JP2015059442A - 燃料噴射装置 - Google Patents

Abstract

【課題】高い燃料濾過性能を維持しつつ、プレフィルタを廃止可能にするとともに、燃料フィルタに対する耐圧性能の要求レベルを低下可能にする。
【解決手段】燃料タンク４とフィードポンプ５との間に燃料フィルタ８を配置し、フィードポンプ５から吐出された燃料の一部を、還流燃料通路９を介して燃料タンク４と燃料フィルタ８との間に戻すように構成する。これによると、燃料タンク４と燃料フィルタ８との間に戻された燃料は、燃料フィルタ８にて再度濾過されるため、高い燃料濾過性能が得られる。そして、フィードポンプ５の上流側に燃料フィルタ８を配置しているため、プレフィルタを廃止することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、内燃機関のインジェクタに燃料を供給して噴射させる燃料噴射装置に関するものである。

従来、この種の燃料噴射装置として、例えば特許文献１に記載されたものがある。この特許文献１に記載された燃料噴射装置は、燃料タンクから燃料を汲み上げて圧送するフィードポンプ、フィードポンプの上流側に配置されて燃料を濾過するプレフィルタ、フィードポンプの下流側に配置されて燃料を濾過する主燃料フィルタ等を備えている。

なお、主燃料フィルタは、プレフィルタよりも濾過性能に優れ、プレフィルタで除去できない小さな異物を取り除くことができる。

そして、主燃料フィルタを通過した燃料の一部を、フィードポンプの上流側に戻すようにしている。これにより、フィードポンプの上流側に戻された燃料は、主燃料フィルタにて再度濾過され、インジェクタ等の高圧系部品に供給される燃料中の異物濃度が低下する。

特開２００６−２０７４９９号公報

しかしながら、従来の燃料噴射装置は、フィードポンプの下流側に主燃料フィルタが配置されているため、フィードポンプを保護するためにプレフィルタを設ける必要がある。

また、従来の燃料噴射装置は、フィードポンプの下流側に主燃料フィルタが配置されていて、フィードポンプの吐出圧が主燃料フィルタに作用するため、主燃料フィルタには高い耐圧性能が要求される。

さらに、インジェクタのリーク燃料等を燃料フィルタに還流させることにより、燃料のワックス化による燃料フィルタの目詰まりを防止する技術も知られているが、従来の燃料噴射装置は、主燃料フィルタの上流側は正圧になるため、インジェクタのリーク燃料等を主燃料フィルタに直接還流させることができない。

また、従来の燃料噴射装置は、フィードポンプの吐出量を制限することにより、主燃料フィルタを通過する燃料の量を低減させて、主燃料フィルタの大型化を抑制している。具体的には、フィードポンプの吐出圧を上げてフィードポンプの内部リークを増加させることにより、フィードポンプの吐出量を制限しているため、エネルギーを損失している。

さらに、フィードポンプ吐出燃料の一部を、内燃機関の排気系に設置された触媒に供給する排気添加弁システムも知られているが、従来の燃料噴射装置は、フィードポンプの吐出量を制限しているため、排気添加弁システムの設計自由度を制限してしまう。

本発明は上記点に鑑みて、高い燃料濾過性能を維持しつつ、プレフィルタを廃止可能にすること、および燃料フィルタに対する耐圧性能の要求レベルを低下可能にすることを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、燃料タンク（４）から燃料を汲み上げて圧送するフィードポンプ（５）と、フィードポンプの下流側に配置されて燃料を内燃機関に噴射するインジェクタ（２）と、燃料タンクとフィードポンプとの間に配置されて燃料を濾過する燃料フィルタ（８）と、フィードポンプから吐出された燃料の一部を燃料タンクと燃料フィルタとの間に戻す還流燃料通路（９）と、フィードポンプから吐出された燃料の圧力が所定圧を超えたときに還流燃料通路を開く還流制御手段（１０、２０）とを備えることを特徴とする。

