JP2003176765A - コモンレール式燃料噴射システム - Google Patents

コモンレール式燃料噴射システム

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valve
fuel
common rail
injection system
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Tetsushi Natsume
哲志 夏目
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Denso Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 サプライポンプの過剰圧送等による高圧配管
経路(システム)内の異常高圧時にプレッシャリミッタ
6が開弁した後の圧力制御を常開型の電磁弁7が行うこ
とにより、エンジンの低速回転領域を含む全運転領域で
のリンプフォームを実現させることのできるコモンレー
ル式燃料噴射システムを提供する。 【解決手段】 プレッシャリミッタ6の下流側に常開型
の電磁弁7を連結し、且つプレッシャリミッタ6が一旦
開弁した後は、ECUから出力される実コモンレール圧
に基づく電磁弁駆動信号に応じて電磁弁7の弁開度を制
御することで、コモンレール圧を所定範囲内に制御する
ようにしている。以上のように、プレッシャリミッタ6
が一度でも開弁した後は、電磁弁7の弁開度を制御する
ことによってコモンレール圧を所定範囲内に制御するこ
とにより、エンジンの低速回転領域を含む全運転領域で
のリンプフォームを実現させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、コモンレール内の
圧力が開弁圧を超えると開弁して高圧配管経路内の燃料
圧を限界設定圧以下に抑えるためのプレッシャリミッタ
を備えたコモンレール式燃料噴射システムに関するもの
である。
【0002】
【従来の技術】従来より、エンジンにより回転駆動され
るサプライポンプによってコモンレール(蓄圧配管)内
に高圧燃料を加圧圧送して蓄圧すると共に、このコモン
レール内に蓄圧された高圧燃料を車両に搭載されたエン
ジンの各気筒毎に取り付けられたインジェクタに分配
し、各気筒のインジェクタからエンジンの各気筒の燃焼
室内へ高圧燃料を噴射供給するコモンレール式燃料噴射
システムが公知である。このようなコモンレール式燃料
噴射システムには、一般にコモンレールに圧力安全弁と
してのプレッシャリミッタが装着されている。
【0003】このプレッシャリミッタは、コモンレール
式燃料噴射システム内、つまりサプライポンプからコモ
ンレールを含む高圧配管経路内に高圧燃料が過剰圧送
(全量圧送)される等によりシステム内が異常高圧とな
った時に、開弁して高圧配管経路内の燃料圧を限界設定
圧以下に抑えることで、各接続部よりの燃料漏れ等を防
止することにより、コモンレール式燃料噴射システムの
安全性および信頼性を確保するものである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところが、従来のコモ
ンレール式燃料噴射システムにおいては、サプライポン
プの過剰圧送等によるシステム内の異常高圧時に、図3
のタイミングチャートに示した従来(現状)のように、
高圧配管経路(システム)内の圧力に相当するコモンレ
ール圧が限界設定圧(開弁圧)を超えてプレッシャリミ
ッタが開弁した後、リンプフォームに入るが、運転者
(ドライバー)がアクセルペダルの踏み込み量を減らし
た場合、アクセル開度が小さくなるためにエンジンの運
転条件によって設定される目標噴射量が減り、エンジン
回転数が下がる。
【0005】上記のように、エンジン回転数が下がる
と、サプライポンプから吐出される燃料の圧送量も少な
くなるので、コモンレール圧が下がり、閉弁圧になる。
これによって、プレッシャリミッタが開弁と閉弁とを繰
り返すことにより、コモンレール圧が不安定となるの
で、エンジンの回転不安定(例えばアイドル性能が不安
定)となるという問題があった。
【0006】
【発明の目的】本発明の目的は、高圧供給ポンプの過剰
圧送等による高圧配管経路内の異常高圧時に圧力安全弁
