JP2006105092A - Fuel supply system - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fuel supply system smoothly supplying fuel to an internal combustion engine. <P>SOLUTION: This fuel supply system 1 supplies the internal combustion engine 7 with fuel from a fuel tank 2. The fuel supply system 1 includes the fuel tank 2 storing fuel, an injector 5 injecting and supplying fuel to the internal combustion engine 7, a common rail storing fuel to be supplied to the injector under a high pressure condition and supplying fuel to the injector 5, a fuel pump 3 feeding fuel to the common rail 4. The fuel supply system 1 includes a metal ion removing means 15 separating and removing metal and metal ion contained in fuel from fuel between the fuel tank 2 and the injector 5 in a route through which fuel is supplied to the internal combustion engine 7 from the fuel tank 2. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、内燃機関に燃料を供給するための燃焼供給システムに関する。   The present invention relates to a combustion supply system for supplying fuel to an internal combustion engine.

従来より、内燃機関（エンジン）にディーゼル燃料等の燃料を供給するためのシステムとして、例えば燃料タンクと、該燃料タンクから送られる燃料を内燃機関に噴射供給するインジェクタ等とからなる燃料供給システムが利用されている。   2. Description of the Related Art Conventionally, as a system for supplying fuel such as diesel fuel to an internal combustion engine (engine), a fuel supply system including, for example, a fuel tank and an injector that injects fuel supplied from the fuel tank to the internal combustion engine. It's being used.

内燃機関に供給される燃料としては、資源の有効利用等のため、近年、使用済みの食用油等を回収して再加工により脂肪酸メチルエステルを生成させ、これをディーゼル燃料（バイオディーゼル燃料、ＢＤＦ）として用いようとする試みがなされている。
また、環境負荷物質である硫黄酸化物ＳＯxの排出量を低減するために、硫黄濃度が低い低サルファ軽油が開発されている。燃料中の硫黄濃度は、各国の法律によっても規制されており、低サルファ軽油に対応できる燃料供給システムの開発が望まれている。 As fuel to be supplied to the internal combustion engine, in recent years, for the effective use of resources, used edible oil is collected and re-processed to produce fatty acid methyl ester, which is used as diesel fuel (biodiesel fuel, BDF). ) Has been attempted.
Further, in order to reduce the emissions of sulfur oxides SO x is an environmental load substance, the sulfur concentration is low a low sulfur diesel fuel have been developed. The sulfur concentration in the fuel is regulated by the laws of each country, and it is desired to develop a fuel supply system that can handle low-sulfa diesel oil.

また、特にディーゼル機関（ディーゼルエンジン）等の内燃機関に燃料を供給する場合には、インジェクタに送られる燃料を高圧状態で一旦コモンレール（蓄圧室）に蓄えてからインジェクタに導入することが行われている。コモンレールに蓄えられた燃料は、コンピュータ制御等により燃焼効率が高まるタイミングで上記インジェクタに供給される。そのため、燃料の燃焼効率低下による窒素酸化物（ＮＯx）や粒子状物質（ＰＭ）の排出を抑制することができる。 In particular, when fuel is supplied to an internal combustion engine such as a diesel engine (diesel engine), the fuel sent to the injector is temporarily stored in a common rail (accumulation chamber) in a high pressure state and then introduced into the injector. Yes. The fuel stored in the common rail is supplied to the injector at a timing when the combustion efficiency is increased by computer control or the like. Therefore, emission of nitrogen oxides (NO x ) and particulate matter (PM) due to a decrease in fuel combustion efficiency can be suppressed.

一般に、インジェクタは、燃料が噴射される噴射孔を有するノズルボデーと、ノズルボデー内を上下移動することにより噴射孔を開閉するニードル等とからなる（特許文献１参照）。この種のインジェクタにおいては、ニードルは、ノズルボデー内を摺動自在な円柱状の摺動部と、該摺動部よりも外径の小さい円柱状の挿通部と、該挿通部と摺動部とを連結する受圧部とを有し、ノズルボデーは、摺動部を摺動自在に保持するガイド部と、該ガイド部の噴射孔側に設けられ、挿通部が挿通する油溜まり室とを有する。油溜まり室には、噴射孔から噴射するための高圧燃料が供給されており、摺動部とガイド部との間の微小隙間部からは、この燃料がリークする。   In general, an injector includes a nozzle body having an injection hole through which fuel is injected, and a needle that opens and closes the injection hole by moving up and down in the nozzle body (see Patent Document 1). In this type of injector, the needle includes a cylindrical sliding portion that is slidable in the nozzle body, a cylindrical insertion portion having an outer diameter smaller than the sliding portion, the insertion portion and the sliding portion. The nozzle body has a guide part that slidably holds the sliding part, and an oil reservoir chamber that is provided on the injection hole side of the guide part and through which the insertion part is inserted. The oil reservoir chamber is supplied with high-pressure fuel for injection from the injection hole, and this fuel leaks from the minute gap portion between the sliding portion and the guide portion.

このようなインジェクタに、塵、錆、鉄分等の異物等を含んだ燃料が供給されると、摺動部の摺動が阻害されるおそれがあった。また、インジェクタに燃料を供給する弁や、コモンレールに燃料を供給する弁が異物により詰まってしまうおそれがあった。その結果、内燃機関に燃料を充分に供給できなくなるという問題があった。   When fuel containing foreign matter such as dust, rust, and iron is supplied to such an injector, the sliding of the sliding portion may be hindered. Further, there is a possibility that the valve for supplying fuel to the injector and the valve for supplying fuel to the common rail may be clogged with foreign matters. As a result, there is a problem that fuel cannot be sufficiently supplied to the internal combustion engine.

そこで、燃料中に含まれる異物を除去するため、フューエルフィルタ等の除去装置が開発されている（特許文献１及び特許文献２参照）。このような除去装置は、燃料中の異物を、その大きさや形状によって捕捉除去することができるため、内燃機関にスムーズに燃料を供給することができる。   Therefore, a removal device such as a fuel filter has been developed to remove foreign substances contained in the fuel (see Patent Document 1 and Patent Document 2). Such a removal device can capture and remove foreign matters in the fuel depending on the size and shape thereof, and thus can smoothly supply the fuel to the internal combustion engine.

特開２００４−１２２１００号公報JP 2004-122100 A 特開平９−２２８９１４号公報JP-A-9-228914

しかしながら、従来の除去装置を用いた場合であっても、インジェクタ内に異物が生じ、内燃機関に燃料をスムーズに供給することができないことがあった。
即ち、燃料が燃料タンクからインジェクタ内に供給されるまでに、燃料が接触する金属製のタンクや送油管等から燃料中に亜鉛や鉛等の金属や金属イオンが溶出する。この燃料中に溶出した金属や金属イオンがインジェクタ内に送られて、インジェクタ内における例えば上記摺動部とガイド部との間の微小隙間部等で析出・堆積することにより、インジェクタの駆動を妨げるおそれがあった。 However, even when a conventional removal device is used, foreign matter may be generated in the injector, and fuel may not be smoothly supplied to the internal combustion engine.
That is, before the fuel is supplied from the fuel tank into the injector, metals such as zinc and lead and metal ions are eluted from the metal tank, the oil feed pipe, etc. with which the fuel comes into contact. The metal and metal ions eluted in the fuel are sent into the injector, and, for example, deposit and deposit in the minute gap portion between the sliding portion and the guide portion in the injector, thereby impeding the driving of the injector. There was a fear.

特に、ＢＤＦと低サルファ軽油との混合燃料を用いた場合には、金属の析出や堆積が起こり易い。また、上記コモンレールを用いてインジェクタに高圧燃料を供給する場合には、インジェクタ内の温度が上昇し易くなり、その結果金属の析出・堆積が促進されるという問題があった。
したがって、燃料としてＢＤＦや低サルファ軽油を用いた場合や、コモンレールを用いてインジェクタ内に燃料を供給する場合には、特に金属の析出や堆積という問題が起こり易く、その結果内燃機関に円滑に燃料を供給することが困難になるという問題があった。 In particular, when a mixed fuel of BDF and low sulfur light oil is used, metal deposition and deposition are likely to occur. Further, when high pressure fuel is supplied to the injector using the common rail, there is a problem that the temperature in the injector is likely to rise, and as a result, metal deposition and deposition are promoted.
Therefore, when BDF or low-sulfur diesel oil is used as the fuel, or when fuel is supplied into the injector using a common rail, problems such as metal deposition and deposition are likely to occur. There was a problem that it became difficult to supply.

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、内燃機関に燃料を円滑に供給することができる燃料供給システムを提供しようとするものである。   The present invention has been made in view of such problems, and an object thereof is to provide a fuel supply system capable of smoothly supplying fuel to an internal combustion engine.

本発明は、燃料タンクから内燃機関に燃料を供給する燃料供給システムであって、
該燃料供給システムは、燃料を貯蔵する上記燃料タンクと、上記内燃機関に燃料を噴射供給するインジェクタと，該インジェクタに供給する燃料を高圧状態で貯蔵すると共に上記インジェクタに燃料を供給するコモンレールと，該コモンレールに燃料を送る燃料ポンプとを有し，
上記燃料が上記燃料タンクから上記内燃機関に供給されるまでの経路における上記燃料タンクと上記インジェクタとの間には、上記燃料中に含まれる金属又は／及び金属イオンを燃料から分離除去する金属イオン除去手段が設けられていることを特徴とする燃料供給システムにある（請求項１）。 The present invention is a fuel supply system for supplying fuel from a fuel tank to an internal combustion engine,
The fuel supply system includes: the fuel tank for storing fuel; an injector for injecting fuel to the internal combustion engine; a common rail for storing fuel to be supplied to the injector in a high pressure state and supplying fuel to the injector; A fuel pump for feeding fuel to the common rail,
Metal ions for separating and removing metal or / and metal ions contained in the fuel from the fuel between the fuel tank and the injector in the path from the fuel tank to the internal combustion engine. The fuel supply system is characterized in that a removing means is provided (Claim 1).

本発明の燃料供給システムにおいて最も注目すべき点は、燃料が上記燃料タンクから上記内燃機関に供給されるまでの経路における上記燃料タンクと上記インジェクタとの間に、燃料中に含まれる金属又は／及び金属イオンを燃料から分離除去する金属イオン除去手段を有することにある。
そのため、上記燃料供給システムにおいては、上記金属イオン除去手段が燃料中の金属又は／及び金属イオンを分離除去することができ、燃料中に含まれる金属イオンや金属の量を低減することができる。それ故、上記インジェクタ内に、金属イオンや金属をほとんど含まない燃料を供給することができる。その結果、上記インジェクタ内での金属の析出・堆積を防止し、上記インジェクタを長期間安定に駆動させることができる。したがって、上記内燃機関に燃料を円滑に供給することができる。 In the fuel supply system of the present invention, the most notable point is that the metal contained in the fuel or / or between the fuel tank and the injector in the path from the fuel tank to the internal combustion engine. And metal ion removing means for separating and removing metal ions from the fuel.
Therefore, in the fuel supply system, the metal ion removing means can separate and remove the metal or / and metal ions in the fuel, and the amount of metal ions and metals contained in the fuel can be reduced. Therefore, fuel containing almost no metal ions or metals can be supplied into the injector. As a result, metal deposition / deposition in the injector can be prevented, and the injector can be driven stably for a long period of time. Therefore, fuel can be smoothly supplied to the internal combustion engine.

また、上記燃料供給システムは、上記コモンレールを有している。そのため、上記インジェクタには上記コモンレールからの高圧燃料が供給され、上記インジェクタ内の温度が上昇し易い。それ故、上記インジェクタ内に供給される燃料に金属イオンや金属が含まれていると、上記インジェクタ内で金属の析出・堆積が起こり易くなる。
本発明においては、上記のごとく、上記金属イオン除去手段により燃料中の金属イオンや金属の量を低減することができるため、上記コモンレールから供給される高圧燃料により上記インジェクタ内の温度が上昇しても、該インジェクタ内に金属の析出・堆積が起こり難い。 The fuel supply system has the common rail. Therefore, the injector is supplied with high-pressure fuel from the common rail, and the temperature in the injector is likely to rise. Therefore, if the fuel supplied into the injector contains metal ions or metal, metal deposition / deposition tends to occur in the injector.
In the present invention, as described above, the metal ion removal means can reduce the amount of metal ions and metal in the fuel, so that the high-pressure fuel supplied from the common rail increases the temperature in the injector. However, metal deposition and deposition are unlikely to occur in the injector.

さらに、上記燃料供給システムにおいては、燃料としてバイオディーゼル燃料（ＢＤＦ）や低サルファ軽油等を好適に用いることができる。従来においては、上述のごとくＢＤＦや低サルファ軽油を用いると、インジェクタ内に金属が析出及び堆積し易くなるという問題があったが、本発明においては、上記金属イオン除去手段を有しているため、このような問題を回避することができる。即ち、上記燃料供給システムにおいては、ＢＤＦや低サルファ軽油等を燃料として用いても、内燃機関に燃料をスムーズに供給することができる。   Furthermore, in the fuel supply system, biodiesel fuel (BDF), low sulfur gas oil, or the like can be suitably used as the fuel. Conventionally, when BDF or low sulfur light oil is used as described above, there is a problem that the metal is easily deposited and deposited in the injector. However, in the present invention, the metal ion removing means is provided. Such a problem can be avoided. That is, in the fuel supply system, fuel can be smoothly supplied to the internal combustion engine even when BDF, low sulfur light oil, or the like is used as the fuel.

