(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
高圧ポンプと、前記高圧ポンプが圧送する燃料を蓄圧する蓄圧管と、前記蓄圧管で蓄圧した燃料を噴射する燃料噴射弁とを備える燃料噴射装置において、
前記燃料噴射弁は、噴孔を開閉する弁部材の反噴孔側に前記蓄圧管から燃料を導入する制御圧力室を設け、前記制御圧力室の燃料排出口を開閉し前記制御圧力室の燃料圧力を調整することにより噴射タイミングを調整する電磁弁を有し、
内燃機関の運転中に燃料タンク内の燃料がなくなり内燃機関が停止した後、前記燃料タンクに燃料が供給されると、前記電磁弁を制御することにより前記高圧ポンプから前記燃料噴射弁に至る燃料供給系内のエアを前記燃料排出口から排出する制御装置と、
前記燃料供給系内のエアの排出により前記燃料供給系の燃料圧力を低下させた状態で、前記高圧ポンプに燃料を供給する手動ポンプと、を備えることを特徴とする燃料噴射装置。
【請求項２】
前記制御装置は、内燃機関停止中に燃料供給系内のエアを排出制御することを特徴とする請求項１記載の燃料噴射装置。
【発明の詳細な説明】
【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）用の燃料噴射装置に関し、特に燃料供給系のエアを排出する燃料噴射装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、特開昭６２−２５８１６０号公報に開示されるように、高圧ポンプから圧送される高圧燃料を蓄圧管内で蓄圧し、蓄圧管内で一定圧力に蓄圧された高圧燃料を燃料噴射弁から噴射する燃料噴射装置が知られている。
高圧ポンプから燃料噴射弁に至る燃料供給系に畜圧室を有する畜圧式燃料噴射装置では、燃料供給系内にエアが混入しエンジンが始動できなくなると、高圧ポンプの低圧側に配設した手動式のプライミングポンプにより燃料タンクから高圧ポンプに燃料を強制的に送り込むことにより燃料供給系からエア抜きを行うことが一般的である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ディーゼルエンジン等においてエンジン運転中に燃料切れが生じエンジンが停止する過程において、低圧ポンプは燃料タンクから燃料と一緒に空気を吸い上げ高圧ポンプに圧送するので、高圧ポンプからエアの混入した燃料が燃料噴射弁に供給される。したがって、エアの混入した高圧燃料が燃料供給系に滞留した状態でエンジンが停止するので、手動でプライミングを行ってもエアの混入した燃料の圧力に抗して燃料供給系からエアを排出することは困難である。
【０００４】
エアの混入した燃料が燃料供給系に滞留した状態で燃料タンクに燃料を満たしエンジンを始動しようとしても、エアの混入した燃料が燃料噴射弁から噴射されるので、エンジンを始動できないか、始動するまでに長い時間を要するという問題がある。
本発明の目的は、燃料供給系に滞留したエアを排出し、エンジンを容易に始動できる燃料噴射装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１記載の燃料噴射装置によると、燃料噴射弁は、弁部材の反噴孔側に制御圧力室を設け、制御圧力室の燃料圧力を調整する電磁弁を有している。そして、電磁弁を制御することにより燃料供給系内に滞留したエアを制御圧力室を通して排出する制御装置を備えている。燃料供給系からエアを排出することにより、エンジンを容易に始動できるようになる。
【０００６】
本発明の請求項２記載の燃料噴射装置によると、エンジン停止中に燃料供給系内のエアを排出するので、エンジン運転中に誤ってエアの排出制御を行うことを防止できる。
【０００７】
本発明の請求項１記載の燃料噴射装置によると、燃料供給系からエアを排出した状態で手動ポンプにより燃料を燃料噴射弁まで供給できるので、エンジンを確実に始動できる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を示す実施例を図に基づいて説明する。
