JP3291949B2 - 燃料分配管 - Google Patents
燃料分配管Info
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M69/00—Low-pressure fuel-injection apparatus ; Apparatus with both continuous and intermittent injection; Apparatus injecting different types of fuel
- F02M69/46—Details, component parts or accessories not provided for in, or of interest apart from, the apparatus covered by groups F02M69/02 - F02M69/44
- F02M69/462—Arrangement of fuel conduits, e.g. with valves for maintaining pressure in the pipes after the engine being shut-down
- F02M69/465—Arrangement of fuel conduits, e.g. with valves for maintaining pressure in the pipes after the engine being shut-down of fuel rails
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Fuel-Injection Apparatus (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は内燃機関に燃料を分配す
る燃料分配管に係わり、特に高圧で燃料を供給する内燃
機関の燃料分配管に関する。
る燃料分配管に係わり、特に高圧で燃料を供給する内燃
機関の燃料分配管に関する。
【０００２】
【従来の技術】内燃機関へ燃料噴射量を正確に制御する
ためには燃料圧力を所定値に維持することが必要であ
る。特に気筒内に燃料を直接噴射する形式の内燃機関に
あっては、燃料噴射量を正確に制御するために内燃機関
始動後に燃料圧力を迅速に昇圧することが必要であるば
かりでなく、定常運転中は燃料圧力の脈動を抑制する必
要もある。
ためには燃料圧力を所定値に維持することが必要であ
る。特に気筒内に燃料を直接噴射する形式の内燃機関に
あっては、燃料噴射量を正確に制御するために内燃機関
始動後に燃料圧力を迅速に昇圧することが必要であるば
かりでなく、定常運転中は燃料圧力の脈動を抑制する必
要もある。
【０００３】しかしながら上記課題を同時に解決するた
めには互いに背反する対策が必要となる。図６は上記課
題を説明するためのグラフであって、横軸は時間を、縦
軸は燃料圧力を表す。また実線は燃料ポンプに接続され
る燃料配管の容量（以下「燃料ポンプの充填容量」と記
す。）が小さい場合の燃料圧力の時間的変動であり、破
線は充填容量が大きい場合の燃料圧力の時間的変動であ
る。
めには互いに背反する対策が必要となる。図６は上記課
題を説明するためのグラフであって、横軸は時間を、縦
軸は燃料圧力を表す。また実線は燃料ポンプに接続され
る燃料配管の容量（以下「燃料ポンプの充填容量」と記
す。）が小さい場合の燃料圧力の時間的変動であり、破
線は充填容量が大きい場合の燃料圧力の時間的変動であ
る。
【０００４】即ち燃料ポンプ始動後迅速に燃料圧力を昇
圧するためには燃料ポンプの充填容量が小さいことが必
要である。一方燃料圧力の脈動を抑制するためには燃料
ポンプの充填容量がある程度大きいことが必要である。
即ち燃料分配管に取り付けられた燃料噴射弁から燃料が
噴射されると燃料分配管中に充填された燃料量が減少し
燃料圧力が低下するが、燃料圧力は燃料分配管中に充填
された燃料量に対する噴射された燃料量の割合に比例し
て低下するため、燃料ポンプの吐出によって脈動が発生
する。そこで燃料ポンプの充填容量を大きくすれば燃料
圧力の脈動は緩和・抑制される。
圧するためには燃料ポンプの充填容量が小さいことが必
要である。一方燃料圧力の脈動を抑制するためには燃料
ポンプの充填容量がある程度大きいことが必要である。
即ち燃料分配管に取り付けられた燃料噴射弁から燃料が
噴射されると燃料分配管中に充填された燃料量が減少し
燃料圧力が低下するが、燃料圧力は燃料分配管中に充填
された燃料量に対する噴射された燃料量の割合に比例し
て低下するため、燃料ポンプの吐出によって脈動が発生