このように本発明によれば、内燃機関に円滑に燃料を供給することができる燃料供給システムを提供することができる。   Thus, according to the present invention, it is possible to provide a fuel supply system capable of smoothly supplying fuel to the internal combustion engine.

本発明の実施の形態について説明する。
上記燃料供給システムは、上記燃料タンクと、上記インジェクタと、上記コモンレールと、上記燃料ポンプとを有する。
上記燃料タンクに貯蔵される燃料は、上記燃料ポンプにより、上記コモンレールに送られ、上記コモンレールにおいて高圧状態で蓄えられる。一般に、コモンレールにおいては、１６０ＭＰａ以上という高圧状態で燃料が蓄えられる。上記コモンレールに蓄えられた高圧状態の燃料は、上記インジェクタに供給される。このとき、上記コモンレールは、コンピュータ制御等により燃焼効率が高まるタイミングで燃料を上記インジェクタに供給することができる。上記インジェクタに供給された燃料は、該インジェクタにより上記内燃機関に噴射供給される。 Embodiments of the present invention will be described.
The fuel supply system includes the fuel tank, the injector, the common rail, and the fuel pump.
The fuel stored in the fuel tank is sent to the common rail by the fuel pump, and is stored in a high pressure state in the common rail. Generally, in the common rail, fuel is stored at a high pressure of 160 MPa or more. The high-pressure fuel stored in the common rail is supplied to the injector. At this time, the common rail can supply fuel to the injector at a timing when the combustion efficiency is increased by computer control or the like. The fuel supplied to the injector is injected and supplied to the internal combustion engine by the injector.

また、上記燃料供給システムにおいては、上記燃料が上記燃料タンクから上記内燃機関に供給されるまでの経路における上記燃料タンクと上記インジェクタとの間に、上記燃料中に含まれる金属又は金属イオンを燃料から分離除去する金属イオン除去手段を有する。
上記金属イオン除去手段は、燃料供給経路における上記燃料タンクと上記インジェクタとの間であれば、例えば上記燃料タンクと上記コモンレールと間や、後述の燃料フィルタを設けた場合には、燃料燃料タンクとフィルタとの間、燃料フィルタと上記コモンレールとの間等に設けることができる。 In the fuel supply system, a metal or metal ion contained in the fuel is supplied between the fuel tank and the injector in a path from the fuel tank to the internal combustion engine. Metal ion removing means for separating and removing from the metal.
The metal ion removing means is between the fuel tank and the injector in the fuel supply path, for example, between the fuel tank and the common rail, or when a fuel filter described later is provided, It can be provided between the filter and between the fuel filter and the common rail.

次に、上記金属イオン除去手段は、該金属イオン除去手段内における燃料経路に、金属イオン又は／及び金属を吸着する金属イオン吸着材を有していることが好ましい（請求項２）。
この場合には、上記金属イオン除去手段は、上記金属イオン吸着材が燃料中の金属や金属イオンを吸着することにより、金属や金属イオンを燃料中から容易に除去することができる。
上記金属イオン吸着材としては、例えばキレート樹脂や活性炭等がある。キレート樹脂としては、キレート結合により特定のイオンを選択的に結合できる特性を有するイオン交換樹脂等を用いることができる。 Next, the metal ion removing means preferably has a metal ion adsorbent that adsorbs metal ions and / or metals in a fuel path in the metal ion removing means.
In this case, the metal ion removing means can easily remove the metal or metal ion from the fuel by the metal ion adsorbing material adsorbing the metal or metal ion in the fuel.
Examples of the metal ion adsorbent include chelate resin and activated carbon. As the chelate resin, an ion exchange resin or the like having a characteristic capable of selectively binding a specific ion by a chelate bond can be used.

また、上記金属イオン除去手段は、該金属イオン除去手段内における燃料経路に、電位の異なる一対の電極が上記燃料経路を挟むように形成されていることが好ましい（請求項３）。
この場合には、上記金属イオン除去手段は、電位の異なる一対の電極間の電位差によって、燃料中に含まれる金属や金属イオンを燃料中から分離させて電極に結合させることにより、金属イオンや金属を燃料中から容易に除去することができる。
上記電極としては、例えばＦｅ、Ｎｉ、Ｃｕ等からなる金属電極等を用いることができる。 Further, the metal ion removing means is preferably formed such that a pair of electrodes having different potentials sandwich the fuel path in the fuel path in the metal ion removing means.
In this case, the metal ion removing means separates the metal or metal ion contained in the fuel from the fuel by the potential difference between the pair of electrodes having different potentials, and bonds the metal ion or metal ion to the electrode. Can be easily removed from the fuel.
As the electrode, for example, a metal electrode made of Fe, Ni, Cu or the like can be used.

また、上記金属イオン除去手段は、上記燃料経路に、燃料中の異物を除去するためのフィルタを有していることが好ましい（請求項４）。
この場合には、上記金属イオン除去手段は、上記のごとく燃料中の金属イオンや金属を分離除去することができると共に、上記フィルタにより燃料中に含まれる塵、錆等の異物をその大きさにより除去することができる。
上記フィルターとしては、例えばろ紙等を用いることができる。ろ紙は単独又は複数積層して用いることができる。 Preferably, the metal ion removing means has a filter for removing foreign matters in the fuel in the fuel path.
In this case, the metal ion removing means can separate and remove the metal ions and metals in the fuel as described above, and the size of the foreign substances such as dust and rust contained in the fuel by the filter. Can be removed.
For example, filter paper or the like can be used as the filter. The filter paper can be used singly or in a plurality of layers.

また、上記金属イオン吸着材を用いて上記金属イオン除去手段を構成する場合には、例えばろ紙からなる上記フィルタに金属イオン吸着材を分散させたものを用いることができる。また、金属イオン吸着材と上記フィルタとを積層するように配置して構成することもできる（図４及び図５参照）。
また、上記のごとく電位の異なる一対の電極を用いて上記金属イオン除去手段を構成する場合には、例えば一対の電極と上記フィルタとを組み合わせて構成することができる（図６参照）。 Further, when the metal ion removing means is configured by using the metal ion adsorbing material, it is possible to use a metal ion adsorbing material dispersed in the filter made of, for example, filter paper. Further, the metal ion adsorbent and the filter can be arranged to be stacked (see FIGS. 4 and 5).
Further, when the metal ion removing means is configured using a pair of electrodes having different potentials as described above, for example, a pair of electrodes and the filter can be combined (see FIG. 6).

上記燃料は、上記燃料は、硫黄濃度が１５ｐｐｍ未満の低サルファ軽油と、植物油脂をエステル化して得られるメチルエステルからなるバイオディーゼル燃料とを含有することが好ましい（請求項５）。
この場合には、排ガス中の硫黄酸化物ＳＯx濃度を低減することができると共に、資源の有効利用を図ることができる。
また、この場合には、内燃機関に円滑に燃料を供給することができるという上記作用効果をより効果的に発揮することができる。即ち、上記燃料供給システムの燃料として、低サルファ軽油とバイオディーゼル燃料とを用いると、上記インジェクタ中で燃料中に含まれる金属が析出及び堆積し易くなり、上記インジェクタの駆動が阻害され、内燃機関に燃料を円滑に供給することができなくなるおそれがある。しかし、上記燃料供給システムにおいては、燃料として上記定サルファ軽油と上記バイオディーゼルとを用いても、上記金属イオン除去手段により燃料中の金属や金属イオンを除去することができるため、内燃機関への円滑な燃料供給が可能になる。 The fuel preferably contains a low sulfa gas oil having a sulfur concentration of less than 15 ppm and a biodiesel fuel composed of a methyl ester obtained by esterifying a vegetable oil (claim 5).
In this case, it is possible it is possible to reduce the sulfur oxide SO x concentration in the exhaust gas, the effective use of resources.
Further, in this case, the above-described effect that fuel can be smoothly supplied to the internal combustion engine can be more effectively exhibited. That is, when low sulfa light oil and biodiesel fuel are used as the fuel for the fuel supply system, the metal contained in the fuel is likely to be deposited and deposited in the injector, and the driving of the injector is hindered. There is a risk that the fuel cannot be supplied smoothly. However, in the fuel supply system, even if the constant sulfur light oil and the biodiesel are used as the fuel, the metal ion and the metal ions in the fuel can be removed by the metal ion removing means. Smooth fuel supply becomes possible.

上記低サルファ軽油中の硫黄含有量１５ｐｐｍを超える場合には、排ガス中の硫黄酸化物ＳＯx濃度が高くなるおそれがある。
また、上記バイオディーゼル燃料は、植物油脂をエステル化してなるメチルエステルからなる。
植物油脂としては、例えば菜種油、大豆油、コーン油、パーム油等がある。上記バイオディーゼル燃料は、例えば植物油脂とメタノール等とをアルカリ触媒存在下で加熱することにより得ることができる。 When the sulfur content in the low sulfur gas oil exceeds 15 ppm, the sulfur oxide SO x concentration in the exhaust gas may be increased.
Moreover, the said biodiesel fuel consists of methyl ester formed by esterifying vegetable fats and oils.
Examples of vegetable oils include rapeseed oil, soybean oil, corn oil, and palm oil. The biodiesel fuel can be obtained, for example, by heating a vegetable oil and fat in the presence of an alkali catalyst.

（実施例１）
次に、本発明の燃料供給システムの実施例につき、図１〜図４を用いて説明する。
図１は、本例の燃料供給システムの全体構成を示す構成図である。図２は、図１におけるインジェクタの構成を示す断面図である。図３は、図２中のノズルニードルとノズルボデーとを示す断面図である。図４は、図１中における金属イオン除去手段の構成を示す説明図である。
図１に示すごとく、本例の燃料供給システム１は、燃料を貯蔵する燃料タンク２と、内燃機関７に燃料を噴射供給するインジェクタ５と，このインジェクタ５に供給する燃料を
高圧状態で貯蔵すると共にインジェクタ５に燃料を供給するコモンレール４と，このコモンレール４に燃料を送る燃料ポンプ３とを有する。燃料供給システム１は、燃料が燃料タンク２から内燃機関７に供給されるまでの経路における燃料タンク２とインジェクタ５との間に、燃料中に含まれる金属又は金属イオンを燃料から分離除去する金属イオン除去手段１５を有する。 Example 1
Next, an embodiment of the fuel supply system of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 is a configuration diagram showing the overall configuration of the fuel supply system of this example. FIG. 2 is a cross-sectional view showing the configuration of the injector in FIG. FIG. 3 is a cross-sectional view showing the nozzle needle and the nozzle body in FIG. FIG. 4 is an explanatory diagram showing the configuration of the metal ion removing means in FIG.
As shown in FIG. 1, the fuel supply system 1 of this example stores a fuel tank 2 for storing fuel, an injector 5 for injecting and supplying fuel to the internal combustion engine 7, and a fuel for supplying to the injector 5 in a high pressure state. A common rail 4 for supplying fuel to the injector 5 and a fuel pump 3 for supplying fuel to the common rail 4 are also provided. The fuel supply system 1 is a metal that separates and removes metal or metal ions contained in fuel from the fuel between the fuel tank 2 and the injector 5 in the path from the fuel tank 2 to the internal combustion engine 7. Ion removal means 15 is provided.

本例の燃料供給システム１においては、例えば自動車等の車両に搭載された多気筒（例えば４気筒）のディーゼルエンジン（内燃機関７）の運転状態、運転条件、車両の走行状態、及び運転者の操作量等を各種センサにより検出し、各種センサからのセンサ信号に基づいてエンジン制御ユニット（ＥＣＵ）１００が最適な目標噴射量、目標噴射時期、目標噴射期間、及び目標噴射圧力を演算し、それぞれ制御する複数個（本例においては４個；図示略）のインジェクタ５及び燃料ポンプ３等に指令するように構成されている。   In the fuel supply system 1 of this example, for example, the operating state, operating conditions, driving state of the vehicle, the driving state of the multi-cylinder (for example, four cylinders) diesel engine (internal combustion engine 7) mounted on a vehicle such as an automobile, The engine control unit (ECU) 100 calculates the optimum target injection amount, target injection timing, target injection period, and target injection pressure based on sensor signals from the various sensors. A plurality of (four in this example; not shown) injectors 5 and fuel pumps 3 to be controlled are commanded.

本例における内燃機関７は、圧縮着火内燃機関である。内燃機関７は、シリンダ、シリンダヘッド、及びオイルパン等から構成された４サイクル４気筒エンジンである（図示略）。内燃機関７の各気筒の吸入ポートは、吸気弁（インテークバルブ）により開閉され、排気ポートは排気弁（エキゾーストバルブ）により開閉される（図示略）。また、各気筒内には、連接棒を介してクランク軸に連結されたピストンが摺動自在に配設されている（図示略）。   The internal combustion engine 7 in this example is a compression ignition internal combustion engine. The internal combustion engine 7 is a four-cycle four-cylinder engine (not shown) that includes a cylinder, a cylinder head, an oil pan, and the like. The intake port of each cylinder of the internal combustion engine 7 is opened and closed by an intake valve (intake valve), and the exhaust port is opened and closed by an exhaust valve (exhaust valve) (not shown). In each cylinder, a piston connected to the crankshaft via a connecting rod is slidably disposed (not shown).

