(57)【要約】【課題】  増圧機構からのリターン燃料に混入した鉄粉によるサプライポンプの故障を未然に防止できるコモンレール式燃料噴射装置を提供する。【解決手段】  サプライポンプ７により加圧されてコモンレ−ル１０に貯留された燃料を燃料噴射機構３１により機関筒内に噴射すると共に、コモンレール１０から燃料噴射機構３１に供給される燃料を増圧機構５１により任意に加圧し、一方、増圧機構５１の作動に伴って排出されるリターン燃料をリターン路５９を経てサプライポンプ７の入口側に戻す。圧力脈動を抑制すべくリターン路５９に設けられたオリフィス６１及び逆止弁６２の下流側にフィルタ６４を設け、圧力脈動を抑制された後のリターン燃料をフィルタ６４で濾過する。【選択図】      図１
2006132439.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加圧ポンプにより加圧された燃料を貯留するコモンレールと、
上記コモンレールから供給される燃料を機関の筒内に噴射する燃料噴射機構と、
上記コモンレールと上記燃料噴射機構との間に設けられ、該コモンレールの燃料圧をピストンの一側面に作用させて該ピストンの作動を規制すると共に、上記一側面に作用する燃料圧を排除して上記ピストンを作動させ、上記コモンレールからの燃料を更に加圧して上記燃料噴射機構に供給可能な増圧機構と、
上記増圧機構のピストンの一側面に作用する燃料圧を排除したときのリターン燃料を上記加圧ポンプの入口側に戻すリターン路と、
上記リターン路に設けられた脈動抑制手段と、
上記リターン路の上記脈動抑制手段の下流側に設けられたフィルタと
を備えたことを特徴とするコモンレール式燃料噴射装置。
【請求項２】
上記リターン路にはヒータコアが設けられ、該ヒータコアが車両に搭載された暖房用のヒータユニット内に配設されていることを特徴とする請求項１記載のコモンレール式燃料噴射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はコモンレール式燃料噴射装置に係り、特にコモンレールから供給される高圧燃料を増圧機構により加圧することで燃料の噴射率波形を制御可能な増圧型のコモンレール式燃料噴射装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
加圧ポンプから圧送される高圧燃料をコモンレールに蓄圧し、エンジンの運転状態に応じた所定時期に燃料噴射弁から機関の筒内に噴射するコモンレール式燃料噴射装置が実用化されている。この種の燃料噴射装置は噴射圧力と噴射時期とを独立制御できることから、車両用ディーゼルエンジンの主流となりつつあるが、例えば噴射率波形がほぼ矩形であるために初期噴射量が多い等、ＮＯｘの低減や燃焼騒音の低減に関しては改善の余地があった。
【０００３】
そこで、噴射率波形を制御可能な燃料噴射装置として、増圧式のコモンレール式燃料噴射装置が開発されている（例えば、特許分文献１参照）。この種の燃料噴射装置では、コモンレールから供給される燃料を増圧機構の増圧ピストンにより任意の時期に加圧し、これにより燃料の噴射率波形を制御可能としている。増圧ピストンは大径部と小径部とを一体形成してなり、大径部に作用する燃料圧を利用して小径部側で燃料を加圧する構成となっており、通常時には大径部への燃料圧と対抗するようにバックプレッシャとして燃料圧を作用させて増圧ピストンの作動を規制し、燃料増圧を要するときに燃料圧を排除して増圧ピストンを作動させている。
【０００４】
ところで、コモンレール式燃料噴射装置では、燃料タンク内の燃料をフィードポンプにより汲み上げてサプライポンプに供給し、サプライポンプにより所定圧に加圧してコモンレールに圧送しているが、上記増圧機構で燃料圧を排除したときのリターン燃料分だけ、燃料噴射以外の加圧燃料の消費が増大することになり、必然的にサプライポンプ及びフィードポンプの容量が不足してしまう。そこで、サプライポンプ側は容量拡大により対処し、リターン燃料を燃料タンクに戻すことなく、オリフィス及び逆止弁を介してサプライポンプの入口側（フィードポンプの出口側）に戻すことで、フィードポンプの容量不足を補うようにした対策が考えられる。