これによると、燃料タンクと燃料フィルタとの間に戻された燃料は、燃料フィルタにて再度濾過されるため、高い燃料濾過性能が得られる。

そして、フィードポンプの上流側に燃料フィルタを配置しているため、プレフィルタを廃止することができる。

また、フィードポンプから燃料フィルタに戻される燃料は略大気圧になるため、燃料フィルタに対する耐圧性能の要求レベルを下げることができる。

さらに、燃料フィルタの上流側は略大気圧になるため、インジェクタのリーク燃料等を燃料フィルタに直接還流させることができる。

また、フィードポンプの吐出量を制限する必要がないため、エネルギーの損失を少なくすることができるとともに、排気添加弁システムの設計自由度を増すことができる。

なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。

本発明の第１実施形態に係る燃料噴射装置の構成を示す図である。 第１実施形態の還流弁の構成を示す断面図である。 第１実施形態の還流弁の特性を示す図である。 第１実施形態の調圧弁の構成を示す断面図である。 第１実施形態の調圧弁の特性を示す図である。 第１実施形態における各部の流量を示す図である。 本発明の第２実施形態に係る燃料噴射装置の構成を示す図である。 本発明の第３実施形態に係る燃料噴射装置の構成を示す図である。 第３実施形態における各部の流量を示す図である。 本発明の第４実施形態に係る燃料噴射装置の構成を示す図である。

以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。

（第１実施形態）
本発明の第１実施形態について説明する。

図１に示すように、燃料噴射装置は、高圧燃料を蓄えるコモンレール１、コモンレール１内の高圧燃料を図示しない圧縮着火式内燃機関（以下、エンジンという）の各燃焼室に噴射するインジェクタ２、コモンレール１に高圧燃料を供給する燃料供給装置３、さらには制御装置１００（以下、ＥＣＵという）を備えて構成されている。

ＥＣＵ１００は、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ＲＡＭ等からなる周知のマイクロコンピュータを備え、マイクロコンピュータに記憶したプログラムに従って演算処理を行うものである。

コモンレール１は、燃料供給装置３より供給された高圧燃料を目標レール圧に保持して蓄えるようになっている。なお、目標レール圧は、例えば、アクセル開度信号、エンジン回転数信号といったエンジンの運転状態に基づいて、ＥＣＵ１００によって決定される。

さらに、コモンレール１には、コモンレール１内の燃料圧力が予め定めた上限値を超えたときに開弁してコモンレール１の燃料圧力を逃がすプレッシャリミッタ１ａが取り付けられている。プレッシャリミッタ１ａより流出した燃料は、戻し燃料通路１ｂを介して、後述する燃料供給装置３の燃料タンク４に戻される。

インジェクタ２には、レール高圧通路１ｃを介してコモンレール１の高圧燃料が供給され、コモンレール１から供給された燃料のうち噴射されない余剰燃料は、戻し燃料通路２ａを介して燃料タンク４へ戻される。なお、このインジェクタ２はＥＣＵ１００に接続されており、ＥＣＵ１００の制御信号によって、燃料の噴射時期および噴射量が制御される。

燃料供給装置３は、燃料を溜めておく燃料タンク４、燃料タンク４から燃料を汲み上げて圧送するフィードポンプ５、フィードポンプ５から供給される燃料を加圧してコモンレール１へ圧送する高圧ポンプ６、フィードポンプ５から高圧ポンプ６へ供給される燃料流量を調整する調量弁７等を有して構成される。

燃料タンク４は、吸入燃料通路４ａにてフィードポンプ５と接続されている。また、フィードポンプ５は、フィード燃料通路５ａにて調量弁７と接続されている。そして、フィードポンプ５は、吸入燃料通路４ａを介して燃料タンク４から汲み上げた燃料を、フィード燃料通路５ａを介して調量弁７側に吐出するようになっている。

