のハウジングはボディ１４とカ
バー１５を有しており、これら２つの部材はいずれも略
有底円筒状である。ボディ１４の開口端の外周にはフラ
ンジ部１４ａが形成されており、カバー１５の開口端が
それを包み込むようにかしめ付けられて一体化されてい
る。その際にフランジ部１４ａには例えばゴム製で円盤
状のダイアフラム１６の周縁部が取り付けられる。ダイ
アフラム１６は圧力リリーフ弁１３の内部空間を受圧室
１７とリリーフ室１８との２つの部分に区画する。な
お、ダイアフラムはベローズであってもよい。
圧燃料配管３内の燃料圧力を所定の値まで迅速に降下さ
せることにより、燃料が燃料噴射弁２の内部の図示しな
いニードル弁の弁座から洩れ出るのを防止するために、
高圧燃料配管３のリリーフ口３ｂには圧力リリーフ弁１
３が取り付けられる。図２に拡大して示しているよう
に、圧力リリーフ弁１３のハウジングはボディ１４とカ
バー１５を有しており、これら２つの部材はいずれも略
有底円筒状である。ボディ１４の開口端の外周にはフラ
ンジ部１４ａが形成されており、カバー１５の開口端が
それを包み込むようにかしめ付けられて一体化されてい
る。その際にフランジ部１４ａには例えばゴム製で円盤
状のダイアフラム１６の周縁部が取り付けられる。ダイ
アフラム１６は圧力リリーフ弁１３の内部空間を受圧室
１７とリリーフ室１８との２つの部分に区画する。な
お、ダイアフラムはベローズであってもよい。
【００１３】ダイアフラム１６の中心部には弁部材１９
とばね座２０が取り付けられ、ばね座２０とカバー１５
の底部との間には圧縮スプリング２１が装着される。受
圧室１７のフィード燃料圧力導入口１７ａには、フィー
ド燃料圧力導入管２２が接続されて、逆止弁７及び８の
間の高圧サプライポンプ４の吸入ポート４ａの位置か
ら、受圧室１７内へ燃料フィードポンプ６の吐出圧力で
ある燃料のフィード圧力を導入している。
とばね座２０が取り付けられ、ばね座２０とカバー１５
の底部との間には圧縮スプリング２１が装着される。受
圧室１７のフィード燃料圧力導入口１７ａには、フィー
ド燃料圧力導入管２２が接続されて、逆止弁７及び８の
間の高圧サプライポンプ４の吸入ポート４ａの位置か
ら、受圧室１７内へ燃料フィードポンプ６の吐出圧力で
ある燃料のフィード圧力を導入している。
【００１４】弁部材１９の中央に形成された円錐形部分
を含む窪み部１９ａ内にはボール２３が保持されてお
り、中央にボール２３の一部が突出するような穴を有す
る円板部材２４が窪み部１９ａの開口部分にかしめ付け
られて、窪み部１９ａからボール２３が脱出するのを防
止している。ボール２３は窪み部１９ａの底部に装着さ
れたスプリング２５によって円板部材２４の穴に押しつ
けられた状態で回転することができる。そして、円板部
材２４の穴から突出しているボール２３には円板状の弁
体２６が溶接されており、弁体２６はボール２３に支持
されることによって自由に傾動して、後述の弁座の面に
対して隙間なく接触することができ、その結果、弁体２
６とその弁座との接触面から燃料が漏洩するのを確実に
防止することができる。
を含む窪み部１９ａ内にはボール２３が保持されてお
り、中央にボール２３の一部が突出するような穴を有す
る円板部材２４が窪み部１９ａの開口部分にかしめ付け
られて、窪み部１９ａからボール２３が脱出するのを防
止している。ボール２３は窪み部１９ａの底部に装着さ
れたスプリング２５によって円板部材２４の穴に押しつ
けられた状態で回転することができる。そして、円板部
材２４の穴から突出しているボール２３には円板状の弁
体２６が溶接されており、弁体２６はボール２３に支持
されることによって自由に傾動して、後述の弁座の面に
対して隙間なく接触することができ、その結果、弁体２
６とその弁座との接触面から燃料が漏洩するのを確実に
防止することができる。
【００１５】ボディ１４の中心の開口に挿入して液密に
螺着される弁部材２７には、中心を貫通する高圧燃料通
路２７ａが形成されており、図における右端の開口には
短い弁座管２８が挿入固定されている。弁座管２８の端
部は前述の円板状の弁体２６と接触し得る弁座２８ａと
なっている。弁部材２７の左端が高圧燃料配管３のリリ
ーフ口３ｂに挿入されて、内部の高圧燃料通路２７ａが
高圧燃料配管３に連通することにより、弁座管２８の内
部の弁座２８ａの部分にも、燃料噴射弁２の燃料入口２