【特許文献１】特開平８−２１３３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、増圧機構からのリターン燃料をサプライポンプに戻した場合には、リターン燃料を燃料タンクに戻して正規経路に従ってサプライポンプに供給する場合とは異なり、リターン燃料の性状の影響をサプライポンプが直接的に受けてしまう。
具体的には、増圧機構から戻されるリターン燃料には配管等を流通する際に鉄粉が混入している場合があり、正規経路に従ってリターン燃料を戻した場合には、燃料タンクからフィードポンプまでの配管に設けられた既存のフィルタにより鉄粉が除去されるが、リターン燃料をサプライポンプに戻した場合には、リターン燃料と共に鉄粉もサプライポンプに流入して故障を発生させる要因となった。
【０００６】
又、増圧機構からのリターン燃料はサプライポンプの加圧等により温度上昇しており、その燃料温度は機関の高負荷高回転域では例えば１１０℃程度まで達する。サプライポンプでは燃料を利用してベアリングやカムを潤滑しているため、温度上昇に伴って油膜切れが生じ易くなり、サプライポンプが焼付いてしまう虞もあった。
本発明はこのような問題点を解決するためになされたもので、請求項１の目的は、増圧機構からのリターン燃料に混入した鉄粉によるサプライポンプの故障を未然に防止することができるコモンレール式燃料噴射装置を提供することにある。
【０００７】
請求項２の目的は、請求項1に加えて、増圧機構からの高温のリターン燃料によるサプライポンプの焼付きを未然に防止することができるコモンレール式燃料噴射装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、請求項１の発明は、加圧ポンプにより加圧された燃料を貯留するコモンレールと、コモンレールから供給される燃料を機関の筒内に噴射する燃料噴射機構と、コモンレールと上記燃料噴射機構との間に設けられ、コモンレールの燃料圧をピストンの一側面に作用させてピストンの作動を規制すると共に、一側面に作用する燃料圧を排除してピストンを作動させ、コモンレールからの燃料を更に加圧して燃料噴射機構に供給可能な増圧機構と、増圧機構のピストンの一側面に作用する燃料圧を排除したときのリターン燃料を加圧ポンプの入口側に戻すリターン路と、リターン路に設けられた脈動抑制手段と、リターン路の上記脈動抑制手段の下流側に設けられたフィルタとを備えたものである。
【０００９】
従って、燃料は加圧ポンプにより加圧されてコモンレールに貯留され、コモンレールから燃料噴射機構に供給される。コモンレールの燃料圧は増圧機構のピストンの一側面にバックプレッシャとして作用し、燃料圧の作用中はピストンの作動が規制されて増圧機構による燃料増圧は行われずに、燃料噴射機構により燃料はコモンレール圧で機関の筒内に噴射され、一方、増圧機構のピストンに作用している燃料圧が排除されると、ピストンの作動によりコモンレールからの燃料が更に加圧されて燃料噴射機構に供給され、筒内への燃料の噴射圧力がより増加する。結果として増圧機構による燃料増圧の有無や増圧開始のタイミング（ピストンに作用する燃料圧の排除のタイミング）に応じて燃料噴射率波形を任意に変更可能となる。
【００１０】
一方、増圧機構のピストンの一側面に作用する燃料圧を排除したときのリターン燃料はリターン路を経て加圧ポンプの入口側に戻されるが、このときの燃料は脈動抑制手段により圧力脈動を抑制された後に加圧ポンプの入口側に戻される。脈動抑制手段としては、例えばリターン燃料を流量制限するオリフィス、リターン燃料の逆流を防止する逆止弁等を用いる。そして、フィルタは脈動抑制手段の下流側に設けられているため、圧力脈動を抑制された後のリターン燃料を濾過することになり、圧力脈動によるフィルタの破損及び濾過機能の低下が未然に防止されて、リターン燃料に混入した鉄粉を確実に除去可能となる。
