(57)【要約】【課題】高圧燃料ポンプが有するプランジャが１本である場合であっても、蓄圧部内の燃料圧力の低下を抑制し、各インジェクターから安定した燃料噴射を行うことができる燃料供給装置を提供することを目的とする。【解決手段】  燃料供給装置１は、エンジンが備える４本のインジェクター２ａ〜２ｄに燃料を供給する。燃料供給装置１は、直列に接続され、高圧燃料ポンプ５により高圧の燃料が順次供給される第１蓄圧部３ａ〜第４蓄圧部３ｄを備える。第１蓄圧部３ａ〜第４蓄圧部３ｄの接続順は、♯１インジェクター２ａ〜♯４インジェクター２ｄの噴射順に従い、最も上流側に第１蓄圧部３ａが位置し、この下流に、第３蓄圧部３ｃが配置され、さらに、第４蓄圧部３ｄが配置されている。そして、最も下流に、第２蓄圧部３ｂが配置されている。燃料供給装置１は、第１蓄圧部３ａ〜第４蓄圧部３ｄ毎に一方弁を備えている。【選択図】図１
2010106761.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃エンジンが備える複数のインジェクターに燃料を供給する燃料供給装置であって、
直列に接続され、高圧燃料ポンプにより高圧の燃料が順次供給される複数の蓄圧部と、
当該蓄圧部の上流側の燃料圧力と当該蓄圧部内部の燃料圧力との差に応じて当該蓄圧部内への燃料の流入を許容する一方弁と、を備え、
前記複数のインジェクターが、その噴射順に応じて前記複数の蓄圧部のいずれかに接続されたことを特徴とした燃料供給装置。
【請求項２】
直列に接続された前記複数の蓄圧部のうち、前記内燃エンジンの１サイクルの最後に燃料噴射を行うインジェクターが接続された蓄圧部に圧力センサを備えたことを特徴とする請求項１記載の燃料供給装置。
【請求項３】
直列に接続された前記複数の蓄圧部のうち、最も下流に位置する蓄圧部に減圧弁を設けたことを特徴とする請求項１記載の燃料供給装置。
【請求項４】
直列に接続された前記複数の蓄圧部のうち、最も上流に配置された蓄圧部内への燃料の流入を制御する前記一方弁を前記高圧燃料ポンプが備える逆流抑止弁と兼用し、前記最も上流に配置された蓄圧部の容積を他の蓄圧部の容積よりも小さくしたことを特徴とした請求項１乃至３のいずれか一項記載の燃料供給装置。
【請求項５】
前記内燃エンジンの１サイクルにおける前記インジェクターの噴射順と前記蓄圧部の上流側からの接続順とが一致するように一の蓄圧部に対し一のインジェクターが接続されたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項記載の燃料供給装置。
【請求項６】
上流側に位置する蓄圧部ほど、１サイクル中の噴射順が早いインジェクターが接続されたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項記載の燃料供給装置。
【請求項７】
一の蓄圧部に複数のインジェクターが接続されたことを特徴とする請求項６記載の燃料供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数のインジェクターに燃料を供給する装置としてコモンレールを用いた燃料供給装置が知られている。燃料供給装置については、種々の改良が提案されている。例えば、コモンレールを形成するデリバリパイプについて、燃料供給経路の圧力振動の低減を目的とする提案が知られている（特許文献１参照）。
【０００３】
また、コモンレールを用いた燃料供給装置は、コモンレールに蓄圧される燃料を高圧で吐出する高圧ポンプを備えており、この高圧燃料ポンプの改良も種々行われている（特許文献２参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−７６４７７号公報
【特許文献２】特開２００４−１２４７２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記従来の高圧燃料ポンプは、偏心カムを用い、この偏心カムに駆動される２本のプランジャによって高圧の燃料を供給する。このような２本のプランジャを有する高圧燃料ポンプは、部品点数が多い。そこで、部品点数を削減し、コスト低減を図るべく、プランジャを１本とすることが考えられる。
