(57)【要約】【課題】燃料漏れを検出するための簡単な方法を提供する。【解決手段】二重壁燃料ラインが、コモンレールシステムの複数のディーゼル燃料噴射装置を連結する。内部ラインが、高圧燃料を、燃料ポンプから前記燃料噴射装置に搬送する。低圧戻り燃料は、戻りラインとして作用する外部燃料ラインを通って流れ戻る。二重壁燃料ラインは、システムで必要とされる別々の配管接続部の数を減らし、燃料漏れを検出するための簡単な方法を提供するばかりでなく、システムから高圧燃料が失われないように保護する。低圧ライン内の燃料圧力を監視することにより、燃料圧力センサで、低圧ライン内の燃料圧力を代表的なライン圧力と比較することによってシステムでの漏れを検出できる。低圧ライン内の圧力が通常よりも高いことは、高圧ラインの漏れを示す。通常の圧力よりも低いことは低圧戻りライン内の漏れを示す。【選択図】図１
2008267391.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディーゼル燃料噴射システムであって、
内部高圧管が外部低圧管によって取り囲まれた二重壁燃料ラインを備え、
前記内部高圧管は、高圧燃料を燃料噴射装置に搬送するため、高圧燃料ポンプと一連の燃料噴射装置の燃料入口ポートとの間に連結されており、前記外部低圧管は、前記燃料噴射装置の燃料戻りポートに連結されており、これによって、当該システムでの再使用のために戻り燃料を送出することができる、システム。
【請求項２】
請求項１に記載のシステムにおいて、戻り燃料圧力を監視することができるように連結された燃料圧力センサを含む、システム。
【請求項３】
請求項１に記載のシステムにおいて、前記戻り燃料は、前記燃料ポンプに送出される、システム。
【請求項４】
請求項１に記載のシステムにおいて、前記戻り燃料は、燃料タンクに送出される、システム。
【請求項５】
ディーゼルエンジン用のコモンレール燃料噴射システムであって、
燃料噴射を行うために高圧燃料を供給するように作動する高圧燃料ポンプと、
内部高圧燃料管が外部低圧戻り管によって取り囲まれた二重壁燃料ラインとを備え、
前記内部高圧燃料管は、高圧燃料を前記燃料ポンプから受け入れることができるように連結された高圧燃料通路を形成しており、
前記外部低圧戻り管は、前記高圧燃料通路を取り囲む低圧戻り燃料通路を形成しており、
前記コモンレール燃料噴射システムは、また、一連の燃料噴射装置を備えており、
前記燃料噴射装置は、前記高圧燃料通路と連通し高圧燃料を受け入れて燃料噴射を行うことができ、また、前記低圧戻り燃料通路と連通し低圧戻り燃料を送出して当該システムで再使用することができる、燃料噴射システム。
【請求項６】
請求項５に記載の燃料噴射システムにおいて、前記内部高圧燃料管及び前記外部低圧戻り管のいずれかでの燃料漏れを表示するのに使用するため、前記低圧戻り燃料通路内の燃料圧力の変化を検出するように作動する圧力センサを含む、燃料噴射システム。
【請求項７】
請求項５に記載の燃料噴射システムにおいて、前記燃料は燃料タンクに戻される、燃料噴射システム。
【請求項８】
請求項５に記載の燃料噴射システムにおいて、前記燃料は、前記システムで直ちに再使用するため、前記燃料ポンプに戻される、燃料噴射システム。
【請求項９】
ディーゼル燃料噴射システムの燃料漏れを検出する方法であって、
内部高圧ラインが外部低圧ラインによって取り囲まれた二重壁燃料ラインを提供する工程と、
前記外部低圧ラインでの通常の燃料圧力のマップを、エンジンパラメータの関数として発生する工程と、
前記低圧燃料ラインでの燃料圧力を監視する工程と、
監視した燃料圧力値を前記外部低圧ラインでの通常の燃料圧力値と比較し、漏れがあるかどうかを決定する工程とを含む、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディーゼルエンジン用の燃料噴射システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
