JP2012012973A - 内燃機関の燃料供給装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】熱害の発生を回避しつつ、高温の燃料を燃料フィルタに還流してワキシングを抑制できるとともに、安定した量の燃料を燃料フィルタに還流できる燃料供給装置を提供すること。
【解決手段】燃料を濾過するストレーナ5と、濾過された燃料を昇圧する高圧ポンプ6と、昇圧された燃料を蓄圧するコモンレール7と、蓄圧された燃料をエンジン2の気筒内に噴射するインジェクタ8と、を備えるエンジン2の燃料供給装置1であって、インジェクタ8と燃料タンク3とを連通し、インジェクタ8から燃料の一部を燃料タンク3に還流する第1還流管11と、第1還流管11と合流することなく設けられて、コモンレール7とストレーナ5よりも上流側の第1燃料供給管15とを連通し、コモンレール7から燃料の一部をストレーナ5の上流側に還流する第2還流管12と、を備える。
【選択図】図1
【解決手段】燃料を濾過するストレーナ5と、濾過された燃料を昇圧する高圧ポンプ6と、昇圧された燃料を蓄圧するコモンレール7と、蓄圧された燃料をエンジン2の気筒内に噴射するインジェクタ8と、を備えるエンジン2の燃料供給装置1であって、インジェクタ8と燃料タンク3とを連通し、インジェクタ8から燃料の一部を燃料タンク3に還流する第1還流管11と、第1還流管11と合流することなく設けられて、コモンレール7とストレーナ5よりも上流側の第1燃料供給管15とを連通し、コモンレール7から燃料の一部をストレーナ5の上流側に還流する第2還流管12と、を備える。
【選択図】図1
Description
本発明は、内燃機関の燃料供給装置に関する。
従来より、燃料を濾過する燃料フィルタと、燃料を昇圧する高圧ポンプと、昇圧された燃料を蓄圧するコモンレールと、蓄圧された燃料を内燃機関の気筒内に噴射する燃料噴射弁と、を備える内燃機関の燃料供給装置が知られている。この燃料供給装置では、燃料タンクから供給された燃料は、燃料フィルタで濾過された後、高圧ポンプにより昇圧される。昇圧された燃料は、コモンレールで蓄圧された後、各燃料噴射弁から各気筒内に直接噴射される。
ところで、例えば軽油などの燃料には、低温になるとワックスとなって析出する成分が含まれている。このため、始動時やアイドル時など内燃機関が冷機状態にある場合には、ワックスが析出(以下、「ワキシング」という)し、析出したワックスによって燃料フィルタが目詰まりするなどの問題が生じていた。
そこで、燃料噴射弁、コモンレールおよび高圧ポンプのそれぞれから、燃料の一部を還流させる還流通路を設け、内燃機関が冷機状態にあるときに、これらの還流通路を介して還流される燃料をまとめて燃料フィルタ内に還流する技術が提案されている(例えば、特許文献1参照)。この技術によれば、燃料噴射弁やコモンレールから還流される燃料は高温であることから、高温の燃料を燃料フィルタ内に導入でき、ワキシングを抑制できるとされている。
しかしながら、高温に晒される燃料噴射弁から還流される燃料は、非常に高温であるため、かかる燃料を特許文献1の技術のように燃料フィルタに還流すると、熱害が発生するなどの問題があった。また、燃料噴射弁から還流される燃料の流量は、内燃機関の運転負荷の影響を大きく受けるため、燃料フィルタに還流する燃料量が不安定で、その制御が困難であった。また、高温の燃料を燃料フィルタに還流するためには通路の切替えが必要であり、新たに弁体を設ける必要があった。
本発明は上記に鑑みてなされたものであり、その目的は、熱害の発生を回避しつつ、高温の燃料を燃料フィルタに還流してワキシングを抑制できるとともに、安定した量の燃料を燃料フィルタに還流できる燃料供給装置を提供することにある。
上記目的を達成するため本発明は、燃料タンク(例えば、後述の燃料タンク3)から供給された燃料を濾過する燃料フィルタ(例えば、後述のストレーナ5)と、当該燃料フィルタで濾過された燃料を昇圧する高圧ポンプ(例えば、後述の高圧ポンプ6)と、当該高圧ポンプで昇圧された燃料を蓄圧するコモンレール(例えば、後述のコモンレール7)と、当該コモンレールで蓄圧された燃料を内燃機関(例えば、後述のエンジン2)の気筒内に噴射する燃料噴射弁(例えば、後述の4つのインジェクタ8)と、を備える内燃機関の燃料供給装置(例えば、後述の燃料供給装置1)を提供する。この燃料供給装置は、前記燃料噴射弁と前記燃料タンクとを連通し、前記燃料噴射弁から燃料の一部を前記燃料タンクに還流する第1還流通路(例えば、後述の第1還流管11)と、当該第1還流通路と合流することなく設けられて、前記コモンレールと前記燃料フィルタよりも上流側の上流側燃料供給通路(例えば、後述の第1燃料供給管15)とを連通し、前記コモンレールから燃料の一部を前記燃料フィルタの上流側に還流する第2還流通路(例えば、後述の第2還流管12)と、を備えることを特徴とする。