本実施形態では、フィードポンプ５として内接歯車ポンプであるトロコイドポンプを採用しており、後述する高圧ポンプ６のカム軸６１に連結され、このカム軸６１から回転駆動力が伝達される。このカム軸６１は、エンジンによって駆動されてエンジンの回転に同期して回転する。したがって、フィードポンプ５は、エンジンの回転に同期して作動する。

調量弁７は、調量燃料通路７ａにて高圧ポンプ６と接続されている。この調量弁７は、弁開度を連続的に変更可能に構成されたリニアソレノイド式の電磁弁であり、換言すると、調量弁７は、フィードポンプ５から高圧ポンプ６に至る燃料通路の面積を調整して燃料の流量を調節するものであり、エンジンの運転状態に基づいてＥＣＵ１００から出力される制御信号によって弁開度（すなわち燃料通路の面積）が制御される。

燃料タンク４とフィードポンプ５との間（すなわち、吸入燃料通路４ａの途中）には、燃料を濾過する燃料フィルタ８が配置されている。

吸入燃料通路４ａにおける燃料タンク４と燃料フィルタ８の間と、フィード燃料通路５ａは、還流燃料通路９にて接続されている。

この還流燃料通路９には、還流燃料通路９を開閉する還流制御手段としての還流弁１０（詳細後述）が配置されている。この還流弁１０は、フィードポンプ５から吐出される燃料の圧力（以下、フィード圧という）が所定圧を超えると開弁し、フィードポンプ５から吐出された燃料の一部が、還流燃料通路９を介して燃料タンク４と燃料フィルタ８との間に戻される。

吸入燃料通路４ａにおける燃料フィルタ８とフィードポンプ５の間と、フィード燃料通路５ａは、調圧燃料通路５ｂにて接続されている。

この調圧燃料通路５ｂには、調圧燃料通路５ｂを開閉する調圧弁１１（詳細後述）が配置されている。この調圧弁１１は、フィード圧が所定圧を超えると開弁し、フィードポンプ５から吐出された燃料の一部が、調圧燃料通路５ｂを介して燃料フィルタ８とフィードポンプ５との間に戻される。なお、還流弁１０および調圧弁１１の開弁圧は、等しく設定されている。

また、調圧燃料通路５ｂには、調圧弁１１の上流側から後述する高圧ポンプ６のカム室６４へ燃料を導く潤滑燃料通路５ｃが接続されている。

高圧ポンプ６は、エンジンによって駆動されるカム軸６１、カム軸６１から駆動力が伝達されてシリンダの内部を往復運動するプランジャ６２等を有して構成される。

カム軸６１には、カム軸６１の回転運動を直線運動に変換してプランジャ６２に伝達するカム６３が連結されており、カム６３はポンプハウジングに形成されるカム室６４に配置される。そして、前述の潤滑燃料通路５ｃを介してカム室６４へ導かれる燃料は、カム室６４内の摺動部に対して潤滑油として作用する。カム室６４からオーバフローした余剰燃料は、戻し燃料通路６ａを介して燃料タンク４へ戻される。

シリンダの内部には、プランジャ６２の往復運動に応じて容積が変化する加圧室６５が形成されている。この加圧室６５は、調量燃料通路７ａを介して調量弁７に接続されるとともに、ポンプ高圧通路６ｂを介してコモンレール１に接続されている。そして、調量燃料通路７ａには、加圧室６５に燃料が吸入される際に開弁する吸入弁６６が配置され、ポンプ高圧通路６ｂには、加圧室６５から燃料が吐出される際に開弁する吐出弁６７が配置されている。

各戻し燃料通路１ｂ、２ａ、６ａは、戻し燃料分岐通路１２を介して、吸入燃料通路４ａにおける燃料タンク４と燃料フィルタ８の間に接続されている。また、戻し燃料分岐通路１２には、戻し燃料分岐通路１２を開閉する感温弁１３が配置されている。