が開弁した後の圧力制御を電気式圧力調整弁が行うこと
により、エンジンの低速回転領域を含む全運転領域での
リンプフォームを実現させることのできるコモンレール
式燃料噴射システムを提供することにある。また、圧力
安全弁の信頼性を確保することのできるコモンレール式
燃料噴射システムを提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明に
よれば、高圧配管経路内の燃料圧が限界設定圧を超える
と開弁して燃料圧を限界設定圧以下に抑えるための圧力
安全弁よりも燃料が抜ける方向の下流側に常開型の電気
式圧力調整弁を設けることにより、圧力安全弁が開弁し
た後の、高圧配管経路内の燃料圧を制御することが可能
となる。これにより、エンジンを低速回転領域で運転
し、高圧供給ポンプよりコモンレール内へ吐出される燃
料の圧送量が少なくても、プレッシャリミッタが開弁と
閉弁とを繰り返すことはない。
【0008】したがって、高圧配管経路内の燃料圧が安
定するので、エンジンの回転不安定が生じることはな
く、エンジンの低速回転領域を含む全運転領域でのリン
プフォームを実施することができる。また、請求項2に
記載の発明によれば、電気式圧力調整弁を、圧力安全弁
のハウジングに一体的に内装することにより、部品点数
の増加を防止できるので、車両への組み付け工数を軽減
することができ、コストダウンを図ることができる。
【0009】請求項3に記載の発明によれば、燃料圧検
出手段によって検出される高圧配管経路内の燃料圧を、
予め設定された所定範囲内に保たれるように電気式圧力
調整弁の弁開度を制御することにより、圧力安全弁が開
弁した後の、高圧配管経路内の燃料圧を、予め設定され
た所定範囲内に保たれるように制御することが可能とな
る。それによって、請求項1に記載の発明の効果を達成
することができる。また、請求項4に記載の発明によれ
ば、予め設定された所定範囲内とは、圧力安全弁の閉弁
圧よりも大きく、インジェクタの作動圧力以上の圧力
で、且つエンジン振動または車両挙動が生じない圧力以
下の圧力範囲であることを特徴としている。
【0010】
【発明の実施の形態】[実施例の構成]発明の実施の形
態を実施例に基づき図面を参照して説明する。ここで、
図1はコモンレール式燃料噴射システムの全体構成を示
した図で、図2はプレッシャリミッタの全体構成を示し
た図である。
【0011】本実施形態のコモンレール式燃料噴射シス
テムは、多気筒ディーゼルエンジン等の多気筒内燃機関
(以下エンジンと言う)1の各気筒毎に搭載された各気
筒のインジェクタ2と、エンジン1により回転駆動され
るサプライポンプ3と、このサプライポンプ3より吐出
された高圧燃料を蓄圧する蓄圧配管を形成するコモンレ
ール5と、複数個のインジェクタ2およびサプライポン
プ3を電子制御する電子制御ユニット(以下ECUと呼
ぶ)10とを備えている。ここで、サプライポンプ3か
らコモンレール5を経て各気筒のインジェクタ2までの
燃料通路は、本発明の高圧配管経路に相当する。
【0012】各気筒のインジェクタ2は、コモンレール
5より分岐する複数の分岐管(高圧配管経路)11の下
流端に接続され、コモンレール5に蓄圧された高圧燃料
をエンジン1の各気筒の燃焼室内に噴射供給する燃料噴
射ノズルである。これらのインジェクタ2からエンジン
1への燃料の噴射は、分岐管11の途中に設けられた電
磁式アクチュエータとしての噴射制御用電磁弁(図示せ
ず)への通電および通電停止(ON/OFF)により電
子制御される。つまり、各気筒のインジェクタ2は、噴
射制御用電磁弁が開弁している間、コモンレール5に蓄
圧された高圧燃料をエンジン1の各気筒の燃焼室内に噴
射供給される。
【0013】サプライポンプ3は、エンジン1のクラン
ク軸(クランクシャフト)12の回転に伴ってポンプ駆
動軸13が回転することで燃料タンク9内の燃料を汲み
上げる周知のフィードポンプ(低圧供給ポンプ:図示せ
ず)と、ポンプ駆動軸13により駆動されるプランジャ
(図示せず)と、このプランジャの往復運動により燃料
を加圧する加圧室(プランジャ室:図示せず)とを有し
ている。
【0014】そして、サプライポンプ3は、低圧供給ポ
ンプにより吸い出されて燃料配管14より吸入した燃料