本発明では、燃料噴射弁から燃料の一部を燃料タンクに還流する第1還流通路を設けるとともに、コモンレールから燃料の一部を燃料フィルタの上流側に還流する第2還流通路を、第1還流通路と合流させずに別に設けた。
これにより、コモンレールから還流される燃料、即ち、高圧ポンプで昇圧されて高温化された燃料であって燃料噴射弁でさらに高温化される前の燃料のみを、燃料フィルタの上流側に還流できるため、熱害の発生を回避しつつ、ワキシングを抑制できる。特に、内燃機関が冷機状態であり、且つ燃料タンク内の燃料残量が少なく、還流される高温の燃料によって燃料温度が高温となる状況下では、熱害のリスクが高いところ、本発明によればこれを回避できる。
また、コモンレールからの燃料の還流は、燃料噴射弁からの燃料の還流とは異なり、内燃機関の運転負荷による影響を大きく受けることがないため、安定した量の燃料を燃料フィルタの上流側に還流できる。また、燃料供給装置に新たな弁体を設けることなく、上記の効果を得ることができる。
これにより、コモンレールから還流される燃料、即ち、高圧ポンプで昇圧されて高温化された燃料であって燃料噴射弁でさらに高温化される前の燃料のみを、燃料フィルタの上流側に還流できるため、熱害の発生を回避しつつ、ワキシングを抑制できる。特に、内燃機関が冷機状態であり、且つ燃料タンク内の燃料残量が少なく、還流される高温の燃料によって燃料温度が高温となる状況下では、熱害のリスクが高いところ、本発明によればこれを回避できる。
また、コモンレールからの燃料の還流は、燃料噴射弁からの燃料の還流とは異なり、内燃機関の運転負荷による影響を大きく受けることがないため、安定した量の燃料を燃料フィルタの上流側に還流できる。また、燃料供給装置に新たな弁体を設けることなく、上記の効果を得ることができる。
この場合、前記第2還流通路を介した前記コモンレールと前記上流側燃料供給通路との連通を制御する制御弁(例えば、後述の制御弁71)と、前記内燃機関の冷却水の温度に基づいて当該内燃機関が冷機状態にあるか否かを判定する冷機状態判定手段(例えば、後述のECU9,水温センサ91)と、前記内燃機関が冷機状態にあると判定されたときに、前記制御弁を開弁するとともに前記高圧ポンプの吐出量を増加させることにより、前記コモンレール内の圧力を所定の目標値に制御しつつ、前記コモンレールから燃料の一部を前記燃料フィルタの上流側に還流する還流制御手段(例えば、後述のECU9,流量制御弁61,圧力センサ72)と、をさらに備えることが好ましい。
この発明では、内燃機関が冷機状態にあると判定されたときに、第2還流通路を介したコモンレールと上流側燃料供給通路との連通を制御する制御弁を開弁することにより、コモンレールから燃料の一部を燃料フィルタの上流側に還流する構成とした。これにより、内燃機関が冷機状態にあってワキシングが発生し易い状況のときに、高圧ポンプで昇圧されて高温化された燃料を燃料フィルタの上流側に還流できるため、ワキシングをより確実に抑制することができる。
また同時に、高圧ポンプの吐出量を増加させて、コモンレール内の圧力を所定の目標値に制御する構成とした。これにより、コモンレールから燃料を還流する際に、コモンレール内の燃料圧力が低下するのを回避できる。
なお、この発明の制御弁としては、コモンレールに通常設けられている圧力制御弁を利用できるため、この発明においても新たな弁体を設けることなく、上記の効果を得ることができる。
また同時に、高圧ポンプの吐出量を増加させて、コモンレール内の圧力を所定の目標値に制御する構成とした。これにより、コモンレールから燃料を還流する際に、コモンレール内の燃料圧力が低下するのを回避できる。
なお、この発明の制御弁としては、コモンレールに通常設けられている圧力制御弁を利用できるため、この発明においても新たな弁体を設けることなく、上記の効果を得ることができる。