この感温弁１３は、各戻し燃料通路１ｂ、２ａ、６ａを介して戻される燃料の温度が所定温度以下のときに開弁し、各戻し燃料通路１ｂ、２ａ、６ａを介して戻される燃料の一部が、戻し燃料分岐通路１２を介して燃料タンク４と燃料フィルタ８との間に戻される。

図２に示すように、還流弁１０の弁ハウジング１０１には、燃料が流入する流入口１０２、流入口１０２の下流側に位置するテーパ状の弁座１０３、燃料が流出する流出口１０４が形成されている。また、弁ハウジング１０１の内部には、弁座１０３と接離して還流燃料通路９を開閉する球状の弁体１０５、および、弁体１０５を閉弁向きに付勢するばね１０６が配置されている。なお、流入口１０２および流出口１０４は還流燃料通路９の一部を構成している。

そして、流入口１０２の通路面積は、還流燃料通路９中で最も小さく、また開弁時の弁座１０３と弁体１０５との間の通路面積よりも小さくなっている。換言すると、還流弁１０の開弁時における還流燃料通路９中の最小通路面積は、流入口１０２の通路面積である。そして、流入口１０２の通路面積は一定であるため、図３に示すように、この還流弁１０では、流量の増加に伴って圧力が２次曲線的に上昇する。

図４に示すように、調圧弁１１の弁ハウジング１１１には、燃料が流入する円柱空間のシリンダ孔１１２、シリンダ孔１１２から径方向外側に向かって延びる流出口１１３が形成されている。また、シリンダ孔１１２には、流出口１１３を開閉する円柱状の弁体１１４、および、弁体１１４を閉弁向きに付勢するばね１１５が配置されている。なお、シリンダ孔１１２および流出口１１３は調圧燃料通路５ｂの一部を構成している。

そして、弁体１１４は、流量の増加に伴って開弁向きに変位して、流量の増加に伴って流出口１１３の開口面積を増加させるように作動する。したがって、図５に示すように、この調圧弁１１では、流量が増加しても圧力上昇が小さい。よって、この調圧弁１１を用いることにより、エンジンの回転上昇に伴ってフィードポンプ５の吐出量が増加しても、フィード圧を略一定値に制御することができる。

上記構成において、エンジン運転時には、エンジンの作動に伴って高圧ポンプ６のカム軸６１が回転する。前述の如く、カム軸６１にはフィードポンプ５が連結されているので、カム軸６１からフィードポンプ５へ回転駆動力が伝達されてフィードポンプ５が駆動される。

これによって、フィードポンプ５は、吸入燃料通路４ａを介して燃料タンク４から燃料を汲み上げた後、フィード燃料通路５ａに燃料を吐出する。このとき、フィードポンプ５に吸入される燃料は、燃料フィルタ８を通過する際に濾過される。

フィードポンプ５からフィード燃料通路５ａに吐出された燃料の一部は、潤滑燃料通路５ｃを介して高圧ポンプ６のカム室６４へ流入し、この燃料によりカム室６４内の摺動部が潤滑される。

また、フィード圧が所定圧を超えると還流弁１０が開弁し、フィードポンプ５から吐出された燃料の一部が還流燃料通路９を介して燃料タンク４と燃料フィルタ８との間に戻される。この戻された燃料は、燃料フィルタ８にて再度濾過された後に、フィードポンプ５に吸入される。

さらに、フィード圧が所定圧を超えると調圧弁１１も開弁し、フィードポンプ５から吐出された燃料の一部が調圧燃料通路５ｂを介して燃料フィルタ８とフィードポンプ５との間に戻される。そして、この調圧弁１１の作用により、フィード圧が略一定値に制御される。

このように、フィードポンプ５から吐出されて圧力が略一定値に制御された燃料は、フィード燃料通路５ａを介して調量弁７へ流入する。調量弁７の弁開度は、ＥＣＵ１００から出力された制御信号によって制御されているので、エンジンの作動に必要十分な流量の燃料が、調量燃料通路７ａを介して高圧ポンプ６へ流入する。