を加圧室で加圧して吐出通路の出口(吐出口)から燃料
配管(高圧配管経路)15を経てコモンレール5へ高圧
燃料を吐出する高圧供給ポンプである。このサプライポ
ンプ3の加圧室への燃料流路の入口側には、その燃料流
路を開閉することで、サプライポンプ3からコモンレー
ル5への燃料の吐出量(圧送量)を変更する電磁式アク
チュエータとしての入り口調量弁4が取り付けられてい
る。
【0015】入り口調量弁4は、図示しないポンプ駆動
回路(EDU)を介してECU10からのポンプ駆動信
号によって電子制御されることにより、サプライポンプ
3の加圧室内に吸入される燃料の吸入量を調整する吸入
量調整用電磁弁(吸入調量弁)で、各インジェクタ2か
らエンジン1へ噴射供給する噴射圧力(燃料圧)に相当
するコモンレール圧を変更する。その入り口調量弁4
は、通電が停止されると弁状態が全開状態となるノーマ
リオープンタイプのポンプ流量制御弁(電磁弁)であ
る。
【0016】コモンレール5は、連続的に噴射圧力に相
当する高い圧力(コモンレール圧)が蓄圧される必要が
あり、そのために燃料配管(高圧配管経路)15を介し
て高圧燃料を吐出するサプライポンプ3の吐出口と接続
されている。なお、インジェクタ2からのリーク燃料、
およびサプライポンプ3からのオーバフロー燃料は、リ
ーク配管(低圧通路)16を経て燃料タンク9にリター
ンされる。また、リリーフ配管(燃料抜き配管)17の
上流端とコモンレール5の図示左端部との間には、シス
テム内の燃料圧が限界設定圧を超えることがないように
圧力を逃がすためのプレッシャリミッタ6、およびプレ
ッシャリミッタ6が開弁した後の圧力制御を行う常開型
の電磁式圧力調整弁(以下電磁弁と略す)7が装着され
ている。なお、リリーフ配管17は、プレッシャリミッ
タ6から燃料タンク9へ燃料をリリーフする低圧側通路
である。
【0017】プレッシャリミッタ6は、図1および図2
に示したように、コモンレール5の図示左端部とリリー
フ配管17の図示上端部との間に液密的に接続されるハ
ウジング21、このハウジング21の先端側(コモンレ
ール5側)に固定されるバルブボデー(弁本体)22、
このバルブボデー22の先端側に形成された絞り孔(オ
リフィス:本発明の第1弁孔に相当する)23を開閉す
るボールバルブ24、バルブボデー22内に形成された
燃料孔(燃料通路)25内に往復移動自在に収容された
ピストン26、およびボールバルブ24が弁座27に着
座する側(閉弁側)に所定の付勢力で付勢するスプリン
グ(本発明の弁体付勢手段に相当する)29等から構成
されている。
【0018】ハウジング21は、円管形状の金属材より
なり、先端側(図示下端側)の内部にはピストン26お
よびスプリング29が内装され、図示上端側の内部には
後記する電磁弁7が内装されている。そして、ハウジン
グ21の内部には、上記のバルブボデー22の燃料孔2
5の下流側に連通し、燃料孔25よりも内径が大きい大
径孔(燃料通路)31、この大径孔31の下流側に連通
し、大径孔31よりも内径が小さい小径孔(燃料通路)
32、この小径孔32の下流側に連通し、小径孔32よ
りも内径が大きい大径孔(燃料通路)33、およびハウ
ジング21の図示上端面で開口する開口孔が形成されて
いる。また、ハウジング21の先端側(図示下端側)の
外周には、コモンレール5の継手部(図示せず)に螺合
する雄ネジ部35が形成され、また、ハウジング21の
開口孔の内周には、電磁弁7の外周に形成された雄ネジ
部36に螺合する雌ネジ部37が形成されている。
【0019】バルブボデー22の絞り孔23よりも下流
側には、ピストン26の軸状部41を収容する燃料孔2
5が形成されている。なお、バルブボデー22の燃料孔
25を、ピストン26の軸状部41を摺動自在に支持す
る摺動孔(ガイド部)とした場合には、ボールバルブ2
4が弁座27よりリフトした際に、燃料がピストン26
の軸状部41と燃料孔25との間を通過することができ
るように、燃料孔25の内周面に、軸方向溝(または切
欠き部)を2箇所以上等間隔、あるいは対称的な位置に
形成しても良い。
【0020】ボールバルブ24は、ピストン26と一体
的に動作してスプリング29の付勢力によって弁座27
に着座(シート)することで絞り孔23を閉弁する弁体
