JP2003328888A

JP2003328888A - 燃料噴射装置

Info

Publication number: JP2003328888A
Application number: JP2002133730A
Authority: JP
Inventors: Kazutoshi Koie; 和俊鯉江
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2002-05-09
Filing date: 2002-05-09
Publication date: 2003-11-19

Abstract

(57)【要約】【課題】高圧ポンプ１２から燃料噴射弁１５に至る燃
料流路内でのキャビテーションの発生を抑制する。【解決手段】吸入管３、９の途中に設けたケース４内
に超音波振動子５により定在波２３を形成し、且つケー
ス４の下流側に開口する第１連絡通路７を介してケース
４と連通する捕集室８を設けた。これにより、定在波２
３の放射圧の作用で節２４近傍に気泡２５を凝集させ、
それらを合体により大きく成長させることで気泡２５を
容易に移動させてケース４下流側の開口孔７ａから第１
連絡通路７を介して捕集室８内に滞留させることができ
るので、燃料中に混入している微小な気泡２５をケース
４内において除去して、高圧ポンプ１２から燃料噴射弁
１５に至る燃料流路内でのキャビテーションの発生を抑
制することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関（以下、
エンジンと書く）に使用される燃料噴射装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来、エンジン、たとえば車両に搭載さ
れるディーゼルエンジンにおいては、低圧ポンプ、高圧
ポンプおよび燃料噴射弁を備えている。低圧ポンプは、
燃料タンク内の燃料を吸入して高圧ポンプに供給し、高
圧ポンプは低圧ポンプから送られた燃料を高圧化して、
エンジンに取付けられた燃料噴射弁に圧送している。そ
して燃料噴射弁は高圧燃料をシリンダ内に噴射してい
る。高圧ポンプからの高圧燃料の圧送は間歇的であるた
め、高圧ポンプ〜燃料噴射弁間の高圧燃料管内に圧力脈
動が発生する。また、燃料噴射弁内の燃料通路において
も、シリンダへの燃料噴射に伴い圧力の急変動が発生す
る。

【０００３】高圧燃料管路において圧力が燃料の飽和水
蒸気圧力よりも低くなる部位では、燃料中にキャビテー
ション、すなわち気泡が発生する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】高圧燃料管内、あるい
は燃料噴射弁内におけるキャビテーションの発生は、シ
リンダ内に噴射される燃料の噴射速度の低下および噴射
量の低下をもたらす。シリンダ内に噴射される燃料の噴
射速度が低下すると、噴霧の微粒化が促進されず排気中
の黒煙濃度が増加する。また、シリンダ内に噴射される
燃料噴射量が低下するとエンジン出力、つまりトルクが
低下してしまう。一般に車両用エンジンは複数のシリン
ダ（たとえば、４気筒、６気筒等）を備えているが、各
シリンダが発生するトルクが変動することにより回転速
度が変動しエンジンの円滑な運転を維持することが困難
となる。

【０００５】このキャビテーションは、燃料中に混入し
ている微小な気泡を核として大きく成長する。したがっ
て、燃料に混入している微小な気泡を予め除去してから
高圧ポンプに供給すればキャビテーションの発生が抑制
できる。

【０００６】しかし、燃料中の異物（たとえば、塵埃、
水分等）の除去と比較して、気泡除去は困難であった。

【０００７】本発明は、このような問題を解決するため
になされたもので、燃料に混入している微小な気泡を除
去して高圧ポンプに供給することにより、高圧ポンプか
ら燃料噴射弁に至る燃料流路内でのキャビテーションの
発生を抑制できる燃料噴射装置を提供することを目的と
する。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため、以下の技術的手段を採用する。

