JP2006083823A - Fuel injection device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、サプライポンプとコモンレールが、複数の高圧管にて接続される構成とする燃料噴射装置に関するものであり、特に、前記高圧管の破損時、及び、サプライポンプの異常発生時においても、エンジンの運転を継続可能とするための構成に関する。 The present invention relates to a fuel injection device having a configuration in which a supply pump and a common rail are connected by a plurality of high-pressure pipes.In particular, even when the high-pressure pipe is damaged and when an abnormality occurs in the supply pump, The present invention relates to a configuration for allowing engine operation to continue.
従来、サプライポンプ、該サプライポンプと複数の高圧管を介して接続されるコモンレール、該コモンレールとそれぞれ高圧管を介して接続される複数のインジェクタを具備する燃料噴射装置は公知となっている(例えば、特許文献1参照。)。
また、前記コモンレールと各インジェクタを接続する各高圧管が破損した場合に備えて、各高圧管のコモンレールとの接続部にフローリミッタを設け、該フローリミッタにて燃料通路を閉塞し、高圧管の破損箇所からの燃料流出を防止することとしている。特許文献1においては、圧力規制装置にてこの機能が果たされるようになっている。
また、仮に、一本の高圧管が破損した場合であっても、他の高圧管を介してインジェクタに燃料を供給することができるため、出力は低下してしまうものの、エンジンを運転することはできることとなっている。
Further, in preparation for the case where each high pressure pipe connecting the common rail and each injector is broken, a flow limiter is provided at a connection portion of each high pressure pipe with the common rail, the fuel passage is blocked by the flow limiter, It is intended to prevent fuel spillage from the damaged part. In Patent Document 1, this function is performed by a pressure regulating device.
In addition, even if one high-pressure pipe is damaged, fuel can be supplied to the injector through another high-pressure pipe, so that the output is reduced, but the engine is not operated. It is supposed to be possible.
上記のように、従来技術においては、コモンレールと各インジェクタとの間を接続する高圧管の破損による燃料流出に対する対策は講じられている。
しかし、サプライポンプとコモンレールとの間を接続する高圧管の破損による燃料流出に対する対策は講じられていないものであった。
このため、サプライポンプとコモンレールとの間を接続する高圧管が破損してしまった場合には、破損した高圧管の破損箇所より燃料が流出してしまい、コモンレール内の燃料圧力が低下し、燃料噴射が行えず、エンジンを運転できないこととなってしまう。
また、高圧管が破損した場合において、サプライポンプより燃料を供給し続けてしまうと、破損した高圧管より燃料を流出させてしまうことになる。
そこで、本発明は、以上の問題点に鑑み、サプライポンプとコモンレールとの間を接続する各高圧管が破損した場合においても、破損箇所からの燃料の流出を規制し、さらに、エンジンの運転を可能とするための構成を提案する。
As described above, in the prior art, measures are taken against fuel outflow due to breakage of the high-pressure pipe connecting between the common rail and each injector.
However, no measures have been taken against fuel spills due to breakage of the high-pressure pipe connecting the supply pump and the common rail.
For this reason, if the high-pressure pipe connecting the supply pump and the common rail is damaged, the fuel flows out from the damaged portion of the damaged high-pressure pipe, and the fuel pressure in the common rail is reduced. The injection cannot be performed and the engine cannot be operated.
In addition, if the high pressure pipe is damaged and the fuel is continuously supplied from the supply pump, the fuel will flow out from the damaged high pressure pipe.
Therefore, in view of the above problems, the present invention regulates the outflow of fuel from the damaged portion even when each high-pressure pipe connecting between the supply pump and the common rail is damaged, and further operates the engine. We propose a configuration to make it possible.
本発明の解決しようとする課題は以上のごとくであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。 The problem to be solved by the present invention is as described above. Next, means for solving the problem will be described.
即ち、請求項1に記載のごとく、サプライポンプと、コモンレールとが、複数の高圧管にて接続される構成の燃料噴射装置であって、前記コモンレールと各高圧管との接続部には、それぞれ、コモンレール内から各高圧管内へ向う燃料の流れを規制する規制手段が設けられる燃料噴射装置とする。 That is, as described in claim 1, the fuel injection device is configured such that the supply pump and the common rail are connected by a plurality of high-pressure pipes. The fuel injection device is provided with regulating means for regulating the flow of fuel from the common rail into each high-pressure pipe.
また、請求項2に記載のごとく、サプライポンプの各シリンダからの燃料の吐出量は、燃料噴射装置を制御するコントローラにより個別に制御可能に構成されることとする。 Further, as described in claim 2, the discharge amount of the fuel from each cylinder of the supply pump is configured to be individually controllable by a controller that controls the fuel injection device.
また、請求項3に記載のごとく、前記サプライポンプは、複数台設けられることとする。 Further, as described in claim 3, a plurality of the supply pumps are provided.