である。また、ピストン26の円柱形状の軸状部41よ
りも図示上方側には、軸状部41よりも外径が大きく、
燃料孔25内に出没可能な円環形状の段差部42、この
段差部42よりも外径が大きく、大径孔31内を往復移
動可能な円環板形状のフランジ部43、およびこのフラ
ンジ部43よりも外径が小さい円柱形状の凸状部44が
一体的に形成されている。
【0021】スプリング29は、一端がピストン26の
フランジ部43の後端面に保持され、他端がハウジング
21の大径孔31、33を区画する区画壁45の先端面
に保持されている。なお、ボールバルブ24のシート径
とスプリング29の付勢力(セット荷重)とでプレッシ
ャリミッタ6の開弁圧が決定されている。また、ピスト
ン26のフランジ部43の後端面または区画壁45の先
端面に、開弁圧を調整するためのスプリングシートを設
置しても良い。
【0022】電磁弁7は、プレッシャリミッタ6のハウ
ジング21の後端側に形成された開口孔内に嵌め合わさ
れるバルブボデー49、このバルブボデー49に形成さ
れた燃料孔(本発明の第2弁孔に相当する)51を開閉
する略棒形状のバルブ52、このバルブ52の図示上端
側に固定されたアーマチャ53、バルブ52を弁座54
よりリフトする側(開弁方向)に所定の付勢力で付勢す
るスプリング55、およびバルブ52を弁座54に着座
する側(閉弁方向)に吸引する電磁コイル56等から構
成されている。その電磁弁7は、ECU10からの通電
が停止されている時には弁開度が全開状態となるノーマ
リオープンタイプの電磁式圧力制御弁である。
【0023】バルブボデー49は、大径孔33の下流側
に連通する燃料孔51の図示下端部に略円錐台形状の弁
座54を有している。このバルブボデー49の外周に
は、ハウジング21の開口孔の内周に形成された雌ネジ
部37に螺合する雄ネジ部36が形成されている。そし
て、バルブ52は、バルブボデー49の燃料孔51内に
往復移動自在に収容される円柱形状の軸状部57、およ
びこの軸状部57の先端側に略円錐台形状の弁部59を
有している。
【0024】アーマチャ53は、磁性材料よりなり、バ
ルブ52の軸状部57の後端部の外周に固定されてい
る。このアーマチャ53は、電磁コイル56への通電が
停止している時に、スプリング55の付勢力によってバ
ルブボデー49の図示上端面に当接することで、バルブ
52の最大弁開度を規制している。また、アーマチャ5
3の図示下端面には、バルブボデー49の燃料孔51の
下流側に連通する連通溝(燃料通路)61が図示右方向
で開口するように形成されている。
【0025】なお、連通溝61とバルブボデー49の図
示上端面に固定された円筒部材47内に形成される燃料
通路62とは、アーマチャ53が図示上方に移動するに
従って開口度合が大きくなる。そして、円筒部材47に
は、連通溝61および燃料通路62の下流側に連通する
燃料孔(燃料通路)63が形成されている。そして、燃
料孔63は、プレッシャリミッタ6のハウジング21の
後端側に形成された燃料孔64に連通している。その燃
料孔64の内周には、リリーフ配管17の継手部(図示
せず)に螺合する雌ネジ部65が形成されている。
【0026】スプリング55は、一端がアーマチャ53
の後端面に形成された凹状部66に保持され、他端がプ
ラグ67の先端面に形成された凹状部69に保持されて
いる。そして、電磁コイル56は、図示しない電磁弁駆
動回路(EDU)を介してECU10からの電磁弁駆動
信号によって電子制御されることにより、バルブ52の
弁開度を変更するようにアーマチャ53を吸引する。
【0027】この電磁コイル56は、絶縁性のコイルボ
ビン(図示せず)の外周に複数回巻装されてなり、円筒
部材47の図示上端側に設けられたプラグ67内に埋設
されている。このプラグ67の外周には、ハウジング2
1の開口孔の内周に形成された雌ネジ部37に螺合する
雄ネジ部36が形成されている。なお、プラグ67の図
示上端部に、電磁弁駆動回路(EDU)を介してECU
10と電磁コイル56のリード線とを結ぶワイヤリング
ハーネス(W/H)が接続されるコネクタ(図示せず)
を一体成形した絶縁性の樹脂モールドカバーを設けても
良い。
【0028】ECU10には、制御処理、演算処理を行