【００１１】
請求項２の発明は、請求項1において、リターン路にヒータコアが設けられ、ヒータコアが車両に搭載された暖房用のヒータユニット内に配設されているものである。
従って、増圧機構から排出されるリターン燃料は加圧ポンプによる加圧等により温度上昇しており、このリターン燃料がヒータコアを流通する際に暖房用空気が加熱されて、リターン燃料の熱が暖房に有効利用される一方、暖房用空気の加熱によりリターン燃料が冷却されるため、高温のリターン燃料が加圧ポンプに戻されて焼付きを発生させる事態が未然に防止される。
【発明の効果】
【００１２】
以上説明したように請求項１の発明のコモンレール式燃料噴射装置によれば、増圧機構からのリターン燃料を濾過するフィルタを脈動抑制手段の下流側に設けて、圧力脈動を抑制された後のリターン燃料を濾過するようにしたため、フィルタの破損及び濾過機能の低下を未然に防止してリターン燃料に混入した鉄粉を確実に除去でき、もって、鉄粉によるサプライポンプの故障を未然に防止することができる。
【００１３】
請求項２の発明は、請求項１に加えて、増圧機構からのリターン燃料の熱を暖房に利用することでリターン燃料を冷却するようにしたため、高温のリターン燃料による加圧ポンプの焼付きを未然に防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明を車両用エンジンのコモンレール式燃料噴射装置に具体化した一実施形態を説明する。
図１は本実施形態のコモンレール式燃料噴射装置を示す全体構成図である。車両に設置された燃料タンク１はタンク燃料路２を介してフィードポンプ３と接続され、フィードポンプ３はフィード燃料路６を介してフィルタ４及び電磁式のフィード燃料量調整弁５を備えたサプライポンプ７（加圧ポンプ）に接続されている。サプライポンプ７は逆止弁８を備えた一対のサプライ燃料路９を介してコモンレール１０と接続されている。図ではフィードポンプ３及びサプライポンプ７を分離して表示しているが、実際のこれらのポンプ３，７は一体化されており、共通の駆動軸１１を介して図示しないエンジンにより駆動される。
【００１５】
燃料タンク１内の燃料はフィードポンプ３により汲み上げられてタンク燃料路２及びフィード燃料路６を経てサプライポンプ７に供給され、サプライポンプ７により更に加圧されてサプライ燃料路９を経てコモンレール１０に供給される。フィード燃料量調整弁５の開度に応じてサプライポンプ７の燃料吸入量が制限され、それに応じてサプライポンプ７の燃料吐出量が制御されてコモンレール１０内の燃料圧が調整される。
【００１６】
コモンレール１０にはエンジンの各気筒に設けられた燃料噴射弁２１がそれぞれコモンレール燃料路２２を介して接続され、燃料噴射弁２１は先端（下側）を各気筒の筒内に臨ませた姿勢で配設されている。燃料噴射弁２１の構成は、エンジンの筒内への燃料噴射を制御する燃料噴射機構３１、及び燃料噴射機構３１に供給される燃料を事前に増圧する増圧機構５１とに大別される。
【００１７】
まず、燃料噴射機構３１の構成を説明すると、燃料噴射弁２１のボディ２１ａには先端側から噴孔部３２、燃料溜り３３、ばね室３４、圧力室３５が連続して形成されている。噴孔部３２及び燃料溜り３３内にはニードル弁３６の先端部３６ａが配設され、ばね室３４内にはニードル弁３６の鍔部３６ｂが配設され、圧力室３５内にはニードル弁３６のピストン部３６ｃが配設され、これらの先端部３６ａ、鍔部３６ｂ、ピストン部３６ｃはそれぞれの部品が組合わされて形成されている。ばね室３４内においてニードル弁３６の鍔部３６ｂの上面とばね室３４の上壁との間にはばね３７が介装され、このばね３７の付勢力によりニードル弁３６は下方に付勢されている。
【００１８】
上記コモンレール燃料路２２は燃料噴射弁２１のボディ２１ａ内に形成された燃料供給路３８の一端に接続され、燃料供給路３８には逆止弁３９が設けられている。燃料供給路３８の他端は燃料噴射機構３１の燃料溜り３３に接続され、コモンレール燃料路２２からの燃料は燃料供給路３８及び燃料溜り３３を経て噴孔部３２まで導かれている。
