JP2016003621A - Common-rail fuel injection system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、蓄圧式燃料噴射装置に関するものである。 The present invention relates to an accumulator fuel injection device.
従来、エンジンの燃料噴射に関し、噴射圧力の高圧化を図り且つ燃料の噴射タイミング及び噴射量等の噴射条件をエンジンの運転状態に応じて最適に制御する方式として蓄圧式燃料噴射装置が知られており、この種の蓄圧式燃料噴射装置にあっては、高圧供給ポンプによりコモンレールに高圧燃料を蓄圧し、コモンレールで蓄圧された高圧の燃料をエンジンの各気筒毎に装備された各インジェクタに向け個別に供給し得るようにしているが、噴射時にインジェクタのニードル弁が開いた直後に燃料圧力が大きく落ち込むため、燃料噴射期間中の平均噴射圧力が低下して噴霧が細かく飛ばなくなり、これにより各気筒内での燃料と空気の混合が悪化して黒煙が発生し易くなると共に、燃費の悪化を招くことにもなり、更には、噴射直後の燃料圧力の落ち込みによる圧力脈動で噴射系材料の疲労寿命が低下するといった課題があった。 2. Description of the Related Art Conventionally, an accumulator type fuel injection device has been known as a method for increasing the injection pressure and optimally controlling the injection conditions such as the fuel injection timing and the injection amount in accordance with the operating state of the engine. In this type of accumulator fuel injection system, the high-pressure fuel is accumulated in the common rail by the high-pressure supply pump, and the high-pressure fuel accumulated in the common rail is individually directed to each injector installed in each cylinder of the engine. However, since the fuel pressure drops greatly immediately after the injector needle valve is opened at the time of injection, the average injection pressure during the fuel injection period decreases and the spray does not fly finely. The mixture of fuel and air in the interior deteriorates, so that black smoke is easily generated, fuel efficiency is deteriorated, and the fuel pressure immediately after injection is increased. Fatigue life of the injection material in accordance with pressure pulsation drop there is a problem to decrease in.
そこで、インジェクタにおける噴射直後の燃料圧力の落ち込みを抑えて燃料噴射期間中の平均噴射圧力を高める手段として、図5に示す如く、連結コネクタaを介してインジェクタb同士を燃料噴射管cにより連結して燃料供給系統を相互に連通した状態とし、その並び方向両端の二つの連結コネクタaを介してコモンレールdから高圧燃料を供給するようにした蓄圧式燃料噴射装置(例えば下記の特許文献1等を参照)が提案されており、このように高圧燃料をコモンレールdから二系統で各インジェクタbに供給すれば、該各インジェクタbにおける噴射直後の燃料圧力の落ち込みが抑えられて燃料噴射期間中の平均噴射圧力を高めることが可能となる。 Therefore, as a means for increasing the average injection pressure during the fuel injection period by suppressing the drop in fuel pressure immediately after injection in the injector, the injectors b are connected to each other by a fuel injection pipe c via a connection connector a as shown in FIG. Thus, the fuel supply system is in a state of communicating with each other, and a high pressure fuel is supplied from the common rail d via the two connecting connectors a at both ends in the arrangement direction. In this way, if high pressure fuel is supplied from the common rail d to each injector b in two systems, the drop in fuel pressure immediately after injection in each injector b can be suppressed, and the average during the fuel injection period can be reduced. The injection pressure can be increased.
しかしながら、斯かる従来構造においては、三方向に連結口eを持つ連結コネクタaが用いられ、連結コネクタaの相互の間、コモンレールdとの間、インジェクタbとの間が燃料噴射管c,f,gにより連通されるようになっており、各燃料噴射管c,f,gの向きに合わせて連結コネクタaの向きを調整する必要があったため、この調整に手間がかかって組み付け性が悪化する問題があり、しかも、連結コネクタaの向きが不良であった場合には、燃料噴射管c,f,gの締結時に燃料漏れが生じてしまう懸念もあった。尚、図5中のkは各インジェクタbを収容しているシリンダヘッドを示す。 However, in such a conventional structure, a connection connector a having a connection port e in three directions is used, and the fuel injection pipes c, f are connected between the connection connectors a, between the common rail d, and the injector b. , G, and it is necessary to adjust the direction of the connecting connector a in accordance with the direction of each fuel injection pipe c, f, g. In addition, there is a concern that fuel leakage may occur when the fuel injection pipes c, f, and g are fastened when the direction of the connecting connector a is poor. In addition, k in FIG. 5 shows the cylinder head which accommodates each injector b.