うCPU、各種プログラムおよびデータを保存するRO
M、RAM、入力回路、出力回路、電源回路、インジェ
クタ駆動回路およびポンプ駆動回路等の機能を含んで構
成される周知の構造のマイクロコンピュータが設けられ
ている。そして、各種センサからのセンサ信号は、A/
D変換器でA/D変換された後にマイクロコンピュータ
に入力されるように構成されている。
【0029】そして、ECU10は、回転速度センサ7
1によって検出されたエンジン回転速度(以下エンジン
回転数と言う:NE)およびアクセル開度センサ72に
よって検出されたアクセル開度(ACCP)等のエンジ
ン運転情報に基づいて目標噴射量を算出し、エンジン1
の運転条件および目標噴射量(Q)から算出された噴射
パルス時間(噴射パルス幅:Tq)に応じて各気筒のイ
ンジェクタ2の噴射制御用電磁弁にインジェクタ(IN
J)噴射パルスを印加するように構成されている。これ
により、エンジン1が運転される。
【0030】また、ECU10は、回転速度センサ71
によって検出されたエンジン回転数(NE)およびアク
セル開度センサ72によって検出されたアクセル開度
(ACCP)等のエンジン運転情報、更には冷却水温セ
ンサ73によって検出されたエンジン冷却水温または燃
料温度センサ74によって検出された燃料温度等の補正
を加味して目標コモンレール圧(Pt)を算出し、この
目標コモンレール圧(Pt)を達成するために、サプラ
イポンプ3の入り口調量弁4に制御信号を出力するよう
に構成されている。
【0031】さらに、より好ましくは、コモンレール5
内の圧力(実コモンレール圧:Pc)を検出する燃料圧
検出手段としてのコモンレール圧センサ(燃料圧セン
サ)75をコモンレール5を含む高圧配管経路内に取り
付けて、そのコモンレール圧センサ75によって検出さ
れる実コモンレール圧(Pc)がエンジン1の運転条件
によって決定される目標コモンレール圧(Pt)と略一
致するようにサプライポンプ3の入り口調量弁4をフィ
ードバック制御することが望ましい。
【0032】また、ECU10は、コモンレール圧セン
サ75によって検出される実コモンレール圧(Pc)が
限界設定圧(プレッシャリミッタ開弁圧)に相当する圧
力、あるいはコモンレール圧センサ75の出力特性のバ
ラツキやプレッシャリミッタ6の開弁圧特性のバラツキ
を考慮した圧力以上に上昇したら、プレッシャリミッタ
6のボールバルブ24が開弁したものと判断して、それ
以降電磁弁7のバルブ52の弁開度を制御することで、
高圧配管経路(システム)内の燃料圧に相当するコモン
レール圧を予め設定された所定範囲内に制御するように
電磁コイル56に電磁弁制御信号を出力する電磁弁駆動
手段を有している。
【0033】なお、予め設定された所定範囲内とは、プ
レッシャリミッタ6のボールバルブ24の閉弁圧よりも
大きく、各気筒のインジェクタ2の作動圧力以上の圧力
で、且つエンジン振動または車両挙動が生じない圧力以
下の圧力範囲(以下レギュレート圧力と言う)である。
なお、そのレギュレート圧力とは、エンジン異音やノッ
キング等を生ずることなく、車両を退避走行(リンプフ
ォーム)させるのに必要な圧力である。
【0034】[実施例の特徴]次に、本実施形態のコモ
ンレール式燃料噴射システムの特徴を図1ないし図3に
基づいて簡単に説明する。ここで、図3はコモンレール
圧とエンジン回転数の推移を示したタイミングチャート
である。
【0035】本実施例のように、ノーマリオープンタイ
プ(常開型)の電磁弁よりなる入り口調量弁4を採用す
ると、ポンプ駆動回路(EDU)と入り口調量弁4とを
結ぶワイヤリングハーネス(W/H)が断線したり、ま
たはECU10の制御異常により入り口調量弁4を駆動
するポンプ駆動信号がOFFしたり、あるいは入り口調
量弁4の弁体と弁座との間に異物が噛み込んだりして入
り口調量弁4が全開異常となり、サプライポンプ3がコ
モンレール5内に燃料を過剰圧送(全量圧送)して高圧
配管経路(システム)内が異常高圧となる異常事態が生
じる。
【0036】このようなサプライポンプ3の過剰圧送等
によるシステム内の異常高圧時には、図3のタイミング
チャートに示したように、高圧配管経路(システム)内
の圧力に相当するコモンレール圧が異常上昇して限界設