また、請求項4に記載のごとく、前記各サプライポンプのポンプ容量は、同一とすることとする。 Further, as described in claim 4, the pump capacities of the supply pumps are the same.
また、請求項5に記載のごとく、前記サプライポンプは、複数台設けられ、少なくとも一台のサプライポンプは、他の高圧型のサプライポンプよりも低圧の燃料を吐出する低圧型のサプライポンプに構成されるとともに、前記他の高圧型のサプライポンプからの圧送を休止させた場合においても、前記低圧型のサプライポンプから吐出される燃料によって、エンジンの運転を可能とすることとする。 In addition, as described in claim 5, a plurality of the supply pumps are provided, and at least one supply pump is configured as a low-pressure type supply pump that discharges fuel at a lower pressure than other high-pressure type supply pumps. In addition, even when the pumping from the other high-pressure supply pump is suspended, the engine can be operated by the fuel discharged from the low-pressure supply pump.
また、請求項6に記載のごとく、前記低圧型のサプライポンプと、コモンレールとを接続する高圧管は、リリーフ弁を介して低圧回路に接続されており、前記リリーフ弁の設定圧力は、高圧型のサプライポンプより燃料が圧送される通常時におけるコモンレール内の圧力以下に設定されており、前記通常時では、低圧型のサプライポンプから吐出される燃料は、前記リリーフ弁を介して前記低圧回路に送出され、低圧型のサプライポンプからのみ燃料が圧送される非常時では、低圧型のサプライポンプから吐出される燃料は、その圧力が前記リリーフ弁によりエンジンを運転させるために最低限必要とされる圧力に設定されつつ、コモンレールへ圧送される構成とする。 According to a sixth aspect of the present invention, the high pressure pipe connecting the low pressure type supply pump and the common rail is connected to a low pressure circuit via a relief valve, and the set pressure of the relief valve is a high pressure type. The pressure is set to be equal to or lower than the pressure in the common rail at the normal time when the fuel is pumped from the supply pump. In an emergency where fuel is pumped out and pumped only from the low-pressure supply pump, the fuel discharged from the low-pressure supply pump is minimally required to operate the engine with the relief valve. The pressure is set to the common rail while being set to the pressure.
また、請求項7に記載のごとく、前記低圧型のサプライポンプと、コモンレールとを接続する高圧管は、燃料噴射装置を制御するコントローラによって開閉制御される制御弁を介して、前記低圧回路に接続されており、高圧型のサプライポンプより燃料が圧送される通常時では、前記制御弁は開かれて、低圧型のサプライポンプから吐出される燃料が低圧回路に送出され、低圧型のサプライポンプからのみ燃料が圧送される非常時では、前記制御弁は閉じられて、低圧型のサプライポンプから吐出される燃料がコモンレールへ圧送される構成とする。 The high-pressure pipe connecting the low-pressure supply pump and the common rail is connected to the low-pressure circuit via a control valve that is controlled to be opened and closed by a controller that controls the fuel injection device. In normal times when fuel is pumped from the high-pressure supply pump, the control valve is opened, and fuel discharged from the low-pressure supply pump is sent to the low-pressure circuit. In an emergency in which only fuel is pumped, the control valve is closed, and fuel discharged from the low-pressure supply pump is pumped to the common rail.
また、請求項8に記載のごとく、コモンレール内の燃料圧力の変化が、燃料噴射装置を制御するコントローラによってモニターされるとともに、前記燃料圧力が、規定値よりも下がった場合には、前記コントローラは、高圧管の破損、又は、サプライポンプの異常が生じたものと判定することとする。 In addition, as described in claim 8, the change in the fuel pressure in the common rail is monitored by a controller that controls the fuel injection device, and when the fuel pressure falls below a specified value, the controller It is determined that the high-pressure pipe is broken or the supply pump is abnormal.
また、請求項9に記載のごとく、前記コントローラは、高圧管の破損、又は、サプライポンプに異常が生じたものと判定した場合には、サプライポンプの各シリンダからの個別の燃料の吐出を、所定時間づつ順に停止するとともに、コモンレール内の圧力変化を観測することにより、破損した高圧管や、サプライポンプにおける異常箇所を特定することとする。
Further, as described in
また、請求項10に記載のごとく、前記コントローラは、異常があるものと判定されたサプライポンプ、又は、破損が生じたものと判定された高圧管と接続されるシリンダからの燃料の吐出を休止させるとともに、異常のあるサプライポンプの直前に燃料の圧送を行う異常のないサプラインポンプ、又は、破損が生じた高圧管と接続されるシリンダの直前に燃料の圧送を行う破損が生じていない高圧管と接続されるシリンダからの燃料の吐出量を増加させることとする。
In addition, as described in
また、請求項11に記載のごとく、前記コントローラは、異常のあるサプライポンプの直前に燃料の圧送を行う異常のないサプラインポンプ、又は、破損が生じた高圧管と接続されるシリンダの直前に燃料の圧送を行う破損が生じていない高圧管と接続されるシリンダからの燃料の吐出量を、通常時の2倍に増加させるものとする。
Further, as described in
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。 As effects of the present invention, the following effects can be obtained.