本発明は上述の実情に鑑みてなしたもので、インジェクタにおける噴射直後の燃料圧力の落ち込みを抑え得る蓄圧式燃料噴射装置を組み付け性の悪化や燃料漏れのリスクを招くことなく実現することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to realize an accumulator fuel injection device that can suppress a drop in fuel pressure immediately after injection in an injector without incurring the risk of assembly and deterioration of fuel leakage. And
本発明は、燃料を昇圧してコモンレールに蓄え、該コモンレールから各気筒頂部のインジェクタに燃料を導いて前記各気筒内に噴射させるようにした蓄圧式燃料噴射装置であって、シリンダヘッドにおける各インジェクタへの燃料供給口の開口部に対し複数箇所の締結により所定の取り付け姿勢となるように装着されて二つの連結口を備えた連結コネクタを設け、該各連結コネクタの片方の連結口同士を第一の燃料噴射管により連結して各インジェクタへの燃料供給系統を相互に連通した状態とし且つその並び方向両端の連結コネクタに一つずつ残る連結口を第二の燃料噴射管によりコモンレールと連結して各インジェクタへ燃料を二系統で供給し得るように構成したことを特徴とするものである。 The present invention relates to a pressure accumulation type fuel injection apparatus in which fuel is boosted and stored in a common rail, and the fuel is guided from the common rail to an injector at the top of each cylinder and injected into each cylinder. A connecting connector having two connecting ports is provided so that a predetermined mounting posture is obtained by fastening a plurality of locations to the opening of the fuel supply port to the first connecting port. The fuel supply systems to each injector are connected to each other by one fuel injection pipe, and the connection ports that remain in the connection connectors at both ends in the arrangement direction are connected to the common rail by the second fuel injection pipe. Thus, the fuel can be supplied to each injector in two systems.
而して、このようにすれば、従前通りに高圧の燃料をコモンレールから二系統で各インジェクタに供給して該各インジェクタにおける噴射直後の燃料圧力の落ち込みを抑え、燃料噴射期間中の平均噴射圧力を高めて噴霧を細かく飛ばすことが可能となるので、これにより各気筒内での燃料と空気の混合が促進されて黒煙の発生が抑制されると共に、燃費の悪化が回避されることにもなり、更には、噴射直後の燃料圧力の落ち込みによる圧力脈動が緩和されて噴射系材料の疲労寿命が長くなる。 Thus, in this way, as usual, high pressure fuel is supplied to each injector in two systems from the common rail to suppress the drop in fuel pressure immediately after injection in each injector, and the average injection pressure during the fuel injection period This makes it possible to finely fly the spray, thereby promoting the mixing of fuel and air in each cylinder, suppressing the generation of black smoke and avoiding the deterioration of fuel consumption. Furthermore, the pressure pulsation due to the drop in fuel pressure immediately after injection is alleviated, and the fatigue life of the injection system material is extended.
しかも、シリンダヘッドの各燃料供給口の開口部に連結コネクタを取り付けた際には、該連結コネクタが複数箇所の締結により所定の取り付け姿勢となって二つの連結口の向きが常に同じ向きに定まるので、各燃料噴射管の向きに合わせて連結コネクタの向きを調整するといった手間がかからなくなり、各連結コネクタの組み付け性が良好となって燃料噴射管の締結時における燃料漏れのリスクが少なくなる。 In addition, when the connection connector is attached to the opening of each fuel supply port of the cylinder head, the connection connector becomes a predetermined attachment posture by fastening at a plurality of locations, and the directions of the two connection ports are always determined to be the same direction. Therefore, it does not take time and effort to adjust the direction of the connecting connector in accordance with the direction of each fuel injection pipe, the assembling property of each connecting connector is improved, and the risk of fuel leakage when the fuel injection pipe is fastened is reduced. .
更に、本発明においては、インジェクタの側面におけるシリンダヘッドの燃料供給口と対応する位置に燃料入口部が開口されていると共に、連結コネクタの装着時に前記燃料供給口に挿入されて先端がインジェクタ側面の燃料入口部に嵌挿接続されるようにしたノズル部が連結コネクタの背面に備えられていることが好ましい。 Further, in the present invention, the fuel inlet is opened at a position corresponding to the fuel supply port of the cylinder head on the side surface of the injector, and is inserted into the fuel supply port when the connecting connector is mounted, and the tip is on the side surface of the injector. It is preferable that a nozzle portion fitted and connected to the fuel inlet portion is provided on the back surface of the connection connector.
