JP4306159B2

JP4306159B2 - Fuel supply device

Info

Publication number: JP4306159B2
Application number: JP2001207463A
Authority: JP
Inventors: 晃弘黒田
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2001-07-09
Filing date: 2001-07-09
Publication date: 2009-07-29
Anticipated expiration: 2021-07-09
Also published as: JP2003021023A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関（以下、内燃機関を「エンジン」という。）の燃料供給装置に関し、特にディーゼルエンジンのコモンレール式燃料噴射システムに適用される燃料供給装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、ディーゼルエンジンの各気筒に燃料を噴射する燃料噴射システムとして、コモンレール式の燃料噴射システムが知られている。コモンレール式の燃料噴射システムでは、エンジンの各気筒に連通する共通の蓄圧室（コモンレール）が設けられている。燃料の吐出量が可変である高圧ポンプから必要な流量の高圧燃料をコモンレールに加圧給送することにより、コモンレールに蓄えられる燃料の圧力は一定に保持される。
【０００３】
コモンレールに蓄えられている燃料の圧力を一定に保持するためには、エンジンの負荷状態に応じて高圧ポンプへ供給する燃料の流量を調整し、高圧ポンプから吐出される燃料の流量を制御する必要がある。
コモンレール式の燃料噴射システムでは、高圧ポンプとその高圧ポンプへ燃料を供給する低圧ポンプとの間に調量手段が配置されている。この調量手段によって低圧ポンプから高圧ポンプへ供給される燃料の流量ならびに高圧ポンプから吐出される燃料の圧力および流量が制御される。
【０００４】
上述の高圧ポンプには燃料を加圧する加圧室が設置されている。加圧室には燃料吸入路が連通しており、調量手段によって流量が調整された燃料は燃料吸入路を経由して加圧室へ吸入される。燃料吸入路には、加圧室で加圧された燃料が燃料吸入路方向へ逆流するのを防止するため、逆止弁が設置されている。逆止弁は、燃料吸入路の燃料の圧力が所定の圧力以上になると開弁する。調量手段は例えばＥＣＵなどにより制御されており、調量手段から所定量の燃料が吐出されると調量手段は閉塞され、加圧室への燃料の供給が停止される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ＥＣＵから調量手段に燃料供給の停止が指令された場合でも、調量手段の弁部からの燃料の漏れあるいは閉弁遅れなどにより調量手段から燃料吸入路へ少量の燃料が吐出される。そのため、燃料吸入路内の燃料の圧力が上昇し、その圧力が燃料吸入路に設置されている逆止弁の開弁圧以上に達することがある。この場合、逆止弁は開弁し、燃料供給路から加圧室へ過剰な燃料が供給される。その結果、加圧室からコモンレールへ供給される燃料の圧力および流量が増大し、吐出される燃料の圧力および流量の精密な制御が困難であるという問題がある。
【０００６】
上記のような問題を解決するため、特開平１１−３１５７６７号公報に開示されている技術が公知である。特開平１１−３１５７６７号公報に開示されている燃料ポンプユニットによると、調量手段と高圧ポンプとを接続する燃料通路から分岐する導管を有しており、燃料通路内の燃料の圧力が上昇すると、導管を経由して余剰の燃料を低圧ポンプの入口側へ還流させ、加圧室への燃料の吐出を防止している。
【０００７】
しかしながら、特開平１１−３１５７６７号公報に開示されている燃料ポンプユニットの場合、調量手段と高圧ポンプとを接続する燃料通路から分岐した導管は低圧ポンプの入口側へ接続される。そのため、燃料通路から分岐した導管の全長は長くなる。また、導管の形状を高圧ポンプ周辺の形状に合わせる必要があるため形状が複雑化するという問題がある。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、構造が簡単であり、加圧室から吐出される燃料の圧力および流量の制御が容易な燃料供給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】
本発明の請求項１または２記載の燃料供給装置によると、調量手段の下流側の燃料吸入路から収容室へ連通する連通路を有する燃料逃がし手段を備えている。燃料逃がし手段は、加圧室で燃料が加圧されるとき、燃料吸入路における燃料の圧力が逆止弁の開弁圧力よりも大きくなると燃料吸入路の燃料を収容室へ逃がす。すなわち、調量手段から加圧室への燃料の供給が停止した後、例えば調量手段からの燃料の漏れなどにより燃料吸入路内の燃料の圧力が上昇すると、燃料通路内の燃料は連通路を経由して収容室へ逃がされる。これにより、燃料通路内の燃料の圧力が逆止弁の開弁圧よりも大きくなっても調量手段から吐出された燃料が加圧室へ流入することがない。したがって、加圧室へ流入する燃料の圧力および流量ならびに加圧室から吐出される燃料の圧力および流量を精密に制御することができる。
【００１０】
また、燃料吸入路および収容室はともにハウジングに形成されているため、燃料吸入路と収容室とを連通する連通路の全長は短く、連通路の形状を単純化することができる。したがって、燃料供給装置の体格を小型化でき、構造を単純化することができる。
【００１１】
本発明の請求項１または３記載の燃料供給装置によると、燃料逃がし手段は絞り部を有している。絞り部は連通路の燃料の流れを規制する。すなわち、燃料吸入路から収容室への燃料の流れ、ならびに収容室から燃料吸入路への燃料の流れを規制する。絞り部が無い場合、調量手段から燃料吸入路へ吐出された燃料が加圧室へ供給されることなく収容室へ流入、あるいは収容室から燃料吸入路へ燃料が流入し、加圧室へ供給される燃料の流量を精密に制御できなくなる。絞り部を設けることにより、燃料の流れが規制され、上記の弊害を防止することができる。したがって、加圧室へ流入する燃料の圧力および流量ならびに加圧室から吐出される燃料の圧力および流量を精密に制御することができる。
【００１２】
本発明の請求項２記載の燃料供給装置によると、燃料逃がし手段は逆止弁を有している。逆止弁は収容室から燃料吸入路への燃料の流入を遮断する。例えば、コモンレール式の燃料噴射システムを構成するインジェクタなどの各部材から排出された燃料を燃料タンクなどへ還流する燃料通路と収容室で余剰となった燃料を排出する燃料通路とが連通している場合、各部材から排出された燃料により収容室の燃料の圧力が上昇するおそれがある。収容室の燃料の圧力上昇が大きな場合、収容室の燃料は連通路あるいは連通路の絞り部を経由して燃料吸入路へ流入するおそれがある。そのため、連通路に逆止弁を設けることにより、収容室がその他の燃料配管と接続され収容室の燃料の圧力が上昇した場合でも、燃料吸入路への燃料の流入を遮断することができる。
【００１３】
本発明の請求項４記載の燃料供給装置によると、収容室に燃料通路が連通している場合、上述のように収容室の燃料の圧力が上昇するおそれがある。そのため、収容室に連通している通路に規制手段を設け、収容室への燃料の流入を規制している。これにより、収容室の燃料の圧力上昇が防止され、収容室から燃料吸入路への燃料の流入を防止することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を示す複数の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