ところが、プランジャを１本とすると、以下のような不都合が考えられる。
例えば、インジェクターを４本備えた燃料供給装置である場合、順次行われる４本のインジェクターからの燃料噴射が完了する内燃エンジンの１サイクルに対し、プランジャによる燃料の圧送は、一回行われることになる。コモンレール、すなわち、蓄圧部内の燃料の圧力は、インジェクターからの燃料噴射が行われる毎に低下するため、１サイクル中、最初に燃料を噴射するときと、最後に燃料を噴射するときとでは、蓄圧部内の圧力が大きく異なる。これに対し、高圧燃料ポンプが二つのプランジャを有していれば、２つのインジェクターから燃料噴射が行われる毎に燃料の圧送が行われることになり、１サイクル中、蓄圧部内の圧力の低下はそれ程大きくはならない。
１サイクル中、蓄圧部内の燃料の圧力が大きく変動すると適切な燃料噴射制御に影響を及ぼしかねない。
【０００６】
そこで、本発明は、高圧燃料ポンプが有するプランジャが１本である場合であっても、蓄圧部内の燃料圧力の低下を抑制し、各インジェクターから安定した燃料噴射を行うことができる燃料供給装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
かかる課題を解決するために、本明細書開示の燃料供給装置は、内燃エンジンが備える複数のインジェクターに燃料を供給する燃料供給装置であって、直列に接続され、高圧燃料ポンプにより高圧の燃料が順次供給される複数の蓄圧部と、当該蓄圧部の上流側の燃料圧力と当該蓄圧部内部の燃料圧力との差に応じて当該蓄圧部内への燃料の流入を許容する一方弁と、を備え、前記複数のインジェクターが、その噴射順に応じて前記複数の蓄圧部のいずれかに接続されたことを特徴としている。
【０００８】
直列に接続された蓄圧部は、一方弁を備える。このように、直列に接続された蓄圧部間に一方弁が介装されることにより、ある蓄圧部内の圧力低下の影響が、その下流側の蓄圧部内の圧力に及ぶことがない。このため、１本のプランジャを備える高圧燃料ポンプから燃料を供給する場合であっても、燃料噴射時の各蓄圧部における圧力低下を抑制し、各インジェクターによる安定した燃料噴射を確保することができる。
【０００９】
なお、一方弁は、上流側の圧力を高くすることにより上流側から下流側への燃料の流通を許容するため、各蓄圧部内への燃料の供給は可能である。
【発明の効果】
【００１０】
本明細書開示の燃料供給装置によれば、高圧燃料ポンプが有するプランジャが１本である場合であっても、蓄圧部内の燃料圧力の低下を抑制し、各インジェクターから安定した燃料噴射を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明を実施するための最良の形態を図面と共に詳細に説明する。
【実施例１】
【００１２】
図１は、実施例１の燃料供給装置１の概略構成を示す説明図である。燃料供給装置１は、内燃エンジンに相当する４気筒ディーゼルエンジン（以下、本明細書において「エンジン」という）に搭載される。
【００１３】
燃料供給装置１は、エンジンの筒内に燃料を噴射する４本のインジェクター２ａ〜２ｄに燃料を供給する。図１中、参照番号２ａは♯１気筒に燃料を噴射する♯１インジェクター、参照番号２ｂは♯２気筒に燃料を噴射する♯２インジェクターを示している。参照番号２ｃは♯３気筒に燃料を噴射する♯３インジェクター、参照番号２ｄは♯４気筒に燃料を供給する♯４インジェクターを説明している。
【００１４】
燃料供給装置１は、直列に接続され、高圧燃料ポンプ５により高圧の燃料が順次供給される４つの蓄圧部を備えている。すなわち第１蓄圧部３ａ〜第４蓄圧部３ｄを備えている。ここで、参照番号３ａは第１蓄圧部を示している。この第１蓄圧部３ａには、♯１インジェクター２ａが接続されている。参照番号３ｂは第２蓄圧部を示している。この第２蓄圧部３ｂには、♯２インジェクター２ｂが接続されている。参照番号３ｃは第３蓄圧部を示している。この第３蓄圧部３ｃには、♯３インジェクター２ｃが接続されている。参照番号３ｄは第４蓄圧部を示している。この第４蓄圧部３ｄには、♯４インジェクター２ｄが接続されている。