即ち、請求項1に記載の発明では、高圧管が破損してしまった場合においても、破損箇所からコモンレール内の燃料の流出を防止することができる。
また、この場合、破損していない他の高圧管を介して、サプライポンプからコモンレールへ燃料を供給でき、コモンレール内の燃料の圧力を維持してエンジンを運転できることとなる。
That is, according to the first aspect of the present invention, even when the high pressure pipe is damaged, it is possible to prevent the fuel in the common rail from flowing out from the damaged portion.
In this case, the fuel can be supplied from the supply pump to the common rail via another high-pressure pipe that is not damaged, and the engine can be operated while maintaining the pressure of the fuel in the common rail.
また、請求項2に記載の発明では、破損が生じた高圧管への燃料の吐出が行われないようにして、高圧管の破損箇所からの燃料の流出を防止することができる。 According to the second aspect of the present invention, it is possible to prevent the fuel from flowing out from the damaged portion of the high-pressure pipe by preventing the fuel from being discharged to the high-pressure pipe where the damage has occurred.
また、請求項3に記載の発明では、あるサプライポンプに故障が生じた場合においても、他のサプライポンプにて燃料の供給を行うことができ、コモンレール内の燃料の圧力を維持してエンジンを運転できることとなる。 In the invention according to claim 3, even when a failure occurs in a certain supply pump, the fuel can be supplied by another supply pump, and the engine pressure is maintained by maintaining the pressure of the fuel in the common rail. You will be able to drive.
また、請求項4に記載の発明では、各サプライポンプから同時に圧送する際の各サプライポンプの吐出量を決定するための制御ロジックや、あるサプライポンプからの圧送を休止させ他のサプライポンプから圧送を行う場合の吐出量を決定するための制御ロジックを簡易なものとすることができる。 In the invention according to claim 4, the control logic for determining the discharge amount of each supply pump when simultaneously pumping from each supply pump, or the pumping from another supply pump is stopped and the pumping from another supply pump is stopped. It is possible to simplify the control logic for determining the discharge amount when performing the above.
また、請求項5に記載の発明では、低圧型のサプライポンプは、高圧型に構成する場合と比較して、材質、熱処理、構造等の強度設計において、自由度が広く、安価に構成することができるため、非常用として使用するサプライポンプとして好適なものとなる。 Further, in the invention according to claim 5, the low-pressure type supply pump has a wide degree of freedom in the strength design of the material, heat treatment, structure, etc., and is inexpensive as compared with the case where it is configured as the high-pressure type. Therefore, it is suitable as a supply pump used for emergency.
また、請求項6に記載の発明では、リリーフ弁を用いた簡易な構成により、通常時において使用する高圧型のサプライポンプと、非常時において使用する低圧型のサプライポンプの使い分けを行うことができる。
Further, in the invention described in
また、請求項7に記載の発明では、通常時においては、低圧型のサプライポンプから吐出される燃料は、制御弁から大きな抵抗を受けることなく低圧回路に送出されるため、上述のリリーフ弁を用いた構成と比較して、低圧型のサプライポンプを少ない駆動力で駆動することができるようになる。低圧型のサプライポンプは、非常時のみ機能を果たすものであり、通常時において低圧型のサプライポンプの駆動によるエネルギーロスの削減を図ることは、エンジンの高出力化、高燃費化に非常に有効なものとなる。 In the invention according to claim 7, since the fuel discharged from the low-pressure supply pump is normally sent to the low-pressure circuit without receiving a large resistance from the control valve, the relief valve described above is used. Compared with the configuration used, the low-pressure supply pump can be driven with a small driving force. The low-pressure supply pump functions only in an emergency, and reducing the energy loss by driving the low-pressure supply pump during normal operation is extremely effective for increasing engine output and fuel consumption. It will be something.
また、請求項8に記載の発明では、高圧管の破損や、サプライポンプの異常を認識することができ、これらに対する警告表示や、非常時における運転への切替え等の実行に移ることができる。 In the invention according to the eighth aspect, it is possible to recognize the breakage of the high-pressure pipe and the abnormality of the supply pump, and it is possible to shift to execution of warning display and switching to operation in an emergency.
また、請求項9に記載の発明では、破損した高圧管や、サプライポンプにおける異常箇所を特定することができるようになる。 According to the ninth aspect of the present invention, it is possible to identify a damaged high-pressure pipe or an abnormal location in the supply pump.
また、請求項10に記載の発明では、コモンレール内の燃料圧力の低下を抑えることができ、通常時に近い状態で運転できるようになる。 In the invention according to the tenth aspect, it is possible to suppress a decrease in the fuel pressure in the common rail, and it is possible to operate in a state close to normal time.