インジェクタ５は、内燃機関７のシリンダヘッドに、各気筒に対応して取り付けられている。これらのインジェクタ５は、噴射孔５１１を形成したノズルボデー５１内に、噴射孔５１１を開閉するノズルニードル５９を摺動自在に収容した燃料噴射ノズル（ノズル部）５０、ノズルニードル５９を駆動するコマンドピストン５２、コマンドピストン５２におけるノズルニードル５９とは反対側の端部に形成される制御室（圧力制御室）５３、及び電磁弁５４等により構成されている。これらのインジェクタ５から内燃機関７への燃料噴射は、コマンドピストン５２の圧力制御室５３内の燃料圧力を制御する電磁弁５４への通電及び通電停止（ＯＮ／ＯＦＦ）により電子制御される。なお、インジェクタ５において、後述の内部リーク燃料又は圧力制御室５３からの排出燃料（インジェクタ５を開閉するために用いた燃料）は、リターン配管８５１を経て燃料タンク２（２ａ、２ｂ）に還流するように構成されている。なお、図１においては、燃料タンク２ａ及び燃料タンク２ｂは、別々に配置されているが、両者を一つの燃料タンク２にて構成することもできる。   The injector 5 is attached to the cylinder head of the internal combustion engine 7 corresponding to each cylinder. These injectors 5 include a fuel injection nozzle (nozzle portion) 50 in which a nozzle needle 59 for opening and closing the injection hole 511 is slidably accommodated in a nozzle body 51 in which the injection hole 511 is formed, and a command piston for driving the nozzle needle 59. 52, a control chamber (pressure control chamber) 53 formed at an end of the command piston 52 opposite to the nozzle needle 59, a solenoid valve 54, and the like. Fuel injection from these injectors 5 to the internal combustion engine 7 is electronically controlled by energizing and stopping energization (ON / OFF) of the electromagnetic valve 54 that controls the fuel pressure in the pressure control chamber 53 of the command piston 52. In the injector 5, internal leak fuel (described later) or fuel discharged from the pressure control chamber 53 (fuel used to open and close the injector 5) returns to the fuel tank 2 (2 a, 2 b) via the return pipe 851. It is configured as follows. In FIG. 1, the fuel tank 2 a and the fuel tank 2 b are separately arranged, but both can be configured by one fuel tank 2.

以下、本例におけるインジェクタの構成を図２及び図３を用いて説明する。
図２に示すごとく、インジェクタ５は、ノズルニードル５９、ノズルボデー５１、ノズルホルダ５５、コマンドピストン５２、圧力制御室５３、及び電磁弁５４等により構成されている。ノズルニードル５９とノズルボデー５１は、ノズル部５０を構成している。ノズルニードル５９は、図２及び図３に示すごとく、ノズルボデー５１の内部に軸方向に往復摺動可能に組み付けられている。 Hereinafter, the structure of the injector in this example is demonstrated using FIG.2 and FIG.3.
As shown in FIG. 2, the injector 5 includes a nozzle needle 59, a nozzle body 51, a nozzle holder 55, a command piston 52, a pressure control chamber 53, an electromagnetic valve 54, and the like. The nozzle needle 59 and the nozzle body 51 constitute a nozzle part 50. As shown in FIGS. 2 and 3, the nozzle needle 59 is assembled inside the nozzle body 51 so as to be slidable in the axial direction.

図３に示すごとく、ノズルボデー５１は、有底の略中空円筒状体であって、内部に案内孔５１２、弁座５１３、噴射孔５１１、およびサック部５１４が形成されている。案内孔５１２は、ノズルボデー５１の内部に軸方向に延びており、一方の端部がノズルボデー５１の開口端（図３における上端）に接続し、他方の端部側が弁座５１３に接続している。案内孔５１２の内壁は、ノズルボデー５１の開口端から有底側の弁座５１３の近傍まで略同一内径に形成されている。弁座５１３は、図３に示すように、円錐台面を有しており、大径側の一端が案内孔５１２に連続し、小径側の他端側がサック部５１４に接続している。この弁座５１３にノズルニードル５９の当接部５１６が当接および離間可能に配置されている。当接部５１６は略円形状である。サック部５１４は、ノズルボデー５１の先端側に袋状に小空間の容積をもって形成されるサックホールである。サックホールの開口側は弁座５１３の小径側に連続する。なお、ここで、サック部５１４は、袋状の所定の空間容積を有するサック室を構成する。噴射孔５１１は、図３に示すように、ノズルボデー５１のサック部５１４にノズルボデー５１の内外を連通する通路として形成される。油溜り室（燃料溜り室）５１７は、図３に示すように、ノズルボデー５１の案内孔５１２を形成する内壁中途部で、環状の凹部に形成されている。この燃料溜り室５１７には、燃料が供給される燃料供給孔５１８が接続されている。なお、燃料溜り室５１７は、案内孔５１２を案内孔上部５１２ａと案内孔下部５１２ｂとに分割している。   As shown in FIG. 3, the nozzle body 51 is a bottomed, generally hollow cylindrical body, in which a guide hole 512, a valve seat 513, an injection hole 511, and a sack portion 514 are formed. The guide hole 512 extends in the axial direction inside the nozzle body 51, and has one end connected to the opening end (the upper end in FIG. 3) of the nozzle body 51 and the other end connected to the valve seat 513. . The inner wall of the guide hole 512 is formed with substantially the same inner diameter from the open end of the nozzle body 51 to the vicinity of the bottomed valve seat 513. As shown in FIG. 3, the valve seat 513 has a truncated cone surface, one end on the large diameter side is continuous with the guide hole 512, and the other end on the small diameter side is connected to the sack portion 514. A contact portion 516 of the nozzle needle 59 is disposed on the valve seat 513 so as to be able to contact and separate. The contact part 516 has a substantially circular shape. The sack portion 514 is a sack hole formed in a bag shape with a small space volume on the tip side of the nozzle body 51. The opening side of the sack hole continues to the small diameter side of the valve seat 513. Here, the sac portion 514 constitutes a sac chamber having a bag-like predetermined space volume. As shown in FIG. 3, the injection hole 511 is formed as a passage communicating with the sack portion 514 of the nozzle body 51 through the inside and outside of the nozzle body 51. As shown in FIG. 3, the oil reservoir chamber (fuel reservoir chamber) 517 is formed in an annular recess in the middle of the inner wall forming the guide hole 512 of the nozzle body 51. A fuel supply hole 518 through which fuel is supplied is connected to the fuel reservoir chamber 517. The fuel reservoir chamber 517 divides the guide hole 512 into a guide hole upper part 512a and a guide hole lower part 512b.

ノズルニードル５９は、基本形が中実円柱状形状で、図３に示すように、大径円柱部５９１、小径円柱部５９２、円錐台部５９３および円錐部５９４を含んで構成されている。大径円柱部５９１は、外形が略同一径で形成され、所定の隙間を介して案内孔５１２（案内孔上部５１２ａ）に遊嵌している。そのため、大径円柱部５９１は、軸方向に往復移動することが可能である。小径円柱部５９２は、燃料溜り室５１７の近傍から弁座５１３の近傍まで軸方向に延びている。小径円柱部５９２の外径は、大径円柱部５９１より小さく形成されている。小径円柱部５９２と案内孔５１２の内壁との隙間が燃料通路になる。円錐台部５９３は、一方の端部が小径円柱部５９４に連続しており、他方の端部が円状の当接部分５１６を介して円錐部５９４に連続する。円錐台部５９３と円錐部５９４との接続部分は略円形状であり、この略円形状の部分が弁閉時の接触部となる。円錐部５９４は、弁座５１３の傾斜角よりも大きな傾斜角となっている。これは弁閉時の当接部５１６と弁座５１３との接触を可能にし油密を確保するためである。円錐部５９３の先端は、弁閉時、サック部５１４に対面する位置となる。   The nozzle needle 59 has a solid cylindrical shape as a basic shape, and includes a large-diameter cylindrical portion 591, a small-diameter cylindrical portion 592, a truncated cone portion 593, and a conical portion 594 as shown in FIG. 3. The large-diameter cylindrical portion 591 has an outer shape with substantially the same diameter, and is loosely fitted into the guide hole 512 (guide hole upper portion 512a) through a predetermined gap. Therefore, the large diameter cylindrical portion 591 can reciprocate in the axial direction. The small-diameter cylindrical portion 592 extends in the axial direction from the vicinity of the fuel reservoir 517 to the vicinity of the valve seat 513. The outer diameter of the small diameter cylindrical portion 592 is smaller than that of the large diameter cylindrical portion 591. A gap between the small diameter cylindrical portion 592 and the inner wall of the guide hole 512 becomes a fuel passage. One end portion of the truncated cone portion 593 is continuous with the small-diameter cylindrical portion 594, and the other end portion is continuous with the conical portion 594 through the circular contact portion 516. A connecting portion between the truncated cone portion 593 and the conical portion 594 has a substantially circular shape, and this substantially circular portion becomes a contact portion when the valve is closed. The conical portion 594 has an inclination angle larger than the inclination angle of the valve seat 513. This is for ensuring contact between the contact portion 516 and the valve seat 513 when the valve is closed. The tip of the conical portion 593 is positioned to face the sack portion 514 when the valve is closed.

大径円柱部５９１は、ノズルボデー５１内を摺動自在な摺動部を構成する。小径円柱部５９２、円錐台部５９３および円錐部５９４は、摺動部より小径の挿通部を構成する。大径円柱部５９１と小径円柱部５９２が連結する略円錐台部は、受圧部を構成する。受圧部は、燃料溜り室５１７に導かれた高圧燃料によって、当接部５１６が弁座５１３から離座する方向、つまりノズルニードル５９を開弁させる方向に押圧される。挿通部５９２、５９３、５９４は、燃料溜り室５１７を挿通する。   The large-diameter cylindrical portion 591 constitutes a sliding portion that is slidable in the nozzle body 51. The small diameter cylindrical portion 592, the truncated cone portion 593 and the conical portion 594 constitute an insertion portion having a smaller diameter than the sliding portion. The substantially truncated cone part connecting the large diameter cylindrical part 591 and the small diameter cylindrical part 592 constitutes a pressure receiving part. The pressure receiving portion is pressed in the direction in which the contact portion 516 is separated from the valve seat 513, that is, the direction in which the nozzle needle 59 is opened, by the high pressure fuel guided to the fuel reservoir chamber 517. The insertion portions 592, 593, and 594 pass through the fuel reservoir chamber 517.

案内孔上部５１２ａ（詳しくは、案内孔上部５１２ａおよびこの案内孔上部５１２ａを形成する壁部）は、摺動部５９１を摺動自在に保持するガイド部を構成する。摺動部５９１を有するノズルニードル５９と、ガイド部５１２ａを有するノズルボデー５１は高圧燃料内摺動部を構成している。   The guide hole upper portion 512a (specifically, the guide hole upper portion 512a and the wall portion forming the guide hole upper portion 512a) constitutes a guide portion that holds the sliding portion 591 in a slidable manner. The nozzle needle 59 having the sliding portion 591 and the nozzle body 51 having the guide portion 512a constitute a high-pressure fuel sliding portion.

本例では、摺動部５９１とガイド部５１２ａとの間には、微小隙間部（クリアランス部）５５が形成されている。このクリアランス部５１５は、所定の隙間εｈ、εｌに設定されている。なお、所定の隙間εｈ、εｌは、燃料溜り室５１７側に向かうほど小さくなっていることが好ましい。本例においては、ガイド部つまり案内孔上部５１２ａが燃料溜り室５１７に向かって縮径している。ノズルボデー５１とノズルニードル５９の組付状態（図３参照）において、所定の隙間εｈ、εｌのうち、燃料溜り室５１７側の隙間εｈと、燃料溜り室５１７側の隙間εｈとは反対端の隙間（以下、反対端隙間と呼ぶ）εｌとの関係は、εｈ＜εｌとなるように形成されている。なお、インジェクタ５が使用する高圧燃料の圧力範囲において、所定の圧力範囲にあるとき、εｈ≒εｌなるように設定されていてもよい。これにより、高圧燃料が燃料溜り室５１７に導かれると、クリアランス部５１５、燃料溜り室５１７側の隙間εｈから反対端隙間εｌへ向かって燃料がリークする。案内孔上部５１２ａの燃料溜り室５１７側の内周は、燃料溜り室５１７に蓄えられた高圧燃料の圧力が直接作用するため、その圧力により変形し、隙間εｈが増大する。リークした燃料が外部へ流出する反対端隙間εｌではその圧力が減衰されて変形が僅かとなり、隙間εｌの増加が僅かとなる。その結果、所定の圧力範囲で、燃料溜り室５１７側の隙間εｈと反対端隙間εｌがほぼ等しくすることが可能であるので、クリアランス部５１５の隙間がほぼ一定となり、大径円柱部５９１と案内孔上部５１２ａは広い面積で接触するため、接触面圧を小さくして、磨耗しにくくできる。   In this example, a minute gap portion (clearance portion) 55 is formed between the sliding portion 591 and the guide portion 512a. The clearance portion 515 is set to predetermined gaps εh and εl. It is preferable that the predetermined gaps εh and εl become smaller toward the fuel reservoir chamber 517 side. In this example, the guide portion, that is, the guide hole upper portion 512 a is reduced in diameter toward the fuel reservoir chamber 517. In the assembled state of the nozzle body 51 and the nozzle needle 59 (see FIG. 3), of the predetermined gaps εh and εl, the gap εh on the fuel reservoir 517 side and the gap on the opposite end to the gap εh on the fuel reservoir 517 side The relationship with εl (hereinafter referred to as the opposite end gap) is formed so that εh <εl. The pressure range of the high-pressure fuel used by the injector 5 may be set so that εh≈εl when in the predetermined pressure range. As a result, when high-pressure fuel is guided to the fuel reservoir chamber 517, the fuel leaks from the clearance 515 and the gap εh on the fuel reservoir chamber 517 side toward the opposite end clearance εl. Since the pressure of the high-pressure fuel stored in the fuel reservoir chamber 517 directly acts on the inner periphery of the guide hole upper portion 512a on the fuel reservoir chamber 517 side, the inner periphery of the guide hole 512a is deformed by the pressure and the gap εh increases. In the opposite end gap εl where the leaked fuel flows out, the pressure is attenuated and the deformation becomes slight, and the gap εl increases little. As a result, the gap εh on the fuel reservoir chamber 517 side and the opposite end gap εl can be made substantially equal within a predetermined pressure range, so that the clearance of the clearance portion 515 is substantially constant, and the large diameter cylindrical portion 591 and the guide are guided. Since the hole upper part 512a is in contact with a wide area, the contact surface pressure can be reduced to make it difficult to wear.

