JP2005344636A - デリバリパイプの電磁リリーフ弁 - Google Patents
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Abstract
【課題】電力消費の増大を抑えつつ、機関停止中のデリバリパイプの内圧上昇を確実に防止することのできるデリバリパイプの電磁リリーフ弁を提供する。
【解決手段】このリリーフ弁28は、開弁用電磁ソレノイド54への通電に応じて弁体44が開弁し、デリバリパイプ14から燃料をリリーフする。デリバリパイプ14の内圧(デリバリ燃圧)によって弁体44が閉弁側に付勢される。弁体44を開弁側に常時付勢するスプリング58を備える。スプリング58の付勢力が、機関運転中の上昇したデリバリ燃圧による弁体44に対する閉弁側への付勢力よりも小さく設定される。弁体44が開弁されて、デリバリ燃圧とリリーフ通路40の圧力との差がほぼ零になると、開弁用電磁ソレノイド54への通電を停止しても、スプリング58の付勢力によって弁体44が開弁保持される。
【選択図】 図2
【解決手段】このリリーフ弁28は、開弁用電磁ソレノイド54への通電に応じて弁体44が開弁し、デリバリパイプ14から燃料をリリーフする。デリバリパイプ14の内圧(デリバリ燃圧)によって弁体44が閉弁側に付勢される。弁体44を開弁側に常時付勢するスプリング58を備える。スプリング58の付勢力が、機関運転中の上昇したデリバリ燃圧による弁体44に対する閉弁側への付勢力よりも小さく設定される。弁体44が開弁されて、デリバリ燃圧とリリーフ通路40の圧力との差がほぼ零になると、開弁用電磁ソレノイド54への通電を停止しても、スプリング58の付勢力によって弁体44が開弁保持される。
【選択図】 図2
Description
本発明は、電磁ソレノイドへの通電に応じて弁体が開弁してデリバリパイプから燃料をリリーフする電磁弁に関する。
電磁ソレノイドへの非通電時に弁体が閉弁される常閉式の電磁リリーフ弁をデリバリパイプに設け、機関停止時にデリバリパイプから燃料をリリーフすることで、機関停止中のデリバリパイプの残圧を低減してインジェクタからの燃料の漏れ等を抑制することがある。ところが、デリバリパイプ内の残留燃料は、機関停止中に、置換されることなく滞留しているため、温度が上昇し易くなっており、たとえ上記燃料のリリーフにより、機関停止時にデリバリパイプの内圧を十分に低減したとしても、機関停止中の温度上昇により燃料が気化してデリバリパイプの内圧が上昇してしまうことがある。
そこで従来、特許文献1に見られるように、機関停止後もデリバリパイプ内の残留燃料の温度が十分に低減されるまでの期間、リリーフ弁を間欠的に開弁して、上記内圧上昇を防止する技術が提案されている。
特開平9−42109号公報
しかしながら、そうした場合、機関停止後も、制御回路への通電をしばらく継続しておく必要があり、電力消費量の増加は避け難い。
もっとも、電磁ソレノイドへの非通電時に弁体が開弁される常開式の電磁リリーフ弁を採用し、機関停止中に電磁リリーフ弁が開弁保持されるようにしておけば、気化した燃料が随時外部に排出されるため、そうした問題は回避することができる。しかしながら、機関運転中は、電磁ソレノイドへの通電を終始維持しておく必要があり、やはり電力消費量は増加してしまう。
もっとも、電磁ソレノイドへの非通電時に弁体が開弁される常開式の電磁リリーフ弁を採用し、機関停止中に電磁リリーフ弁が開弁保持されるようにしておけば、気化した燃料が随時外部に排出されるため、そうした問題は回避することができる。しかしながら、機関運転中は、電磁ソレノイドへの通電を終始維持しておく必要があり、やはり電力消費量は増加してしまう。
本発明は、こうした実状に鑑みてなされたものであって、その解決しようとする課題は、電力消費の増大を抑えつつ、機関停止中のデリバリパイプの内圧上昇を確実に防止することのできるデリバリパイプの電磁リリーフ弁を提供することにある。
以下、上記課題を解決するための手段、及びその作用効果を記載する。
請求項1に記載の発明は、電磁ソレノイドへの通電に応じて弁体が開弁してデリバリパイプから燃料をリリーフする電磁弁であって、前記デリバリパイプの内圧により前記弁体が閉弁側に付勢されるように当該リリーフ弁を構成するとともに、機関運転中の上昇した前記デリバリパイプの内圧が前記弁体に作用するときには、同弁体が閉弁保持され、前記電磁ソレノイドへの通電による前記弁体の開弁後に、前記デリバリパイプの内圧が機関停止中の要求上限内圧未満に一旦低下されると、前記電磁ソレノイドへの通電を停止しても前記弁体が開弁保持されることをその要旨とする。
