JP3521555B2 - 直接噴射型火花点火機関の燃料供給装置 - Google Patents
直接噴射型火花点火機関の燃料供給装置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
- F02M37/00—Apparatus or systems for feeding liquid fuel from storage containers to carburettors or fuel-injection apparatus; Arrangements for purifying liquid fuel specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
- F02M37/0047—Layout or arrangement of systems for feeding fuel
- F02M37/0052—Details on the fuel return circuit; Arrangement of pressure regulators
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- 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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- F02B2075/125—Direct injection in the combustion chamber for spark ignition engines, i.e. not in pre-combustion chamber
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- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、直接噴射型火花点火機
関の燃料供給装置に関する。
関の燃料供給装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、直接噴射型火花点火機関では、燃
料を燃焼室に直接噴射供給するときに、燃焼が容易なよ
うに燃料を微粒化する必要があるため、燃料を高圧にし
て噴射しなければならず、これには１ＭＰa 〜10ＭＰa
の圧力が要求される。このため、直接噴射型火花点火機
関の燃料供給装置では、燃料をポンプで加圧し、高圧と
した後に噴射弁に供給し、燃焼室に噴射している。
料を燃焼室に直接噴射供給するときに、燃焼が容易なよ
うに燃料を微粒化する必要があるため、燃料を高圧にし
て噴射しなければならず、これには１ＭＰa 〜10ＭＰa
の圧力が要求される。このため、直接噴射型火花点火機
関の燃料供給装置では、燃料をポンプで加圧し、高圧と
した後に噴射弁に供給し、燃焼室に噴射している。
【０００３】このような直接噴射型火花点火機関の燃料
供給装置としては、例えば図５に示すようなものがある
（特開昭６２−２３７０５７号公報参照）。図５の燃料
供給装置では、フィルタ21、低圧燃料ポンプ22、低圧燃
料調整弁23及び高圧燃料ポンプ24が、燃料タンク25と燃
料ギャラリ26との間に設けられており、低圧燃料ポンプ
22及び高圧燃料ポンプ24はエンジン27によって駆動され
る。
供給装置としては、例えば図５に示すようなものがある
（特開昭６２−２３７０５７号公報参照）。図５の燃料
供給装置では、フィルタ21、低圧燃料ポンプ22、低圧燃
料調整弁23及び高圧燃料ポンプ24が、燃料タンク25と燃
料ギャラリ26との間に設けられており、低圧燃料ポンプ
22及び高圧燃料ポンプ24はエンジン27によって駆動され
る。
【０００４】燃料噴射弁28は、エンジン27の外側に設け
られた燃料ギャラリ26と連通し、各燃焼室に燃料を直接
噴射供給するように取り付けられている。燃料タンク25
内の燃料は、フィルタ21でろ過された後に低圧燃料ポン
プ22で加圧される。低圧燃料調整弁23は低圧燃料ポンプ
22の吐出圧が所定値以上になると燃料を燃料タンク25に
逃がし、高圧燃料ポンプ24の入口圧力を常に一定に保
つ。