定圧(プレッシャリミッタ開弁圧)を超える。すると、
常開型の電磁弁7を下流側に連結したプレッシャリミッ
タ6のボールバルブ24が弁座27よりリフト(開弁)
して、コモンレール5内の高圧燃料は、絞り孔23、燃
料孔25、大径孔31、小径孔32、大径孔33、燃料
孔51、連通溝61、燃料通路62、燃料孔63、6
4、リリーフ配管(低圧側通路)17を経て燃料タンク
(低圧側)9に抜ける。これにより、システム内の異常
高圧が逃がされるため、サプライポンプ3内の吐出通
路、燃料配管(高圧配管経路)15、コモンレール5、
複数の分岐管(高圧配管経路)11およびインジェクタ
2内の高圧通路等の高圧配管経路内の燃料圧が限界設定
圧以下に抑えられる。
【0037】しかし、サプライポンプ3からコモンレー
ル5へ吐出される燃料の吐出量(燃料供給流量)が少な
い、エンジン1を低速回転領域(低速回転数)で運転し
ている場合には、プレッシャリミッタ6のボールバルブ
24は開弁状態を維持することができず、コモンレール
圧が閉弁圧まで低下するためプレッシャリミッタ6のボ
ールバルブ24は弁座27に着座する。つまり、プレッ
シャリミッタ6が閉弁し、その後にサプライポンプ3か
らコモンレール5への燃料の吐出によって燃料がコモン
レール5内に蓄積されてくると、実コモンレール圧(P
c)は再度限界設定圧を超えるため、プレッシャリミッ
タ6が開弁状態となる。
【0038】以降、この状態を繰り返すことによって、
プレッシャリミッタ6のボールバルブ24が開弁と閉弁
とを繰り返すことになる。これにより、コモンレール圧
が不安定となるので、エンジンの回転不安定(例えばア
イドル性能が不安定)となる。そこで、上記の問題を解
決するために、本実施例のコモンレール式燃料噴射シス
テムにおいては、プレッシャリミッタ6の下流側に常開
型の電磁弁7を連結し、且つプレッシャリミッタ6のボ
ールバルブ24が開弁した後は、コモンレール圧センサ
75によって検出される実コモンレール圧(Pc)に応
じて電磁弁7のバルブ52の弁開度を制御することで、
プレッシャリミッタ6の絞り孔23を通過する燃料の流
量および高圧配管経路(システム)内の圧力に相当する
コモンレール圧を所定範囲内に制御するようにしてい
る。これにより、一旦コモンレール圧が限界設定圧を超
えて開弁したプレッシャリミッタ6のボールバルブ24
が閉弁圧まで低下しないようになる。
【0039】したがって、プレッシャリミッタ6のピス
トン26の開弁と閉弁との繰り返しによるエンジン1の
回転不安定(例えばアイドル性能が不安定)が生じるこ
とがなくなるので、プレッシャリミッタ6に内蔵された
スプリング29のヘタリやシールシート面のシート不良
を招くことはなく、プレッシャリミッタ6の信頼性を確
保することができる。また、電磁弁7によってコモンレ
ール圧を所定範囲内に制御することにより、燃料通路の
絞りとして用いるオリフィス(絞り孔)23の管理や、
バルブボデー22の燃料孔25を、ピストン26の軸状
部41を摺動自在に支持する摺動孔(ガイド部)とした
場合のクリアランスの管理が不要となる。
【0040】また、コモンレール圧が上昇して限界設定
圧を超えるため、プレッシャリミッタ6のボールバルブ
24が開弁すると、上述したように、高圧燃料が低圧側
に逃げることにより、コモンレール圧が限界設定圧より
も下がるが、一旦、プレッシャリミッタ6のボールバル
ブ24が開弁した後は、電磁弁7の弁開度を制御するこ
とによってコモンレール圧を所定範囲内に制御できるの
で、コモンレール圧を、車両をリンプフォームさせるの
に必要な圧力(レギュレート圧力)に維持できるため、
エンジン1の低速回転領域(アイドル時)を含む全運転
領域でのリンプフォームを実現させることができ、車両
の継続走行が可能となる。
【0041】さらに、電磁弁7を、プレッシャリミッタ
6のハウジング21に一体的に内装することにより、エ
ンジン1の周囲に別に電磁弁7を取り付けるスペースを
確保する必要はなく、また、部品点数の増加を防止でき
るので、車両への組み付け工数を軽減することができ、
電磁弁付きプレッシャリミッタ6の製品価格を低減でき
る。なお、ECU10は、電磁弁7の電磁コイル56に
電磁弁制御信号の出力を開始した時点、つまりサプライ