【０００９】本発明の請求項１に記載の燃料噴射装置
は、エンジンのシリンダ内に燃料を噴射する燃料噴射弁
に高圧燃料を供給する高圧ポンプと、吸入管を介して燃
料タンク内の燃料を吸入し高圧ポンプに供給する低圧ポ
ンプとを備える燃料噴射装置であって、吸入管の途中に
燃料中の気泡を除去する気泡除去手段を備え、気泡除去
手段は、燃料の流入孔と流出孔を備えるケースと、ケー
ス内に定在波を形成させるための振動手段と、ケース内
の下流側においてケースに開口する第１連絡通路を介し
てケースと連通する捕集室とから構成されている。燃料
が充満したケース内に定在波が形成されると、定在波の
節の部分に燃料中に混入している気泡が凝集し互いに合
体して大きく成長する。それに伴い気泡に作用する浮力
の大きさも増大するので、気泡は燃料の流れに乗って第
１連絡通路に向かって移動し、第１連絡通路を介してケ
ースと連通する捕集室に到達し、そこに捕捉され滞留す
る。これにより、燃料に混入している微小な気泡を高圧
ポンプに供給する前に予め除去できるので、高圧ポンプ
から燃料噴射弁に至る燃料流路内におけるキャビテーシ
ョンの発生を抑制することができる。

【００１０】本発明の請求項２に記載の燃料噴射装置
は、気泡を第１連絡通路へ案内するように配置された案
内フィンを備える構成とした。これにより、ケース内の
定在波の節付近に凝集し合体して成長した気泡を積極的
に第１連絡通路へ導いて確実に捕集室内に捕捉すること
ができる。

【００１１】本発明の請求項３に記載の燃料噴射装置
は、定在波は、少なくとも１個の節を形成する構成とし
た。これにより、ケース内において燃料に混入している
微小な気泡を定在波の節付近に凝集させ合体により成長
させて捕集室内に捕捉することができる。

【００１２】本発明の請求項４に記載の燃料噴射装置
は、前記振動手段は超音波振動子である構成とした。こ
れにより、容易且つ確実にケース内に定在波を形成する
ことができる。

【００１３】本発明の請求項５に記載の燃料噴射装置
は、気泡除去手段の作動状態において、案内フィンは、
ケースの下流方向に向かうに連れて上方に傾斜して配置
され且つ第１連絡通路はケースの上端側に開口する構成
とした。ケース内の定在波の節付近に凝集し合体して成
長した気泡は、それ自体に作用する浮力および案内フィ
ンの作用による燃料の流れにのってケースの下流方向且
つ上方に移動する。したがって、これらの気泡を、確実
に第１連絡通路を介して捕集室内に捕捉することができ
る。

【００１４】請求項６に記載の燃料噴射装置は、気泡除
去手段は、捕集室内に滞留する空気を外部へ排出し且つ
捕集室に燃料を充填する空気排出手段を備える構成とし
ている。これにより、燃料噴射装置の作動中において、
常に確実に燃料に混入している微小な気泡を高圧ポンプ
に供給する前に予め除去することができる。

【００１５】本発明の請求項７に記載の燃料噴射装置
は、空気排出手段は、捕集室と低圧ポンプの吐出側を連
通する第２連絡通路と、捕集室と燃料タンクを連通する
第３連絡通路と、第１連絡通路の連通・遮断を切替える
第１切替え弁と、第２連絡通路の連通・遮断を切替える
第２切替え弁と、第３連絡通路の連通・遮断を切替える
第３切替え弁と、第１〜第３切替え弁の連通・遮断を制
御する制御装置とから構成され、空気排出手段の作動時
において、制御装置は第１切替え弁を遮断し且つ第２切
替え弁および第３切替え弁を連通し、空気排出手段の非
作動時において、制御装置は第１切替え弁を連通し且つ
第２切替え弁および第３切替え弁を遮断する構成とし
た。これにより、燃料噴射装置の作動中、空気排出手段
の作動時、つまり空気排出動作中においては、ケースと
捕集室間が遮断されるので、捕集室に捕集された空気が
ケース側に逆流することを阻止しつつ、捕集室内の空気
を燃料タンク側へ排出することができる。一方、空気排
出手段の非作動時には捕集室はケースとのみ連通してい
るので、燃料中の気泡を確実に捕集室に捕捉することが
できる。