られた燃料ギャラリ26と連通し、各燃焼室に燃料を直接
噴射供給するように取り付けられている。燃料タンク25
内の燃料は、フィルタ21でろ過された後に低圧燃料ポン
プ22で加圧される。低圧燃料調整弁23は低圧燃料ポンプ
22の吐出圧が所定値以上になると燃料を燃料タンク25に
逃がし、高圧燃料ポンプ24の入口圧力を常に一定に保
つ。
【０００５】さらに高圧燃料ポンプ24で噴射に必要な圧
力まで加圧された燃料は、燃料ギャラリ26に一旦貯えら
れて高圧燃料ポンプ24の圧送脈動を抑えた後、噴射弁28
を介して燃焼室に噴射・供給される。また、図中29は高
圧燃料調整弁で、高圧燃料ポンプ24の吐出圧が所定値以
上になると燃料を燃料タンク25に逃がす。
力まで加圧された燃料は、燃料ギャラリ26に一旦貯えら
れて高圧燃料ポンプ24の圧送脈動を抑えた後、噴射弁28
を介して燃焼室に噴射・供給される。また、図中29は高
圧燃料調整弁で、高圧燃料ポンプ24の吐出圧が所定値以
上になると燃料を燃料タンク25に逃がす。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の直接噴射型火花点火機関の燃料供給装置で
は、燃料ギャラリなどの高圧になった燃料を供給する通
路は全てシリンダヘッドの外部に配置されており、その
構成部材は相互にコネクタ等によって接続されている。
うな従来の直接噴射型火花点火機関の燃料供給装置で
は、燃料ギャラリなどの高圧になった燃料を供給する通
路は全てシリンダヘッドの外部に配置されており、その
構成部材は相互にコネクタ等によって接続されている。
【０００７】このため、車両の衝突等の不測の事態によ
り高圧の燃料を供給する通路に不測の障害が生じたとき
には、高圧になった燃料が漏洩することも考えられる。
本発明は、このような従来の装置を改良し、高圧燃料ポ
ンプにより高圧に加圧された燃料を噴射弁までより安全
に導くことのできる直接噴射型火花点火機関の燃料供給
装置を提供することを目的とする。
り高圧の燃料を供給する通路に不測の障害が生じたとき
には、高圧になった燃料が漏洩することも考えられる。
本発明は、このような従来の装置を改良し、高圧燃料ポ
ンプにより高圧に加圧された燃料を噴射弁までより安全
に導くことのできる直接噴射型火花点火機関の燃料供給
装置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】このため、請求項１に係
る発明では、燃料を高圧に加圧する高圧燃料ポンプと、
該高圧燃料ポンプからの高圧燃料が導かれる燃料ギャラ
リと、該燃料ギャラリと連通して高圧燃料をエンジンの
各気筒の燃焼室内に直接噴射する燃料噴射弁とを備える
直接噴射型火花点火機関の燃料供給装置において、前記
高圧燃料ポンプをブロック部材に取付けると共に、前記
燃料ギャラリを前記ブロック部材に内蔵させ、前記燃料
噴射弁を前記ブロック部材の外部から前記ブロック部材
内の燃料ギャラリと交差する方向に取付け、前記高圧燃
料ポンプ、燃料ギャラリ及び燃料噴射弁を一体化したブ
ロックをシリンダヘッドに取付けて、前記燃料噴射弁を
燃焼室内に臨ませるようにしたことを特徴とする。
る発明では、燃料を高圧に加圧する高圧燃料ポンプと、
該高圧燃料ポンプからの高圧燃料が導かれる燃料ギャラ
リと、該燃料ギャラリと連通して高圧燃料をエンジンの
各気筒の燃焼室内に直接噴射する燃料噴射弁とを備える
直接噴射型火花点火機関の燃料供給装置において、前記
高圧燃料ポンプをブロック部材に取付けると共に、前記
燃料ギャラリを前記ブロック部材に内蔵させ、前記燃料
噴射弁を前記ブロック部材の外部から前記ブロック部材
内の燃料ギャラリと交差する方向に取付け、前記高圧燃
料ポンプ、燃料ギャラリ及び燃料噴射弁を一体化したブ
ロックをシリンダヘッドに取付けて、前記燃料噴射弁を
燃焼室内に臨ませるようにしたことを特徴とする。
【０００９】また、請求項２に係る発明では、前記燃料
ギャラリの周囲に冷却水通路を設けたことを特徴とす
る。また、請求項３に係る発明では、前記高圧燃料ポン
プの吐出側に燃料の圧力を調整する調圧弁を設けたこと
を特徴とする。また、請求項４に係る発明では、機関停
止後、前記燃料ギャラリ内の燃料圧力を検出する圧力検
出手段と、前記燃料ギャラリ内の燃料温度を検出する温