ポンプ3の過剰圧送によりプレッシャリミッタ6のボー
ルバルブ24が開弁した時点で、インジケータランプ等
の表示手段を点灯して、システム内が異常高圧状態であ
ることを運転者(ドライバー)に促すようにしても良
い。また、本実施例では、ノーマリオープンタイプ(常
開型)の電磁弁7を採用しているので、仮に電磁弁駆動
回路(EDU)と電磁弁7の電磁コイル56とを結ぶワ
イヤリングハーネス(W/H)が断線した場合でも、プ
レッシャリミッタ6のボールバルブ24が開弁すればシ
ステム内の異常高圧を逃がすことができる。
【0042】[変形例]本実施例では、コモンレール圧
センサ75をコモンレール5に直接取り付けて、コモン
レール5内に蓄圧される燃料圧力(実コモンレール圧)
を検出するようにしているが、燃料圧検出手段をサプラ
イポンプ3のプランジャ室(加圧室)からインジェクタ
2内の燃料通路までの間の燃料配管等に取り付けて、サ
プライポンプ3の加圧室より吐出された燃料圧力を検出
するようにしても良い。
【0043】本実施例では、プレッシャリミッタ6が開
弁した後の、高圧配管経路内の燃料圧に相当するコモン
レール圧を制御することが可能な常開型の電気式圧力調
整弁として、ノーマリオープンタイプ(常開型)の電磁
式圧力調整弁(電磁弁)7を採用した例を説明したが、
ノーマリオープンタイプ(常開型)の電動モータ駆動式
圧力調整弁を採用しても良い。また、ノーマリクローズ
タイプ(常閉型)の入り口調量弁(吸入調量弁)、ある
いはサプライポンプ3の吐出量を変更する出口調量弁
(吐出調量弁)を設けても良い。
【図面の簡単な説明】
【図1】コモンレール式燃料噴射システムの全体構成を
示した概略図である(実施例)。
【図2】プレッシャリミッタの全体構成を示した断面図
である(実施例)。
【図3】コモンレール圧とエンジン回転数の推移を示し
たタイミングチャートである(実施例)。
【符号の説明】
1 エンジン 2 インジェクタ 3 サプライポンプ(高圧供給ポンプ) 5 コモンレール 6 プレッシャリミッタ(圧力安全弁) 7 電磁弁(電気式圧力調整弁、電磁式圧力調整弁) 10 ECU(電磁弁制御手段) 11 分岐管(高圧配管経路) 15 燃料配管(高圧配管経路) 17 リリーフ配管(燃料抜き配管) 21 ハウジング 23 絞り孔(第1弁孔) 24 ボールバルブ(弁体) 27 弁座 29 スプリング(弁体付勢手段) 51 燃料孔(第2弁孔) 52 バルブ 53 アーマチャ 54 弁座 55 スプリング 56 電磁コイル 75 コモンレール圧センサ(燃料圧検出手段)

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】エンジンにより回転駆動される高圧供給ポ
    ンプより吐出された高圧燃料をコモンレール内に蓄圧す
    ると共に、このコモンレール内に蓄圧された高圧燃料を
    エンジンの各気筒毎に搭載された各気筒のインジェクタ
    に分配し、前記各気筒のインジェクタからエンジンの各
    気筒へ高圧燃料を噴射供給するコモンレール式燃料噴射
    システムにおいて、 (a)前記高圧供給ポンプから前記コモンレールを経て
    前記各気筒のインジェクタまでの高圧配管経路と、 (b)この高圧配管経路内の燃料圧が限界設定圧を超え
    ると開弁して燃料圧を限界設定圧以下に抑えるための圧
    力安全弁と、 (c)この圧力安全弁よりも燃料が抜ける方向の下流側
    に設けられて、前記圧力安全弁が開弁した後の、前記高
    圧配管経路内の燃料圧を制御することが可能な常開型の
    電気式圧力調整弁とを備えたことを特徴とするコモンレ
    ール式燃料噴射システム。
  2. 【請求項2】請求項1に記載のコモンレール式燃料噴射
    システムにおいて、 前記圧力安全弁は、内部に第1弁孔およびこの第1弁孔
    の下流側に第2弁孔を有するハウジングと、このハウジ
    ング内に内装されて前記第1弁孔を開閉する弁体と、前
    記ハウジング内に内装されて前記弁体を閉弁方向に付勢
    する弁体付勢手段とを備え、 前記電気式圧力調整弁は、前記圧力安全弁のハウジング
    に一体的に内装されて前記第2弁孔を開閉するバルブ
    と、前記ハウジング内に内装されて前記バルブを開弁方