なお、第１蓄圧部３ａ〜第４蓄圧部３ｄの内部容積は等しい。
【００１５】
ここで、エンジンの１サイクル中の♯１インジェクター２ａ〜♯４インジェクター２ｄの噴射順は、♯１インジェクター２ａ、♯３インジェクター２ｃ、♯４インジェクター２ｄ、♯２インジェクター２ｂの順である。
【００１６】
第１蓄圧部３ａ〜第４蓄圧部３ｄの接続順は、これらの♯１インジェクター２ａ〜♯４インジェクター２ｄの噴射順に従っている。すなわち、最も上流側に第１蓄圧部３ａが位置し、この下流に、第３蓄圧部３ｃが配置され、さらに、第４蓄圧部３ｄが配置されている。そして、最も下流に、第２蓄圧部３ｂが配置されている。
このように、燃料供給装置１は、♯１インジェクター２ａ〜♯４インジェクター２ｄの１サイクル中の噴射順と蓄圧部の上流側からの接続順とが一致するように一の蓄圧部に対し一のインジェクターが接続されている。すなわち、上流側に位置する蓄圧部ほど、１サイクル中の噴射順が早いインジェクターが接続されている。
【００１７】
最も上流側に配置された第１蓄圧部３ａには、燃料供給パイプ８を介して高圧燃料ポンプ５が接続されている。高圧燃料ポンプ５は、エンジンのクランクシャフトを駆動源として回転する偏心カム５ａと、この偏心カム５ａによって上下動が実現される１本のプランジャ６を有している。高圧燃料ポンプ５は、燃料供給パイプ８へ通じる経路上に逆流抑止弁７を有している。
【００１８】
燃料供給装置１は、第１蓄圧部３ａ〜第４蓄圧部３ｄ毎に一方弁を備えている。第１蓄圧部３ａは、第１一方弁４ａを有している。第２蓄圧部３ｂは、第２一方弁４ｂを有している。第２蓄圧部３ｃは、第３一方弁４ｃを有している。第４蓄圧部３ｄは、第４一方弁４ｄを有している。第１一方弁４ａ〜第４一方弁４ｄは、同一のものである。第１一方弁４ａ〜第４一方弁４ｄとして採用される一方弁４について図２を参照しつつ説明する。
【００１９】
一方弁４は、外筒部４１と内筒部４２を備えている。外筒部４１は、内周に螺子部４１ａを有している。内筒部４２は、先端部に流体導入口４２ａ１を有するとともに、弁体収容部４２ａを有している。弁体収容部４２ａ内には、流体導入口を開閉可能な球状の弁体４３とこの弁体４３を流体導入口４２ａ１側へ付勢するスプリング４４が収容されている。また、内筒部４２は、その外周に螺子部４２ｂを有している。内筒部４２は、この螺子部４２ｂを外筒部４１が有する螺子部４１ａに螺合させて外筒部４１に組み付けられる。これにより、外筒部４１側の圧力が内筒部４２側の圧力よりも高くなると弁体４３がスプリング４４を圧縮するように移動し、流体導入口４２ａ１を開放する。
【００２０】
このような一方弁４は、上流側の圧力が高いときに開弁状態となることにより燃料が下流側に流れるように配置される。従って、一方弁４は、上流側に外筒部４１が位置し、下流側に内筒部４２が位置するように配置される。
【００２１】
一方弁４が第１一方弁４ａとして第１蓄圧部３ａに装着される場合、外筒部４１が燃料供給パイプ８に設けられる。そして、内筒部４２が第１蓄圧部３ａの外壁に取り付けられる。これにより、燃料供給パイプ８と第１蓄圧部３ａの内部とが連通可能な状態となる。すなわち、第１一方弁４ａは、第１蓄圧部３ａの上流側の燃料圧力と第１蓄圧部３ａ内部の燃料圧力との差に応じて第１蓄圧部３ａ内への燃料の流入を許容する。具体的には、高圧燃料ポンプ５から高圧の燃料が圧送され、燃料供給パイプ８内の圧力が第１蓄圧部３ａ内部の圧力よりも高くなると第１一方弁４ａは開弁状態となり、第１蓄圧部３ａ内部に高圧の燃料が流入する。
【００２２】