請求項1に記載の発明は、電磁ソレノイドへの通電に応じて弁体が開弁してデリバリパイプから燃料をリリーフする電磁弁であって、前記デリバリパイプの内圧により前記弁体が閉弁側に付勢されるように当該リリーフ弁を構成するとともに、機関運転中の上昇した前記デリバリパイプの内圧が前記弁体に作用するときには、同弁体が閉弁保持され、前記電磁ソレノイドへの通電による前記弁体の開弁後に、前記デリバリパイプの内圧が機関停止中の要求上限内圧未満に一旦低下されると、前記電磁ソレノイドへの通電を停止しても前記弁体が開弁保持されることをその要旨とする。
上記構成では、デリバリパイプの内圧が上昇する機関運転中には、その内圧により弁体が閉弁側に付勢されて、通電せずともリリーフ弁が閉弁保持される。機関停止時に電磁ソレノイドへの通電により、リリーフ弁を強制開弁させて、インジェクタからの燃料漏れを防止可能な機関停止中の要求上限内圧未満にデリバリパイプの内圧を一旦低下させると、以後は電磁ソレノイドへの通電を停止してもリリーフ弁が開弁保持される。そのため、機関停止時に一時的に通電を行うだけで、リリーフ弁を、機関運転中に開弁保持し、機関停止中に閉弁保持することができる。したがって、電力消費の増大を抑えつつ、機関停止中のデリバリパイプの内圧上昇を確実に防止することができる。
請求項2に記載の発明は、電磁ソレノイドへの通電に応じて弁体が開弁してデリバリパイプから燃料をリリーフする電磁弁であって、機関運転中の上昇した前記デリバリパイプの内圧が前記弁体に作用するときには、同弁体の前記デリバリパイプの内側と外側との差圧によって同弁体が閉弁保持され、前記弁体が開弁されて前記差圧がほぼ零となると、前記電磁ソレノイドへの通電を停止しても前記弁体が開弁保持されることをその要旨とする。
上記構成では、デリバリパイプの内圧が上昇する機関運転中には、弁体内外の差圧により、リリーフ弁の弁体が閉弁保持される。機関停止時に電磁ソレノイドへの通電により、リリーフ弁を強制開弁させて、弁体内外の差圧がほぼ零となるまでデリバリパイプの内圧を一旦低下させると、以後は電磁ソレノイドへの通電を停止してもリリーフ弁が開弁保持される。そのため、機関停止時に一時的に通電を行うだけで、リリーフ弁を、機関運転中に開弁保持し、機関停止中に閉弁保持することができる。したがって、電力消費の増大を抑えつつ、機関停止中のデリバリパイプの内圧上昇を確実に防止することができる。
請求項3に記載の発明は、電磁ソレノイドへの通電に応じて弁体が開弁してデリバリパイプから燃料をリリーフする電磁弁であって、前記デリバリパイプの内圧により前記弁体が閉弁側に付勢されるように当該リリーフ弁を構成するとともに、機関運転中の上昇した前記デリバリパイプの内圧による前記弁体に対する閉弁側への付勢力よりも小さく、且つ機関停止中の要求上限内圧となった前記デリバリパイプの内圧による前記弁体に対する閉弁側への付勢力よりも大きい付勢力にて該弁体を開弁側に常時付勢する付勢手段を備えることをその要旨とする。
上記構成では、デリバリパイプの内圧が上昇する機関運転中には、その内圧による弁体に対する閉弁側への付勢力が、弁体に対する付勢手段の開弁側への付勢力よりも大きいため、通電を行わずとも、リリーフ弁を閉弁保持することができる。また機関停止時に電磁ソレノイドへの通電により、リリーフ弁を強制開弁させて、インジェクタからの燃料漏れを防止可能な機関停止中の要求上限内圧未満にデリバリパイプの内圧を一旦低下させると、デリバリパイプ内圧による閉弁側への付勢力よりも、付勢手段による開弁側への付勢力が大きくなり、通電を行わずとも、リリーフ弁を開弁保持することができる。そのため、機関停止時に一時的に通電を行うだけで、リリーフ弁を、機関運転中に開弁保持し、機関停止中に閉弁保持することができる。したがって、電力消費の増大を抑えつつ、機関停止中のデリバリパイプの内圧上昇を確実に防止することができる。
請求項4に記載の発明は、請求項1〜3のいずれか1項に記載のデリバリパイプの電磁リリーフ弁において、通電に応じて前記弁体を閉弁させる更なる電磁ソレノイドを備えることをその要旨とする。
上記構成では、更なる電磁ソレノイドへの通電によって、機関停止中に開弁保持されたリリーフ弁を、機関始動時に確実に閉弁させることができる。
請求項5に記載の発明は、請求項1〜4のいずれか1項に記載のデリバリパイプの電磁リリーフ弁において、前記弁体の開弁時に同弁体の前記デリバリパイプの内側と外側とをオリフィスを介して連通するよう構成したことをその要旨とする。
請求項5に記載の発明は、請求項1〜4のいずれか1項に記載のデリバリパイプの電磁リリーフ弁において、前記弁体の開弁時に同弁体の前記デリバリパイプの内側と外側とをオリフィスを介して連通するよう構成したことをその要旨とする。