そして、カム軸６１とともにカム６３が回転すると、プランジャ６２が往復運動する。この往復運動によってプランジャ６２がシリンダの内部をカム軸６１側へ移動すると、加圧室６５の容積が拡大して加圧室６５の圧力が低下する。これにより、吸入弁６６が開弁して調量弁７からの燃料が加圧室６５に吸入される。

また、プランジャ６２がシリンダの内部を反カム軸側へ移動すると、加圧室６５の容積が縮小して加圧室６５に吸入された燃料が加圧される。加圧された燃料圧力が吐出弁６７の開弁圧を超えると吐出弁６７が開弁して、加圧室６５の燃料がポンプ高圧通路６ｂを介してコモンレール１へ圧送される。

これにより、コモンレール１に高圧燃料が蓄えられる。そして、コモンレール１に蓄えられた高圧燃料は、ＥＣＵ１００の制御信号によって駆動されるインジェクタ２からエンジンの各燃焼室に噴射される。

一方、各戻し燃料通路１ｂ、２ａ、６ａを介して戻された燃料の温度が所定温度以下のときには感温弁１３が開弁し、戻された燃料の一部が戻し燃料分岐通路１２を介して燃料タンク４と燃料フィルタ８との間に還流される。そして、この還流された燃料により、燃料フィルタ８内での燃料のワックス化を防止し、ひいては燃料のワックス化による燃料フィルタ８の目詰まりを防止する。

また、各戻し燃料通路１ｂ、２ａ、６ａを介して戻された燃料の温度が所定温度を超えると感温弁１３が閉弁し、燃料タンク４と燃料フィルタ８との間への還流を停止して、燃料フィルタ８を保護する。

次に、各通路を流れる燃料の流量について、図１および図６に基づいて説明する。

ここで、調量弁７に流入する燃料の流量をＱｐ、高圧ポンプ６のカム室６４に流入する燃料の流量をＱｏｆ、燃料タンク４から汲み上げる燃料の流量をＱｉｎとする。

また、調圧弁１１の開弁により燃料フィルタ８とフィードポンプ５との間に戻される燃料の流量をＱｒ、還流弁１０の開弁により燃料タンク４と燃料フィルタ８との間に戻される燃料の流量をＱｋ、燃料フィルタ８を通過する燃料の流量をＱｆｆとする。

さらに、フィードポンプ５の吐出量をＱｆとする。ここでは、Ｑｆが一定（すなわち、エンジン回転数が一定）の場合について説明する。なお、Ｑｍａｘは燃料フィルタ８の許容最大流量である。

図６に示すように、Ｑｐはエンジンの負荷に応じて変動する。また、潤滑燃料通路５ｃ中の最小通路面積は一定であり、且つ、その最小通路面積部位の前後差圧も略一定であるため、Ｑｏｆは略一定である。そして、Ｑｉｎ＝Ｑｐ＋Ｑｏｆであるため、ＱｉｎはＱｐと同様の傾向で変動する。

Ｑｒは、Ｑｐが少ないときには多くなり、Ｑｐが多いときには少なくなる。また、還流燃料通路９中の最小通路面積は一定であり、且つ、その最小通路面積部位の前後差圧も略一定であるため、Ｑｋは略一定である。そして、Ｑｆｆ＝Ｑｉｎ＋Ｑｋであるため、ＱｆｆはＱｐと同様の傾向で変動する。

ここで、Ｑｆｆが多いほど燃料フィルタ８の燃料濾過性能を有効に利用することができる。そこで、Ｑｐの変動を考慮して、ＱｆｆがＱｍａｘに近く且つＱｍａｘ以下に収まるようにＱｋを設定する。