一方弁４が第２一方弁４ｂとして第３蓄圧部３ｃに装着される場合、外筒部４１が第１蓄圧部３ａの外壁に取り付けられる。そして、内筒部４２が第３蓄圧部３ｃの外壁に取り付けられる。すなわち、第１蓄圧部３ａと第３蓄圧部３ｃとが第２一方弁４ｂを介して接続される。これにより、第１蓄圧部３ａの内部と第３蓄圧部３ｃの内部とが連通可能な状態となる。すなわち、第２一方弁４ｂは、第３蓄圧部３ｃの上流側に位置する第１蓄圧部３ａ内部の燃料圧力と第３蓄圧部３ｃ内部の燃料圧力との差に応じて第３蓄圧部３ｃ内への燃料の流入を許容する。具体的には、高圧燃料ポンプ５から高圧の燃料が圧送され、第１蓄圧部３ａ内部の圧力が第３蓄圧部３ｃ内部の圧力よりも高くなると第２一方弁４ｂは開弁状態となり、第３蓄圧部３ｃ内に高圧の燃料が流入する。
これとは逆に、♯１インジェクター２ａからの燃料噴射が行われ、第１蓄圧部３ａ内部の圧力が第３蓄圧部３ｃ内部の圧力よりも低くなると第２一方弁４ｂは閉弁状態となり、第１蓄圧部３ａ内への燃料の逆流が抑制される。
【００２３】
一方弁４が第３一方弁４ｃとして第４蓄圧部３ｄに装着される場合、外筒部４１が第３蓄圧部３ｃの外壁に取り付けられる。そして、内筒部４２が第４蓄圧部３ｄの外壁に取り付けられる。すなわち、第３蓄圧部３ｃと第４蓄圧部３ｄとが第３一方弁４ｃを介して接続される。これにより、第３蓄圧部３ｃの内部と第４蓄圧部３ｄの内部とが連通可能な状態となる。すなわち、第４一方弁４ｄは、第４蓄圧部３ｄの上流側に位置する第３蓄圧部３ｃ内部の燃料圧力と第４蓄圧部３ｄ内部の燃料圧力との差に応じて第４蓄圧部３ｄ内への燃料の流入を許容する。具体的には、高圧燃料ポンプ５から高圧の燃料が圧送され、第３蓄圧部３ｃ内部の圧力が第４蓄圧部３ｄ内部の圧力よりも高くなると第３一方弁４ｂは開弁状態となり、第４蓄圧部３ｄ内に高圧の燃料が流入する。
これとは逆に、♯３インジェクター２ｃからの燃料噴射が行われ、第３蓄圧部３ｃ内部の圧力が第４蓄圧部３ｄ内部の圧力よりも低くなると第２一方弁４ｂは閉弁状態となり、♯３蓄圧部３ｃ内への燃料の逆流が抑制される。
【００２４】
一方弁４が第４一方弁４ｄとして第２蓄圧部３ｂに装着される場合、外筒部４１が第４蓄圧部３ｄの外壁に取り付けられる。そして、内筒部４２が第２蓄圧部３ｂの外壁に取り付けられる。すなわち、第４蓄圧部３ｄと第２蓄圧部３ｂとが第４一方弁４ｄを介して接続される。これにより、第４蓄圧部３ｄの内部と第２蓄圧部３ｂの内部とが連通可能な状態となる。すなわち、第４一方弁４ｄは、第２蓄圧部３ｂの上流側に位置する第４蓄圧部３ｄ内部の燃料圧力と第２蓄圧部３ｂ内部の燃料圧力との差に応じて第２蓄圧部３ｂ内への燃料の流入を許容する。具体的には、高圧燃料ポンプ５から高圧の燃料が圧送され、第４蓄圧部３ｄ内部の圧力が第２蓄圧部３ｂ内部の圧力よりも高くなると第４一方弁４ｄは開弁状態となり、第２蓄圧部３ｂ内に高圧の燃料が流入する。
これとは逆に、♯４インジェクター２ｄからの燃料噴射が行われ、第４蓄圧部３ｄ内部の圧力が第２蓄圧部３ｂ内部の圧力よりも低くなると第３一方弁４ｄは閉弁状態となり、♯４蓄圧部３ｄ内への燃料の逆流が抑制される。
【００２５】
燃料供給装置１は、直列に接続された４つの蓄圧部のうち、エンジンの１サイクルの最後に燃料噴射を行うインジェクター、すなわち、♯２インジェクター２ｂが接続された第２蓄圧部３ｂに圧力センサ１２を備えている。
【００２６】
圧力センサ１２は、ＥＣＵ（Electronic control unit）１０と電気的に接続され、ＥＣＵ１０は、第２蓄圧部３ｂ内の圧力データを取得する。ＥＣＵ１０は、ＥＤＵ１１を介して♯１インジェクター２ａ〜♯４インジェクター２ｄに接続されており、噴射指令を行う。
【００２７】
圧力センサ１２により取得された圧力データは、第１蓄圧部３ａ〜第４蓄圧部３ｄまでの圧力データを代表する値として燃料噴射制御に利用される。このように最も下流に位置する第２蓄圧部３ｂに圧力センサ１２を装着したのは以下の理由による。
燃料供給装置１は、従来の燃料供給装置と比較して小容積の蓄圧部を有する。このため、圧力脈動の影響を受けやすい。圧力脈動は、燃料の圧送が行われた後、徐々に収束する。従って、燃料の圧送から時間が経過すれば圧力脈動は小さくなるため、燃料の圧送からできるだけ遅れて圧力データを取得するのが望ましい。そこで、燃料の圧送が行われた後、最も遅く燃料の噴射が行われる第２蓄圧部３ｂに圧力センサ１２を設けている。
