JP2006200423A - Fuel supply device for internal combustion engine - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent troubles such as deterioration of startability of an engine, drop of engine output, or engine stall beforehand by preventing fuel pumping defect due to mixing of air such as babbles. <P>SOLUTION: Mixing quantity of air such as babble mixed into fuel is estimated based on pressure detection value of a fuel pressure sensor 11. If estimated mixing quantity of air is a criterion or greater, a solenoid valve 14 of air bleeding mechanism 7 is opened to return air such as babble into a fuel tank 3 from an air reservoir chamber provided in an upper part of a fuel filter 6 via an air bleeding piping 69 and an over flow piping 20. Consequently, since air such as babble sucked from a suction opening of a low pressure fuel piping 41 is removed from fuel supply line for supplying low pressure fuel into a fuel pressurizing chamber 31 of a supply pump 4, air such as babble is not sucked into a fuel pressurizing chamber 31 of the supply pump 4 and fuel pumping defect due to mixing of air such as babble can be prevented. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、フィードポンプ等の低圧燃料ポンプにより燃料タンクから汲み上げた燃料を、燃料噴射ポンプ等の高圧燃料ポンプにて更に加圧して高圧化し、内燃機関の燃料噴射弁側に圧送供給するように構成された内燃機関用燃料供給装置に関するもので、特に高圧燃料ポンプの吐出ポートより吐出した高圧燃料をコモンレール内に蓄圧し、このコモンレール内に蓄圧した高圧燃料を燃料噴射弁を介して内燃機関の燃焼室内に噴射供給するように構成された蓄圧式燃料噴射装置に係わる。   In the present invention, fuel pumped up from a fuel tank by a low-pressure fuel pump such as a feed pump is further pressurized by a high-pressure fuel pump such as a fuel injection pump so as to be pressurized and supplied to the fuel injection valve side of the internal combustion engine. In particular, the present invention relates to a fuel supply device for an internal combustion engine, in which high pressure fuel discharged from a discharge port of a high pressure fuel pump is accumulated in a common rail, and the high pressure fuel accumulated in the common rail is stored in the internal combustion engine via a fuel injection valve. The present invention relates to a pressure accumulation type fuel injection device configured to inject and supply into a combustion chamber.

[従来の技術]
従来より、例えばディーゼルエンジン等の内燃機関用燃料供給装置は、燃料タンクから内燃機関用燃料噴射弁(燃料噴射ノズル)またはコモンレールまでの間の燃料供給経路にフィードポンプと燃料噴射ポンプとが順に設けられており、燃料噴射ノズルまたはコモンレールや燃料噴射ポンプからの余剰燃料は、オーバーフロー配管(燃料還流経路)を経由して燃料タンクへと戻されるように構成されている(例えば、特許文献1〜3参照)。
[Conventional technology]
2. Description of the Related Art Conventionally, for example, a fuel supply device for an internal combustion engine such as a diesel engine has a feed pump and a fuel injection pump sequentially provided in a fuel supply path from a fuel tank to a fuel injection valve (fuel injection nozzle) for an internal combustion engine or a common rail. The surplus fuel from the fuel injection nozzle or common rail or fuel injection pump is returned to the fuel tank via an overflow pipe (fuel recirculation path) (for example, Patent Documents 1 to 3). reference).

[従来の技術の不具合]
ところが、従来の内燃機関用燃料供給装置においては、オーバーフロー配管の出口から燃料タンク内に余剰燃料を落下させると、燃料タンク内の貯留燃料が泡立って気泡が発生する。そして、燃料タンク内でオーバーフロー配管の出口が低圧燃料配管の吸い込み口の近傍に配置されていると、オーバーフロー配管の出口から余剰燃料を落下させることで発生した気泡等のエアーを低圧燃料配管の吸い込み口から吸い込んでしまい、フィードポンプの内部に吸い込まれてしまう。
[Conventional technical problems]
However, in the conventional fuel supply device for an internal combustion engine, when excess fuel is dropped into the fuel tank from the outlet of the overflow pipe, the stored fuel in the fuel tank is bubbled and bubbles are generated. If the outlet of the overflow pipe is arranged in the fuel tank near the suction port of the low-pressure fuel pipe, air such as bubbles generated by dropping excess fuel from the outlet of the overflow pipe is sucked into the low-pressure fuel pipe. It is sucked from the mouth and sucked into the feed pump.

そして、低圧燃料配管の吸い込み口から吸い込まれる燃料中に混入した気泡等のエアーは、フィードポンプの吐出側より吐出されて、燃料噴射ポンプの燃料加圧室内に吸い込まれてしまう。このため、気泡等のエアーの体積分だけ実質的に燃料の吸入量が不足するので、燃料噴射ポンプの吐出口より燃料噴射ノズル側に圧送される燃料の圧送量がエアーの体積分だけ実質的に不足することになる。したがって、燃料の圧送不良が生じるため、燃料噴射量の噴射特性等が変化して、エンジンの始動性が悪化したり、エンジンの出力が低下したり、エンジンストール(エンスト)を誘発したりする可能性があった。   Then, air such as bubbles mixed in the fuel sucked from the suction port of the low-pressure fuel pipe is discharged from the discharge side of the feed pump and sucked into the fuel pressurizing chamber of the fuel injection pump. For this reason, since the amount of fuel sucked is substantially insufficient by the volume of air such as bubbles, the amount of fuel pumped from the discharge port of the fuel injection pump to the fuel injection nozzle is substantially equal to the volume of air. Will be lacking. Therefore, poor fuel pumping occurs, and the injection characteristics of the fuel injection amount change, which can deteriorate engine startability, reduce engine output, and induce engine stall (engine stall). There was sex.

また、従来の内燃機関用燃料供給装置においては、フィードポンプの吸入側よりも燃料流方向の上流側に燃料フィルタが設置されている。すなわち、燃料フィルタよりも燃料流方向の下流側と燃料噴射ポンプよりも燃料流方向の上流側との間にフィードポンプを設置した場合には、燃料フィルタよりも燃料流方向の下流側の低圧燃料配管内の圧力がフィードポンプの吸引によって負圧となり、燃料中に気泡が発生し易い状況となってしまう。このため、フィードポンプの吸引によって負圧となり、燃料中の空気が分離して大きな気泡になり、フィードポンプの内部に吸い込まれてしまうため、上記と同じような課題が生じる。   Further, in the conventional fuel supply device for an internal combustion engine, a fuel filter is installed on the upstream side in the fuel flow direction from the suction side of the feed pump. That is, when a feed pump is installed between the downstream side in the fuel flow direction with respect to the fuel filter and the upstream side in the fuel flow direction with respect to the fuel injection pump, the low pressure fuel on the downstream side in the fuel flow direction with respect to the fuel filter. The pressure in the piping becomes negative due to the suction of the feed pump, and bubbles are likely to be generated in the fuel. For this reason, negative pressure is generated by the suction of the feed pump, air in the fuel is separated into large bubbles, and is sucked into the feed pump, causing the same problem as described above.

なお、上記のような燃料の圧送不良が生じないように、燃料の吸入量または燃料の圧送量を一定量だけ嵩上げすることが考えられるが、気泡等のエアー混入量はエンジンの運転条件によって変化するため場合によっては、必要以上の燃料がフィードポンプの吐出側から燃料噴射ポンプの燃料加圧室内に供給されることになり、過剰圧送による燃費の悪化が発生する可能性があった。
特開2000−145574号公報(第1−6頁、図1−図4) 特開2000−064924号公報(第1−6頁、図1−図4) 特開2003−184704号公報(第1−6頁、図1−図3)
It is conceivable that the fuel intake amount or the fuel pumping amount is increased by a certain amount so that the above-described fuel pumping failure does not occur, but the air mixing amount such as bubbles varies depending on the engine operating conditions. Therefore, in some cases, more fuel than necessary is supplied from the discharge side of the feed pump into the fuel pressurization chamber of the fuel injection pump, which may cause deterioration of fuel consumption due to excessive pumping.
JP 2000-145574 (page 1-6, FIGS. 1 to 4) JP 2000-064924 A (page 1-6, FIGS. 1 to 4) JP 2003-184704 A (page 1-6, FIGS. 1 to 3)

本発明の目的は、気泡等の空気の混入による燃料の圧送不良を防止または回避して、内燃機関の始動性の悪化、エンジンの出力の低下、エンスト等の不具合を未然に防止することのできる内燃機関用燃料供給装置を提供することにある。また、燃料の過剰圧送を回避または防止して、燃費の悪化を抑制することのできる内燃機関用燃料供給装置を提供することにある。   The object of the present invention is to prevent or avoid fuel pumping failure due to air mixing such as air bubbles and prevent problems such as deterioration of startability of the internal combustion engine, reduction of engine output, engine stall, etc. An object of the present invention is to provide a fuel supply device for an internal combustion engine. Another object of the present invention is to provide a fuel supply device for an internal combustion engine that can avoid or prevent excessive pumping of fuel and suppress deterioration of fuel consumption.

請求項1に記載の発明によれば、圧力検出手段によって、低圧燃料配管の吸い込み口から吸入した燃料を、低圧燃料ポンプの内部、高圧燃料ポンプの加圧室を経由して高圧燃料ポンプの吐出口に供給するための燃料供給経路内の燃料圧力を検出する。そして、圧力検出手段の圧力検出値に基づいて、低圧燃料配管の吸い込み口から吸い込まれる燃料中、あるいは低圧燃料ポンプの内部に吸い込まれる燃料中、あるいは高圧燃料ポンプの加圧室内に吸い込まれる低圧燃料中に混入(または発生)した気泡等の空気混入量を推定する(空気混入量推定手段)。したがって、実測することが困難な気泡等の空気混入量を簡単な方法で推定することができる。そして、この推定された空気混入量(空気混入量推定値)に基づいて、例えば空気抜き機構または燃料加圧機構を作動させるようにしても良い。   According to the first aspect of the present invention, the fuel sucked from the suction port of the low-pressure fuel pipe by the pressure detection means is discharged from the high-pressure fuel pump through the inside of the low-pressure fuel pump and the pressurizing chamber of the high-pressure fuel pump. The fuel pressure in the fuel supply path for supplying to the outlet is detected. Then, based on the pressure detection value of the pressure detection means, the low-pressure fuel sucked into the fuel sucked from the suction port of the low-pressure fuel pipe, the fuel sucked into the low-pressure fuel pump, or the pressurized chamber of the high-pressure fuel pump The amount of air contamination such as bubbles mixed in (or generated) is estimated (air contamination amount estimation means). Therefore, it is possible to estimate the amount of air mixed in such as bubbles that are difficult to measure by a simple method. Then, for example, an air venting mechanism or a fuel pressurizing mechanism may be operated based on the estimated air mixing amount (air mixing amount estimated value).

請求項2に記載の発明によれば、推定された空気混入量(空気混入量推定値)に基づいて空気抜き機構を作動させることにより、低圧燃料配管の吸い込み口から吸い込まれる燃料中、あるいは低圧燃料ポンプの内部に吸い込まれる燃料中、あるいは高圧燃料ポンプの加圧室内に吸い込まれる低圧燃料中に混入(または発生)した気泡等の空気が、高圧燃料ポンプの加圧室よりも燃料流方向の上流側の燃料供給経路から取り除かれる。   According to the invention described in claim 2, by operating the air venting mechanism based on the estimated air mixing amount (the air mixing amount estimated value), the fuel sucked from the suction port of the low pressure fuel pipe or the low pressure fuel Air such as bubbles mixed (or generated) in the fuel sucked into the pump or in the low-pressure fuel sucked into the pressurized chamber of the high-pressure fuel pump is upstream in the fuel flow direction from the pressurized chamber of the high-pressure fuel pump. Is removed from the side fuel supply path.

これによって、低圧燃料配管の吸い込み口から低圧燃料ポンプの内部に吸入される燃料中に混入した気泡等の空気を吸い込むことはなく、あるいは低圧燃料ポンプの吐出側から高圧燃料ポンプの加圧室内に吸入される燃料中に混入(または発生)した気泡等の空気を吸い込むことはなく、高圧燃料ポンプの加圧室内で昇圧された、十分な吐出量の高圧燃料を、内燃機関の燃料噴射弁側(またはコモンレール側等)に圧送供給できるようになる。これにより、気泡等の空気の混入による燃料の圧送不良を回避または防止できるので、内燃機関の始動性の悪化、エンジンの出力の低下、エンスト等の不具合を未然に防止することができる。また、燃料の圧送不良が生じないように、燃料の吸入量または燃料の圧送量を一定量だけ嵩上げする方法を採用していないので、高圧燃料ポンプの過剰圧送による燃費の悪化を防止することができる。   As a result, air such as bubbles mixed in the fuel sucked into the low pressure fuel pump from the suction port of the low pressure fuel pipe is not sucked, or from the discharge side of the low pressure fuel pump into the pressurizing chamber of the high pressure fuel pump. The high-pressure fuel with a sufficient discharge volume that has been pressurized in the pressurization chamber of the high-pressure fuel pump without sucking air such as bubbles mixed (or generated) into the fuel to be sucked in the fuel injection valve side of the internal combustion engine (Or common rail side, etc.) can be pumped. Thereby, since poor pumping of fuel due to mixing of air such as bubbles can be avoided or prevented, problems such as deterioration of startability of the internal combustion engine, reduction of engine output, engine stall, etc. can be prevented. In addition, since a method of raising the fuel intake amount or the fuel pumping amount by a certain amount is not employed so that fuel pumping failure does not occur, deterioration of fuel consumption due to excessive pumping of the high-pressure fuel pump can be prevented. it can.

請求項3に記載の発明によれば、上記の空気抜き機構に空気抜き配管を設けたことにより、低圧燃料配管の吸い込み口から吸い込まれる燃料中、あるいは低圧燃料ポンプの内部に吸い込まれる燃料中、あるいは高圧燃料ポンプの加圧室内に吸い込まれる低圧燃料中に混入(または発生)した気泡等の空気を、高圧燃料ポンプの加圧室よりも燃料流方向の上流側の燃料供給経路から空気抜き配管を経由して取り除くことができる。   According to the invention described in claim 3, by providing the air vent pipe in the air vent mechanism, the fuel sucked from the suction port of the low pressure fuel pipe, the fuel sucked into the low pressure fuel pump, or the high pressure Air bubbles such as bubbles mixed (or generated) in the low-pressure fuel sucked into the pressurized chamber of the fuel pump are routed from the fuel supply path upstream of the pressurized chamber of the high-pressure fuel pump through the air vent pipe. Can be removed.

請求項4に記載の発明によれば、上記の空気抜き配管の空気流方向の上流端を、高圧燃料ポンプの加圧室よりも燃料流方向の上流側に設けた空間に接続している。この場合には、低圧燃料配管等の燃料供給経路の上部(例えば低圧燃料配管等の天地方向の天側)に設けられる、気泡等の空気が溜まり易い空間(空気溜まり室)に空気抜き配管の空気流方向の上流端を接続することが望ましい。   According to the fourth aspect of the present invention, the upstream end of the air vent pipe in the air flow direction is connected to a space provided upstream of the pressurizing chamber of the high pressure fuel pump in the fuel flow direction. In this case, the air in the air vent pipe is placed in a space (air pool chamber) where air such as bubbles is provided in the upper part of the fuel supply path such as the low pressure fuel pipe (for example, the top side in the vertical direction such as the low pressure fuel pipe). It is desirable to connect the upstream ends in the flow direction.

請求項5に記載の発明によれば、高圧燃料ポンプの加圧室よりも燃料流方向の上流側に燃料フィルタを設置しても良い。特に、低圧燃料ポンプの吸入側よりも燃料流方向の上流側に燃料フィルタを設置しても良い。そして、上記の空気抜き配管の空気流方向の上流端を、燃料フィルタの上部(燃料フィルタの天地方向の天側)に設けられる、気泡等の空気が溜まり易く、大きな内容積を持つ空間(空気溜まり室)に接続することが望ましい。   According to the fifth aspect of the present invention, the fuel filter may be installed upstream of the pressurizing chamber of the high-pressure fuel pump in the fuel flow direction. In particular, a fuel filter may be installed upstream of the suction side of the low-pressure fuel pump in the fuel flow direction. The upstream end of the air vent pipe in the air flow direction is provided at the upper part of the fuel filter (top side of the fuel filter in the vertical direction), where air such as bubbles easily collects and has a large internal volume (air reservoir). It is desirable to connect to the room.

請求項6に記載の発明によれば、上記の空気抜き機構に、空気抜き配管内の空気抜き経路を開閉する空気抜き制御弁を設けている。そして、空気混入量推定手段の空気混入量推定値が所定値以上の際に、空気抜き制御弁を開弁させることにより、低圧燃料配管の吸い込み口から吸い込まれる燃料中、あるいは低圧燃料ポンプの内部に吸い込まれる燃料中、あるいは高圧燃料ポンプの加圧室内に吸い込まれる低圧燃料中に混入(または発生)した気泡等の空気を、高圧燃料ポンプの加圧室よりも燃料流方向の上流側の燃料供給経路から空気抜き配管内の空気抜き経路を経由して取り除くことができる。   According to the invention described in claim 6, the air vent mechanism is provided with the air vent control valve for opening and closing the air vent path in the air vent pipe. Then, when the estimated air mixing amount of the air mixing amount estimating means is equal to or greater than a predetermined value, the air vent control valve is opened, so that the fuel sucked from the suction port of the low pressure fuel pipe or inside the low pressure fuel pump Air such as bubbles mixed (or generated) in the sucked fuel or the low pressure fuel sucked into the pressurized chamber of the high pressure fuel pump is supplied to the fuel upstream of the pressurized chamber of the high pressure fuel pump. It can be removed from the path via the air vent path in the air vent pipe.

請求項7に記載の発明によれば、上記の空気抜き機構に、高圧燃料ポンプの加圧室内に供給される燃料中に混入した空気を、空気抜き配管内の空気抜き経路中に吸引するバキューム装置を設けている。そして、空気混入量推定手段の空気混入量推定値が所定値以上の際に、バキューム装置を作動させることにより、低圧燃料配管の吸い込み口から吸い込まれる燃料中、あるいは低圧燃料ポンプの内部に吸い込まれる燃料中、あるいは高圧燃料ポンプの加圧室内に吸い込まれる低圧燃料中に混入(または発生)した気泡等の空気を、高圧燃料ポンプの加圧室よりも燃料流方向の上流側の燃料供給経路から空気抜き配管内の空気抜き経路を経由して確実に取り除くことができる。   According to the seventh aspect of the present invention, the air vent mechanism is provided with a vacuum device that sucks air mixed in the fuel supplied into the pressurized chamber of the high-pressure fuel pump into the air vent path in the air vent pipe. ing. Then, when the estimated air mixing amount of the air mixing amount estimating means is equal to or larger than a predetermined value, the vacuum device is operated to be sucked into the fuel sucked from the suction port of the low pressure fuel pipe or into the low pressure fuel pump. Air such as bubbles mixed (or generated) in the low-pressure fuel sucked into the fuel or in the pressurized chamber of the high-pressure fuel pump from the fuel supply path upstream of the pressurized chamber of the high-pressure fuel pump in the fuel flow direction. It can be reliably removed via the air vent path in the air vent pipe.