（第１実施例）
本発明の第１実施例によるディーゼルエンジン用の燃料供給装置を適用した燃料供給システムを図１に示す。
本実施例では、説明の簡単のため１気筒の燃料噴射ポンプ２０を備える燃料供給装置１０について説明する。
【００１５】
燃料噴射システム１は、主に高圧ポンプである燃料噴射ポンプ２０、燃料供給部としての燃料吸入路３０、調量手段としての調量弁４０、燃料タンク５０、低圧ポンプとしてのフィードポンプ５１、コモンレール６０およびインジェクタ６１などから構成されている。また、燃料噴射ポンプ２０および調量弁４０から燃料供給装置１０が構成されている。
【００１６】
燃料噴射ポンプ２０の駆動軸２１は図示しないベアリングおよびジャーナルによりポンプハウジング２２に回転可能に支持されている。駆動軸２１にはカム２３が一体に形成されている。カム２３と駆動軸２１とは偏心して形成されている。カム２３の外周にはカムリング２４が嵌合されている。駆動軸２１とカム２３とは偏心して形成されているため、カムリング２４の内周側で駆動軸２１と一体に形成されているカム２３が回転することにより、カムリング２４は図１の上下および左右に往復駆動される。すなわち、カム２３およびカムリング２４は駆動力伝達手段であり、駆動軸２１の回転力を可動部材としてのプランジャ２５へ伝達し、プランジャ２５を軸方向へ往復駆動する。
【００１７】
ポンプハウジング２２に形成されているシリンダ２６は可動部材であるプランジャ２５を軸方向へ往復移動可能に収容している。シリンダ２６の一方の開口は封止栓２７で閉塞されている。シリンダ２６の内部のプランジャ２５の封止栓側には燃料加圧室２８が形成される。
燃料加圧室２８は、ポンプハウジング２２の内壁面と、プランジャ２５の反駆動軸側の端面および封止栓２７の駆動軸側の端面とにより形成される。
【００１８】
燃料加圧室２８には燃料供給部の燃料吸入路３０が連通し、燃料吸入路３０には逆止弁３１が配設されている。また、燃料加圧室２８には燃料吐出路７０が連通しており、燃料吐出路７０には燃料加圧室２８においてプランジャ２５により加圧された燃料が吐出される。燃料吐出路７０にも逆止弁７１が配設されている。逆止弁３１、７１は燃料吸入方向および燃料吐出方向とは反対方向の燃料の流れを防止する。逆止弁３１、７１はそれぞれ弁部材３２、７２を有しており、弁部材３２、７２はそれぞれポンプハウジング２２に形成されている弁座部２２１、２２２に着座可能である。弁部材３２、７２は例えばスプリング３３、７３などの付勢部材により弁座方向へ付勢されている。
【００１９】
燃料吸入路３０は燃料加圧室２８とは反対側の端部が調量弁４０に連通している。すなわち、燃料吸入路３０は調量弁４０と燃料加圧室２８とを接続している。調量弁４０は、燃料タンク５０からフィードポンプ５１を介して燃料加圧室２８へ吸入される燃料の量をエンジンの運転状態に合わせて調量する電磁弁である。調量弁４０は、図示しないソレノイドとソレノイドにより駆動される弁部材４１とを有しており、ソレノイドに供給される制御電流値を制御することにより弁部材４１が駆動される。弁部材４１が駆動されることにより、調量弁４０の開口部４２の開口面積が制御される。開口部４２の開口面積を制御することにより、開口部４２を通過する燃料の流量は調整され、燃料加圧室２８に吸入される燃料の流量が制御される。ソレノイドへ供給される制御電流値は、図示しないエンジンの運転状態に応じてＥＣＵにより制御される。
【００２０】
燃料加圧室２８で加圧された燃料は、逆止弁７１を経由して燃料吐出路７０からコモンレール６０へ供給される。コモンレール６０は燃料噴射ポンプ２０から供給される圧力変動のある燃料を蓄圧し、一定の圧力に保持する。コモンレール６０には複数の燃料配管６２が接続され、燃料配管６２のコモンレール６０とは反対側の端部にそれぞれインジェクタ６１が接続される。コモンレール６０に蓄えられた燃料は、燃料配管６２を経由してインジェクタ６１に供給され、インジェクタ６１から所定のタイミングでエンジンの燃焼室へ噴射される。
【００２１】
ポンプハウジング２２には前述したシリンダ２６に加え収容室２９が形成されている。収容室２９には、駆動軸２１、駆動軸２１と一体に形成されているカム２３、ならびにカム２３に嵌合されているカムリング２４が収容されている。また、収容室２９にはプランジャ２５をカムリング２４方向へ付勢するスプリング２９１などの付勢部材が収容されている。収容室２９の内部には燃料が充填されており、充填された燃料によりプランジャ２５とカムリング２４とにより形成される摺動部をはじめ駆動部分の潤滑が図られている。
【００２２】
ポンプハウジング２２には燃料吸入路３０が形成されている。燃料吸入路３０には燃料加圧室２８の入口側に逆止弁３１が設けられている。また、ポンプハウジング２２には連通路８０が形成されている。連通路８０は、燃料吸入路３０の逆止弁３１より調量弁４０側から分岐し、収容室２９に連通している。連通路８０には絞り部８１が設けられており、連通路８０の燃料の流れを規制する。すなわち、絞り部８１は燃料吸入路３０から収容室２９への燃料の流れ、あるいは収容室２９から燃料吸入路３０への燃料の流れを規制する。燃料吸入路３０の燃料の圧力が所定の圧力以上となると、燃料吸入路３０の燃料は絞り部８１が設けられている連通路８０を経由して収容室２９へ流入する。すなわち、連通路８０および絞り部８１は燃料吸入路３０の燃料を収容室２９へ逃がす燃料逃がし手段である。収容室２９には燃料通路７４が連通しており、収容室２９で不要となった余剰の燃料は燃料通路７４を経由して燃料タンク５０に還流される。
【００２３】
燃料通路７４は燃料還流路７５に接続されている。燃料還流路７５はインジェクタ６１など燃料噴射システム１を構成する各部材に接続されており、燃料噴射システム１の各部材から排出された余剰の燃料は燃料還流路７５を経由して燃料タンク５０へ還流される。
【００２４】
次に、燃料噴射システム１の作動について説明する。
駆動軸２１の回転にともないカム２３が回転し、カム２３の回転にともないカムリング２４が図１の上下方向および左右方向へ移動する。このカムリング２４の移動にともない、カムリング２４およびプランジャ２５に形成されている平面状の接触面同士が摺動しプランジャ２５はシリンダ２６の内部を往復移動する。
【００２５】
カムリング２４の図１の下方向への移動にともない上死点にあるプランジャ２５が下降すると、フィードポンプ５１から供給され調量弁４０で流量が調整された燃料は燃料吸入路３０から逆止弁３１を経て燃料加圧室２８へ流入する。このとき、調量弁４０ではＥＣＵからソレノイドに印加された制御電流値に応じて弁部材４１が駆動される。弁部材４１が駆動されることにより開口部４２の開口面積が変化し、調量弁４０から吐出される燃料の流量は調整される。調量弁４０から所定の流量の燃料が吐出されると、ＥＣＵは調量弁４０に対し開口部４２の閉塞を指令し、調量弁４０の開口部４２は閉塞される。調量弁４０の開口部４２が閉塞されることにより、調量弁４０から燃料加圧室２８への燃料の吐出は停止される。
【００２６】
下死点へ下降したプランジャ２５がカムリング２４の図１の上方向への移動にともない再び上死点方向へ上昇すると燃料加圧室２８で加圧された燃料の圧力により逆止弁３１が閉じられる。そして、プランジャ２５の上昇により燃料加圧室２８の容積が小さくなり、燃料加圧室２８の燃料は加圧される。
【００２７】