上記構成では、リリーフ弁が開弁していても、デリバリパイプの内圧が急激に上昇すれば、オリフィスの作用のため、弁体のデリバリパイプ外側の圧力の上昇が遅れることから、弁体の内外に差圧が生じて、弁体が閉弁側に付勢される。これにより、機関停止中に開弁保持されたリリーフ弁を、機関始動時のデリバリパイプへの燃料供給と共に確実に閉弁させることができる。
(第1の実施の形態)
以下、この発明にかかる電磁リリーフ弁を具体化した第1の実施の形態について説明する。
以下、この発明にかかる電磁リリーフ弁を具体化した第1の実施の形態について説明する。
図1に、本実施の形態にかかる電磁リリーフ弁が適用される内燃機関の燃料供給系を示す。
同図1に示すように、本実施の形態の燃料供給系10は複数のインジェクタ12を備えている。それらインジェクタ12は内燃機関の各気筒に対応して設けられている。各インジェクタ12には共通のデリバリパイプ14が接続され、同デリバリパイプ14内の燃料が分配供給される。そして、それらインジェクタ12の開弁駆動を通じて各気筒内に燃料が噴射供給される。
同図1に示すように、本実施の形態の燃料供給系10は複数のインジェクタ12を備えている。それらインジェクタ12は内燃機関の各気筒に対応して設けられている。各インジェクタ12には共通のデリバリパイプ14が接続され、同デリバリパイプ14内の燃料が分配供給される。そして、それらインジェクタ12の開弁駆動を通じて各気筒内に燃料が噴射供給される。
また、燃料供給系10は、燃料タンク16内の貯留燃料をデリバリパイプ14に供給するための低圧ポンプ18及び高圧ポンプ20を備えている。
低圧ポンプ18は燃料タンク16内に配置され、その吐出口が低圧燃料通路22を介して高圧ポンプ20に接続されている。この低圧ポンプ18によって、燃料タンク16内の燃料が汲み上げられるとともに高圧ポンプ20に向けて圧送される。なお、上記低圧燃料通路22の途中には、同低圧燃料通路22内の圧力を所定圧以下にするためのプレッシャレギュレータ24が設けられている。
低圧ポンプ18は燃料タンク16内に配置され、その吐出口が低圧燃料通路22を介して高圧ポンプ20に接続されている。この低圧ポンプ18によって、燃料タンク16内の燃料が汲み上げられるとともに高圧ポンプ20に向けて圧送される。なお、上記低圧燃料通路22の途中には、同低圧燃料通路22内の圧力を所定圧以下にするためのプレッシャレギュレータ24が設けられている。
上記高圧ポンプ20はその吐出口が高圧燃料通路26を介して上記デリバリパイプ14に接続されている。そして、この高圧ポンプ20によって低圧燃料通路22内の燃料が高圧燃料通路26に向けて圧送される。これにより、高圧の燃料がデリバリパイプ14に供給される。
デリバリパイプ14には、その内部の燃料をリリーフするためのリリーフ弁28が設けられている。リリーフ弁28はドレイン通路30を介して低圧燃料通路22に接続されている。このリリーフ弁28は、いわゆる電磁弁であり、電磁ソレノイドへの通電を通じて開弁及び閉弁が切り換えられる。そして、このリリーフ弁28の開弁動作を通じて、デリバリパイプ14内の高圧燃料が低圧燃料通路22へリリーフされる。また、デリバリパイプ14には、その内圧(デリバリ燃圧P)を検出するための燃圧センサ32が設けられている。
リリーフ弁28の開弁駆動は、基本的に、デリバリ燃圧Pが過度に高くなったときにこれを低下させるべく実行される。なお、内燃機関の運転中においてインジェクタ12からの燃料噴射を一時的に停止する処理、いわゆるフューエルカット処理が実行されると、燃料噴射が停止されているにも拘わらず高圧ポンプ20からの燃料圧送が継続されることから、そうしたデリバリ燃圧Pの過上昇を招き易い。そうしたフューエルカット処理の実行時にリリーフ弁28を開弁駆動することにより、同処理の実行に起因するデリバリ燃圧Pの過上昇を見込んだかたちでこれを適宜低下させることが可能になる。
上記燃料供給系10は、例えばマイクロコンピュータなどからなる電子制御装置34を備えている。この電子制御装置34は上記燃圧センサ32等の各種センサの出力信号を取り込むとともに各種の演算を行い、その演算結果に基づいて例えばインジェクタ12の駆動制御やリリーフ弁28の駆動制御等といった各種の機関制御にかかる処理を実行する。
ここで、本実施の形態では、上記リリーフ弁28として、一時的に通電を行うだけで、機関運転中には開弁保持され、機関停止中においては閉弁保持される構造のものが採用されている。
以下、上記リリーフ弁28の具体的な構造について図2を参照して説明する。
リリーフ弁28は、デリバリパイプ14及びドレイン通路30を連通するリリーフ通路40を備えている。このリリーフ通路40の上記デリバリパイプ14側の端部には、その通路形状がデリバリパイプ14側ほど拡径されたテーパ形状の弁座42が設けられている。また、リリーフ弁28の弁体44は、その外周面が上記弁座42に対応したテーパ形状をなす円柱形状に形成されている。