また、請求項11に記載の発明では、簡単な構成で、通常時と同じ条件で、運転を安定して継続することができる。
In the invention according to
以下、本発明の実施の形態を、図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、実施例1の燃料噴射装置の構成について示すものである。
燃料タンク11内の燃料は、フィードポンプ10により汲み上げられ、サプライポンプ1へ供給される。
サプライポンプ1は、カム軸21の回転により複数のプランジャ2a・2b・2cを独立して上下摺動させるインライン型に構成されている。
各プランジャ2a・2b・2cが摺動されるシリンダ22a・22b・22cでは、電磁弁3a・3b・3cを介して燃料が吸入される。この電磁弁3a・3b・3cでは、コントローラ9(電子制御ユニット)による制御により、内部の弁の開閉が行われ、シリンダ22a・22b・22c内への燃料供給の有無の切替えが行われる。
また、各シリンダ22a・22b・22cは、それぞれ高圧管4a・4b・4cを介してコモンレール6と接続されており、各シリンダ22a・22b・22cより吐出される高圧燃料は、高圧管4a・4b・4cを介してコモンレール6へ供給され、コモンレール6内において、燃料の蓄圧が行われる。
また、コモンレール6には、コモンレール6内の圧力を検出するための圧力センサ13が設けられている。そして、コントローラ9は、該圧力センサ13により検出された圧力に基づいて、前記電磁弁3a・3b・3cの弁の開閉を行って燃料の吐出量を制御し、コモンレール6内の燃料圧力を所定の値に設定するようにしている。
また、エンジンの各気筒には、インジェクタ7a・7b・7cが設けられており、各インジェクタ7a・7b・7cは、それぞれ高圧管8a・8b・8cを介してコモンレール6と接続されている。これにより、コモンレール6内の燃料が高圧管8a・8b・8cを介してインジェクタ7a・7b・7cへ供給され、各インジェクタ7a・7b・7cのノズルより、燃料の噴射が行われる。尚、各インジェクタ7a・7b・7cには電磁弁が設けられており、この電磁弁の開閉制御を前記コントローラ9にて行うことにより、燃料の噴射制御が行われるものとしている。
FIG. 1 shows the configuration of the fuel injection device according to the first embodiment.
The fuel in the
The supply pump 1 is configured in an inline type in which a plurality of
In the
The
The
Each cylinder of the engine is provided with
以上のように、サプライポンプ1と、コモンレール6とが、複数の高圧管4a・4b・4cにて接続される構成としている。
そして、前記コモンレール6と各高圧管4a・4b・4cとの接続部には、それぞれ、コモンレール6内から各高圧管4a・4b・4c内へ向う燃料の流れを規制する規制手段としての逆止弁機構5a・5b・5cが設けられる構成としている。
前記逆止弁機構5a・5b・5cは、各高圧管4a・4b・4c内からコモンレール6内へ向う燃料の流れを許容し、これにより、サプライポンプ1からコモンレール6への燃料の供給が行われるものとしている。
一方、前記逆止弁機構5a・5b・5cは、コモンレール6内から各高圧管4a・4b・4c内へ向う燃料の流れを規制する。これにより、例えば、高圧管4aが破損してしまった場合においても、破損箇所からコモンレール6内の燃料の流出を防止することができる。
また、この場合、破損していない他の高圧管4b・4cを介して、サプライポンプ1からコモンレール6へ燃料を供給でき、コモンレール6内の燃料の圧力を維持してエンジンを運転できることとなる。
As described above, the supply pump 1 and the
The connecting portion between the
The
On the other hand, the
In this case, the fuel can be supplied from the supply pump 1 to the
また、前記サプライポンプの各シリンダ22a・22b・22cからの燃料の吐出量は、コントローラ9により個別に制御可能に構成されるものとしている。
この吐出量の制御は、前記各電磁弁3a・3b・3cの開閉をコントローラ9により制御し、各シリンダ22a・22b・22cでの燃料の吸入量を制御することにより行われるものとなっている。尚、このように吸入量を制御する他、各シリンダ22a・22b・22cの燃料圧縮室内の燃料の溢流を制御する溢流制御弁を設け、該溢流制御弁の制御によって、各シリンダ22a・22b・22cからの燃料の吐出量を制御するものとしてもよい。
この構成により、例えば、高圧管4aに破損が生じた場合には、破損が生じた高圧管4aに燃料を吐出するシリンダ22aでの燃料の吸入量をゼロとする、即ち、電磁弁3aの弁を完全に閉じた状態を維持し、高圧管4aへの燃料の吐出が行われないようにして、高圧管4aの破損箇所からの燃料の流出を防止する。また、破損が生じていない他の高圧管4b・4cに燃料を吐出するシリンダ22b・22cでの燃料の吸入量については、1回前に圧送を行うシリンダについてのみ通常よりも多くなるようにする、即ち、電磁弁3b、又は、電磁弁3cの弁が開く時間を長く設定して吸入量を多くし、高圧管4b、又は、高圧管4cへの燃料の吐出量を増加させる。例えば、本実施例のように、三本の高圧管4a・4b・4cより構成する場合においては、高圧管4aへの吐出量をゼロとするとともに、1回前に圧送が行なわれる高圧管4bへの吐出量を2倍とすることなどにより対応するものである。
以上によれば、高圧管4a・4b・4cの一部に破損が生じた場合においても、コモンレール6内の燃料の圧力を維持してエンジンを運転することができる。
The discharge amount of the fuel from the
The discharge amount is controlled by controlling the opening and closing of the