このとき、調量弁４０の弁部材４１はＥＣＵからの指令により開口部４２を閉塞するものの、開口部４２と弁部材４１との間のわずかな隙間あるいは弁部材４１の閉弁遅れなどにより、逆止弁３１が閉じられた後にも調量弁４０から燃料吸入路３０へ少量の燃料が吐出される。上述のように燃料加圧室２８の燃料の圧力によって逆止弁３１が閉じられている状態で調量弁４０から燃料吸入路３０へ少量の燃料が吐出されると、燃料吸入路３０の内部の燃料の圧力は上昇する。
【００２８】
本実施例の場合、燃料吸入路３０の内部の燃料の圧力が上昇すると、燃料吸入路３０の燃料の一部は連通路８０を経由して収容室２９へ流入する。連通路８０には絞り部８１が設けられているため、燃料吸入路３０の圧力が一定圧力以上となったときに燃料吸入路３０から収容室２９へ燃料が流入する。
連通路８０が形成されていない場合、燃料吸入路３０の内部の圧力上昇が大きくなり逆止弁３１の開弁圧以上となると、逆止弁３１は開弁し燃料吸入路３０から燃料加圧室２８へ燃料が流入するおそれがある。
【００２９】
プランジャ２５の上昇により燃料加圧室２８の燃料の圧力がさらに上昇し、燃料加圧室２８の燃料圧力が逆止弁７１の開弁圧力以上になると、逆止弁７１の弁部材７２が弁座部２２２から離座し逆止弁７１が開弁する。燃料加圧室２８で加圧された燃料は逆止弁７１および燃料吐出路７０を経由してコモンレール６０へ送出される。
【００３０】
以上、説明したように本発明の第１実施例による燃料供給装置１０によると、燃料加圧室２８で燃料が加圧されているとき、燃料吸入路３０の燃料の圧力が一定圧力以上となると、燃料吸入路３０の燃料は絞り部８１が設けられている連通路８０を経由して収容室２９へ流出する。そのため、燃料吸入路３０の燃料の圧力は低下し、一旦閉じられた逆止弁３１が燃料吸入路３０の燃料の圧力により再度開弁することはない。そのため、調量弁４０の閉弁指令後に調量弁４０から吐出された燃料の燃料加圧室２８への流入が防止される。したがって、燃料加圧室２８へ流入する燃料の流量ならびに燃料加圧室２８からコモンレール６０へ吐出される燃料の圧力および流量を精密に制御することができる。
【００３１】
第１実施例では、燃料吸入路３０および連通路８０はポンプハウジング２２に形成されている。そのため、燃料吸入路３０から収容室２９へ燃料を逃がすための連通路８０の全長は短く、形状も単純である。その結果、連通路８０を構成する配管を別途設置したり燃料吸入路３０と連通路８０との位置関係を調整する必要がなく、連通路８０の形状を単純化することができる。したがって、燃料供給装置１０の構造を簡単にすることができる。
【００３２】
（第２実施例）
本発明の第２実施例による燃料供給装置を適用した燃料噴射システムを図２に示す。第１実施例と実質的に同一の構成部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
第２実施例による燃料供給装置１０は、連通路８０に逆止弁８２が設けられている点で第１実施例の燃料供給装置と異なる。
【００３３】
ポンプハウジング２２に形成されている燃料逃がし手段である連通路８０には、絞り部８１に加えて逆止弁８２が設けられている。逆止弁８２は、収容室２９から燃料吸入路３０への燃料の流入を防止する。収容室２９は燃料通路７４を経由して燃料還流路７５に接続されている。そのため、インジェクタ６１などの部材から排出され燃料還流路７５を経由して燃料タンク５０へ還流される燃料の圧力が高い場合、燃料還流路７５に連通している収容室２９の燃料の圧力も上昇する。その結果、圧力の上昇した収容室２９から燃料吸入路３０へ燃料が流入し、燃料加圧室２８へ流入する燃料の流量に影響するおそれがある。
【００３４】
第２実施例では、連通路８０に逆止弁８２を設けることにより、収容室２９から燃料吸入路３０への燃料の流入を防止している。これにより、収容室２９の内部の燃料の圧力が上昇した場合でも収容室２９から燃料吸入路３０への燃料の流入を防止することができる。
【００３５】
（第３実施例）
本発明の第３実施例による燃料供給装置を適用した燃料噴射システムを図３に示す。第１実施例と実質的に同一の構成部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
第２実施例による燃料供給装置１０は、収容室２９に連通する燃料通路７４に規制手段としての逆止弁７６が設けられている点で第１実施例と異なる。
【００３６】
収容室２９と燃料還流路７５とを接続する燃料通路７４には、逆止弁７６が設けられている。第２実施例で説明したように、燃料還流路７５はインジェクタ６１などの部材と接続されているため、燃料還流路７５を流れる燃料の圧力は高まる場合がある。そこで、第３実施例では、収容室２９と燃料還流路７５とを連通する燃料通路７４に逆止弁７６を設けることにより、所定値よりも高い圧力の燃料が収容室２９へ流入し、収容室２９の燃料の圧力が上昇することを防止している。
【００３７】
第３実施例では、燃料通路７４に逆止弁７６を設けることにより収容室２９の内部の燃料の圧力が上昇することを防止することができる。したがって、第２実施例と同様に連通路８０を経由して収容室２９から燃料吸入路３０への燃料の流入を防止することができる。
また、第３実施例では、逆止弁７６をポンプハウジング２２の外部に設置することができるので、燃料供給装置１０の構造を簡単にすることができる。
【００３８】
以上、説明した複数の実施例では、１気筒の燃料噴射ポンプを備える燃料供給装置について説明したが、例えば駆動軸に対向して２つのプランジャが配置されている２気筒の燃料噴射ポンプ、ラジアル型の３気筒の燃料噴射ポンプ、あるいは駆動軸方向に複数のプランジャが配置されている燃料噴射ポンプなど、燃料噴射ポンプの形状については限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例による燃料供給装置を適用した燃料噴射システムを示す模式図である。
【図２】本発明の第２実施例による燃料供給装置を適用した燃料噴射システムを示す模式図である。
【図３】本発明の第３実施例による燃料供給装置を適用した燃料噴射システムを示す模式図である。
【符号の説明】
１燃料噴射システム
１０燃料供給装置
２０燃料噴射ポンプ
２１駆動軸
２２ポンプハウジング
２３カム（駆動力伝達手段）
２４カムリング（駆動力伝達手段）
２５プランジャ（可動部材）
２６シリンダ
２８燃料加圧室
２９収容室
３０燃料吸入路
３１逆止弁
４０調量弁（調量手段）
５１フィードポンプ（低圧ポンプ）
６０コモンレール
７４燃料通路
７６逆止弁（規制手段）
８０連通路（燃料逃がし手段）
８１絞り部（燃料逃がし手段）
