JP2010071162A - 燃料噴射装置 - Google Patents

Abstract

【課題】インジェクタ背圧部の圧力を速やかに上昇させる燃料噴射装置を提供する。
【解決手段】燃料供給手段２０は、貯留槽１０から供給された燃料を加圧して蓄圧手段３０に圧送する。インジェクタ４０は、蓄圧手段３０から供給された高圧燃料を内燃機関に噴射する。リーク燃料通路７０は、インジェクタ４０の駆動弁６０が開弁したときに圧力制御室６２と連通する低圧室６３から排出されるリーク燃料を排出する。圧力保持タンク８０は、インジェクタ４０からリーク燃料通路７０を経由して排出されるリーク燃料を貯留するとともに、内部の燃料圧力を所定値以上に保持する。加圧燃料供給通路８５は、圧力保持タンク８０に所定値以上に加圧された燃料を供給する。これにより、インジェクタ背圧部の圧力を速やかに昇圧することができ、インジェクタ４０からの燃料噴射を安定させることができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、高圧燃料を噴射する燃料噴射装置に関する。

従来、ニードル弁等で構成される弁部材を燃料圧力によって駆動する油圧駆動式のインジェクタを用い、加圧された燃料を内燃機関に噴射する燃料噴射装置が知られている。
近年では、噴射する燃料に、ジメチルエーテル（以下、ＤＭＥという。）のような気化しやすい燃料が用いられつつある。例えば、特許文献１には、ＤＭＥに適した燃料噴射装置が開示されている。この燃料噴射装置では、装置内に残留したＤＭＥが気化することによるエンジン始動時の異常燃焼を抑制するために、エンジン停止後に装置内の燃料を貯留槽に回収する。
国際公開２００４−０５９１５８号パンフレット

ところで、ＤＭＥのような気化しやすい燃料を用いる場合、駆動弁を介して油圧制御系統と連通するインジェクタ内の低圧部、およびインジェクタからのリーク燃料を排出するリーク燃料通路であるインジェクタ背圧部の圧力を、燃料が気化しない程度の圧力、例えば３ＭＰａ程度に維持する必要がある。インジェクタ背圧部の燃料圧力が低い場合、インジェクタ背圧部の燃料が気化して気泡が発生する。インジェクタ背圧部、特にインジェクタ内の低圧部で気泡が発生すると、駆動弁が開弁したときに油圧制御系統に気泡が混入し、圧力制御室の圧力が不安定になるため、インジェクタからの燃料噴射が安定しない。特に、大気圧近傍では無噴射になる。しかも、特許文献１のようにエンジン停止後に燃料噴射装置内の燃料を貯留槽に回収する構成では、エンジン再始動時に、インジェクタ背圧部を燃料で満たして所定の圧力まで昇圧する必要があるが、インジェクタ背圧部に供給される燃料はインジェクタからのリーク燃料のみであるため、昇圧に時間がかかり、長時間に渡り噴射が安定しないという問題点があった。

本発明は、上述の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、インジェクタ背圧部の圧力を速やかに上昇させる燃料噴射装置を提供することにある。

請求項１に記載の燃料噴射装置は、貯留槽と、燃料供給手段と、蓄圧手段と、インジェクタと、リーク燃料通路と、圧力保持タンクと、加圧燃料供給通路と、を備えている。燃料供給手段は、貯留槽から供給された燃料を加圧して蓄圧手段に圧送する。インジェクタは、軸方向へ移動することにより燃料の噴射を許容または遮断する弁部材、弁部材を支持するとともに、内部の燃料圧力により弁部材を軸方向へ移動させる圧力制御室を形成する外郭構成部、および、開弁することで圧力制御室と低圧室とを連通し、圧力制御室の圧力を低下させる駆動弁を有する。インジェクタは、蓄圧手段からインレット通路を経由して供給された高圧燃料を内燃機関に噴射する。リーク燃料通路は、インジェクタの低圧室からリーク燃料を排出する。

本発明の圧力保持タンクは、インジェクタからリーク燃料通路を経由して排出されるリーク燃料を貯留するとともに、内部の燃料圧力を所定値以上に保持する点に特徴を有している。そして、加圧燃料供給通路は、圧力保持タンクに所定値以上に加圧された燃料を供給する。このような構成を採用した技術思想は、「インジェクタ背圧部に加圧された燃料を供給する」ことにあるといえる。なお、インジェクタ背圧部には、互いに連通する低圧室、リーク燃料通路、および圧力保持タンクが含まれるものとする。