ａと同じ高圧の燃料が高圧燃料配管３から導入されてい
る。
螺着される弁部材２７には、中心を貫通する高圧燃料通
路２７ａが形成されており、図における右端の開口には
短い弁座管２８が挿入固定されている。弁座管２８の端
部は前述の円板状の弁体２６と接触し得る弁座２８ａと
なっている。弁部材２７の左端が高圧燃料配管３のリリ
ーフ口３ｂに挿入されて、内部の高圧燃料通路２７ａが
高圧燃料配管３に連通することにより、弁座管２８の内
部の弁座２８ａの部分にも、燃料噴射弁２の燃料入口２
ａと同じ高圧の燃料が高圧燃料配管３から導入されてい
る。
【００１６】圧力リリーフ弁１３のリリーフ室１８には
燃料排出口２９が形成され、それに接続される残圧保持
用の逆止弁３０は、リリーフ室１８内の燃料の圧力が所
定の残圧の値を越えた時に開弁して、燃料を燃料タンク
５へ溢出させ、リリーフ室１８内の燃料が常時所定の残
圧を維持するように調整する。
燃料排出口２９が形成され、それに接続される残圧保持
用の逆止弁３０は、リリーフ室１８内の燃料の圧力が所
定の残圧の値を越えた時に開弁して、燃料を燃料タンク
５へ溢出させ、リリーフ室１８内の燃料が常時所定の残
圧を維持するように調整する。
【００１７】燃料噴射弁２を開弁させるために、その入
力端子２ｂは例えば電子式の制御装置３１の内部の図示
しない駆動回路に接続される。また、燃料フィードポン
プ６の駆動用モーターも、制御装置３１によって断続制
御される接点３２を介してバッテリーのような電源３３
に接続される。なお、潤滑油ポンプ９は機関１のクラン
ク軸によって駆動されても、或いはモーターによって駆
動されてもよい。
力端子２ｂは例えば電子式の制御装置３１の内部の図示
しない駆動回路に接続される。また、燃料フィードポン
プ６の駆動用モーターも、制御装置３１によって断続制
御される接点３２を介してバッテリーのような電源３３
に接続される。なお、潤滑油ポンプ９は機関１のクラン
ク軸によって駆動されても、或いはモーターによって駆
動されてもよい。
【００１８】図示実施例の高圧燃料噴射装置はこのよう
に構成されているので、高圧ガソリン噴射機関１の運転
中は制御装置３１によって接点３２が閉じられており、
燃料フィードポンプ６が電源３３の電力の供給を受けて
駆動されるから、燃料タンク５内の燃料が所定のフィー
ド圧力まで昇圧され、逆止弁７を経て高圧サプライポン
プ４の吸入ポート４ａへ供給される。高圧サプライポン
プ４は機関１のクランク軸によって駆動されて燃料を１
０ＭＰａ程度の高圧の噴射圧力まで加圧し、吐出ポート
４ｂから高圧燃料配管３内へ送り込む。
に構成されているので、高圧ガソリン噴射機関１の運転
中は制御装置３１によって接点３２が閉じられており、
燃料フィードポンプ６が電源３３の電力の供給を受けて
駆動されるから、燃料タンク５内の燃料が所定のフィー
ド圧力まで昇圧され、逆止弁７を経て高圧サプライポン
プ４の吸入ポート４ａへ供給される。高圧サプライポン
プ４は機関１のクランク軸によって駆動されて燃料を１
０ＭＰａ程度の高圧の噴射圧力まで加圧し、吐出ポート
４ｂから高圧燃料配管３内へ送り込む。
【００１９】一方、燃料フィードポンプ６が吐出する燃
料のフィード圧力は、フィード燃料圧力導入管２２を経
て圧力リリーフ弁１３の受圧室１７にも供給される。図
において、ダイアフラム１６の右側の面に作用する燃料
のフィード圧力をｐ，ダイアフラム１６の受圧面積を
Ａ，スプリング２１の荷重をＳ，高圧燃料配管３内にあ
る高圧燃料の圧力をＰ，弁座２８ａの内部の面積をａと
すると、円板状の弁体２６を弁座２８ａに向かって押し
つける力Ｆは、 Ｆ＝（ｐ・Ａ＋Ｓ）−（Ｐ・ａ） として表される。
料のフィード圧力は、フィード燃料圧力導入管２２を経
て圧力リリーフ弁１３の受圧室１７にも供給される。図
において、ダイアフラム１６の右側の面に作用する燃料
のフィード圧力をｐ，ダイアフラム１６の受圧面積を
Ａ，スプリング２１の荷重をＳ，高圧燃料配管３内にあ
る高圧燃料の圧力をＰ，弁座２８ａの内部の面積をａと
すると、円板状の弁体２６を弁座２８ａに向かって押し
つける力Ｆは、 Ｆ＝（ｐ・Ａ＋Ｓ）−（Ｐ・ａ） として表される。
【００２０】高圧ガソリン噴射機関１の運転状態におい
ては燃料フィードポンプ６が回転駆動されており、燃料
のフィード圧力ｐが概ね所定値を維持しているから、こ
の場合は、上記の式における圧力Ｐ，ｐ，受圧面積Ａ，