する。そこで燃料ポンプの充填容量を大きくすれば燃料
圧力の脈動は緩和・抑制される。
【０００５】従来内燃機関停止後に燃料分配管とプレッ
シャレギュレータとの間に設置された電磁弁を閉状態と
し燃料分配管内に燃料を閉塞して燃料圧力を保持すると
ともに内燃機関再始動時の燃料ポンプの充填容量を小さ
くすることのできる燃料噴射装置が提案されている（特
開平４−１１２９２６０公報参照）。
シャレギュレータとの間に設置された電磁弁を閉状態と
し燃料分配管内に燃料を閉塞して燃料圧力を保持すると
ともに内燃機関再始動時の燃料ポンプの充填容量を小さ
くすることのできる燃料噴射装置が提案されている（特
開平４−１１２９２６０公報参照）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記提案
にかかる燃料噴射装置は、始動時イグニッションスイッ
チがオンされると同時に電磁弁を開弁するため内燃機関
始動後の燃料圧力を保持できず、さらに通常運転中の燃
料圧力の脈動を抑制するために燃料ポンプの充填容量を
増加するものでもない。
にかかる燃料噴射装置は、始動時イグニッションスイッ
チがオンされると同時に電磁弁を開弁するため内燃機関
始動後の燃料圧力を保持できず、さらに通常運転中の燃
料圧力の脈動を抑制するために燃料ポンプの充填容量を
増加するものでもない。
【０００７】内燃機関始動後に燃料圧力を迅速に昇圧し
定常運転中の燃料圧力の脈動を抑制するためには、燃料
ポンプの吐出量を制御すること、あるいは吐出圧力を増
加することも有効であるが、経済的に不利であるだけで
なく内燃機関の負荷が増加し燃費の悪化をもたらす。本
発明は上記課題に鑑みなされたものであって、内燃機関
始動時に迅速に燃料圧力を増加させることが可能である
とともに、定常運転時の脈動を抑制することの可能な燃
料分配管を提供することを目的とする。
定常運転中の燃料圧力の脈動を抑制するためには、燃料
ポンプの吐出量を制御すること、あるいは吐出圧力を増
加することも有効であるが、経済的に不利であるだけで
なく内燃機関の負荷が増加し燃費の悪化をもたらす。本
発明は上記課題に鑑みなされたものであって、内燃機関
始動時に迅速に燃料圧力を増加させることが可能である
とともに、定常運転時の脈動を抑制することの可能な燃
料分配管を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明に係る燃料分配管
は、燃料噴射弁を介して内燃機関に燃料を分配する燃料
分配管であって、燃料ポンプに接続され燃料噴射弁が取
付けられる燃料通路部と、燃料通路部に接続され燃料ポ
ンプの充填容量を増加して燃料通路部内の燃料圧力の脈
動を抑制する容積部と、燃料通路部と容積部とを接続す
る接続部に配置され燃料通路部内の燃料圧力が所定圧力
より大きくなったときに開状態とされる弁と、を具備す
る。
は、燃料噴射弁を介して内燃機関に燃料を分配する燃料
分配管であって、燃料ポンプに接続され燃料噴射弁が取
付けられる燃料通路部と、燃料通路部に接続され燃料ポ
ンプの充填容量を増加して燃料通路部内の燃料圧力の脈
動を抑制する容積部と、燃料通路部と容積部とを接続す
る接続部に配置され燃料通路部内の燃料圧力が所定圧力
より大きくなったときに開状態とされる弁と、を具備す
る。
【０００９】
【作用】本発明にかかる燃料分配管にあっては、内燃機
関始動前および始動直後は弁が閉とされ充填容量が小さ
くなり、内燃機関運転中は弁が開とされ燃料流路に容積
部が接続され充填容量が大きくなる。
関始動前および始動直後は弁が閉とされ充填容量が小さ
くなり、内燃機関運転中は弁が開とされ燃料流路に容積
部が接続され充填容量が大きくなる。
【００１０】
【実施例】図１は第１の実施例の燃料分配管の断面図で
あって、燃料流路１１と容積部１２が弁１３を介して接
続され、燃料流路１１の上部に容積部１２が形成されて
いる。なお弁１３は、弁下面１３１が燃料流路１１の開
口に面し、弁側面が容積部１２の開口に面するように配
置される。さらに弁上面１３２はバネ１４によって弁下
方向に付勢される。
あって、燃料流路１１と容積部１２が弁１３を介して接
続され、燃料流路１１の上部に容積部１２が形成されて
いる。なお弁１３は、弁下面１３１が燃料流路１１の開
口に面し、弁側面が容積部１２の開口に面するように配
置される。さらに弁上面１３２はバネ１４によって弁下
方向に付勢される。
【００１１】即ち弁下面１３１に作用する燃料流路１１
中の燃料圧力がバネ１４の付勢力より大きい場合には弁
１３は上方に移動して燃料流路１１の開口と容積部１２
の開口とを連通して開弁状態となり、逆の場合には弁１