図２に示すように、ノズル部５０は、リテーニングナット５０１によりノズルホルダ５５の下部に結合されている。ノズルホルダ５５には、コマンドピストン５２を挿入するシリンダ５２５、コモンレールから供給された高圧燃料をノズル側へ導く燃料通路６１とオリフィスプレート５３５側へ導く燃料通路６２、及び高圧燃料を低圧側へ排出する排出通路６３等が形成されている。   As shown in FIG. 2, the nozzle portion 50 is coupled to the lower portion of the nozzle holder 55 by a retaining nut 501. The nozzle holder 55 has a cylinder 525 into which the command piston 52 is inserted, a fuel passage 61 that guides high-pressure fuel supplied from the common rail to the nozzle side, a fuel passage 62 that guides the orifice plate 535, and high-pressure fuel to the low-pressure side. A discharge passage 63 and the like are formed.

コマンドピストン５２は、ノズルホルダ５５のシリンダ５２５に摺動自在に挿入され、同じくシリンダ５２５に挿入されたプレッシャピン（図示略）を介してノズルニードル５９に連接されている。プレッシャピンは、コマンドピストン５２とノズルニードル５９との間に介在され、プレッシャピンの周囲に配されるスプリング５６に付勢されてノズルニードル５９を閉弁方向（図２の下方）へ押圧している。   The command piston 52 is slidably inserted into the cylinder 525 of the nozzle holder 55 and is connected to the nozzle needle 59 via a pressure pin (not shown) that is also inserted into the cylinder 525. The pressure pin is interposed between the command piston 52 and the nozzle needle 59 and is urged by a spring 56 disposed around the pressure pin to press the nozzle needle 59 in the valve closing direction (downward in FIG. 2). Yes.

オリフィスプレート５３５は、シリンダ５２５の上端が開口するノズルホルダ５５の端面上に配置され、シリンダ５２５と連通する圧力制御室５３が形成されている。このオリフィスプレート５３５には、圧力制御室５３の上流側と下流側とにそれぞれオリフィス（入口側オリフィス（図示略）と出口側オリフィス５３６）が設けられ、出口側オリフィス５３６の方が入口側オリフィスより流路径（内径）が大きく設定されている。入口側オリフィスは、オリフィスプレート５３５に形成され、圧力制御室５３と燃料通路６２の間に設けられており、オリフィス出口が圧力制御室５３の側面（テーパ面）に開口している。出口側オリフィス５３６は、圧力制御室５３の上方に形成され、電磁弁５４を介して排出通路６３と連通可能に設けられている。   The orifice plate 535 is disposed on the end face of the nozzle holder 55 where the upper end of the cylinder 525 is open, and a pressure control chamber 53 communicating with the cylinder 525 is formed. The orifice plate 535 is provided with orifices (an inlet side orifice (not shown) and an outlet side orifice 536) on the upstream side and the downstream side of the pressure control chamber 53, respectively, and the outlet side orifice 536 is more than the inlet side orifice. The flow path diameter (inner diameter) is set large. The inlet-side orifice is formed in the orifice plate 535 and is provided between the pressure control chamber 53 and the fuel passage 62, and the orifice outlet opens on the side surface (tapered surface) of the pressure control chamber 53. The outlet-side orifice 536 is formed above the pressure control chamber 53 and is provided so as to communicate with the discharge passage 63 via the electromagnetic valve 54.

電磁弁５４は、出口側オリフィス５３６と排出通路６３との間を断続するアーマチャ５４１、このアーマチャ５４１を閉弁方向（図２の下方）へ付勢するスプリング５４２、及びアーマチャ５４１を開弁方向へ駆動するソレノイド５４３等を内蔵し、ノズルホルダ５５の上部にオリフィスプレート５３５を介して組付けられ、リテーニングナット５４４により結合されている。アーマチャ５４１は、ソレノイド５４３が通電されると、スプリング５４２の付勢力に抗して図示上方へ吸引されて出口側オリフィス５３６を開き、ソレノイド５４３への通電が停止すると、スプリング５４２の付勢力により押し戻されて出口側オリフィス５３６を閉じる。   The electromagnetic valve 54 includes an armature 541 that intermittently connects between the outlet-side orifice 536 and the discharge passage 63, a spring 542 that biases the armature 541 in the valve closing direction (downward in FIG. 2), and the armature 541 in the valve opening direction. A driving solenoid 543 and the like are built in, and are assembled to the upper portion of the nozzle holder 55 via an orifice plate 535 and coupled by a retaining nut 544. When the solenoid 543 is energized, the armature 541 is attracted upward against the biasing force of the spring 542 to open the outlet-side orifice 536, and when the solenoid 543 is deenergized, the armature 541 is pushed back by the biasing force of the spring 542. And close the outlet orifice 536.

なお、ここで、コマンドピストン５２は、第２のガイド部としてのシリンダ５２５内を摺動自在な第２の摺動部５２１と、第２の摺動部５２１より小径の第２の挿通部５２２とを含んで構成されている。また、ノズルホルダ５５は、シリンダ５２５と、コマンドピストン５２のノズルニードル５９の反対側端部に設けられる圧力制御室５３とを備えている。第２の摺動部５２１と第２のガイド部５２５との間には、第２のクリアランス部５２３が形成されている。第２の摺動部５２１を有するコマンドピストン５２と、シリンダ５２５を有するノズルホルダ５５は第２の高圧燃料内摺動部を構成している。シリンダ５２５と第２の挿通部５２２との空間は、排出通路６３に連通する排出通路６４に連通するとともに、ノズルニードル５９の背圧空間を形成しており、リターン燃料、即ち図１に示すごとく燃料タンク２側の燃料に接続している。   Here, the command piston 52 includes a second sliding portion 521 slidable in a cylinder 525 serving as a second guide portion, and a second insertion portion 522 having a smaller diameter than the second sliding portion 521. It is comprised including. The nozzle holder 55 includes a cylinder 525 and a pressure control chamber 53 provided at the opposite end of the command piston 52 to the nozzle needle 59. A second clearance portion 523 is formed between the second sliding portion 521 and the second guide portion 525. The command piston 52 having the second sliding portion 521 and the nozzle holder 55 having the cylinder 525 constitute a second high-pressure fuel sliding portion. A space between the cylinder 525 and the second insertion portion 522 communicates with a discharge passage 64 that communicates with the discharge passage 63 and forms a back pressure space of the nozzle needle 59. As shown in FIG. It is connected to the fuel on the fuel tank 2 side.

シリンダ５２５と第２の摺動部５２１との間に形成される第２のクリアランス部５２３は、圧力制御室５３に向かうほど小さいことが好ましい。本例においては、シリンダ５２５の内周が圧力制御室５３に向かって縮径している。ノズルホルダ５５とコマンドピストン５２の組付状態（図２参照）において、第２のクリアランス部５２３のうち、第２の摺動部５２１の圧力制御室５３側の隙間εｈは、第２の摺動部５２１の圧力制御室５３とは反対側の隙間εｌより小さく形成されている（εｈ＜εｌ）。なお、インジェクタ５が使用するコモンレールから供給される高圧燃料の圧力範囲において、所定の圧力範囲にあるとき、εｈ≒εｌになるように設定されていてもよい。   It is preferable that the second clearance portion 523 formed between the cylinder 525 and the second sliding portion 521 is smaller toward the pressure control chamber 53. In this example, the inner circumference of the cylinder 525 is reduced in diameter toward the pressure control chamber 53. In the assembled state of the nozzle holder 55 and the command piston 52 (see FIG. 2), the gap εh on the pressure control chamber 53 side of the second sliding portion 521 of the second clearance portion 523 is the second sliding portion. It is formed smaller than the clearance εl on the side opposite to the pressure control chamber 53 of the part 521 (εh <εl). The pressure range of the high-pressure fuel supplied from the common rail used by the injector 5 may be set such that εh≈εl when in the predetermined pressure range.

燃料通路６１、燃料供給孔５１８、および燃料通路６２は、燃料溜まり室５１７に高圧燃料を供給する高圧燃料経路を構成する。なお、図１に示すごとく、高圧配管３２、３３も高圧燃料経路を構成している。
図２に示すごとく、燃料溜り室５１７および圧力制御室５３は、それぞれ燃料溜め室を形成しており、燃料溜め室には高圧燃料が流通する。シリンダ５２５と第２の挿通部５２２の空間、排出通路６３、６４は、高圧燃料が各燃料溜め室５１７、５３の少なくともいずれか一方に供給されたときクリアランス部５１５もしくは第２のクリアランス部５２３内を通過し、内部リークした燃料が流れるリーク燃料経路を構成している。また、圧力制御室５３の燃料圧力は、電磁弁５４の開閉により調整しており、電磁弁５４の開時に圧力制御室５３から排出通路６３へ排出燃料が流れる通路も、リーク燃料経路を構成している。 The fuel passage 61, the fuel supply hole 518, and the fuel passage 62 constitute a high-pressure fuel path that supplies high-pressure fuel to the fuel reservoir chamber 517. As shown in FIG. 1, the high-pressure pipes 32 and 33 also constitute a high-pressure fuel path.
As shown in FIG. 2, the fuel reservoir chamber 517 and the pressure control chamber 53 each form a fuel reservoir chamber, and high-pressure fuel flows through the fuel reservoir chamber. The space between the cylinder 525 and the second insertion portion 522 and the discharge passages 63 and 64 are provided in the clearance portion 515 or the second clearance portion 523 when high-pressure fuel is supplied to at least one of the fuel reservoir chambers 517 and 53. A leak fuel path is formed through which the fuel that has leaked through the gas flows. The fuel pressure in the pressure control chamber 53 is adjusted by opening and closing the electromagnetic valve 54, and the passage through which the discharged fuel flows from the pressure control chamber 53 to the discharge passage 63 when the electromagnetic valve 54 is opened also forms a leak fuel path. ing.

図１に示すごとく、燃料ポンプ３は、燃料配管３４５を介して吸入した燃料を加圧して吐出口から供給配管３２を介してコモンレール４へ高圧燃料を圧送する高圧供給ポンプであり、燃料タンク２から燃料を汲み上げる低圧供給ポンプ（フィードポンプ）３４を備えている。フィードポンプ３４から燃料ポンプ３の加圧室３６への燃料経路３４５には、その燃料経路３４５の開口度合（弁開度または開口面積）を調整することで、燃料ポンプ３からコモンレール４への燃料吐出量（ポンプ吐出量、あるいはポンプ圧送量とも呼ぶ）を変更する電磁アクチュエータを備える吸入調量弁３８が取付けられている。吸入調量弁３８は、ポンプ駆動回路（図示略）を介してＥＣＵ１００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、フィードポンプ３４から燃料ポンプ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であり、各インジェクタ５から内燃機関７の各気筒内へ噴射供給する燃料噴射圧力（コモンレール圧）を変更する。そして、燃料ポンプ３は、燃料タンク２から燃料を吸入して加圧し、ＥＣＵ１００より指令された燃料吐出量をコモンレール４に圧送する。このコモンレール４内のコモンレール圧は、燃料圧力検出手段としての燃料圧力センサ４１によって測定され、ポンプ駆動指令値（ポンプ駆動電流値）と噴射量指令値（パルス状のインジェクタ駆動電流、インジェクタ噴射指令パルス）とがＥＣＵ１００で算出される。   As shown in FIG. 1, the fuel pump 3 is a high-pressure supply pump that pressurizes the fuel sucked through the fuel pipe 345 and feeds the high-pressure fuel from the discharge port to the common rail 4 through the supply pipe 32. A low-pressure supply pump (feed pump) 34 for pumping fuel from is provided. In the fuel path 345 from the feed pump 34 to the pressurizing chamber 36 of the fuel pump 3, the fuel from the fuel pump 3 to the common rail 4 is adjusted by adjusting the opening degree (valve opening or opening area) of the fuel path 345. A suction metering valve 38 having an electromagnetic actuator for changing a discharge amount (also called a pump discharge amount or a pump pumping amount) is attached. The intake metering valve 38 is electronically controlled by a pump drive signal from the ECU 100 via a pump drive circuit (not shown), so that the amount of fuel drawn from the feed pump 34 into the pressurized chamber of the fuel pump 3 is sucked. The fuel injection pressure (common rail pressure) to be injected and supplied from each injector 5 into each cylinder of the internal combustion engine 7 is changed. The fuel pump 3 sucks fuel from the fuel tank 2 and pressurizes it, and pumps the fuel discharge amount commanded by the ECU 100 to the common rail 4. The common rail pressure in the common rail 4 is measured by a fuel pressure sensor 41 as a fuel pressure detecting means, and a pump drive command value (pump drive current value) and an injection amount command value (pulse-like injector drive current, injector injection command pulse). ) Is calculated by the ECU 100.