請求項8に記載の発明によれば、空気混入量推定手段の空気混入量推定値に基づいて、燃料加圧機構を作動させることにより、低圧燃料配管の吸い込み口から吸い込まれる燃料中、あるいは低圧燃料ポンプの内部に吸い込まれる燃料中、あるいは高圧燃料ポンプの加圧室内に吸い込まれる低圧燃料中に気泡等の空気が混入した場合でも、常に適切な吸入量の燃料が高圧燃料ポンプの加圧室内に供給されるようになる。また、低圧燃料ポンプの内部に吸い込まれる燃料中に混入した気泡等の空気混入量分だけ、低圧燃料ポンプの吐出側より吐出されて高圧燃料ポンプの加圧室内に吸入される燃料の吸入量の不足分を補うように、燃料加圧機構を作動させることで、気泡等の空気の混入による燃料の圧送不良を回避しながら、過剰圧送による燃費の悪化を抑制することができる。   According to the eighth aspect of the present invention, by operating the fuel pressurizing mechanism based on the estimated air mixing amount of the air mixing amount estimating means, the fuel is sucked from the suction port of the low pressure fuel pipe, or the low pressure Even when air such as bubbles is mixed in the fuel sucked into the fuel pump or the low-pressure fuel sucked into the pressurized chamber of the high-pressure fuel pump, an appropriate amount of fuel is always inhaled in the pressurized chamber of the high-pressure fuel pump. Will be supplied to. In addition, the amount of fuel that is discharged from the discharge side of the low-pressure fuel pump and sucked into the pressurized chamber of the high-pressure fuel pump by the amount of air mixed in the fuel sucked into the low-pressure fuel pump. By operating the fuel pressurizing mechanism so as to compensate for the shortage, it is possible to suppress deterioration in fuel consumption due to excessive pumping while avoiding poor pumping of fuel due to air mixing such as bubbles.

請求項9に記載の発明によれば、燃料加圧機構として、低圧燃料ポンプの吸入側よりも燃料流方向の上流側に設置された電動式ポンプを用いても良い。例えば燃料加圧機構として燃料タンク内に設置されるインタンク型の電動式ポンプを用いても良い。そして、空気混入量推定手段の空気混入量推定値に基づいて、電動式ポンプのポンプ効率を制御している。これにより、低圧燃料ポンプの内部に吸い込まれる燃料中に混入した気泡等の空気混入量分だけ、低圧燃料ポンプの吐出側より吐出されて高圧燃料ポンプの加圧室内に吸入される燃料の吸入量の不足分を補うように、電動式ポンプのポンプ効率を制御できるので、気泡等の空気の混入による燃料の圧送不良を回避しながら、過剰圧送による燃費の悪化を抑制することができる。   According to the ninth aspect of the present invention, an electric pump installed upstream of the suction side of the low-pressure fuel pump in the fuel flow direction may be used as the fuel pressurizing mechanism. For example, an in-tank type electric pump installed in the fuel tank may be used as the fuel pressurizing mechanism. And the pump efficiency of an electric pump is controlled based on the air mixing amount estimated value of an air mixing amount estimation means. As a result, the amount of fuel that is discharged from the discharge side of the low-pressure fuel pump and sucked into the pressurization chamber of the high-pressure fuel pump by the amount of air mixed in the fuel sucked into the low-pressure fuel pump. Since the pump efficiency of the electric pump can be controlled so as to compensate for the shortage of fuel, it is possible to suppress deterioration in fuel consumption due to excessive pumping while avoiding poor pumping of fuel due to air mixing such as bubbles.

請求項10に記載の発明によれば、低圧燃料ポンプに、低圧燃料ポンプの吸入側または吐出側の燃料圧力を検出する燃料圧力センサを設置しても良い。あるいは高圧燃料ポンプに、高圧燃料ポンプの加圧室または吐出口の燃料圧力を検出する燃料圧力センサを設置しても良い。特に低圧燃料ポンプの吸入側よりも燃料流方向の上流側に燃料フィルタが設置されている場合には、圧力脈動が出易く、且つ燃料供給経路内の圧力が負圧から正圧に変動する低圧燃料ポンプの吐出側に燃料圧力センサを設置することが望ましい。   According to the invention described in claim 10, a fuel pressure sensor for detecting the fuel pressure on the suction side or the discharge side of the low pressure fuel pump may be installed in the low pressure fuel pump. Or you may install the fuel pressure sensor which detects the fuel pressure of the pressurization chamber or discharge port of a high pressure fuel pump in a high pressure fuel pump. In particular, when a fuel filter is installed upstream of the suction side of the low-pressure fuel pump in the fuel flow direction, pressure pulsation is likely to occur and the pressure in the fuel supply path varies from negative pressure to positive pressure. It is desirable to install a fuel pressure sensor on the discharge side of the fuel pump.

請求項11に記載の発明によれば、低圧燃料ポンプとして、インナロータとアウタロータとの歯間容積を変化させることで、燃料タンク内の常圧燃料を汲み上げて低圧燃料を高圧燃料ポンプに吐出するフィードポンプを採用しても良い。また、高圧燃料ポンプとして、シリンダ内でプランジャを往復摺動させることで、フィードポンプの吐出側から吐出された低圧燃料を加圧室内に吸入させて高圧燃料を内燃機関の燃料噴射弁側に吐出するサプライポンプを採用しても良い。特にフィードポンプをサプライポンプに一体的に組み付けることにより、フィードポンプの吐出側とサプライポンプの吸入口とを接続する低圧燃料配管が不要となり、また、1本のポンプ駆動軸でフィードポンプのインナロータおよびアウタロータと、サプライポンプのプランジャとを駆動できるので、部品点数を削減することができる。   According to the eleventh aspect of the present invention, the low pressure fuel pump is a feed that pumps up the normal pressure fuel in the fuel tank and discharges the low pressure fuel to the high pressure fuel pump by changing the interdental volume between the inner rotor and the outer rotor. A pump may be employed. As a high-pressure fuel pump, the plunger is slid back and forth in the cylinder, so that the low-pressure fuel discharged from the discharge side of the feed pump is sucked into the pressurized chamber and the high-pressure fuel is discharged to the fuel injection valve side of the internal combustion engine. You may adopt a supply pump. In particular, by assembling the feed pump integrally with the supply pump, there is no need for a low-pressure fuel pipe connecting the discharge side of the feed pump and the suction port of the supply pump. Since the outer rotor and the plunger of the supply pump can be driven, the number of parts can be reduced.

本発明を実施するための最良の形態は、気泡等の空気の混入による燃料の圧送不良を防止して、内燃機関の始動性の悪化、エンジンの出力の低下、エンスト等の不具合を未然に防止するという目的を、圧力検出手段の圧力検出値によって燃料中に混入した空気混入量を推定し、この空気混入量推定値に基づいて空気抜き機構を作動させて、燃料中に混入した空気を燃料供給経路から取り除くことで実現した。また、気泡等の空気の混入による燃料の圧送不良を回避しながら、過剰圧送による燃費の悪化を抑制するという目的を、燃料中に混入した空気混入量を考慮して燃料加圧機構を制御することで実現した。   The best mode for carrying out the present invention is to prevent poor pumping of fuel due to air and other air bubbles, and prevent problems such as deterioration in startability of the internal combustion engine, reduction in engine output, engine stall, etc. The purpose is to estimate the amount of air mixed in the fuel by the pressure detection value of the pressure detection means, and operate the air venting mechanism based on this air mixing amount estimated value to supply the air mixed in the fuel. Realized by removing from the path. In addition, the fuel pressurization mechanism is controlled in consideration of the amount of air mixed in the fuel for the purpose of suppressing deterioration in fuel consumption due to excessive pumping while avoiding poor fuel pumping due to air mixing such as bubbles. That was realized.

[実施例1の構成]
図1ないし図7は本発明の実施例1を示したもので、図1はコモンレール式燃料噴射システムの主要構成を示した図で、図2はコモンレール式燃料噴射システムの全体構成を示した図で、図3および図4はサプライポンプの全体構成を示した図である。
[Configuration of Example 1]
FIGS. 1 to 7 show a first embodiment of the present invention. FIG. 1 is a diagram showing a main configuration of a common rail fuel injection system, and FIG. 2 is a diagram showing an overall configuration of the common rail fuel injection system. 3 and 4 are diagrams showing the overall configuration of the supply pump.

本実施例の内燃機関用燃料供給装置は、多気筒ディーゼルエンジン等の内燃機関(以下エンジンと言う)用の燃料噴射システムとして知られるコモンレール式燃料噴射システム(内燃機関用燃料噴射装置)であり、コモンレール1内に蓄圧された高圧燃料を、エンジンの各気筒毎に対応して搭載されたインジェクタを介してエンジンの各気筒の燃焼室内に高圧燃料を噴射供給するように構成されている。   The fuel supply device for an internal combustion engine of the present embodiment is a common rail fuel injection system (fuel injection device for an internal combustion engine) known as a fuel injection system for an internal combustion engine (hereinafter referred to as an engine) such as a multi-cylinder diesel engine. The high-pressure fuel accumulated in the common rail 1 is configured to inject and supply high-pressure fuel into the combustion chamber of each cylinder of the engine via an injector mounted corresponding to each cylinder of the engine.

このコモンレール式燃料噴射システムは、燃料の噴射圧力に相当する高圧燃料を蓄圧するコモンレール1と、エンジンの各気筒の燃焼室内に高圧燃料を所定のタイミングで噴射供給する複数個の内燃機関用燃料噴射弁(例えば電磁式燃料噴射弁:以下インジェクタと呼ぶ)2と、燃料タンク3から供給される燃料を加圧して高圧化するサプライポンプ4と、このサプライポンプ4に供給される燃料中に混入した気泡等の空気(エアー)を燃料タンク3に戻すための空気還流経路を有する空気抜き機構7と、エンジンをはじめ燃料噴射システム全体の制御を行うエンジン制御ユニット(エンジン制御装置:以下ECUと呼ぶ)10とを備えている。   This common rail type fuel injection system includes a common rail 1 for accumulating high pressure fuel corresponding to the fuel injection pressure, and a plurality of internal combustion engine fuel injections that inject high pressure fuel into a combustion chamber of each cylinder of the engine at a predetermined timing. Mixed into the valve (for example, an electromagnetic fuel injection valve: hereinafter referred to as an injector) 2, a supply pump 4 that pressurizes the fuel supplied from the fuel tank 3 to increase the pressure, and the fuel supplied to the supply pump 4 An air vent mechanism 7 having an air recirculation path for returning air such as air bubbles to the fuel tank 3, and an engine control unit (engine control device: hereinafter referred to as ECU) 10 for controlling the entire fuel injection system including the engine And.

ここで、ECU10には、制御処理、演算処理を行うCPU、各種プログラムおよびデータを保存する記憶装置(ROMまたはEEPROM、RAMまたはスタティックRAM(SRAM)等のメモリ)等の機能を含んで構成される周知のマイクロコンピュータが設けられている。そして、ECU10は、図示しないイグニッションスイッチがオン(IG・ON)されると、燃料圧力センサ11等の各種センサからの検出信号およびメモリ内に格納されたデータを読み込み、メモリ内に格納された制御プログラムに基づいて、複数個のインジェクタ2のアクチュエータ(電磁弁12等)、サプライポンプ4の電磁弁13および空気抜き機構7の電磁弁14を電子制御するように構成されている。また、燃料圧力センサ11より出力される検出信号(圧力検出値)や、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。なお、本実施例では、クランク角度センサ、アクセル開度センサ、冷却水温センサ、燃料温度センサおよびコモンレール圧センサ等の各種センサがECU10に電気的に接続されている。   Here, the ECU 10 is configured to include functions of a CPU that performs control processing and arithmetic processing, a storage device that stores various programs and data (memory such as ROM or EEPROM, RAM or static RAM (SRAM)), and the like. A well-known microcomputer is provided. Then, when an ignition switch (not shown) is turned on (IG / ON), the ECU 10 reads detection signals from various sensors such as the fuel pressure sensor 11 and data stored in the memory, and controls stored in the memory. Based on the program, the actuators (electromagnetic valves 12 and the like) of the plurality of injectors 2, the electromagnetic valve 13 of the supply pump 4, and the electromagnetic valve 14 of the air vent mechanism 7 are electronically controlled. In addition, the detection signal (pressure detection value) output from the fuel pressure sensor 11 and sensor signals from other various sensors are A / D converted by the A / D converter and then input to the microcomputer. It is configured. In the present embodiment, various sensors such as a crank angle sensor, an accelerator opening sensor, a cooling water temperature sensor, a fuel temperature sensor, and a common rail pressure sensor are electrically connected to the ECU 10.

コモンレール1には、燃料の噴射圧力に相当する高圧燃料を常時蓄圧する必要があるため、サプライポンプ4から高圧燃料配管(燃料圧送経路)19を経由して高圧燃料が圧送供給されている。そして、コモンレール1には、コモンレール圧が限界設定圧力を超えた際に開弁してコモンレール圧を限界設定圧力以下に抑えるためのプレッシャリミッタ8が設置されている。インジェクタ2は、ノズルボデー内にノズルニードルを摺動自在に収容した燃料噴射ノズルと、ノズルニードルを開弁方向に駆動する電磁弁12と、ノズルニードルを閉弁方向に付勢するスプリング等のニードル付勢手段とによって構成されている。   Since the high pressure fuel corresponding to the fuel injection pressure needs to be constantly stored in the common rail 1, the high pressure fuel is pumped and supplied from the supply pump 4 via the high pressure fuel pipe (fuel pumping path) 19. The common rail 1 is provided with a pressure limiter 8 for opening the common rail pressure when the common rail pressure exceeds the limit set pressure to keep the common rail pressure below the limit set pressure. The injector 2 includes a fuel injection nozzle in which a nozzle needle is slidably accommodated in a nozzle body, an electromagnetic valve 12 that drives the nozzle needle in a valve opening direction, and a needle such as a spring that biases the nozzle needle in a valve closing direction. Force means.

そして、インジェクタ2からエンジンの各気筒の燃焼室内への燃料の噴射は、ノズルボデー内に摺動自在に支持されたノズルニードルと連動するコマンドピストンの動作制御を行う背圧制御室内の燃料圧力を増減制御する電磁弁12への通電および通電停止によって電子制御されている。すなわち、インジェクタ2の電磁弁12が通電されてノズルニードルが開弁している間、コモンレール1内に蓄圧された高圧燃料がノズルボデーの先端側に形成された噴射孔よりエンジンの各気筒の燃焼室内に噴射供給される。これにより、エンジンが運転される。ここで、インジェクタ2の各摺動部、サプライポンプ4の各摺動部より溢流したリーク燃料や、コモンレール1、インジェクタ2、サプライポンプ4およびプレッシャリミッタ8より流出した余剰燃料は、オーバーフロー配管(燃料還流経路)20を経由して燃料系の低圧側(燃料タンク3)に戻される。   The fuel injection from the injector 2 into the combustion chamber of each cylinder of the engine increases or decreases the fuel pressure in the back pressure control chamber that controls the operation of the command piston that is linked to the nozzle needle that is slidably supported in the nozzle body. Electronic control is performed by energizing and deenergizing the solenoid valve 12 to be controlled. That is, while the solenoid valve 12 of the injector 2 is energized and the nozzle needle is opened, the high-pressure fuel accumulated in the common rail 1 is injected into the combustion chamber of each cylinder of the engine from the injection hole formed on the tip end side of the nozzle body. Is supplied by injection. As a result, the engine is operated. Here, the leaked fuel overflowing from the sliding portions of the injector 2 and the sliding portions of the supply pump 4 and the surplus fuel flowing out of the common rail 1, the injector 2, the supply pump 4 and the pressure limiter 8 are overflow piping ( It is returned to the low pressure side (fuel tank 3) of the fuel system via the fuel recirculation path) 20.

本実施例のサプライポンプ4は、インナロータ21とアウタロータ22との歯間容積を変化させることで燃料タンク3内に貯留された常圧燃料を汲み上げるフィードポンプ(低圧燃料ポンプ)5と、2個のシリンダヘッド(シリンダ)23と2個のプランジャ24とによって構成されるポンプエレメント(高圧燃料ポンプ)とを一体化した燃料噴射ポンプである。また、サプライポンプ4は、吸入ポート25から吸入した燃料を加圧して、吐出ポート26からインジェクタ側に圧送する圧送系統(ポンプエレメント)を2つ備え、1つの電磁弁13で、全ての圧送系統の燃料圧送量または燃料吐出量を、燃料吸入量を調量することで制御するタイプ(吸入調量型)の燃料噴射ポンプである。   The supply pump 4 of this embodiment includes a feed pump (low pressure fuel pump) 5 that pumps up the normal pressure fuel stored in the fuel tank 3 by changing the interdental volume between the inner rotor 21 and the outer rotor 22. This is a fuel injection pump in which a pump element (high pressure fuel pump) constituted by a cylinder head (cylinder) 23 and two plungers 24 is integrated. Further, the supply pump 4 includes two pumping systems (pump elements) that pressurize the fuel sucked from the suction port 25 and pump the fuel from the discharge port 26 to the injector side. This is a fuel injection pump of a type (suction metering type) that controls the fuel pumping amount or the fuel discharge amount by metering the fuel suction amount.

また、サプライポンプ4には、エンジンによって回転駆動されるポンプ駆動軸(ドライブシャフトまたはカムシャフト)27が設けられている。このポンプ駆動軸27の軸方向の先端部(図2、図3において図示左端部)の外周には、エンジンのクランクシャフトのクランクプーリとベルトを介して駆動連結されるドライブプーリ(図示せず)が取り付けられている。また、ポンプ駆動軸27の軸方向の後端部(図2、図3において図示右端部)には、フィードポンプ5が組み付けられている。また、ポンプ駆動軸27は、ジャーナル軸受28を介してポンプハウジング29に回転自在に支持されている。そのポンプハウジング29の図示上下端面には、2個のシリンダヘッド23がそれぞれボルト等の締結具を用いて締め付け固定されている。   The supply pump 4 is provided with a pump drive shaft (drive shaft or camshaft) 27 that is rotationally driven by the engine. A drive pulley (not shown) is connected to the outer periphery of the axial tip of the pump drive shaft 27 (the left end shown in FIGS. 2 and 3) via a belt and a crank pulley of the engine crankshaft. Is attached. Further, the feed pump 5 is assembled to the axial rear end of the pump drive shaft 27 (the right end shown in FIGS. 2 and 3). The pump drive shaft 27 is rotatably supported by the pump housing 29 via a journal bearing 28. Two cylinder heads 23 are fastened and fixed to the upper and lower end surfaces of the pump housing 29 using fasteners such as bolts.

2個のシリンダヘッド23の摺動孔内には、2個のプランジャ24が摺動自在にそれぞれ収容されている。そして、2個のシリンダヘッド23の摺動孔の開口端側と2個のプランジャ24の端面と2個の吸入弁30の端面とで形成される内部空間は、シリンダヘッド23の摺動孔内をプランジャ24が往復摺動することによって吸入した燃料を加圧して高圧化するための2個の燃料加圧室31とされている。そして、吸入ポート25から吸入した燃料は、フィードポンプ5→電磁弁13→2個の吸入弁30を経由して2個の燃料加圧室31内に流入する。また、2個の燃料加圧室31内で昇圧された燃料は、2個の吐出弁32を経由して吐出ポート26からコモンレール1に流出する。   Two plungers 24 are slidably accommodated in the sliding holes of the two cylinder heads 23, respectively. The internal space formed by the opening end sides of the sliding holes of the two cylinder heads 23, the end faces of the two plungers 24, and the end faces of the two suction valves 30 is in the sliding hole of the cylinder head 23. The two fuel pressurizing chambers 31 are configured to pressurize the fuel sucked by reciprocating and sliding the plunger 24 to increase the pressure. The fuel sucked from the suction port 25 flows into the two fuel pressurizing chambers 31 via the feed pump 5 → the electromagnetic valve 13 → the two suction valves 30. Further, the fuel pressurized in the two fuel pressurizing chambers 31 flows out from the discharge port 26 to the common rail 1 via the two discharge valves 32.

2個の吸入弁30は、2個の燃料加圧室31内の燃料圧力が所定値以上に上昇すると閉弁する弁体、およびこの弁体を閉弁方向に付勢するスプリング等の弁体付勢手段を有し、2個の燃料加圧室側から電磁弁側の燃料吸入経路へ燃料が逆流することを防止する逆止弁である。2個の吐出弁32は、2個の燃料加圧室31内の燃料圧力が所定値以上に上昇すると開弁する弁体、およびこの弁体を閉弁方向に付勢するスプリング等の弁体付勢手段を有し、吐出ポート側から燃料加圧室側へ燃料が逆流することを防止する逆止弁である。   The two intake valves 30 are valve bodies that close when the fuel pressure in the two fuel pressurizing chambers 31 rises above a predetermined value, and valve bodies such as springs that bias the valve bodies in the valve closing direction. This is a check valve that has urging means and prevents backflow of fuel from the two fuel pressurizing chambers to the fuel intake path on the solenoid valve side. The two discharge valves 32 are a valve body that opens when the fuel pressure in the two fuel pressurizing chambers 31 rises above a predetermined value, and a valve body such as a spring that biases the valve body in the valve closing direction. It is a check valve which has an urging means and prevents the fuel from flowing backward from the discharge port side to the fuel pressurizing chamber side.