また、前記第2還流通路を介した前記コモンレールと前記上流側燃料供給通路との連通を制御する制御弁(例えば、後述の制御弁71)と、前記内燃機関の冷却水の温度に基づいて当該内燃機関が冷機状態にあるか否かを判定する冷機状態判定手段(例えば、後述の変形例に係るECU,水温センサ91)と、燃料温度に基づいて前記燃料タンク内の燃料残量が所定量以上であるか否かを判定する燃料残量判定手段(例えば、後述の変形例に係るECU,燃料温度センサ92)と、前記内燃機関が冷機状態にあると判定され且つ燃料残量が前記所定量以上であると判定されたときに、前記制御弁を開弁するとともに前記高圧ポンプの吐出量を増加させることにより、前記コモンレール内の圧力を所定の目標値に制御しつつ、前記コモンレールから燃料の一部を前記燃料フィルタの上流側に還流する還流制御手段(例えば、後述の変形例に係るECU,流量制御弁61,圧力センサ72)と、をさらに備えることが好ましい。
この発明では、内燃機関が冷機状態にあると判定され、且つ燃料残量が所定量以上であると判定されたときに、第2還流通路を介したコモンレールと上流側燃料供給通路との連通を制御する制御弁を開弁することにより、コモンレールから燃料の一部を燃料フィルタの上流側に還流する構成とした。これにより、内燃機関が冷機状態にあるとともに、燃料残量が所定量以上で多いために、還流される高温の燃料によっては燃料温度が高温とならずにワキシングがより発生し易い状況のときに、高圧ポンプで昇圧されて高温化された燃料を燃料フィルタの上流側に還流できるため、ワキシングをより確実に抑制することができる。特に、暖機を促進する目的で高圧ポンプを過剰に駆動させ、高温の燃料の還流が積極的に行われる始動時や始動直後において、有効である。
また同時に、高圧ポンプの吐出量を増加させて、コモンレール内の圧力を所定の目標値に制御する構成とした。これにより、コモンレールから燃料を還流する際に、コモンレール内の燃料圧力が低下するのを回避できる。
なお、この発明の制御弁としては、コモンレールに通常設けられている圧力制御弁を利用できるため、この発明においても新たな弁体を設けることなく、上記の効果を得ることができる。
また同時に、高圧ポンプの吐出量を増加させて、コモンレール内の圧力を所定の目標値に制御する構成とした。これにより、コモンレールから燃料を還流する際に、コモンレール内の燃料圧力が低下するのを回避できる。
なお、この発明の制御弁としては、コモンレールに通常設けられている圧力制御弁を利用できるため、この発明においても新たな弁体を設けることなく、上記の効果を得ることができる。
本発明によれば、熱害の発生を回避しつつ高温の燃料を燃料フィルタに還流してワキシングを抑制できるとともに、安定した量の燃料を燃料フィルタに還流できる燃料供給装置を提供できる。
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳しく説明する。
図1は、本発明の一実施形態に係る内燃機関2の燃料供給装置1の構成を示す図である。内燃機関(以下、「エンジン」という)2は、図示しない車両に搭載された直列4気筒のディーゼルエンジンである。燃料供給装置1は、エンジン2の車両後方側に設けられており、エンジン2の図示しない各気筒内に噴射する燃料を供給する。
燃料供給装置1は、燃料タンク3と、低圧ポンプ4と、ストレーナ5と、高圧ポンプ6と、コモンレール7と、4つのインジェクタ8と、ECU9と、第1還流管11と、第2還流管12と、第3還流管13と、を備える。
燃料タンク3は、車両用の燃料タンクであり、給油口から給油された軽油などの液体燃料を貯留する。
低圧ポンプ4は、高圧ポンプ6内に設けられた機械式のポンプである。この低圧ポンプ4は、燃料タンク3内の燃料を吸引し、第1燃料供給管15内に吐出する。これにより、燃料タンク3内の燃料は、第1燃料供給管15を介して、後述のストレーナ5に圧送される。
ストレーナ5は、第1燃料供給管15に連通して設けられている。このストレーナ5は、ケースと、ケース内に収容された濾過部としての図示しないエレメントと、を備える。低圧ポンプ4により圧送された燃料は、このストレーナ5で濾過されて、異物などの不純物が除去される。濾過された燃料は、第2燃料供給管16を介して、後述の高圧ポンプ6に供給される。
図2は、エンジン2と燃料供給装置1の左側面模式図である。図2において、「F」は車両前方、「R」は車両後方を表わし、便宜上、エンジン2本体と、エンジン2を始動させるためのスタータ21、ストレーナ5および高圧ポンプ6のみを示し、その他の構成については省略している。