燃料供給路３８の逆止弁３９より下流側（燃料溜り３３側）の箇所にはオリフィス４０を備えた圧力路４１の一端が接続され、圧力路４１の他端は上記圧力室３５の上部と接続されている。従って、燃料供給路３８の燃料圧が圧力路４１を経て圧力室３５内に位置するニードル弁３６のピストン部３６ｃの上面にバックプレッシャとして作用する一方、ニードル弁３６には燃料溜り３３の箇所において上方への燃料圧が作用している。ニードル弁３６のピストン部３６ｃの上面に作用する燃料圧とばね３７の付勢力との合力は燃料溜り３３に作用する燃料圧を上回るため、ニードル弁３６は下方に付勢されて先端部３６ａを噴孔部３２に圧接させた閉弁状態に保持されている。
【００１９】
圧力室３５の上部にはオリフィス４２を介して電磁式の噴射制御弁４３が接続され、噴射制御弁４３はリターン路４４を介して上記燃料タンク１と接続されている。尚、リターン路４４は各気筒で共用化されており、各気筒のリターン路４４がエンジン付近で１本に集合した上で燃料タンク１に接続されている。噴射制御弁４３の開弁に伴って圧力室３５内の上部の燃料がリターン路４４を経て燃料タンク１に回収されて、ニードル弁３６のピストン部３６ｃの上面にバックプレッシャとして作用する燃料圧が急減するため、上記燃料圧の大小関係が逆転して、ニードル弁３６は上方に付勢されて開弁状態に切換えられる。
【００２０】
一方、増圧機構５１は燃料噴射機構３１の上側に設けられている。燃料噴射弁２１のボディ２１ａには増圧機構５１のシリンダ５２が形成され、シリンダ５２内には増圧ピストン５３が上下動可能に配設されてばね６０により上方に付勢されている。増圧ピストン５３は上側の大径部５３ａ及び下側の小径部５３ｂからなり、増圧ピストン５３の大径部５３ａによりシリンダ５２内は上側シリンダ室５２ａ及び下側シリンダ室５２ｂに区画されると共に、増圧ピストン５３の小径部５３ｂの下側には加圧室５２ｃが区画されている。
【００２１】
上記燃料供給路３８の逆止弁３９より上流側の箇所は、上側供給路５４を介して上側シリンダ室５２ａと接続されると共に、オリフィス５５を備えた下側供給路５６を介して下部シリンダ室５２ｂと接続され、それぞれのシリンダ５２ａ，５２ｂ内に燃料が導入されている。又、燃料供給路３８の逆止弁３９より下流側の箇所は加圧路５７を介して加圧室５２ｃに接続され、加圧室５２ｃ内にも燃料が導入されている。増圧ピストン５３の大径部５３ａの下面にバックプレッシャとして作用する燃料圧とばね６０の付勢力との合力は大径部５３ａの上面に作用する燃料圧を上回るため、増圧ピストン５３は上方に付勢されて加圧室５２ｃを最大容積に保持している。
【００２２】
増圧機構５１の下側シリンダ室５２ｂには電磁式の増圧制御弁５８が接続され、増圧制御弁５８はリターン路５９を介して上記フィード燃料路６のフィルタ４とフィード燃料量調整弁５との間の個所、即ち、サプライポンプ７の入口側と接続されている。増圧制御弁５８の開弁に伴って下部シリンダ室５２ｂ内の燃料がリターン路５９を経てサプライポンプ７の入口側に戻されて、増圧ピストン５３の大径部５３ａの下面にバックプレッシャとして作用する燃料圧が急減するため、上記燃料圧の大小関係が逆転して、増圧ピストン５３は下方に付勢されて加圧室５２ｃの容積を縮小する。尚、このリターン路５９も各気筒で共用化されており、各気筒のリターン路５９がエンジン付近で１本に集合した上でサプライポンプ７の入口側と接続されている。
【００２３】
一方、リターン路５９の各気筒からの集合箇所より下流側（サプライポンプ７側）には、上流側から順にオリフィス６１（脈動抑制手段）、逆止弁６２（脈動抑制手段）、ヒータコア６３、フィルタ６４が設けられている。リターン路５９はエンジンルーム内から一旦車室側に迂回するように配管され、そのヒータコア６３を車室側に設置されたヒータユニット６５に組込まれており、以下、ヒータユニット６５の構造を説明する。
【００２４】