With this configuration, for example, when the
According to the above, even when a part of the high-
本実施例では、図2に示すごとく、前記サプライポンプは、複数台(本実施例では二台)設けられる構成としている。
各サプライポンプ1A・1Bにおける各高圧管4a・4b・・・への吐出量は、実施例1におけるものと同様、コントローラ9によって制御されるものとしている。
そして、このコントローラ9による制御は、例えば、通常時では一方のサプライポンプ1Bからの燃料の圧送は行わず、他方のサプライポンプ1Aのみにより燃料の圧送を行うこととし、プランジャの焼付き等により、サプライポンプ1Aからの燃料の圧送に支障が生じた場合(非常時)には、サプライポンプ1Aからの燃料の圧送を停止させるとともに、サプライポンプ1Bによる燃料の圧送を開始するなどを行うものである。つまり、一台のサプライポンプ1Bについては、待機状態とさせておき、他方のサプライポンプ1Aの故障時に稼動を開始させるものとするものである。この待機状態の維持、停止は、前記電磁弁3a・3b・・・の開閉制御を行うことにより行うことができる。
In this embodiment, as shown in FIG. 2, a plurality of supply pumps (two in this embodiment) are provided.
The discharge amount to each high-
The control by the
また、このコントローラ9による制御の他の例として、通常時において、各サプライポンプ1A・1Bの吐出量を半分に設定して圧送を行うものとするとともに、非常時においては、故障したサプライポンプからの圧送を停止させるとともに、他方のサプライポンプからの吐出量を倍に設定することにより対応することが考えられる。
Further, as another example of the control by the
以上のようにして、複数台のサプライポンプ1A・1Bを具備する構成とすることにより、あるサプライポンプに故障が生じた場合においても、他のサプライポンプにて燃料の供給を行うことができ、コモンレール6内の燃料の圧力を維持してエンジンを運転できることとなる。
また、各サプライポンプ1A・1Bのポンプ容量(総吐出量)を同一とすることによれば、各サプライポンプ1A・1Bから同時に圧送する際の各サプライポンプ1A・1Bの吐出量を決定するための制御ロジックや、あるサプライポンプからの圧送を休止させ他のサプライポンプから圧送を行う場合の吐出量を決定するための制御ロジックを簡易なものとすることができる。
尚、このように、複数台のサプライポンプ1A・1Bを備える構成とする場合においては、各サプライポンプ1A・1Bにつき、一つのプランジャを具備し、各サプライポンプ1A・1Bとコモンレール6とが、それぞれ、一本の高圧管にて接続されるものとしてもよい。
As described above, by providing a configuration including a plurality of
Further, by making the pump capacities (total discharge amounts) of the supply pumps 1A and 1B the same, the discharge amounts of the supply pumps 1A and 1B when simultaneously pumping from the supply pumps 1A and 1B are determined. And the control logic for determining the discharge amount when the pressure supply from a certain supply pump is stopped and the pressure supply from another supply pump is performed can be simplified.
In addition, in the case of a configuration including a plurality of
本実施例では、図3に示すごとく、前記サプライポンプは、複数台(本実施例では二台)設けられ、少なくとも一台のサプライポンプ1Cは、他の高圧型のサプライポンプ1Aよりも低圧の燃料を吐出する低圧型のサプライポンプに構成されるとともに、前記他の高圧型のサプライポンプ1Aからの圧送を休止させた場合においても、前記低圧型のサプライポンプ1Cから吐出される燃料によって、エンジンの運転を可能とすることとしている。
低圧型のサプライポンプ1Cは、高圧型に構成する場合と比較して、材質、熱処理、構造等の強度設計において、自由度が広く、安価に構成することができるため、非常用として使用するサプライポンプ1Cとして好適なものとなる。
また、非常時には低圧型のサプライポンプ1Cから圧送される燃料にてエンジンが運転できるように、該サプライポンプ1Cから吐出される燃料の圧力は、エンジンを運転させるために最低限必要とされる圧力、即ち、「エンジンのシリンダ内に燃料を必要量噴射させるために最低限必要な圧力」が確保できる圧力となるようにしている。
In this embodiment, as shown in FIG. 3, a plurality of supply pumps (two in this embodiment) are provided, and at least one supply pump 1C has a lower pressure than other high-
The low-pressure supply pump 1C has a wide degree of freedom and can be configured at low cost in the strength design of materials, heat treatment, structure, etc., compared to the case where it is configured as a high-pressure type. This is suitable as the pump 1C.