この図2に示されるように、ストレーナ5は、エンジン2の車両後下方に設けられている。また、ストレーナ5は、スタータ21と高圧ポンプ6との間に配置されるとともに、スタータ21および高圧ポンプ6と車幅方向に略一列に配置されている。
この図2に示されるように、ストレーナ5は、エンジン2の車両後下方に設けられている。また、ストレーナ5は、スタータ21と高圧ポンプ6との間に配置されるとともに、スタータ21および高圧ポンプ6と車幅方向に略一列に配置されている。
図1に戻って、高圧ポンプ6は、第2燃料供給管16に連通して設けられている。この高圧ポンプ6は、エンジン2により駆動される機械駆動式のポンプである。より詳しくは、高圧ポンプ6は、エンジン2のカムシャフトに連動して往復動する図示しないプランジャと、燃料の吐出量を調整するための流量制御弁61と、を備える。
この高圧ポンプ6は、ストレーナ5により濾過された燃料を高圧に昇圧して、第3燃料供給管17内に吐出する。高圧ポンプ6により高圧に昇圧された燃料は、第3燃料供給管17を介して、後述のコモンレール7に供給される。
この高圧ポンプ6は、ストレーナ5により濾過された燃料を高圧に昇圧して、第3燃料供給管17内に吐出する。高圧ポンプ6により高圧に昇圧された燃料は、第3燃料供給管17を介して、後述のコモンレール7に供給される。
第3還流管13は、高圧ポンプ6に供給された燃料の過剰分やリーク分などを燃料タンク3内に還流する。なお、この第3還流管13を介して還流される燃料は、高圧ポンプ6により昇圧される前の燃料であるため、その温度は低温である。
また、この第3還流管13は、後述の第1還流管11に合流しており、高圧ポンプ6から還流された燃料と、後述の4つのインジェクタ8から還流された燃料は、混合されて燃料タンク3に還流される。
また、この第3還流管13は、後述の第1還流管11に合流しており、高圧ポンプ6から還流された燃料と、後述の4つのインジェクタ8から還流された燃料は、混合されて燃料タンク3に還流される。
コモンレール7は、第3燃料供給管17に連通して設けられており、高圧ポンプ6により高圧に昇圧された燃料を蓄圧する。コモンレール7は、4つの燃料噴射管18を介して、エンジン2の各気筒に対応して設けられた後述の4つのインジェクタ8と連通している。コモンレール7で蓄圧された燃料は、各燃料噴射管18を介して、各インジェクタ8に供給される。
第2還流管12は、コモンレール7と第1燃料供給管15とを連通し、コモンレール7から燃料の過剰分などを第1燃料供給管15内に還流する。還流された燃料は、この第1燃料供給管15を介して、下流のストレーナ5内に導入される。
なお、この第2還流管12を介して還流される燃料は、高圧ポンプ6により高圧に昇圧された後の燃料であるため、その温度は高温である。
なお、この第2還流管12を介して還流される燃料は、高圧ポンプ6により高圧に昇圧された後の燃料であるため、その温度は高温である。
コモンレール7の第2還流管12との接続部分には、制御弁71が設けられている。この制御弁71は、コモンレール7内の燃料圧力を調整するために従来から設けられていた開閉弁であり、後述のECU9からの駆動信号によって、開閉制御される。
コモンレール7には、内部の燃料圧力を検出する圧力センサ72が設けられている。この圧力センサ72は、後述のECU9に電気的に接続されており、その検出信号はECU9に出力される。
4つのインジェクタ8は、エンジン2の各気筒に対応して設けられており、各気筒の燃焼室内に燃料を直接噴射する。コモンレール7で蓄圧された燃料は、各燃料噴射管18を介して、各インジェクタ8から各気筒の燃焼室内に噴射される。インジェクタ8による燃料の噴射量および噴射タイミングは、後述のECU9からの駆動信号によって制御される。
第1還流管11は、4つのインジェクタ8と燃料タンク3とを連通し、各インジェクタ8から燃料の過剰分やリーク分などを燃料タンク3内に還流する。この第1還流管11を介して還流される燃料は、高温に晒されるインジェクタ8から還流される燃料であるため、その温度は上述の第2還流管12を介して還流される燃料に比してさらに高温である。
また、上述したように、この第1還流管11には第3還流管13が合流しており、高圧ポンプ6から還流された燃料と、各インジェクタ8から還流された燃料は、混合されて燃料タンク3内に還流される。