リリーフ弁28は、デリバリパイプ14及びドレイン通路30を連通するリリーフ通路40を備えている。このリリーフ通路40の上記デリバリパイプ14側の端部には、その通路形状がデリバリパイプ14側ほど拡径されたテーパ形状の弁座42が設けられている。また、リリーフ弁28の弁体44は、その外周面が上記弁座42に対応したテーパ形状をなす円柱形状に形成されている。
このリリーフ弁28にあっては、弁体44が弁座42から離間した状態(開弁状態)においてデリバリパイプ14とドレイン通路30とが連通され、弁体44が弁座42に着座した状態(閉弁状態)において同連通が遮断される。なお、上記弁体44はデリバリパイプ14側からリリーフ通路40を塞ぐようにして弁座42に着座するために、同弁体44は、デリバリ燃圧Pによって弁座42側、すなわち閉弁側に付勢される構成になっている。こうしたデリバリ燃圧Pによる弁体44に対する閉弁側への付勢力を以下では「デリバリ付勢力」という。
一方、上記リリーフ通路40の内部にはその通路方向に移動可能なプランジャ46が設けられており、上記弁体44は同プランジャ46に固定されている。また、プランジャ46には、いずれも磁性体からなる閉弁用コア48と開弁用コア50とが一体に設けられている。上記リリーフ通路40の外周には、上記閉弁用コア48に対応して閉弁用電磁ソレノイド52が設けられ、また開弁用コア50に対応して開弁用電磁ソレノイド54が設けられている。
そして、閉弁用電磁ソレノイド52に通電されてこれに閉弁用コア48が吸引されると、プランジャ46が弁体44ともどもリリーフ通路40側に移動され、同弁体44が強制的に閉弁される。また、開弁用電磁ソレノイド54に通電されてこれに開弁用コア50が吸引されると、プランジャ46が弁体44ともどもデリバリパイプ14側に移動されて、同弁体44が強制的に開弁される。
なお、上記リリーフ弁28には、上記プランジャ46をデリバリパイプ14側に常時付勢する、換言すれば弁体44を開弁側に常時付勢する付勢手段としてのスプリング58が設けられている。このスプリング58の付勢力は、機関運転中の上昇したデリバリ燃圧Pによる上記デリバリ付勢力よりも小さく設定され、且つ機関停止中においてリリーフ通路40の圧力とほぼ等しくなったデリバリ燃圧Pによるデリバリ付勢力よりも大きく設定される。
次に、こうしたリリーフ弁28の制御態様及び動作態様について図3に示すタイミングチャートを参照しつつ説明する。
ここでは先ず、機関停止時における制御態様及び動作態様について説明する。
ここでは先ず、機関停止時における制御態様及び動作態様について説明する。
図3の時刻t11以前においては内燃機関が運転されている。このときデリバリ燃圧P(同図(a))が高圧になっており、デリバリ付勢力が上記スプリング58の付勢力よりも大きくなっているために、上記弁体44が、同デリバリ付勢力によってスプリング58の付勢力に抗して弁座42に押し付けられている。そのため、このときリリーフ弁28(同図(d))は、閉弁用電磁ソレノイド52(同図(b))に通電されていないにもかかわらず、自律的に閉弁保持されている。
時刻t11において機関運転を停止させるための操作がなされると、先ず開弁用電磁ソレノイド54(同図(c))に通電されてリリーフ弁28が強制的に開弁される。これにより、デリバリパイプ14内の燃料がリリーフされて、デリバリ燃圧Pが低下するようになる。
そして、そうした弁体44の強制開弁駆動が所定時間Ta継続されると(時刻t12)、開弁用電磁ソレノイド54への通電が停止される。これに併せて、電子制御装置34(同図(e))への電力供給も停止される。
なお、上記所定時間Taとしては、デリバリ燃圧Pと上記リリーフ通路40内の圧力との差が略「0」になるまで同デリバリ燃圧Pを低下させることの可能な時間が実験などにより求められ、設定されている。そのため、本実施の形態では、上記差圧が略「0」になった後に、リリーフ弁28の強制開弁駆動が停止されるようになる。
このリリーフ弁28にあっては、上記差圧が「0」になると、リリーフ通路40の圧力による弁体44に対する付勢力とデリバリ付勢力とが釣り合うようになるために、上記スプリング58の付勢力のみが弁体44に作用するようになる。このため、このときリリーフ弁28の強制開弁駆動が停止されても、同リリーフ弁28はスプリング58の付勢力によって自律的に開弁保持される。
次に、機関始動時におけるリリーフ弁28の制御態様及び動作態様について説明する。
時刻t13において、内燃機関の始動が開始されると、これに併せて閉弁用電磁ソレノイド52への通電が開始されてリリーフ弁28が強制的に閉弁される。その後、デリバリ燃圧Pが上昇して所定圧力α以上になると(時刻t14)、閉弁用電磁ソレノイド52への通電が停止される。