In an emergency, the pressure of the fuel discharged from the supply pump 1C is the minimum pressure required to operate the engine so that the engine can be operated with the fuel pumped from the low-pressure supply pump 1C. In other words, the pressure is such that “a minimum pressure necessary for injecting a required amount of fuel into the engine cylinder” can be secured.
また、図3に示すごとく、前記低圧型のサプライポンプ1Cと、コモンレール6とを接続する高圧管4f・4gは、バイパス管31f・31g、及び該バイパス管31f・31gに設けたリリーフ弁32f・32gを介して低圧回路(燃料タンク11)に接続されている。前記リリーフ弁32f・32gは、弁体とスプリングを具備して構成される。また、このリリーフ弁32f・32gは、前述のとおり、エンジンを運転させるために最低限必要とされる圧力が確保されるように設定されている。
また、該リリーフ弁32f・32gは、他の高圧型のサプライポンプ1Aより燃料が圧送される通常時では、前記リリーフ弁32f・32gは、低圧型のサプライポンプ1Cから吐出される燃料の圧力により開かれ、低圧型のサプライポンプ1Cから吐出される燃料は、前記リリーフ弁32f・32gを介して低圧回路に送出される。
一方、低圧型のサプライポンプ1Cからのみ燃料が圧送される非常時では、該サプライポンプ1Cから吐出される燃料は、その圧力が前記リリーフ弁32f・32gによりエンジンを運転させるために最低限必要とされる圧力に設定されつつ、コモンレール6へ圧送される構成としている。
尚、低圧型のサプライポンプ1Cには、一つのプランジャが具備されるものとし、低圧型のサプライポンプ1Cとコモンレール6とが、一本の高圧管にて接続される構成とするものであってもよく、この場合には、バイパス管は一本であり、また、リリーフ弁は1つ設けられるものとなる。
Further, as shown in FIG. 3, the
The
On the other hand, in an emergency in which fuel is pumped only from the low-pressure type supply pump 1C, the fuel discharged from the supply pump 1C is at least necessary for operating the engine by the
The low-pressure supply pump 1C is provided with a single plunger, and the low-pressure supply pump 1C and the
以上の構成により、通常時、即ち、高圧型のサプライポンプ1Aより燃料が圧送されている場合においては、低圧型のサプライポンプ1Cより吐出される燃料は、圧力が低いため、コモンレール6内へは供給されず(逆止弁機構5e・5dが閉じられた状態となる)、バイパス管31f・31g、リリーフ弁32f・32gを介して、低圧回路へ燃料を送出することができる。
また、非常時、即ち、高圧型のサプライポンプ1Aからは燃料が圧送されず、低圧型のサプライポンプ1Cからのみ燃料が圧送される場合においては、コモンレール6内の圧力が低下するため、これにより、低圧型のサプライポンプ1Cから吐出された燃料がコモンレール6内へ供給されることになる。また、この際、リリーフ弁32f・32gにより、コモンレール6内の圧力の値は、エンジンを運転させるために最低限必要とされる圧力の値に維持される。
With the above configuration, during normal operation, that is, when fuel is being pumped from the high-
In an emergency, that is, when fuel is not pumped from the high-
以上のようにして、前記通常時においては、高圧型のサプライポンプ1Aからコモンレール6へ燃料が圧送され、前記非常時においては、低圧型のサプライポンプ1Cからコモンレール6へ燃料が圧送される。つまり、通常時と非常時において、使用するサプライポンプを使い分けるものである。
また、前記非常時の圧力設定は、リリーフ弁32f・32gを用いた簡易な構成でできるものとなっている。
As described above, fuel is pumped from the high-
The emergency pressure can be set with a simple configuration using
また、図4に示す構成では、前記低圧型のサプライポンプ1Cと、コモンレール6とを接続する高圧管4f・4gは、燃料噴射装置を制御するコントローラ9によって開閉制御される制御弁42f・42gを介して、前記低圧回路(燃料タンク11)に接続されており、他の高圧型のサプライポンプ1Aより燃料が圧送される通常時では、前記制御弁42f・42gは開かれて、低圧型のサプライポンプ1Cから吐出される燃料が低圧回路に送出され、低圧型のサプライポンプ1Cからのみ燃料が圧送される非常時では、前記制御弁42f・42gは閉じられて、低圧型のサプライポンプ1Cから吐出される燃料がコモンレール6へ圧送される構成としている。
前記制御弁42f・42gは、コントローラ9と接続されており、前記非常時では、内部のソレノイドが通電されて閉じられ、バイパス管41f・41gと低圧回路の連通状態を分断し、低圧型のサプライポンプ1Cからコモンレール6への燃料の圧送が行われるものとなっている。