ここで、本実施例のプランジャ駆動手段(動力伝達機構)は、カム33、カムリング34およびブッシュ35等によって構成されている。そして、ポンプ駆動軸27の中間部外周には、カム33が一体的に形成されており、カム33を挟んで図示上下方向に対称的な位置で、且つ吸入工程、圧送工程の位相が互いに逆位相となるように、上記の2個のプランジャ24が配置されている。カム33は、ポンプ駆動軸27の軸心に対して偏心して設けられ、円形状の断面を有している。そのカム33の外周には、外形形状が略四角形状のカムリング34が円環状のブッシュ35を介して摺動自在に保持されている。   Here, the plunger drive means (power transmission mechanism) of the present embodiment is constituted by a cam 33, a cam ring 34, a bush 35, and the like. A cam 33 is integrally formed on the outer periphery of the intermediate portion of the pump drive shaft 27. The cam 33 has a symmetrical position in the vertical direction in the figure, and the phases of the suction process and the pumping process are opposite to each other. The two plungers 24 are arranged so as to be in phase. The cam 33 is provided eccentric to the axis of the pump drive shaft 27 and has a circular cross section. A cam ring 34 having a substantially rectangular outer shape is slidably held on the outer periphery of the cam 33 via an annular bush 35.

このカムリング34の内部には、円形状の断面を有する中空部が形成されており、カム33およびブッシュ35が収容されている。また、カムリング34の図示上下端面には、2個のプランジャ24が2個のプランジャ24の外周側に配されたコイルスプリング36の付勢力によって押し付けられている。この構成により、ポンプ駆動軸27と一体化されたカム33が回転すると、カムリング34が所定の円形経路に沿って公転する。2個のプランジャ24は、ポンプ駆動軸27の回転に伴いカムリング34を介してカム33により往復駆動され、2個の燃料加圧室31内に吸入した燃料を加圧して高圧化する。   A hollow portion having a circular cross section is formed inside the cam ring 34, and the cam 33 and the bush 35 are accommodated therein. Further, the two plungers 24 are pressed against the upper and lower end surfaces of the cam ring 34 by the urging force of the coil spring 36 disposed on the outer peripheral side of the two plungers 24. With this configuration, when the cam 33 integrated with the pump drive shaft 27 rotates, the cam ring 34 revolves along a predetermined circular path. The two plungers 24 are reciprocated by the cam 33 via the cam ring 34 as the pump drive shaft 27 rotates, and pressurize the fuel sucked into the two fuel pressurizing chambers 31 to increase the pressure.

フィードポンプ5は、ポンプ駆動軸27が回転することで燃料タンク3内に貯留された常圧の燃料を吸入側より吸入し内部で加圧して吐出するトロコイドポンプ(低圧燃料ポンプ)であって、サプライポンプ4のポンプハウジング29に一体的に組み付けられている。このフィードポンプ5は、図1ないし図3に示したように、サプライポンプ4の電磁弁13よりも燃料流方向の上流側で、且つ燃料フィルタ6よりも燃料流方向の下流側に設置されている。なお、図2においてフィードポンプ5は、90度だけ展開された形で開示されている。また、フィードポンプ5として、トロコイドポンプの代わりにベーンポンプを用いても良い。   The feed pump 5 is a trochoid pump (low pressure fuel pump) that draws normal pressure fuel stored in the fuel tank 3 from the suction side and pressurizes and discharges the fuel by rotating the pump drive shaft 27. The pump housing 29 of the supply pump 4 is integrally assembled. As shown in FIGS. 1 to 3, the feed pump 5 is installed upstream of the solenoid valve 13 of the supply pump 4 in the fuel flow direction and downstream of the fuel filter 6 in the fuel flow direction. Yes. In FIG. 2, the feed pump 5 is disclosed in a form developed by 90 degrees. Further, as the feed pump 5, a vane pump may be used instead of the trochoid pump.

そして、フィードポンプ5は、ポンプ駆動軸27の軸方向の後端部に取り付けられたインナロータ21、およびこのインナロータ21との間に容積可変空間37を形成するアウタロータ22を有し、ポンプハウジング29とポンプカバー38との間に回転自在に収容されている。なお、容積可変空間37は、フィードポンプ5の内部(歯間空間)を形成する。また、ポンプカバー38は、ポンプハウジング29との間に形成される円形状空間内にインナロータ21とアウタロータ22とを収容保持した状態で、その外周部に設けられたフランジ部がポンプハウジング29の側壁面にポンププレート39を介してボルト等の締結具を用いて締め付け固定されている。なお、ポンププレート39には、略円弧形状の吸入ポート(吸入側)と略円弧形状の吐出ポート(吐出側)とが形成されている。   The feed pump 5 includes an inner rotor 21 attached to an axial rear end of the pump drive shaft 27 and an outer rotor 22 that forms a variable volume space 37 between the inner rotor 21 and the pump housing 29. A pump cover 38 is rotatably accommodated. The variable volume space 37 forms the inside (interdental space) of the feed pump 5. Further, the pump cover 38 is configured such that the inner rotor 21 and the outer rotor 22 are accommodated and held in a circular space formed between the pump housing 29 and a flange portion provided on an outer peripheral portion thereof is on the pump housing 29 side. It is fastened and fixed to the wall surface with a fastener such as a bolt via a pump plate 39. The pump plate 39 is formed with a substantially arc-shaped suction port (suction side) and a substantially arc-shaped discharge port (discharge side).

そして、燃料タンク3内の燃料は、ポンプ駆動軸27の回転に伴ってフィードポンプ5のインナロータ21とアウタロータ22とが相対的に回転することで、低圧燃料配管(燃料吸込経路)41の吸い込み口から吸い込まれて燃料フィルタ6、低圧燃料配管(燃料吸込経路)42、インレットパイプ43内に形成された吸入ポート25を経由して燃料導入経路44内に導入されて、フィードポンプ5の吸入側(吸入室)に吸入される。また、フィードポンプ5の吐出側(吐出室)から吐出された燃料は、燃料導出経路45を経由して電磁弁13の入口部(サプライポンプ4の吸入口)に供給される。   The fuel in the fuel tank 3 is sucked into the suction port of the low-pressure fuel pipe (fuel suction path) 41 by the relative rotation of the inner rotor 21 and the outer rotor 22 of the feed pump 5 with the rotation of the pump drive shaft 27. And is introduced into the fuel introduction path 44 via the suction port 25 formed in the fuel filter 6, the low-pressure fuel pipe (fuel suction path) 42, and the inlet pipe 43. Inhaled into the suction chamber. Further, the fuel discharged from the discharge side (discharge chamber) of the feed pump 5 is supplied to the inlet portion of the electromagnetic valve 13 (suction port of the supply pump 4) via the fuel lead-out path 45.

また、フィードポンプ5の吐出側から吐出される燃料は、電磁弁13を迂回して、あるいは電磁弁13、燃料導出経路46、オリフィス47を経由して収容室49内にも供給されている。ここで、収容室49内には、ポンプ駆動軸27、2個のプランジャ24、カム33およびカムリング34が収容されている。なお、収容室49は、カム33およびカムリング34を回転自在に収容するカム室として機能している。そして、収容室49内には、ポンプ駆動軸27とポンプハウジング29との間、2個のプランジャ24とカムリング34との間、カム33とカムリング34との間などの、サプライポンプ4のハウジング内部の各摺動部を潤滑するための燃料がフィードポンプ5から電磁弁13を迂回して、あるいは電磁弁13を経由して供給されている。また、収容室49より流出した余剰燃料は、オーバーフロー配管20を経由して燃料タンク3に戻される。   The fuel discharged from the discharge side of the feed pump 5 is also supplied into the accommodating chamber 49 by bypassing the electromagnetic valve 13 or via the electromagnetic valve 13, the fuel outlet path 46 and the orifice 47. Here, a pump drive shaft 27, two plungers 24, a cam 33 and a cam ring 34 are accommodated in the accommodation chamber 49. The accommodating chamber 49 functions as a cam chamber that accommodates the cam 33 and the cam ring 34 rotatably. In the housing chamber 49, the interior of the housing of the supply pump 4, such as between the pump drive shaft 27 and the pump housing 29, between the two plungers 24 and the cam ring 34, and between the cam 33 and the cam ring 34, etc. The fuel for lubricating the sliding portions of the motor is supplied from the feed pump 5 bypassing the electromagnetic valve 13 or via the electromagnetic valve 13. Further, surplus fuel that has flowed out of the storage chamber 49 is returned to the fuel tank 3 via the overflow pipe 20.

なお、フィードポンプ5の近傍には、フィードポンプ5の吐出側から電磁弁13に低圧燃料を供給するための燃料導出経路45内の燃料圧力(つまりフィードポンプ5の吐出圧力)が所定の燃料圧力を超えないようにするための圧力調整弁(レギュレートバルブ)51が設けられている。このレギュレートバルブ51は、燃料導出経路45に連通する燃料還流経路52、53間に設置されて、燃料導出経路45内の燃料圧力が所定値以上に上昇すると閉弁する弁体、およびこの弁体を閉弁方向に付勢するスプリング等の弁体付勢手段を有し、フィードポンプ5の吸入側から燃料導出経路側へ燃料が逆流することを防止する逆止弁としても機能する。そして、燃料導出経路45内の燃料圧力が所定の燃料圧力よりも高くなると、スプリングの付勢力に抗してレギュレートバルブ51の弁体が開弁して、余剰の燃料がフィードポンプ5の吸入側に還流する。   In the vicinity of the feed pump 5, the fuel pressure in the fuel outlet path 45 (that is, the discharge pressure of the feed pump 5) for supplying low-pressure fuel from the discharge side of the feed pump 5 to the solenoid valve 13 is a predetermined fuel pressure. A pressure regulating valve (regulating valve) 51 is provided to prevent the pressure from exceeding the value. The regulating valve 51 is installed between the fuel recirculation paths 52 and 53 communicating with the fuel lead-out path 45, and closes when the fuel pressure in the fuel lead-out path 45 rises above a predetermined value. It has valve body urging means such as a spring for urging the body in the valve closing direction, and also functions as a check valve for preventing the fuel from flowing backward from the suction side of the feed pump 5 to the fuel outlet path side. When the fuel pressure in the fuel lead-out path 45 becomes higher than a predetermined fuel pressure, the valve body of the regulating valve 51 opens against the biasing force of the spring, and excess fuel is sucked into the feed pump 5. Reflux to the side.

電磁弁13は、電磁式吸入調量弁に相当するもので、入口ポートまたは出口ポートの開口面積を変化させるスプール弁(弁体)と、このスプール弁を閉弁方向(または開弁方向)に駆動するソレノイドコイルと、このソレノイドコイルの通電時に磁化されるステータコアおよびムービングコアと、スプール弁を開弁方向(または閉弁方向)に付勢するスプリングと、スプール弁を摺動自在に収容するバルブケースとを有している。なお、ステータコアには、ムービングコアを吸引する吸引部が設けられている。また、ソレノイドコイルは、スプール弁を閉弁方向(または開弁方向)に駆動する弁体駆動手段として機能する。また、スプリングは、スプール弁を開弁方向(または閉弁方向)に付勢する弁体付勢手段として機能する。   The electromagnetic valve 13 corresponds to an electromagnetic intake metering valve, and a spool valve (valve element) that changes the opening area of the inlet port or outlet port, and the spool valve in the valve closing direction (or valve opening direction). A solenoid coil to be driven, a stator core and a moving core that are magnetized when the solenoid coil is energized, a spring that biases the spool valve in the valve opening direction (or the valve closing direction), and a valve that slidably accommodates the spool valve And a case. The stator core is provided with a suction portion that sucks the moving core. Further, the solenoid coil functions as valve body driving means for driving the spool valve in the valve closing direction (or valve opening direction). Further, the spring functions as valve body urging means for urging the spool valve in the valve opening direction (or valve closing direction).

また、電磁弁13の出口部から流出する燃料は、2個の燃料加圧室31に分配供給されるように構成されている。すなわち、電磁弁13の出口部から流出する燃料は、2本の燃料吸入経路54、2個の吸入弁30を経由して2個の燃料加圧室31に吸入される。そして、本実施例のサプライポンプ4は、電磁弁13によってフィードポンプ5から2個の燃料加圧室31に供給される燃料の吸入量を、エンジンの運転状態に対応して調整することで、2個の燃料加圧室31から2本の燃料吐出経路55、2個の吐出弁32、アウトレットパイプ56の吐出ポート(サプライポンプ4の吐出口)26を通って吐出される燃料の吐出量が調整される。これにより、コモンレール1内の燃料圧力が最適値となるように制御される。なお、電磁弁13より溢流した余剰燃料は、燃料還流経路57、燃料導入経路44を経由してフィードポンプ5の吸入側に戻される。   The fuel flowing out from the outlet of the electromagnetic valve 13 is configured to be distributed and supplied to the two fuel pressurizing chambers 31. That is, the fuel flowing out from the outlet of the electromagnetic valve 13 is sucked into the two fuel pressurizing chambers 31 via the two fuel suction paths 54 and the two suction valves 30. The supply pump 4 of the present embodiment adjusts the intake amount of fuel supplied from the feed pump 5 to the two fuel pressurizing chambers 31 by the electromagnetic valve 13 in accordance with the operating state of the engine. The amount of fuel discharged from the two fuel pressurizing chambers 31 through the two fuel discharge paths 55, the two discharge valves 32, and the discharge port (discharge port of the supply pump 4) 26 of the outlet pipe 56 is as follows. Adjusted. As a result, the fuel pressure in the common rail 1 is controlled to an optimum value. Excess fuel overflowing from the electromagnetic valve 13 is returned to the suction side of the feed pump 5 via the fuel recirculation path 57 and the fuel introduction path 44.

燃料フィルタ6は、図1および図2に示したように、サプライポンプ4のインレットパイプ43内に形成された吸入ポート25よりも燃料流方向の上流側、すなわち、サプライポンプ4の電磁弁13の入口部(サプライポンプ4の吸入口)およびフィードポンプ5の吸入側よりも燃料流方向の上流側に設置されている。この燃料フィルタ6は、図5に示したように、円筒状のフィルタエレメント61、およびこのフィルタエレメント61を収容するフィルタケース62等を有している。   As shown in FIGS. 1 and 2, the fuel filter 6 is disposed upstream of the suction port 25 formed in the inlet pipe 43 of the supply pump 4 in the fuel flow direction, that is, of the electromagnetic valve 13 of the supply pump 4. It is installed upstream of the inlet portion (suction port of the supply pump 4) and the suction side of the feed pump 5 in the fuel flow direction. As shown in FIG. 5, the fuel filter 6 includes a cylindrical filter element 61, a filter case 62 that accommodates the filter element 61, and the like.

フィルタエレメント61は、フィルタケース62の内壁面と円筒管の流路管63との間に形成された円筒状空間64に濾紙等の濾過材やハニカム状の濾過エレメントを設置したもので、燃料タンク3からフィードポンプ5の吸入側に吸入される燃料中に含まれる不純物(有害物:塵芥、錆等の固形物、カーボン、ガム状物質のようなスラッジおよび水分)を濾過または捕捉して除去する。また、フィルタケース62には、燃料タンク3から低圧燃料配管41を経由して円筒状空間64内に燃料を導入するためのインレット(入口側ポート)65と、フィルタエレメント61で濾過されて清浄化された燃料を低圧燃料配管42を経由してサプライポンプ4の吸入ポート25に導出するためのアウトレット(出口側ポート)66とが形成されている。   The filter element 61 includes a filter medium such as filter paper or a honeycomb-shaped filter element installed in a cylindrical space 64 formed between the inner wall surface of the filter case 62 and a flow path pipe 63 of a cylindrical tube. 3 to remove impurities contained in the fuel sucked into the suction side of the feed pump 5 (hazardous substances: solids such as dust, rust, sludge and moisture such as carbon and gum) . Further, the filter case 62 is cleaned by an inlet (inlet port) 65 for introducing fuel from the fuel tank 3 into the cylindrical space 64 via the low-pressure fuel pipe 41 and filtered by the filter element 61. An outlet (outlet side port) 66 for leading the fuel to the suction port 25 of the supply pump 4 via the low-pressure fuel pipe 42 is formed.

ここで、図1および図2に示したように、インジェクタ2、サプライポンプ4およびプレッシャリミッタ8より流出した余剰燃料を燃料タンク3内に戻すためのオーバーフロー配管20の出口から落下させると、燃料タンク3内の貯留燃料が泡立って気泡が発生する。このとき、燃料タンク3内でオーバーフロー配管20の出口が低圧燃料配管41の吸い込み口の近傍に配置されていると、その気泡等のエアーが低圧燃料配管41の吸い込み口から燃料と共に吸い込まれて、気泡等のエアーが燃料中に混入して燃料フィルタ6内に流入する。また、図1に示したように、燃料フィルタ6のフィルタエレメント61よりも燃料流方向の下流側とサプライポンプ4の燃料加圧室31よりも燃料流方向の上流側との間の燃料供給経路中にフィードポンプ5が配置されていると、燃料フィルタ6のフィルタエレメント61よりも燃料流方向の下流側の燃料供給経路(円筒状空間64、アウトレット66、低圧燃料配管42)内の圧力はフィードポンプ5の吸引によって負圧となり、燃料中に気泡が発生し易い状況、つまり燃料中の空気が分離して大きな気泡になり易い状況となる。   Here, as shown in FIGS. 1 and 2, if the surplus fuel that has flowed out of the injector 2, the supply pump 4, and the pressure limiter 8 is dropped from the outlet of the overflow pipe 20 for returning it into the fuel tank 3, the fuel tank The stored fuel in 3 bubbles and bubbles are generated. At this time, if the outlet of the overflow pipe 20 is arranged in the vicinity of the suction port of the low-pressure fuel pipe 41 in the fuel tank 3, air such as bubbles is sucked together with fuel from the suction port of the low-pressure fuel pipe 41. Air such as bubbles is mixed into the fuel and flows into the fuel filter 6. Further, as shown in FIG. 1, the fuel supply path between the downstream side of the fuel filter 6 in the fuel flow direction from the filter element 61 and the upstream side of the fuel pumping chamber 31 of the supply pump 4 in the fuel flow direction. When the feed pump 5 is disposed therein, the pressure in the fuel supply path (cylindrical space 64, outlet 66, low-pressure fuel pipe 42) downstream of the filter element 61 of the fuel filter 6 in the fuel flow direction is fed. A negative pressure is generated by the suction of the pump 5, and bubbles are likely to be generated in the fuel, that is, air in the fuel is easily separated into large bubbles.

そこで、本実施例では、燃料フィルタ6の図示上部(燃料フィルタ6の天地方向の天側)に、大きな内容積を持つ空間を形成している。この空間は、円筒状空間64の出口部よりも図示上方側に位置しており、しかもアウトレット66の開口部(入口部)よりも図示上方側(つまり気泡等のエアーが溜まり易い場所)に位置しているため、フィルタエレメント61を通過した気泡等のエアーを一時的に貯留するエアー溜まり室67として機能する。このエアー溜まり室67は、円筒状空間64の出口部とアウトレット66の開口部との間に設けられて、フィルタケース62の天井部を図示上方(天地方向の天側)に向けて突出するように凸状とすることで形成されている。   Therefore, in this embodiment, a space having a large internal volume is formed in the upper portion of the fuel filter 6 in the figure (the top side of the fuel filter 6 in the vertical direction). This space is located above the outlet of the cylindrical space 64 in the figure, and further above the opening (inlet part) of the outlet 66 (that is, where air such as bubbles easily collects). Therefore, it functions as an air reservoir chamber 67 that temporarily stores air such as bubbles that have passed through the filter element 61. The air storage chamber 67 is provided between the outlet portion of the cylindrical space 64 and the opening portion of the outlet 66 so that the ceiling portion of the filter case 62 protrudes upward in the figure (top side in the vertical direction). It is formed by making it convex.