また、上述したように、この第1還流管11には第3還流管13が合流しており、高圧ポンプ6から還流された燃料と、各インジェクタ8から還流された燃料は、混合されて燃料タンク3内に還流される。
ECU9は、各種センサからの入力信号波形を整形し、電圧レベルを所定のレベルに修正し、アナログ信号値をデジタル信号値に変換するなどの機能を有する入力回路と、中央演算処理ユニット(以下、「CPU」という)とを備える。この他、ECU9は、CPUで実行される各種演算プログラムおよび演算結果などを記憶する記憶回路と、制御弁71や高圧ポンプ6の流量制御弁61などに制御信号を出力する出力回路と、を備える。
ECU9には、エンジン2の冷却水の温度を検出する水温センサ91と、燃料の温度を検出する燃料温度センサ92と、コモンレール7内の燃料圧力を検出する圧力センサ72とが電気的に接続されている。
また、以上のようなハードウェア構成を備えるECU9は、燃料の還流制御を実行するためのモジュールとして、冷機状態判定部および還流制御部を備える。
また、以上のようなハードウェア構成を備えるECU9は、燃料の還流制御を実行するためのモジュールとして、冷機状態判定部および還流制御部を備える。
冷機状態判定部は、水温センサ91から出力された検出信号に基づいて、エンジン2が冷機状態にあるか否かを判定する。具体的には、水温センサ91により検出されたエンジン2の冷却水の温度が、所定の閾値を下回っている場合には、エンジン2が冷機状態にあると判定する。
還流制御部は、上記の冷機状態判定部によりエンジン2が冷機状態にあると判定されたときに、制御弁71を開弁させて、コモンレール7から燃料の一部を第1燃料供給管15内に還流する。
また同時に、還流制御部は、高圧ポンプ6の吐出量を増加させて、コモンレール7内の燃料圧力を所定の目標値に制御する。即ち、コモンレール7から燃料の一部を還流させることにより、コモンレール7内の燃料圧力が低下するのを回避すべく、高圧ポンプ6の吐出量を増加させる。具体的には、圧力センサ72により検出されるコモンレール7内の燃料圧力が、所定の目標値に一致するようにまたは所定の目標値を下回らないように、高圧ポンプ6に設けられている流量制御弁61を制御する。
また同時に、還流制御部は、高圧ポンプ6の吐出量を増加させて、コモンレール7内の燃料圧力を所定の目標値に制御する。即ち、コモンレール7から燃料の一部を還流させることにより、コモンレール7内の燃料圧力が低下するのを回避すべく、高圧ポンプ6の吐出量を増加させる。具体的には、圧力センサ72により検出されるコモンレール7内の燃料圧力が、所定の目標値に一致するようにまたは所定の目標値を下回らないように、高圧ポンプ6に設けられている流量制御弁61を制御する。
本実施形態に係るエンジン2の燃料供給装置1は、以下のように動作する。
先ず、燃料タンク3内に貯留されていた燃料は、低圧ポンプ4により吸引されて、第1燃料供給管15内に供給される。供給された燃料は、第1燃料供給管15内を通過し、ストレーナ5に供給される。
先ず、燃料タンク3内に貯留されていた燃料は、低圧ポンプ4により吸引されて、第1燃料供給管15内に供給される。供給された燃料は、第1燃料供給管15内を通過し、ストレーナ5に供給される。
ストレーナ5に供給された燃料は、ストレーナ5内のエレメントにより濾過されて、異物などの不純物が除去される。濾過された燃料は、第2燃料供給管16を介して、高圧ポンプ6に供給される。
高圧ポンプ6に供給された燃料は、この高圧ポンプ6によって高圧に昇圧される。高圧に昇圧された燃料は、第3燃料供給管17を介して、コモンレール7に供給される。また、高圧ポンプ6に供給された燃料の過剰分やリーク分は、第3還流管13を介して燃料タンク3内に還流される。このとき、第3還流管13を介して還流された燃料は、第1還流管11を介して還流された燃料と混合されて、燃料タンク3に還流される。
コモンレール7に供給された燃料は、このコモンレール7内で蓄圧される。蓄圧された燃料は、各燃料噴射管18を介して、各インジェクタ8に供給される。
エンジン2が冷機状態にあるときには、制御弁71が開弁され、コモンレール7から燃料の過剰分などが第2還流管12を介して第1燃料供給管15内に還流される。還流された燃料は、この第1燃料供給管15を介してストレーナ5内に導入される。