一方、前記通常時では、ソレノイドへの通電がなされず、前記制御弁42f・42gは開状態となっており、バイパス管41f・41gと低圧回路とが連通して、低圧型のサプライポンプ1Cから吐出される燃料は、低圧回路に送出されるものとなっている。
尚、低圧型のサプライポンプ1Cには、一つのプランジャが具備されるものとし、低圧型のサプライポンプ1Cとコモンレール6とが、一本の高圧管にて接続される構成とするものであってもよく、この場合には、バイパス管は一本であり、また、制御弁は1つ設けられるものとなる。
In the configuration shown in FIG. 4, the high-
The
On the other hand, in the normal time, the solenoid is not energized, the
The low-pressure supply pump 1C is provided with a single plunger, and the low-pressure supply pump 1C and the
以上のようにして、前記通常時においては、高圧型のサプライポンプ1Aからコモンレール6へ燃料が圧送され、前記非常時においては、低圧型のサプライポンプ1Cからコモンレール6へ燃料が圧送される。つまり、通常時と非常時において、使用するサプライポンプを使い分けるものである。
また、制御弁42f・42gを用いた構成によれば、通常時においては、低圧型のサプライポンプ1Cから吐出される燃料は、制御弁42f・42gから大きな抵抗を受けることなく低圧回路に送出されるため、上述のリリーフ弁32f・32gを用いた構成と比較して、低圧型のサプライポンプ1Cを少ない駆動力で駆動することができるようになる。低圧型のサプライポンプ1Cは、非常時のみ機能を果たすものであり、通常時において低圧型のサプライポンプ1Cの駆動によるエネルギーロスの削減を図ることは、エンジンの高出力化、高燃費化に非常に有効なものとなる。
As described above, fuel is pumped from the high-
Further, according to the configuration using the
次に、サプライポンプ1とコモンレール6とを接続する高圧管4a・4b・4cの破損を判定する方法について説明する。
まず、前記圧力センサ13の検出値に基づいて、コモンレール6内の燃料圧力の変化が前記コントローラ9によってモニターされるとともに、前記燃料圧力が、規定値よりも下がった場合に、高圧管4a・4b・4cの破損、又は、サプライポンプの異常が生じたものと判定することとしている。
高圧管4a・4b・4cに破損が生じ、燃料の圧送量が減少した場合には、コモンレール6内の燃料圧力が低下することになるため、該燃料圧力の変化を基準として、高圧管4a・4b・4cの破損や、サプライポンプの異常を認識することとするものである。
Next, a method for determining breakage of the high-
First, based on the detection value of the
When the
図5に示すごとく、例えば、通常エンジンが運転される場合において、コモンレール6内の圧力を設定値P1、噴射や漏れを考慮した刻々の最低圧力の限界値を圧力P2として、圧力が通常値よりも低下して、圧力P2に至ったときに、高圧管の破損や、サプライポンプに異常が発生したものとするものである。
これにより、高圧管4a・4b・4cの破損や、サプライポンプの異常を認識することができ、これらに対する警告表示や、非常時における運転への切替え等の実行に移ることができる。
As shown in FIG. 5, for example, when the normal engine is operated, the pressure in the
Thereby, damage to the high-
また、コントローラ9は、高圧管4a・4b・4cの破損、又は、サプライポンプに異常が生じたものと判定した場合には、前記サプライポンプ1の各電磁弁3a・3b・3cにて燃料の吸入を制御し、サプライポンプ1の各シリンダ22a・22b・22cからの個別の燃料の吐出を、所定時間づつ順に停止するとともに、前記圧力センサ13により検出されるコモンレール6内の圧力変化を観測する。
If the
図6に示すごとく、例えば、高圧管やサプライポンプに問題のない通常時において、各シリンダからの燃料の吐出を個別に停止させた場合において計測される圧力の変化が、曲線P3で示されるとする。
この場合において、各シリンダ22a・22b・22cを、所定時間づつ順に停止させたときに、例えば、シリンダ22aからの燃料の吐出を停止させた場合の圧力の変化が曲線P3と異なる曲線P4を描き、他のシリンダ22b・22cからの燃料の吐出を個別に停止させた場合の圧力の変化が曲線P3を描く場合には、該シリンダ22aに接続される高圧管4aの破損が生じたものであるとするものである。
以上によれば、破損した高圧管や、サプライポンプにおける異常箇所を特定することができるようになる。
As shown in FIG. 6, for example, a change in pressure measured when fuel discharge from each cylinder is individually stopped in a normal time when there is no problem with the high-pressure pipe and the supply pump is indicated by a curve P <b> 3. To do.
In this case, when each of the
According to the above, it becomes possible to identify a damaged high-pressure pipe or an abnormal part in the supply pump.