８２逆止弁（燃料逃がし手段）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a fuel supply device for an internal combustion engine (hereinafter, the internal combustion engine is referred to as an “engine”), and more particularly to a fuel supply device applied to a common rail fuel injection system of a diesel engine.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a common rail type fuel injection system is known as a fuel injection system that injects fuel into each cylinder of a diesel engine. In the common rail fuel injection system, a common pressure accumulation chamber (common rail) communicating with each cylinder of the engine is provided. The pressure of the fuel stored in the common rail is kept constant by pressurizing and feeding the high-pressure fuel at a required flow rate to the common rail from the high-pressure pump whose fuel discharge amount is variable.
[0003]
In order to keep the pressure of the fuel stored in the common rail constant, it is necessary to adjust the flow rate of the fuel supplied to the high pressure pump according to the engine load and control the flow rate of the fuel discharged from the high pressure pump. There is.
In the common rail fuel injection system, metering means is disposed between the high pressure pump and the low pressure pump that supplies fuel to the high pressure pump. The metering means controls the flow rate of the fuel supplied from the low pressure pump to the high pressure pump and the pressure and flow rate of the fuel discharged from the high pressure pump.
[0004]
The above-described high-pressure pump is provided with a pressurizing chamber for pressurizing fuel. A fuel suction path communicates with the pressurization chamber, and the fuel whose flow rate is adjusted by the metering means is sucked into the pressurization chamber via the fuel suction path. A check valve is installed in the fuel suction path to prevent the fuel pressurized in the pressurizing chamber from flowing back toward the fuel suction path. The check valve opens when the fuel pressure in the fuel intake passage becomes equal to or higher than a predetermined pressure. The metering means is controlled by an ECU, for example, and when a predetermined amount of fuel is discharged from the metering means, the metering means is closed and the supply of fuel to the pressurizing chamber is stopped.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, even when the ECU instructs the metering means to stop supplying fuel, a small amount of fuel is discharged from the metering means to the fuel intake path due to fuel leakage from the valve portion of the metering means or delay in closing the valve. The For this reason, the pressure of the fuel in the fuel intake passage increases, and the pressure may reach the valve opening pressure of the check valve installed in the fuel intake passage. In this case, the check valve is opened, and excess fuel is supplied from the fuel supply path to the pressurizing chamber. As a result, the pressure and flow rate of the fuel supplied from the pressurizing chamber to the common rail increase, and there is a problem that precise control of the pressure and flow rate of the discharged fuel is difficult.
[0006]
In order to solve the above problems, a technique disclosed in JP-A-11-315767 is known. According to the fuel pump unit disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-315767, the fuel pump unit has a conduit branched from the fuel passage connecting the metering means and the high pressure pump, and the fuel pressure in the fuel passage rises. The surplus fuel is recirculated to the inlet side of the low pressure pump via the conduit to prevent the fuel from being discharged into the pressurizing chamber.