【００１６】本発明の請求項８に記載の燃料噴射装置
は、第１切替え弁および第２切替え弁を廃止し、代わり
に捕集室と低圧ポンプの吐出側間の連通とケースと捕集
室間の連通とを切替える1個の三方弁を設けた構成とし
た。これにより、２つの切替え弁を１個の三方弁に置換
えることで部品点数を低減しコストを低減することがで
きる。

【００１７】本発明の請求項９に記載の燃料噴射装置
は、第１〜第３切替え弁または三方弁は電磁弁である構
成とした。これにより、各切替え弁、または三方弁の開
閉制御を各電磁弁への通電・通電停止により容易に確実
に実施することができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明による燃料噴射装置
を車両に搭載されるディーゼルエンジン用燃料噴射装置
に適用した場合を例に図面に基づいて説明する。

【００１９】（第１の実施形態）図１は、本発明の第１
の実施形態による燃料噴射装置の構成を示す説明図であ
る。図２は、本発明の第１の実施形態による燃料噴射装
置の気泡除去手段であるケース４周辺の構成を示す説明
図である。

【００２０】燃料噴射装置１は車両（図示せず）に搭載
され、図１に示すように、燃料タンク２内の燃料を吸入
管３、９を介して吸入して高圧ポンプ１２に供給する低
圧ポンプであるフィードポンプ１０と、フィードポンプ
１０から供給された燃料を高圧化して燃料噴射弁１５か
らエンジンのシリンダ内に噴射するものである。また、
フィードポンプ１０と高圧ポンプ１２は一体化されてエ
ンジン（図示せず）に取り付けられ、両者１０、１２は
駆動軸１３により駆動される。さらに、吸入管３、９の
途中には、燃料中の気泡を除去する気泡除去手段である
ケース４等が配設されている。

【００２１】次に、本発明の第１の実施形態による燃料
噴射装置１における気泡除去手段の構成について説明す
る。

【００２２】気泡除去手段は、図１および図２に示すよ
うに、ケース４、振動手段である超音波振動子５、第１
連絡通路７、捕集室８から構成されている。

【００２３】ケース４は、金属材料あるいは樹脂材料等
により略円筒状に形成され、その軸方向の両端部に燃料
の流入孔４ａ、流出孔４ｂがそれぞれ形成されている。
流入孔４ａは吸入管３を介して燃料タンク２に連通する
と共に、流出孔４ｂは吸入管９を介してフィードポンプ
１０に接続している。フィードポンプ１０が駆動軸１３
により駆動されて燃料を吸入すると、燃料はケース４内
を図１中の矢印の方向に流れる。ケース４は、車両搭載
時において、図１および図２における上方が車両の上方
且つ水平になっている。

【００２４】ケース４の下流側端部（図１および図２の
右側）には、ケース４と後述する捕集室８を連通する第
１連絡通路７が設けられている。第１連絡通路７の開口
孔７ａは、気泡除去手段の作動状態、言い換えると燃料
噴射装置１が車両に搭載された状態における上方（図１
および図２の上方）に設けられている。