また、このとき、高圧ポンプ6の流量制御弁61を制御して高圧ポンプ6の吐出量を増加させ、コモンレール7内の燃料圧力を所定の目標値に制御する。これにより、燃料圧力の低下が回避される。
エンジン2が冷機状態にあるときには、制御弁71が開弁され、コモンレール7から燃料の過剰分などが第2還流管12を介して第1燃料供給管15内に還流される。還流された燃料は、この第1燃料供給管15を介してストレーナ5内に導入される。
また、このとき、高圧ポンプ6の流量制御弁61を制御して高圧ポンプ6の吐出量を増加させ、コモンレール7内の燃料圧力を所定の目標値に制御する。これにより、燃料圧力の低下が回避される。
各インジェクタ8に供給された燃料は、各インジェクタ8から、エンジン2の各気筒の燃焼室内に直接噴射される。各インジェクタ8から燃料の過剰分やリーク分は、第1還流管11を介して燃料タンク3に還流される。このとき、第1還流管11を介して還流された燃料は、第3還流管13を介して還流された燃料と混合されて、燃料タンク3に還流される。
本実施形態に係るエンジン2の燃料供給装置1によれば、以下の効果が奏される。
本実施形態では、各インジェクタ8から燃料の一部を燃料タンク3に還流する第1還流管11を設けるとともに、コモンレール7から燃料の一部をストレーナ5の上流側に還流する第2還流管12を、第1還流管11と合流させずに別に設けた。
これにより、コモンレール7から還流される燃料、即ち、高圧ポンプ6で昇圧されて高温化された燃料であって各インジェクタ8でさらに高温化される前の燃料のみを、ストレーナ5の上流側に還流できるため、熱害の発生を回避しつつ、ワキシングを抑制できる。特に、エンジン2が冷機状態であり、且つ燃料タンク3内の燃料残量が少ないために、還流される高温の燃料によって燃料温度が高温となる状況下では、熱害のリスクが高いところ、本実施形態によればこれを回避できる。
また、コモンレール7からの燃料の還流は、各インジェクタ8からの燃料の還流とは異なり、エンジン2の運転負荷による影響を大きく受けることがないため、安定した量の燃料をストレーナ5の上流側に還流できる。また、燃料供給装置1に新たな弁体を設けることなく、上記の効果を得ることができる。
本実施形態では、各インジェクタ8から燃料の一部を燃料タンク3に還流する第1還流管11を設けるとともに、コモンレール7から燃料の一部をストレーナ5の上流側に還流する第2還流管12を、第1還流管11と合流させずに別に設けた。
これにより、コモンレール7から還流される燃料、即ち、高圧ポンプ6で昇圧されて高温化された燃料であって各インジェクタ8でさらに高温化される前の燃料のみを、ストレーナ5の上流側に還流できるため、熱害の発生を回避しつつ、ワキシングを抑制できる。特に、エンジン2が冷機状態であり、且つ燃料タンク3内の燃料残量が少ないために、還流される高温の燃料によって燃料温度が高温となる状況下では、熱害のリスクが高いところ、本実施形態によればこれを回避できる。
また、コモンレール7からの燃料の還流は、各インジェクタ8からの燃料の還流とは異なり、エンジン2の運転負荷による影響を大きく受けることがないため、安定した量の燃料をストレーナ5の上流側に還流できる。また、燃料供給装置1に新たな弁体を設けることなく、上記の効果を得ることができる。
また、本実施形態では、エンジン2が冷機状態にあると判定されたときに、第2還流管12を介したコモンレール7と第1燃料供給管15との連通を制御する制御弁71を開弁することにより、コモンレール7から燃料の一部をストレーナ5の上流側に還流する構成とした。これにより、エンジン2が冷機状態にあってワキシングが発生し易いときに、高圧ポンプ6で昇圧されて高温化された燃料をストレーナ5の上流側に還流できるため、ワキシングをより確実に抑制することができる。
また同時に、高圧ポンプ6の吐出量を増加させて、コモンレール7内の圧力を所定の目標値に制御する構成とした。これにより、コモンレール7から燃料を還流する際に、コモンレール7内の燃料圧力が低下するのを回避できる。
なお、本実施形態の制御弁71としては、コモンレール7に通常設けられている圧力制御弁を利用できるため、新たな弁体を設けることなく、上記の効果を得ることができる。
また同時に、高圧ポンプ6の吐出量を増加させて、コモンレール7内の圧力を所定の目標値に制御する構成とした。これにより、コモンレール7から燃料を還流する際に、コモンレール7内の燃料圧力が低下するのを回避できる。