[0007]
However, in the case of the fuel pump unit disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-315767, the conduit branched from the fuel passage connecting the metering means and the high pressure pump is connected to the inlet side of the low pressure pump. Therefore, the total length of the conduit branched from the fuel passage becomes long. In addition, since the shape of the conduit needs to be matched with the shape around the high-pressure pump, there is a problem that the shape becomes complicated.
[0008]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a fuel supply device that has a simple structure and can easily control the pressure and flow rate of fuel discharged from a pressurizing chamber.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
According to the fuel supply device of the first or second aspect of the present invention, the fuel supply device having the communication passage communicating from the fuel suction passage on the downstream side of the metering means to the storage chamber is provided. When the fuel is pressurized in the pressurizing chamber, the fuel escape means causes the fuel in the fuel intake passage to escape to the storage chamber if the pressure of the fuel in the fuel intake passage becomes larger than the valve opening pressure of the check valve. That is, after the supply of fuel from the metering means to the pressurizing chamber is stopped, if the fuel pressure in the fuel intake passage rises due to, for example, fuel leakage from the metering means, the fuel in the fuel passage is connected to the communication passage. To escape to the containment room. Thereby, even if the pressure of the fuel in the fuel passage becomes larger than the valve opening pressure of the check valve, the fuel discharged from the metering means does not flow into the pressurizing chamber. Therefore, the pressure and flow rate of the fuel flowing into the pressurizing chamber and the pressure and flow rate of the fuel discharged from the pressurizing chamber can be precisely controlled.
[0010]
In addition, since both the fuel suction path and the storage chamber are formed in the housing, the total length of the communication path that connects the fuel suction path and the storage chamber is short, and the shape of the communication path can be simplified. Therefore, the size of the fuel supply device can be reduced, and the structure can be simplified.
[0011]
According to the fuel supply device of the first or third aspect of the present invention, the fuel escape means has the throttle portion. The restrictor restricts the flow of fuel in the communication path. That is, the flow of fuel from the fuel intake passage to the storage chamber and the flow of fuel from the storage chamber to the fuel intake passage are regulated. When there is no restriction, the fuel discharged from the metering means to the fuel suction passage flows into the storage chamber without being supplied to the pressurization chamber, or the fuel flows into the fuel suction passage from the storage chamber to the pressurization chamber. The flow rate of the supplied fuel cannot be precisely controlled. By providing the throttle portion, the flow of fuel is regulated, and the above-described adverse effects can be prevented. Therefore, the pressure and flow rate of the fuel flowing into the pressurizing chamber and the pressure and flow rate of the fuel discharged from the pressurizing chamber can be precisely controlled.
[0012]
According to the fuel supply device of the second aspect of the present invention, the fuel escape means has the check valve. The check valve blocks the flow of fuel from the storage chamber to the fuel suction path. For example, a fuel passage for returning fuel discharged from each member such as an injector constituting a common rail type fuel injection system to a fuel tank and the like and a fuel passage for discharging excess fuel in the storage chamber communicate with each other. In this case, the fuel pressure in the storage chamber may increase due to the fuel discharged from each member. When the pressure increase of the fuel in the storage chamber is large, the fuel in the storage chamber may flow into the fuel intake passage via the communication passage or the throttle portion of the communication passage. Therefore, by providing a check valve in the communication path, the inflow of fuel to the fuel intake passage can be blocked even when the storage chamber is connected to other fuel pipes and the fuel pressure in the storage chamber rises.
[0013]
According to the fuel supply device of the fourth aspect of the present invention, when the fuel passage communicates with the storage chamber, the fuel pressure in the storage chamber may increase as described above. For this reason, a restricting means is provided in a passage communicating with the accommodation chamber to restrict the inflow of fuel into the accommodation chamber. Thereby, the pressure increase of the fuel in the storage chamber is prevented, and the inflow of fuel from the storage chamber to the fuel suction path can be prevented.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, a plurality of examples showing embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(First embodiment)
FIG. 1 shows a fuel supply system to which a fuel supply device for a diesel engine according to a first embodiment of the present invention is applied.
In the present embodiment, a fuel supply apparatus 10 including a one-cylinder fuel injection pump 20 will be described for the sake of simplicity.
[0015]
The fuel injection system 1 includes a fuel injection pump 20 that is mainly a high-pressure pump, a fuel intake passage 30 as a fuel supply unit, a metering valve 40 as a metering means, a fuel tank 50, a feed pump 51 as a low-pressure pump, a common rail 60, an injector 61, and the like. Further, the fuel supply device 10 includes the fuel injection pump 20 and the metering valve 40 .
[0016]
A drive shaft 21 of the fuel injection pump 20 is rotatably supported on the pump housing 22 by a bearing and a journal (not shown). A cam 23 is formed integrally with the drive shaft 21. The cam 23 and the drive shaft 21 are formed eccentrically. A cam ring 24 is fitted on the outer periphery of the cam 23. Since the drive shaft 21 and the cam 23 are formed eccentrically, the cam ring 24 is integrally formed with the drive shaft 21 on the inner peripheral side of the cam ring 24, so that the cam ring 24 is vertically and horizontally as shown in FIG. It is driven back and forth. That is, the cam 23 and the cam ring 24 are driving force transmitting means, which transmits the rotational force of the driving shaft 21 to the plunger 25 as a movable member, and reciprocates the plunger 25 in the axial direction.
[0017]
A cylinder 26 formed in the pump housing 22 accommodates a plunger 25 which is a movable member so as to be capable of reciprocating in the axial direction. One opening of the cylinder 26 is closed with a sealing plug 27. A fuel pressurizing chamber 28 is formed on the sealing plug side of the plunger 25 inside the cylinder 26.
The fuel pressurizing chamber 28 is formed by the inner wall surface of the pump housing 22, the end surface on the counter drive shaft side of the plunger 25 and the end surface on the drive shaft side of the sealing plug 27.