時刻t13において、内燃機関の始動が開始されると、これに併せて閉弁用電磁ソレノイド52への通電が開始されてリリーフ弁28が強制的に閉弁される。その後、デリバリ燃圧Pが上昇して所定圧力α以上になると(時刻t14)、閉弁用電磁ソレノイド52への通電が停止される。
この所定圧力αとしては、スプリング58の付勢力とデリバリ付勢力とが等しくなるときにおけるデリバリ燃圧Pよりも若干高い圧力が設定される。このため、デリバリ燃圧Pが上記所定圧力α以上になったときには、デリバリ付勢力がスプリング58の付勢力よりも大きくなっており、このとき閉弁用電磁ソレノイド52への通電が停止されても、その後において弁体44は自律的に閉弁保持される。
本実施の形態によれば、デリバリ燃圧Pが上昇する機関運転中には、同デリバリ燃圧Pにより弁体44が閉弁側に付勢されて、通電せずともリリーフ弁28が閉弁保持される。また、機関停止時にあっては、開弁用電磁ソレノイド54への通電によってリリーフ弁28を強制開弁させて、デリバリ燃圧Pをリリーフ通路40の圧力と略等しくなるまで一旦低下させると、以後は開弁用電磁ソレノイド54への通電を停止してもリリーフ弁28が開弁保持される。このように、一時的に通電を行うだけで、リリーフ弁28が、機関運転中に開弁保持され、機関停止中に閉弁保持される。
以上説明したように、本実施の形態によれば、以下に記載する効果が得られるようになる。
(1)一時的に通電を行うだけで、リリーフ弁28を、機関運転中に開弁保持し、機関停止中に閉弁保持することができる。したがって、電力消費の増大を抑えつつ、機関停止中のデリバリパイプ14の内圧上昇を確実に防止することができる。
(1)一時的に通電を行うだけで、リリーフ弁28を、機関運転中に開弁保持し、機関停止中に閉弁保持することができる。したがって、電力消費の増大を抑えつつ、機関停止中のデリバリパイプ14の内圧上昇を確実に防止することができる。
(2)リリーフ弁28に閉弁用電磁ソレノイド52を設けるようにしたために、機関停止中に開弁保持されたリリーフ弁28を、機関始動時に確実に閉弁させることができる。
(第2の実施の形態)
以下、この発明にかかる電磁リリーフ弁を具体化した第2の実施の形態について説明する。
(第2の実施の形態)
以下、この発明にかかる電磁リリーフ弁を具体化した第2の実施の形態について説明する。
なお、本実施の形態にかかる電磁リリーフ弁が適用される内燃機関の燃料供給系は、先の図1に示した燃料供給系と同様であり、その説明は割愛する。
図4に示すように、本実施の形態にかかるリリーフ弁60の内部には弁室62が区画形成されている。この弁室62はその前記ドレイン通路30側の部分が段状に縮径された円柱形状に区画形成される。弁室62内には弁体64が配設されている。弁体64は、上記弁室62に対応した形状であって大径部(コア部76)と小径部(弁部80)とにより構成された段状の円柱形状に形成され、同弁室62内にその軸方向に移動可能に配設されている。なお、弁体64は磁性体により形成されている。
図4に示すように、本実施の形態にかかるリリーフ弁60の内部には弁室62が区画形成されている。この弁室62はその前記ドレイン通路30側の部分が段状に縮径された円柱形状に区画形成される。弁室62内には弁体64が配設されている。弁体64は、上記弁室62に対応した形状であって大径部(コア部76)と小径部(弁部80)とにより構成された段状の円柱形状に形成され、同弁室62内にその軸方向に移動可能に配設されている。なお、弁体64は磁性体により形成されている。
上記弁室62における上記弁体64よりもドレイン通路30側には、同弁室62の内壁面及び弁体64の外壁面によって区画形成される燃料室66と、同燃料室66からドレイン通路30に燃料を排出するための排出口68とが設けられている。また、弁室62における弁体64よりもデリバリパイプ14側には、同弁室62の内壁面及び弁体64の外壁面によって区画形成される圧力室70と、同圧力室70及びデリバリパイプ14を連通する高圧通路72とが設けられている。このように、圧力室70がデリバリパイプ14に連通されていることから、弁体64はデリバリ燃圧Pによって排出口68側、すなわち閉弁側に付勢される。更に、上記弁体64の内部には、上記圧力室70と燃料室66とを連通する連通路74が形成されている。
また、上記弁室62の外周には上記弁体64のコア部76に対応して電磁ソレノイド78が設けられている。そして、上記電磁ソレノイド78に通電されてこれにコア部76が吸引されると、弁体64がデリバリパイプ14側に移動されて排出口68が開放され、リリーフ弁60が強制的に開弁される。これにより、デリバリパイプ14内の高圧燃料が高圧通路72、圧力室70、連通路74、燃料室66、排出口68といった順に通過した後、ドレイン通路30に排出される。