本実施形態によると、還流燃料通路９を介して燃料タンク４と燃料フィルタ８との間に戻された燃料は、燃料フィルタ８にて再度濾過されるため、高い燃料濾過性能が得られる。

そして、フィードポンプ５の上流側に燃料フィルタ８を配置しているため、プレフィルタを廃止することができる。

また、フィードポンプ５から燃料フィルタ８に戻される燃料は略大気圧になるため、燃料フィルタ８に対する耐圧性能の要求レベルを下げることができる。

さらに、燃料フィルタ８の上流側は略大気圧になるため、プレッシャリミッタ１ａより流出した燃料、インジェクタ２のリーク燃料、カム室６４からオーバフローした余剰燃料等を、燃料フィルタ８に直接還流させることができる。

また、フィードポンプ８の吐出量を制限する必要がないため、エネルギーの損失を少なくすることができるとともに、排気添加弁システムの設計自由度を増すことができる。

（第２実施形態）
本発明の第２実施形態について説明する。以下、第１実施形態と異なる部分についてのみ説明する。

図７に示すように、本実施形態は、第１実施形態における還流弁１０と調圧弁１１の両機能を１つの弁にて発揮する還流調圧弁２０を備えている。なお、還流調圧弁２０は、本発明の還流制御手段に相当する。

この還流調圧弁２０の弁ハウジング２０１には、調圧燃料通路５ｂを介して燃料が流入する円柱空間のシリンダ孔２０２、シリンダ孔２０２から径方向外側に向かって延びる第１流出口２０３および第２流出口２０４が形成されている。

また、シリンダ孔２０２には、第１流出口２０３および第２流出口２０４を開閉する円柱状の弁体２０５、および、弁体２０５を閉弁向きに付勢するばね２０６が配置されている。

第１流出口２０３は、還流燃料通路９を介して吸入燃料通路４ａにおける燃料タンク４と燃料フィルタ８の間に接続されている。また、第１流出口２０３は還流燃料通路９の一部を構成し、第１流出口２０３の通路面積は還流燃料通路９中で最も小さくなっている。

第２流出口２０４は、調圧燃料通路５ｂを介して燃料フィルタ８とフィードポンプ５との間に接続されている。また、第２流出口２０４は、調圧燃料通路５ｂの一部を構成している。さらに、第２流出口２０４の通路面積は、調圧燃料通路５ｂ中で最も大きく、また、第１流出口２０３の通路面積よりも大きくなっている。

そして、フィード圧が所定圧を超えると、弁体２０５が第１流出口２０３および第２流出口２０４を同時に開くようになっている。

また、弁体２０５は、流量の増加に伴って開弁向きに変位して、流量の増加に伴って第２流出口２０４の開口面積を増加させるように作動する。したがって、この還流調圧弁２０を用いることにより、フィード圧を略一定値に制御することができる。

因みに、この還流調圧弁２０は、第１実施形態における調圧弁１１（図４参照）に、第１流出口２０３を追加した構成になっている。

上記構成において、フィード圧が所定圧を超えると還流調圧弁２０が開弁する。すなわち、第１流出口２０３および第２流出口２０４が同時に開かれる。

そして、フィードポンプ５から吐出された燃料の一部が、第１流出口２０３および還流燃料通路９を介して燃料タンク４と燃料フィルタ８との間に戻される。この戻された燃料は、燃料フィルタ８にて再度濾過された後に、フィードポンプ５に吸入される。

同時に、フィードポンプ５から吐出された燃料の一部が、第２流出口２０４および調圧燃料通路５ｂを介して燃料フィルタ８とフィードポンプ５との間に戻され、これによりフィード圧が略一定値に制御される。

なお、各通路を流れる燃料の流量は、第１実施形態と同様の傾向で変動する。

本実施形態によると、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。

また、還流調圧弁２０は、第１流出口２０３および第２流出口２０４を１つの弁体２０５にて開閉する構成であるため、第１流出口２０３および第２流出口２０４を同時に開閉することができる。