ａ及びスプリング２１の荷重Ｓをそれぞれ適当に設定す
ることにより、機関１の運転中は、 （ｐ・Ａ＋Ｓ）＞（Ｐ・ａ） となり、Ｆ＞０となるようにする。このようにすれば、
押しつけ力Ｆが円板状の弁体２６を弁座２８ａに押しつ
けて、運転中は圧力リリーフ弁１３の閉弁状態を安定に
維持させることができる。従って、高圧燃料配管３内の
高圧の燃料は、圧力を所定値に保つために燃料圧力制御
弁１１によって減圧調整されることはあっても、圧力リ
リーフ弁１３から流出することはない。
ては燃料フィードポンプ６が回転駆動されており、燃料
のフィード圧力ｐが概ね所定値を維持しているから、こ
の場合は、上記の式における圧力Ｐ，ｐ，受圧面積Ａ，
ａ及びスプリング２１の荷重Ｓをそれぞれ適当に設定す
ることにより、機関１の運転中は、 （ｐ・Ａ＋Ｓ）＞（Ｐ・ａ） となり、Ｆ＞０となるようにする。このようにすれば、
押しつけ力Ｆが円板状の弁体２６を弁座２８ａに押しつ
けて、運転中は圧力リリーフ弁１３の閉弁状態を安定に
維持させることができる。従って、高圧燃料配管３内の
高圧の燃料は、圧力を所定値に保つために燃料圧力制御
弁１１によって減圧調整されることはあっても、圧力リ
リーフ弁１３から流出することはない。
【００２１】高圧ガソリン噴射機関１が停止されると
き、同時に燃料フィードポンプ６の駆動回転も停止する
ので、燃料のフィード圧力ｐが直ちに０となる。その結
果、 Ｓ＜（Ｐ・ａ） となるから、Ｆ＜０となって、円板状の弁体２６は弁座
２８ａから離れ、高圧燃料配管３内の高圧の燃料はリリ
ーフ室１８へ放出され、高圧燃料配管３内の燃料の圧力
は、残圧保持用の逆止弁３０によって設定された比較的
低い圧力まで急速に減圧される。従って、各気筒の燃料
噴射弁２の図示しないニードル弁に作用していた燃料の
圧力も同時に低下し、機関の停止後に燃料が燃料噴射弁
２から洩れ出て燃焼室内にカーボンやデポジットの形で
付着したり、機関１の再始動時に排気のエミッションを
悪化させるようなことがなくなる。
き、同時に燃料フィードポンプ６の駆動回転も停止する
ので、燃料のフィード圧力ｐが直ちに０となる。その結
果、 Ｓ＜（Ｐ・ａ） となるから、Ｆ＜０となって、円板状の弁体２６は弁座
２８ａから離れ、高圧燃料配管３内の高圧の燃料はリリ
ーフ室１８へ放出され、高圧燃料配管３内の燃料の圧力
は、残圧保持用の逆止弁３０によって設定された比較的
低い圧力まで急速に減圧される。従って、各気筒の燃料
噴射弁２の図示しないニードル弁に作用していた燃料の
圧力も同時に低下し、機関の停止後に燃料が燃料噴射弁
２から洩れ出て燃焼室内にカーボンやデポジットの形で
付着したり、機関１の再始動時に排気のエミッションを
悪化させるようなことがなくなる。
【００２２】なお、高圧ガソリン噴射機関１が再始動さ
れるときは、燃料フィードポンプ６が駆動されることに
よって燃料のフィード圧力ｐが上昇し、前述の機関１の
運転状態のようにＦ＞０となるので、圧力リリーフ弁１
３が直ちに閉弁し、高圧サプライポンプ４の作動によっ
て高圧燃料配管３内の燃料の圧力が所定値まで上昇し
て、各気筒の燃料噴射弁２から各気筒の内部へ正常な燃
料噴射が行われ、高圧ガソリン噴射機関１は通常の運転
状態となる。
れるときは、燃料フィードポンプ６が駆動されることに
よって燃料のフィード圧力ｐが上昇し、前述の機関１の
運転状態のようにＦ＞０となるので、圧力リリーフ弁１
３が直ちに閉弁し、高圧サプライポンプ４の作動によっ
て高圧燃料配管３内の燃料の圧力が所定値まで上昇し
て、各気筒の燃料噴射弁２から各気筒の内部へ正常な燃
料噴射が行われ、高圧ガソリン噴射機関１は通常の運転
状態となる。
【００２３】この場合、機関の停止時に残圧保持用の逆
止弁３０の作用によって、圧力リリーフ弁１３のリリー
フ室１８内の燃料の圧力が０にはならず、幾らかの残圧
を維持しているので、圧力リリーフ弁１３が開弁しても
高圧燃料配管３内の燃料の圧力がリリーフ室１８の残圧
以下に降下することはない。従って、機関１の再始動の
際には、高圧燃料配管３内の燃料圧力の立ち上がりが早
くなり、燃料圧力は迅速に、正常な燃料噴射を行うこと
ができる高圧に達することが可能になる。それによって
機関１の再始動性が改善される。
止弁３０の作用によって、圧力リリーフ弁１３のリリー
フ室１８内の燃料の圧力が０にはならず、幾らかの残圧
を維持しているので、圧力リリーフ弁１３が開弁しても