【００２５】捕集室８は、ケース４内において燃料中か
ら分離された気泡を滞留させられるように所定の容積を
持って、金属または樹脂等から形成されている。

【００２６】ケース４の上流側端面（図１および図２の
左側）には、振動手段である超音波振動子５が取り付け
られている。超音波振動子５は、たとえば圧電セラミッ
クス等からなる振動体（図示せず）を備え、この振動体
に電圧をかけると振動体が伸び縮みを繰返して振動し、
超音波を発生するものである。超音波振動子５は、その
振動面５ａがケース４内に臨むように、つまり振動面５
ａが燃料に触れるように取り付けられ、また、振動面５
ａの振動方向はケース４の軸方向（図１および図２にお
ける左右方向）と一致している。超音波振動子５が通電
されて振動面５ａが振動し超音波が発生すると、超音波
はケース４内の燃料中を図１および図２において右側に
向かって伝播する。さらに、この超音波はケース４の下
流側（図１および図２の右側）端面４ｃで反射され反射
波となって図１および図２の左側に向かって進行する。
つまり、ケース４内には、進行方向が互いに反対の２つ
の超音波が存在している。これらの進行方向が互いに反
対の２つの超音波により、ケース４内には、図１および
図２に示すように定在波２３が形成される。本発明の第
１の実施形態による燃料噴射装置１においては、超音波
振動子５の振動周波数を２２ｋＨｚに、振動面５ａとケ
ース４の下流側端面間の距離Ｌを９２ｍｍにそれぞれ設
定している。超音波振動子５の振動周波数およびケース
４の形状を上述のように設定することにより、定在波２
３は図１および図２に示すような形状とる。この定在波
２３は、開口孔７ａの上流側に節２４を２つ有してい
る。燃料、すなわち流体中を進む超音波を物体、たとえ
ば気泡で遮ると、その物体を超音波の進行方向に押す
力、すなわち放射圧が生じる。燃料中に定在波２３が形
成されると、燃料中に混入している微小物体、たとえば
気泡２５等は、定在波の腹２９から節２４へ向かう上述
の放射圧による力を受けて節２４近傍に凝集する。凝集
した多数の微小な気泡２５同士がくっ付き合って成長
し、大きな気泡２５が形成される。気泡２５が大きくな
るに連れて気泡２５に作用する浮力の大きさも増大する
ので、成長した気泡２５は浮力により容易に上方へ移動
しつつ燃料の流れに乗ってケース４の下流へ移動し、開
口孔７ａから第１連絡通路７に入り捕集室８に到達す
る。ところで、振動面５ａとケース４の下流側端面間の
距離Ｌおよび超音波振動子５の振動数を適宜選定するこ
とにより、定在波２３の節２４の個数を必要に応じて変
更することができる。また、本発明の第１の実施形態に
よる燃料噴射装置１のケース４内に形成される定在波２
３は静止している。すなわち、節２４および腹２９の位
置はケース４に対して動かない。ところで、ケース４の
形状、超音波振動子５の振動周波数等によっては、不完
全な定在波、つまり静止せずに移動する定在波が形成さ
れることがある。このような不完全な定在波であって
も、定在波の節に微小気泡を凝集させて大きな気泡に成
長させられるような移動速度のものであれば、ケース４
内の燃料中に混入している気泡を分離除去することが十
分可能である。

【００２７】次に、捕集室８に蓄積された空気、つまり
ケース４内の燃料中から捕捉分離された気泡２５を捕集
室８から外部へ排出し且つ捕集室８内に燃料を充填する
空気排出手段の構成について説明する。

【００２８】空気排出手段は、捕集室８と燃料タンク２
を連通する第３連絡通路１７、フィードポンプ１０の吐
出側、すなわち燃料を高圧ポンプ１２へ供給する供給通
路１１と捕集室８とを連通する第２連絡通路１６、第１
連絡通路７の連通・遮断を切替える第１切替え弁である
第１電磁弁１８、第２連絡通路１６の連通・遮断を切替
える第２切替え弁である第２電磁弁１９および第３連絡
通路１７の連通・遮断を切替える第３切替え弁である第
３電磁弁２０から構成されている。さらに、捕集室８内
に滞留している空気量を検出するための液面センサ２１
を備えている。液面センサ２１は、捕集室８の燃料噴射
装置１が車両に搭載された状態における下方に設置され
ている。液面センサ２１は、たとえば、その検出部（図
示せず）が燃料に触れている時における出力信号レベル
と空気に曝されている時における出力信号レベルとを変
えることにより、捕集室８内における燃料液面を検出す
る、すなわち滞留している空気量を検出する方式のもの
が用いられる。

【００２９】上述の各電磁弁１８、１９、２０および液
面センサ２１は制御装置２２に電気的に接続されてい
る。制御装置２２は、図１に示すように、イグニッショ
ンスイッチ２７を介してバッテリ２６に接続されて電力
が供給される。制御装置２２は、液面センサ２１の出力
信号に基づいて各電磁弁１８、１９、２０を駆動してい
る。さらに、制御装置２２は、超音波振動子５も駆動し
ている。