３はバネ１４に付勢されて下方に移動して燃料流路１１
の開口および容積部１２の開口を閉塞して閉弁状態とな
る。
中の燃料圧力がバネ１４の付勢力より大きい場合には弁
１３は上方に移動して燃料流路１１の開口と容積部１２
の開口とを連通して開弁状態となり、逆の場合には弁１
３はバネ１４に付勢されて下方に移動して燃料流路１１
の開口および容積部１２の開口を閉塞して閉弁状態とな
る。
【００１２】燃料流路１１には内燃機関の気筒数（例え
ば４）に対応した数の燃料噴射弁（図示せず。）を取り
付けるための燃料噴射弁取り付け孔１１１から１１４、
および燃料流路１１内の燃料圧力を計測するための圧力
センサ（図示せず。）を取り付けるための圧力センサ取
り付け孔１１５が設けられている。さらに燃料流路１１
には配管１５および逆止弁１６を介して燃料ポンプ１７
が接続されている。
ば４）に対応した数の燃料噴射弁（図示せず。）を取り
付けるための燃料噴射弁取り付け孔１１１から１１４、
および燃料流路１１内の燃料圧力を計測するための圧力
センサ（図示せず。）を取り付けるための圧力センサ取
り付け孔１１５が設けられている。さらに燃料流路１１
には配管１５および逆止弁１６を介して燃料ポンプ１７
が接続されている。
【００１３】また容積部１２には燃料圧力が過大となっ
たときに燃料を逃がすためのプレッシャレギュレータ
（図示せず。）を取り付けるためのプレッシャレギュレ
ータ取り付け孔１２１が設置されている。内燃機関を始
動するためにスタータモータ（図示せず。）を動作させ
ると内燃機関に機械的に直結された燃料ポンプ１７も動
作し、燃料流路１１内の燃料圧力ＰF は急速に上昇す
る。そしてしきい値圧力ＰTH以上になると弁下面１３１
に作用する燃料圧力ＰF ×Ｓ（Ｓは弁の受圧面積）が弁
上面１３２に作用するバネ１４の圧縮力Ｆに打ち勝ち、
弁１３を押し上げて燃料流路１１と容積部１２との間を
連通状態とする。 図２は弁１３の開閉特性を表すグラ
フであって、横軸は圧力を、縦軸は弁の開閉状態を示
す。
たときに燃料を逃がすためのプレッシャレギュレータ
（図示せず。）を取り付けるためのプレッシャレギュレ
ータ取り付け孔１２１が設置されている。内燃機関を始
動するためにスタータモータ（図示せず。）を動作させ
ると内燃機関に機械的に直結された燃料ポンプ１７も動
作し、燃料流路１１内の燃料圧力ＰF は急速に上昇す
る。そしてしきい値圧力ＰTH以上になると弁下面１３１
に作用する燃料圧力ＰF ×Ｓ（Ｓは弁の受圧面積）が弁
上面１３２に作用するバネ１４の圧縮力Ｆに打ち勝ち、
弁１３を押し上げて燃料流路１１と容積部１２との間を
連通状態とする。 図２は弁１３の開閉特性を表すグラ
フであって、横軸は圧力を、縦軸は弁の開閉状態を示
す。
【００１４】即ち燃料圧力がしきい値圧力ＰTH以上で弁
１３は開弁し、しきい値圧力ＰTH以下で閉弁する。図３
は第１の実施例にかかかる燃料分配管の動作を説明する
ためのタイミング図であって、横軸は時間を、縦軸は燃
料圧力ＰF および弁開度Ｙを示している。始動時刻ｔ1
においてイグニッションスイッチ（図示せず。）をオン
とされクランキング状態となると燃料ポンプ１７が動作
し、燃料圧力ＰF は急速に上昇する。
１３は開弁し、しきい値圧力ＰTH以下で閉弁する。図３
は第１の実施例にかかかる燃料分配管の動作を説明する
ためのタイミング図であって、横軸は時間を、縦軸は燃
料圧力ＰF および弁開度Ｙを示している。始動時刻ｔ1
においてイグニッションスイッチ（図示せず。）をオン
とされクランキング状態となると燃料ポンプ１７が動作
し、燃料圧力ＰF は急速に上昇する。
【００１５】時刻ｔ2 に燃料圧力ＰF がしきい値圧力Ｐ
TH以上となり弁１３は開弁を開始し始め、時刻ｔ3 で全
開となる。このため燃料は容積部１２にも充填されて燃
料圧力ＰF の脈動は抑制される。なお内燃機関が停止す
ると燃料圧力ＰF は徐々に低下するが、しきい値圧力Ｐ
TH以下に低下すると弁１３は閉弁するため内燃機関停止
中に燃料圧力ＰF が短い時間で過度に低下することも防
止することができる。
TH以上となり弁１３は開弁を開始し始め、時刻ｔ3 で全
開となる。このため燃料は容積部１２にも充填されて燃
料圧力ＰF の脈動は抑制される。なお内燃機関が停止す
ると燃料圧力ＰF は徐々に低下するが、しきい値圧力Ｐ
TH以下に低下すると弁１３は閉弁するため内燃機関停止
中に燃料圧力ＰF が短い時間で過度に低下することも防
止することができる。
【００１６】即ち第１の実施例によれば、内燃機関停止
後短時間経過後の再始動時のように燃料圧力ＰF が比較