このようにした場合に、連結コネクタの背面のノズル部をシリンダヘッドの燃料供給口に挿入して前記連結コネクタを装着すると、該連結コネクタの装着と同時にノズル部の先端がインジェクタ側面の燃料入口部に嵌挿接続されるので、インジェクタ側に対し特に連結作業を行わなくても済むことになって、簡便な連結コネクタの組み付けを実現することが可能となる。 In this case, when the nozzle part on the back surface of the connecting connector is inserted into the fuel supply port of the cylinder head and the connecting connector is attached, the tip of the nozzle part is attached to the fuel inlet part on the side of the injector simultaneously with the attachment of the connecting connector. Therefore, it is not necessary to perform a connection operation on the injector side, and a simple connection connector can be assembled.
また、本発明においては、連結コネクタのノズル部外周面と燃料供給口内周面との間の隙間がシールリングにより液密に封止され、該シールリングにより封止された隙間が燃料戻りラインに連通するように構成されていることが好ましく、このようにすれば、仮に連結コネクタのノズル部の先端とインジェクタの燃料入口部との接続箇所から燃料が漏れたとしても、その燃料を燃料戻りラインを通し燃料タンクへ戻すことが可能となる。 In the present invention, the gap between the outer peripheral surface of the nozzle portion of the connector and the inner peripheral surface of the fuel supply port is liquid-tightly sealed by the seal ring, and the gap sealed by the seal ring is the fuel return line. It is preferable to be configured so as to communicate with each other. In this case, even if fuel leaks from the connection portion between the tip of the nozzle portion of the connection connector and the fuel inlet portion of the injector, the fuel is returned to the fuel return line. It is possible to return the fuel tank to the fuel tank.
上記した本発明の蓄圧式燃料噴射装置によれば、下記の如き種々の優れた効果を奏し得る。 According to the above-described pressure accumulation type fuel injection device of the present invention, the following various excellent effects can be obtained.
(I)本発明の請求項1に記載の発明によれば、各インジェクタへの燃料供給系統を相互に連通した状態とし且つその並び方向両端の連結コネクタを介してコモンレールから各インジェクタへ燃料を二系統で供給して噴射直後の燃料圧力の落ち込みを抑え、これにより各気筒内での燃料と空気の混合を促進して黒煙の発生を抑制し且つ燃費の悪化を回避すると共に、圧力脈動を緩和して噴射系材料の疲労寿命を長くすることができ、各連結コネクタの向きを調整するような手間を不要とすることができて各連結コネクタの組み付け性の悪化を回避することができ、燃料漏れのリスクについても著しく低減することができる。 (I) According to the invention described in claim 1 of the present invention, the fuel supply system to each injector is in a state of communicating with each other, and fuel is supplied from the common rail to each injector via the connecting connectors at both ends in the arrangement direction. Supplying by the system to suppress the drop in fuel pressure immediately after injection, thereby promoting the mixing of fuel and air in each cylinder to suppress the generation of black smoke and avoid deterioration of fuel consumption, and to reduce pressure pulsation The fatigue life of the injection system material can be relaxed and can eliminate the trouble of adjusting the direction of each connecting connector and can avoid the deterioration of the assembling property of each connecting connector. The risk of fuel leakage can also be significantly reduced.