【００３０】次に、以上説明した、本発明の第１の実施
形態による燃料噴射装置１の作動を、気泡除去手段およ
び空気排出手段の作動を中心にして説明する。

【００３１】図３は、本発明の第１の実施形態での燃料
噴射装置１における、超音波振動子５、第１〜第３電磁
弁１８、１９、２０の通電状態、液面センサ２１の出力
信号レベル、およびイグニッションスイッチ２７の通電
状態を示すタイムチャートである。すなわち、図３
（ａ）には、超音波振動子５の通電状態、図３（ｂ）に
は第１電磁弁１８の通電状態、図３（ｃ）には、第２電
磁弁１９の通電状態、図３（ｄ）には、第３電磁弁２０
の通電状態、図３（ｅ）には、液面センサ２１の出力信
号レベル、図３（ｆ）には、イグニッションスイッチ２
７の通電状態をそれぞれ示す。図３（ａ）〜（ｆ）にお
いて、縦軸は通電状態（ＯＮ，ＯＦＦ）または出力信号
レベル（Ｈ、Ｌ）を示し、横軸は時間（ｔ）を示す。ま
た、各電磁弁１８、１９、２０は、通電時（ＯＮ時）に
おいては連通状態、非通電時（ＯＦＦ時）においては遮
断状態となっている。液面センサ２１は、燃料に触れて
いる時には出力信号レベルがＬ、空気に曝されている時
には出力信号レベルがＨとなっている。

【００３２】（１）イグニッションスイッチ２７がＯＦ
Ｆ状態の場合。

【００３３】この場合、各電磁弁１８、１９、２０は非
通電状態であり、各連絡通路７、１６、１７は遮断され
ている。また、ケース４および捕集室８は燃料で満たさ
れている。

【００３４】（２）イグニッションスイッチ２７がＯＮ
状態の場合。

【００３５】イグニッションスイッチ２７がＯＮされて
バッテリ２６から制御装置２２へ電力が供給されると制
御装置２２は作動を開始して、第１電磁弁１８に通電し
て第１連絡通路を連通させると共に、超音波振動子５を
駆動してケース４内に定在波２３を形成させる。一方、
エンジン（図示せず）が始動されるとフィードポンプ１
０および高圧ポンプ１２がエンジンのクランク軸により
駆動軸１３を介して駆動され、燃料噴射弁１５がシリン
ダ内に燃料を噴射してエンジンが安定して運転される。

【００３６】この時、ケース４内において、燃料は、図
２中の矢印に示す方向に流れている。さらに、ケース４
内には、図２に示すように、超音波振動子５により定在
波２３が形成されている。燃料中に混入している気泡２
５は、定在波の腹２９から節２４へ向かう放射圧による
力を受けて節２４近傍に凝集する。節２４近傍に凝集し
た多数の微小気泡２５は互いにくっ付き合って大きな気
泡２５に成長する。それに伴って、気泡２５に作用する
浮力も増大し気泡２５は確実に上方へ移動する。それと
同時に、成長した気泡２５は、燃料流れに乗ってケース
４の下流に移動して開口孔７ａに至り、開口孔７ａから
第１連絡通路７に入り捕集室８に到達する。一方、混入
している微小な気泡２５が除去された燃料は、ケース４
の流出孔４ｂから吸入管９を経てフィードポンプ１０に
吸入される。以上説明した作動により、燃料中に混入し
ている微小な気泡２５を燃料から分離除去して高圧ポン
プ１２に供給できるので、高圧ポンプ１２から燃料噴射
弁１５に至る燃料流路内でのキャビテーションの発生を
抑制することができる。

【００３７】（３）空気排出動作時。

【００３８】エンジンの運転時間の経過に伴い捕集室８
内の空気量が増加し、やがて液面センサ２１の検出部が
空気に曝されると、液面センサ８の出力信号レベルが、
図３（ｅ）に示すように、ＬからＨに変化する。する
と、制御装置２２は空気排出制御を開始する。すなわ
ち、第１電磁弁１８への通電を停止すると共に第２電磁
弁１９および第３電磁弁２０に通電する。つまり、第１
連絡通路７が遮断されると共に、第２、第３連絡通路１
６、１７が連通する。このため、フィードポンプ１０か
ら吐出された燃料が第２連絡通路１６を通って捕集室８
に流入する。捕集室８内に滞留していた空気は、この燃
料の流入により押し出されて第３連絡通路１７を経て燃
料タンク２ヘ排出される。この時、液面センサ２１の出
力信号レベルは、捕集室８へ燃料が流入すると直ちにＨ
からＬへ変化する。しかし、捕集室８内に燃料を確実に
充填するために、空気排出制御は、さらにしばらくの間
継続される。