図２に本実施例の燃料噴射装置を示す。図２に示すエンジン９は６気筒のディーゼルエンジンである。低圧ポンプ１は燃料タンク２から燃料を吸い上げ高圧ポンプ３に圧送する。低圧ポンプ１に、図示しない手動ポンプが配設されている。この手動ポンプは燃料タンク２の燃料を手動で高圧ポンプ３に供給するポンプである。エンジン制御装置（以下、「エンジン制御装置」をＥＣＵという）１０は、エンジン回転数およびエンジ負荷等のエンジン運転状態を検出するセンサ１１、１２から送出される信号に基づき電磁弁４に送出する制御信号を制御し、デリバリバルブ５から吐出される高圧ポンプ３の燃料量を制御する。
【０００９】
燃料配管６を通り蓄圧管としてのコモンレール７に供給された燃料は、コモンレール７で一定圧に蓄圧され、エンジン９の各気筒に配設された燃料噴射弁２０に供給される。
次に、燃料噴射弁２０の構成を図１に基づいて説明する。
コモンレール７から燃料噴射弁２０に供給される燃料は、燃料通路３０からニードル弁２２の周囲に形成された燃料溜り３１に充填される。燃料溜り３１に充填された燃料からニードル弁２２が受ける力は、図１の上方、つまり噴孔開放方向に働く。弁部材としてのニードル弁２２は弁ボディ２１に往復移動自在に支持されている。弁ボディ２１の先端に噴孔２３が形成されており、噴孔２３上流側の弁ボディ２１の内壁に形成されている弁座２１ａからニードル弁２２が離座することにより噴孔２３が開放され噴孔２３から燃料が噴射される。スプリング２４は弁座２１ａに向けニードル弁２２を付勢している。
【００１０】
コモンレール７から燃料噴射弁２０に供給される燃料は、燃料通路３２に設けられた小径絞り３３を介して制御圧力室３４にも供給される。制御圧力室３４はニードル弁２２の反噴孔側に形成されており、制御圧力室３４の燃料からニードル弁２２が受ける力は、図１の下方、つまり噴孔閉塞方向に働く。
制御圧力室３４には大径絞り３６を設けた燃料排出通路３５が接続している。大径絞り３６の燃料排出側に電磁弁４０が配設されており、電磁弁４０を開弁することにより制御圧力室３４の燃料が燃料タンク２に排出される。電磁弁４０は通電をオフすると閉弁し、通電をオンすると開弁する。
【００１１】
次に、燃料噴射弁２０の作動について説明する。
電磁弁４０への通電オフ中、電磁弁４０は閉弁しているので、制御圧力室３４の燃料は排出されない。制御圧力室３４の燃料およびスプリング２４からニードル弁２２が噴孔閉塞方向に受ける力の和は、燃料溜り３１に充填された燃料からニードル弁２２が開弁方向に受ける力よりも大きいので、ニードル弁２２は弁座２１ａに着座し、噴孔２３から燃料は噴射されない。
【００１２】
電磁弁４０への通電をオンすると、電磁弁４０は開弁する。小径絞り３３を通り制御圧力室３４に流入する燃料よりも大径絞り３６を通り制御圧力室３４から流出する燃料の方が多いので、制御圧力室３４の燃料圧力が低下する。そして、燃料溜り３１に充填された燃料からニードル弁２２が噴孔開放方向に受ける力が、制御圧力室３４の燃料およびスプリング２４からニードル弁２２が噴孔閉塞方向に受ける力の和よりも大きくなると、ニードル弁２２は弁座２１ａから離座し、噴孔２３から燃料が噴射される。
【００１３】
エンジン９運転中に燃料タンク２内の燃料が無くなる過程において、低圧ポンプ１は燃料タンク２から燃料とともにエアを吸い上げ高圧ポンプ３に圧送する。高圧ポンプ３はエアの混入した燃料を燃料噴射弁２０に供給し、燃料噴射弁２０はエアの混入した燃料を噴射するのでエンジン９は停止する。エンジン９が停止すると、電磁弁４０は閉弁し、高圧ポンプ３と燃料噴射弁２０との間の燃料供給系に供給されていたエアの混入した燃料の圧力によりデリバリバルブ５は閉弁する。そして、ニードル弁２２は弁座２１ａに着座するので、高圧ポンプ３と燃料噴射弁２０との間にエアの混入した高圧燃料が閉じ込められる。
【００１４】
この状態で燃料タンク２に燃料を満たしエンジン９を始動しても、燃料タンク２から吸い上げられたエアの混入していない燃料が燃料噴射弁２０から噴射されるまでエアの混入した燃料が燃料噴射弁２０から噴射されるので、エンジン９が始動しないか、始動しても長い時間を要する。