高圧燃料配管３内の燃料の圧力がリリーフ室１８の残圧
以下に降下することはない。従って、機関１の再始動の
際には、高圧燃料配管３内の燃料圧力の立ち上がりが早
くなり、燃料圧力は迅速に、正常な燃料噴射を行うこと
ができる高圧に達することが可能になる。それによって
機関１の再始動性が改善される。
【００２４】
【発明の効果】本発明によれば、機関停止時に高圧燃料
の貯溜手段に残存している燃料の圧力をいち早く所定の
値まで低下させることが可能になるので、燃料噴射弁か
ら燃料が洩れ出るのを防止することができる結果、機関
の再始動時に排気中の汚染物質の量が増加するのを抑え
ることができると共に、洩れ出た燃料が機関の余熱によ
ってカーボンやデポジットとなって機関の内部に付着す
るような弊害を確実に回避することができる。
の貯溜手段に残存している燃料の圧力をいち早く所定の
値まで低下させることが可能になるので、燃料噴射弁か
ら燃料が洩れ出るのを防止することができる結果、機関
の再始動時に排気中の汚染物質の量が増加するのを抑え
ることができると共に、洩れ出た燃料が機関の余熱によ
ってカーボンやデポジットとなって機関の内部に付着す
るような弊害を確実に回避することができる。
【図１】本発明の実施例を示すシステム構成図である。
【図２】図１の要部を拡大して示す断面図である。
１…高圧ガソリン噴射機関
２…燃料噴射弁
３…高圧燃料配管
４…高圧サプライポンプ
５…燃料タンク
６…燃料フィードポンプ
９…潤滑油ポンプ
１１…燃料圧力制御弁
１３…圧力リリーフ弁
１６…ダイアフラム
１７…受圧室
１８…リリーフ室
２１…スプリング
２２…フィード燃料圧力導入管
２６…円板状の弁体
２８ａ…弁座
３０…残圧保持用の逆止弁
３１…制御装置
Claims (2)
- 【請求項１】 機関の運転中は回転駆動されて燃料を比
較的低圧のフィード圧力まで加圧する一方、前記機関の
停止操作によって直ちに停止する燃料フィードポンプ
と、 前記燃料フィードポンプと直列に接続され、前記燃料フ
ィードポンプによって加圧された燃料を更に加圧する高
圧サプライポンプと、 前記高圧サプライポンプから吐出される高圧の燃料を蓄
える高圧燃料の貯溜手段と、 前記高圧燃料の貯溜手段から高圧の燃料の供給を受け
て、前記機関へ燃料を噴射供給する燃料噴射弁と、ハウジング内に燃料のフィード圧力が導入される受圧室
と、燃料タンクに連通し得るリリーフ室とが区画形成さ
れ、前記リリーフ室は、 前記高圧燃料の貯溜手段に連通
されており、前記リリーフ室には、弁座と、該弁座に対
して着座及び離座することができる弁体とが設けられて
いると共に、前記受圧室には前記弁体を前記弁座に向か
って付勢する弾性手段が設けられていて、前記機関の運
転中は燃料のフィード圧力と前記弾性手段の付勢力とを
受けて閉弁状態を維持する一方、機関の停止時には前記
燃料フィードポンプの停止によるフィード圧力の消滅に
応じて開弁して、前記高圧燃料の貯溜手段内にある燃料
の圧力を低下させる圧力リリーフ弁と、 を備えている高圧燃料噴射装置。 - 【請求項２】 請求項１において、前記圧力リリーフ弁
は、前記弁体と前記弾性手段との間に弁部材を有すると
共に、前記弁体と前記弁部材との間に設けられて前記弁
体を支持するボールを有し、前記弾性手段は前記弁部材
及び前記ボールを介して前記弁体を前記弁座に向かって
付勢するように構成された高圧燃料噴射装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30432093A JP3435770B2 (ja) | 1993-12-03 | 1993-12-03 | 高圧燃料噴射装置 |
| US08/352,209 US5537980A (en) | 1993-12-03 | 1994-12-02 | High pressure fuel injection system for internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30432093A JP3435770B2 (ja) | 1993-12-03 | 1993-12-03 | 高圧燃料噴射装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07158536A JPH07158536A (ja) | 1995-06-20 |