【００２８】
燃料供給装置１は、直列に接続された４つの蓄圧部のうち、最も下流に位置する蓄圧部、第２蓄圧部３ｂに減圧弁９を有している。
この減圧弁９は、燃料供給装置１における燃料の圧力を制御する。減圧弁９を第２蓄圧部３ｂに装着することにより、減圧弁９の開弁動作によって第１蓄圧部３ａ〜第４蓄圧部３ｄまで一気に減圧することができる。
減圧弁９が開弁状態となると、まず、第２蓄圧部３ｂ内の圧力が低下する。これにより、第２蓄圧部３ｂ内の圧力が隣り合う第４蓄圧部４ｄ内の圧力よりも低下すると、第４一方弁４ｄが開弁状態となる。すると、第４蓄圧部４ｄ内に蓄えられていた燃料が第４一方弁４ｄ、第２蓄圧部３ｂを通過し、減圧弁９から放出される。このように第４蓄圧部３ｄ内が減圧されると、隣り合う第３蓄圧部３ｃが同様に減圧され、さらに、第１蓄圧部３ａが減圧される。
仮に、減圧弁９を第４蓄圧部３ｄに装着すると、減圧弁９が開放され、第４蓄圧部３ｄ内の圧力が低下したときに第４一方弁４ｄが開弁されず、第２蓄圧部３ｂ内の減圧が行われないことになる。減圧弁９を第１蓄圧部３ａや、第３蓄圧部３ｃに装着したときも同様の理由により減圧されない蓄圧部が生じてしまう。
そこで、本実施例の燃料供給装置１では、減圧弁９は最も下流の第４蓄圧部３ｄに装着されている。
【００２９】
以上のような、燃料供給装置１が稼動するときの各蓄圧部における圧力低下の様子を、図３を参照しつつ説明する。図３は、燃料の圧送による圧力の上昇、燃料の噴射による圧力の低下を概念的に示した図である。図３中、０°の時点が、エンジンの１サイクルのスタート時点である。また、図３中の比較例は、４本のインジェクターに対し、一つの蓄圧部を備えた形式の燃料供給装置における圧力の変動の様子を示すものである。
【００３０】
まず、０°を迎える前のタイミングで燃料の圧送が行われる。燃料の圧送は、高圧燃料ポンプ５のプランジャ６が燃料を押し出すことにより行われる。
燃料の圧送が行われ、燃料供給パイプ８内の燃料圧力が上昇すると、第１一方弁４ａが開弁状態となり、第１蓄圧部３ａ内に高圧の燃料が供給される。これにより、第１蓄圧部３ａ内の圧力が高圧となる。この結果、第１蓄圧部３ａ内の圧力が第３蓄圧部３ｃ内の圧力よりも高くなる。すると、第２一方弁４ｂが開弁し、第３蓄圧部３ｃ内に燃料が流入し、第３蓄圧部３ｃ内が高圧となる。同様に第３一方弁４ｃが開弁し、第４蓄圧部３ｄ内が高圧となり、引き続いて第４一方弁４ｄが開弁し、第２蓄圧部３ｂ内が高圧となる。このように、高圧燃料ポンプ５による燃料の圧送が行われると、一瞬のうちに第１蓄圧部３ａ〜第４蓄圧部３ｄまでが高圧状態となる。
【００３１】
続いて０°のタイミングにおいて、ＥＣＵ１０からの噴射指令を受けた♯１インジェクター２ａが燃料噴射を行うと、第１蓄圧部３ａ内の圧力が噴射された燃料分低下する。このとき、第３蓄圧部３ｃ内、第４蓄圧部３ｄ内、第２蓄圧部３ｂ内の各圧力は、燃料が圧送された状態の高圧に維持されている。これは、第１蓄圧部３ａ内の圧力が隣り合う第３蓄圧部３ｃ内の圧力よりも低くなった状態では、第２一方弁４ｂは閉弁状態を維持し、第３蓄圧部３ｃ内の圧力は影響を受けないからである。同様に、第４蓄圧部４ｄ、第２蓄圧部４ｂ内の圧力も影響を受けない。
【００３２】
続いて１８０°のタイミングにおいて、ＥＣＵ１０からの噴射指令を受けた♯３インジェクター２ｃが燃料噴射を行うと、第３蓄圧部３ｃ内の圧力が噴射された燃料分低下する。このとき、第４蓄圧部３ｄ内、第２蓄圧部３ｂ内の各圧力は、燃料が圧送された状態の高圧に維持されている。その理由は、♯１インジェクター２ａが燃料噴射を行った場合と同様である。
【００３３】
続いて３６０°のタイミングにおいて、ＥＣＵ１０からの噴射指令を受けた♯４インジェクター２ｄが燃料噴射を行うと、第４蓄圧部３ｄ内の圧力が噴射された燃料分低下する。このとき、第２蓄圧部３ｂ内の圧力は、燃料が圧送された状態の高圧に維持されている。その理由は、♯１インジェクター２ａが燃料噴射を行った場合と同様である。