高圧ポンプ３と燃料噴射弁２０との間に滞留しているエアの混入した燃料を手動ポンプをプライミングすることにより排出しようとしても、高圧ポンプ３のコモンレール７側に滞留しているエアの混入した燃料の圧力によりデリバリバルブ５が開弁しないので、高圧ポンプ３と燃料噴射弁２０との間に燃料を供給できない。
【００１５】
本実施例では、図３に示す制御フローを実行することにより、高圧ポンプ３と燃料噴射弁２０との間に滞留しているエアの混入した燃料を燃料供給系から排出し、エンジン９の始動を可能にしている。エンジンのキースイッチをオンにすることにより、図３に示す制御フローが実行される。この制御フローは、キースイッチがオンの間、ＥＣＵ１０が実行するプログラムのループ内で常時実行される。
【００１６】
まずステップ１００において、エア排出処理を行う車両条件が成立しているかを判定する。車両条件とは、▲１▼エンジン９が停止しており、かつ▲２▼コモンレール７内の燃料圧力が所定圧以下である。▲１▼および▲２▼の条件が成立するとステップ１０１に移行する。不成立ならば制御フローを終了する。エンジン停止を車両条件にしているのは、燃料タンク２に燃料が満たされている正常なエンジン運転状態において後述する図示しないエア排出処理スイッチを誤ってオンしても、エアの排出処理を行わないためである。コモンレール７内の燃料圧力が所定圧以下であることを車両条件にしているのは、エアの混入していない燃料が燃料供給系に供給されている正常状態においてエンジン９が停止している状態でエア排出処理スイッチを誤ってオンしても、エアの排出処理を行わないためである。
【００１７】
ステップ１０１においてエアの排出処理を指示するエア排出処理スイッチがオンされているかを判定し、オンされていればステップ１０２に移行する。オンされていなけらば、制御フローを終了する。エア排出処理スイッチは、エンジンルーム内の目に触れない箇所に配設されている。
ステップ１０２において、タイマに所定時間をセットし、エンジン９の各気筒に配設されている燃料噴射弁２０の電磁弁４０に順次オン信号を送出する。ステップ１０２において、TWV(Two  Way  Valve)は燃料噴射弁２０を表わす。各燃料噴射弁２０では、電磁弁４０にオン信号が送出されることにより高圧ポンプ３と燃料噴射弁２０との間に滞留しているエアの混入した燃料が燃料排出通路３５を通して排出される。
【００１８】
ステップ１０３でタイマのカウントアップを判定し、タイマがカウントアップすると、制御フローを終了する。
図３に示す制御フローを実行し、高圧ポンプ３と燃料噴射弁２０との間に滞留しているエアの混入した燃料が燃料供給系から排出されると、高圧ポンプ３と燃料噴射弁２０との間の燃料供給系の燃料圧力が低下するので、プライミングを行うことによりデリバリバルブ５が開弁し、燃料タンク２から吸い上げた燃料を燃料噴射弁２０にまで供給することができる。
【００１９】
燃料噴射弁２０までエアの混入していない燃料が満たされた状態でエンジン９を始動すると、燃料噴射弁２０からエアの混入していない燃料が速やかに噴射されるので、エンジン９が確実に始動する。
以上説明した本発明の実施の形態を示す上記実施例では、エンジン停止を車両成立条件としてエアの排出ステップ１０２を実行したが、エンジン運転中に燃料切れを検出し、エアの排出ステップを実行してからエンジンを停止する制御を行うことも可能である
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例による燃料噴射装置を示す模式的断面図である。
【図２】本実施例による燃料噴射装置を示す構成図である。
【図３】本実施例によるエア排出制御フローである。
【符号の説明】
１      低圧ポンプ
２      燃料タンク
３      高圧ポンプ
７      コモンレール（蓄圧管）
９      エンジン
１０      ＥＣＵ（制御装置）
２０      燃料噴射弁
３４      制御圧力室
４０      電磁弁
【図１】
0003978735.tif 000002
【図２】
0003978735.tif 000003
【図３】
0003978735.tif 000004