次に、こうしたリリーフ弁60の制御態様及び動作態様について図5に示すタイミングチャートを参照しつつ説明する。
図5の時刻t21以前においては内燃機関が運転されている。このときデリバリ燃圧P(同図(a))が高く、圧力室70の燃料圧力も高い。これに対して、上記ドレイン通路30の燃料圧力は低い。したがって、それら燃料圧力の差によって上記弁体64に対する閉弁方向への大きな付勢力が得られ、リリーフ弁60(同図(c))は自律的に閉弁保持される。
図5の時刻t21以前においては内燃機関が運転されている。このときデリバリ燃圧P(同図(a))が高く、圧力室70の燃料圧力も高い。これに対して、上記ドレイン通路30の燃料圧力は低い。したがって、それら燃料圧力の差によって上記弁体64に対する閉弁方向への大きな付勢力が得られ、リリーフ弁60(同図(c))は自律的に閉弁保持される。
時刻t21において機関運転を停止させるための操作がなされると、電磁ソレノイド78(同図(b))に通電されてリリーフ弁60が強制的に開弁される。そして、その強制開弁駆動が所定時間Tb継続されると(時刻t22)、電磁ソレノイド78への通電が停止されるとともに、電子制御装置34(同図(d))への電力供給が停止される。
なお、上記所定時間Tbとしては、デリバリ燃圧Pと上記ドレイン通路30内の圧力の差が略「0」になるまで同デリバリ燃圧Pを低下させることの可能な時間が実験などにより求められ、設定されている。そのため、本実施の形態では、上記差圧が略「0」になった後に、リリーフ弁60の強制開弁駆動が停止されるようになる。
上記差圧が「0」になると、ドレイン通路30の圧力による弁体64に対する付勢力とデリバリ付勢力とが釣り合うようになるため、このときリリーフ弁60の強制開弁駆動が停止されても、リリーフ弁60は開弁された状態のまま保持される。なお、機関停止後においてデリバリパイプ14内の燃料の温度が上昇しても、これに伴って同燃料の体積が増大する速度は極めて遅いために、上記リリーフ弁60にあっては上記差圧の増大を招くことなく、換言すればリリーフ弁60の開弁状態を保持したまま、体積増大分の燃料がドレイン通路30に排出されるようになる。
一方、時刻t23において、内燃機関の始動が開始されると、デリバリパイプ14への燃料供給が開始されデリバリ燃圧Pが急激に上昇し、これに伴い上記圧力室70の燃料圧力も急激に上昇する。これに対し、ドレイン通路30にもデリバリパイプ14から燃料が流入するとはいえ、その燃料圧力の上昇速度はさほど速くはならない。これはドレイン通路30の容積が大きいのに対して、上記高圧通路72や、連通路74、排出口68の通路面積が小さいことから、それらがオリフィスとして機能するためである。
したがって、このとき圧力室70の燃料圧力とドレイン通路30の燃料圧力との間に差が生じ、この差圧によって上記弁体64に対する閉弁方向への付勢力が得られるようになり、リリーフ弁60が自律的に閉弁されるようになる(時刻t24)。そして、一旦リリーフ弁60が閉弁された後においては、上記差圧の大きい状態が維持され、この差圧によってリリーフ弁60が閉弁保持されるようになる。
ここで、上記リリーフ弁60にあっては、その弁体64のコア部76の断面積が上記弁部80の断面積よりも大きい。このため、たとえリリーフ弁60の閉弁過程において燃料室66の燃料圧力と圧力室70の燃料圧力とが等しくなっても、そのときの圧力室70の燃料圧力による弁体64に対する閉弁側への付勢力は上記燃料室66の燃料圧力による弁体64に対する開弁側への付勢力よりも大きくなる。したがって、そうした場合にも、それら付勢力の差によって弁体64は閉弁側に移動されるようになる。
なお、上記リリーフ弁60にあっては、その弁室62の段部の内周壁と弁体64の段部の外周壁との間に円環形状の燃料室82が区画形成される。この燃料室82の燃料圧力も弁体64を開弁側に付勢する力として作用するために、同燃料圧力がデリバリ燃圧Pとともに急激に上昇すると、これにより弁体64の閉弁が妨げられるおそれがある。
しかしながら、上記リリーフ弁60にあっては、上記コア部76の外周面と弁室62の内周面とのクリアランス、及び上記弁部80の外周面と弁室62の内周面とのクリアランスが共にごく小さく設定されている。このため、デリバリ燃圧Pが急激に上昇する場合には、それらクリアランスがオリフィスとして機能し、上記燃料室82の燃料圧力がごく低い速度をもって上昇するようになっている。