ここで、本実施例の燃料フィルタ6のフィルタエレメント61よりも燃料流方向の下流側(円筒状空間64の出口部)からアウトレットパイプ56の吐出ポート(サプライポンプ4の吐出口)26に至るまでの燃料供給経路は、燃料フィルタ6の円筒状空間64の出口部からフィードポンプ5の吸入側に燃料を吸い込ませるための燃料吸込経路と、フィードポンプ5の吐出側から電磁弁13および吸入弁30を経由して燃料加圧室31に低圧燃料を吸い込ませるための燃料吸入経路と、燃料加圧室31から吐出弁32を経由して吐出ポート26に高圧燃料を圧送するための燃料吐出経路55とから構成されている。なお、燃料吸込経路は、アウトレット66内の燃料吸込経路、低圧燃料配管42内の燃料吸込経路、インレットパイプ43内の吸入ポート25、燃料導入経路44等によって構成されている。また、燃料吸入経路は、燃料導出経路45、燃料吸入経路54等によって構成されている。   Here, from the filter element 61 of the fuel filter 6 of the present embodiment to the discharge port (discharge port of the supply pump 4) 26 of the outlet pipe 56 from the downstream side in the fuel flow direction (exit portion of the cylindrical space 64). The fuel supply path includes a fuel suction path for sucking fuel from the outlet of the cylindrical space 64 of the fuel filter 6 to the suction side of the feed pump 5, and a solenoid valve 13 and a suction valve 30 from the discharge side of the feed pump 5. A fuel suction path for sucking low-pressure fuel into the fuel pressurization chamber 31 via the fuel, and a fuel discharge path 55 for pumping high-pressure fuel from the fuel pressurization chamber 31 to the discharge port 26 via the discharge valve 32. It consists of and. The fuel suction path includes a fuel suction path in the outlet 66, a fuel suction path in the low-pressure fuel pipe 42, a suction port 25 in the inlet pipe 43, a fuel introduction path 44, and the like. Further, the fuel suction path is constituted by a fuel lead-out path 45, a fuel suction path 54, and the like.

空気抜き機構7は、図1および図5に示したように、燃料フィルタ6のエアー溜まり室67内に一時的に貯留された気泡等のエアーをオーバーフロー配管20を経由して燃料タンク3に戻すための空気抜き配管(空気抜き経路、空気還流経路)69、およびこの空気抜き配管69を開閉する電磁弁14を有している。空気抜き配管69の空気流方向の上流端は、燃料フィルタ6の上部(燃料フィルタ6の天地方向の天側)に設けられる、大きな内容積を持つエアー溜まり室67の天井部に接続されている。   As shown in FIGS. 1 and 5, the air vent mechanism 7 returns air such as bubbles temporarily stored in the air pool chamber 67 of the fuel filter 6 to the fuel tank 3 via the overflow pipe 20. The air vent pipe (air vent path, air recirculation path) 69 and the electromagnetic valve 14 for opening and closing the air vent pipe 69 are provided. The upstream end of the air vent pipe 69 in the air flow direction is connected to the ceiling portion of the air reservoir chamber 67 having a large internal volume, which is provided on the upper portion of the fuel filter 6 (the top side of the fuel filter 6 in the vertical direction).

電磁弁14は、空気抜き制御弁に相当するもので、空気抜き配管69の上流側に設けられた弁孔71を開閉するボール弁(弁体)72と、このボール弁72を開弁方向に駆動するソレノイドコイル73と、このソレノイドコイル73の通電時に磁化されるステータコア(図示せず)およびムービングコア74と、ボール弁72を閉弁方向に付勢するスプリング75と、ボール弁72を収容するバルブケース76とを有している。なお、ステータコアには、ムービングコア74を吸引する吸引部が設けられている。   The electromagnetic valve 14 corresponds to an air vent control valve, and a ball valve (valve element) 72 that opens and closes a valve hole 71 provided on the upstream side of the air vent pipe 69 and drives the ball valve 72 in the valve opening direction. A solenoid coil 73, a stator core (not shown) and a moving core 74 that are magnetized when the solenoid coil 73 is energized, a spring 75 that biases the ball valve 72 in the valve closing direction, and a valve case that houses the ball valve 72 76. The stator core is provided with a suction portion that sucks the moving core 74.

また、ボール弁72は、バルブシャフト77を介してムービングコア74と一体的に軸線方向に動作する。また、ボール弁72およびスプリング75は、弁孔71とエアー溜まり室67とを連通するバルブ作動室78内に収容されている。このバルブ作動室78は、燃料フィルタ6のフィルタケース62の天地方向の天側に取り付けられるフィルタカバーを兼ねるバルブケース76の内部に形成されている。また、ソレノイドコイル73は、ボール弁72およびバルブシャフト77を開弁方向に駆動する弁体駆動手段として機能する。また、スプリング75は、ボール弁72およびバルブシャフト77を閉弁方向に付勢する弁体付勢手段として機能する。   Further, the ball valve 72 operates in the axial direction integrally with the moving core 74 via the valve shaft 77. The ball valve 72 and the spring 75 are accommodated in a valve operating chamber 78 that communicates the valve hole 71 and the air reservoir 67. The valve working chamber 78 is formed inside a valve case 76 that also serves as a filter cover attached to the top side of the filter case 62 of the fuel filter 6. Further, the solenoid coil 73 functions as valve body driving means for driving the ball valve 72 and the valve shaft 77 in the valve opening direction. The spring 75 functions as a valve body urging means that urges the ball valve 72 and the valve shaft 77 in the valve closing direction.

ここで、フィードポンプ5の吐出側から電磁弁13の入口部に至る燃料導出経路45には、図1に示したように、燃料導出経路45内の燃料の圧力を検出する燃料圧力センサ11が設置されている。あるいはサプライポンプ4の燃料加圧室31には、図1に示したように、燃料加圧室31内の燃料の圧力を検出する燃料圧力センサ11が設置されている。燃料圧力センサ11は、ECU10に電気的に接続されており、検出した検出圧力値に対応した検出信号(電気信号:例えば電圧信号等)をECU10に出力する。   Here, a fuel pressure sensor 11 for detecting the pressure of the fuel in the fuel lead-out path 45 is provided in the fuel lead-out path 45 from the discharge side of the feed pump 5 to the inlet of the electromagnetic valve 13 as shown in FIG. is set up. Alternatively, as shown in FIG. 1, the fuel pressure sensor 11 that detects the pressure of the fuel in the fuel pressurization chamber 31 is installed in the fuel pressurization chamber 31 of the supply pump 4. The fuel pressure sensor 11 is electrically connected to the ECU 10 and outputs a detection signal (electric signal: for example, a voltage signal) corresponding to the detected pressure value to the ECU 10.

一方、ECU10は、クランク角度センサ等の回転速度検出手段によって検出されたエンジン回転速度とアクセル開度センサ等のエンジン負荷検出手段によって検出されたアクセル開度とによって基本噴射量を算出する。次に、基本噴射量に、エンジン冷却水や燃料温度等を考慮した噴射量補正量を加味して指令噴射量を算出する。次に、エンジン回転速度とアクセル開度とによって指令噴射時期を算出する。あるいはエンジン回転速度と指令噴射量とによって指令噴射時期を算出する。次に、指令噴射量とコモンレール圧とによってインジェクタ2の電磁弁12のソレノイドコイル(図示せず)への通電時間(指令噴射期間)を算出する。そして、指令噴射時期から指令噴射期間が終了するまで、インジェクタ2の電磁弁12のソレノイドコイルにパルス状のインジェクタ駆動電流を印加することで、エンジンの各気筒の燃焼室内への燃料噴射が実施される。   On the other hand, the ECU 10 calculates the basic injection amount from the engine rotation speed detected by the rotation speed detection means such as a crank angle sensor and the accelerator opening detected by the engine load detection means such as the accelerator opening sensor. Next, a command injection amount is calculated by adding an injection amount correction amount in consideration of engine coolant, fuel temperature, and the like to the basic injection amount. Next, the command injection timing is calculated from the engine speed and the accelerator opening. Alternatively, the command injection timing is calculated from the engine speed and the command injection amount. Next, the energization time (command injection period) to the solenoid coil (not shown) of the solenoid valve 12 of the injector 2 is calculated from the command injection amount and the common rail pressure. From the command injection time to the end of the command injection period, fuel injection into the combustion chamber of each cylinder of the engine is performed by applying a pulsed injector drive current to the solenoid coil of the solenoid valve 12 of the injector 2. The

また、ECU10は、エンジン回転速度と指令噴射量とによって目標コモンレール圧(目標燃料圧力)を算出する。そして、目標コモンレール圧を達成するために、サプライポンプ4の電磁弁13のソレノイドコイルに印加するポンプ駆動電流を調整して、サプライポンプ4の吐出ポート26よりコモンレール1内に吐出される燃料吐出量を制御するように構成されている。ここで、好ましくは、燃料噴射量の制御精度を向上させる目的で、コモンレール圧センサによって検出されたコモンレール圧(実燃料圧力)が目標コモンレール圧と略一致するように、燃料吐出量をフィードバック制御することが望ましい。さらに、より好ましくは、燃料噴射量の制御精度を更に向上させる目的で、コモンレール圧センサによって検出されたコモンレール圧(実燃料圧力)が目標コモンレール圧と略一致するように、PI(比例積分)制御またはPID(比例積分微分)制御によって、燃料吐出量と相関関係を有する電磁弁13のソレノイドコイルに印加するポンプ駆動電流をフィードバック制御することが望ましい。なお、ポンプ駆動電流の制御は、デューティ比(DUTY比)制御により行うことが望ましい。   Further, the ECU 10 calculates a target common rail pressure (target fuel pressure) based on the engine rotation speed and the command injection amount. Then, in order to achieve the target common rail pressure, the pump drive current applied to the solenoid coil of the solenoid valve 13 of the supply pump 4 is adjusted, and the fuel discharge amount discharged into the common rail 1 from the discharge port 26 of the supply pump 4 Is configured to control. Here, preferably, for the purpose of improving the control accuracy of the fuel injection amount, the fuel discharge amount is feedback-controlled so that the common rail pressure (actual fuel pressure) detected by the common rail pressure sensor substantially matches the target common rail pressure. It is desirable. More preferably, for the purpose of further improving the control accuracy of the fuel injection amount, PI (proportional integral) control is performed so that the common rail pressure (actual fuel pressure) detected by the common rail pressure sensor substantially matches the target common rail pressure. Alternatively, it is desirable to perform feedback control of the pump drive current applied to the solenoid coil of the solenoid valve 13 having a correlation with the fuel discharge amount by PID (proportional integral derivative) control. The pump drive current is preferably controlled by duty ratio (DUTY ratio) control.

また、ECU10は、燃料圧力センサ11からの検出信号(圧力検出値)に応じて、燃料中に混入した空気混入量(気泡等のエアー混入量)を推定する空気混入量推定手段(エアー量推定手段)と、この空気混入量推定手段によって推定される空気混入量推定値が所定値(判定スレッシュ)以上の際に、空気抜き機構7の電磁弁14のソレノイドコイル73への通電を実施(ON)する電磁弁駆動手段とを有している。そして、空気混入量推定値が所定値(判定スレッシュ)未満の時には、空気抜き機構7の電磁弁14のソレノイドコイル73への通電を停止(OFF)する。なお、電磁弁14のソレノイドコイル73を一旦ONした場合には、ハンチングを防止するためにヒステリシスを設けるようにしても良い。すなわち、ソレノイドコイル73をONする第1所定値(判定スレッシュ)とソレノイドコイル73をOFFする第2所定値(判定スレッシュ)との間に差を設ける。あるいは電磁弁14のソレノイドコイル73をONしてから所定時間が経過したら強制的に電磁弁14のソレノイドコイル73をOFFするようにしても良い。   Further, the ECU 10 estimates an air mixing amount estimation means (air amount estimation) for estimating the amount of air mixed in the fuel (air mixing amount such as bubbles) according to the detection signal (pressure detection value) from the fuel pressure sensor 11. And the solenoid coil 73 of the solenoid valve 14 of the air vent mechanism 7 is energized (ON) when the estimated air mixing amount estimated by the air mixing amount estimating unit is equal to or greater than a predetermined value (determination threshold). And an electromagnetic valve driving means. When the estimated air mixing amount is less than a predetermined value (determination threshold), energization to the solenoid coil 73 of the solenoid valve 14 of the air vent mechanism 7 is stopped (OFF). Note that when the solenoid coil 73 of the solenoid valve 14 is once turned on, hysteresis may be provided to prevent hunting. That is, a difference is provided between a first predetermined value (determination threshold) for turning on the solenoid coil 73 and a second predetermined value (determination threshold) for turning off the solenoid coil 73. Alternatively, the solenoid coil 73 of the solenoid valve 14 may be forcibly turned off when a predetermined time has elapsed since the solenoid coil 73 of the solenoid valve 14 was turned on.

[実施例1の制御方法]
次に、本実施例の空気抜き機構7の電磁弁14の制御方法を図1ないし図7に基づいて簡単に説明する。ここで、図6は空気抜き機構の電磁弁の制御方法を示したフローチャートである。この図6のルーチンは、イグニッションスイッチがオン(IG・ON)された後に、所定のタイミング毎に実行される。また、イグニッションスイッチがオフ(IG・OFF)されると強制的に終了される。
[Control Method of Example 1]
Next, a method for controlling the solenoid valve 14 of the air vent mechanism 7 of this embodiment will be briefly described with reference to FIGS. Here, FIG. 6 is a flowchart showing a method for controlling the solenoid valve of the air vent mechanism. The routine shown in FIG. 6 is executed at predetermined timings after the ignition switch is turned on (IG / ON). Further, when the ignition switch is turned off (IG · OFF), it is forcibly terminated.

先ず、燃料圧力センサ11によって燃料の圧力を検出する(圧力検出手段、圧力脈動検出手段:ステップS1)。次に、燃料圧力センサ11によって測定した燃料の圧力によって、低圧燃料配管41の吸い込み口からフィードポンプ5の吸入側に吸入される燃料、あるいはフィードポンプ5の吐出側からサプライポンプ4の燃料加圧室31内に吸入される低圧燃料中に混入した気泡等のエアー混入量を推定する(空気混入量推定手段:ステップS2)。このとき、低圧燃料配管41の吸い込み口から燃料フィルタ6のフィルタエレメント61を通過して燃料フィルタ6のエアー溜まり室67内に一時的に貯留されるエアー貯留量を推定するようにしても良い。   First, the fuel pressure is detected by the fuel pressure sensor 11 (pressure detection means, pressure pulsation detection means: step S1). Next, depending on the fuel pressure measured by the fuel pressure sensor 11, the fuel that is sucked into the suction side of the feed pump 5 from the suction port of the low-pressure fuel pipe 41, or the fuel pressurization of the supply pump 4 from the discharge side of the feed pump 5. An air mixing amount such as bubbles mixed in the low-pressure fuel sucked into the chamber 31 is estimated (air mixing amount estimating means: step S2). At this time, the air storage amount temporarily stored in the air storage chamber 67 of the fuel filter 6 through the filter element 61 of the fuel filter 6 from the suction port of the low-pressure fuel pipe 41 may be estimated.

ここで、サプライポンプ4の燃料加圧室31内の燃料圧力は、サプライポンプ4のポンプ駆動軸27の回転に伴ってプランジャ24がシリンダヘッド23の摺動孔内を往復摺動することで、吸入弁30から燃料加圧室31内に低圧燃料を吸入する吸入行程と燃料加圧室31内で昇圧した高圧燃料を吐出弁32へ向けて吐出する吐出行程とを繰り返すため、時間経過に伴って燃料の圧力脈動を生じる。
また、フィードポンプ5の吐出側の燃料圧力は、サプライポンプ4のポンプ駆動軸27の回転に伴ってフィードポンプ5のインナロータ21とアウタロータ22とが相対的に回転することで、フィードポンプ5の吸入側から容積可変空間(歯間空間)37内に燃料を吸入する吸入行程と容積可変空間37内で昇圧した低圧燃料を吐出側から電磁弁13へ向けて吐出する吐出行程とを繰り返すため、図7に示したように、時間経過に伴って燃料の圧力脈動を生じる。
なお、燃料フィルタ6内の燃料圧力も、フィードポンプ5の吸引動作によって、時間経過に伴って燃料の圧力脈動を生じる。
Here, the fuel pressure in the fuel pressurizing chamber 31 of the supply pump 4 is determined by the plunger 24 reciprocatingly sliding in the sliding hole of the cylinder head 23 as the pump drive shaft 27 of the supply pump 4 rotates. Since the suction stroke for sucking the low-pressure fuel from the suction valve 30 into the fuel pressurization chamber 31 and the discharge stroke for discharging the high-pressure fuel boosted in the fuel pressurization chamber 31 toward the discharge valve 32 are repeated. This causes fuel pressure pulsation.
The fuel pressure on the discharge side of the feed pump 5 is adjusted so that the inner rotor 21 and the outer rotor 22 of the feed pump 5 rotate relative to each other as the pump drive shaft 27 of the supply pump 4 rotates, so In order to repeat the intake stroke for sucking fuel into the variable volume space (interdental space) 37 from the side and the discharge stroke for discharging low pressure fuel boosted in the variable volume space 37 from the discharge side to the electromagnetic valve 13, FIG. As shown in FIG. 7, fuel pressure pulsation occurs with time.
The fuel pressure in the fuel filter 6 also causes fuel pressure pulsation over time due to the suction operation of the feed pump 5.

また、本実施例では、気泡等のエアー混入量を精度良く推定する目的で、燃料の圧力脈動を燃料圧力センサ11によって測定しているため、上述したように、燃料圧力センサ11をサプライポンプ4の燃料加圧室31近傍、あるいはフィードポンプ5の吐出側に設置している。
しかし、本実施例のように、フィードポンプ5の吸入側よりも燃料流方向の上流側に燃料フィルタ6が設置されている場合には、燃料フィルタ6のフィルタエレメント61を通過する際に気泡が潰れ易いため、燃料フィルタ6のフィルタエレメント61よりも燃料流方向の下流側で、且つサプライポンプ4の燃料加圧室31よりも燃料流方向の上流側に燃料圧力センサ11を設置することが望ましい。特に、気泡が潰れ燃料の圧力脈動が出易く、且つ燃料供給経路内の圧力が負圧から正圧に変動するフィードポンプ5の吐出側に燃料圧力センサ11を設置することが望ましい。
In the present embodiment, the fuel pressure sensor 11 is used to measure the fuel pressure pulsation for the purpose of accurately estimating the amount of air mixed in such as air bubbles. As described above, the fuel pressure sensor 11 is connected to the supply pump 4. It is installed near the fuel pressurizing chamber 31 or on the discharge side of the feed pump 5.
However, when the fuel filter 6 is installed on the upstream side in the fuel flow direction from the suction side of the feed pump 5 as in the present embodiment, bubbles are generated when passing through the filter element 61 of the fuel filter 6. Since the fuel filter 6 is easily crushed, it is desirable to install the fuel pressure sensor 11 downstream of the filter element 61 of the fuel filter 6 in the fuel flow direction and upstream of the fuel pressurizing chamber 31 of the supply pump 4 in the fuel flow direction. . In particular, it is desirable to install the fuel pressure sensor 11 on the discharge side of the feed pump 5 where the bubbles are crushed and the fuel pressure pulsation easily occurs and the pressure in the fuel supply path varies from negative pressure to positive pressure.