[0018]
A fuel suction passage 30 of a fuel supply unit communicates with the fuel pressurization chamber 28, and a check valve 31 is disposed in the fuel suction passage 30. In addition, a fuel discharge passage 70 communicates with the fuel pressurization chamber 28, and fuel pressurized by the plunger 25 in the fuel pressurization chamber 28 is discharged to the fuel discharge passage 70. A check valve 71 is also provided in the fuel discharge passage 70. The check valves 31 and 71 prevent the flow of fuel in the direction opposite to the fuel suction direction and the fuel discharge direction. The check valves 31 and 71 have valve members 32 and 72, respectively. The valve members 32 and 72 can be seated on valve seat portions 221 and 222 formed in the pump housing 22, respectively. The valve members 32 and 72 are biased in the valve seat direction by biasing members such as springs 33 and 73, for example.
[0019]
The end of the fuel intake passage 30 opposite to the fuel pressurizing chamber 28 communicates with the metering valve 40. That is, the fuel intake passage 30 connects the metering valve 40 and the fuel pressurizing chamber 28. The metering valve 40 is an electromagnetic valve that meteres the amount of fuel drawn from the fuel tank 50 into the fuel pressurizing chamber 28 via the feed pump 51 in accordance with the operating state of the engine. The metering valve 40 includes a solenoid (not shown) and a valve member 41 driven by the solenoid, and the valve member 41 is driven by controlling a control current value supplied to the solenoid. When the valve member 41 is driven, the opening area of the opening 42 of the metering valve 40 is controlled. By controlling the opening area of the opening 42, the flow rate of the fuel passing through the opening 42 is adjusted, and the flow rate of the fuel sucked into the fuel pressurizing chamber 28 is controlled. The control current value supplied to the solenoid is controlled by the ECU according to the operating state of the engine (not shown).
[0020]
The fuel pressurized in the fuel pressurizing chamber 28 is supplied from the fuel discharge passage 70 to the common rail 60 via the check valve 71. The common rail 60 accumulates the fuel with the pressure fluctuation supplied from the fuel injection pump 20 and holds it at a constant pressure. A plurality of fuel pipes 62 are connected to the common rail 60, and injectors 61 are connected to the ends of the fuel pipes 62 on the side opposite to the common rail 60. The fuel stored in the common rail 60 is supplied to the injector 61 via the fuel pipe 62, and is injected from the injector 61 into the combustion chamber of the engine at a predetermined timing.
[0021]
The pump housing 22 is formed with a storage chamber 29 in addition to the cylinder 26 described above. The accommodation chamber 29 accommodates a drive shaft 21, a cam 23 formed integrally with the drive shaft 21, and a cam ring 24 fitted to the cam 23. The accommodating chamber 29 accommodates a biasing member such as a spring 291 that biases the plunger 25 toward the cam ring 24. The interior of the accommodation chamber 29 is filled with fuel, and lubrication of the drive portion including the sliding portion formed by the plunger 25 and the cam ring 24 is achieved by the filled fuel.
[0022]
A fuel suction passage 30 is formed in the pump housing 22. A check valve 31 is provided in the fuel intake passage 30 on the inlet side of the fuel pressurizing chamber 28. A communication passage 80 is formed in the pump housing 22. The communication passage 80 branches from the check valve 31 of the fuel intake passage 30 from the metering valve 40 side and communicates with the storage chamber 29. The communication passage 80 is provided with a throttle 81 and restricts the flow of fuel in the communication passage 80. That is, the throttle portion 81 restricts the flow of fuel from the fuel suction path 30 to the storage chamber 29 or the flow of fuel from the storage chamber 29 to the fuel suction path 30. When the fuel pressure in the fuel suction passage 30 becomes equal to or higher than a predetermined pressure, the fuel in the fuel suction passage 30 flows into the accommodation chamber 29 via the communication passage 80 provided with the throttle portion 81. In other words, the communication passage 80 and the throttle portion 81 are fuel escape means for letting the fuel in the fuel suction passage 30 escape to the storage chamber 29. A fuel passage 74 communicates with the storage chamber 29, and excess fuel that has become unnecessary in the storage chamber 29 is returned to the fuel tank 50 via the fuel passage 74.
[0023]
The fuel passage 74 is connected to the fuel return passage 75. The fuel return path 75 is connected to each member constituting the fuel injection system 1 such as the injector 61, and surplus fuel discharged from each member of the fuel injection system 1 passes through the fuel return path 75 to the fuel tank 50. Refluxed.
[0024]
Next, the operation of the fuel injection system 1 will be described.
As the drive shaft 21 rotates, the cam 23 rotates, and as the cam 23 rotates, the cam ring 24 moves in the vertical and horizontal directions in FIG. As the cam ring 24 moves, the planar contact surfaces formed on the cam ring 24 and the plunger 25 slide, and the plunger 25 reciprocates inside the cylinder 26.
[0025]
When the plunger 25 at the top dead center is lowered with the downward movement of the cam ring 24 in FIG. 1, the fuel supplied from the feed pump 51 and the flow rate of which is adjusted by the metering valve 40 is supplied from the fuel intake passage 30 to the check valve. It flows into the fuel pressurizing chamber 28 through 31. At this time, in the metering valve 40, the valve member 41 is driven according to the control current value applied from the ECU to the solenoid. When the valve member 41 is driven, the opening area of the opening 42 changes, and the flow rate of fuel discharged from the metering valve 40 is adjusted. When fuel of a predetermined flow rate is discharged from the metering valve 40, the ECU instructs the metering valve 40 to close the opening 42, and the opening 42 of the metering valve 40 is closed. By closing the opening 42 of the metering valve 40, the fuel discharge from the metering valve 40 to the fuel pressurizing chamber 28 is stopped.
[0026]
When the plunger 25 lowered to the bottom dead center rises again toward the top dead center as the cam ring 24 moves upward in FIG. 1, the check valve 31 is closed by the pressure of the fuel pressurized in the fuel pressurizing chamber 28. It is done. Then, the volume of the fuel pressurizing chamber 28 is reduced by the raising of the plunger 25, and the fuel in the fuel pressurizing chamber 28 is pressurized.