コモンレール４は、所定の燃料空間と、この燃料空間内の燃料圧力を検出する燃料圧力センサ４１を備えており、連続的に燃料噴射圧力に相当する高圧燃料を蓄圧する蓄圧装置を装置である。コモンレール４に蓄圧される高圧燃料は、供給配管（高圧配管）３２を介して燃料ポンプ３から供給される。コモンレール４内で蓄圧された高圧燃料は、高圧配管３３を介してインジェクタ５へ供給される。   The common rail 4 includes a predetermined fuel space and a fuel pressure sensor 41 that detects the fuel pressure in the fuel space, and is a pressure accumulating device that continuously accumulates high-pressure fuel corresponding to the fuel injection pressure. The high-pressure fuel accumulated in the common rail 4 is supplied from the fuel pump 3 via a supply pipe (high-pressure pipe) 32. The high-pressure fuel accumulated in the common rail 4 is supplied to the injector 5 through the high-pressure pipe 33.

燃料タンク２、燃料ポンプ３、コモンレール４、及びインジェクタ５は、内燃機関７へ燃料を供給する燃料供給システム１を構成する。燃料ポンプ３は、燃料タンク２からコモンレール４を介してインジェクタ５に燃料を加圧して圧送する。   The fuel tank 2, the fuel pump 3, the common rail 4, and the injector 5 constitute a fuel supply system 1 that supplies fuel to the internal combustion engine 7. The fuel pump 3 pressurizes and feeds fuel from the fuel tank 2 to the injector 5 via the common rail 4.

また、図１に示すごとく、本例の燃料供給システム１においては、燃料が燃料タンク２から内燃機関７に供給されるまでの経路における燃料タンク２とインジェクタ５との間に、燃料中に含まれる金属又は金属イオンを燃料から分離除去する金属イオン除去手段１５が設けられている。より具体的には、金属イオン除去手段１５は、燃料ポンプ３と燃料タンク２との間に設けられている。
図４に示すごとく、本例において金属イオン除去手段１５は、金属イオン吸着材１５５を有している。具体的には、金属イオン除去手段１５は、金属イオン吸着材１５５と、これを収容するケース１５１とを有している。金属イオン吸着材１５５は、キレート樹脂（三菱化学株式会社製のＣＲ２０）の粒子からなり、ケース１５１内に充填されている。ケース１５１には、燃料タンク２からの燃料が供給される燃料入口１５２と、金属イオン除去手段１５から燃料を送り出すための燃料出口１５３が設けられている。また、ケース１５内には、金属イオン吸着材１５５を挟むように、ろ紙（東洋濾紙株式会社製のＦＧ−１）からなるフィルタ１５７，１５８が、燃料入口側と燃料出口側にそれぞれ配置されている。なお、本例においては、金属イオン吸着材１５５として、キレート樹脂を用いているが、キレート樹脂の代わりに活性炭等を用いることもできる。また、キレート樹脂と活性炭とを併用することもできる。 Further, as shown in FIG. 1, in the fuel supply system 1 of this example, the fuel is contained in the fuel between the fuel tank 2 and the injector 5 in the path from the fuel tank 2 to the internal combustion engine 7. Metal ion removing means 15 for separating and removing the metal or metal ions to be removed from the fuel is provided. More specifically, the metal ion removing means 15 is provided between the fuel pump 3 and the fuel tank 2.
As shown in FIG. 4, in this example, the metal ion removing means 15 includes a metal ion adsorbing material 155. Specifically, the metal ion removing means 15 has a metal ion adsorbing material 155 and a case 151 for housing it. The metal ion adsorbent 155 is made of particles of chelate resin (CR20 manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation), and is filled in the case 151. The case 151 is provided with a fuel inlet 152 to which the fuel from the fuel tank 2 is supplied and a fuel outlet 153 for sending the fuel from the metal ion removing means 15. Further, in the case 15, filters 157 and 158 made of filter paper (FG-1 manufactured by Toyo Filter Paper Co., Ltd.) are arranged on the fuel inlet side and the fuel outlet side so as to sandwich the metal ion adsorbent 155. Yes. In this example, a chelate resin is used as the metal ion adsorbent 155, but activated carbon or the like can be used instead of the chelate resin. Moreover, chelate resin and activated carbon can also be used together.

また、本例の燃料システム１においては、図１に示すごとく、燃料が燃料タンク２から内燃機関７に供給されるまでの経路における金属イオン除去手段１５と燃料ポンプ３との間に、燃料フィルタ１６が配置されている。燃料フィルタ１６は、ろ紙からなり、燃料ポンプ３によって燃料タンク２から吸い上げられる燃料中に含まれる塵、錆、鉄分等の異物を除去することができる。なお、本例においては、燃料フィルタ１６を、金属イオン除去手段１５と燃料ポンプ３との間に配置してあるが、燃料フィルタ１６の位置は、燃料タンク２からインジェクタ５に供給されるまでの間であれば、適宜変更することができる。例えば燃料タンク２と金属イオン除去手段１５との間や、燃料ポンプ３とコモンレール４との間等に配置することができる。また燃料フィルタ１６は一つ又は複数配置することができる。   Further, in the fuel system 1 of this example, as shown in FIG. 1, a fuel filter is provided between the metal ion removing means 15 and the fuel pump 3 in the path from the time when the fuel is supplied from the fuel tank 2 to the internal combustion engine 7. 16 is arranged. The fuel filter 16 is made of filter paper, and can remove foreign matters such as dust, rust, and iron contained in the fuel sucked up from the fuel tank 2 by the fuel pump 3. In this example, the fuel filter 16 is arranged between the metal ion removing means 15 and the fuel pump 3, but the position of the fuel filter 16 is from the time when the fuel tank 2 is supplied to the injector 5. If it is between, it can change suitably. For example, it can be disposed between the fuel tank 2 and the metal ion removing means 15 or between the fuel pump 3 and the common rail 4. One or a plurality of fuel filters 16 can be arranged.

また、ＥＣＵ１００には、制御処理、演算処理を行なうＣＰＵ、各種プログラムおよびデータを保存する記憶装置（ＲＯＭ、ＲＡＭ等のメモリ）、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、燃料圧力センサ４１から出力される検出信号（電圧信号）や燃料温度センサ１０１から出力される検出信号、その他の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、ＥＣＵ１００に内蔵された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。また、ＥＣＵ１００は、エンジンキーをＩＧ位置にして、イグニッションスイッチ（図示略）がオン（ＯＮ）すると、メモリ内に格納された制御プログラムに基いて、例えばインジェクタ５の電磁弁５４、燃料ポンプ３の吸入調量弁３８、スロットルバルブ（図示略）を駆動するアクチュエータ１０２、および排気ガス還流量（ＥＧＲ量）を調節するＥＧＲバルブ（図示略）等の各制御部品のアクチュエータ１０３等を電子制御するように構成されている。   The ECU 100 includes a CPU for performing control processing and arithmetic processing, a storage device (memory such as ROM and RAM) for storing various programs and data, an input circuit, an output circuit, a power supply circuit, an injector drive circuit, and a pump drive circuit. A microcomputer having a well-known structure configured to include the above functions is provided. The detection signal (voltage signal) output from the fuel pressure sensor 41, the detection signal output from the fuel temperature sensor 101, and sensor signals from other various sensors are A / D converted by the A / D converter. Later, it is configured to be input to a microcomputer built in the ECU 100. Further, when the engine key is set to the IG position and an ignition switch (not shown) is turned on (ON), the ECU 100 controls, for example, the solenoid valve 54 of the injector 5 and the fuel pump 3 based on the control program stored in the memory. The actuator 103 of each control component such as an intake metering valve 38, an actuator 102 that drives a throttle valve (not shown), and an EGR valve (not shown) that adjusts an exhaust gas recirculation amount (EGR amount) is electronically controlled. It is configured.

そして、ＥＣＵ１００は、クランク軸に取付けられたクランク角度センサ１０４、およびカム軸に取付けられたカム角度センサ１０５とからのクランク軸回転パルスおよびカム軸回転パルスの信号を基準にして、各気筒のインジェクタ５の噴射時期および燃料ポンプ３の圧送期間を決めることで、コモンレール４内の実燃料圧力（実コモンレール圧）を指令噴射圧力に保持する。クランク角度センサ１０４は、内燃機関７のクランク軸に固定された磁性体製のタイミングロータ（シグナルロータ）７１、このタイミングロータ７１の周面に対向するように配置された電磁ピックアップコイル（図示略）、及び磁束を発生させる永久磁石（マグネット）（図示略）等で構成された電磁式回転センサであり、クランク軸の回転角度を検出する。ＥＣＵ１００は、クランク角度信号（ＮＥパルス信号）の間隔時間を計測することによって、エンジン回転速度（ＮＥ）を検出する。タイミングロータ７１には、所定角度（例えば１０°）毎に凸状歯が複数個形成されている。タイミングロータ７１が回転すると、凸状歯が電磁ピックアップコイルに対して近接離反するため、電磁誘導によって電磁ピックアップコイルからクランク角度信号（ＮＥパルス信号）が出力される。そして、カム角度センサ１０５は、内燃機関７のカム軸に固定された磁性体製のタイミングロータ（シグナルロータ）７２、このタイミングロータ７２の周面に対向するように配置された電磁ピックアップコイル（図示略）、及び磁束を発生させる永久磁石（マグネット）（図示略）等で構成された電磁式回転センサであり、カム軸の回転角度を検出する。タイミングロータ７２には、所定角度毎に凸状歯が複数個配置されている。   Then, ECU 100 uses the crankshaft rotation pulse and camshaft rotation pulse signals from crank angle sensor 104 attached to the crankshaft and cam angle sensor 105 attached to the camshaft as the reference for the injector of each cylinder. The actual fuel pressure in the common rail 4 (actual common rail pressure) is held at the command injection pressure by determining the injection timing of 5 and the pumping period of the fuel pump 3. The crank angle sensor 104 is a magnetic timing rotor (signal rotor) 71 fixed to the crankshaft of the internal combustion engine 7, and an electromagnetic pickup coil (not shown) arranged to face the peripheral surface of the timing rotor 71. , And a permanent magnet (magnet) (not shown) that generates magnetic flux, etc., and detects the rotation angle of the crankshaft. The ECU 100 detects the engine speed (NE) by measuring the interval time of the crank angle signal (NE pulse signal). A plurality of convex teeth are formed on the timing rotor 71 at predetermined angles (for example, 10 °). When the timing rotor 71 rotates, the convex teeth approach and move away from the electromagnetic pickup coil, so that a crank angle signal (NE pulse signal) is output from the electromagnetic pickup coil by electromagnetic induction. The cam angle sensor 105 includes a magnetic timing rotor (signal rotor) 72 fixed to the cam shaft of the internal combustion engine 7, and an electromagnetic pickup coil (illustrated) disposed so as to face the peripheral surface of the timing rotor 72. (Not shown) and a permanent magnet (magnet) (not shown) for generating magnetic flux, etc., and detects the rotation angle of the camshaft. The timing rotor 72 is provided with a plurality of convex teeth for each predetermined angle.

また、ＥＣＵ１００は、アクセルペダルの踏込み量（アクセル操作量、アクセル開度）を測定するアクセル開度センサ１０６、及び燃料温度センサ１０１等からセンサ信号を入力するように構成されている。そして、ＥＣＵ１００は、内燃機関７の運転条件に応じた最適な指令噴射圧力（＝目標燃料圧力：ＰＦＩＮ）を演算し、ポンプ駆動回路を介して燃料ポンプ３の吸入調量弁３８を駆動する吐出量制御手段を有している。具体的には、ＥＣＵ１００は、エンジン回転速度（ＮＥ）と指令噴射量（ＱＦＩＮ）とに応じて目標燃料圧力（ＰＦＩＮ）を算出し、この目標燃料圧力（ＰＦＩＮ）を達成するために、燃料ポンプ３の吸入調量弁３８へのポンプ駆動信号（ポンプ駆動電流値）を調整して、燃料ポンプ３より吐出される燃料の圧送量（ポンプ吐出量）を制御するように構成さている。   Further, the ECU 100 is configured to input sensor signals from an accelerator opening sensor 106 that measures an accelerator pedal depression amount (accelerator operation amount, accelerator opening), a fuel temperature sensor 101, and the like. Then, the ECU 100 calculates an optimal command injection pressure (= target fuel pressure: PFIN) according to the operating condition of the internal combustion engine 7 and discharges the fuel metering valve 38 of the fuel pump 3 via the pump drive circuit. It has quantity control means. Specifically, the ECU 100 calculates a target fuel pressure (PFIN) according to the engine speed (NE) and the command injection amount (QFIN), and in order to achieve the target fuel pressure (PFIN), the fuel pump The pump drive signal (pump drive current value) to the three intake metering valves 38 is adjusted to control the pumping amount (pump discharge amount) of the fuel discharged from the fuel pump 3.