リーク燃料通路から排出されたリーク燃料を貯留する圧力保持タンクに加圧された燃料が供給されるので、インジェクタからのリーク燃料のみによってインジェクタ背圧部を昇圧させる場合と比較して、速やかに昇圧させることができる。インジェクタ背圧部の圧力を速やかに上昇させることができれば、低圧室の燃料が気化することによって発生する気泡が圧力制御室に混入することを防止でき、素早く噴射を安定させることができる。また、圧力保持タンクは、一定以上の容積を有しているので、バッファ機能を果たす。すなわち、加圧された燃料が供給されることによるインジェクタ背圧部の急激な圧力変化を抑制することができる。

請求項２に記載の燃料噴射装置は、蓄圧手段は減圧弁を有している。加圧燃料供給通路は、減圧弁から排出される燃料を圧力保持タンクに供給する連絡通路である。蓄圧手段に設けられた減圧弁から排出される高圧の燃料を圧力保持タンクに供給するので、インジェクタ背圧部の圧力を速やかに上昇させることができる。

請求項３に記載の燃料噴射装置では、加圧燃料供給通路は、蓄圧手段に蓄えられた高圧燃料の一部を圧力保持タンクに供給する連絡通路である。蓄圧手段から圧力保持タンクへ直接高圧燃料を供給するので、より速やかにインジェクタ背圧部の燃料圧力を上昇させることができる。
請求項４に記載の燃料噴射装置では、加圧燃料供給通路は、インレット通路に供給された高圧燃料の一部を圧力保持タンクに供給する連絡通路である。インレット通路から圧力保持タンクへ高圧燃料を供給するので、蓄圧手段から供給する場合と同様、より速やかにインジェクタ背圧部の燃料圧力を上昇させることができる。

インジェクタ背圧部の圧力を、低圧ポンプにより圧送される燃料圧力程度まで上昇させればよい場合、以下の構成とすることができる。
請求項５に記載の燃料噴射装置では、燃料供給手段は、低圧ポンプおよび高圧ポンプを有しており、加圧燃料供給通路は、低圧ポンプにより圧送された燃料の一部を圧力保持タンクに供給する連絡通路である。このような構成にすれば、圧力保持タンク内により早く燃料を供給することが可能になる。さらに、このような構成にすれば、低圧ポンプを逆回転させることにより圧力保持タンク内の燃料を貯留槽に回収することができる。

例えば、蓄圧手段から圧力保持タンクに直接加圧された燃料が供給される場合、圧力保持タンクの圧力が急激に上昇することが懸念される。そのため、以下の構成を採用することが好ましい。
請求項６に記載の燃料噴射装置では、加圧燃料供給通路は、オリフィス部を有している。加圧燃料供給通路にオリフィス部を設けることにより、圧力損失が生じるので、リターン通路の急激な圧力上昇を抑制することができる。

請求項７に記載の燃料噴射装置では、加圧燃料供給通路は、圧力保持タンクの圧力が所定値以上になった場合、加圧された燃料の供給を停止する供給制御弁を有している。圧力保持タンクの圧力が所定値に達した場合、加圧された燃料の供給が停止されるので、常時リークを低減させ、ポンプ負荷を抑制することができる。

請求項８に記載の燃料噴射装置では、圧力保持タンクの圧力を所定値に維持する背圧制御弁を有している。これにより、タンク内の圧力を一定に保つことができる。

以下、本発明による燃料噴射装置を図面に基づいて説明する。
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態による燃料噴射装置を図１に示す。燃料噴射装置１は、図示しない内燃機関としてのエンジンの各気筒へ燃料を噴射するための装置であり、貯留槽としての燃料タンク１０、燃料供給手段としての燃料供給部２０、蓄圧手段としてのコモンレール３０、インジェクタ４０、リーク燃料通路７０、圧力保持タンク８０、電子制御装置（以下、「ＥＣＵ」という）９０等を具備している。なお、本実施形態では、燃料としてＤＭＥを使用するものとする。