ここで、ヒータユニット６５にはヒータコア６３と共に内部をエンジン冷却水が循環する既存のヒータコア６６も組込まれているため、これらのヒータコア６３，６６を区別するためにリターン路５９のものを燃料ヒータコア６３と称し、既存のものを冷却水ヒータコア６６と称する。
ヒータユニット６５のダクト６７は車室内の助手席の足元等に設置され、ダクト６７の一側に設けられた入口６８にはモータ６９により駆動されるファン７０が設置されている。入口６８は運転者による空調パネルの操作に応じて車室内や車外と選択的に連通し、ファン７０の作動に伴って車室内空気或いは外気が導入される。ダクト６７は入口６８から二股状に第１通路７１及び第２通路７２に分岐し、第１通路７１には燃料ヒータコア６３が配設され、第２通路７２には冷却水ヒータコア６６が配設されている。入口６８の反対側において第１通路７１及び第２通路７２は合流して出口７３を形成し、出口７３は車室内の各部に設けられた図示しない吹出口と連通している。
【００２５】
第１通路７１の出口７３側にはモータ７４により駆動される燃料ヒータコア用ダンパ７５が設けられ、この燃料ヒータコア用ダンパ７５の開閉に応じて第１通路７１が出口７３側に対して連通又は遮断される。同様に第２通路７２の出口７３側にはモータ７６により駆動される冷却水ヒータコア用ダンパ７７が設けられ、この冷却水ヒータコア用ダンパ７７の開閉に応じて第２通路７２が出口７３側に対して連通又は遮断される。
【００２６】
第１通路７１の燃料ヒータコア６３と燃料ヒータコア用ダンパ７５との間には排出通路７８が分岐して形成され、第１通路７１は排出通路７８を介して車外と連通している。排出通路７８にはモータ７９により駆動される車外排出用ダンパ８０が設けられ、この車外排出用ダンパ８０の開閉に応じて第１通路７１が車外に対して連通又は遮断される。
一方、車室内には、図示しない入出力装置、制御プログラムや制御マップ等の記憶に供される記憶装置（ＲＯＭ，ＲＡＭ等）、中央処理装置（ＣＰＵ）、タイマカウンタ等を備えたＥＣＵ９１（電子制御ユニット）が設置されている。ＥＣＵ９１の入力側には、コモンレール１０内の燃料圧を検出するレール圧センサ９２、増圧機構５１のリターン路５９内を流通するリターン燃料の温度を検出する温度センサ９３、図示しないアクセル操作量を検出するアクセルセンサ、各気筒を判別するための気筒判別センサ、エンジンの回転に同期したクランク角信号を出力するクランク角センサ等の各種センサ類が接続されている。又、ＥＣＵ９１の出力側には、フィード燃料量調整弁５、各気筒の燃料噴射弁２１の噴射制御弁４３、増圧制御弁５８、ヒータユニット６５のファン駆動用モータ６９、燃料ヒータコア用ダンパ駆動用モータ７４、冷却水ヒータコア用ダンパ駆動用モータ７６、車外排出用ダンパ駆動用モータ７９等のデバイス類が接続されている。
【００２７】
そして、ＥＣＵ９１はアクセルセンサにより検出されたアクセル操作量（機関負荷）やクランク角センサからのクランク角信号から算出したエンジン回転速度等のエンジン運転状態に関する各種情報に基づいて、コモンレール圧、燃料噴射量、燃料噴射時期、増圧機構５１による燃料増圧の有無、増圧機構５１の作動時期等の目標値を設定し、フィード燃料量調整弁５、噴射制御弁４３、増圧制御弁５８を駆動制御して、エンジンの運転状態に対して最適な噴射率波形で燃料噴射を実行している。
【００２８】
そこで、このＥＣＵ９１の処理に基づくコモンレール式燃料噴射装置の作動、特に増圧機構５１の作動状況について説明する。
エンジンに駆動されるフィードポンプ３により燃料タンク１内の燃料が汲み上げられ、タンク燃料路２及びフィード燃料路６を経てフィルタ４により鉄粉を除去された後にサプライポンプ７に供給され、サプライポンプ７により更に加圧されてサプライ燃料路９を経てコモンレール１０に供給される。ＥＣＵ９１はフィード燃料量調整弁５の開度制御によりサプライポンプ７の燃料吸入量を制限して燃料吐出量を調整し、レール圧センサ９２により検出された実コモンレール圧をレール圧の目標値にフィードバック制御する。