代表的なコモンレール（ｃｏｍｍｏｎ  ｒａｉｌ）燃料噴射システムは、その一部を高圧にする一つの高圧燃料ポンプを有している。高圧燃料ポンプは、直列に接続された入口ライン及び出口ラインによって連結されている。入口ライン及び出口ラインは、高圧燃料を、複数の噴射装置と燃料ポンプとの間で搬送する。燃料ポンプに連結されたこれらのラインは、用途に応じて、壁が一重であったり二重であったりする。現在、二重壁燃料ラインを使用して、内部燃料ライン周囲に追加の漏れ保護を提供している。詳細には、内部ラインが加圧燃料の搬送に使用されるのに対し、外部ラインは、空の状態に保持され、これによって、内部燃料ラインと高温のエンジン表面との間で追加の障壁を形成している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、コモンレールディーゼル燃料噴射システムを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
このコモンレールシステムは、二重壁燃料ラインを使用する。二重壁燃料ラインは、高圧燃料を、燃料ポンプから一連の燃料噴射装置に送出するための内部高圧燃料管（内部高圧燃料チューブ）と、低圧燃料を、燃料噴射装置から燃料ポンプ又は燃料タンクに戻すための外部低圧燃料管（外部低圧燃料チューブ）とを有している。前記外部低圧燃料管すなわち外部ラインが、前記内部高圧燃料管すなわち内部ラインを取り囲んでおり、外部ラインによって、内部ラインでの漏れがエンジンルーム（又はエンジンコンパートメント）に入らないようにする。二重壁燃料ラインは、噴射装置への及び噴射装置からの両方の便利な燃料流路であるばかりでなく、高圧の内部ラインとエンジンとの間に追加の保護障壁を提供する。
【０００５】
システムでの燃料漏れの検出は、低圧燃料の外部ライン中の燃料圧力を監視し、これを所定の通常圧力のマップと比較することによって行うことができる。外部ラインで漏れが起こった場合には、燃料が失われるために外部ライン内の圧力が通常圧力以下に低下する。漏れが内部ラインで起こった場合には、高圧燃料が低圧の外部ラインに流入し、外部ライン内の燃料圧力が上昇する。
【０００６】
従って、外部ライン内の通常の戻り燃料の圧力の上昇及び低下により、漏れが起こっていること、及び、漏れが内部ライン内で起こっているのか外部ライン内で起こっていることが示される。
【０００７】
本発明のこれらの及び他の特徴及び利点は、本発明の特定の実施例の以下の説明を添付図面を参照して読むことにより更によく理解されるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
[実施例]
【０００９】
添付図面のうち、図１を詳細に参照すると、ディーゼルエンジン用のコモンレール燃料噴射システムの全体に参照番号１０が付してある。このシステム１０は、燃料タンク１２を有している。燃料タンク１２は出口１４を有しており、出口１４は、低圧燃料ポンプ１６の計量バルブ（又は調量バルブあるいはメータリングバルブ）１５に連結されている。燃料ポンプ１６は、計量バルブ出口１８を有しており、計量バルブ出口１８は、燃料フィルタ２２の入口２０に連結されている。燃料フィルタ２２の出口２４は、高圧燃料ポンプ２７の入口２６に連結されている。アキュムレーター２８が、高圧燃料ポンプ２７から高圧燃料を集める。
【００１０】
アキュムレーター２８は出口３０を有している。出口３０は、第１燃料ライン３２に連結されている。第１燃料ライン３２は、燃料噴射装置３５の入口３４に連結されている。燃料噴射装置３５は出口３６を有しており、出口３６は、第２燃料ライン３８に連結されている。追加の複数の燃料噴射装置３５と複数の燃料ライン３８とが同様の方法で連結されており、これによって、コモン燃料レール４４が形成されている。一連の又は直列に連結された燃料噴射装置のうちの最後の燃料噴射装置３５は、入口３４を有しており、この入口３４は燃料ラインに連結されているが、最後の燃料噴射装置３５の出口にはプラグ４８が設けられ、コモン燃料レールを終端している。
【００１１】