度検出手段と、前記燃料圧力と前記燃料温度における燃
料の飽和蒸気圧近傍の所定圧力とを比較する圧力比較手
段と、前記燃料圧力が前記燃料温度における所定圧力を
下回った場合に前記燃料ギャラリと燃料タンクとを連通
させて前記燃料ギャラリ内の余剰燃料を燃料タンクに戻
す燃料戻し手段と、を設けたことを特徴とする。
ギャラリの周囲に冷却水通路を設けたことを特徴とす
る。また、請求項３に係る発明では、前記高圧燃料ポン
プの吐出側に燃料の圧力を調整する調圧弁を設けたこと
を特徴とする。また、請求項４に係る発明では、機関停
止後、前記燃料ギャラリ内の燃料圧力を検出する圧力検
出手段と、前記燃料ギャラリ内の燃料温度を検出する温
度検出手段と、前記燃料圧力と前記燃料温度における燃
料の飽和蒸気圧近傍の所定圧力とを比較する圧力比較手
段と、前記燃料圧力が前記燃料温度における所定圧力を
下回った場合に前記燃料ギャラリと燃料タンクとを連通
させて前記燃料ギャラリ内の余剰燃料を燃料タンクに戻
す燃料戻し手段と、を設けたことを特徴とする。
【００１０】
【作用】請求項１に係る発明によれば、高圧燃料ポン
プ、燃料ギャラリ及び燃料噴射弁を一体化したブロック
としてシリンダヘッドとは別に形成したことにより、高
圧燃料を供給する通路の機械的な強度が増すと共に、製
作及び組み立てが容易になる。そして、高圧になった燃
料の保護が厳重になり、燃料の漏洩が防止される。
プ、燃料ギャラリ及び燃料噴射弁を一体化したブロック
としてシリンダヘッドとは別に形成したことにより、高
圧燃料を供給する通路の機械的な強度が増すと共に、製
作及び組み立てが容易になる。そして、高圧になった燃
料の保護が厳重になり、燃料の漏洩が防止される。
【００１１】また、請求項２に係る発明によれば、燃料
ギャラリの周囲に冷却水通路を設けたことにより、燃料
ギャラリの温度を適正な範囲に保つことができるので、
燃料ギャラリ内での気泡の発生が抑制され、燃焼室への
燃料の噴射・供給が安定して行われる。また、請求項３
に係る発明によれば、高圧燃料ポンプの吐出側に調圧弁
を設けたことにより、燃料が機関からの熱的な変動の影
響を受ける前に圧力を調整するので、適正な範囲に調整
でき、燃焼室への燃料噴射が安定して行われる。
ギャラリの周囲に冷却水通路を設けたことにより、燃料
ギャラリの温度を適正な範囲に保つことができるので、
燃料ギャラリ内での気泡の発生が抑制され、燃焼室への
燃料の噴射・供給が安定して行われる。また、請求項３
に係る発明によれば、高圧燃料ポンプの吐出側に調圧弁
を設けたことにより、燃料が機関からの熱的な変動の影
響を受ける前に圧力を調整するので、適正な範囲に調整
でき、燃焼室への燃料噴射が安定して行われる。
【００１２】また、請求項４に係る発明によれば、機関
停止後の高温状態で、燃料ギャラリ内の圧力低下に伴い
気泡の発生する条件に近づいた場合、燃料ギャラリと燃
料タンクとを連通させ、燃料ギャラリ内の余剰燃料を燃
料タンクに戻すことにより、燃料ギャラリ内の気泡の発
生を防止する。
停止後の高温状態で、燃料ギャラリ内の圧力低下に伴い
気泡の発生する条件に近づいた場合、燃料ギャラリと燃
料タンクとを連通させ、燃料ギャラリ内の余剰燃料を燃
料タンクに戻すことにより、燃料ギャラリ内の気泡の発
生を防止する。
【００１３】
【実施例】以下に本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１は本発明の第１実施例を示す概略構成図であ
る。直接噴射型火花点火機関のエンジン本体（シリンダ
ヘッド）１は、内部に燃焼室２を有している。
する。図１は本発明の第１実施例を示す概略構成図であ
る。直接噴射型火花点火機関のエンジン本体（シリンダ
ヘッド）１は、内部に燃焼室２を有している。
【００１４】燃料ギャラリ８を内部に有するブロック部
材に、高圧燃料が流通する部材である、高圧燃料ポンプ
３、高圧燃料調整弁７、アキュムレータ９及び燃料噴射
弁 10 を取り付けてブロック 14 （点線内）として一体化
し、それをシリンダヘッド１に取り付け、燃料噴射弁 10
を燃焼室２内に臨ませている。このように高圧燃料が流
通する部材を、シリンダヘッド１とは分けて一体化する