【００２９】
一方、燃料噴射弁２１は噴射制御弁４３及び増圧制御弁５８の開閉に応じて以下のように作動する。
コモンレール１０の燃料はコモンレール燃料路２２により各気筒の燃料噴射弁２１に供給され、各燃料噴射弁２１のボディ２１ａ内で燃料噴射機構３１の燃料供給路３８及び燃料溜り３３を経て噴孔部３２まで導かれる一方、圧力路４１を経て圧力室３５の上部まで導かれている。そして、噴射制御弁４３の閉弁時には、ニードル弁３６のピストン部３６ｃの上面にバックプレッシャとして作用する燃料圧により、ニードル弁３６は下方に付勢されて閉弁状態に保持されている。
【００３０】
又、コモンレール燃料路２２からの燃料は上側供給路５４を経て増圧機構５１の上側シリンダ室５２ａ内に導入されると共に、下側供給路５６を経て下側シリンダ室５２ｂ内に導入され、加圧路５７を介して加圧室５２ｃ内にも導入されている。これにより、増圧ピストン５３の大径部５３ａの上面及び下面には燃料圧が作用している。そして、増圧制御弁５８の閉弁時には、増圧ピストン５３の大径部５３ａの下面にバックプレッシャとして作用する燃料圧により、増圧ピストン５３は上方に付勢されて加圧室５２ｃを最大容積に保持している。
【００３１】
上記状態から噴射制御弁４３が開弁されると、圧力室３５内の上部の燃料がリターン路４４を介して燃料タンク１側に戻されて、ニードル弁３６のピストン部３６ｃの上面にバックプレッシャとして作用する燃料圧が急減するため、ニードル弁３６が上方に付勢されて開弁状態に切換えられ、噴孔部３２から燃料噴射が開始される。その後、噴射制御弁４３が閉弁されると、燃料タンク１への燃料流通が中止されてピストン部３６ｃの上部の燃料圧が回復するため、再びニードル弁３６が下方に付勢されて閉弁状態に復帰し燃料噴射が中止される。
【００３２】
以上は増圧機構５１による燃料増圧を行わずに、コモンレール圧の燃料をそのまま噴射した場合であり、増圧機構５１による燃料増圧を実施する場合には、噴射制御弁４３の開閉に対して所定のタイミングで増圧制御弁５８が開閉駆動される。
例えば図２に実線で示すように、増圧機構５１の増圧制御弁５８は噴射制御弁４３の開弁に先行する所定時期に開弁される。増圧制御弁５８の開弁に伴って下部シリンダ室５２ｂ内の燃料がリターン路５９を経てサプライポンプ７の入口側に戻され、増圧ピストン５３の大径部５３ａの下面にバックプレッシャとして作用する燃料圧が急減するため、増圧ピストン５３は下方に付勢されて加圧室５２ｃの容積を縮小する。即ち、増圧ピストン５３の大径部５３ａに作用する燃料圧を利用して小径部５３ｂ側で加圧室５２ｃ内の燃料が加圧されることになり、燃料供給路３８の逆止弁３９より下流側（加圧室５２ｃ、燃料供給路３８、燃料溜り３３、噴孔部３２）に存在する燃料が元々のコモンレール圧に相当する燃料圧から更に増加する。
【００３３】
従って、その後に噴射制御弁４３が開弁されたときには、噴射圧力が噴射初期から急激に立上がってコモンレール圧より高圧に保持され、その後、噴射制御弁４３及び増圧制御弁５８が相前後して閉弁されると、ニードル弁３６が下方に付勢されて閉弁状態となり燃料噴射が中止される。そして、破線や一点鎖線で示すように増圧制御弁５８の開弁時期を遅延させる（噴射制御弁４３の開弁時期に接近させる）ほど、噴射初期における噴射圧力の増加が緩やかなものとなり、初期噴射を抑制した噴射率波形が実現される。このような特性を前提として、ＥＣＵ９１ではアクセル操作量やエンジン回転速度等に基づいて増圧制御弁５８の開弁時期を制御し、これによりエンジンの運転状態に対して常に最適な噴射率波形に調整している。
【００３４】
一方、増圧機構５１からのリターン燃料は燃料タンク１に回収されることなくサプライポンプ７の入口側に戻されており、結果としてリターン燃料分だけサプライポンプ７側の要求燃料量が軽減されて、フィードポンプ３の容量不足が補われ、より小型のフィードポンプ３を適用可能となる。