| JP3435770B2 true JP3435770B2 (ja) | 2003-08-11 |
Family
ID=17931612
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30432093A Expired - Fee Related JP3435770B2 (ja) | 1993-12-03 | 1993-12-03 | 高圧燃料噴射装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5537980A (ja) |
| JP (1) | JP3435770B2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| DE19534051A1 (de) * | 1995-09-14 | 1997-03-20 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren zum Betrieb einer Kraftstoffeinspritzeinrichtung |
| JPH109075A (ja) * | 1996-06-20 | 1998-01-13 | Hitachi Ltd | 燃料供給装置及びこれを用いた内燃機関及び自動車 |
| US6024064A (en) * | 1996-08-09 | 2000-02-15 | Denso Corporation | High pressure fuel injection system for internal combustion engine |
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| FI107830B (fi) * | 1998-06-08 | 2001-10-15 | Waertsilae Tech Oy Ab | Ohjaus- ja varoventtiilijärjestely polttoaineensyöttöjärjestelmässä |
| ITTO980509A1 (it) * | 1998-06-11 | 1999-12-13 | Fiat Auto Spa | Dispositivo di sicurezza antincendio sul circuito di alimentazione del combustibili di un motore a combustione interna. |
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| DE10143892A1 (de) * | 2001-09-07 | 2003-03-27 | Pierburg Gmbh | Vorducksteueranordnung |
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| JP4976318B2 (ja) | 2008-01-30 | 2012-07-18 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 内燃機関の燃料噴射装置 |
| US7624720B1 (en) | 2008-08-01 | 2009-12-01 | Ford Global Technologies, Llc | Variable set point fuel pressure regulator |
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-
1993
- 1993-12-03 JP JP30432093A patent/JP3435770B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1994
- 1994-12-02 US US08/352,209 patent/US5537980A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07158536A (ja) | 1995-06-20 |
| US5537980A (en) | 1996-07-23 |
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