    向に付勢するスプリングと、前記バルブを閉弁方向に吸
    引する電磁コイルとを備えたことを特徴とするコモンレ
    ール式燃料噴射システム。
  3. 【請求項3】請求項1または請求項2に記載のコモンレ
    ール式燃料噴射システムにおいて、 前記高圧配管経路内の燃料圧を検出する燃料圧検出手段
    と、 この燃料圧検出手段によって検出される前記高圧配管経
    路内の燃料圧を、予め設定された所定範囲内に保たれる
    ように前記電気式圧力調整弁の弁開度を制御する電磁弁
    制御手段とを備えたことを特徴とするコモンレール式燃
    料噴射システム。
  4. 【請求項4】請求項3に記載のコモンレール式燃料噴射
    システムにおいて、 前記予め設定された所定範囲内とは、前記圧力安全弁の
    閉弁圧よりも大きく、前記インジェクタの作動圧力以上
    の圧力で、且つエンジン振動または車両挙動が生じない
    圧力以下の圧力範囲であることを特徴とするコモンレー
    ル式燃料噴射システム。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007327404A (ja) * 2006-06-07 2007-12-20 Denso Corp コモンレール式燃料噴射装置
JP2010156297A (ja) * 2008-12-29 2010-07-15 Denso Corp 燃料供給装置
JP2014510226A (ja) * 2011-03-04 2014-04-24 マン・ディーゼル・アンド・ターボ・エスイー 内燃機関
JP2016130477A (ja) * 2015-01-14 2016-07-21 いすゞ自動車株式会社 コモンレール式燃料噴射装置
KR101912021B1 (ko) * 2016-12-20 2018-10-25 주식회사 현대케피코 연료레일의 압력조절밸브
JP2018178973A (ja) * 2017-04-21 2018-11-15 いすゞ自動車株式会社 内燃機関の燃料噴射装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10342486A1 (de) * 2003-09-15 2005-04-07 Robert Bosch Gmbh Druckregelventil für Speicherkraftstoffeinspritzsystem
DE102004002964A1 (de) * 2004-01-21 2005-08-11 Robert Bosch Gmbh Druckregelventil für einen Hochdruckspeicher einer Verbrennungskraftmaschine
JP4605129B2 (ja) * 2006-09-19 2011-01-05 株式会社デンソー 燃圧制御装置
DE102012209226A1 (de) * 2012-05-31 2013-12-05 Robert Bosch Gmbh Druckregelventil

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007327404A (ja) * 2006-06-07 2007-12-20 Denso Corp コモンレール式燃料噴射装置
JP2010156297A (ja) * 2008-12-29 2010-07-15 Denso Corp 燃料供給装置
JP2014510226A (ja) * 2011-03-04 2014-04-24 マン・ディーゼル・アンド・ターボ・エスイー 内燃機関
JP2016130477A (ja) * 2015-01-14 2016-07-21 いすゞ自動車株式会社 コモンレール式燃料噴射装置
KR101912021B1 (ko) * 2016-12-20 2018-10-25 주식회사 현대케피코 연료레일의 압력조절밸브
JP2018178973A (ja) * 2017-04-21 2018-11-15 いすゞ自動車株式会社 内燃機関の燃料噴射装置

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