（第３実施形態）
本発明の第３実施形態について説明する。以下、第１実施形態と異なる部分についてのみ説明する。

図８に示すように、還流制御手段としての還流弁１０は、第１実施形態における調圧弁１１（図４参照）と同様の構成の弁を採用している。そして、還流弁１０は、還流弁１０を通過する燃料の流量の増加に伴って還流弁１０内の流出口の開口面積を増加させるようになっている。換言すると、還流弁１０は、還流燃料通路９を通過する燃料の流量の増加に伴って還流燃料通路９の通路面積を増加させるようになっている。したがって、この還流弁１０を用いることにより、フィード圧を略一定値に制御することができる。

調圧弁１１は、第１実施形態における還流弁１０（図２参照）と同様の構成の弁を採用している。そして、調圧弁１１における流入口（図示せず）の通路面積は、調圧燃料通路５ｂ中で最も小さく、また開弁時の弁座（図示せず）と弁体（図示せず）との間の通路面積よりも小さくなっている。なお、還流弁１０および調圧弁１１の開弁圧は、等しく設定されている。

上記構成において、フィード圧が所定圧を超えると還流弁１０が開弁し、フィードポンプ５から吐出された燃料の一部が還流燃料通路９を介して燃料タンク４と燃料フィルタ８との間に戻される。この戻された燃料は、燃料フィルタ８にて再度濾過された後に、フィードポンプ５に吸入される。そして、この還流弁１０の作用により、フィード圧が略一定値に制御される。

また、フィード圧が所定圧を超えると調圧弁１１も開弁し、フィードポンプ５から吐出された燃料の一部が調圧燃料通路５ｂを介して燃料フィルタ８とフィードポンプ５との間に戻される。

次に、各通路を流れる燃料の流量について、図８および図９に基づいて説明する。

図９に示すように、Ｑｐはエンジンの負荷に応じて変動する。また、潤滑燃料通路５ｃ中の最小通路面積は一定であり、且つ、その最小通路面積部位の前後差圧も略一定であるため、Ｑｏｆは略一定である。そして、Ｑｉｎ＝Ｑｐ＋Ｑｏｆであるため、ＱｉｎはＱｐと同様の傾向で変動する。

調圧燃料通路５ｂ中の最小通路面積は一定であり、且つ、その最小通路面積部位の前後差圧も略一定であるため、Ｑｒは略一定である。また、Ｑｋは、Ｑｐが少ないときには多くなり、Ｑｐが多いときには少なくなる。

そして、Ｑｆｆ＝Ｑｉｎ＋Ｑｋであり、ＱｉｎとＱｋは正反対の傾向で変動するため、Ｑｐの変動に関わらずＱｆｆは略一定である。そこで、ＱｆｆがＱｍａｘに近く且つＱｍａｘ以下に収まるように設定する。

本実施形態によると、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。

また、Ｑｐの変動に関わらずＱｆｆは略一定であるため、ＱｆｆをＱｍａｘに近い流量に設定することにより、燃料フィルタ８の燃料濾過性能を常に最大限利用することができる。

（第４実施形態）
本発明の第４実施形態について説明する。以下、第１実施形態と異なる部分についてのみ説明する。

図１０に示すように、本実施形態は、第１実施形態における還流弁１０と調圧弁１１の両機能を１つの弁にて発揮する還流調圧弁２０を備えている。なお、還流調圧弁２０は、本発明の還流制御手段に相当する。

この還流調圧弁２０の弁ハウジング２０１には、調圧燃料通路５ｂを介して燃料が流入する円柱空間のシリンダ孔２０２、シリンダ孔２０２から径方向外側に向かって延びる第１流出口２０３および第２流出口２０４が形成されている。

また、シリンダ孔２０２には、第１流出口２０３および第２流出口２０４を開閉する円柱状の弁体２０５、および、弁体２０５を閉弁向きに付勢するばね２０６が配置されている。

第１流出口２０３は、還流燃料通路９を介して吸入燃料通路４ａにおける燃料タンク４と燃料フィルタ８の間に接続されている。また、第１流出口２０３は還流燃料通路９の一部を構成し、第１流出口２０３の通路面積は、還流燃料通路９中で最も大きくなっている。