本発明によれば、燃料ライン３２は、図２に示すように二重壁となっている。燃料ライン３２は、内部高圧燃料管（内部高圧燃料チューブ）５０が外部低圧燃料管（外部低圧燃料チューブ）５２によって取り囲まれており、両管の端部に継手５４が取り付けられている。一実施例では、管５０、５２と継手５４とは、内カラー５６及び支持スリーブ５８と協働する。これらは、中央高圧燃料通路６０及びこれを取り囲む低圧戻り燃料通路６２を形成しており、これらの通路は、両方とも、燃料ライン３２の両端６４まで延びている。一連の複数の燃料噴射装置３５を連結するコモンレールを形成する燃料ライン３８は、燃料ライン３２と同じ構造を有することが好ましい。
【００１２】
図３は、燃料ライン３２又は３８と、一つの燃料噴射装置３５の入口３４との連結部を断面で示す。入口３４及び出口３６の両方が、燃料ライン３２、３８の継手５４に連結できるソケットを形成する。かくして、内部高圧管５０が噴射装置部材６６と直接的に係合し、これによって、中央高圧燃料通路６０が内部通路６８に連結される。これにより、高圧燃料が、噴射装置部材６６を通して出口ソケット３６に導かれる。また、内部通路６８は、噴射装置部材６６の高圧入口通路７０とでＴ字形接合部（Ｔ字路又はＴ分岐）を形成している。これによって、高圧燃料が、噴射装置の本体に向けられ、エンジンのシリンダ内に噴射される。
【００１３】
燃料ライン３２を含む入口ソケット３４と、燃料ライン３８を含む出口ソケット３６とは、また、低圧戻り燃料通路７２を形成している。低圧戻り燃料通路７２は、噴射装置３５内から、噴射装置部材６６を通って、燃料ライン３２の戻り燃料通路６２まで延びている。また、低圧燃料バイパス通路７４が、各燃料噴射装置３５の入口３４と出口３６との間を延びており、これにより、低圧燃料を、燃料ライン３８から燃料ライン３２まで通すことができる。
【００１４】
図１は、燃料ライン３２に連結されたアキュムレーター２８の出口３０を示す。アキュムレーター２８の出口３０は、高圧燃料を送出し低圧燃料を同様の方法で受け取るという点で、燃料噴射装置３５の出口３６と同様である。かくして、高圧燃料が、内部高圧管５０の高圧燃料通路６０内に直接的に送出される。同様に、戻り燃料が、燃料ライン３２の戻り燃料通路６２からアキュムレーター２８の本体内に導かれる。アキュムレーター２８に進入するその低い圧力の燃料を、内部低圧燃料通路（図示せず）を通して燃料ポンプ１６の入口１５に戻し、システム内に再循環する。別の態様では、低圧燃料をアキュムレーター２８から燃料ポンプ１６の入口１５まで又は燃料タンク１２に搬送するため、所望であれば、外部低圧燃料管を設けてもよい。
【００１５】
低圧燃料センサ７６が、低圧燃料戻り通路内の戻り燃料圧力を監視する。制御ユニット７８が、燃料圧力センサ７６に連結されており、監視した燃料圧力を通常の燃料圧力マップと比較し、システム１０で燃料漏れが生じているどうかを決定する。別の態様では、低圧燃料センサ７６は、第１燃料ライン３２の低圧戻り通路６２の任意の便利な位置に配置されていてもよい。また、高圧燃料センサ８０を設けて、高圧燃料通路６０内の燃料圧力を監視するようにしてもよい。
【００１６】
作動では、低圧燃料ポンプ１６が、燃料を、燃料タンク１２から燃料ライン８２を通して引き出す。燃料ポンプ１６は、低圧燃料を、燃料フィルタ２２を通して高圧燃料ポンプ２７内に送出する。高圧燃料ポンプ２７からの高圧燃料を、アキュムレーター２８内に圧送し、ここで燃料の脈動を減少する。高圧燃料センサ８０が、アキュムレーター内の燃料の圧力を監視する。次いで、高圧燃料は、二重壁燃料ライン３２の内部管５０と、直列に連結された複数の燃料ライン３８とを通して、複数の噴射装置３５に送出される。これらの噴射装置は、制御ユニット７８によって制御されており、これによって、霧化または霧状された燃料が、関連したエンジンのシリンダ（図示せず）に従来通りに送出され、このとき、霧化または霧状された燃料は、関連したエンジンのシリンダ（図示せず）にタイミングが調節された状態で充填される。
【００１７】
少量の高圧燃料が、噴射装置の噴射バルブ（図示せず）を通って漏れ、内部低圧燃料通路７２を通って、関連した燃料ライン３８、３２の低圧戻り燃料通路６２に戻される。
【００１８】
戻り通路６２内の低圧燃料は、アキュムレーター２８の内部通路（図示せず）に戻され、ここでその圧力は、低圧燃料センサ７６によって監視されている。センサ出力を制御ユニット７８に供給し、制御ユニット７８は、システム１０内で漏れが生じているかどうかを確認又は決定する。この目的のため、低圧戻り燃料の表示された圧力を、エンジンパラメータの関数である通常の燃料圧力のマップと比較する。外部管５２で漏れが生じた場合には、センサ７６は、通常以下の又は通常より小さいの燃料圧力を検出する。これは、燃料が外管５２からその周囲環境に漏出するためである。内部管５０で漏れが生じた場合には、センサ７６は、通常以上の又は通常より高い燃料圧力を検出する。これは、内部管５０からの高圧燃料が、低圧外部管５２に漏出するためである。通常の作動条件では、低圧管５２内の燃料圧力は通常の範囲内に保持される。
【００１９】
システムで漏れが検出された場合には、計量バルブ１５を閉鎖し、システム内への燃料の流れを停止する。更に、計量バルブ１５を使用して、部分的に閉鎖によって、システムを通る燃料の流れを減少することができる。
【００２０】
次に添付図面のうちの図４を参照すると、図１のシステム１０の変形例の全体に参照番号８５が付してある。この図では、同様の部品に同じ参照番号が付してある。かくして、低圧燃料ポンプ１６、高圧燃料ポンプ２７、燃料噴射装置３５、及び燃料ライン３２は、物理的に同様であり、システム１０と同様に作動する。
【００２１】
システム８５は、アキュムレーター２８の出口ポート３０にＴ接合部８６を含む。低圧燃料戻りライン（すなわち、低圧燃料戻り通路）８８が、Ｔ接合部８６から燃料タンク１２まで直接的に延びている。低圧燃料センサ９０が、Ｔ接合部８６と燃料タンク１２との間で、低圧燃料戻り通路８８に連結されており、これによって、燃料戻りライン８８内の戻り燃料圧力を監視することができるようになっている。
【００２２】
作動時において、噴射装置への燃料の送出と関連した全ての初期工程は、システム１０と同じである。システム８５は、燃料を、低圧ポンプのハウジング内部の内部通路を通して低圧ポンプに戻して直接的に再循環させるのでなく、燃料タンク１２に戻す点でシステム１０と異なっている。戻り燃料は、Ｔ接合部８６を通って二重壁燃料ライン３２を出て、低圧燃料戻りライン８８に流入する。燃料タンク１２に戻る低圧燃料は、燃料圧力センサ９０を通過し、燃料圧力センサ９０は、上掲の実施例のように漏れの検出で使用するため、圧力信号を制御ユニット７８に送出する。低圧燃料は、次いで、燃料タンク１２に戻り、ここでシステムに再循環させることができる。
【００２３】
次に添付図面のうちの図５を参照すると、図４のシステム８５の変形例の全体に参照番号９２が付してある。この変形例では、同じ参照番号を付した同様の構成要素の大部分を使用する。
【００２４】
システム９２は、図４の燃料戻りライン８８に代えて、Ｔ接合部８６から低圧燃料ポンプ１６の計量バルブ入口１５まで直接的に延びる低圧燃料戻りライン（すなわち、低圧燃料戻り通路）９６を使用する点で、図４のシステム８５と異なっている。低圧燃料センサ９０が、Ｔ接合部８６と計量バルブ１５との間で、低圧燃料戻りライン９６に連結されており、これによって、低圧燃料戻りライン９６内の燃料圧力を監視することができるようになっている。
【００２５】
図５のシステム９２の作動は、戻り燃料の取り扱いを除き、図４のシステム８５と同じである。燃料噴射装置３５から戻る低圧燃料は、Ｔ接合部８６によって低圧燃料戻りライン９６内に差し向けられる。この低圧燃料戻りライン９６は、燃料を、ポンプ１６の計量バルブ入口１５に搬送する。戻り燃料は燃料圧力センサ９０を通過し、この燃料圧力センサ９０が、上述したように圧力信号を制御ユニット７８に送出する。
【００２６】
以上のように上記実施例によれば、二重壁燃料ラインが、コモンレールシステムの複数のディーゼル燃料噴射装置を連結している。内部ラインが、高圧燃料を、燃料ポンプから前記燃料噴射装置に搬送する。低圧戻り燃料は、戻りラインとして作用する外部燃料ラインを通って流れ戻る。二重壁燃料ラインは、システムで必要とされる別々の配管接続部の数を減らし、燃料漏れを検出するための簡単な方法を提供するばかりでなく、システムから高圧燃料が失われないように保護する。低圧ライン内の燃料圧力を監視することにより、燃料圧力センサで、低圧ライン内の燃料圧力を代表的なライン圧力と比較することによってシステムでの漏れを検出できる。低圧ライン内の圧力が通常よりも高いことは、高圧ラインの漏れを示す。通常の圧力よりも低いことは低圧戻りライン内の漏れを示す。
【００２７】
本発明を特定の好ましい実施例を参照して説明したけれども、説明した本発明の概念の範囲及び精神内で多くの変更を行うことができるということは理解されるべきである。従って、本発明は開示の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲が許す全範囲を含む。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】図１は、本発明に係る燃料噴射システムの概略図である。
【図２】図２は、図１のシステムで使用された二重壁燃料ラインの軸線方向断面図である。
【図３】図３は、燃料ラインと噴射装置との連結部分を示す部分断面図である。
【図４】図４は、燃料タンクへの外部燃料戻りを示す、図１と同様の概略図である。
【図５】図５は、燃料ポンプ入口への外部燃料戻りを示す、図４と同様の概略図である。
【符号の説明】
【００２９】
１０  ディーゼルエンジン用のコモンレール燃料噴射システム
１２  燃料タンク
１４  出口
１５  計量バルブ
１６  低圧燃料ポンプ
２０  入口
２２  燃料フィルタ
２４  フィルタ出口
２６  ポンプ入口
２７  高圧燃料ポンプ
２８  アキュムレーター
３０  アキュムレーター出口
３２  第１燃料ライン（第１燃料経路）
３４  燃料噴射装置入口
３５  燃料噴射装置
３６  燃料噴射装置出口
３８  第２燃料ライン（第２燃料経路）
４４  コモン燃料レール
４８  プラグ
５０  内部高圧燃料管（内部高圧燃料チューブ）
５２  外部低圧燃料管（外部低圧燃料チューブ）
５４  継手
５６  内カラー
５８  支持スリーブ
６０  中央高圧燃料通路
６２  低圧戻り燃料通路
【図１】
2008267391.tif 000003
【図２】
2008267391.tif 000004
【図３】
2008267391.tif 000005
【図４】
2008267391.tif 000006
【図５】
2008267391.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成20年8月15日(2008.8.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディーゼル燃料噴射システムの燃料漏れを検出する方法であって、
内部高圧ラインが外部低圧ラインによって取り囲まれた二重壁燃料ラインを提供する工程と、
前記外部低圧ラインでの通常の燃料圧力のマップを、エンジンパラメータの関数として発生する工程と、
前記外部低圧ラインでの燃料圧力を監視する工程と、
監視した燃料圧力値を前記外部低圧ラインでの通常の燃料圧力値と比較し、漏れがあるかどうかを決定する工程とを含む、方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法であって、
前記漏れがあるかどうかを決定する工程において、
通常の圧力よりも高い圧力が前記外部低圧ラインで監視された場合、前記内部高圧ラインで漏れが起こっていると決定し、通常の圧力よりも低い圧力が前記外部低圧ラインで監視された場合、前記外部低圧ラインで漏れが起こっていると決定する、方法。
【外国語明細書】
2008267391000001.pdf