なお、本実施形態の制御弁71としては、コモンレール7に通常設けられている圧力制御弁を利用できるため、新たな弁体を設けることなく、上記の効果を得ることができる。
また、本実施形態では、エンジン2の車両後方側に設けた燃料供給装置1において、ストレーナ5を、スタータ21と高圧ポンプ6との間に配置させた。また、これらストレーナ5、スタータ21および高圧ポンプ6を、車幅方向に略一列に配置させた。
これにより、車両が前方あるいは側方から衝突した場合であっても、ストレーナ5は、スタータ21および高圧ポンプ6により保護されて衝撃が緩和される。このため、ストレーナ5が破損して燃料が漏れ出すのを抑制でき、安全性が向上している。
また、ストレーナ5とコモンレール7とを第2還流管12で連通する構成であるため、例えば従来のようにエンジンの前方側にストレーナ5を配置した場合に比して、ストレーナ5をコモンレール7に近い位置に配置できる。このため、コモンレール7から還流される燃料を、適度な高温状態のままストレーナ5の上流側に還流することができ、ワキシングをより確実に抑制できる。
これにより、車両が前方あるいは側方から衝突した場合であっても、ストレーナ5は、スタータ21および高圧ポンプ6により保護されて衝撃が緩和される。このため、ストレーナ5が破損して燃料が漏れ出すのを抑制でき、安全性が向上している。
また、ストレーナ5とコモンレール7とを第2還流管12で連通する構成であるため、例えば従来のようにエンジンの前方側にストレーナ5を配置した場合に比して、ストレーナ5をコモンレール7に近い位置に配置できる。このため、コモンレール7から還流される燃料を、適度な高温状態のままストレーナ5の上流側に還流することができ、ワキシングをより確実に抑制できる。
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良は本発明に含まれる。
例えば、燃料の還流制御を実行するためのモジュールとして、燃料残量判定部を設けてもよい。ここで、燃料タンク3内の燃料残量が少ない場合には、還流される高温の燃料によって、燃料タンク3内の燃料の温度上昇度合いは大きい一方、燃料残量が多い場合には、燃料タンク3内の燃料の温度上昇度合いは小さい。燃料残量判定部は、この関係を利用し、燃料温度センサ92から出力された検出信号に基づいて、燃料タンク3内の燃料残量が所定量以上であるか否かを判定する。
この場合、制御弁71を開弁させる時期を、エンジン2が冷機状態にあると判定され、且つ燃料残量が所定量以上であると判定されたときとして、還流制御部を構成する。これにより、上記実施形態と同様の効果に加えて、エンジン2が冷機状態にあるとともに、燃料残量が所定量以上で多いために、還流される高温の燃料によっては燃料温度が高温とならずにワキシングがより発生し易い状況のときに、高圧ポンプ6で昇圧されて高温化された燃料をストレーナ5の上流側に還流できるため、ワキシングをより確実に抑制することができる。特に、暖機を促進する目的で高圧ポンプ6を過剰に駆動させ、高温の燃料の還流が積極的に行われる始動時や始動直後において、有効である。
1…燃料供給装置
2…エンジン(内燃機関)
5…ストレーナ(燃料フィルタ)
6…高圧ポンプ
7…コモンレール
8…インジェクタ(燃料噴射弁)
9…ECU(冷機状態判定手段、還流制御手段)
11…第1還流管(第1還流通路)
12…第2還流管(第2還流通路)
15…第1燃料供給管(上流側燃料供給通路)
61…流量制御弁(還流制御手段)
71…制御弁
72…圧力センサ(還流制御手段)
91…水温センサ(冷機状態判定手段)
2…エンジン(内燃機関)
5…ストレーナ(燃料フィルタ)
6…高圧ポンプ
7…コモンレール
8…インジェクタ(燃料噴射弁)
9…ECU(冷機状態判定手段、還流制御手段)
11…第1還流管(第1還流通路)
12…第2還流管(第2還流通路)
15…第1燃料供給管(上流側燃料供給通路)
61…流量制御弁(還流制御手段)
71…制御弁
72…圧力センサ(還流制御手段)
91…水温センサ(冷機状態判定手段)
Claims (3)
- 燃料タンクから供給された燃料を濾過する燃料フィルタと、
当該燃料フィルタで濾過された燃料を昇圧する高圧ポンプと、
当該高圧ポンプで昇圧された燃料を蓄圧するコモンレールと、
当該コモンレールで蓄圧された燃料を内燃機関の気筒内に噴射する燃料噴射弁と、を備える内燃機関の燃料供給装置であって、