また、ＥＣＵ１００は、各気筒のインジェクタ５から噴射される燃料噴射量を個別に制御する機能を有する。具体的には、ＥＣＵ１００は、基本噴射量決定手段と、指令噴射量決定手段と、噴射時期決定手段と、噴射期間決定手段と、インジェクタ駆動手段とから構成されている。基本噴射量決定手段は、エンジン回転速度（ＮＥ）とアクセル開度（ＡＣＣＰ）と予め実験等により測定して作成した特性マップとによって最適な基本噴射量（Ｑ）を算出する機能を有する。指令噴射量決定手段は、基本噴射量（Ｑ）に、燃料温度センサ１０１によって検出された燃料リーク温度（燃料温度：ＴＨＦ）等を考慮した噴射量補正量を加味して指令噴射量（ＱＦＩＮ）を算出する機能を有する。噴射時期決定手段は、指令噴射量（ＱＦＩＮ）とエンジン回転速度（ＮＥ）と予め実験等により測定して作成した特性マップから指令噴射時期（ＴＦＩＮ）を算出する機能を有する。噴射期間決定手段は、コモンレール圧（ＮＰＣ）と指令噴射量（ＱＦＩＮ）と予め実験等により測定して作成した特性マップからインジェクタ５への通電パルス時間（噴射指令パルス時間：ＴＱ）を算出する機能を
有する。インジェクタ駆動手段は、各気筒のインジェクタ５の電磁弁５４に、指令噴射時期（ＴＦＩＮ）から噴射指令パルス時間（ＴＱ）が経過するまでの間、パルス状のインジェクタ駆動電流（インジェクタ噴射指令パルス）を印加する機能を有する。 Further, the ECU 100 has a function of individually controlling the fuel injection amount injected from the injector 5 of each cylinder. Specifically, the ECU 100 includes basic injection amount determination means, command injection amount determination means, injection timing determination means, injection period determination means, and injector drive means. The basic injection amount determination means has a function of calculating an optimum basic injection amount (Q) based on the engine speed (NE), the accelerator opening (ACCP), and a characteristic map created by measurement in advance through experiments or the like. The command injection amount determination means adds a command injection amount (QFIN) to the basic injection amount (Q) by adding an injection amount correction amount that takes into account the fuel leak temperature (fuel temperature: THF) detected by the fuel temperature sensor 101. It has the function to calculate. The injection timing determining means has a function of calculating a command injection timing (TFIN) from a command injection amount (QFIN), an engine rotation speed (NE), and a characteristic map created by measurement in advance through experiments or the like. The injection period determining means calculates the common pulse pressure (NPC), the command injection amount (QFIN), and the energization pulse time (injection command pulse time: TQ) to the injector 5 from the characteristic map previously measured through experiments or the like. Have The injector drive means applies a pulsed injector drive current (injector injection command pulse) to the solenoid valve 54 of the injector 5 of each cylinder until the injection command pulse time (TQ) elapses from the command injection timing (TFIN). It has a function to apply.

次に、上記構成を有する燃料供給システムの作動及び作用効果について説明する。
図１に示すごとく、燃料ポンプ３が、燃料タンク２内の燃料を吸上げ、これを加圧して、コモンレール４へ高圧燃料を圧送する。このとき、吸上げられた燃料は、金属イオン除去手段１５及び燃料フィルタ１６を介してコモンレール４に圧送される。
図４に示すごとく、金属イオン除去手段１５においては、燃料入口１５２から導入された燃料は、フィルタ１５７、金属イオン吸着材１５５、フィルタ１５８を順に通って、燃料出口１５３から金属イオン除去手段１５の外部に送られる。フィルタ１５７においては、燃料中に含まれる塵や錆等の異物がその形状及び大きさにより分離除去される。金属イオン吸着材１５５において、燃料中に含まれる亜鉛や鉛等の金属や金属イオンが金属イオン吸着材１５５に吸着され燃料中から分離除去される。そして、フィルタ１５８においては、燃料中に含まれる塵、錆等の異物を再度分離除去することができる。また、金属イオン吸着材１５５を通過した燃料中には、微量の金属イオン吸着材が異物として含まれるおそれがあるが、この金属イオン吸着材もフィルタ１５８において分離除去することができる。
金属イオン除去手段１５の燃料出口１５３から送り出された燃料は、燃料フィルタ１６により、さらに燃料中の異物が除去されてコモンレール４に圧送される。 Next, the operation and effect of the fuel supply system having the above configuration will be described.
As shown in FIG. 1, the fuel pump 3 sucks up the fuel in the fuel tank 2, pressurizes it, and pumps high-pressure fuel to the common rail 4. At this time, the sucked-up fuel is pumped to the common rail 4 through the metal ion removing means 15 and the fuel filter 16.
As shown in FIG. 4, in the metal ion removing means 15, the fuel introduced from the fuel inlet 152 passes through the filter 157, the metal ion adsorbent 155, and the filter 158 in this order, and passes through the fuel outlet 153 to the metal ion removing means 15. Sent to the outside. In the filter 157, foreign matters such as dust and rust contained in the fuel are separated and removed according to their shapes and sizes. In the metal ion adsorbent 155, metals and metal ions such as zinc and lead contained in the fuel are adsorbed by the metal ion adsorbent 155 and separated and removed from the fuel. In the filter 158, foreign matters such as dust and rust contained in the fuel can be separated and removed again. The fuel that has passed through the metal ion adsorbent 155 may contain a small amount of metal ion adsorbent as a foreign substance, and this metal ion adsorbent can also be separated and removed by the filter 158.
The fuel sent out from the fuel outlet 153 of the metal ion removing means 15 is further pressure-fed to the common rail 4 after the foreign matter in the fuel is removed by the fuel filter 16.

コモンレール４では高圧燃料を蓄圧する。コモンレール４は、蓄圧した高圧燃料を高圧配管３３を介してインジェクタ５へ供給する。インジェクタ５に供給される高圧燃料は、図１及び図２に示すごとく、燃料通路６１を介してノズル部の燃料供給孔５１８側に導く高圧燃料経路と、燃料通路６２を介して圧力制御室５３に導く高圧燃料経路とに導入される。このとき、電磁弁５４が閉弁状態（アーマチャ５４１が出口側オリフィス５３６を閉じている状態；図２参照）であると、圧力制御室５３に導入された高圧燃料の圧力がコマンドピストン５２及びプレッシャピンを介してノズルニードル５９に作用し、スプリング５６と共にノズルニードル５９を閉弁方向へ付勢している。一方、ノズル部の燃料供給孔５１８に導入された高圧燃料は、燃料溜り室５１７に導入され、ノズルニードル５９の受圧面に作用してノズルニードル５９を開弁方向へ付勢している。なお、電磁弁５４が閉弁状態では、ノズルニードル５９を閉弁方向に付勢する力が開弁方向に付勢する力を上回っているため、ノズルニードル５９がリフトすることはなく、噴射孔５１１を閉じているので、燃料は噴射されない。   The common rail 4 accumulates high-pressure fuel. The common rail 4 supplies the accumulated high-pressure fuel to the injector 5 via the high-pressure pipe 33. As shown in FIGS. 1 and 2, the high-pressure fuel supplied to the injector 5 is supplied to the fuel supply hole 518 side of the nozzle portion via the fuel passage 61, and the pressure control chamber 53 via the fuel passage 62. And introduced into the high-pressure fuel path leading to At this time, if the electromagnetic valve 54 is closed (the armature 541 closes the outlet-side orifice 536; see FIG. 2), the pressure of the high-pressure fuel introduced into the pressure control chamber 53 is changed to the command piston 52 and the pressure. It acts on the nozzle needle 59 via the pin, and urges the nozzle needle 59 together with the spring 56 in the valve closing direction. On the other hand, the high-pressure fuel introduced into the fuel supply hole 518 of the nozzle portion is introduced into the fuel reservoir chamber 517 and acts on the pressure receiving surface of the nozzle needle 59 to urge the nozzle needle 59 in the valve opening direction. When the solenoid valve 54 is closed, the force that biases the nozzle needle 59 in the valve closing direction exceeds the force that biases the nozzle needle 59 in the valve opening direction, so the nozzle needle 59 does not lift and the injection hole Since 511 is closed, no fuel is injected.

電磁弁５４のソレノイド５４３が通電されて開弁する（アーマチャ５４１が出口側オリフィス５３６を開く）と、出口側オリフィス５３６がノズルホルダ５５に設けられた排出通路６３と連通するため、圧力制御室５３の燃料が出口側オリフィス５３６を通って排出通路６３より排出される。なお、電磁弁５４が開弁しても、高圧燃料は引き続き入口側オリフィスを通って圧力制御室５３に補給され続けるが、入口側オリフィスより出口側オリフィス５３６の方が流路径が大きいので、コマンドピストン５２に作用する圧力制御室５３の燃料圧力は低下する。その結果、圧力制御室５３の燃料圧力と、ノズルニードル５９を開弁方向へ押し上げる力と、ノズルニードル５９を閉弁方向に押し下げるスプリング力とのバランスが崩れ、ノズルニードル５９を開弁方向に付勢する力が閉弁方向に付勢する力を上回った時点でノズルニードル５９がリフトして噴射孔５１１を開くことにより燃料が噴射される。   When the solenoid 543 of the solenoid valve 54 is energized to open (the armature 541 opens the outlet orifice 536), the outlet orifice 536 communicates with the discharge passage 63 provided in the nozzle holder 55, so that the pressure control chamber 53 The fuel is discharged from the discharge passage 63 through the outlet orifice 536. Even if the solenoid valve 54 is opened, the high-pressure fuel continues to be supplied to the pressure control chamber 53 through the inlet-side orifice. However, since the outlet-side orifice 536 has a larger flow path diameter than the inlet-side orifice, The fuel pressure in the pressure control chamber 53 acting on the piston 52 decreases. As a result, the balance between the fuel pressure in the pressure control chamber 53, the force that pushes the nozzle needle 59 in the valve opening direction, and the spring force that pushes the nozzle needle 59 in the valve closing direction is lost, and the nozzle needle 59 is attached in the valve opening direction. When the energizing force exceeds the energizing force in the valve closing direction, the nozzle needle 59 is lifted to open the injection hole 511, whereby fuel is injected.

その後、ソレノイド５４３への通電停止によりアーマチャ５４１が出口側オリフィス５３６を閉じると、再び圧力制御室５３の燃料圧力が上昇し、ノズルニードル５９を閉弁方向に付勢する力が開弁方向に付勢する力を上回った時点で、ノズルニードル５９が押し下げられて噴射孔５１１を閉じることにより、噴射が終了する。   Thereafter, when the armature 541 closes the outlet-side orifice 536 by stopping energization of the solenoid 543, the fuel pressure in the pressure control chamber 53 rises again, and the force for urging the nozzle needle 59 in the valve closing direction is applied in the valve opening direction. When the force exceeds the energizing force, the nozzle needle 59 is pushed down and the injection hole 511 is closed, thereby terminating the injection.

図２及び図３に示すごとく、ノズル部の燃料溜り室５１７に高圧燃料が導かれていると、ノズルニードル５９の摺動部５９１とノズルボデー５１のガイド部５１２ａの間に形成されるクリアランス部５１５内を高圧燃料がリークする。このリーク燃料はクリアランス部５１５内を高速に流動し、クリアランス部５１５を形成する摺動部５９１およびガイド部５１２ａの内壁との間で摩擦を生じる。この摩擦によってリーク燃料の温度が上昇する。
また、圧力制御室５３には、電磁弁５４の閉時に、高圧燃料が導かれている。このとき、コマンドピストン５２の第２の摺動部５２１とノズルホルダ５５の第２のガイド部５２５の間に形成される第２のクリアランス部５２３内を高圧燃料がリークする。第２のクリアランス部５２３を形成する摺動部５２１およびガイド部５２５の内壁との摩擦によってリーク燃料の温度が上昇する。これらリーク燃料は、リーク燃料経路を通してインジェクタ５外へ排出される。 As shown in FIGS. 2 and 3, when high-pressure fuel is introduced into the fuel reservoir chamber 517 of the nozzle portion, a clearance portion 515 formed between the sliding portion 591 of the nozzle needle 59 and the guide portion 512 a of the nozzle body 51. High pressure fuel leaks inside. The leaked fuel flows at high speed in the clearance portion 515 and causes friction between the sliding portion 591 forming the clearance portion 515 and the inner wall of the guide portion 512a. This friction increases the temperature of the leaked fuel.
Further, high pressure fuel is introduced into the pressure control chamber 53 when the electromagnetic valve 54 is closed. At this time, the high pressure fuel leaks in the second clearance portion 523 formed between the second sliding portion 521 of the command piston 52 and the second guide portion 525 of the nozzle holder 55. The temperature of the leak fuel rises due to friction between the sliding portion 521 forming the second clearance portion 523 and the inner wall of the guide portion 525. These leak fuels are discharged out of the injector 5 through the leak fuel path.