燃料タンク１０には、燃料としてのＤＭＥが貯留されている。燃料タンク１０内部の圧力は、ＤＭＥの飽和蒸気圧となっている。燃料タンク１０内には、低圧ポンプ２１が配設されている。低圧ポンプ２１により所定のフィード圧に加圧されたＤＭＥは、燃料通路２２を経由して高圧ポンプ２５に供給される。高圧ポンプ２５は、燃料通路２６を経由してコモンレール３０と接続し、高圧ポンプ２５に供給されたＤＭＥは、噴射圧相当の高圧状態まで加圧される。加圧された燃料は、コモンレール３０に圧送されて蓄えられる。なお、低圧ポンプ２１、燃料通路２２、高圧ポンプ２５、および燃料通路２６が燃料供給部２０を構成している。

コモンレール３０は、その長手方向に並んだ供給口３１、および複数（本実施形態では６つ）の吐出口３２を有している。供給口３１には、高圧ポンプ２５が接続されており、高圧ポンプ２５により圧送された高圧燃料が供給口３１からコモンレール３０内に供給される。一方、複数の吐出口３２には、それぞれ、インレット通路３５を経由してインジェクタ４０が接続されている。各インジェクタ４０は、エンジンの各気筒に配置される。したがって、吐出口３２は、エンジンの気筒数分設けられている。なお、図１では、１つのインジェクタ４０のみを示し、他のインジェクタは省略した。

また、コモンレール３０に備えられるコモンレールセンサ３３は、コモンレール３０に関する情報をＥＣＵ９０へ入力する。また、コモンレール３０には、減圧弁３４が設けられている。減圧弁３４は、コモンレールセンサ３３からの情報に基づいて、ＥＣＵ９０にて制御される。なお、図１では、煩雑になることを避けるため、ＥＣＵ９０から減圧弁３４への制御線は図示していない。減圧弁３４が開放されると燃料が排出され、コモンレール３０内部の燃料圧力が減少する。

ＥＣＵ９０は、周知のマイクロコンピュータを主体に構成され、図示しない各種センサよりアクセル開度、エンジン回転数等の検出信号を入力する他、コモンレールセンサ３３よりコモンレール内部の燃料圧力に関する情報が入力される。ＥＣＵ９０は、各種入力情報に基づいて燃料噴射量および燃料噴射時期を算出し、インジェクタ４０による燃料噴射を制御する。

インジェクタ４０は、上述したようにエンジンの各気筒に搭載され、各気筒内に燃料を直接噴射するように構成されている。インジェクタ４０は、流入口４１および排出口４２を有している。流入口４１はインレット通路３５と接続され、排出口４２はリーク燃料通路７０と接続されている。

ここで、インジェクタ４０の構造を図２に基づいて説明する。インジェクタ４０は、その外郭を形成する部材として、ハウジング４３と、弁ボディ４４と、ハウジング４３と弁ボディ４４との間に介在するチップパッキン４５と、これら部材を外側から締結するリテーニングナット４６と、を備えている。なお、ハウジング４３、弁ボディ４４、チップパッキン４５、リテーニングナット４６が「外郭構成部」を構成している。
上述したところの流入口４１および排出口４２は、ハウジング４３に形成されている。流入口４１から供給される燃料は、通路４７を経由し、その後、分岐する。一方は、通路４８を経由して弁ボディ４４側へ導かれ、主として噴射に利用される。他方は、通路４９を経由して、圧力制御室６２に流入し、油圧制御に利用される。

弁ボディ４４の先端には、通路４８を経由して供給された燃料を噴射する図示しない噴孔が設けられている。以下、弁ボディ４４の側をインジェクタ４０の「先端側」と適宜記述する。
また、インジェクタ４０は、その長手方向に亘り内部に収容される弁部材５０を備えている。この弁部材５０は、先端側からニードル５１、カップリング部５２、コマンドピストン５３によって構成されている。ニードル５１とコマンドピストン５３とは、カップリング部５２によって一体に保持されている。

さらにまた、インジェクタ４０は、先端部とは反対側（以下、「基端部」と適宜記述する。）に、電磁弁部５４を具備している。電磁弁部５４は、端子５５、アーマチャ５６、ボディ５７、コップ型ストッパ５８、コイル５９、断面視Ｔ字状の駆動弁６０等で構成されている。
端子５５は、コイル５９へ通電するための端子である。したがって、この端子５５を介して、ＥＣＵ９０により、エンジンの運転条件に応じた駆動電流が、コイル５９へ供給される。そして、この駆動電流の供給により、コイル５９に励起吸引力が発生することになる。