そして、増圧機構５１からのリターン燃料はリターン路５９上のオリフィス６１、逆止弁６２、燃料ヒータコア６３、フィルタ６４を順次流通し、このリターン燃料に対してオリフィス６１及び逆止弁６２では圧力脈動の抑制が、燃料ヒータコア６３では放熱が、フィルタ６４では鉄粉の除去が行われる。そこで、それぞれの作用を以下に説明する。
【００３５】
まず、オリフィス６１及び逆止弁６２の作用を述べると、図２に実線で示すようにリターン燃料は増圧機構５１の出口から大きな圧力脈動をもって排出される（例えば、４ＭPa程度）。この圧力脈動はオリフィス６１による流量制限で破線で示すように抑制され、更に逆止弁６２による逆流防止で一点鎖線で示すようにほぼ完全に抑制されるため、逆止弁６２の下流側ではリターン燃料の燃料圧が略一定となり（例えば、フィードポンプ３の吐出圧と略等しい０．５ＭPa程度）、この状態でサプライポンプ７に供給される。よって、増圧機構５１から排出されるときの圧力脈動の影響を受けることなく、サプライポンプ７側ではフィード燃料量調整弁５の制御により燃料加圧が行われ、結果として正確なコモンレール圧が達成される。
【００３６】
又、フィルタ６４の作用を述べると、増圧機構５１からのリターン燃料を燃料タンク１に戻して正規経路に従ってサプライポンプ７に供給する場合とは異なり、リターン燃料をサプライポンプ７に戻した場合には、サプライポンプ７から増圧機構５１に至るまでの配管等（コモンレール燃料路２２や燃料供給路３８）で鉄粉が混入している可能性があるが、リターン路５９を流通する際にフィルタ６４の濾過により鉄粉が除去されるため、鉄粉によるサプライポンプ７の故障を未然に防止することができる。
【００３７】
ここで、フィルタ６４はリターン路５９のオリフィス６１及び逆止弁６２の下流側に設けられ、圧力脈動を抑制された後のリターン燃料を濾過している。このようなフィルタ６４の配置により、フィルタ６４に内蔵された濾紙は圧力脈動を受けることなく濾過作用を奏し、結果として圧力脈動による濾紙の破損が防止されると共に、圧力脈動に伴う燃料の周期的な逆流による濾過機能の低下、即ち、濾紙に捕捉された鉄粉が逆流によって離脱する現象が防止され、フィルタ６４の濾過機能を向上させて鉄粉によるサプライポンプ７の故障をより確実に防止することができる。
【００３８】
一方、燃料ヒータコア６３の作用を述べると、増圧機構５１から排出されるリターン燃料はサプライポンプ７の加圧等により温度上昇しており、その燃料温度はエンジンの運転状態に応じて変化し、例えば低負荷低回転域では５０℃程度、高負荷高回転域では１１０℃程度のリターン燃料が燃料ヒータコア６３を流通している。そして、ＥＣＵ９１側では燃料ヒータコア６３を利用してリターン燃料を冷却すべく、以下のようにヒータユニット６５の制御を実施している。
【００３９】
ＥＣＵ９１による具体的な制御は表１に従って実施され、リターン燃料温度及び暖房の要否に応じてヒータユニット６５の各ダンパ７５，７７，８０及びファン７０の作動状況を切換えている。
【００４０】
【表１】
2006132439.tif 000003
【００４１】
ここで、燃料温度の高低は、リターン燃料を戻したときにサプライポンプ７が焼付く虞がない上限温度（例えば、８０℃）を閾値として判定され、暖房の要否は、運転者による空調パネルの操作で暖房が選択されているか否かに応じて判定される。
【００４２】
まず、リターン燃料温度が高く、且つ暖房要のときには、燃料ヒータコア用ダンパ７５が開放、冷却水ヒータコア用ダンパ７７が閉鎖、車外排出用ダンパ８０が閉鎖され、ファン７０の作動によりダクト６７内に導入された空気は入口６８側から第１通路７１を経て出口７３側に導かれる。従って、第１通路７１内を流通する空気が燃料ヒータコア６３により加熱されて各吹出口より車室内に吹出される一方、燃料ヒータコア６３内のリターン燃料が冷却される。即ち、このときにはリターン燃料の熱が暖房に利用されることになる。
【００４３】