一般に、燃料が主として脂肪酸メチルエーテルからなるいわゆるバイオディーゼル燃料（ＢＤＦ）を含む場合、具体的にはＢＤＦと低サルファ軽油との混合燃料を用いた場合等においては、上記のごとくリーク燃料の温度上昇が起こると、燃料が酸化されて変質し、ヒドロペルオキシドが生成されると考えられる。この燃料の変質により、燃料タンクや金属製のホース（燃料通路）から亜鉛や鉛等の金属成分が燃料中に溶出し、（Ｒ−ＣＯＯ）2Ｚｎや（Ｒ−ＣＯＯ）2Ｐｂ等のカルボン酸エステルが生成され易くなる。その結果、インジェクタ５内におけるクリアランス部５１５や第２のクリアランス部５２３等で金属が堆積し、ノズルニードルの作動が妨げられる場合があった。 Generally, when the fuel contains so-called biodiesel fuel (BDF) mainly composed of fatty acid methyl ether, specifically when a mixed fuel of BDF and low sulfur light oil is used, the temperature of the leaked fuel increases as described above. When this occurs, it is thought that the fuel is oxidized and altered to produce hydroperoxide. Due to the alteration of the fuel, metal components such as zinc and lead are eluted into the fuel from the fuel tank and the metal hose (fuel passage), and the carbon such as (R—COO) 2 Zn and (R—COO) 2 Pb. Acid esters are easily generated. As a result, metal may accumulate in the clearance portion 515, the second clearance portion 523, etc. in the injector 5, and the operation of the nozzle needle may be hindered.

本例の燃料供給システムにおいては、図１及び図４に示すごとく、燃料タンク２と燃料ポンプ３との間に、金属イオン除去手段１５を有しており、燃料ポンプ３により燃料タンク２から吸い上げられた燃料は、金属イオン除去手段１５を通ってインジェクタ５に送られる。金属イオン除去手段１５は燃料中の金属又は／及び金属イオンを分離除去することができるため、燃料中に含まれる金属イオンや金属の量を低減することができる。それ故、インジェクタ５内に、金属イオンや金属をほとんど含まない燃料を供給することができる。その結果、インジェクタ５内での金属の析出・堆積を防止し、インジェクタ５を長期間安定に駆動させることができる。したがって、内燃機関７に燃料を円滑に供給することができる。   In the fuel supply system of this example, as shown in FIGS. 1 and 4, metal ion removing means 15 is provided between the fuel tank 2 and the fuel pump 3, and is sucked up from the fuel tank 2 by the fuel pump 3. The obtained fuel is sent to the injector 5 through the metal ion removing means 15. Since the metal ion removing means 15 can separate and remove metals and / or metal ions in the fuel, the amount of metal ions and metals contained in the fuel can be reduced. Therefore, the fuel containing almost no metal ions or metals can be supplied into the injector 5. As a result, metal deposition / deposition in the injector 5 can be prevented, and the injector 5 can be driven stably for a long period of time. Therefore, the fuel can be smoothly supplied to the internal combustion engine 7.

このように本例の燃料供給システムによれば、内燃機関７に円滑に燃料を供給することができる。   Thus, according to the fuel supply system of this example, the fuel can be smoothly supplied to the internal combustion engine 7.

（実験例）
本例は、金属イオン除去手段の金属イオン除去性能を検討した例である。
まず、金属イオン除去手段のモデルとして、金属イオン吸着材を挟んだろ紙を準備した。金属イオン吸着材としては、実施例１と同様に、キレート樹脂（三菱化学株式会社製のＣＲ２０）を用い、ろ紙としては、フューエルフィルタ用濾紙（東洋濾紙株式会社製のＦＧ−１）を用いた。このフューエルフィルタ用濾紙は、厚み０．３ｍｍ、透気度２．５ｓｅｃ／３００ｍｌ、単位面積あたりの質量６７ｇ／m2のものである。本例の金属イオン除去手段のモデルは、２枚のろ紙の間にキレート樹脂を挟むことにより構成したものである。これを試料Ｅとする。 (Experimental example)
This example is an example in which the metal ion removal performance of the metal ion removal means is examined.
First, a filter paper sandwiching a metal ion adsorbent was prepared as a model of the metal ion removal means. As in Example 1, a chelate resin (CR20 manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) was used as the metal ion adsorbent, and a filter paper for fuel filter (FG-1 manufactured by Toyo Filter Paper Co., Ltd.) was used as the filter paper. . This filter paper for a fuel filter has a thickness of 0.3 mm, an air permeability of 2.5 sec / 300 ml, and a mass per unit area of 67 g / m 2 . The model of the metal ion removing means of this example is configured by sandwiching a chelate resin between two filter papers. This is designated as Sample E.

次に、試料Ｅをガラス製のろうと内に配置し濾過器を構成し、この濾過器を三角フラスコの上部に設置した。
また、以下のようにして、燃料サンプルを準備した。
即ち、まず、ＢＤＦとして、ＲＭＥ（Rapeseed Methyl Ｅster；菜種油）を準備し、防爆装置内で、１ＬのＲＭＥを容器に入れ、温度１２０℃で１時間加熱した。加熱後のＲＭＥ中に１．５ｇのＺｎ（片状）を混入させ、さらに温度８０℃で２４時間加熱し、燃料サンプルを作製した。
次いで、燃料サンプルを三角フラスコ上に配置した濾過器に注いで濾過を行い、三角フラスコ中に溜まった燃料サンプルを回収した。これを測定試料Ｅαとする。 Next, sample E was placed in a glass funnel to constitute a filter, and this filter was placed on top of the Erlenmeyer flask.
In addition, a fuel sample was prepared as follows.
That is, first, RME (Rapeseed Methyl Ester; rapeseed oil) was prepared as BDF, and 1 L of RME was put in a container in an explosion-proof device and heated at a temperature of 120 ° C. for 1 hour. 1.5 g of Zn (flaky) was mixed in the heated RME, and further heated at a temperature of 80 ° C. for 24 hours to prepare a fuel sample.
Next, the fuel sample was poured into a filter placed on an Erlenmeyer flask and filtered, and the fuel sample collected in the Erlenmeyer flask was recovered. This is designated as a measurement sample Eα.

また、本例おいては、試料Ｅの比較用として、フューエルフィルタ用濾紙（東洋濾紙株式会社製のＦＧ−１）を２枚積層したフィルタを準備した。これを試料Ｃとする。試料Ｃは、キレート樹脂を含んでいない。
試料Ｃについても、上記試料Ｅと同様にして、ガラス製のろうと内に配置し濾過器を構成した後、該濾過器を用いて燃料サンプルの濾過を行ってろ液（燃料サンプル）を回収した。これを測定試料Ｃαとする。 Moreover, in this example, as a sample for comparison, a filter in which two sheets of filter paper for fuel filter (FG-1 manufactured by Toyo Filter Paper Co., Ltd.) were laminated was prepared. This is designated as Sample C. Sample C does not contain a chelating resin.
Sample C was also placed in a glass funnel in the same manner as Sample E, and a filter was constructed. Then, the fuel sample was filtered using the filter and the filtrate (fuel sample) was collected. This is designated as a measurement sample Cα.

次に、測定試料Ｅα及びＣα中の亜鉛（Ｚｎ）濃度を誘導結合高周波プラズマ発光分析装置（ＩＣＰ発光分析装置、株式会社島津製作所製のＩＣＰＳ８０００）を用いて測定した。   Next, the zinc (Zn) concentration in the measurement samples Eα and Cα was measured using an inductively coupled high-frequency plasma emission analyzer (ICP emission analyzer, ICPS8000 manufactured by Shimadzu Corporation).

その結果、試料Ｃαにおいては、濃度０．７ｐｐｍのＺｎイオンが検出された。これに対し、試料Ｅαにおいては、Ｚｎイオン濃度は０．４ｐｐｍであった。
したがって、試料Ｅのように、キレート樹脂（金属イオン吸着材）を挟んだろ紙に金属イオンを含んだ燃料を通すことにより、燃料中の金属イオン濃度を低減できることがわかる。 As a result, in the sample Cα, Zn ions having a concentration of 0.7 ppm were detected. On the other hand, in the sample Eα, the Zn ion concentration was 0.4 ppm.
Therefore, it can be seen that the metal ion concentration in the fuel can be reduced by passing the fuel containing metal ions through the filter paper sandwiching the chelate resin (metal ion adsorbent) as in sample E.

（実施例２）
本例は、燃料入口と燃料出口とをケースの上部に設けた金属イオン除去手段を有する燃料供給システムの例である。
図５に示すごとく、本例の金属イオン除去手段８においては、実施例１と同様に、濾紙（東洋濾紙株式会社製のＦＧ−１）からなるフィルタ８７，８８と、キレート樹脂（三菱化学株式会社製のＣＲ２０）の粒子からなる金属イオン吸着材８５とを有している。
これらのフィルタ８７，８８及び金属イオン吸着材８５は、ケース（内側ケース）８１に収納されている。
内側ケース８１においては、該ケース８１の下部に燃料の入口となる燃料入口８４と、この燃料入口８４と反対側の上部に燃料を排出する燃料出口８９とが形成されている。燃料出口８９は、排出通路８９１，８９２、８９３に連結されており、排出通路８９１，８９２は、排出通路８９３から分岐することにより形成されている。
また、内側ケース８１において、フィルタ８７，８８は、金属イオン吸着材８５を挟むように積層されている。本例においては、内側ケース８１の燃料入口８４側に配置されたフィルタ８７、及び燃料出口８９側に配置されたフィルタ８８は、いずれもろ紙（１枚）からなる。 (Example 2)
This example is an example of a fuel supply system having a metal ion removing means in which a fuel inlet and a fuel outlet are provided in the upper part of the case.
As shown in FIG. 5, in the metal ion removing means 8 of this example, as in Example 1, filters 87 and 88 made of filter paper (FG-1 manufactured by Toyo Roshi Kaisha, Ltd.) and chelate resin (Mitsubishi Chemical Corporation) And a metal ion adsorbent 85 made of CR20) particles manufactured by the company.
These filters 87 and 88 and the metal ion adsorbent 85 are accommodated in a case (inner case) 81.
In the inner case 81, a fuel inlet 84 serving as a fuel inlet is formed at a lower portion of the case 81, and a fuel outlet 89 for discharging the fuel is formed at an upper portion opposite to the fuel inlet 84. The fuel outlet 89 is connected to discharge passages 891, 892, and 893, and the discharge passages 891 and 892 are formed by branching from the discharge passage 893.
In the inner case 81, the filters 87 and 88 are laminated so as to sandwich the metal ion adsorbent 85. In this example, the filter 87 disposed on the fuel inlet 84 side of the inner case 81 and the filter 88 disposed on the fuel outlet 89 side are both made of filter paper (one sheet).

また、本例の金属イオン除去手段８においては、内側ケース８１はさらに外側ケース８２に収納されている。内側ケース８１の排出通路８９３は、外側ケース８２の外部まで延設されている。また、外側ケース８２においては、内側ケース８１の燃料出口８９と同じ側、即ち外側ケース８２の上部に、燃料タンクからの燃料が供給される燃料供給口８３が２カ所形成されている。内側ケース８１と外側ケース８２との間には、空間８２５が設けられており、燃料供給口８３から供給された燃料の送通経路（燃料経路）を形成している。その他の構成は、実施例１と同様である。   Further, in the metal ion removing means 8 of this example, the inner case 81 is further accommodated in the outer case 82. The discharge passage 893 of the inner case 81 extends to the outside of the outer case 82. In the outer case 82, two fuel supply ports 83 for supplying fuel from the fuel tank are formed on the same side as the fuel outlet 89 of the inner case 81, that is, on the upper portion of the outer case 82. A space 825 is provided between the inner case 81 and the outer case 82, and forms a passage (fuel path) for the fuel supplied from the fuel supply port 83. Other configurations are the same as those of the first embodiment.

本例の金属イオン除去手段８においては、外側ケース８２の上部に形成された燃料供給口８３から燃料が供給されると、供給された燃料は、内側ケース８１と外側ケース８２との間の空間８２５に充填される。空間８２５に充填された燃料は、内側ケース８１の燃料入口８４から内側ケース８１内に送られ、内側ケース８１内に配置されたフィルタ８７、金属イオン吸着材８５、及びフィルタ８８を通る。その後、燃料は、排出通路８９１，８９２を通って排出通路８９３に集められ、燃料出口８９から金属イオン除去手段８の外部に送られる。なお、図５中には示していないが、金属イオン除去手段の外部に送られた燃料は、実施例１と同様に、コモンレールを介してインジェクタに送らて、インジェクタから内燃機関に噴射される。   In the metal ion removing means 8 of this example, when fuel is supplied from a fuel supply port 83 formed in the upper part of the outer case 82, the supplied fuel is a space between the inner case 81 and the outer case 82. 825 is filled. The fuel filled in the space 825 is sent from the fuel inlet 84 of the inner case 81 into the inner case 81, and passes through the filter 87, the metal ion adsorbent 85, and the filter 88 disposed in the inner case 81. Thereafter, the fuel is collected in the discharge passage 893 through the discharge passages 891 and 892, and is sent to the outside of the metal ion removing means 8 from the fuel outlet 89. Although not shown in FIG. 5, the fuel sent to the outside of the metal ion removing means is sent to the injector through the common rail and injected from the injector to the internal combustion engine, as in the first embodiment.