(II)本発明の請求項2に記載の発明によれば、連結コネクタの装着と同時にノズル部の先端をインジェクタ側面の燃料入口部に嵌挿接続することができ、インジェクタ側に対する連結作業を不要とすることができて、簡便な連結コネクタの組み付けを実現することができる。
(II) According to the invention described in
(III)本発明の請求項3に記載の発明によれば、仮に連結コネクタのノズル部の先端とインジェクタの燃料入口部との接続箇所から燃料が漏れたとしても、その燃料を燃料戻りラインを通し燃料タンクへ戻すことができ、エンジン外部への燃料漏れを確実に防止することができる。
(III) According to the invention described in
以下本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1〜図3は本発明を実施する形態の一例を示すもので、先に説明した図5の従来例の場合と同様に、燃料を昇圧してコモンレール1に蓄え、該コモンレール1から各気筒頂部のインジェクタ2(図2及び図3を参照)に燃料を導いて前記各気筒内に噴射させるようにした蓄圧式燃料噴射装置となっているが、シリンダヘッド3における各インジェクタ2への燃料供給口4(図3を参照)の開口部に対し複数箇所の締結により所定の取り付け姿勢となるように装着されて二つの連結口5,6を備えた連結コネクタ7を設け、該各連結コネクタ7の片方の連結口5又は6同士を燃料噴射管8(第一の燃料噴射管)により連結して各インジェクタ2への燃料供給系統を相互に連通した状態とし且つその並び方向両端の連結コネクタ7に一つずつ残る連結口5を燃料噴射管9(第二の燃料噴射管)によりコモンレール1と連結して各インジェクタ2へ燃料を二系統で供給し得るように構成したことを特徴としている。
1 to 3 show an example of an embodiment for carrying out the present invention. As in the case of the conventional example of FIG. 5 described above, the fuel is boosted and stored in the common rail 1, and each cylinder is supplied from the common rail 1 to each cylinder. The accumulator type fuel injection device is configured such that fuel is guided to the top injector 2 (see FIG. 2 and FIG. 3) and injected into each cylinder, but fuel supply to each
即ち、図1に示す例においては、各連結コネクタ7が左右二箇所をボルト10により締結されて所定の取り付け姿勢に決まるようになっており、各連結コネクタ7の一方の連結口5が側方に向けて突設され、他方の連結口6が上方に向けて突設されるようになっていて、図1中の左から一番目と二番目の連結コネクタ7における上方向きの連結口6同士、二番目と三番目の連結コネクタ7における側方向きの連結口5同士、三番目と四番目の連結コネクタ7における上方向きの連結口6同士がU字形の燃料噴射管8により夫々連結されていると共に、図1中の左から一番目と四番目の連結コネクタ7における側方向きの連結口5の夫々が、コモンレール1の長手方向両端部に対しU字形の燃料噴射管9により夫々連結されている。
That is, in the example shown in FIG. 1, each connecting
また、図2に示す如く、インジェクタ2の側面におけるシリンダヘッド3の燃料供給口4と対応する位置に、メス型のテーパ座面を成す燃料入口部13が開口されていると共に、連結コネクタ7の背面には、連結コネクタ7の装着時に前記燃料供給口4に挿入されて先端が前記燃料入口部13のテーパ座面に合致して嵌挿接続されるようにしたオス型のテーパ形状を成すノズル部14が備えられている。
Further, as shown in FIG. 2, a
ここで、インジェクタ2の燃料噴射の仕組みは図2に示してある通りであり、ソレノイド15が非励磁の状態で弁体16がスプリング17の弾発力により閉じていると、蓄圧室18が燃料入口部13からの燃料により所定の加圧状態に保持されてピストン19が最下位置まで下降し、該ピストン19によりニードル20が噴射口21を閉塞し得る最下位置に押さえ込まれるようになっている。
Here, the fuel injection mechanism of the
そして、ソレノイド15が通電により励磁して弁体16が開くと、蓄圧室18の燃料がリリーフ口22を介しインジェクタ2外部へ開放され、コモンレール1側からの圧力がかかっている蓄圧室23と前記蓄圧室18との圧力バランスが崩れてピストン19による押さえ込みが解除され、ニードル20がスプリング24の弾撥力に抗し上昇して噴射口21が開き、該噴射口21から勢い良く燃料が噴射されることになる。
When the
ここで、リリーフ口22からインジェクタ2外部に開放された燃料は、燃料戻りライン25へと抜き出されて、図示しない燃料タンクへと戻されるようになっているが、連結コネクタ7のノズル部14外周面と燃料供給口4内周面との間の隙間がシールリング26により液密に封止され、該シールリング26により封止された隙間が燃料戻りライン25に連通するようにもなっている。
Here, the fuel released from the
而して、このようにすれば、従前通りに高圧の燃料をコモンレール1から二系統で各インジェクタ2に供給して該各インジェクタ2における噴射直後の燃料圧力の落ち込みを抑え、燃料噴射期間中の平均噴射圧力を高めて噴霧を細かく飛ばすことが可能となるので、これにより各気筒内での燃料と空気の混合が促進されて黒煙の発生が抑制されると共に、燃費の悪化が回避されることにもなり、更には、噴射直後の燃料圧力の落ち込みによる圧力脈動が緩和されて噴射系材料の疲労寿命が長くなる。
Thus, in this way, as before, high pressure fuel is supplied from the common rail 1 to each