【００３４】
そして、１サイクルの最後となる５４０°のタイミングにおいて、ＥＣＵ１０からの噴射指令を受けた♯２インジェクター２ｂが燃料噴射を行うと、第２蓄圧部３ｂ内の圧力が噴射された燃料分低下する。
なお、５４０°のタイミングを迎える直前、図３中、Ｓで示したタイミングにおいて圧力センサ１２による圧力データの取得を行う。この圧力データは、ＥＣＵ１０による燃料噴射制御に利用される。
【００３５】
以上のように４本のインジェクターによる燃料噴射が完了すると、再び高圧燃料ポンプ５のプランジャ６が燃料圧送のタイミングを迎え、上記と同様の要領で第１蓄圧部３ａ〜第４蓄圧部３ｄ内に高圧の燃料が充填される。
【００３６】
このように、本実施例の燃料供給装置１によれば、全てのインジェクターが同一の圧力で燃料噴射を行うことができる。また、第１蓄圧部３ａ〜第４蓄圧部３ｄの内部容積は等しいため、燃料噴射による圧力の低下が均一であり、気筒間の燃料噴射のバラツキを抑制することができる。
【００３７】
一方、比較例の燃料供給装置では、インジェクターによる燃料噴射が行われるたびに蓄圧部内の燃料圧力が低下する。４気筒エンジンの場合、１サイクルで４回の燃料噴射が行われるため、４回の圧力低下が起こり、合計でΔｐ分の圧力低下が生じる。このように４回の圧力低下が起こると、♯１インジェクター２ａが燃料噴射を行うときと、♯２インジェクター２ｂが燃料噴射を行うときとで、その圧力が大きく異なる。このように♯１インジェクター２ａが燃料噴射を行うときの燃料圧力と、シャープ２インジェクター２ｂが燃料噴射を行うときの燃料圧力とが異なると、種々の対策が求められる。例えば、燃焼音を低減するために最も圧力が高い♯１インジェクター２ａの燃料噴射時の圧力を考慮して噴射時期を決定しようとすると、♯２インジェクター２ｂに対してはリタード適合を実施せざるを得ない。このような措置は、燃費の悪化等を招く。
【００３８】
以上説明したように、本実施例の燃料供給装置１によれば、高圧燃料ポンプ５が有するプランジャ６が１本である場合であっても、蓄圧部内の燃料圧力の低下を抑制し、各インジェクターから安定した燃料噴射を行うことができる。
【実施例２】
【００３９】
次に、実施例２について、図４を参照しつつ説明する。
実施例２の燃料供給装置３１は、実施例１の燃料供給装置１と以下の点で異なる。
まず、実施例２の燃料供給装置３１は、実施例１の燃料供給装置１が備える第１一方弁４ａを備えていない。また、実施例２の燃料供給装置３は、実施例１の燃料供給装置１が備える第１蓄圧部３ａに代えて、第１蓄圧部３３ａを備えている。この第１蓄圧部３３ａの内部容積は、第１蓄圧部３ａの内部容積と比較して小さい。
このように、実施例２の燃料供給装置３１は、直列に接続された４つの蓄圧部のうち、最も上流に配置された第１蓄圧部３１ａ内への燃料の流入を制御する一方弁を高圧燃料ポンプ５が備える逆流抑止弁７と兼用し、最も上流に配置された第１蓄圧部３３ａの容積を他の蓄圧部の容積よりも小さくしたことに特徴がある。
その他の構成については、実施例１と異なるところはないので、共通する構成要素については、図面中、同一の参照番号を付してその詳細な説明は省略する。
【００４０】
第１一方弁４ａを、逆流抑止弁７と兼用すれば、一方弁を一つ減らすことができるのでコスト面で有利である。
ところで、実施例１では第１蓄圧部３ａ〜第４蓄圧部４ｄの内部容積を等しくしているが、第１一方弁４ａを取り外しただけであると第１蓄圧部３ａの内部容積は、実質的に増加してしまう。すなわち、第１一方弁４ａを取り外したことにより、逆流抑止弁７から第１蓄圧部３ａの入口部分までの燃料供給パイプ８内の容積が加算されてしまう。このままでは、第１蓄圧部３ａから燃料噴射が行われたときの圧力の低下量が他の蓄圧部と比較して小さくなる。
そこで、実施例２の燃料供給装置３１は、内部容積を第１一方弁４ａを取り外すことによって増加する容積分小さくした第１蓄圧部３３ａを採用している。これにより、実施例１の燃料供給装置１と同様の効果を得ることができる。