このように、本実施の形態によれば、デリバリ燃圧Pが上昇する機関運転中には、同デリバリ燃圧Pにより弁体64が閉弁側に付勢されて、通電せずともリリーフ弁60が閉弁保持される。また、機関停止時にあっては、電磁ソレノイド78への通電によってリリーフ弁60を強制開弁させて、デリバリ燃圧Pをドレイン通路30の燃料圧力と略等しくなるまで一旦低下させると、以後は電磁ソレノイド78への通電を停止してもリリーフ弁60が開弁保持される。このように、機関停止時に一時的に通電を行うだけで、リリーフ弁60が、機関運転中に開弁保持され、機関停止中に閉弁保持される。
以上説明したように、本実施の形態によれば、以下に記載する効果が得られるようになる。
(1)機関停止時に一時的に通電を行うだけで、リリーフ弁60を、機関運転中に開弁保持し、機関停止中に閉弁保持することができる。したがって、電力消費の増大を抑えつつ、機関停止中のデリバリパイプ14の内圧上昇を確実に防止することができる。
(1)機関停止時に一時的に通電を行うだけで、リリーフ弁60を、機関運転中に開弁保持し、機関停止中に閉弁保持することができる。したがって、電力消費の増大を抑えつつ、機関停止中のデリバリパイプ14の内圧上昇を確実に防止することができる。
(2)リリーフ弁60が開弁していても、デリバリ燃圧Pが急激に上昇すれば、オリフィスの作用のために、ドレイン通路30の圧力上昇が遅れて圧力室70の燃料圧力とドレイン通路30の燃料圧力とに差が生じ、弁体64が閉弁側に付勢される。これにより、機関停止中に開弁保持されたリリーフ弁60を、機関始動時のデリバリパイプ14への燃料供給と共に確実に閉弁させることができる。
(その他の実施の形態)
なお、上記各実施の形態は、以下のように変更して実施してもよい。
・上記第1の実施の形態のスプリング58としては、コイルスプリングの他、例えばゴム等の弾性体を用いることもできる。要は、弁体44を開弁側に常時付勢することができればよい。
なお、上記各実施の形態は、以下のように変更して実施してもよい。
・上記第1の実施の形態のスプリング58としては、コイルスプリングの他、例えばゴム等の弾性体を用いることもできる。要は、弁体44を開弁側に常時付勢することができればよい。
・第1の実施の形態において、機関停止時におけるリリーフ弁28の強制開弁駆動をデリバリ燃圧Pと上記リリーフ通路40内の圧力との差が略「0」になったことをもって停止するようにしてもよい。
・また、デリバリ燃圧Pについての要求上限内圧としてインジェクタ12からの燃料漏れを防止可能な値を設定し、デリバリ燃圧Pが上記要求上限内圧以下になったことをもってリリーフ弁28の強制開弁駆動を停止することも可能である。同構成にあっては、スプリング58の付勢力を、デリバリ燃圧Pが上記要求上限内圧になったときのデリバリ付勢力よりも大きくなるように設定することにより、第1の実施の形態と同様の効果が得られるようになる。
・第1の実施の形態において、機関始動時におけるリリーフ弁28の強制閉弁駆動を、同閉弁駆動が所定時間以上継続されたことをもって停止するようにしてもよい。同構成にあっては、所定時間として、デリバリ付勢力がスプリング58の付勢力よりも大きくなるまでデリバリ燃圧Pを上昇させることの可能な時間を設定すればよい。
・第1の実施の形態において、図6に示すリリーフ弁90のように、プランジャ46に磁性体からなるコア部92を1つのみ設けるようにしてもよい。同構成にあっても、コア部92を、閉弁用電磁ソレノイド52によって吸引することによって弁体44を閉弁側に移動させることができ、開弁用電磁ソレノイド54によって吸引することによって弁体44を開弁側に移動させることができる。
・第1の実施の形態において、閉弁用コア48及び閉弁用電磁ソレノイド52を省略してもよい。こうした構成によっても、デリバリ燃圧Pの急上昇時に、弁座42と弁体44との間隙をオリフィスとして機能させて、弁体44のデリバリパイプ14側と同リリーフ通路40側とに差圧を生じさせることができ、その差圧によって弁体44を閉弁側に移動させることはできる。このため、機関停止時に一時的に通電を行うだけで、リリーフ弁を、機関運転中に開弁保持し、機関停止中に閉弁保持することができるようになる。
・第2の実施の形態において、機関停止時におけるリリーフ弁60の強制開弁駆動をデリバリ燃圧Pとドレイン通路30内の圧力との差が略「0」になったことをもって停止するようにしてもよい。
・各実施の形態にかかるリリーフ弁は、次の各条件(イ)〜(ハ)が全て満たされる範囲で変更可能である。(イ)デリバリ燃圧Pによって弁体が閉弁側に付勢される。(ロ)機関運転中の上昇したデリバリ燃圧Pが弁体に作用するときには同弁体が閉弁保持される。(ハ)機関停止中において電磁ソレノイドに通電されて弁体が開弁され、これ伴ってデリバリ燃圧Pが所定値未満に一旦低下されると、その後において電磁ソレノイドへの通電を停止しても弁体が開弁保持される。
・本発明にかかる電磁リリーフ弁は、1つのポンプから燃料が圧送されるデリバリパイプに設けられるリリーフ弁にも適用可能である。