アーマチャ５６は、その中心部に、円筒状のコップ型ストッパ５８を有している。コップ型ストッパ５８は、先端側へ開口する形状であり、その内部には、スプリング６１が配置されている。
駆動弁６０は、ボディ５７に支持され、スプリング６１により先端側へ付勢されている。コイル５９に励起吸引力が発生すると、駆動弁６０は、スプリング６１の付勢力に抗して基端側へ移動する。駆動弁６０が基端側へ移動すると、駆動弁６０の先端側に形成される圧力制御室６２と低圧室６３とは連通する。圧力制御室６２と低圧室６３とが連通すると、圧力制御室６２から低圧室６３へ燃料が流出し、排出口４２を経由してリーク燃料がインジェクタ４０の外部へ排出される。

弁部材５０は、圧力制御室６２と、噴孔近傍に形成される図示しない燃料溜まり室と、の圧力バランスにより、その駆動が制御される。コイル５９が通電されて励起吸引力を発生し、駆動弁６０が基端側へ移動すると、圧力制御室６２は低圧室６３と連通し、圧力制御室６２の燃料が低圧室６３へ流出するので、圧力制御室６２の燃料圧力が低下する。すると弁部材５０は基端側へ移動し、噴孔からエンジンへ燃料が噴射される。

再び図１を参照すると、インジェクタ４０の排出口４２は、リーク燃料通路７０と連通している。リーク燃料通路７０は、圧力保持タンク８０と接続されている。なお、図示はしていないが、圧力保持タンク８０には、全てのインジェクタ（本実施形態では６つ）から排出されるリーク燃料がリーク燃料通路７０を経由して流入するものとする。また、圧力保持タンク８０には加圧燃料供給通路としての連絡通路８５が接続され、この連絡通路８５を経由して、コモンレール３０の減圧弁３４から排出された燃料が圧力保持タンク８０に供給される。すなわち、圧力保持タンク８０には、インジェクタ４０からのリーク燃料と、コモンレール３０の減圧弁３４から排出された燃料と、が供給される。

また、圧力保持タンク８０には、所定の圧力を超えると開弁する背圧制御弁８１が設けられている。所定の圧力とは、燃料が気化しない圧力であり、本実施形態においては、所定の圧力は３ＭＰａであるものとする。圧力保持タンク８０の圧力が３ＭＰａを超え、背圧制御弁８１が開弁すると、圧力保持タンク８０の燃料がリターン通路７１を経由して燃料タンク１０へ回収される。また、エンジン停止時に背圧制御弁８１を開弁すれば、残圧によりインジェクタ背圧部の燃料を燃料タンク１０に回収することができる。なお、エンジン停止時には、コモンレール３０の燃料は残圧により、燃料供給部２０側から燃料タンク１０へ回収されるものとする。

本実施形態では、コモンレール３０の減圧弁３４から排出される燃料を圧力保持タンク８０に供給する連絡通路８５を有する点が特徴である。減圧弁３４から排出された高圧の燃料が圧力保持タンク８０に供給されると、圧力保持タンク８０の圧力は上昇する。そして、圧力保持タンク８０の圧力が３ＭＰａ以上になると、背圧制御弁８１が開弁することにより３ＭＰａを維持する。圧力保持タンク８０の圧力が３ＭＰａで維持されるので、圧力保持タンク８０と連通しているリーク燃料通路７０、インジェクタ４０の排出口４２、および低圧室６３（以下、圧力保持タンク８０、リーク燃料通路７０、インジェクタ４０の排出口４２、および低圧室６３を、「インジェクタ背圧部」という。）の圧力も３ＭＰａを維持することができる。

このような構成は、特にエンジンの再始動時に顕著な効果を奏する。図３は、エンジン再始動時におけるインジェクタ背圧部の圧力の変化を示したグラフである。（ａ）では、縦軸をインジェクタ４０への噴射駆動指令パルスとし、（ｂ）では、縦軸をインジェクタ背圧部の圧力とし、横軸は（ａ）、（ｂ）のいずれも時間とした。

（ａ）に示すように、エンジンが始動されると、その運転状態に応じてインジェクタ４０を駆動する駆動パルスが立ち上がり、インジェクタ４０から燃料が噴射される。従来は、インジェクタ背圧部の圧力はインジェクタ４０からのリーク燃料のみによって上昇させているので、（ｂ）に二点鎖線で示すように、インジェクタ背圧部の圧力が３ＭＰａに達するのに長時間を要した。