[0027]
At this time, the valve member 41 of the metering valve 40 closes the opening 42 according to a command from the ECU, but due to a slight gap between the opening 42 and the valve member 41 or a valve closing delay of the valve member 41, etc. Even after the check valve 31 is closed, a small amount of fuel is discharged from the metering valve 40 to the fuel intake passage 30. When a small amount of fuel is discharged from the metering valve 40 to the fuel suction passage 30 with the check valve 31 closed by the fuel pressure in the fuel pressurizing chamber 28 as described above, the inside of the fuel suction passage 30 The fuel pressure rises.
[0028]
In the case of the present embodiment, when the pressure of the fuel inside the fuel suction passage 30 rises, part of the fuel in the fuel suction passage 30 flows into the accommodation chamber 29 via the communication passage 80. Since the throttle part 81 is provided in the communication path 80, the fuel flows from the fuel suction path 30 into the accommodation chamber 29 when the pressure of the fuel suction path 30 becomes equal to or higher than a certain pressure.
When the communication passage 80 is not formed, when the pressure increase in the fuel intake passage 30 increases and becomes equal to or higher than the valve opening pressure of the check valve 31, the check valve 31 is opened and fuel is pressurized from the fuel intake passage 30. There is a risk of fuel flowing into the chamber 28.
[0029]
When the plunger 25 rises, the fuel pressure in the fuel pressurizing chamber 28 further increases, and when the fuel pressure in the fuel pressurizing chamber 28 becomes equal to or higher than the valve opening pressure of the check valve 71, the valve member 72 of the check valve 71 is turned on. The check valve 71 opens from the seat portion 222 and opens. The fuel pressurized in the fuel pressurizing chamber 28 is sent to the common rail 60 via the check valve 71 and the fuel discharge passage 70.
[0030]
As described above, according to the fuel supply device 10 according to the first embodiment of the present invention, when the fuel is pressurized in the fuel pressurizing chamber 28, the fuel pressure in the fuel intake passage 30 becomes equal to or higher than a certain pressure. The fuel in the fuel suction passage 30 flows out into the storage chamber 29 via the communication passage 80 provided with the throttle portion 81. For this reason, the pressure of the fuel in the fuel suction passage 30 is reduced, and the check valve 31 once closed is not opened again by the fuel pressure in the fuel suction passage 30. Therefore, the fuel discharged from the metering valve 40 after the metering valve 40 is closed is prevented from flowing into the fuel pressurizing chamber 28. Therefore, the flow rate of the fuel flowing into the fuel pressurizing chamber 28 and the pressure and flow rate of the fuel discharged from the fuel pressurizing chamber 28 to the common rail 60 can be controlled precisely.
[0031]
In the first embodiment, the fuel suction passage 30 and the communication passage 80 are formed in the pump housing 22. Therefore, the total length of the communication passage 80 for allowing fuel to escape from the fuel suction passage 30 to the storage chamber 29 is short and the shape is simple. As a result, it is not necessary to separately install piping constituting the communication path 80 or to adjust the positional relationship between the fuel suction path 30 and the communication path 80, and the shape of the communication path 80 can be simplified. Therefore, the structure of the fuel supply device 10 can be simplified.
[0032]
(Second embodiment)
FIG. 2 shows a fuel injection system to which a fuel supply apparatus according to a second embodiment of the present invention is applied. Components that are substantially the same as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
The fuel supply device 10 according to the second embodiment differs from the fuel supply device according to the first embodiment in that a check valve 82 is provided in the communication passage 80.
[0033]
In addition to the throttle portion 81, a check valve 82 is provided in the communication passage 80, which is a fuel escape means formed in the pump housing 22. The check valve 82 prevents the fuel from flowing from the storage chamber 29 into the fuel suction path 30. The storage chamber 29 is connected to the fuel return path 75 via the fuel passage 74. Therefore, when the pressure of the fuel discharged from a member such as the injector 61 and returned to the fuel tank 50 via the fuel return path 75 is high, the fuel pressure in the storage chamber 29 communicating with the fuel return path 75 also increases. To do. As a result, fuel flows into the fuel intake passage 30 from the storage chamber 29 where the pressure has increased, and there is a risk of affecting the flow rate of the fuel flowing into the fuel pressurizing chamber 28.
[0034]
In the second embodiment, the check valve 82 is provided in the communication passage 80 to prevent the fuel from flowing into the fuel suction passage 30 from the storage chamber 29. Thereby, even when the pressure of the fuel inside the storage chamber 29 rises, the inflow of fuel from the storage chamber 29 to the fuel suction passage 30 can be prevented.
[0035]
(Third embodiment)
FIG. 3 shows a fuel injection system to which a fuel supply apparatus according to a third embodiment of the present invention is applied. Components that are substantially the same as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
The fuel supply apparatus 10 according to the second embodiment is different from the first embodiment in that a check valve 76 as a restricting means is provided in a fuel passage 74 communicating with the storage chamber 29.
[0036]
A check valve 76 is provided in the fuel passage 74 that connects the storage chamber 29 and the fuel return path 75. As described in the second embodiment, since the fuel return path 75 is connected to a member such as the injector 61, the pressure of the fuel flowing through the fuel return path 75 may increase. Therefore, in the third embodiment, by providing a check valve 76 in the fuel passage 74 that communicates between the storage chamber 29 and the fuel return passage 75, fuel having a pressure higher than a predetermined value flows into the storage chamber 29 and is stored. The fuel pressure in the chamber 29 is prevented from rising.
[0037]
In the third embodiment, by providing the check valve 76 in the fuel passage 74, it is possible to prevent the fuel pressure inside the storage chamber 29 from rising. Therefore, in the same manner as in the second embodiment, the inflow of fuel from the storage chamber 29 to the fuel intake passage 30 can be prevented via the communication path 80.
In the third embodiment, since the check valve 76 can be installed outside the pump housing 22, the structure of the fuel supply device 10 can be simplified.
[0038]
In the above-described plurality of embodiments, the fuel supply apparatus including the one-cylinder fuel injection pump has been described. For example, a two-cylinder fuel injection pump in which two plungers are arranged facing the drive shaft, a radial type The shape of the fuel injection pump is not limited, such as a three-cylinder fuel injection pump, or a fuel injection pump in which a plurality of plungers are arranged in the drive shaft direction.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram showing a fuel injection system to which a fuel supply apparatus according to a first embodiment of the present invention is applied.