又、リターン燃料温度が高く、且つ暖房不要のときには、燃料ヒータコア用ダンパ７５が閉鎖、冷却水ヒータコア用ダンパ７７が閉鎖、車外排出用ダンパ８０が開放され、ファン７０によりダクト６７内に導入された空気は入口６８側から第１通路７１及び排出通路７８を経て車外に導かれる。従って、上記した暖房要の場合と同じく、第１通路７１内を流通する空気により燃料ヒータコア６３内のリターン燃料が冷却されるが、このときには加熱された空気が不要のため車外に排出される。
【００４４】
又、リターン燃料温度が低く、且つ暖房要のときには、燃料ヒータコア用ダンパ７５が閉鎖、冷却水ヒータコア用ダンパ７７が開放、車外排出用ダンパ８０が閉鎖され、ファン７０によりダクト６７内に導入された空気は入口６８側から第２通路７２を経て出口７３側に導かれる。従って、第２通路７２内を流通する空気が冷却水ヒータコア６６により加熱されて各吹出口より車室内に吹出される。即ち、このようにリターン燃料の温度が低いときには空気によるリターン燃料の冷却は不要なため実施されず、一方、リターン燃料を利用した空気の加熱も期待できないため、一般的な車両用暖房システムと同様にエンジン冷却水の熱が暖房に利用されるのである。
【００４５】
又、リターン燃料温度が低く、且つ暖房不要のときには、全てのダンパ７５，７７，８０が閉鎖され、ファン７０が停止される。従って、何れのヒータコア６３，６６によっても空気は加熱されず、リターン燃料の冷却も行われない。
尚、上記制御例では、燃料ヒータコア用ダンパ７５と冷却水ヒータコア用ダンパ７７とを２位置的に切換えたが、リターン燃料の温度や車室内の要求温度に応じて両ダンパ７５，７７の開度を逆方向に連続的に切換えてもよい。
【００４６】
以上の制御の結果、増圧機構５１からのリターン燃料の温度が高いときには、燃料ヒータコア６３によりリターン燃料を冷却しているため、高温のリターン燃料がサプライポンプ７に戻されて焼付きを発生させる事態を未然に防止でき、更に車室内の暖房時にはリターン燃料の熱を車外に捨てることなく、暖房に有効利用することができる。又、リターン燃料の温度が低いときには、既存のエンジン冷却水による加熱に切換えるため、この場合でも何ら支障を生じることなく暖房を継続でき、リターン燃料の熱を暖房に利用する構成としたことによるデメリット、即ち、リターン燃料の温度が低いときに車室内を暖房不能となる事態を未然に防止することができる。
【００４７】
以上で実施形態の説明を終えるが、本発明の態様はこの実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態では、車両用エンジンのコモンレール式燃料噴射装置に具体化したが、適用対象は車両用のエンジンに限ることはなく、例えば定置型エンジンに適用してもよい。
又、上記実施形態では、脈動抑制手段としてオリフィス及び逆止弁を用いたが、これに限ることはなく、例えば脈動抑制手段としてアキュムレータ等を利用してもよく、この場合でもフィルタ６４をアキュムレータの下流側に設置すれば、上記実施形態と同様の圧力脈動に関する作用効果が得られる。
【００４８】
更に、上記実施形態では、増圧機構５１からのリターン燃料をフィード燃料路６のフィルタ４とフィード燃料量調整弁５との間に戻したが、フィード燃料路６のフィルタ４の上流側に戻してもよい。このように構成した場合にはリターン燃料の濾過作用をフィルタ４が奏するため、フィルタ６４を省略してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】実施形態のコモンレール式燃料噴射装置を示す全体構成図である。
【図２】増圧機構の作動時期と噴射率波形との関係、及びリターン路の各所の圧力脈動を示す図である。
【符号の説明】
【００５０】
７    サプライポンプ
１０  コモンレール
３１  燃料噴射機構
５１  増圧機構
５９  リターン路
６１  オリフィス（脈動抑制手段）
６２  逆止弁（脈動抑制手段）
６３  燃料ヒータコア
６４  フィルタ
６５  ヒータユニット
【図１】
2006132439.tif 000004
【図２】
2006132439.tif 000005