本実施例は、上述のようなトラブル時、即ち、高圧管4a・4b・4cの破損や、サプライポンプの異常時においても、コモンレール6内の燃料圧力を通常時におけるものに極力近づけることにより、エンジンを通常時に近い状況で運転しようとするものである。
即ち、前記コントローラ9は、異常があるものと判定されたサプライポンプ、又は、破損が生じたものと判定された高圧管と接続されるシリンダからの燃料の吐出を休止させるとともに、異常のあるサプライポンプの直前に燃料の圧送を行う異常のないサプラインポンプ、又は、破損が生じた高圧管と接続されるシリンダの直前に燃料の圧送を行う破損が生じていない高圧管と接続されるシリンダからの燃料の吐出量を増加させるものである。
このようにして燃料の吐出量を増加させることとすれば、コモンレール6内の燃料圧力の低下を抑えることができ、コモンレール6内の燃料圧力を通常時に近い状態として運転できるようになる。
In the present embodiment, the fuel pressure in the
That is, the
By increasing the fuel discharge amount in this way, it is possible to suppress a decrease in the fuel pressure in the
また、上記において、コモンレール6内の燃料圧力が、通常時における規定値と同値となるように、異常のあるサプライポンプの直前に燃料の圧送を行う異常のないサプラインポンプ、又は、破損が生じた高圧管と接続されるシリンダの直前に燃料の圧送を行う破損が生じていない高圧管と接続されるシリンダからの燃料の吐出量を、通常時の2倍に増加させるものとすることによれば、通常時と同じ条件で、運転を安定して継続することができる。
例えば、図1における構成において、シリンダ22c、シリンダ22b、シリンダ22a、・・・の順に燃料の圧送が行われるものとしており、高圧管4aが破損して、電磁弁3aの制御にてシリンダ22aからの燃料の圧送が停止された場合には、該シリンダ22aの直前に燃料の圧送を行うシリンダ22bからの燃料の吐出量が2倍となるように設定するものである。また、図2における構成においては、サプライポンプ1Aに異常が生じた場合には、該サプライポンプ1Aの直前に燃料の圧送を行うサプライポンプ1Bからの燃料の吐出量を2倍にするものである。
これにより、通常時と同量の燃料をコモンレール6に圧送することができ、コモンレール6内の燃料圧力を通常運転時における規定値に設定することができるようになる。
In addition, in the above, an abnormal supply pump that pumps fuel immediately before an abnormal supply pump so that the fuel pressure in the
For example, in the configuration in FIG. 1, the fuel is pumped in the order of the
As a result, the same amount of fuel as in normal time can be pumped to the
1 サプライポンプ
2a プランジャ
3a 電磁弁
4a 高圧管
5a 逆止弁機構
6 コモンレール
7a インジェクタ
9 コントローラ
10 フィードポンプ
11 燃料タンク
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (11)
前記リリーフ弁の設定圧力は、高圧型のサプライポンプより燃料が圧送される通常時におけるコモンレール内の圧力以下に設定されており、
前記通常時では、
低圧型のサプライポンプから吐出される燃料は、前記リリーフ弁を介して前記低圧回路に送出され、
低圧型のサプライポンプからのみ燃料が圧送される非常時では、
低圧型のサプライポンプから吐出される燃料は、その圧力が前記リリーフ弁によりエンジンを運転させるために最低限必要とされる圧力に設定されつつ、コモンレールへ圧送される、ことを特徴とする請求項5に記載の燃料噴射装置。 The high-pressure pipe connecting the low-pressure supply pump and the common rail is connected to a low-pressure circuit via a relief valve,
The set pressure of the relief valve is set to be equal to or lower than the pressure in the common rail at the normal time when fuel is pumped from the high-pressure supply pump.
In the normal time,
Fuel discharged from a low-pressure supply pump is sent to the low-pressure circuit via the relief valve,
In an emergency where the fuel is pumped only from the low-pressure supply pump,
The fuel discharged from the low-pressure supply pump is pumped to the common rail while the pressure is set to a minimum pressure required for operating the engine by the relief valve. 5. The fuel injection device according to 5.
燃料噴射装置を制御するコントローラによって開閉制御される制御弁を介して、前記低圧回路に接続されており、
高圧型のサプライポンプより燃料が圧送される通常時では、
前記制御弁は開かれて、低圧型のサプライポンプから吐出される燃料が低圧回路に送出され、
低圧型のサプライポンプからのみ燃料が圧送される非常時では、
前記制御弁は閉じられて、低圧型のサプライポンプから吐出される燃料がコモンレールへ圧送される構成とする、ことを特徴とする請求項5に記載の燃料噴射装置。 The high-pressure pipe connecting the low-pressure supply pump and the common rail is:
It is connected to the low-pressure circuit through a control valve that is controlled to open and close by a controller that controls the fuel injection device.
In normal times when fuel is pumped from the high-pressure supply pump,
The control valve is opened, and fuel discharged from the low-pressure supply pump is sent to the low-pressure circuit.
In an emergency where the fuel is pumped only from the low-pressure supply pump,
6. The fuel injection device according to claim 5, wherein the control valve is closed and fuel discharged from a low-pressure supply pump is pumped to a common rail.
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JP2008138566A (en) * | 2006-11-30 | 2008-06-19 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Fuel injection device and operating method for engine |
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