一方、本実施形態では、インジェクタ背圧部を構成する圧力保持タンク８０に、コモンレール３０の減圧弁３４から高圧燃料が供給されるので、（ｂ）に実線で示すように、インジェクタ背圧部の圧力は速やかに３ＭＰａに達する。インジェクタ背圧部の圧力が３ＭＰａに達すれば、ＤＭＥが気化しないため、圧力制御室に気泡が混入せず、圧力制御室の圧力が安定し、インジェクタ４０からの燃料噴射が安定する。

以上詳述したように、本実施形態では、インジェクタ４０からリーク燃料通路７０を経由して排出されるリーク燃料を貯留するとともに、内部の燃料圧力を所定値以上に保持する圧力保持タンク８０を有している。圧力保持タンク８０には、コモンレール３０の減圧弁３４から排出された高圧の燃料が連絡通路８５を経由して流入するように構成されている。これにより、インジェクタ背圧部の圧力は速やかに上昇する。インジェクタ背圧部の圧力が速やかに上昇すれば、ＤＭＥが気化し気泡が発生することを抑制することができる。インジェクタ背圧部を構成するインジェクタ４０の低圧室６３での気泡の発生が抑制されるので、駆動弁６０が開弁したときに連通する圧力制御室６２へ気泡が混入することを防止できる。弁部材５０の駆動に係る圧力制御室６２への気泡の混入が防止されると、圧力制御室６２の圧力が安定するため、弁部材５０の駆動が安定し、インジェクタ４０からの燃料噴射が安定する。

また、加圧された燃料は、一定以上の容積を有する圧力保持タンクに供給されるので、加圧された燃料が供給されることによるインジェクタ背圧部の急激な圧力変化を抑制することができる。さらに、圧力保持タンク８０は、背圧制御弁８１を有しているので、圧力保持タンク８０の圧力を一定に保つことができる。

以下、本発明の第２実施形態〜第４実施形態について説明する。なお、第１実施形態と実質的に同一の構成部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態による燃料噴射装置を図４に示す。第１実施形態では、コモンレール３０の減圧弁３４から圧力保持タンク８０に高圧燃料が供給されるように構成されていた。第２実施形態による燃料噴射装置２のコモンレール２３０は、高圧ポンプ２５から燃料が供給される供給口３１、インジェクタ４０へ燃料を供給する吐出口３２と並んで、背圧吐出口２３６を有している。背圧吐出口２３６は、連絡通路２８５を経由して圧力保持タンク２８０と連通している。連絡通路２８５は、オリフィス部２８６を有している。減圧弁３４から排出された燃料は、圧力保持タンク２８０から燃料タンク１０へ燃料を回収するリターン通路７１と合流する通路を経由して、燃料タンク１０へ回収される。

本実施形態では、コモンレール２３０に蓄えられた高圧燃料の一部が圧力保持タンク２８０に供給されるので、第１実施形態と同様の効果を奏する。また、減圧弁３４から排出される燃料を供給する第１実施形態よりも、より早く圧力保持タンク２８０の圧力を上昇させることができる。さらに、連絡通路２８５は、オリフィス部２８６を有しているので、圧力保持タンク２８０の急激な圧力上昇を抑制することができる。

（第３実施形態）
本発明の第３実施形態による燃料噴射装置を図５に示す。第３実施形態による燃料噴射装置３は、コモンレール３０の吐出口３２とインジェクタ４０とを連通するインレット通路３３５が分岐し、連絡通路３８５と接続している。連絡通路３８５は圧力保持タンク３８０と接続され、インレット通路３３５に供給された高圧の燃料の一部が圧力保持タンク３８０に供給される。

連絡通路３８５は、所定の圧力以上になったときに閉弁して加圧された燃料の供給を停止する供給制御弁３８７を有している。本実施形態においては、圧力保持タンク３８０に設けられた図示しない圧力センサの圧力値がＥＣＵ９０に入力され、ＥＣＵ９０は、圧力保持タンク３８０の圧力が所定の圧力以上になった場合、供給制御弁３８７を閉じるように制御している。なお、図５では、煩雑になることを避けるため、ＥＣＵ９０から供給制御弁３８７への制御線は図示していない。