【実施例３】
【００４１】
次に、実施例３について図５、図６を参照しつつ説明する。実施例３の燃料供給装置５１は、上流側に位置する蓄圧部ほど、１サイクル中の噴射順が早いインジェクターが接続されている点において実施例１の燃料供給装置１と共通する。
しかし、燃料供給装置５１は、以下の点で、実施例１の燃料供給装置１と異なる。
まず、実施例３の燃料供給装置５１は、実施例１の燃料供給装置１が備える第１蓄圧部３ａ〜第４蓄圧部４ｄに代えて、第１蓄圧部５３ａと第２蓄圧部５３ｂを備える。そして、一の蓄圧部に複数のインジェクターが接続されている。すなわち、第１蓄圧部５３ａに♯１インジェクター２ａと♯３インジェクター２ｃが接続されている。また、第２蓄圧部５３ｂに♯４インジェクター２ｄと♯２インジェクター２ｂが接続されている。
その他の構成については、実施例１と異なるところはないので、共通する構成要素については、図面中、同一の参照番号を付してその詳細な説明は省略する。
【００４２】
第１蓄圧部５３ａと第２蓄圧部５３ｂとは、直列に接続されている。そして、第１蓄圧部５３ａには、第１一方弁５４ａが装着されている。また、第２蓄圧部５３ｂには第２一方弁５４ｂが装着されている。これらの第１一方弁５４ａ、第２一方弁５４ｂは図２を用いて説明した一方弁４と同一のものである。
【００４３】
第１蓄圧部５３ａには、エンジンの１サイクル中、最初に燃料噴射が行われる♯１インジェクター２ａと、その次に燃料噴射が行われる♯３インジェクター２ｃが接続されている。また、第２蓄圧部５３ｂには、エンジンの１サイクル中、三番目に燃料噴射が行われる♯４インジェクター２ｄと、その次に燃料噴射が行われる♯２インジェクター２ｂが接続されている。
【００４４】
このような燃料供給装置５１は、実施例１の燃料供給装置１と比較して、装置の構成を簡略化することができ、コスト面において有利となる。
【００４５】
以上のような、燃料供給装置５３が稼動するときの各蓄圧部における圧力低下の様子を、図６を参照しつつ説明する。図６は、燃料の圧送による圧力の上昇、燃料の噴射による圧力の低下を概念的に示した図である。図６中、０°の時点が、エンジンの１サイクルのスタート時点である。
【００４６】
まず、０°を迎える前のタイミングで燃料の圧送が行われる。燃料の圧送は、高圧燃料ポンプ５のプランジャ６が燃料を押し出すことにより行われる。
燃料の圧送が行われ、燃料供給パイプ８内の燃料圧力が上昇すると、第１一方弁５４ａが開弁状態となり、第１蓄圧部５３ａ内に高圧の燃料が供給される。これにより、第１蓄圧部５３ａ内の圧力が高圧となる。この結果、第１蓄圧部５３ａ内の圧力が第２蓄圧部５３ｂ内の圧力よりも高くなる。すると、第２一方弁５４ｂが開弁し、第２蓄圧部５３ｂ内が高圧となる。このように、高圧燃料ポンプ５による燃料の圧送が行われると、一瞬のうちに第１蓄圧部５３ａ、第２蓄圧部５３ｂが高圧状態となる。
【００４７】
続いて０°のタイミングにおいて、ＥＣＵ１０からの噴射指令を受けた♯１インジェクター２ａが燃料噴射を行うと、第１蓄圧部５３ａ内の圧力が噴射された燃料分低下する。このとき、第２蓄圧部５３ｂ内の圧力は、燃料が圧送された状態の高圧に維持されている。これは、第１蓄圧部５３ａ内の圧力が隣り合う第２蓄圧部５３ｂ内の圧力よりも低くなった状態では、第２一方弁５４ｂは閉弁状態を維持し、第２蓄圧部５３ｂ内の圧力は影響を受けないからである。
【００４８】
続いて１８０°のタイミングにおいて、ＥＣＵ１０からの噴射指令を受けた♯３インジェクター２ｃが燃料噴射を行うと、第１蓄圧部５３ａ内の圧力が噴射された燃料分さらに低下する。このとき、第２蓄圧部５３ｂ内の圧力は、燃料の圧送がされた状態の高圧に維持されている。その理由は、♯１インジェクター２ａが燃料噴射を行った場合と同様である。
【００４９】
続いて３６０°のタイミングにおいて、ＥＣＵ１０からの噴射指令を受けた♯４インジェクター２ｄが燃料噴射を行うと、第２蓄圧部５３ｂ内の圧力が噴射された燃料分低下する。