10…燃料供給系、12…インジェクタ、14…デリバリパイプ、16…燃料タンク、18…低圧ポンプ、20…高圧ポンプ、22…低圧燃料通路、24…プレッシャレギュレータ、26…高圧燃料通路、28,60、90…リリーフ弁、30…ドレイン通路、32…燃圧センサ、34…電子制御装置、40…リリーフ通路、42…弁座、44,64…弁体、46…プランジャ、48…閉弁用コア、50…開弁用コア、52…閉弁用電磁ソレノイド、54…開弁用電磁ソレノイド、58…スプリング、62…弁室、66,82…燃料室、68…排出口、70…圧力室、72…高圧通路、74…連通路、76…コア部、78…電磁ソレノイド、80…弁部、92…コア部。
Claims (5)
- 電磁ソレノイドへの通電に応じて弁体が開弁してデリバリパイプから燃料をリリーフする電磁弁であって、
前記デリバリパイプの内圧により前記弁体が閉弁側に付勢されるように当該リリーフ弁を構成するとともに、
機関運転中の上昇した前記デリバリパイプの内圧が前記弁体に作用するときには、同弁体が閉弁保持され、
前記電磁ソレノイドへの通電による前記弁体の開弁後に、前記デリバリパイプの内圧が機関停止中の要求上限内圧未満に一旦低下されると、前記電磁ソレノイドへの通電を停止しても前記弁体が開弁保持される
ことを特徴とするデリバリパイプの電磁リリーフ弁。 - 電磁ソレノイドへの通電に応じて弁体が開弁してデリバリパイプから燃料をリリーフする電磁弁であって、
機関運転中の上昇した前記デリバリパイプの内圧が前記弁体に作用するときには、同弁体の前記デリバリパイプの内側と外側との差圧によって同弁体が閉弁保持され、
前記弁体が開弁されて前記差圧がほぼ零となると、前記電磁ソレノイドへの通電を停止しても前記弁体が開弁保持される
ことを特徴とするデリバリパイプの電磁リリーフ弁。 - 電磁ソレノイドへの通電に応じて弁体が開弁してデリバリパイプから燃料をリリーフする電磁弁であって、
前記デリバリパイプの内圧により前記弁体が閉弁側に付勢されるように当該リリーフ弁を構成するとともに、
機関運転中の上昇した前記デリバリパイプの内圧による前記弁体に対する閉弁側への付勢力よりも小さく、且つ機関停止中の要求上限内圧となった前記デリバリパイプの内圧による前記弁体に対する閉弁側への付勢力よりも大きい付勢力にて該弁体を開弁側に常時付勢する付勢手段を備える
ことを特徴とするデリバリパイプの電磁リリーフ弁。 - 通電に応じて前記弁体を閉弁させる更なる電磁ソレノイドを備える
請求項1〜3のいずれか1項に記載のデリバリパイプの電磁リリーフ弁。 - 前記弁体の開弁時に同弁体の前記デリバリパイプの内側と外側とをオリフィスを介して連通するよう構成した
請求項1〜4のいずれか1項に記載のデリバリパイプの電磁リリーフ弁。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2004166115A JP2005344636A (ja) | 2004-06-03 | 2004-06-03 | デリバリパイプの電磁リリーフ弁 |
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ID=35497241
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JP2004166115A Withdrawn JP2005344636A (ja) | 2004-06-03 | 2004-06-03 | デリバリパイプの電磁リリーフ弁 |
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JP (1) | JP2005344636A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2009080426A1 (de) * | 2007-12-21 | 2009-07-02 | Robert Bosch Gmbh | Druckregelventil zur regelung des drucks in einem hochdruck-kraftstoffspeicher |
CN101892930A (zh) * | 2009-05-19 | 2010-11-24 | 罗伯特·博世有限公司 | 用于电磁喷射器的有源关闭的电磁阀 |
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-
2004
- 2004-06-03 JP JP2004166115A patent/JP2005344636A/ja not_active Withdrawn
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