しかも、シリンダヘッド3の各燃料供給口4の開口部に連結コネクタ7を取り付けた際には、該連結コネクタ7が複数箇所の締結により所定の取り付け姿勢となって二つの連結口5,6の向きが常に同じ向きに定まるので、各燃料噴射管8,9の向きに合わせて連結コネクタ7の向きを調整するといった手間がかからなくなり、各連結コネクタ7の組み付け性が良好となって燃料噴射管8,9の締結時における燃料漏れのリスクが少なくなる。
Moreover, when the
従って、上記形態例によれば、各インジェクタ2への燃料供給系統を相互に連通した状態とし且つその並び方向両端の連結コネクタ7に燃料噴射管9を介してコモンレール1と接続することにより、各インジェクタ2へ燃料を二系統で供給して噴射直後の燃料圧力の落ち込みを抑え、これにより各気筒内での燃料と空気の混合を促進して黒煙の発生を抑制し且つ燃費の悪化を回避すると共に、圧力脈動を緩和して噴射系材料の疲労寿命を長くすることができ、各連結コネクタ7の向きを調整するような手間を不要とすることができて各連結コネクタ7の組み付け性の悪化を回避することができ、燃料漏れのリスクについても著しく低減することができる。
Therefore, according to the above embodiment, the fuel supply systems to the
また、特に本形態例においては、連結コネクタ7の背面のノズル部14をシリンダヘッド3の燃料供給口4に挿入して前記連結コネクタ7を装着すると、該連結コネクタ7の装着と同時にノズル部14の先端がインジェクタ2側面の燃料入口部13に嵌挿接続されるので、インジェクタ2側に対する連結作業を不要とすることができて、簡便な連結コネクタ7の組み付けを実現することができ、しかも、仮に連結コネクタ7のノズル部14の先端とインジェクタ2の燃料入口部13との接続箇所から燃料が漏れたとしても、その燃料を燃料戻りライン25を通し燃料タンク(図示せず)へ戻すことができるので、エンジン外部への燃料漏れを確実に防止することができる。
Particularly in this embodiment, when the
ここで、先の図1〜図3における形態例では4気筒の場合を例示しているが、4気筒以外の気筒数のエンジンにも同様に適用できることは勿論であり、例えば、図4に示す如き8気筒のエンジンにも支障なく適用することができ、このように気筒数が比較的多いエンジンについては、図示のように各連結コネクタ7を複数のグループ(図示例では2つのグループ)に組分けし、各グループ毎に並び方向両端の連結コネクタ7をコモンレール1と燃料噴射管9を介して連結することも可能である。
Here, in the embodiment shown in FIGS. 1 to 3, the case of four cylinders is illustrated, but of course, the present invention can be similarly applied to an engine having a number of cylinders other than four cylinders, for example, as shown in FIG. 4. The present invention can be applied to such an eight-cylinder engine without any problem. For such an engine having a relatively large number of cylinders, the connecting
尚、本発明の蓄圧式燃料噴射装置は、上述の形態例にのみ限定されるものではなく、各連結コネクタにおける連結口の向きは図示例に限定されないこと、その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。 In addition, the pressure accumulation type fuel injection device of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and the direction of the connection port in each connection connector is not limited to the illustrated example, and does not depart from the gist of the present invention. Of course, various changes can be made within the range.
1 コモンレール
2 インジェクタ
3 シリンダヘッド
4 燃料供給口
5 連結口
6 連結口
7 連結コネクタ
8 燃料噴射管(第一の燃料噴射管)
9 燃料噴射管(第二の燃料噴射管)
13 燃料入口部
14 ノズル部
25 燃料戻りライン
26 シールリング
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
9 Fuel injection pipe (second fuel injection pipe)
13
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014124870A JP2016003621A (en) | 2014-06-18 | 2014-06-18 | Common-rail fuel injection system |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2014124870A JP2016003621A (en) | 2014-06-18 | 2014-06-18 | Common-rail fuel injection system |
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Publication Number | Publication Date |
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Family
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Citations (4)
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2014
- 2014-06-18 JP JP2014124870A patent/JP2016003621A/en active Pending
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