的高圧に保持されていた場合には始動後直ちに弁１３が
全開となって充填容量が増加し燃料圧力ＰF の脈動が抑
制される。逆に内燃機関始動前に燃料圧力ＰF が低下し
ている場合には弁１３の開度時期が遅くなり、充填容量
が小さいままに維持されて燃料圧力ＰF の迅速な増加を
可能としている。
後短時間経過後の再始動時のように燃料圧力ＰF が比較
的高圧に保持されていた場合には始動後直ちに弁１３が
全開となって充填容量が増加し燃料圧力ＰF の脈動が抑
制される。逆に内燃機関始動前に燃料圧力ＰF が低下し
ている場合には弁１３の開度時期が遅くなり、充填容量
が小さいままに維持されて燃料圧力ＰF の迅速な増加を
可能としている。
【００１７】図４は第２の実施例の燃料分配管の断面図
であって、弁１３の開閉はソレノイド１３３で制御され
る。即ち磁性体である心棒１３４が、弁１３を支持する
とともに容積部１２の筐体を貫通して、その上方に設置
されるソレノイド１３３の軸心に沿って設置されてい
る。
であって、弁１３の開閉はソレノイド１３３で制御され
る。即ち磁性体である心棒１３４が、弁１３を支持する
とともに容積部１２の筐体を貫通して、その上方に設置
されるソレノイド１３３の軸心に沿って設置されてい
る。
【００１８】ソレノイド１３３はマイクロコンピュータ
１８で駆動されるが、マイクロコンピュータ１８には燃
料流路１１に設けられた圧力センサ取り付け孔１１５に
取り付けられる圧力センサ１８１が接続される。図５は
マイクロコンピュータ１８で実行される弁開度制御ルー
チンのフローチャートであって、ステップ５１において
燃料圧力ＰF を読み込む。
１８で駆動されるが、マイクロコンピュータ１８には燃
料流路１１に設けられた圧力センサ取り付け孔１１５に
取り付けられる圧力センサ１８１が接続される。図５は
マイクロコンピュータ１８で実行される弁開度制御ルー
チンのフローチャートであって、ステップ５１において
燃料圧力ＰF を読み込む。
【００１９】ステップ５２において燃料圧力ＰF の関数
として弁開度Ｙを決定する。即ち次式により弁開度Ｙを
決定する。 Ｙ＝Ｙ（ＰF ） ステップ５３において例えばデューティ比制御により弁
開度Ｙを制御する。即ち第２の実施例によれば、第１の
実施例と同様内燃機関始動前に燃料圧力が低下している
場合にも内燃機関始動直後に燃料圧力を迅速に上昇させ
ることおよび通常運転時に燃料圧力の脈動を抑制するこ
とが可能となるだけでなく、圧力センサで検出された燃
料圧力に基づいて弁開度を制御することにより弁自体の
器差（例えばバネの強さ等）によらず燃料圧力の迅速な
上昇および燃料圧力の脈動の抑制が可能となる。
として弁開度Ｙを決定する。即ち次式により弁開度Ｙを
決定する。 Ｙ＝Ｙ（ＰF ） ステップ５３において例えばデューティ比制御により弁
開度Ｙを制御する。即ち第２の実施例によれば、第１の
実施例と同様内燃機関始動前に燃料圧力が低下している
場合にも内燃機関始動直後に燃料圧力を迅速に上昇させ
ることおよび通常運転時に燃料圧力の脈動を抑制するこ
とが可能となるだけでなく、圧力センサで検出された燃
料圧力に基づいて弁開度を制御することにより弁自体の
器差（例えばバネの強さ等）によらず燃料圧力の迅速な
上昇および燃料圧力の脈動の抑制が可能となる。
【００２０】
【発明の効果】本発明にかかる燃料分配管にあっては、
内燃機関始動時に燃料分配管と容積部との接続部に設け
られた弁が閉弁され容積部が切り離されて充填容量が小
となることにより、迅速に燃料圧力を上昇させることが
可能となる。さらに、通常運転中は燃料圧力の上昇によ
り弁が開弁され燃料流路と容積部とが接続されて充填容
量が大となりことによって、燃料圧力の脈動が抑制され
燃料噴射量を正確に制御することが可能となる。
内燃機関始動時に燃料分配管と容積部との接続部に設け
られた弁が閉弁され容積部が切り離されて充填容量が小
となることにより、迅速に燃料圧力を上昇させることが
可能となる。さらに、通常運転中は燃料圧力の上昇によ
り弁が開弁され燃料流路と容積部とが接続されて充填容
量が大となりことによって、燃料圧力の脈動が抑制され
燃料噴射量を正確に制御することが可能となる。
【図１】第１の実施例の燃料分配管の断面図である。
【図２】弁の開閉特性である。
【図３】タイミングダイアグラムである。
【図４】第２の実施例の燃料分配管の断面図である。
【図５】弁開度制御ルーチンのフローチャートである。
【図６】課題を説明するためのグラフである。
１１…燃料流路 １１１〜１１４…燃料噴射弁取り付け孔 １１５…圧力センサ取り付け孔 １２…容積部 １２１…プレッシャレギュレータ取り付け孔 １３…弁 １４…バネ １５…配管 １６…逆止弁 １７…燃料ポンプ