そして、１サイクルの最後となる５４０°のタイミングにおいて、ＥＣＵ１０からの噴射指令を受けた♯２インジェクター２ｂが燃料噴射を行うと、第２蓄圧部５３ｂ内の圧力が噴射された燃料分さらに低下する。
【００５０】
以上のように４本のインジェクターによる燃料噴射が完了すると、再び高圧燃料ポンプ５のプランジャ６が燃料圧送のタイミングを迎え、上記と同様の要領で第１蓄圧部５３ａ、第２蓄圧部５３ｂ内に高圧の燃料が充填される。
【００５１】
このように本実施例の燃料供給装置５１では、♯１インジェクター２ａの燃料噴射時の燃料圧力と♯３インジェクター２ｃの燃料噴射時の燃料圧力が若干異なることになる。また、同様に、♯４インジェクター２ｄの燃料噴射時の燃料圧力と♯２インジェクター２ｂの燃料噴射時の燃料圧力が若干異なる。すなわち、実施例１の燃料供給装置１における各インジェクター間の燃料噴射時の燃料圧力が同等に維持されるのに対し、実施例３の燃料供給装置５１では、若干の圧力差が生じることになる。
【００５２】
ただし、この圧力差は、従来用いられている２本のプランジャを有する高圧燃料ポンプを用いた場合にもみられる現象である。４気筒エンジンに２本のプランジャを有する高圧燃料ポンプを用いた場合、２本のインジェクターが燃料噴射を行う毎に一回の燃料の圧送が行われることになる。このため、２本のうち、１本については、若干の圧力低下があった後に燃料噴射が行われることになる。このように、従来用いられている２本のプランジャを有する高圧燃料ポンプを用いた場合には、インジェクター間で若干の圧力低下が認められる。
【００５３】
実施例３によれば、従来と同様に１回分の燃料噴射に相当する圧力の低下を伴うものの、簡易な構成の燃料供給装置を提供することができる。
【００５４】
上記実施例は本発明を実施するための例にすぎず、本発明はこれらに限定されるものではなく、これらの実施例を種々変形することは本発明の範囲内であり、更に本発明の範囲内において、他の様々な実施例が可能であることは上記記載から自明である。
【００５５】
例えば、実施例３の構成に実施例２の構成を組み合わせることもできる。すなわち、実施例３の燃料供給装置５１から第１一方弁５４ａを取り外すとともに♯１蓄圧部５３ａの内部容積を小さくした構成とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】図１は、実施例１の燃料供給装置の概略構成を示す説明図である。
【図２】図２は、一方弁の説明図である。
【図３】図３は、実施例１の各蓄圧部における燃料の圧送による圧力の上昇、燃料の噴射による圧力の低下を概念的に示した図である。
【図４】図４は、実施例２の燃料供給装置の概略構成を示す説明図である。
【図５】図５は、実施例５の燃料供給装置の概略構成を示す説明図である。
【図６】図６は、実施例３の各蓄圧部における燃料の圧送による圧力の上昇、燃料の噴射による圧力の低下を概念的に示した図である。
【符号の説明】
【００５７】
１，３１，５１…燃料供給装置
２ａ…♯１インジェクター
２ｂ…♯２インジェクター
２ｃ…♯３インジェクター
２ｄ…♯４インジェクター
３ａ，３３ａ，５３ａ…第１蓄圧部
３ｂ，５３ｂ…第２蓄圧部
３ｃ…第３蓄圧部
３ｄ…第４蓄圧部
４…一方弁
４ａ，５４ａ…第１一方弁          ４ｂ，５４ｂ…第２一方弁
４ｃ…第３一方弁                  ４ｄ…第４一方弁
５…高圧燃料ポンプ                ６…プランジャ
７…逆流抑止弁                    ８…燃料供給パイプ
９…減圧弁                        １０…ＥＣＵ
１１…ＥＤＵ                      １２…圧力センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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