【００３９】空気排出制御を開始して所定時間ｔが経過
すると、制御装置２２は空気排出制御を停止する。すな
わち、第１電磁弁１８への通電を再開すると共に第２電
磁弁１９および第３電磁弁２０への通電を停止する。つ
まり、第１連絡通路７が連通されると共に、第２、第３
連絡通路１６、１７が遮断される。以上説明した作動に
より、捕集室８に溜まった空気を捕集室８外部へ確実に
排出できる。このように、エンジン運転中においては、
上述した捕集室８内に溜まった空気を外部へ排出する制
御が繰返される。

【００４０】なお、空気排出制御を実行する所定時間ｔ
は、エンジンの運転条件を示す信号（図示せず）に基づ
いて決定され、捕集室８内に溜まった空気を外部へ排出
し且つ捕集室８内に燃料を確実に充填できるように設定
される。

【００４１】また、開口孔７ａから第１電磁弁１８まで
の第１連絡通路７の容積は、空気排出動作時間、すなわ
ち所定時間ｔの間にケース４内において燃料中から分離
される気泡２５を確実に滞留させられような容積に設定
されている。

【００４２】以上説明した、本発明の第１の実施形態に
よる燃料噴射装置１は、超音波振動子５によりケース４
内に形成される定在波２３は、少なくとも１個の節２４
を有する構成とする。つまり、定在波２３の放射圧の作
用により、燃料中に混入している気泡２５を定在波２３
の節２４近傍に凝集させ互いに合体させて大きな気泡２
５を形成させ、気泡２５に作用する浮力により容易に第
１連絡通路７へ誘導し、第１連絡通路７を介してケース
４と連通する捕集室８内に捕捉、滞留させる構成とす
る。これにより、燃料に混入している微小な気泡２５
を、高圧ポンプ１２に供給する前にケース４内の燃料中
から除去できるので、高圧ポンプ１２から燃料噴射弁１
５に至る燃料流路内でのキャビテーションの発生を抑制
することができる。

【００４３】また、振動手段として超音波振動子５を採
用したので、振動手段を小型化してケース４への取付け
性を向上し、且つ低消費電力にて定在波２３を形成する
ことができる。

【００４４】また、制御装置２２は、空気排出手段の作
動時においては第１電磁弁１８を遮断し且つ第２電磁弁
１９および第３電磁弁２０を連通させ、空気排出手段の
非作動時においては第１電磁弁１８を連通させ且つ第２
電磁弁１９および第３電磁弁２０を遮断する構成とし
た。これにより、空気排出動作中においては、ケース４
と捕集室８間を遮断して捕集室８に捕集された空気がケ
ース４側に逆流することを阻止しつつ、捕集室８内の空
気を燃料タンク２側へ排出する一方、空気排出手段の非
作動時には捕集室８をケース４とのみ連通させて、燃料
中の気泡２５を確実に捕集室８に捕捉できる。すなわ
ち、エンジン運転中は常にケース４内の燃料中に混入し
ている微小な気泡２５を燃料から分離除去して高圧ポン
プ１２に供給して、高圧ポンプ１２から燃料噴射弁１５
に至る燃料流路内でのキャビテーションの発生を抑制す
ることができる。

【００４５】また、第１〜第３連絡通路７、１６、１７
の連通・遮断の切替え弁として第１〜第３電磁弁１８、
１９、２０を用いている。これにより、制御装置２２に
より空気排出制御を容易且つ確実に行える。

【００４６】（第２の実施形態）次に、本発明の第２の
実施形態による燃料噴射装置１について説明する。図４
は、本発明の第２の実施形態による燃料噴射装置１にお
けるケース４の構成を示す説明図である。