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F02M 55/00 F02M 55/02 310 F02M 55/02 320 F02M 55/02 340 F02M 55/02 350 F02M 37/00
Claims (1)
- 【請求項１】 燃料噴射弁を介して内燃機関に燃料を分
配する燃料分配管であって、 燃料ポンプに接続され、燃料噴射弁が取付けられる燃料
通路部と、 前記燃料通路部に接続され、前記燃料ポンプの充填容量
を増加して、前記燃料通路部内の燃料圧力の脈動を抑制
する容積部と、 前記燃料通路部と前記容積部とを接続する接続部に配置
され、前記燃料通路部内の燃料圧力が所定圧力より大き
くなったときに開状態とされる弁と、を具備する燃料分
配管。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31204894A JP3291949B2 (ja) | 1994-12-15 | 1994-12-15 | 燃料分配管 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31204894A JP3291949B2 (ja) | 1994-12-15 | 1994-12-15 | 燃料分配管 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08170571A JPH08170571A (ja) | 1996-07-02 |
| JP3291949B2 true JP3291949B2 (ja) | 2002-06-17 |
Family
ID=18024599
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31204894A Expired - Fee Related JP3291949B2 (ja) | 1994-12-15 | 1994-12-15 | 燃料分配管 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3291949B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2017025348A1 (en) * | 2015-08-10 | 2017-02-16 | Delphi International Operations Luxembourg S.À R.L. | Novel fuel rail for injection system |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001090630A (ja) * | 1999-09-27 | 2001-04-03 | Mazda Motor Corp | 筒内噴射式エンジンの燃料供給装置 |
| DE102018212577A1 (de) * | 2018-07-27 | 2020-01-30 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Kraftstoffverteilerleiste für eine Brennkraftmaschine |
-
1994
- 1994-12-15 JP JP31204894A patent/JP3291949B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2017025348A1 (en) * | 2015-08-10 | 2017-02-16 | Delphi International Operations Luxembourg S.À R.L. | Novel fuel rail for injection system |
| CN108138722A (zh) * | 2015-08-10 | 2018-06-08 | 德尔福知识产权有限公司 | 用于喷射系统的新颖燃料轨 |
| US10539108B2 (en) | 2015-08-10 | 2020-01-21 | Delphi Technologies Ip Limited | Fuel rail for injection system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08170571A (ja) | 1996-07-02 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |