(57)【要約】【課題】無噴射制御時に流量制御弁からの漏れ燃料が高圧ポンプへ供給されないようにすること。【解決手段】フィードポンプ７によって燃料タンク４から取り出した燃料５を流量制御弁９及びサクションバルブ１１、１２を介して高圧ポンプ６のプランジャ室６１Ｄ、６２Ｄに供給して加圧し、これにより得られた高圧燃料をコモンレール２内に蓄積するようにした燃料噴射装置１において、流量制御弁９の出口側からゼロデリベリオリフィス３２を介して漏れ燃料を取り出すようにすると共に、該漏れ燃料を逆止弁３３を介して高圧ポンプ６内に潤滑油として供給するようにした。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
フィードポンプによって燃料タンクから取り出した燃料を流量制御手段及びサクション弁を介して高圧ポンプのプランジャ室に供給して加圧し、これにより得られた高圧燃料をコモンレール内に蓄積するようにした内燃機関用燃料噴射装置において、
前記流量制御手段の出口側からゼロデリベリオリフィスを介して漏れ燃料を取り出すようにすると共に、該漏れ燃料を逆止弁を介して前記高圧ポンプ内に潤滑油として供給するようにしたことを特徴とする内燃機関用の燃料噴射装置。
【請求項２】
前記流量制御手段と前記燃料タンクとを結ぶリターン通路の途中に、前記フィードポンプから前記流量制御手段に供給される燃料の圧力の上昇を抑えるオーバーフローバルブが設けられている請求項１記載の内燃機関用の燃料噴射装置。
【請求項３】
前記漏れ燃料が前記高圧ポンプのスプリング室に供給されるようになっている請求項１又は２記載の内燃機関用の燃料噴射装置。
【請求項４】
前記逆止弁と前記高圧ポンプとの間にフィルタを設けた請求項１、２又は３記載の内燃機関用の燃料噴射装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【特許文献１】
特表２００１ー５０６３４６号公報
【０００２】
【発明の属する技術分野】
本発明は内燃機関用の燃料噴射装置に関するものである。
【０００３】
【従来の技術】
内燃機関の各気筒へ供給するための高圧燃料を高圧ポンプを用いて一旦コモンレール内に蓄えておき、コモンレール内に蓄えられている高圧燃料を各気筒に対応して設けられているインジェクタによって各気筒内に噴射供給するようにした、コモンレール式の燃料噴射装置が実用化されている。この種の内燃機関用燃料噴射装置は、高圧ポンプの低圧側に設けられたフィードポンプによって低圧燃料を高圧ポンプに供給する構成を採用しており、低圧側に設けられている制御弁によって高圧ポンプの高圧噴出量を制御する構成となっている。そして、無噴射制御を行おうとする場合には、該制御弁を閉じることにより高圧ポンプへの燃料供給を停止する制御が行われている（特許文献１の図１）。
【０００４】
しかし、制御弁を閉じても若干の燃料リークが生じ、このリークした燃料が高圧ポンプに供給されるので完全な無噴射特性を得ることができない。そこで、従来にあっては、この対策として、制御弁とサクションバルブとの間に極小さなオリフィスを配置し、これをオーバーフローバルブの出口とタンクを繋ぐ配管につなぎ、リークした分の燃料をタンク内に戻して無噴射特性を得る構成、又はオリフィスの出口をフィードポンプ手前に繋ぐ構成等が公知である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前者の構成によると、フィードポンプは通常大量の燃料を供給しつつ大量のオーバーフロー燃料をタンク側に戻しているので、オーバーフロー量が多い場合、フィードポンプの出口側からタンクまでの配管が背圧を有するようになり、この背圧のために燃料がオリフィスを通って高圧ポンプの入力側へ漏れ、結局無噴射特性を完全なものとすることができないという問題を有している。
【０００６】
一方、後者の構成による場合には、前置フィードポンプを設置する構成の場合には適用できないという問題点を有している。
【０００７】
本発明の目的は、従来技術における上述の問題点を解決することができる内燃機関用の燃料噴射装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１の発明によれば、フィードポンプによって燃料タンクから取り出した燃料を流量制御手段及びサクション弁を介して高圧ポンプのプランジャ室に供給して加圧し、これにより得られた高圧燃料をコモンレール内に蓄積するようにした内燃機関用燃料噴射装置において、前記流量制御手段の出口側からゼロデリベリオリフィスを介して漏れ燃料を取り出すようにすると共に、該漏れ燃料を逆止弁を介して前記高圧ポンプ内に潤滑油として供給するようにしたことを特徴とする内燃機関用の燃料噴射装置が提案される。
【０００９】
請求項２の発明によれば、請求項１の発明において、前記流量制御手段と前記燃料タンクとを結ぶリターン通路の途中に、前記フィードポンプから前記流量制御手段に供給される燃料の圧力の上昇を抑えるオーバーフローバルブが設けられている内燃機関用の燃料噴射装置が提案される。
【００１０】
請求項３の発明によれば、請求項１又は２の発明において、前記漏れ燃料が前記高圧ポンプのスプリング室に供給されるようになっている内燃機関用の燃料噴射装置が提案される。
【００１１】
請求項４の発明によれば、請求項１、２、又は３の発明において、前記逆止弁と前記高圧ポンプとの間にフィルタを設けた内燃機関用の燃料噴射装置が提案される。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態の一例につき詳細に説明する。
【００１３】
図１は、本発明による内燃機関用燃料噴射装置の実施の形態の一例を示す概略構成図である。燃料噴射装置１は、コモンレール２内に高圧燃料を蓄えておき、この高圧燃料をインジェクタ３−１〜３−Ｎによって内燃機関の各気筒（図示せず）に噴射供給するように構成されたコモンレール式の燃料噴射装置である。インジェクタ３−１〜３−Ｎは、各気筒毎に対応して設けられており、マイクロコンピュータを用いて構成される噴射制御ユニット（図示せず）によって開閉制御される。
【００１４】
図１において、４は燃料５を溜めておくためのタンク、６は高圧ポンプ、７は高圧ポンプ６の低圧側に設けられているフィードポンプ（低圧ポンプ）である。タンク４内の燃料５は燃料管８を介してフィードポンプ７によって汲み上げられ、フィードポンプ７の出口ポート７Ａから低圧燃料がフィルタＦを介して供給される。この低圧燃料は、高圧ポンプ６へ送給する燃料の量を調節するための流量制御弁９が設けられている送油路１０を通り、サクションバルブ１１、１２を介して高圧ポンプ６に送られる構成となっている。
【００１５】
本実施の形態では、高圧ポンプ６は２つの高圧プランジャ６１、６２を有し、図示しない内燃機関からの回転力で回転するカム軸６３に固定されているカム６４、６５によりこれらの高圧プランジャ６１、６２が駆動される構成となっている。
【００１６】
高圧プランジャ６１は、シリンダ６１Ａ内にその軸線に沿って往復動可能なようにピストン６１Ｂが収容されており、カム６４と協働するタペット６１Ｃによりピストン６１Ｂがカム６４の回転にしたがって往復動することにより、ピストン６１Ｂによって画成されているプランジャ室６１Ｄ内にサクションバルブ１１を介して供給された低圧燃料が加圧され、これにより得られた高圧燃料が、コモンレール２の方向に開く出口逆止弁１３を有する噴射導管１４を介してコモンレール２内に送給される。
【００１７】
以上、高圧プランジャ６１の構成について説明したが、高圧プランジャ６２もこれと同様に構成されている。すなわち高圧プランジャ６２は、シリンダ６２Ａ内にその軸線に沿って往復部可能なようにピストン６２Ｂが収容されており、カム６５と協働するタペット６２Ｃによりピストン６２Ｂがカム６５の回転にしたがって往復動することにより、ピストン６２Ｂによって画成されているプランジャ室６２Ｄ内にサクションバルブ１１を介して供給された低圧燃料が加圧され、これにより得られた高圧燃料が、コモンレール２の方向に開く出口逆止弁１３を有する噴射導管１４を介してコモンレール２内に送給される。
【００１８】
流量制御弁９で流量制御することにより生じる戻し燃料をタンク４に戻すため、フィードポンプ７の出口ポート７Ａとタンク４の間には戻し油路１７が設けられている。戻し油路１７にはタンク４の方向に開く逆止弁１８が設けられており、フィードポンプ７から吐出された低圧燃料のうち流量制御弁９により高圧ポンプ６へ送られなかった分の燃料を戻し油路１７を介してタンク４へ戻すことができるようになっている。
【００１９】
燃料噴射装置１は、さらに、高圧ポンプ６の無噴射制御特性を改善するため、流量制御弁９の出口側に燃料処理回路３０が設けられている。燃料処理回路３０は、高圧ポンプ６の無噴射制御時に流量制御弁９を閉じた場合でも流量制御弁９から若干の燃料漏れが生じ、この漏れた燃料が高圧ポンプ６に送られることにより完全な無噴射制御が実現できなくなるのを回避するためのものであり、本実施の形態においては、流量制御弁９の出口ポートと高圧プランジャ６１の駆動部とをドレイン管３１で連通し、流量制御弁９からの漏れ燃料を高圧プランジャ６１の駆動部に潤滑油として供給する構成となっているが、本発明はこの一実施形態に限定されるものではない。
【００２０】
本実施の形態では、ドレイン管３１の一端３１Ａは流量制御弁９の出口ポートに連通しており、ドレイン管３１の他端３１Ｂは高圧プランジャ６１のスプリング室６１Ｅに連通している。この構成により、スプリング室６１Ｅの負圧を利用して流量制御弁９からの漏れ燃料を加圧しない漏れ燃料迂回路を形成することができる。また、その２次的効果として、ポンプ室に漏れ燃料を潤滑油として供給して利用することができる。
【００２１】
そして、ドレイン管３１には、ゼロデリベリオリフィス３２と、スプリング室６１Ｅの方に開く逆止弁３３と、フィルタ３４とがこの順序で図示の如く設けられており、フィルタ３４を通過した燃料はスプリング室６１Ｅに潤滑油として送られる。フィルタ３４は、高圧ポンプ６側から逆止弁３３にゴミが入り込まないようにすることを主目的として設けられているもので、フィルタ３４としては、エッジフィルタを使用するのが好ましい。なお、高圧プランジャ６１、６２内の余剰潤滑油は、図示しない戻し油路を介してタンク４内に戻される構成となっている。
【００２２】
ここで、流量制御弁９からの燃料が無噴射制御時には燃料処理回路３０を介して全てスプリング室６１Ｅに送られるようにするため、サクションバルブ１１の開弁圧Ｐ１と逆止弁３３の開弁圧Ｐ２との間にはＰ２＜Ｐ１なる関係が成立するよう、各開弁圧が適宜に設定されている。なお、本実施の形態では、ドレイン管３１の他端側からスプリング室６１Ｅのみに、フィルタ３４を通過した燃料を潤滑油として送る構成とした。しかし、逆止弁３３とフィルタ３４とに相応するもう一組の逆止弁とフィルタとをドレイン管３１の他端側に設け、これにより、スプリング室６２Ｅ内にも燃料を潤滑油として送る構成としてもよい。
【００２３】
燃料噴射装置１は以上のように構成されているので、流量制御弁９が図示しない制御ユニットからの制御信号に応じてフィードポンプ７から供給される低圧燃料の流量を制御し、その時の運転条件に見合った適切な量の低圧燃料が高圧プランジャ６１に送給される。流量制御によりフィードポンプ７と流量制御弁９との間に余剰燃料が生じると流量制御弁９の入口側の燃料圧が高くなり、逆止弁１８が開かれ、該余剰燃料は戻し油路１７を通ってタンク４内に戻される。流量制御された燃料は、高圧プランジャ６１において加圧され、これにより得られた高圧燃料が噴射導管１４、１６を通ってコモンレール２に蓄積される。
【００２４】
このとき、流量制御弁９からの燃料の一部が燃料処理回路３０を介してスプリング室６１Ｅに潤滑油として供給される。すなわち、ゼロデリベリオリフィス３２を介して少量の燃料が逆止弁３３に送られ、これにより開弁圧の比較的小さい逆止弁３３が開かれ、スプリング室６１Ｅに適量の燃料が潤滑油として供給される。
【００２５】
一方、無噴射制御状態となると、流量制御弁９からは殆ど燃料が供給されないが、流量制御弁９から僅かに漏れた燃料はゼロデリベリオリフィス３２を介して逆止弁３３に送られ、上述の場合と同様にしてスプリング室６１Ｅに潤滑油として送られる。無噴射制御時における流量制御弁９からの漏れ燃料は少量であるから、サクションバルブ１１、１２が開弁する前に逆止弁３３が開弁してしまい、無噴射制御時における流量制御弁９からの漏れ燃料は高圧ポンプ６のプランジャ室６１Ｄ、６２Ｄへは送給されず、高圧ポンプ６のスプリング室６１Ｅに潤滑油として供給されることになる。この結果、燃料噴射装置１の無噴射制御特性を著しく改善することができる。
【００２６】
上記実施の形態においては、ゼロデリベリオリフィス３２からの燃料を高圧プランジャ６１のスプリング室６１Ｅに潤滑油として供給するようにしたが、該燃料の潤滑油としての供給先はスプリング室６１Ｅに限定されるものではなく、高圧ポンプ６の適宜の駆動部分に供給するようにしてもよい。
【００２７】
燃料噴射装置１によると、流量制御弁９の出口側に燃料処理回路３０を設け、無噴射制御時に流量制御弁９から燃料が漏れても、この漏れ燃料をシリンダ６１Ａ、６２Ａに送り込むことなく、スプリング室６１Ｅ等適宜の駆動部分に潤滑油として供給する構成であるから、運転条件や車両側の配管仕様に拘らず良好な無噴射制御特性を実現できる。また、ドレイン管３１の出口を従来のように燃料タンクやギヤポンプ入口に繋ぐのに比べ、配管系の構成が簡素化でき、コストの低減を期待することができる。
【００２８】
【発明の効果】
本発明によれば、上述の如く運転条件や車両側の配管仕様に均らず良好な無噴射制御特性を実現できる上に配管等の構成の簡素化によるコストの低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による内燃機関用燃料噴射装置の実施の形態の一例を示す概略構成図。
【符号の説明】
１  燃料噴射装置
２  コモンレール
３−１〜３−Ｎ  インジェクタ
４  タンク
６  高圧ポンプ
７  フィードポンプ
９  流量制御弁
３０  燃料処理回路
３１  ドレイン管
３２  ゼロデリベリオリフィス
３３  逆止弁
３４  フィルタ
６１、６２  高圧プランジャ
６１Ｄ、６２Ｄ  プランジャ室
６１Ｅ、６２Ｅ  スプリング室
【図１】
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