前記燃料噴射弁と前記燃料タンクとを連通し、前記燃料噴射弁から燃料の一部を前記燃料タンクに還流する第1還流通路と、
当該第1還流通路と合流することなく設けられて、前記コモンレールと前記燃料フィルタよりも上流側の上流側燃料供給通路とを連通し、前記コモンレールから燃料の一部を前記燃料フィルタの上流側に還流する第2還流通路と、を備えることを特徴とする内燃機関の燃料供給装置。 - 前記第2還流通路を介した前記コモンレールと前記上流側燃料供給通路との連通を制御する制御弁と、
前記内燃機関の冷却水の温度に基づいて当該内燃機関が冷機状態にあるか否かを判定する冷機状態判定手段と、
前記内燃機関が冷機状態にあると判定されたときに、前記制御弁を開弁するとともに前記高圧ポンプの吐出量を増加させることにより、前記コモンレール内の圧力を所定の目標値に制御しつつ、前記コモンレールから燃料の一部を前記燃料フィルタの上流側に還流する還流制御手段と、をさらに備えることを特徴とする請求項1記載の内燃機関の燃料供給装置。 - 前記第2還流通路を介した前記コモンレールと前記上流側燃料供給通路との連通を制御する制御弁と、
前記内燃機関の冷却水の温度に基づいて当該内燃機関が冷機状態にあるか否かを判定する冷機状態判定手段と、
燃料温度に基づいて前記燃料タンク内の燃料残量が所定量以上であるか否かを判定する燃料残量判定手段と、
前記内燃機関が冷機状態にあると判定され且つ燃料残量が前記所定量以上であると判定されたときに、前記制御弁を開弁するとともに前記高圧ポンプの吐出量を増加させることにより、前記コモンレール内の圧力を所定の目標値に制御しつつ、前記コモンレールから燃料の一部を前記燃料フィルタの上流側に還流する還流制御手段と、をさらに備えることを特徴とする請求項1記載の内燃機関の燃料供給装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010148775A JP2012012973A (ja) | 2010-06-30 | 2010-06-30 | 内燃機関の燃料供給装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2010148775A JP2012012973A (ja) | 2010-06-30 | 2010-06-30 | 内燃機関の燃料供給装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2012012973A true JP2012012973A (ja) | 2012-01-19 |
Family
ID=45599705
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010148775A Pending JP2012012973A (ja) | 2010-06-30 | 2010-06-30 | 内燃機関の燃料供給装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2012012973A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014190289A (ja) * | 2013-03-28 | 2014-10-06 | Mitsubishi Motors Corp | 燃料噴射装置 |
JP2017075607A (ja) * | 2016-12-05 | 2017-04-20 | 三菱自動車工業株式会社 | 燃料噴射装置 |
WO2020085315A1 (ja) * | 2018-10-23 | 2020-04-30 | 株式会社デンソー | 燃料噴射システム |
-
2010
- 2010-06-30 JP JP2010148775A patent/JP2012012973A/ja active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2014190289A (ja) * | 2013-03-28 | 2014-10-06 | Mitsubishi Motors Corp | 燃料噴射装置 |
JP2017075607A (ja) * | 2016-12-05 | 2017-04-20 | 三菱自動車工業株式会社 | 燃料噴射装置 |
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