図６に示すフローチャートに基づいて、供給制御弁３８７の制御について説明する。最初のステップＳ１０（（以下、「ステップ」を省略し、単に記号「Ｓ」で示す。）では、エンジンが始動されているか否かを判断する。エンジンが始動されていない場合（Ｓ１０：ＮＯ）、本処理を終了する。エンジンが始動されている場合（Ｓ１０：ＹＥＳ）、Ｓ１１へ移行し、供給制御弁３８７を開弁する。Ｓ１２では、供給制御弁３８７が開弁しているので、インレット通路３３５から分岐する連絡通路３８５を経由して加圧された燃料が圧力保持タンク３８０に供給される。

続くＳ１３では、圧力保持タンク３８０の圧力が設定圧力以上か否かを判断する。圧力保持タンク３８０の圧力が設定圧力以下である場合（Ｓ１３：ＮＯ）、Ｓ１２へ戻り、圧力保持タンク３８０への燃料供給を継続する。圧力保持タンク３８０の圧力が設定圧力より大きい場合（Ｓ１３：ＹＥＳ）、Ｓ１４へ移行する。Ｓ１４では、供給制御弁３８７を閉じ、圧力保持タンク３８０への加圧された燃料の供給は停止され、本処理を終了する。

本実施形態では、インレット通路３３５に供給された高圧燃料の一部が圧力保持タンク３８０に供給されるので、第１実施形態と同様の効果を奏する。また、減圧弁３４から排出される燃料を供給する第１実施形態よりも、より早く圧力保持タンク３８０の圧力を上昇させることができる。さらに、連絡通路３８５は、所定の圧力に達した場合に閉弁する供給制御弁３８７を有し、圧力保持タンク３８０の圧力が所定の圧力に達した場合（Ｓ１３：ＹＥＳ）、供給制御弁を閉じ（Ｓ１４）、加圧された燃料の供給が停止されるので、常時リークを低減させ、ポンプ負荷を抑制することができる。

（第４実施形態）
本発明の第４実施形態による燃料噴射装置を図７に示す。第４実施形態による燃料噴射装置４は、低圧ポンプ２１から高圧ポンプ２５へ燃料を供給する燃料通路４２２が分岐し、連絡通路４８５と接続している。連絡通路４８５は、圧力保持タンク４８０と接続されており、低圧ポンプ２１により圧送された燃料の一部が圧力保持タンク４８０に供給される。また、連絡通路４８５は、第３実施形態と同様の供給制御弁４８７を有している。

インジェクタ背圧部の設定圧力が、低圧ポンプ２１により圧送される燃料のフィード圧力、例えば６ＭＰａ、よりも低い場合、低圧ポンプ２１により圧送される燃料の一部を圧力保持タンク４８０に供給することにより、より早く圧力保持タンク４８０に燃料を供給することができる。さらに、このような構成にすれば、低圧ポンプ２１を逆回転させることにより、圧力保持タンク４８０内の燃料を確実に燃料タンク１０に回収することができる。

（他の実施形態）
上述の複数の実施形態では、１つの圧力保持タンクに全てのインジェクタのリーク燃料が供給されるように構成されていたが、他の実施形態では、図８に示す燃料噴射装置５のごとく、インジェクタ毎に圧力保持タンク５８０が設けられるように構成してもよい。なお、図８においては、コモンレール３０の減圧弁３４から高圧燃料が圧力保持タンク５８０に供給されるように構成されているが、圧力保持タンク５８０に加圧された燃料が供給されればどのような構成であってもよい。

また、第２実施形態の連絡通路にオリフィス部が設けられ、第３実施形態および第４実施形態の連絡通路に供給制御弁が設けられていたが、オリフィス部および供給制御弁は、いずれの実施形態の連絡通路に設けられてもよい。また、供給制御弁は、ＥＣＵによって所定圧力になった場合に閉弁する電磁弁であったが、他の実施形態では、例えばエンジン始動から一定期間が経過した場合に閉弁するように制御してもよい。また、供給制御弁は、所定の圧力に達した場合に閉弁するようにセット荷重と弁形状が設定された自動弁であってもよい。