第２流出口２０４は、調圧燃料通路５ｂを介して燃料フィルタ８とフィードポンプ５との間に接続されている。また、第２流出口２０４は、調圧燃料通路５ｂの一部を構成している。さらに、第２流出口２０４の通路面積は、調圧燃料通路５ｂ中で最も小さく、また、第１流出口２０３の通路面積よりも小さくなっている。

そして、フィード圧が所定圧を超えると、弁体２０５が第１流出口２０３および第２流出口２０４を同時に開くようになっている。

また、弁体２０５は、流量の増加に伴って開弁向きに変位して、流量の増加に伴って第１流出口２０３の開口面積を増加させるように作動する。換言すると、還流調圧弁２０は、還流燃料通路９を通過する燃料の流量の増加に伴って還流燃料通路９の通路面積を増加させるようになっている。したがって、この還流調圧弁２０を用いることにより、フィード圧を略一定値に制御することができる。

因みに、この還流調圧弁２０は、第１実施形態における調圧弁１１（図４参照）に、第１流出口２０３を追加した構成になっている。

上記構成において、フィード圧が所定圧を超えると還流調圧弁２０が開弁する。すなわち、第１流出口２０３および第２流出口２０４が同時に開かれる。

そして、フィードポンプ５から吐出された燃料の一部が、第１流出口２０３および還流燃料通路９を介して燃料タンク４と燃料フィルタ８との間に戻され、これによりフィード圧が略一定値に制御される。また、この戻された燃料は、燃料フィルタ８にて再度濾過された後に、フィードポンプ５に吸入される。

同時に、フィードポンプ５から吐出された燃料の一部が、第２流出口２０４および調圧燃料通路５ｂを介して燃料フィルタ８とフィードポンプ５との間に戻される。

なお、各通路を流れる燃料の流量は、第３実施形態と同様の傾向で変動する。

本実施形態によると、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。

また、還流調圧弁２０は、第１流出口２０３および第２流出口２０４を１つの弁体２０５にて開閉する構成であるため、第１流出口２０３および第２流出口２０４を同時に開閉することができる。

さらに、Ｑｐの変動に関わらずＱｆｆは略一定であるため、ＱｆｆをＱｍａｘに近い流量に設定することにより、燃料フィルタ８の燃料濾過性能を常に最大限利用することができる。

（他の実施形態）
上記各実施形態では、コモンレール１を備える燃料噴射装置を示したが、本発明は、コモンレール１を備えていない燃料噴射装置にも適用することができる。

なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。

また、上記各実施形態は、互いに無関係なものではなく、組み合わせが明らかに不可な場合を除き、適宜組み合わせが可能である。

また、上記各実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。

また、上記各実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではない。

また、上記各実施形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その形状、位置関係等に限定されるものではない。

２ インジェクタ
４ 燃料タンク
５ フィードポンプ
８ 燃料フィルタ
９ 還流燃料通路
１０ 還流弁（還流制御手段）
２０ 還流調圧弁（還流制御手段）

Claims (2)

1. 燃料タンク（４）から燃料を汲み上げて圧送するフィードポンプ（５）と、
   前記フィードポンプの下流側に配置されて燃料を内燃機関に噴射するインジェクタ（２）と、
   前記燃料タンクと前記フィードポンプとの間に配置されて燃料を濾過する燃料フィルタ（８）と、
   前記フィードポンプから吐出された燃料の一部を前記燃料タンクと前記燃料フィルタとの間に戻す還流燃料通路（９）と、
   前記フィードポンプから吐出された燃料の圧力が所定圧を超えたときに前記還流燃料通路を開く還流制御手段（１０、２０）とを備えることを特徴とする燃料噴射装置。
2. 前記還流制御手段は、前記還流燃料通路を通過する燃料の流量の増加に伴って前記還流燃料通路の通路面積を増加させる構成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。

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