ここで、本実施例の気泡等のエアー混入量の推定方法を説明する。それは、燃料に気泡等のエアーが混入すると、図7のグラフに示したように、フィードポンプ5の吐出側で発生する燃料の圧力脈動の周波数が高くなったり、燃料の圧力脈動の振幅が大きくなったりするので、燃料圧力センサ11によって検出された圧力検出値から時間経過に伴って変化する燃料の圧力脈動を測定することで、気泡等のエアー混入量を推定する。   Here, the estimation method of the air mixing amount of bubbles and the like in this embodiment will be described. When air such as bubbles is mixed into the fuel, as shown in the graph of FIG. 7, the frequency of the fuel pressure pulsation generated on the discharge side of the feed pump 5 increases, or the amplitude of the fuel pressure pulsation increases. Therefore, by measuring the pressure pulsation of the fuel that changes over time from the pressure detection value detected by the fuel pressure sensor 11, the amount of air mixed in such as bubbles is estimated.

そして、図7(a)のグラフは、フィードポンプ5の内部(容積可変空間37)に吸い込まれた気泡等のエアー混入量が少なく、フィードポンプ5の吐出側より吐出される燃料の圧力脈動(変動)が判定値(所定値)よりも小さい状況(正常時の燃料の圧力脈動波形)を表している。なお、燃料圧力の圧力脈動を平均化した圧力が、フィードポンプ5の吐出側の圧力(所定の圧力)に相当する。
また、図7(b)のグラフは、フィードポンプ5の内部(容積可変空間37)に吸い込まれた気泡等のエアー混入量が多く、フィードポンプ5の吐出側より吐出される燃料の圧力脈動(変動)が判定値(所定値)以上に大きい状況(気泡等のエアー混入時(異常時)の燃料の圧力脈動波形)を表している。なお、燃料圧力の圧力脈動を平均化した圧力が、フィードポンプ5の吐出側の圧力(所定の圧力)に相当する。
The graph of FIG. 7A shows the pressure pulsation of the fuel discharged from the discharge side of the feed pump 5 because the air mixing amount such as bubbles sucked into the feed pump 5 (volume variable space 37) is small. (Variation) represents a situation (pressure pulsation waveform of fuel in a normal state) smaller than a determination value (predetermined value). The pressure obtained by averaging the pressure pulsation of the fuel pressure corresponds to the pressure (predetermined pressure) on the discharge side of the feed pump 5.
Further, the graph of FIG. 7B shows a large amount of air mixed in such as bubbles sucked into the inside of the feed pump 5 (volume variable space 37), and the pressure pulsation of fuel discharged from the discharge side of the feed pump 5 ( This represents a situation (variation) greater than a judgment value (predetermined value) (pressure pulsation waveform of fuel when air such as bubbles is mixed (abnormal)). The pressure obtained by averaging the pressure pulsation of the fuel pressure corresponds to the pressure (predetermined pressure) on the discharge side of the feed pump 5.

ここで、本実施例のように、フィードポンプ5の吸入側よりも燃料流方向の上流側に燃料フィルタ6が設置されていると、フィードポンプ5の吸入側よりも燃料流方向の上流側(燃料フィルタ6のフィルタエレメント61よりも燃料流方向の下流側)で負圧が発生するため、その負圧を検知して気泡等のエアー混入量を推定しても良い。また、燃料の圧力と燃料温度とエンジン回転速度とによって気泡等のエアー混入量を推定しても良い。   Here, as in this embodiment, when the fuel filter 6 is installed on the upstream side in the fuel flow direction with respect to the suction side of the feed pump 5, the upstream side in the fuel flow direction with respect to the suction side of the feed pump 5 ( Since a negative pressure is generated at the downstream side of the filter element 61 of the fuel filter 6 in the fuel flow direction, the negative pressure may be detected to estimate the amount of air mixed in such as bubbles. Further, the air mixing amount such as bubbles may be estimated from the fuel pressure, fuel temperature, and engine speed.

次に、低圧燃料配管41の吸い込み口からフィードポンプ5の吸入側に吸入される燃料中に混入した気泡等のエアー混入量(フィードポンプ5の吸引によって負圧となり、燃料フィルタ6のフィルタエレメント61よりも燃料流方向の下流側の燃料中で発生した気泡量も含む)が判定値(所定値:判定スレッシュ)以上であるか否かを判定する(ステップS3)。ここで、気泡等のエアー混入量が判定値以上とは、燃料の圧力が高圧側判定値以上に上回るか、あるいは燃料の圧力が低圧側判定値以下に下回る場合を指す。なお、気泡等のエアー混入量が判定値以上となる回数が2回または3回以上の場合に、気泡等のエアー混入量が判定値以上と判定するようにすれば気泡等のエアー混入量の判定精度を向上することができる。   Next, an air mixing amount such as bubbles mixed in fuel sucked into the suction side of the feed pump 5 from the suction port of the low-pressure fuel pipe 41 (negative pressure is generated by suction of the feed pump 5, and the filter element 61 of the fuel filter 6. It is determined whether or not the amount of bubbles generated in the fuel on the downstream side in the fuel flow direction is equal to or greater than a determination value (predetermined value: determination threshold) (step S3). Here, the air mixing amount of bubbles or the like being equal to or higher than the determination value refers to the case where the fuel pressure exceeds the high pressure side determination value or the fuel pressure falls below the low pressure side determination value. In addition, if the number of times the air mixing amount such as bubbles is equal to or more than the determination value is 2 or 3 times or more, if the air mixing amount such as bubbles is determined to be equal to or more than the determination value, The determination accuracy can be improved.

このステップS3の判定結果がNOの場合、すなわち、気泡等のエアー混入量が判定値(所定値)未満である場合には、空気抜き機構7の電磁弁14のソレノイドコイル73への通電を停止(OFF)して電磁弁14を閉弁する(ステップS4)。このように、ソレノイドコイル73への通電が停止(OFF)されると、スプリング75の付勢力によって電磁弁14のボール弁72が弁座に着座して弁孔71を閉塞する初期位置に位置制御される。この初期位置では、空気抜き配管69とエアー溜まり室67との連通状態が遮断される。
あるいは電磁弁14のソレノイドコイル73への通電が成されていない場合には、電磁弁14のOFF状態を維持する。次に、コモンレール式燃料噴射システムを正常運転する(ステップS6)。その後に、図5のルーチンを抜ける。
If the determination result in step S3 is NO, that is, if the air mixing amount such as bubbles is less than the determination value (predetermined value), energization to the solenoid coil 73 of the solenoid valve 14 of the air vent mechanism 7 is stopped ( OFF) to close the solenoid valve 14 (step S4). Thus, when the energization to the solenoid coil 73 is stopped (OFF), the position of the ball valve 72 of the electromagnetic valve 14 is seated on the valve seat by the urging force of the spring 75 and the position is controlled to the initial position where the valve hole 71 is closed. Is done. In this initial position, the communication state between the air vent pipe 69 and the air reservoir 67 is interrupted.
Alternatively, when the solenoid coil 73 of the solenoid valve 14 is not energized, the OFF state of the solenoid valve 14 is maintained. Next, the common rail fuel injection system is normally operated (step S6). Thereafter, the routine of FIG. 5 is exited.

また、ステップS3の判定結果がYESの場合、すなわち、気泡等のエアー混入量が判定値(所定値)以上である場合には、空気抜き機構7の電磁弁14のソレノイドコイル73への通電を実施(ON)して電磁弁14を開弁する(ステップS7)。このように、ソレノイドコイル73への通電が実施(ON)されると、ムービングコア74がステータコアの吸引部に吸引されるため、スプリング75の付勢力に抗して電磁弁14のボール弁72が弁座より離座して弁孔71を開放するフルリフト位置に位置制御される。このフルリフト位置では、空気抜き配管69とエアー溜まり室67とが連通するため、燃料フィルタ6のエアー溜まり室67内に貯留されている気泡等のエアーが(燃料と共に)、バルブ作動室78→弁孔71→空気抜き配管69→オーバーフロー配管20を経由して燃料タンク3に戻される。
あるいは電磁弁14のソレノイドコイル73への通電が成されている場合には、電磁弁14のON状態を維持する。その後に、ステップS1の処理に進む。
If the determination result in step S3 is YES, that is, if the amount of air mixed in such as bubbles is equal to or greater than a determination value (predetermined value), the solenoid coil 73 of the solenoid valve 14 of the air vent mechanism 7 is energized. (ON) to open the solenoid valve 14 (step S7). As described above, when the solenoid coil 73 is energized (ON), the moving core 74 is attracted to the attracting portion of the stator core, so that the ball valve 72 of the solenoid valve 14 is resisted against the urging force of the spring 75. The position is controlled to a full lift position in which the valve hole 71 is opened away from the valve seat. At this full lift position, the air vent pipe 69 and the air reservoir chamber 67 communicate with each other, so that air such as air bubbles (with fuel) stored in the air reservoir chamber 67 of the fuel filter 6 flows into the valve operating chamber 78 → the valve hole. 71 → Air venting pipe 69 → Overflow pipe 20 is returned to the fuel tank 3.
Alternatively, when the solenoid coil 73 of the solenoid valve 14 is energized, the ON state of the solenoid valve 14 is maintained. Thereafter, the process proceeds to step S1.

[実施例1の作用]
次に、本実施例のコモンレール式燃料噴射システムに使用されるサプライポンプ4の作用を図1ないし図5に基づいて簡単に説明する。
[Operation of Example 1]
Next, the operation of the supply pump 4 used in the common rail fuel injection system according to this embodiment will be briefly described with reference to FIGS.

サプライポンプ4のポンプ駆動軸27がエンジンのクランクシャフトにベルト駆動されて回転すると、ポンプ駆動軸27の回転に伴って、フィードポンプ5のインナロータ21とアウタロータ22とが相対的に回転する。これにより、燃料タンク3内に貯留されている燃料は、低圧燃料配管41の吸い込み口から吸い込まれて低圧燃料配管41を経由して燃料フィルタ6内に流入する。
そして、フィルタケース62のインレット65から円筒状空間64内に流入した燃料は、円筒状空間64に設置されたフィルタエレメント61を通過する際に、燃料中に含まれる不純物が除去される。そして、フィルタエレメント61で濾過されて清浄化された燃料は、円筒状空間64の出口部より流出してエアー溜まり室67、アウトレット66を経由して、燃料フィルタ6から流出する。
When the pump drive shaft 27 of the supply pump 4 is driven by the belt driven by the crankshaft of the engine and rotates, the inner rotor 21 and the outer rotor 22 of the feed pump 5 rotate relatively with the rotation of the pump drive shaft 27. Thus, the fuel stored in the fuel tank 3 is sucked from the suction port of the low pressure fuel pipe 41 and flows into the fuel filter 6 via the low pressure fuel pipe 41.
When the fuel flowing into the cylindrical space 64 from the inlet 65 of the filter case 62 passes through the filter element 61 installed in the cylindrical space 64, impurities contained in the fuel are removed. Then, the fuel that has been filtered and purified by the filter element 61 flows out from the outlet portion of the cylindrical space 64, and flows out from the fuel filter 6 through the air reservoir 67 and the outlet 66.

そして、燃料フィルタ6から流出した燃料は、低圧燃料配管42、吸入ポート25を経由して燃料導入経路44内に導入されて、フィードポンプ5の吸入側に吸入される。そして、フィードポンプ5の吸入側からインナロータ21とアウタロータ22との間に形成される容積可変空間37内に吸入された燃料は、容積可変空間37の内容積の変化に伴って加圧されて所定の燃料圧力に昇圧し、フィードポンプ5の吐出側から吐出される。
そして、フィードポンプ5の吐出側から吐出された燃料は、燃料導出経路45を経由して電磁弁13の入口部に供給される。また、フィードポンプ5の吐出側から吐出される燃料は、電磁弁13を迂回して、あるいは電磁弁13、燃料導出経路46を経由して収容室49内にも供給される。
そして、フィードポンプ5から電磁弁13を迂回して、あるいは電磁弁13を経由して収容室49内に供給された燃料は、ポンプ駆動軸27とポンプハウジング29との間、2個のプランジャ24とカムリング34との間、カム33とカムリング34との間などの、サプライポンプ4のハウジング内部の各摺動部を潤滑した後、オーバーフロー配管20を経由して燃料タンク3に戻される。
The fuel flowing out from the fuel filter 6 is introduced into the fuel introduction path 44 via the low pressure fuel pipe 42 and the suction port 25 and is sucked into the suction side of the feed pump 5. The fuel sucked into the variable volume space 37 formed between the inner rotor 21 and the outer rotor 22 from the suction side of the feed pump 5 is pressurized with a change in the internal volume of the variable volume space 37 and is predetermined. The fuel pressure is increased to a predetermined pressure and discharged from the discharge side of the feed pump 5.
The fuel discharged from the discharge side of the feed pump 5 is supplied to the inlet portion of the electromagnetic valve 13 via the fuel lead-out path 45. The fuel discharged from the discharge side of the feed pump 5 is also supplied into the accommodating chamber 49 by bypassing the electromagnetic valve 13 or via the electromagnetic valve 13 and the fuel outlet path 46.
The fuel supplied from the feed pump 5 bypassing the electromagnetic valve 13 or passing through the electromagnetic valve 13 into the storage chamber 49 is between the pump drive shaft 27 and the pump housing 29, and the two plungers 24. After lubricating each sliding part inside the housing of the supply pump 4 such as between the cam ring 34 and between the cam 33 and the cam ring 34, the oil is returned to the fuel tank 3 via the overflow pipe 20.

また、ポンプ駆動軸27の回転に伴ってサプライポンプ4のカム33が回転する。そして、このカム33の回転に伴ってカムリング34が自転することなく、所定の円形経路に沿って公転する。このカムリング34の公転に伴ってカムリング34と2個のプランジャ24とが摺動し、2個のプランジャ24が2個のシリンダヘッド23内の摺動面を図示上下方向に往復摺動する。そして、カムリング34の公転に伴って2個のプランジャ24が交互にリフトし、図2ないし図4の状態では一方側(図示上方側)のプランジャ24は上死点に、他方側(図示下方側)のプランジャ24は下死点に位置している。   Further, the cam 33 of the supply pump 4 rotates as the pump drive shaft 27 rotates. The cam ring 34 revolves along a predetermined circular path without rotating as the cam 33 rotates. As the cam ring 34 revolves, the cam ring 34 and the two plungers 24 slide, and the two plungers 24 reciprocate and slide on the sliding surfaces in the two cylinder heads 23 in the illustrated vertical direction. As the cam ring 34 revolves, the two plungers 24 are alternately lifted. In the state shown in FIGS. 2 to 4, the plunger 24 on one side (the upper side in the figure) is at the top dead center and the other side (the lower side in the figure). The plunger 24 is located at the bottom dead center.

カムリング34の公転に伴って上死点に位置する一方側のプランジャ24が図示下方へ下降すると、図2ないし図4では一方側(図示上方側)に位置する燃料加圧室31内の燃料圧力が低下し、この燃料圧力で吸入弁30の弁体が開弁する。そして、電磁弁13のスプール弁のリフト位置に応じて入口ポートまたは出口ポートの開口面積を変化させることで、最適値となるように調量された燃料が、燃料吸入経路54から吸入弁30を経由して燃料加圧室31内に吸入される。
そして、一方側のプランジャ24が下死点に達した後に、再び上死点へ向けて上昇を開始すると、燃料加圧室31内の燃料圧力が上昇し、この燃料圧力で吸入弁30の弁体が閉弁する。そして、更に燃料加圧室31内の燃料圧力が上昇すると、吐出弁32の弁体を開弁して、燃料加圧室31内で昇圧した高圧燃料が燃料吐出経路55、吐出ポート26を経由してコモンレール1内に圧送供給される。
As the cam ring 34 revolves, the plunger 24 on one side located at the top dead center descends downward in the figure, and the fuel pressure in the fuel pressurizing chamber 31 located on one side (the upper side in the figure) in FIGS. And the valve body of the intake valve 30 is opened by this fuel pressure. Then, by changing the opening area of the inlet port or the outlet port in accordance with the lift position of the spool valve of the electromagnetic valve 13, the fuel that has been metered so as to have the optimum value is passed through the fuel intake path 54 through the intake valve 30. The air is sucked into the fuel pressurizing chamber 31 via.
When the plunger 24 on one side reaches the bottom dead center and then starts to rise again toward the top dead center, the fuel pressure in the fuel pressurizing chamber 31 rises, and the valve of the intake valve 30 is increased by this fuel pressure. The body closes. When the fuel pressure in the fuel pressurizing chamber 31 further increases, the valve body of the discharge valve 32 is opened, and the high-pressure fuel boosted in the fuel pressurizing chamber 31 passes through the fuel discharge path 55 and the discharge port 26. The pressure is fed into the common rail 1.

一方、他方側のプランジャ24も、一方側のプランジャ24と同様に上死点と下死点との間を往復摺動することにより、図2ないし図4では他方側(図示下方側)に位置する燃料加圧室31内で加圧される。そして、燃料加圧室31内で昇圧した高圧燃料は、燃料吐出経路55、吐出ポート26を経由してコモンレール1内に圧送供給される。
このように、サプライポンプ4は、ポンプ駆動軸27の1回転につき吸入行程、圧送行程が2サイクル行われるように構成されている。そして、コモンレール1内に蓄圧された高圧燃料は、インジェクタ2の電磁弁12を任意の噴射時期に駆動することにより、所定のタイミングで、エンジンの各気筒の燃焼室内へ噴射供給される。
On the other hand, the plunger 24 on the other side is also moved to the other side (lower side in the figure) in FIGS. 2 to 4 by reciprocatingly sliding between the top dead center and the bottom dead center in the same manner as the plunger 24 on the one side. The fuel is pressurized in the fuel pressurizing chamber 31. Then, the high-pressure fuel boosted in the fuel pressurizing chamber 31 is pressure-fed and supplied into the common rail 1 via the fuel discharge path 55 and the discharge port 26.
Thus, the supply pump 4 is configured such that the suction stroke and the pressure feed stroke are performed for two cycles per one rotation of the pump drive shaft 27. The high pressure fuel accumulated in the common rail 1 is injected and supplied into the combustion chamber of each cylinder of the engine at a predetermined timing by driving the electromagnetic valve 12 of the injector 2 at an arbitrary injection timing.

[実施例1の効果]
以上のように、本実施例のコモンレール式燃料噴射システムにおいては、エンジンを運転することで、フィードポンプ5のインナロータ21とアウタロータ22とが相対的に回転する。これにより、燃料タンク3内に貯留されている燃料は、低圧燃料配管41の吸い込み口から吸い込まれて低圧燃料配管41を経由して燃料フィルタ6内に流入する。
一方、低圧燃料配管41の吸い込み口から吸い込まれた気泡等のエアー、あるいは燃料フィルタ6のフィルタエレメント61を通過する際に発生した気泡等のエアーが燃料フィルタ6内に流入すると、燃料フィルタ6の上部(円筒状空間64の出口部よりも図示上方側に位置するエアー溜まり室67)に徐々に蓄積されて行く。
そして、燃料圧力センサ11より出力される検出信号(圧力検出値)に基づいて燃料中に混入した気泡等のエアー混入量を推定する。そして、推定された気泡等のエアー混入量(空気混入量推定値)が判定値(所定値)以上の場合には、空気抜き機構7の電磁弁14を開弁させる。したがって、電磁弁14が開弁すると、空気抜き配管69とエアー溜まり室67とが連通するため、燃料フィルタ6の上部に設けられたエアー溜まり室67から、バルブ作動室78→弁孔71→空気抜き配管69→オーバーフロー配管20を経由して燃料タンク3内に気泡等のエアーが戻される。
[Effect of Example 1]
As described above, in the common rail fuel injection system of the present embodiment, the inner rotor 21 and the outer rotor 22 of the feed pump 5 rotate relatively by operating the engine. Thus, the fuel stored in the fuel tank 3 is sucked from the suction port of the low pressure fuel pipe 41 and flows into the fuel filter 6 via the low pressure fuel pipe 41.
On the other hand, when air such as bubbles sucked from the suction port of the low-pressure fuel pipe 41 or air such as bubbles generated when passing through the filter element 61 of the fuel filter 6 flows into the fuel filter 6, It is gradually accumulated in the upper part (the air reservoir chamber 67 located on the upper side in the drawing from the outlet of the cylindrical space 64).
Based on the detection signal (pressure detection value) output from the fuel pressure sensor 11, the amount of air such as bubbles mixed in the fuel is estimated. When the estimated air mixing amount of air bubbles or the like (air mixing amount estimated value) is equal to or greater than a determination value (predetermined value), the electromagnetic valve 14 of the air vent mechanism 7 is opened. Therefore, when the solenoid valve 14 is opened, the air vent pipe 69 and the air reservoir chamber 67 communicate with each other, so that the valve operating chamber 78 → the valve hole 71 → the air vent pipe from the air reservoir chamber 67 provided in the upper part of the fuel filter 6. 69 → Air such as air bubbles is returned into the fuel tank 3 via the overflow pipe 20.