本例の金属イオン除去手段８においては、上記のごとく、外側ケース８２の上部（燃料供給口８３）から供給された燃料は、内側ケース８１の下部（燃料入口８４）からフィルター８７，８８や金属イオン吸着材８５に導入されるまでに外側ケース８２と内側ケース８１との間の空間８２５に充填される。そのため、燃料中に含まれる、油分よりも密度の大きな金属や水分等の不純物を自重により外側ケース８２の底に沈降させて燃料中から分離することができる。即ち、フィルター８７，８８や金属イオン吸着材８５に導入する前の段階において、燃料中の異物や不純物を除去することができる。その後、内側ケース８１の燃料入口８４から導入された燃料は、実施例１と同様にフィルター８７にて、塵や錆等の異物がその形状及び大きさにより分離除去される。また、金属イオン吸着材８５において、燃料中に含まれる亜鉛や鉛等の金属や金属イオンが金属イオン吸着材８５に吸着され燃料中から分離除去される。そして、フィルタ１５８においては、燃料中に含まれる塵、錆、金属イオン吸着材等の異物が分離除去される。
その後、実施例１と同様に、金属イオン除去手段８の燃料出口８９から送り出された燃料は、コモンレールに圧送される。 In the metal ion removing means 8 of the present example, as described above, the fuel supplied from the upper part (fuel supply port 83) of the outer case 82 passes through the filters 87 and 88 and the metal from the lower part (fuel inlet 84) of the inner case 81. The space 825 between the outer case 82 and the inner case 81 is filled before being introduced into the ion adsorbent 85. Therefore, impurities such as metal and moisture having a density higher than that of oil contained in the fuel can be settled to the bottom of the outer case 82 by its own weight and separated from the fuel. That is, foreign matters and impurities in the fuel can be removed before the introduction into the filters 87 and 88 and the metal ion adsorbent 85. Thereafter, foreign matter such as dust and rust is separated and removed from the fuel introduced from the fuel inlet 84 of the inner case 81 by the filter 87 in the same manner as in the first embodiment. Further, in the metal ion adsorbing material 85, metals such as zinc and lead and metal ions contained in the fuel are adsorbed by the metal ion adsorbing material 85 and separated and removed from the fuel. In the filter 158, foreign matters such as dust, rust, and metal ion adsorbent contained in the fuel are separated and removed.
Thereafter, as in the first embodiment, the fuel sent from the fuel outlet 89 of the metal ion removing means 8 is pumped to the common rail.

本例においても、金属イオン除去手段８により、燃料中の金属や金属イオン等の異物を除去することができるため、インジェクタにこれらの異物をほとんど含まない燃料を供給することができる。そのため、インジェクタ内における金属の析出・堆積を防止し、インジェクタを長期間安定に駆動させ、内燃機関に燃料を円滑に供給することができる。   Also in this example, the metal ion removing means 8 can remove foreign substances such as metals and metal ions in the fuel, so that the fuel containing almost no such foreign substances can be supplied to the injector. Therefore, it is possible to prevent metal deposition and accumulation in the injector, drive the injector stably for a long period of time, and smoothly supply fuel to the internal combustion engine.

（実施例３）
本例は、電位の異なる一対の電極を有する金属イオン除去手段を有する燃料供給システムの例である。
図６に示すごとく、本例の金属イオン除去手段９は、該金属イオン除去手段９内における燃料経路に、電位の異なる一対の電極９３，９４が燃料経路を挟むように形成されている。電極９３，９４は、外側ケース９１内に収納されている。
また、外側ケース９１内には、ろ紙（東洋濾紙株式会社製のＦＧ−１）からなるフィルター９２５を収納した内側ケース９２が配置されている。
内側ケース９２には、その下部に燃料の入口となる燃料入口９５と、この燃料入口９５と反対側の上部に燃料を排出する燃料出口９６とが形成されている。燃料出口９６は、排出通路９６１，９６２、９６３に連結されており、排出通路９６１，９６２は、排出通路９６３から分岐することにより形成されている。内側ケース９２の排出通路９６３は、外側ケース９１の外部まで延設されている。 (Example 3)
This example is an example of a fuel supply system having metal ion removing means having a pair of electrodes having different potentials.
As shown in FIG. 6, the metal ion removing means 9 of this example is formed such that a pair of electrodes 93 and 94 having different potentials are sandwiched between fuel electrodes in the metal ion removing means 9. The electrodes 93 and 94 are accommodated in the outer case 91.
In the outer case 91, an inner case 92 containing a filter 925 made of filter paper (FG-1 manufactured by Toyo Filter Paper Co., Ltd.) is disposed.
The inner case 92 is formed with a fuel inlet 95 serving as a fuel inlet at a lower portion thereof and a fuel outlet 96 for discharging the fuel at an upper portion opposite to the fuel inlet 95. The fuel outlet 96 is connected to the discharge passages 961, 962, and 963, and the discharge passages 961, 962 are formed by branching from the discharge passage 963. The discharge passage 963 of the inner case 92 extends to the outside of the outer case 91.

本例において、一対の電極９３，９４の内、一方の電極９３は、内側ケース９２の燃料入口９５側に配置されている。もう一方の電極９４は、電極９３と対向するように外側ケース９１内に配置されている。本例においては、電極９３は、０Ｖ（アース）とし、電極９４を高電位（数ｋＶ）に設定することにより、電極９３，９４間に電位差を生じさせている。   In the present example, one electrode 93 of the pair of electrodes 93 and 94 is disposed on the fuel inlet 95 side of the inner case 92. The other electrode 94 is disposed in the outer case 91 so as to face the electrode 93. In this example, the electrode 93 is set to 0 V (ground), and the electrode 94 is set to a high potential (several kV), thereby generating a potential difference between the electrodes 93 and 94.

外側ケース９１においては、内側ケース９２の燃料出口９６と同じ側、即ち外側ケース９１の上部に、燃料タンクからの燃料が供給される燃料供給口９７が２カ所形成されている。外側ケース９１と内側ケース９２との間には、空間９１５が設けられており、燃料供給口９７から供給された燃料の送通経路（燃料経路）を形成している。その他の構成は、実施例１と同様である。   In the outer case 91, two fuel supply ports 97 for supplying fuel from the fuel tank are formed on the same side as the fuel outlet 96 of the inner case 92, that is, on the upper portion of the outer case 91. A space 915 is provided between the outer case 91 and the inner case 92 and forms a passage (fuel path) for the fuel supplied from the fuel supply port 97. Other configurations are the same as those of the first embodiment.

本例の金属イオン除去手段９においては、実施例２と同様に、燃料供給口９７から供給された燃料は、内側ケース９２と外側ケース９１との間の空間９１５に充填される。空間９１５に充填された燃料は、内側ケース９２の燃料入口９５から内側ケース９２内に送られ、内側ケース９２内に配置されたフィルタ９２５を通る。その後、燃料は、排出通路９６１，９６２を通って排出通路９６３に集められ、燃料出口９６から金属イオン除去手段９の外部に送られる。なお、図６中には示していないが、金属イオン除去手段の外部に送られた燃料は、実施例１と同様に、コモンレールを介してインジェクタに送らて、インジェクタから内燃機関に噴射される。   In the metal ion removing means 9 of this example, the fuel supplied from the fuel supply port 97 is filled in the space 915 between the inner case 92 and the outer case 91 as in the second embodiment. The fuel filled in the space 915 is sent from the fuel inlet 95 of the inner case 92 into the inner case 92 and passes through a filter 925 disposed in the inner case 92. Thereafter, the fuel is collected in the discharge passage 963 through the discharge passages 961 and 962, and is sent to the outside of the metal ion removing means 9 from the fuel outlet 96. Although not shown in FIG. 6, the fuel sent to the outside of the metal ion removing means is sent to the injector via the common rail and injected from the injector to the internal combustion engine, as in the first embodiment.

本例の燃料供給システムにおいては、燃料供給口９７から供給された燃料は、外側ケース９１と内側ケース９２との間の空間９１５に充填される。このときケース内の燃料経路に配置してある一対の電極間９３，９４には電位差があるため、燃料中に含まれる金属イオンや金属が、燃料中から分離されて電極に付着する。それ故、燃料中から金属イオンや金属を分離除去することができる。
金属イオンや金属が分離除去された燃料は、燃料入口９５から内側ケース９２内に導入され、フィルター９２５にて、燃料中に含まれる塵や錆等の異物がその形状及び大きさにより分離除去される。
その後、実施例１と同様に、金属イオン除去手段９の燃料出口９６から送り出された燃料は、コモンレールに圧送される。 In the fuel supply system of this example, the fuel supplied from the fuel supply port 97 is filled in the space 915 between the outer case 91 and the inner case 92. At this time, since there is a potential difference between the pair of electrodes 93 and 94 arranged in the fuel path in the case, metal ions and metals contained in the fuel are separated from the fuel and adhere to the electrodes. Therefore, metal ions and metals can be separated and removed from the fuel.
The fuel from which metal ions and metals have been separated and removed is introduced into the inner case 92 from the fuel inlet 95, and foreign matters such as dust and rust contained in the fuel are separated and removed by the filter 925 according to its shape and size. The
Thereafter, as in the first embodiment, the fuel sent from the fuel outlet 96 of the metal ion removing means 9 is pumped to the common rail.

このように、本例においても、金属イオン除去手段９により、燃料中の金属や金属イオン等の異物を除去することができるため、インジェクタにこれらの異物をほとんど含まない燃料を供給することができる。そのため、インジェクタ内における金属の析出・堆積を防止し、インジェクタを長期間安定に駆動させ、内燃機関に燃料を円滑に供給することができる。   Thus, also in this example, the metal ion removing means 9 can remove foreign matters such as metals and metal ions in the fuel, so that the fuel containing almost no such foreign matter can be supplied to the injector. . Therefore, it is possible to prevent metal deposition and accumulation in the injector, drive the injector stably for a long period of time, and smoothly supply fuel to the internal combustion engine.

実施例１にかかる、燃料供給システムの全体構成を示す説明図。1 is an explanatory diagram showing an overall configuration of a fuel supply system according to Embodiment 1. FIG. 実施例１にかかる、インジェクタの構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the injector concerning Example 1. FIG. 図２におけるノズル部分の構成を示す説明図。Explanatory drawing which shows the structure of the nozzle part in FIG. 実施例１にかかる、金属イオン除去手段の構成を示す説明図。FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating a configuration of a metal ion removing unit according to the first embodiment. 実施例２にかかる、金属イオン除去手段の構成を示す説明図。Explanatory drawing which shows the structure of the metal ion removal means concerning Example 2. FIG. 実施例３にかかる、金属イオン除去手段の構成を示す説明図。Explanatory drawing which shows the structure of the metal ion removal means concerning Example 3. FIG.

符号の説明Explanation of symbols

１ 燃料供給システム
１５ 金属イオン除去手段
２ 燃料タンク
３ 燃料ポンプ
４ コモンレール
５ インジェクタ
５１ ノズルボデー
５１７ 燃料溜まり室
５２ コマンドピストン
５３ 圧力制御室
５５ ノズルホルダ
５９ ノズルニードル
５４ 電磁弁
７ 内燃機関 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Fuel supply system 15 Metal ion removal means 2 Fuel tank 3 Fuel pump 4 Common rail 5 Injector 51 Nozzle body 517 Fuel reservoir chamber 52 Command piston 53 Pressure control chamber 55 Nozzle holder 59 Nozzle needle 54 Electromagnetic valve 7 Internal combustion engine

Claims (5)

燃料タンクから内燃機関に燃料を供給する燃料供給システムであって、
該燃料供給システムは、燃料を貯蔵する上記燃料タンクと、上記内燃機関に燃料を噴射供給するインジェクタと，該インジェクタに供給する燃料を高圧状態で貯蔵すると共に上記インジェクタに燃料を供給するコモンレールと，該コモンレールに燃料を送る燃料ポンプとを有し，
上記燃料が上記燃料タンクから上記内燃機関に供給されるまでの経路における上記燃料タンクと上記インジェクタとの間には、上記燃料中に含まれる金属又は／及び金属イオンを燃料から分離除去する金属イオン除去手段が設けられていることを特徴とする燃料供給システム。 A fuel supply system for supplying fuel from a fuel tank to an internal combustion engine,
The fuel supply system includes: the fuel tank for storing fuel; an injector for injecting fuel to the internal combustion engine; a common rail for storing fuel to be supplied to the injector in a high pressure state and supplying fuel to the injector; A fuel pump for feeding fuel to the common rail,
Metal ions for separating and removing metal or / and metal ions contained in the fuel from the fuel between the fuel tank and the injector in the path from the fuel tank to the internal combustion engine. A fuel supply system provided with a removing means. 請求項１において、上記金属イオン除去手段は、該金属イオン除去手段内における燃料経路に、金属イオン又は／及び金属を吸着する金属イオン吸着材を有していることを特徴とする燃料供給システム。   2. The fuel supply system according to claim 1, wherein the metal ion removing means has a metal ion adsorbent that adsorbs metal ions and / or metals in a fuel path in the metal ion removing means. 請求項１又は２において、上記金属イオン除去手段は、該金属イオン除去手段内における燃料経路に、電位の異なる一対の電極が上記燃料経路を挟むように形成されていることを特徴とする燃料供給システム。   3. The fuel supply according to claim 1, wherein the metal ion removing means includes a pair of electrodes having different potentials sandwiched between the fuel paths in the fuel path in the metal ion removing means. system. 請求項２又は３において、上記金属イオン除去手段は、上記燃料経路に、燃料中の異物を除去するためのフィルタを有していることを特徴とする燃料供給システム。   4. The fuel supply system according to claim 2, wherein the metal ion removing means has a filter for removing foreign substances in the fuel in the fuel path. 請求項１〜４のいずれか一項において、上記燃料は、硫黄濃度が１５ｐｐｍ未満の低サルファ軽油と、植物油脂をエステル化して得られるメチルエステルからなるバイオディーゼル燃料とを含有することを特徴とする燃料供給システム。   The fuel according to any one of claims 1 to 4, wherein the fuel contains a low sulfa gas oil having a sulfur concentration of less than 15 ppm and a biodiesel fuel composed of a methyl ester obtained by esterifying a vegetable oil. Fuel supply system.
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