FIG. 2 is a schematic diagram showing a fuel injection system to which a fuel supply apparatus according to a second embodiment of the present invention is applied.
FIG. 3 is a schematic diagram showing a fuel injection system to which a fuel supply apparatus according to a third embodiment of the present invention is applied.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Fuel injection system 10 Fuel supply apparatus 20 Fuel injection pump 21 Drive shaft 22 Pump housing 23 Cam (drive force transmission means)
24 Cam ring (drive force transmission means)
25 Plunger (movable member)
26 Cylinder 28 Fuel pressurizing chamber 29 Accommodating chamber 30 Fuel intake passage 31 Check valve 40 Metering valve (metering means)
51 Feed pump (low pressure pump)
60 common rail 74 fuel passage 76 check valve (regulation means)
80 communication passage (fuel escape means)
81 Restriction part (fuel escape means)
82 Check valve (fuel escape means)

Claims

加圧室に吸入された燃料を加圧する可動部材と、
駆動軸の駆動力を前記可動部材へ伝達する駆動力伝達手段と、
低圧ポンプから前記加圧室へ吸入される燃料の流量を調整する調量手段と、
前記調量手段の下流側から前記加圧室へ燃料を送油可能な燃料吸入路、ならびに前記燃料吸入路の途中に前記加圧室から前記調量手段方向への燃料の流れを防止する逆止弁を有する燃料供給手段と、
前記可動部材が往復移動可能に収容されるシリンダ、ならびに前記駆動力伝達手段が収容される収容室を有するハウジングと、
前記逆止弁より前記調量手段側の前記燃料吸入路から前記収容室に連通する連通路を有し、前記連通路は当該連通路の燃料の流れを規制する絞り部を備え、前記加圧室で燃料が加圧されるとき、前記燃料吸入路における燃料の圧力が前記逆止弁の開弁圧力よりも大きくなると前記絞り部を経由して前記燃料吸入路の燃料を前記連通路から前記収容室へ逃がす燃料逃がし手段と、を備えることを特徴とする燃料供給装置。A movable member that pressurizes the fuel sucked into the pressurizing chamber;
Driving force transmitting means for transmitting the driving force of the driving shaft to the movable member;
A metering means for adjusting the flow rate of fuel sucked into the pressurizing chamber from a low-pressure pump;
A fuel suction path capable of feeding fuel from the downstream side of the metering means to the pressurizing chamber, and a reverse to prevent fuel flow from the pressurization chamber toward the metering means in the middle of the fuel suction path Fuel supply means having a stop valve;
A cylinder in which the movable member is accommodated so as to be reciprocally movable, and a housing having an accommodation chamber in which the driving force transmission means is accommodated;
A communication passage that communicates from the fuel suction passage closer to the metering means than the check valve to the storage chamber, the communication passage including a throttle that restricts the flow of fuel in the communication passage; When the fuel is pressurized in the chamber, when the fuel pressure in the fuel suction passage becomes larger than the valve opening pressure of the check valve, the fuel in the fuel suction passage is removed from the communication passage via the throttle portion. A fuel supply device comprising: a fuel release means for releasing the fuel into the storage chamber.

加圧室に吸入された燃料を加圧する可動部材と、
駆動軸の駆動力を前記可動部材へ伝達する駆動力伝達手段と、
低圧ポンプから前記加圧室へ吸入される燃料の流量を調整する調量手段と、
前記調量手段の下流側から前記加圧室へ燃料を送油可能な燃料吸入路、ならびに前記燃料吸入路の途中に前記加圧室から前記調量手段方向への燃料の流れを防止する逆止弁を有する燃料供給手段と、
前記可動部材が往復移動可能に収容されるシリンダ、ならびに前記駆動力伝達手段が収容される収容室を有するハウジングと、
前記逆止弁より前記調量手段側の前記燃料吸入路から前記収容室に連通する連通路を有し、前記連通路は前記収容室から前記燃料吸入路への燃料の流れを遮断する連通路逆止弁を備え、前記加圧室で燃料が加圧されるとき、前記燃料吸入路における燃料の圧力が前記逆止弁の開弁圧力よりも大きくなると前記連通路逆止弁を経由して前記燃料吸入路の燃料を前記連通路から前記収容室へ逃がす燃料逃がし手段と、を備えることを特徴とする燃料供給装置。 A movable member that pressurizes the fuel sucked into the pressurizing chamber;
Driving force transmitting means for transmitting the driving force of the driving shaft to the movable member;
A metering means for adjusting the flow rate of fuel sucked into the pressurizing chamber from a low-pressure pump;
A fuel suction path capable of feeding fuel from the downstream side of the metering means to the pressurizing chamber, and a reverse to prevent fuel flow from the pressurization chamber toward the metering means in the middle of the fuel suction path Fuel supply means having a stop valve;
A cylinder in which the movable member is accommodated so as to be reciprocally movable, and a housing having an accommodation chamber in which the driving force transmission means is accommodated;
A communication passage communicating from the fuel suction path on the metering means side to the accommodation chamber with respect to the check valve, the communication path blocking a flow of fuel from the accommodation chamber to the fuel suction path; Provided with a check valve, and when fuel is pressurized in the pressurizing chamber, if the pressure of the fuel in the fuel intake passage becomes larger than the valve opening pressure of the check valve, the fuel passes through the communication path check valve. A fuel supply device comprising: fuel escape means for allowing fuel in the fuel intake passage to escape from the communication passage to the housing chamber .

前記連通路は、前記ハウジングに形成されていることを特徴とする請求項１または２記載の燃料供給装置。The fuel supply device according to claim 1 , wherein the communication path is formed in the housing .

前記収容室に連通する燃料通路には、所定の圧力以上の燃料が前記収容室へ流入するのを規制する規制手段が設けられていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項記載の燃料供給装置。 A fuel passage communicating with the storage chamber, any one of the preceding claims, characterized in that the regulating means is a predetermined pressure or more fuel regulating from flowing into the accommodating chamber is provided 3 The fuel supply apparatus as described.