これによって、オーバーフロー配管20の出口から燃料タンク3内に余剰燃料を落下させることにより発生する気泡等のエアーを、低圧燃料配管41の吸い込み口から吸い込んだ場合でも、あるいは燃料フィルタ6のフィルタエレメント61よりも燃料流方向の下流側の燃料供給経路(円筒状空間64、アウトレット66、低圧燃料配管42)内の圧力がフィードポンプ5の吸引によって負圧となり、燃料中の空気が分離して気泡等のエアーが発生した場合でも、その気泡等のエアーを燃料フィルタ6の上部(エアー溜まり室67)に一時的に溜めた後に、サプライポンプ4の燃料加圧室31よりも燃料流方向の上流側の燃料供給経路、すなわち、フィードポンプ5の吸入側よりも燃料流方向の上流側の燃料供給経路から取り除くことができる。   Thereby, even when air such as bubbles generated by dropping excess fuel from the outlet of the overflow pipe 20 into the fuel tank 3 is sucked from the suction port of the low-pressure fuel pipe 41, or the filter element 61 of the fuel filter 6. The pressure in the fuel supply path (cylindrical space 64, outlet 66, low-pressure fuel pipe 42) on the downstream side in the fuel flow direction becomes negative pressure by the suction of the feed pump 5, and the air in the fuel is separated and bubbles or the like Even when the air is generated, the air such as bubbles is temporarily stored in the upper part of the fuel filter 6 (the air reservoir chamber 67), and then upstream of the fuel pressurizing chamber 31 of the supply pump 4 in the fuel flow direction. The fuel supply path, that is, the fuel supply path upstream in the fuel flow direction from the suction side of the feed pump 5 can be removed. .

これにより、フィードポンプ5の吸入側に吸入される燃料中に混入した気泡等のエアーが、フィードポンプ5の内部(容積可変空間37)に吸い込まれることを防止できるので、フィードポンプ5の吐出側より吐出される低圧燃料中に気泡等のエアーが混入することを防止できる。すなわち、容積可変空間37が拡大する、フィードポンプ5の吸入行程において、燃料フィルタ6から低圧燃料配管42、吸入ポート25、燃料導入経路44を経由してフィードポンプ5の内部(容積可変空間37)に気泡等のエアーが吸い込まれることはなく、また、上死点に位置するプランジャ24が下降する、サプライポンプ4の吸入行程において、フィードポンプ5の吐出側から燃料導出経路45、電磁弁13、燃料吸入経路54、吸入弁30を経由してサプライポンプ4の燃料加圧室31内に気泡等のエアーが吸い込まれることはない。   Accordingly, air such as bubbles mixed in the fuel sucked into the suction side of the feed pump 5 can be prevented from being sucked into the inside of the feed pump 5 (volume variable space 37). It is possible to prevent air such as bubbles from entering the low-pressure fuel discharged more. That is, in the intake stroke of the feed pump 5 in which the volume variable space 37 is enlarged, the inside of the feed pump 5 (volume variable space 37) from the fuel filter 6 via the low pressure fuel pipe 42, the intake port 25, and the fuel introduction path 44. In the intake stroke of the supply pump 4 in which air such as bubbles is not sucked into the air pump and the plunger 24 located at the top dead center is lowered, the fuel lead-out path 45, the electromagnetic valve 13, Air such as bubbles is not sucked into the fuel pressurization chamber 31 of the supply pump 4 via the fuel suction path 54 and the suction valve 30.

したがって、電磁弁13で調量された、エンジンの運転状態に対応した最適な吸入量の低圧燃料をサプライポンプ4の燃料加圧室31内に吸入することができるので、サプライポンプ4の吐出ポート26より吐出される燃料吐出量が最適値となる。これにより、コモンレール1内に十分な吐出量の高圧燃料を圧送供給することができるので、気泡等のエアー混入による燃料の圧送不良を防止することができる。これにより、エンジンの始動性の悪化、エンジンの出力の低下、エンスト等の不具合を未然に防止することができる。
また、コモンレール1内に蓄圧される燃料圧力(コモンレール圧)を最適化できるので、インジェクタ2からエンジンの各気筒の燃焼室内に噴射供給される燃料噴射量の噴射特性が予め設定された制御パターンから変化することを防止することができる。また、燃料の圧送不良が生じないように、燃料の吸入量または燃料の圧送量を一定量だけ嵩上げする方法を採用することなく、燃料の圧送不良を防止できるので、サプライポンプ4の過剰圧送による燃費の悪化を防止することができる。
Therefore, the low-pressure fuel with the optimum intake amount that is metered by the electromagnetic valve 13 and that corresponds to the operating state of the engine can be sucked into the fuel pressurizing chamber 31 of the supply pump 4. The fuel discharge amount discharged from 26 is an optimum value. As a result, a sufficient amount of high-pressure fuel can be pumped and supplied into the common rail 1, and fuel pumping failure due to air mixing such as bubbles can be prevented. As a result, it is possible to prevent problems such as deterioration in engine startability, reduction in engine output, engine stall, and the like.
Further, since the fuel pressure accumulated in the common rail 1 (common rail pressure) can be optimized, the injection characteristic of the fuel injection amount injected and supplied from the injector 2 into the combustion chamber of each cylinder of the engine is determined from a preset control pattern. It is possible to prevent the change. Further, in order to prevent fuel pumping failure, it is possible to prevent fuel pumping failure without adopting a method of raising the fuel intake amount or fuel pumping amount by a certain amount. Deterioration of fuel consumption can be prevented.

[実施例2の構成]
図8および図9は本発明の実施例2を示したもので、図8は燃料フィルタと空気抜き機構を示した図である。
[Configuration of Example 2]
8 and 9 show a second embodiment of the present invention, and FIG. 8 shows a fuel filter and an air vent mechanism.

本実施例の燃料フィルタ6は、実施例1と同様にして、フィードポンプ5の吸入側よりも燃料流方向の上流側に設置されている。この燃料フィルタ6は、図8に示したように、円管状(または角管状)の多孔質膜チューブ91、およびこの多孔質膜チューブ91を収容するフィルタケース92等を有している。多孔質膜チューブ91は、フィルタケース92内に形成された内部空間93に設置されており、燃料タンク3からフィードポンプ5の吸入側に吸入される燃料中に含まれる不純物(有害物:塵芥、錆等の固形物、カーボン、ガム状物質のようなスラッジおよび水分)を濾過または捕捉して除去すると共に、燃料は透過せず、気泡等のエアーのみを透過することが可能な管状部品である。   The fuel filter 6 of the present embodiment is installed on the upstream side in the fuel flow direction from the suction side of the feed pump 5 as in the first embodiment. As shown in FIG. 8, the fuel filter 6 includes a circular (or rectangular) porous membrane tube 91, a filter case 92 that accommodates the porous membrane tube 91, and the like. The porous membrane tube 91 is installed in an internal space 93 formed in the filter case 92. Impurities contained in the fuel sucked from the fuel tank 3 to the suction side of the feed pump 5 (hazardous substances: dust, Solid parts such as rust, sludge and moisture such as carbon and gum-like substances are removed by filtration or trapping, and it is a tubular part that does not allow fuel to permeate and allows only air such as bubbles to permeate. .

そして、多孔質膜チューブ91の燃料流方向の上流側には、燃料タンク3から低圧燃料配管41を経由してフィルタケース92の内部空間93内に燃料を導入するためのインレット65が、フィルタケース92の側壁面より突出するように設けられている。また、多孔質膜チューブ91の燃料流方向の下流側には、多孔質膜チューブ91で濾過されて清浄化された燃料を低圧燃料配管42を経由してサプライポンプ4の吸入ポート25に導出するためのアウトレット66が、フィルタケース92の側壁面より突出するように設けられている。なお、燃料フィルタ6の天地方向の天側、つまりフィルタケース92の内部空間93の図示上方側には、気泡等のエアーが溜まり易く、且つ大きな内容積を持つエアー溜まり室67が形成されている。   An inlet 65 for introducing fuel from the fuel tank 3 into the internal space 93 of the filter case 92 via the low-pressure fuel pipe 41 is provided upstream of the porous membrane tube 91 in the fuel flow direction. It protrudes from the side wall surface of 92. Further, downstream of the porous membrane tube 91 in the fuel flow direction, the fuel filtered and purified by the porous membrane tube 91 is led to the suction port 25 of the supply pump 4 via the low-pressure fuel pipe 42. An outlet 66 is provided so as to protrude from the side wall surface of the filter case 92. In addition, on the top side of the fuel filter 6 in the top-and-bottom direction, that is, on the upper side in the figure of the internal space 93 of the filter case 92, an air reservoir chamber 67 that easily collects air such as bubbles and has a large internal volume is formed. .

本実施例の空気抜き機構7は、図8に示したように、燃料フィルタ6の内部空間93の上部に設けられるエアー溜まり室67内に貯留された気泡等のエアーをオーバーフロー配管20を経由して燃料タンク3に戻すための空気抜き配管69、およびエアー溜まり室67内に貯留された気泡等のエアーを空気抜き配管69内に吸引するための電動式のバキュームポンプ(バキューム装置)15を有している。なお、実施例1で説明した電磁弁14を空気抜き配管69に設置しても良い。   As shown in FIG. 8, the air vent mechanism 7 of the present embodiment passes air such as bubbles stored in an air reservoir chamber 67 provided in the upper part of the internal space 93 of the fuel filter 6 via the overflow pipe 20. An air vent pipe 69 for returning to the fuel tank 3 and an electric vacuum pump (vacuum device) 15 for sucking air such as bubbles stored in the air reservoir 67 into the air vent pipe 69 are provided. . The electromagnetic valve 14 described in the first embodiment may be installed in the air vent pipe 69.

[実施例2の制御方法]
次に、本実施例の空気抜き機構7の電磁弁14およびバキュームポンプ15の制御方法を図1、図8および図9に基づいて簡単に説明する。ここで、図9は空気抜き機構のバキュームポンプの制御方法を示したフローチャートである。この図9のルーチンは、イグニッションスイッチがオン(IG・ON)された後に、所定のタイミング毎に実行される。また、イグニッションスイッチがオフ(IG・OFF)されると強制的に終了される。
[Control Method of Example 2]
Next, a method for controlling the solenoid valve 14 and the vacuum pump 15 of the air vent mechanism 7 of the present embodiment will be briefly described with reference to FIGS. Here, FIG. 9 is a flowchart showing a method of controlling the vacuum pump of the air vent mechanism. The routine shown in FIG. 9 is executed at predetermined timings after the ignition switch is turned on (IG / ON). Further, when the ignition switch is turned off (IG · OFF), it is forcibly terminated.

ここで、実施例1と同一の処理は同番号を付し、説明を省略する。すなわち、燃料中に混入した気泡等のエアー混入量が判定値(所定値)未満である場合には、空気抜き機構7の電磁弁14のソレノイドコイル73への通電を停止(OFF)して電磁弁14を閉弁し、更に空気抜き機構7のバキュームポンプ15の作動を停止(OFF)する(ステップS5)。あるいはバキュームポンプ15が作動していない場合には、バキュームポンプ15のOFF状態を維持する。次に、コモンレール式燃料噴射システムを正常運転し、その後に、図9のルーチンを抜ける。   Here, the same processes as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted. That is, when the amount of air such as bubbles mixed in the fuel is less than the determination value (predetermined value), energization to the solenoid coil 73 of the solenoid valve 14 of the air vent mechanism 7 is stopped (OFF) and the solenoid valve is turned off. 14 is closed, and the operation of the vacuum pump 15 of the air vent mechanism 7 is stopped (OFF) (step S5). Alternatively, when the vacuum pump 15 is not operating, the vacuum pump 15 is maintained in the OFF state. Next, the common rail fuel injection system is normally operated, and thereafter, the routine of FIG. 9 is exited.

また、低圧燃料配管41の吸い込み口からフィードポンプ5の吸入側に吸入される燃料中に混入した気泡等のエアー混入量(フィードポンプ5の吸引によって負圧となり、燃料フィルタ6の多孔質膜チューブ91よりも燃料流方向の下流側の燃料中で発生した気泡量も含む)が判定値(所定値)以上である場合には、空気抜き機構7の電磁弁14のソレノイドコイル73への通電を実施(ON)して電磁弁14を開弁し、更に空気抜き機構7のバキュームポンプ15を作動(ON)させる(ステップS8)。このように、バキュームポンプ15が作動を開始すると、燃料フィルタ6のエアー溜まり室67内に貯留されている気泡等のエアーが吸引されて、空気抜き配管69、オーバーフロー配管20を経由して燃料タンク3に戻される。あるいはバキュームポンプ15が作動中である場合には、バキュームポンプ15のON状態を維持する。その後に、ステップS1の処理に進む。   Also, the amount of air mixed in the fuel sucked into the suction side of the feed pump 5 from the suction port of the low pressure fuel pipe 41 (air pressure becomes negative due to the suction of the feed pump 5 and the porous membrane tube of the fuel filter 6 (Including the amount of bubbles generated in the fuel on the downstream side of the fuel flow direction from 91) is equal to or greater than a determination value (predetermined value), energization to the solenoid coil 73 of the solenoid valve 14 of the air vent mechanism 7 is performed. (ON) to open the electromagnetic valve 14 and further activate (ON) the vacuum pump 15 of the air vent mechanism 7 (step S8). As described above, when the vacuum pump 15 starts to operate, air such as bubbles stored in the air pool chamber 67 of the fuel filter 6 is sucked, and the fuel tank 3 passes through the air vent pipe 69 and the overflow pipe 20. Returned to Or when the vacuum pump 15 is operating, the ON state of the vacuum pump 15 is maintained. Thereafter, the process proceeds to step S1.

本実施例の場合には、燃料フィルタ6のフィルタエレメントとして、燃料は透過せず、気泡等の空気(エアー)のみを透過することが可能な多孔質膜チューブ91を採用し、更に、燃料フィルタ6のエアー溜まり室67内に貯留されている気泡等のエアーをバキュームポンプ15の作動によって強制的に吸引しているため、燃料中に混入した気泡等のエアーのみを確実に取り除くことができる。これによって、サプライポンプ4の吸入行程において、フィードポンプ5から気泡等のエアーが燃料と共に燃料加圧室31内に吸入されることはなく、コモンレール1内に十分な吐出量の高圧燃料を圧送供給できるので、燃料の圧送不良やエンスト等の不具合を未然に防止することができる。   In the case of the present embodiment, a porous membrane tube 91 that does not transmit fuel but can only transmit air such as air bubbles is employed as a filter element of the fuel filter 6. Since air such as bubbles stored in the air pool chamber 67 is forcibly sucked by the operation of the vacuum pump 15, only air such as bubbles mixed in the fuel can be surely removed. As a result, air such as bubbles is not sucked into the fuel pressurizing chamber 31 together with the fuel from the feed pump 5 in the suction stroke of the supply pump 4, and a sufficient amount of high-pressure fuel is pumped and supplied into the common rail 1. Therefore, it is possible to prevent problems such as poor fuel pumping and engine stall.

また、燃料フィルタ6のフィルタケース92の内部(エアー溜まり室67内)の圧力は、フィードポンプ5の吸引によってオーバーフロー配管20内部の圧力よりも低くなる可能性があるため、エアー溜まり室67内に貯留された気泡等のエアーを排出し難い場合があったが、バキュームポンプ15の作動によって強制的に吸引することで、燃料フィルタ6とサプライポンプ4の燃料加圧室31との間にフィードポンプ5が設置されて、フィードポンプ5の吸引によって燃料フィルタ6のフィルタケース92の内部の圧力が負圧となっても、フィードポンプ5の吸入側よりも燃料流方向の上流側(燃料フィルタ6の上部:エアー溜まり室67)から気泡等のエアーを確実に除去することができる。   Further, since the pressure inside the filter case 92 of the fuel filter 6 (in the air reservoir chamber 67) may be lower than the pressure in the overflow pipe 20 due to suction of the feed pump 5, the pressure inside the air reservoir chamber 67 is increased. In some cases, it is difficult to discharge the stored air such as bubbles, but the feed pump is interposed between the fuel filter 6 and the fuel pressurizing chamber 31 of the supply pump 4 by forcibly sucking the air by operating the vacuum pump 15. 5, even if the pressure inside the filter case 92 of the fuel filter 6 becomes negative due to the suction of the feed pump 5, the upstream side in the fuel flow direction from the suction side of the feed pump 5 (of the fuel filter 6 Upper part: Air such as bubbles can be reliably removed from the air reservoir 67).

図10は本発明の実施例3を示したもので、サプライポンプの全体構成を示した図である。   FIG. 10 shows the third embodiment of the present invention and is a diagram showing the overall configuration of the supply pump.

本実施例のサプライポンプ4には、検出した検出圧力値に対応した検出信号(電気信号:例えば電圧信号等)をECU10に出力する燃料圧力センサ11が設置されている。そして、本実施例では、燃料圧力センサ11を、サプライポンプ4の吸入ポート25または燃料導入経路44に設置して、フィードポンプ5の吸入側よりも燃料流方向の上流側(燃料導入経路44内)の燃料の圧力を検出している。なお、燃料圧力センサ11を、サプライポンプ4の燃料吐出経路55または吐出ポート26に設置して、サプライポンプ4の燃料加圧室31よりも燃料流方向の下流側の燃料の圧力を検出しても良い。   The supply pump 4 of this embodiment is provided with a fuel pressure sensor 11 that outputs a detection signal (electric signal: for example, a voltage signal) corresponding to the detected pressure value to the ECU 10. In this embodiment, the fuel pressure sensor 11 is installed in the suction port 25 or the fuel introduction path 44 of the supply pump 4, and is located upstream of the feed pump 5 in the fuel flow direction (in the fuel introduction path 44. ) The fuel pressure is detected. The fuel pressure sensor 11 is installed in the fuel discharge path 55 or the discharge port 26 of the supply pump 4 to detect the fuel pressure downstream of the fuel pressurization chamber 31 of the supply pump 4 in the fuel flow direction. Also good.

図11は本発明の実施例4を示したもので、コモンレール式燃料噴射システムの主要構成を示した図である。   FIG. 11 shows Embodiment 4 of the present invention and is a diagram showing a main configuration of a common rail fuel injection system.

本実施例のコモンレール式燃料噴射システムにおいては、燃料圧力センサ11によって検出される燃料の圧力に基づいて、低圧燃料配管41の吸い込み口からフィードポンプ5の吸入側に吸入される燃料中に混入した気泡等のエアー混入量(フィードポンプ5の吸引によって負圧となり、燃料フィルタ6のフィルタエレメント61よりも燃料流方向の下流側の燃料中で発生した気泡量も含む)を推定している。そして、推定された気泡等のエアー混入量に基づいて燃料加圧機構9の作動時間等を制御するようにしている。   In the common rail fuel injection system of the present embodiment, the fuel is mixed into the fuel sucked from the suction port of the low-pressure fuel pipe 41 to the suction side of the feed pump 5 based on the fuel pressure detected by the fuel pressure sensor 11. The amount of air mixed in such as air bubbles (including the amount of air bubbles generated in the fuel downstream of the filter element 61 of the fuel filter 6 in the fuel flow direction due to suction by the feed pump 5) is estimated. Then, the operation time of the fuel pressurizing mechanism 9 is controlled based on the estimated air mixing amount such as bubbles.