【００４７】本発明の第２の実施形態による燃料噴射装
置１においては、上述した本発明の第１の実施形態によ
る燃料噴射装置１に対して、図４に示すように、ケース
４内に、気泡２５を第１連絡通路７へ案内するための案
内フィン６を設けている。案内フィン６は、ケース４の
開口孔７ａの上流側に互いに略平行に３枚配設されてい
る。案内フィン６は、ケース４の下流側に向かうに連れ
て気泡除去手段の作動状態、言い換えると燃料噴射装置
１が車両に搭載された状態における上方（図５の上方）
に傾斜して配置されている。したがって、ケース４内の
燃料流れは、案内フィン６によって図５の上方、すなわ
ち開口孔７ａに向けて誘導される。これにより、定在波
２３の節２４近傍に凝集し互いにくっ付き合い成長して
大きくなった気泡２５を、積極的にケース４の上方且つ
開口孔７ａへ向けて誘導することができるので、燃料中
の気泡２５を確実に第１連絡通路７を介して捕集室８内
に捕捉することができる。

【００４８】なお、上述した本発明の第２の実施形態に
よる燃料噴射装置１においては、ケース４に設ける案内
フィン６の個数を３枚としているが、３枚に限らず何枚
であってもよい。

【００４９】（第３の実施形態）次に、本発明の第３の
実施形態による燃料噴射装置１について説明する。図５
は、本発明の第３の実施形態による燃料噴射装置１の構
成を示す説明図である。

【００５０】本発明の第３の実施形態による燃料噴射装
置１においては、上述した本発明の第１または第２の実
施形態による燃料噴射装置１に対して、図５に示すよう
に、第２連絡通路１６の接続先を捕集室８から第１連絡
通路７に変更すると共に、第１、第２電磁弁１８、１９
を廃止して１個の三方弁２８に置換えている。そして、
この三方弁２８により、ケース４と捕集室８の連通と、
第２連絡通路１６と捕集室８の連通とを切替えている。
これにより、電磁弁の個数および電気配線数を低減し
て、コストを低減することができる。

【００５１】なお、以上説明した、本発明の第１〜第３
の実施形態による燃料噴射装置１においては、ケース４
内に形成される定在波２３の節の個数を２個としている
が、１個以上であれば何個でもよい。

【００５２】また、本発明の第１〜第３の実施形態によ
る燃料噴射装置１においては、ケース４の姿勢を車両搭
載状態において水平としているが、下流側が高くなるよ
うに若干傾斜させてもよい。この場合、成長した気泡２
５をケース４の下流側、すなわち開口孔７ａに向けて移
動させる力として、燃料の流れによる流体力に加えて気
泡２５に作用する浮力の一部を利用できるので、気泡２
５を確実に捕集することができる。

【００５３】また、本発明の第１〜第３の実施形態によ
る燃料噴射装置１は、ディーゼルエンジン用燃料噴射装
置であればどのような方式のものにも適用できる。たと
えば、コモンレール式燃料噴射装置、分配型燃料噴射装
置あるいは列型燃料噴射装置等であってもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態による燃料噴射装置１
の構成を示す説明図である。

【図２】本発明の第１の実施形態による燃料噴射装置１
における気泡２５捕捉手段の構成を示す説明図である。

【図３】本発明の第１の実施形態による燃料噴射装置１
の作動時におけるタイムチャートであり、（ａ）は、超
音波振動子５の通電状態、（ｂ）は、第１電磁弁１８の
通電状態、（ｃ）は、第２電磁弁１９の通電状態、
（ｄ）は、第３電磁弁の通電状態、（ｅ）は、液面セン
サ２１の出力信号レベル、（ｆ）は、イグニッションス
イッチ２７の通電状態をそれぞれ示す。