上記複数の実施形態において、減圧弁から圧力保持タンクへ燃料を供給しない場合、減圧弁から排出された燃料は、圧力保持タンクから燃料を排出するリターン通路と合流する通路を経由して燃料タンクへ回収されるように構成されていたが、他の実施形態では、減圧弁から燃料タンクへ直接回収されるように構成してもよい。
上述の複数の実施形態の燃料噴射装置では、燃料としてＤＭＥを用いたが、他の燃料を用いてもよい。また、燃料には、潤滑剤等が添加されていてもよい。特に、気化しやすい液化燃料が好適に用いられる。
以上、本発明は、上記実施形態になんら限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の形態で実施可能である。

本発明の第１実施形態の燃料噴射装置の構成を示す概略構成図である。 本発明の第１実施形態の燃料噴射装置のインジェクタを示す断面図である。 本発明の第１実施形態の燃料噴射装置のインジェクタ背圧部の圧力上昇を示す説明図である。 本発明の第２実施形態の燃料噴射装置の構成を示す概略構成図である。 本発明の第３実施形態の燃料噴射装置の構成を示す概略構成図である。 本発明の第３実施形態の供給制御弁の制御を示すフローチャートである。 本発明の第４実施形態の燃料噴射装置の構成を示す概略構成図である。 本発明の他の実施形態の燃料噴射装置の構成を示す概略構成図である。

符号の説明

１：燃料噴射装置、１０：燃料タンク（貯留槽）、２０：燃料供給部（燃料供給手段）、２１：低圧ポンプ、２５：高圧ポンプ、３０：コモンレール（蓄圧手段）、３４：減圧弁、３５：インレット通路、４０：インジェクタ、４３：ハウジング（外郭構成部）、４４：弁ボディ（外郭構成部）、４５：チップパッキン（外郭構成部）、４６：リテーニングナット（外郭構成部）、５０：弁部材、６０：駆動弁、６２：圧力制御室、６３：低圧室、７０：リーク燃料通路、８０：圧力保持タンク、８１：背圧制御弁、８５：連絡通路（加圧燃料供給通路）、９０：ＥＣＵ

Claims (8)

1. 燃料を貯留する貯留槽と、
   前記貯留槽から供給された燃料を加圧して圧送する燃料供給手段と、
   前記燃料供給手段により圧送された高圧の燃料を蓄える蓄圧手段と、
   軸方向へ移動することにより燃料の噴射を許容または遮断する弁部材と、前記弁部材を支持するとともに、内部の燃料圧力により前記弁部材を軸方向へ移動させる圧力制御室を形成する外郭構成部と、開弁することで前記圧力制御室と低圧室とを連通し、前記圧力制御室の圧力を低下させる駆動弁と、を有し、前記蓄圧手段からインレット通路を経由して供給される高圧燃料を内燃機関に噴射するインジェクタと、
   前記インジェクタの前記低圧室からリーク燃料を排出するリーク燃料通路と、
   前記インジェクタから前記リーク燃料通路を経由して排出されるリーク燃料を貯留するとともに、内部の燃料圧力を所定値以上に保持する圧力保持タンクと、
   前記圧力保持タンクに前記所定値以上に加圧された燃料を供給する加圧燃料供給通路と、
   を備えることを特徴とする燃料噴射装置。
2. 前記蓄圧手段は、減圧弁を有し、
   前記加圧燃料供給通路は、前記減圧弁から排出される燃料を前記圧力保持タンクに供給する連絡通路であることを特徴とする請求項１に記載の燃料噴射装置。
3. 前記加圧燃料供給通路は、前記蓄圧手段に蓄えられた高圧燃料の一部を前記圧力保持タンクに供給する連絡通路であることを特徴とする請求項１に記載の燃料噴射装置。
4. 前記加圧燃料供給通路は、前記インレット通路に供給された高圧燃料の一部を前記圧力保持タンクに供給する連絡通路であることを特徴とする請求項１に記載の燃料噴射装置。
5. 前記燃料供給手段は、低圧ポンプおよび高圧ポンプを有し、
   前記加圧燃料供給通路は、低圧ポンプにより圧送された燃料の一部を前記圧力保持タンクに供給する連絡通路であることを特徴とする請求項１に記載の燃料噴射装置。
6. 前記加圧燃料供給通路は、オリフィス部を有することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の燃料噴射装置。
7. 前記加圧燃料供給通路は、前記圧力保持タンクの圧力が所定値以上になった場合、加圧された燃料の供給を停止する供給制御弁を有することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の燃料噴射装置。
8. 前記圧力保持タンクは、当該圧力保持タンクの圧力を所定値に維持する背圧制御弁を有することを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の燃料噴射装置。

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