燃料加圧機構9は、吸い込み口から燃料タンク3内の燃料を吸い込むための低圧燃料配管16、この低圧燃料配管16の吸い込み口から燃料フィルタ6を経由してフィードポンプ5の吸入側に吸入される燃料を加圧するための電動式のアシストポンプ17、および燃料タンク3から燃料フィルタ6に至るまでの燃料吸込経路を切り替える電磁弁(電磁式切替弁)18を有している。アシストポンプ17は、燃料フィルタ6の入口部よりも燃料流方向の上流側、特に燃料タンク3内に設置されたインタンク式の低圧燃料ポンプである。このアシストポンプ17は、ECU10に電気的に接続された電動モータ(アクチュエータ)によって回転駆動されて、燃料タンク3内に貯留された燃料を、低圧燃料配管16の吸い込み口から吸入し内部で加圧してフィードポンプ5の吸入側に吐出する。   The fuel pressurizing mechanism 9 is sucked into the suction side of the feed pump 5 through the fuel filter 6 from the suction port of the low pressure fuel pipe 16 for sucking the fuel in the fuel tank 3 from the suction port. An electric assist pump 17 for pressurizing the fuel to be pressurized, and an electromagnetic valve (electromagnetic switching valve) 18 for switching the fuel suction path from the fuel tank 3 to the fuel filter 6. The assist pump 17 is an in-tank low-pressure fuel pump installed upstream of the inlet portion of the fuel filter 6 in the fuel flow direction, particularly in the fuel tank 3. The assist pump 17 is rotationally driven by an electric motor (actuator) electrically connected to the ECU 10, sucks fuel stored in the fuel tank 3 from the suction port of the low-pressure fuel pipe 16, and pressurizes the fuel inside. And discharged to the suction side of the feed pump 5.

電磁弁18は、通電されると起磁力を発生するソレノイドコイル、このソレノイドコイルの通電時に磁化されるステータコアおよびムービングコアと、このムービングコアと一体的に動作する弁体と、この弁体を弁座に着座する側(第1位置側)に付勢するスプリングとを有している。なお、ステータコアには、ムービングコアを吸引する吸引部が設けられている。また、ソレノイドコイルは、弁体を弁座より離座する側(第2位置側)に駆動する弁体駆動手段として機能する。また、スプリングは、弁体を弁座に着座する側(第1位置側)に付勢する弁体付勢手段として機能する。そして、電磁弁18は、ソレノイドコイルへの通電が停止(OFF)されると、スプリングの付勢力によって弁体が弁座に着座する第1位置(初期位置)に位置制御される。この第1位置では、低圧燃料配管16の吸い込み口とフィードポンプ5の吸入側(燃料フィルタ6の入口部)との連通状態を遮断し、低圧燃料配管41の吸い込み口と、フィードポンプ5の吸入側(燃料フィルタ6の入口部)とを連通する。   The solenoid valve 18 includes a solenoid coil that generates a magnetomotive force when energized, a stator core and a moving core that are magnetized when the solenoid coil is energized, a valve body that operates integrally with the moving core, and a valve body that operates as a valve. And a spring urging to the side (first position side) seated on the seat. The stator core is provided with a suction portion that sucks the moving core. Further, the solenoid coil functions as a valve body driving means for driving the valve body to the side (second position side) away from the valve seat. Further, the spring functions as a valve body urging means that urges the valve body to the side (first position side) where the valve body is seated on the valve seat. When the energization of the solenoid coil is stopped (OFF), the position of the solenoid valve 18 is controlled to the first position (initial position) where the valve body is seated on the valve seat by the biasing force of the spring. In this first position, the communication state between the suction port of the low-pressure fuel pipe 16 and the suction side of the feed pump 5 (the inlet portion of the fuel filter 6) is cut off, and the suction port of the low-pressure fuel pipe 41 and the suction of the feed pump 5 are blocked. The side (inlet part of the fuel filter 6) is communicated.

また、電磁弁18は、ソレノイドコイルへの通電が実施(ON)されると、ムービングコアがステータコアの吸引部に吸引されるため、スプリングの付勢力に抗して弁体が弁座より離座する第2位置(フルリフト位置)に位置制御される。この第2位置では、低圧燃料配管41の吸い込み口とフィードポンプ5の吸入側(燃料フィルタ6の入口部)との連通状態を遮断し、低圧燃料配管16の吸い込み口と、フィードポンプ5の吸入側(燃料フィルタ6の入口部)とを連通する。これにより、電磁弁18は、ソレノイドコイルへのOFF、ONによって、第1位置と第2位置とを切り替える2位置3方切換弁を構成する。   In addition, when the solenoid coil 18 is energized (ON), the moving core is attracted to the suction portion of the stator core, so that the valve body is separated from the valve seat against the biasing force of the spring. The position is controlled to the second position (full lift position). In this second position, the communication state between the suction port of the low-pressure fuel pipe 41 and the suction side of the feed pump 5 (the inlet portion of the fuel filter 6) is blocked, and the suction port of the low-pressure fuel pipe 16 and the suction of the feed pump 5 are blocked. The side (inlet part of the fuel filter 6) is communicated. Thereby, the electromagnetic valve 18 comprises the 2 position 3 way switching valve which switches a 1st position and a 2nd position by OFF and ON to a solenoid coil.

本実施例のECU10は、燃料に気泡等のエアーが混入すると、フィードポンプ5の吐出側で発生する燃料の圧力脈動の周波数が高くなったり、燃料の圧力脈動の振幅が大きくなったりするので、燃料圧力センサ11によって検出された圧力検出値から時間経過に伴って変化する燃料の圧力脈動を測定することで、気泡等のエアー混入量を推定する。そして、気泡等のエアー混入量が所定値(判定値)以上の際に、電磁弁18のソレノイドコイルをONして第2位置に切り替え、更に気泡等のエアー混入量に基づいてアシストポンプ17のポンプ効率(電動モータの回転速度、燃料吸入量、燃料吐出量)や作動継続時間を制御する。具体的には、気泡等のエアー混入量が多い程、アシストポンプ17のポンプ効率を上げるか、あるいはアシストポンプ17の作動継続時間を長くする。   In the ECU 10 of this embodiment, when air such as bubbles is mixed into the fuel, the frequency of the fuel pressure pulsation generated on the discharge side of the feed pump 5 increases, or the amplitude of the fuel pressure pulsation increases. By measuring the pressure pulsation of the fuel that changes over time from the pressure detection value detected by the fuel pressure sensor 11, the amount of air mixed in such as bubbles is estimated. When the air mixing amount such as bubbles is equal to or greater than a predetermined value (determination value), the solenoid coil of the solenoid valve 18 is turned on to switch to the second position, and the assist pump 17 is further turned on based on the air mixing amount such as bubbles. Controls pump efficiency (rotation speed of electric motor, fuel intake amount, fuel discharge amount) and operation duration. Specifically, the pump efficiency of the assist pump 17 is increased or the operation duration time of the assist pump 17 is lengthened as the amount of air such as bubbles increases.

ここで、低圧燃料配管41の吸い込み口から気泡等のエアーが吸い込まれると、あるいは燃料フィルタ6よりも燃料流方向の下流側の燃料供給経路(円筒状空間64、アウトレット66、低圧燃料配管42)内の圧力がフィードポンプ5の吸引によって負圧となり、燃料中の空気が分離して大きな気泡が発生すると、フィードポンプ5の内部(容積可変空間37)に気泡等のエアーが吸い込まれ、更にフィードポンプ5の吐出側から流出してサプライポンプ4の燃料加圧室31内に気泡等のエアーが吸い込まれてしまう。すると、サプライポンプ4の燃料加圧室31内に吸入される燃料吸入量が、気泡等のエアーの体積分だけ実質的に不足し、サプライポンプ4の吐出ポート26よりコモンレール側に圧送供給される燃料吐出量がエアーの体積分だけ実質的に不足することになる。   Here, when air such as bubbles is sucked from the suction port of the low-pressure fuel pipe 41, or the fuel supply path downstream of the fuel filter 6 in the fuel flow direction (cylindrical space 64, outlet 66, low-pressure fuel pipe 42). When the internal pressure becomes negative due to the suction of the feed pump 5 and the air in the fuel is separated and large bubbles are generated, air such as bubbles is sucked into the feed pump 5 (volume variable space 37) and further fed. Air flows out from the discharge side of the pump 5 and air such as bubbles is sucked into the fuel pressurization chamber 31 of the supply pump 4. Then, the amount of fuel sucked into the fuel pressurization chamber 31 of the supply pump 4 is substantially insufficient by the volume of air such as bubbles, and is supplied by pressure from the discharge port 26 of the supply pump 4 to the common rail side. The fuel discharge amount is substantially insufficient by the volume of air.

そこで、エンジンにより回転駆動されるフィードポンプ5に対して電動モータにより回転駆動されるアシストポンプ17を、低圧燃料配管41の吸い込み口から吸い込まれる燃料中に混入した気泡等のエアー混入量分(=サプライポンプ4の燃料加圧室31内に吸入される燃料吸入量の不足分)だけ補うように動作する補助ポンプ、つまりフィードポンプ5を補助する補助ポンプとして使用することで、フィードポンプ5の内部(容積可変空間37)に気泡等のエアーが吸い込まれる場合でも、常に適切な吸入量の燃料をサプライポンプ4の燃料加圧室31内に供給できるようになる。   Therefore, the assist pump 17 that is driven to rotate by the electric motor with respect to the feed pump 5 that is driven to rotate by the engine is used for the amount of air mixed in such as air bubbles mixed in the fuel sucked from the suction port of the low-pressure fuel pipe 41 (= By using it as an auxiliary pump that operates to compensate for the shortage of the amount of fuel sucked into the fuel pressurization chamber 31 of the supply pump 4, that is, as an auxiliary pump that assists the feed pump 5, Even when air such as bubbles is sucked into the (variable volume space 37), an appropriate amount of fuel can always be supplied into the fuel pressurizing chamber 31 of the supply pump 4.

これによって、サプライポンプ4の吐出ポート26よりコモンレール側に圧送供給される燃料吐出量も最適な燃料量となり、気泡等のエアーの混入による燃料の圧送不良を回避することができる。また、フィードポンプ5の内部(容積可変空間37)に吸い込まれる燃料中に混入した気泡等のエアー混入量分(フィードポンプ5の吐出側より吐出されてサプライポンプ4の燃料加圧室31内に吸入される燃料吸入量の不足分)だけ補うように、気泡等のエアー混入量が多い程アシストポンプ17のポンプ効率を上げたり、気泡等のエアー混入量が多い程アシストポンプ17の作動継続時間を長くしたりすることで、気泡等のエアーの混入による燃料の圧送不良を回避しながら、アシストポンプ17の過剰圧送による燃費の悪化を抑制することができる。   As a result, the fuel discharge amount that is pressure-fed and supplied from the discharge port 26 of the supply pump 4 to the common rail side is also an optimum fuel amount, and poor pumping of fuel due to mixing of air such as bubbles can be avoided. Further, the amount of air mixed in such as air bubbles mixed in the fuel sucked into the feed pump 5 (volume variable space 37) (discharged from the discharge side of the feed pump 5 and into the fuel pressurizing chamber 31 of the supply pump 4). As the amount of air mixed in such as air bubbles increases, the pump efficiency of the assist pump 17 is increased, or the operation duration time of the assist pump 17 increases as the amount of air mixed in such as air bubbles increases. By making the length longer, it is possible to suppress deterioration in fuel consumption due to excessive pumping of the assist pump 17 while avoiding poor pumping of fuel due to mixing of air such as bubbles.

[変形例]
本実施例では、本発明の高圧燃料ポンプを、コモンレール式燃料噴射システム(蓄圧式燃料噴射装置)に使用されるサプライポンプ(燃料噴射ポンプ)4に適用した例を説明したが、本発明を、内燃機関用燃料噴射装置に使用される分配型燃料噴射ポンプまたは列型燃料噴射ポンプに適用しても良い。なお、ポンプエレメントの数、つまりプランジャ24の本数は、1つでも、3つ以上でも良く、その数は任意である。
[Modification]
In the present embodiment, the example in which the high-pressure fuel pump of the present invention is applied to a supply pump (fuel injection pump) 4 used in a common rail fuel injection system (accumulation fuel injection device) has been described. The present invention may be applied to a distribution type fuel injection pump or a row type fuel injection pump used in a fuel injection device for an internal combustion engine. The number of pump elements, that is, the number of plungers 24 may be one or three or more, and the number is arbitrary.

本実施例では、本発明の高圧燃料ポンプを、1つの電磁弁13で燃料の吸入量を調量することで、全ての圧送系統(ポンプエレメント)の燃料圧送量または燃料吐出量を制御するタイプ(吸入調量型)のサプライポンプ4に適用した例を説明したが、本発明の高圧燃料ポンプを、複数個の吸入調量弁で燃料の吸入量を調量することで、複数個の圧送系統(ポンプエレメント)の燃料圧送量または燃料吐出量を制御するタイプのサプライポンプに適用しても良い。   In this embodiment, the high-pressure fuel pump of the present invention is a type that controls the fuel pumping amount or the fuel discharging amount of all pumping systems (pump elements) by metering the amount of fuel sucked by one solenoid valve 13. Although the example applied to the (pump metering type) supply pump 4 has been described, the high-pressure fuel pump according to the present invention controls a plurality of pumps by metering the fuel suction amount with a plurality of suction metering valves. You may apply to the supply pump of the type which controls the fuel pumping amount or fuel discharge amount of a system | strain (pump element).

本実施例では、サプライポンプ(燃料噴射ポンプ)4に、低圧燃料ポンプとしてのフィードポンプ(低圧供給ポンプ部)5と、高圧燃料ポンプとしてのポンプエレンメント(高圧供給ポンプ部)とを一体的に組み付けているが、フィードポンプ(低圧燃料ポンプ、低圧供給ポンプ)と燃料噴射ポンプ(高圧燃料ポンプ、高圧供給ポンプ)とを分離して低圧燃料配管を介して接続するようにしても良い。この場合には、フィードポンプ5の吐出側よりも燃料流方向の下流側の、電磁弁13の入口部または吸入弁30の弁孔が、燃料噴射ポンプの吸入口となる。   In the present embodiment, a feed pump (low pressure supply pump unit) 5 as a low pressure fuel pump and a pump element (high pressure supply pump unit) as a high pressure fuel pump are integrated with a supply pump (fuel injection pump) 4. Although assembled, the feed pump (low pressure fuel pump, low pressure supply pump) and the fuel injection pump (high pressure fuel pump, high pressure supply pump) may be separated and connected via a low pressure fuel pipe. In this case, the inlet portion of the electromagnetic valve 13 or the valve hole of the intake valve 30 on the downstream side in the fuel flow direction from the discharge side of the feed pump 5 becomes the intake port of the fuel injection pump.

本実施例では、フィードポンプ5の吸入側よりも燃料流方向の上流側の燃料供給経路に燃料フィルタ6を設置しているが、フィードポンプ5の吐出側よりも燃料流方向の下流側とサプライポンプ4の燃料加圧室31よりも燃料流方向の上流側との間の燃料供給経路に燃料フィルタ6を設置しても良い。また、本実施例では、燃料フィルタ6のフィルタエレメント61の出口部からサプライポンプ4の吐出ポート26に至るまでの燃料圧送経路中に、燃料圧力センサ11を設置しているが、フィードポンプ5の吐出側からサプライポンプ4の電磁弁13の入口部または出口部、あるいは吸入弁30、あるいは燃料加圧室31に至るまでの燃料圧送経路中に、燃料圧力センサ11を設置しても良い。   In the present embodiment, the fuel filter 6 is installed in the fuel supply path on the upstream side in the fuel flow direction from the suction side of the feed pump 5, but the downstream side in the fuel flow direction and the supply side from the discharge side of the feed pump 5. The fuel filter 6 may be installed in the fuel supply path between the fuel pressurizing chamber 31 of the pump 4 and the upstream side in the fuel flow direction. In the present embodiment, the fuel pressure sensor 11 is installed in the fuel pressure feed path from the outlet of the filter element 61 of the fuel filter 6 to the discharge port 26 of the supply pump 4. The fuel pressure sensor 11 may be installed in the fuel pressure feed path from the discharge side to the inlet or outlet of the solenoid valve 13 of the supply pump 4, the intake valve 30, or the fuel pressurizing chamber 31.

本実施例では、空気抜き機構7の空気抜き配管69の空気流方向の上流端を、燃料フィルタ6の上部(燃料フィルタ6の天地方向の天側)に設けられる、大きな内容積を持つエアー溜まり室67の天井部に接続しているが、低圧燃料配管42の上部(低圧燃料配管42の天地方向の天側)にエアー溜まり室を設けて、空気抜き機構7の空気抜き配管(空気抜き経路、空気還流経路)69の空気流方向の上流端を、そのエアー溜まり室の天井部に接続しても良い。また、サプライポンプ4またはフィードポンプ5の上部(サプライポンプ4の天地方向の天側)にエアー溜まり室を設けて、空気抜き機構7の空気抜き配管69の空気流方向の上流端を、そのエアー溜まり室の天井部に接続しても良い。   In the present embodiment, an air reservoir chamber 67 having a large internal volume is provided at the upstream end of the air vent pipe 69 of the air vent mechanism 7 in the air flow direction at the upper part of the fuel filter 6 (the top side in the vertical direction of the fuel filter 6). The air reservoir chamber is provided above the low-pressure fuel pipe 42 (the top side of the low-pressure fuel pipe 42 in the vertical direction), and the air vent pipe (air vent path, air recirculation path) of the air vent mechanism 7 is provided. The upstream end of the air flow direction 69 may be connected to the ceiling of the air reservoir chamber. Further, an air reservoir chamber is provided above the supply pump 4 or the feed pump 5 (the top side of the supply pump 4 in the vertical direction), and the upstream end in the air flow direction of the air vent pipe 69 of the air vent mechanism 7 is connected to the air reservoir chamber. It may be connected to the ceiling part.

本実施例では、フィードポンプ5の吐出側と吸入側との間(フィードポンプ5の燃料導出経路45に連通する燃料還流経路52、53間)に、フィードポンプ5の吐出圧力が所定の燃料圧力を超えないようにするためのレギュレートバルブ(圧力調整弁)51を設置している。そして、レギュレートバルブ51の弁体は、フィードポンプ5の吐出圧力(燃料導出経路45、燃料還流経路52、53内の燃料圧力)によりリフトし燃料がフィードポンプ5の吸入側に還流されると、弁体と弁座との間に形成されるクリアランス(開口部)内の圧力が負圧になるので、燃料中に気泡が発生する可能性がある。このため、フィードポンプ5の吐出側よりも燃料流方向の下流側とサプライポンプ4の燃料加圧室31よりも燃料流方向の上流側との間の燃料供給経路に連通するエアー溜まり室を設けて、空気抜き機構7の空気抜き配管(空気抜き経路、空気還流経路)69の空気流方向の上流端を、そのエアー溜まり室の天井部に接続しても良い。   In this embodiment, the discharge pressure of the feed pump 5 is a predetermined fuel pressure between the discharge side and the suction side of the feed pump 5 (between the fuel recirculation paths 52 and 53 communicating with the fuel outlet path 45 of the feed pump 5). A regulating valve (pressure regulating valve) 51 is installed to prevent the pressure from exceeding the value. The valve body of the regulator valve 51 is lifted by the discharge pressure of the feed pump 5 (the fuel pressure in the fuel lead-out path 45 and the fuel recirculation paths 52 and 53), and the fuel is recirculated to the suction side of the feed pump 5. Since the pressure in the clearance (opening) formed between the valve body and the valve seat becomes a negative pressure, bubbles may be generated in the fuel. Therefore, an air reservoir chamber is provided that communicates with the fuel supply path between the downstream side in the fuel flow direction from the discharge side of the feed pump 5 and the upstream side in the fuel flow direction from the fuel pressurization chamber 31 of the supply pump 4. Then, the upstream end in the air flow direction of the air vent pipe (air vent path, air recirculation path) 69 of the air vent mechanism 7 may be connected to the ceiling portion of the air reservoir chamber.