【図４】本発明の第２の実施形態による燃料噴射装置１
におけるケース４の構成を示す説明図である。

【図５】本発明の第３の実施形態による燃料噴射装置１
の構成を示す説明図である。

【符号の説明】

１燃料噴射装置２燃料タンク３、９吸入管４ケース（気泡除去手段）４ａ流入孔４ｂ流出孔４ｃ端面５超音波振動子（気泡除去手段、振動手段）５ａ振動面６案内フィン（気泡除去手段）７第１連絡通路（気泡除去手段）７ａ開口孔８捕集室（気泡除去手段）１０フィードポンプ（低圧ポンプ）１１供給通路１２高圧ポンプ１３駆動軸１４高圧管１５燃料噴射弁１６第2連絡通路（空気排出手段）１７第３連絡通路（空気排出手段）１８第１電磁弁（空気排出手段、第１切替え弁）１９第２電磁弁（空気排出手段、第２切替え弁）２０第３電磁弁（空気排出手段、第３切替え弁）２１液面センサ２２制御装置（空気排出手段）２３定在波２４節２５気泡２６バッテリ２７イグニッションスイッチ２８三方弁（空気排出手段）２９腹

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｆ０２Ｍ 55/00 Ｆ０２Ｍ 55/00 Ａ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】エンジンのシリンダ内に燃料を噴射する
燃料噴射弁に高圧燃料を供給する高圧ポンプと、吸入管を介して燃料タンク内の燃料を吸入し前記高圧ポ
ンプに供給する低圧ポンプとを備える燃料噴射装置であ
って、前記吸入管の途中に燃料中の気泡を除去する気泡除去手
段を備え、前記気泡除去手段は、燃料の流入孔と流出孔を備えるケ
ースと、前記ケース内に定在波を形成させるための振動
手段と、前記ケース内の下流側において前記ケースに開
口する第１連絡通路を介して前記ケースと連通する捕集
室とから構成されることを特徴とする燃料噴射装置。
【請求項２】前記気泡を前記第１連絡通路へ案内する
ように配置された案内フィンを備えることを特徴とする
請求項１に記載の燃料噴射装置。
【請求項３】前記定在波は、少なくとも１個の節を形
成することを特徴とする請求項１に記載の燃料噴射装
置。
【請求項４】前記振動手段は超音波振動子であること
を特徴とする請求項１に記載の燃料噴射装置。
【請求項５】前記気泡除去手段の作動状態において、
前記案内フィンは、前記ケースの下流方向に向かうに連
れて上方に傾斜して配置され且つ前記第１連絡通路は前
期ケースの上端側に開口することを特徴とする請求項２
に記載の燃料噴射装置。
【請求項６】前記気泡除去手段は、前記捕集室内に滞
留する空気を外部へ排出し且つ前記捕集室に燃料を充填
する空気排出手段を備えることを特徴とする請求項１な
いし請求項５に記載の燃料噴射装置。
【請求項７】前記空気排出手段は、前記捕集室と前記低圧ポンプの吐出側を連通する第２連
絡通路と、前記捕集室と前記燃料タンクを連通する第３連絡通路
と、前記第１連絡通路の連通・遮断を切替える第１切替え弁
と、前記第２連絡通路の連通・遮断を切替える第２切替え弁
と、前記第３連絡通路の連通・遮断を切替える第３切替え弁
と、前記第１〜第３切替え弁の連通・遮断を制御する制御装
置とから構成され、前記空気排出手段の作動時において、前記制御装置は、
前記第１切替え弁を遮断し且つ前記第２切替え弁および
前記第３切替え弁を連通すると共に、前記空気排出手段の非作動時において、前記制御装置
は、前記第１切替え弁を連通し且つ前記第２切替え弁お
よび前記第３切替え弁を遮断することを特徴とする請求
項６に記載の燃料噴射装置。
【請求項８】前記第１切替え弁および前記第２切替え
弁を廃止し、代わりに前記捕集室と前記低圧ポンプの吐
出側間の連通または前記ケースと前記捕集室間の連通を
切替える1個の三方弁を設けたことを特徴とする請求項
７に記載の燃料噴射装置。
【請求項９】前記第１〜第３切替え弁または前記三方
弁は電磁弁であることを特徴とする請求項７または請求
項８に記載の燃料噴射装置。