本実施例では、燃料圧力センサ11によって検出された圧力検出値から時間経過に伴って変化する燃料の圧力脈動を測定することで、サプライポンプ4の燃料加圧室31内に吸い込まれる低圧燃料中の気泡等のエアー混入量、あるいはフィードポンプ5の内部に吸い込まれる燃料中の気泡等のエアー混入量を推定しているが、燃料中の気泡等のエアー混入率や燃料吸入量に対する気泡等のエアー混入比を推定しても良い。   In this embodiment, by measuring the pressure pulsation of the fuel that changes with time from the pressure detection value detected by the fuel pressure sensor 11, the low pressure fuel that is sucked into the fuel pressurization chamber 31 of the supply pump 4 is measured. The amount of air contamination such as air bubbles, or the amount of air contamination such as bubbles in the fuel sucked into the feed pump 5 is estimated. The air mixing ratio may be estimated.

コモンレール式燃料噴射システムの主要構成を示した模式図である(実施例1)。It is the schematic diagram which showed the main structures of the common rail type fuel injection system (Example 1). コモンレール式燃料噴射システムの全体構成を示した断面図である(実施例1)。1 is a cross-sectional view showing an overall configuration of a common rail fuel injection system (Example 1). サプライポンプの全体構成を示した断面図である(実施例1)。It is sectional drawing which showed the whole structure of the supply pump (Example 1). 図3のA−A断面図である(実施例1)。FIG. 4 is a sectional view taken along line AA in FIG. 3 (Example 1). 燃料フィルタと空気抜き機構を示した概略図である(実施例1)。It is the schematic which showed the fuel filter and the air vent mechanism (Example 1). 空気抜き機構の電磁弁の制御方法を示したフローチャートである(実施例1)。(Example 1) which was the flowchart which showed the control method of the solenoid valve of an air vent mechanism. (a)は正常時の燃料の圧力脈動波形を示したグラフで、(b)は気泡等のエアー混入時の燃料の圧力脈動波形を示したグラフである(実施例1)。(A) is the graph which showed the pressure pulsation waveform of the fuel at the time of normal, (b) is the graph which showed the pressure pulsation waveform of the fuel at the time of air mixing, such as a bubble (Example 1). 燃料フィルタと空気抜き機構を示した概略図である(実施例2)。(Example 2) which is the schematic which showed the fuel filter and the air vent mechanism. 空気抜き機構のバキュームポンプの制御方法を示したフローチャートである(実施例2)。(Example 2) which showed the control method of the vacuum pump of an air vent mechanism. サプライポンプの全体構成を示した断面図である(実施例3)。It is sectional drawing which showed the whole structure of the supply pump (Example 3). コモンレール式燃料噴射システムの主要構成を示した模式図である(実施例4)。(Example 4) which is the schematic diagram which showed the main structures of the common rail type fuel injection system.

符号の説明Explanation of symbols

1 コモンレール
2 インジェクタ(内燃機関用燃料噴射弁、電磁式燃料噴射弁)
3 燃料タンク
4 サプライポンプ(高圧燃料ポンプ、燃料噴射ポンプ)
5 フィードポンプ(低圧燃料ポンプ)
6 燃料フィルタ
7 空気抜き機構
9 燃料加圧機構
10 ECU(圧力検出手段、圧力脈動検出手段、空気混入量推定手段)
11 燃料圧力センサ(圧力検出手段)
12 インジェクタの電磁弁(アクチュエータ)
13 サプライポンプの電磁弁(電磁式吸入調量弁)
14 空気抜き機構の電磁弁(空気抜き制御弁)
15 空気抜き機構のバキュームポンプ(バキューム装置)
16 燃料加圧機構の低圧燃料配管(燃料供給経路、燃料吸込経路)
17 燃料加圧機構のアシストポンプ(電動式ポンプ)
18 燃料加圧機構の電磁弁(電磁式切替弁)
20 オーバーフロー配管
21 フィードポンプのインナロータ
22 フィードポンプのアウタロータ
23 サプライポンプ(ポンプエレメント)のシリンダヘッド(シリンダ)
24 サプライポンプ(ポンプエレメント)のプランジャ
31 燃料加圧室
41 低圧燃料配管(燃料供給経路、燃料吸込経路)
42 低圧燃料配管(燃料供給経路、燃料吸込経路)
67 燃料フィルタのエアー溜まり室(燃料フィルタの上部)
69 空気抜き機構の空気抜き配管(空気抜き経路、空気還流経路)
1 common rail 2 injector (fuel injection valve for internal combustion engine, electromagnetic fuel injection valve)
3 Fuel tank 4 Supply pump (high pressure fuel pump, fuel injection pump)
5 Feed pump (low pressure fuel pump)
6 Fuel filter 7 Air venting mechanism 9 Fuel pressurizing mechanism 10 ECU (pressure detecting means, pressure pulsation detecting means, air mixing amount estimating means)
11 Fuel pressure sensor (pressure detection means)
12 Injector solenoid valve (actuator)
13 Solenoid valve of supply pump (electromagnetic suction metering valve)
14 Solenoid valve for air vent mechanism (air vent control valve)
15 Vacuum pump with air vent mechanism (vacuum device)
16 Low pressure fuel piping of fuel pressurization mechanism (fuel supply path, fuel suction path)
17 Assist pump for fuel pressurization mechanism (electric pump)
18 Solenoid valve of the fuel pressurization mechanism (electromagnetic switching valve)
20 Overflow piping 21 Inner rotor of feed pump 22 Outer rotor of feed pump 23 Cylinder head (cylinder) of supply pump (pump element)
24 Plunger of supply pump (pump element) 31 Fuel pressurizing chamber 41 Low pressure fuel piping (fuel supply path, fuel suction path)
42 Low pressure fuel piping (fuel supply path, fuel suction path)
67 Fuel filter air reservoir (upper part of fuel filter)
69 Air vent piping (air vent path, air recirculation path) of air vent mechanism

Claims (11)

(a)燃料タンク内に貯留された燃料を、低圧燃料配管の吸い込み口から吸入し内部で加圧して吐出する低圧燃料ポンプと、
(b)この低圧燃料ポンプの吐出側から供給された低圧燃料を加圧して高圧化する加圧室、およびこの加圧室内で昇圧した高圧燃料を内燃機関の燃料噴射弁側に吐出する吐出口を有する高圧燃料ポンプと、
(c)前記低圧燃料配管の吸い込み口から吸入した燃料を、前記低圧燃料ポンプの内部、前記高圧燃料ポンプの加圧室を経由して前記高圧燃料ポンプの吐出口に供給するための燃料供給経路と、
(d)この燃料供給経路内の燃料圧力を検出する圧力検出手段、およびこの圧力検出手段の圧力検出値によって燃料中に混入した空気混入量を推定する空気混入量推定手段を有する制御装置と
を備えた内燃機関用燃料供給装置。
(A) a low-pressure fuel pump that sucks fuel stored in the fuel tank from a suction port of a low-pressure fuel pipe, pressurizes the fuel, and discharges the fuel;
(B) A pressurizing chamber for pressurizing and increasing the pressure of the low-pressure fuel supplied from the discharge side of the low-pressure fuel pump, and a discharge port for discharging the high-pressure fuel boosted in the pressurizing chamber to the fuel injection valve side of the internal combustion engine A high-pressure fuel pump having
(C) A fuel supply path for supplying the fuel sucked from the suction port of the low-pressure fuel pipe to the discharge port of the high-pressure fuel pump through the inside of the low-pressure fuel pump and the pressurizing chamber of the high-pressure fuel pump When,
(D) a pressure detecting means for detecting the fuel pressure in the fuel supply path, and a control device having an air mixing amount estimating means for estimating the air mixing amount mixed in the fuel by the pressure detection value of the pressure detecting means. A fuel supply device for an internal combustion engine.
請求項1に記載の内燃機関用燃料供給装置において、
前記高圧燃料ポンプの加圧室内に供給される燃料中に混入した空気を、前記高圧燃料ポンプの加圧室よりも燃料流方向の上流側において前記燃料供給経路から取り除くための空気抜き機構を備え、
前記制御装置は、前記空気混入量推定手段の空気混入量推定値に基づいて、前記空気抜き機構を作動させることを特徴とする内燃機関用燃料供給装置。
The fuel supply device for an internal combustion engine according to claim 1,
An air vent mechanism for removing air mixed in the fuel supplied into the pressurized chamber of the high-pressure fuel pump from the fuel supply path upstream of the pressurized chamber of the high-pressure fuel pump in the fuel flow direction;
The fuel supply device for an internal combustion engine, wherein the control device operates the air venting mechanism based on an estimated air mixing amount value of the air mixing amount estimating means.
請求項2に記載の内燃機関用燃料供給装置において、
前記空気抜き機構は、前記高圧燃料ポンプの加圧室内に供給される燃料中に混入した空気を、前記高圧燃料ポンプの加圧室よりも燃料流方向の上流側において前記燃料供給経路から取り除くための空気抜き配管を有していることを特徴とする内燃機関用燃料供給装置。
The fuel supply device for an internal combustion engine according to claim 2,
The air vent mechanism removes air mixed in the fuel supplied to the pressurized chamber of the high-pressure fuel pump from the fuel supply path upstream of the pressurized chamber of the high-pressure fuel pump in the fuel flow direction. A fuel supply device for an internal combustion engine, comprising an air vent pipe.
請求項3に記載の内燃機関用燃料供給装置において、
前記空気抜き配管の空気流方向の上流端は、前記高圧燃料ポンプの加圧室よりも燃料流方向の上流側に設けられた空間に接続されていることを特徴とする内燃機関用燃料供給装置。
The fuel supply device for an internal combustion engine according to claim 3,
An internal combustion engine fuel supply device, wherein an upstream end of the air vent pipe in the air flow direction is connected to a space provided upstream of the pressurizing chamber of the high pressure fuel pump in the fuel flow direction.
請求項3または請求項4に記載の内燃機関用燃料供給装置において、
前記高圧燃料ポンプの加圧室よりも燃料流方向の上流側に設置されて、前記低圧燃料配管の吸い込み口から吸い込まれる燃料中に含まれる不純物を濾過または捕捉するための燃料フィルタを備え、
前記空気抜き配管の空気流方向の上流端は、前記燃料フィルタの上部に設けられた空間に接続されていることを特徴とする内燃機関用燃料供給装置。
The fuel supply device for an internal combustion engine according to claim 3 or 4,
A fuel filter that is installed upstream of the pressurizing chamber of the high-pressure fuel pump in the fuel flow direction and filters or traps impurities contained in the fuel sucked from the suction port of the low-pressure fuel pipe;
The fuel supply device for an internal combustion engine, wherein an upstream end of the air vent pipe in an air flow direction is connected to a space provided in an upper portion of the fuel filter.
請求項3ないし請求項5のうちのいずれか1つに記載の内燃機関用燃料供給装置において、
前記空気抜き機構は、前記空気抜き配管内の空気抜き経路を開閉する空気抜き制御弁を有し、
前記制御装置は、前記空気混入量推定手段の空気混入量推定値が所定値以上の際に、前記空気抜き制御弁を開弁させることを特徴とする内燃機関用燃料供給装置。
The fuel supply device for an internal combustion engine according to any one of claims 3 to 5,
The air vent mechanism has an air vent control valve that opens and closes an air vent path in the air vent pipe;
The fuel supply device for an internal combustion engine, wherein the control device opens the air vent control valve when an estimated value of air mixing amount of the air mixing amount estimating means is a predetermined value or more.
請求項3ないし請求項6のうちのいずれか1つに記載の内燃機関用燃料供給装置において、
前記空気抜き機構は、前記高圧燃料ポンプの加圧室内に供給される燃料中に混入した空気を、前記空気抜き配管内の空気抜き経路中に吸引するバキューム装置を有し、
前記制御装置は、前記空気混入量推定手段の空気混入量推定値が所定値以上の際に、前記バキューム装置を作動させることを特徴とする内燃機関用燃料供給装置。
The fuel supply device for an internal combustion engine according to any one of claims 3 to 6,
The air vent mechanism has a vacuum device that sucks air mixed in the fuel supplied into the pressurized chamber of the high pressure fuel pump into an air vent path in the air vent pipe,
The said control apparatus operates the said vacuum apparatus, when the estimated air mixing amount value of the said air mixing amount estimation means is more than predetermined value, The fuel supply apparatus for internal combustion engines characterized by the above-mentioned.
請求項1ないし請求項7のうちのいずれか1つに記載の内燃機関用燃料供給装置において、
前記高圧燃料ポンプの加圧室内に供給される燃料を加圧するための燃料加圧機構を備え、
前記制御装置は、前記空気混入量推定手段の空気混入量推定値に基づいて、前記燃料加圧機構を作動させることを特徴とする内燃機関用燃料供給装置。
The fuel supply device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 7,
A fuel pressurizing mechanism for pressurizing the fuel supplied into the pressurizing chamber of the high-pressure fuel pump;
The fuel supply device for an internal combustion engine, wherein the control device operates the fuel pressurizing mechanism based on an estimated air mixing amount value of the air mixing amount estimating means.
請求項8に記載の内燃機関用燃料供給装置において、
前記燃料加圧機構は、前記低圧燃料ポンプの吸入側よりも燃料流方向の上流側に設置された電動式ポンプを有し、
前記制御装置は、前記空気混入量推定手段の空気混入量推定値に基づいて、前記電動式ポンプのポンプ効率を制御することを特徴とする内燃機関用燃料供給装置。
The fuel supply device for an internal combustion engine according to claim 8,
The fuel pressurizing mechanism has an electric pump installed on the upstream side in the fuel flow direction from the suction side of the low-pressure fuel pump,
The fuel supply device for an internal combustion engine, wherein the control device controls the pump efficiency of the electric pump based on an estimated amount of air contamination of the air contamination amount estimation means.
請求項1ないし請求項9のうちのいずれか1つに記載の内燃機関用燃料供給装置において、
前記圧力検出手段は、前記低圧燃料ポンプの吸入側または吐出側、あるいは前記高圧燃料ポンプの加圧室または吐出口の燃料圧力を検出する燃料圧力センサを有し、
前記燃料圧力センサは、前記低圧燃料ポンプまたは前記高圧燃料ポンプに設置されていることを特徴とする内燃機関用燃料供給装置。
The fuel supply device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 9,
The pressure detecting means includes a fuel pressure sensor for detecting a fuel pressure in a suction side or a discharge side of the low-pressure fuel pump, or a pressurizing chamber or a discharge port of the high-pressure fuel pump;
The fuel supply device for an internal combustion engine, wherein the fuel pressure sensor is installed in the low pressure fuel pump or the high pressure fuel pump.
請求項1ないし請求項10のうちのいずれか1つに記載の内燃機関用燃料供給装置において、
前記低圧燃料ポンプは、インナロータおよびアウタロータを有し、前記インナロータと前記アウタロータとの歯間容積を変化させることで、前記燃料タンク内の常圧燃料を汲み上げて低圧燃料を前記高圧燃料ポンプに吐出するフィードポンプであって、
前記高圧燃料ポンプは、シリンダおよびプランジャを有し、前記シリンダ内で前記プランジャを往復摺動させることで、前記フィードポンプの吐出側から吐出された低圧燃料を前記加圧室内に吸入させて高圧燃料を前記内燃機関の燃料噴射弁側に吐出するサプライポンプであって、
前記フィードポンプは、前記サプライポンプに一体的に組み付けられていることを特徴とする内燃機関用燃料供給装置。
The fuel supply device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 10,
The low-pressure fuel pump has an inner rotor and an outer rotor, and by changing the interdental volume between the inner rotor and the outer rotor, the normal-pressure fuel in the fuel tank is pumped up and the low-pressure fuel is discharged to the high-pressure fuel pump. A feed pump,
The high-pressure fuel pump has a cylinder and a plunger, and by reciprocatingly sliding the plunger in the cylinder, the low-pressure fuel discharged from the discharge side of the feed pump is sucked into the pressurizing chamber, and the high-pressure fuel pump Is a supply pump that discharges to the fuel injection valve side of the internal combustion engine,
The fuel supply device for an internal combustion engine, wherein the feed pump is integrally assembled with the supply pump.
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Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009197675A (en) * 2008-02-21 2009-09-03 Denso Corp Fuel injection device
DE102009003185A1 (en) 2008-06-25 2009-12-31 Denso Corporation, Kariya-City Fuel injection pump
JP2010169069A (en) * 2009-01-26 2010-08-05 Sumitomo (Shi) Construction Machinery Co Ltd Fuel supply line air bleeding device of construction machine
WO2010095567A1 (en) * 2009-02-19 2010-08-26 ヤンマー株式会社 Fuel injection device
JP2011001842A (en) * 2009-06-17 2011-01-06 Denso Corp Fuel state detection device
JP2011038470A (en) * 2009-08-11 2011-02-24 Fuji Heavy Ind Ltd Vapor detecting device in low pressure fuel pipe
JP2011157925A (en) * 2010-02-03 2011-08-18 Denso Corp Fuel supply device of internal combustion engine
JP2011196274A (en) * 2010-03-19 2011-10-06 Hitachi Automotive Systems Ltd Fuel supply control device of internal combustion engine
JP2012122403A (en) * 2010-12-08 2012-06-28 Toyota Motor Corp Fuel supply apparatus for internal combustion engine
US20120180765A1 (en) * 2011-01-18 2012-07-19 Federal Mogul Corporation Diesel fuel system with advanced priming
JP2014066203A (en) * 2012-09-26 2014-04-17 Kubota Corp Fuel supply system

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT1398530B1 (en) * 2010-02-25 2013-03-01 Bosch Gmbh Robert FUEL SUPPLY SYSTEM FROM A TANK TO AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE AND METHOD FOR CHECKING THIS SYSTEM.
US11268482B2 (en) 2020-04-21 2022-03-08 Caterpillar Inc. Fuel system having pumping and filtration fuel module and flow housing for same

Cited By (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009197675A (en) * 2008-02-21 2009-09-03 Denso Corp Fuel injection device
DE102009003185A1 (en) 2008-06-25 2009-12-31 Denso Corporation, Kariya-City Fuel injection pump
JP2010169069A (en) * 2009-01-26 2010-08-05 Sumitomo (Shi) Construction Machinery Co Ltd Fuel supply line air bleeding device of construction machine
WO2010095567A1 (en) * 2009-02-19 2010-08-26 ヤンマー株式会社 Fuel injection device
JP2010190156A (en) * 2009-02-19 2010-09-02 Yanmar Co Ltd Fuel injection device
US8215161B2 (en) 2009-06-17 2012-07-10 Denso Corporation Fuel state sensing device
JP2011001842A (en) * 2009-06-17 2011-01-06 Denso Corp Fuel state detection device
JP2011038470A (en) * 2009-08-11 2011-02-24 Fuji Heavy Ind Ltd Vapor detecting device in low pressure fuel pipe
JP2011157925A (en) * 2010-02-03 2011-08-18 Denso Corp Fuel supply device of internal combustion engine
JP2011196274A (en) * 2010-03-19 2011-10-06 Hitachi Automotive Systems Ltd Fuel supply control device of internal combustion engine
US8762030B2 (en) 2010-03-19 2014-06-24 Hitachi Automotive Systems, Ltd. Fuel supply control device for internal combustion engine and fuel vapor processing method
JP2012122403A (en) * 2010-12-08 2012-06-28 Toyota Motor Corp Fuel supply apparatus for internal combustion engine
CN103249936A (en) * 2010-12-08 2013-08-14 丰田自动车株式会社 Fuel supply apparatus for internal combustion engine
US9617960B2 (en) 2010-12-08 2017-04-11 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Fuel supply apparatus for internal combustion engine
US20120180765A1 (en) * 2011-01-18 2012-07-19 Federal Mogul Corporation Diesel fuel system with advanced priming
US9316187B2 (en) * 2011-01-18 2016-04-19 Carter Fuel Systems, Llc Diesel fuel system with advanced priming
JP2014066203A (en) * 2012-09-26 2014-04-17 Kubota Corp Fuel supply system

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