ことにより、製作や組み立てが容易になる。高圧燃料ポ
ンプ３は、低圧燃料ポンプ４からの燃料を１ＭＰa 〜10
ＭＰa の高圧に加圧するもので、吐出側には余剰燃料を
リターンパイプ５により燃料タンク６に戻す高圧燃料調
圧弁７が設けられている。ブロック 14 の内部には、気筒
の列設方向に貫通するように燃料ギャラリ８が形成さ
れ、この燃料ギャラリ８の一端側の開口部には前記高圧
燃料ポンプ３の吐出口が直接接続されている。また、燃
料ギャラリ８の他端側の開口部には圧力脈動吸収用のア
キュムレータ９が取付けられている。
材に、高圧燃料が流通する部材である、高圧燃料ポンプ
３、高圧燃料調整弁７、アキュムレータ９及び燃料噴射
弁 10 を取り付けてブロック 14 （点線内）として一体化
し、それをシリンダヘッド１に取り付け、燃料噴射弁 10
を燃焼室２内に臨ませている。このように高圧燃料が流
通する部材を、シリンダヘッド１とは分けて一体化する
ことにより、製作や組み立てが容易になる。高圧燃料ポ
ンプ３は、低圧燃料ポンプ４からの燃料を１ＭＰa 〜10
ＭＰa の高圧に加圧するもので、吐出側には余剰燃料を
リターンパイプ５により燃料タンク６に戻す高圧燃料調
圧弁７が設けられている。ブロック 14 の内部には、気筒
の列設方向に貫通するように燃料ギャラリ８が形成さ
れ、この燃料ギャラリ８の一端側の開口部には前記高圧
燃料ポンプ３の吐出口が直接接続されている。また、燃
料ギャラリ８の他端側の開口部には圧力脈動吸収用のア
キュムレータ９が取付けられている。
【００１５】そして、ブロック 14の外部からブロック 14
内の燃料ギャラリ８と交差して各燃焼室２内に臨む方向
に燃料噴射弁10がそれぞれ設けられている。各燃料噴射
弁10は中間部外周面に開口する燃料吸入部を有してい
て、この燃料吸入部を燃料ギャラリ８内に露出させ、先
端部の噴射口を燃焼室内に臨ませている。また、燃料噴
射弁10の後端部を覆うようにブロック 14の燃料噴射弁取
付面にカバー11を取付けてある。
内の燃料ギャラリ８と交差して各燃焼室２内に臨む方向
に燃料噴射弁10がそれぞれ設けられている。各燃料噴射
弁10は中間部外周面に開口する燃料吸入部を有してい
て、この燃料吸入部を燃料ギャラリ８内に露出させ、先
端部の噴射口を燃焼室内に臨ませている。また、燃料噴
射弁10の後端部を覆うようにブロック 14の燃料噴射弁取
付面にカバー11を取付けてある。
【００１６】燃料は、まず、燃料タンク６から低圧燃料
ポンプ４によって吸い上げられる。低圧燃料調整弁12は
低圧燃料ポンプ４から吐出された燃料の圧力を調整し、
所定値以上になると燃料を燃料タンク６に逃がすことに
より、高圧燃料ポンプ３への供給圧を一定にする。低圧
燃料パイプ13を介して高圧燃料ポンプ３に供給された燃
料は、さらに１ＭＰa 〜10ＭＰa の所定の圧力まで加圧
される。この高圧燃料ポンプ３はエンジンの動力により
駆動される。高圧燃料調整弁７は高圧燃料ポンプ３から
吐出された燃料の圧力を調整し、所定値以上になると燃
料をリターンパイプ５を介してタンク６に逃がすことに
より、高圧燃料ポンプ３から吐出される燃料の圧力を一
定にする。
ポンプ４によって吸い上げられる。低圧燃料調整弁12は
低圧燃料ポンプ４から吐出された燃料の圧力を調整し、
所定値以上になると燃料を燃料タンク６に逃がすことに
より、高圧燃料ポンプ３への供給圧を一定にする。低圧
燃料パイプ13を介して高圧燃料ポンプ３に供給された燃
料は、さらに１ＭＰa 〜10ＭＰa の所定の圧力まで加圧
される。この高圧燃料ポンプ３はエンジンの動力により
駆動される。高圧燃料調整弁７は高圧燃料ポンプ３から
吐出された燃料の圧力を調整し、所定値以上になると燃
料をリターンパイプ５を介してタンク６に逃がすことに
より、高圧燃料ポンプ３から吐出される燃料の圧力を一
定にする。
【００１７】そして、燃料はブロック 14内に形成された
燃料ギャラリ８を介して各燃料噴射弁10に供給される。
燃料ギャラリ８内の圧力脈動は、アキュムレータ９によ
って調整される。このように、燃料ギャラリ８をブロッ
ク 14内に内蔵したことにより、高圧燃料が外部に漏洩す
る危険性が大幅に減少し、より安全性が高まった。
燃料ギャラリ８を介して各燃料噴射弁10に供給される。
燃料ギャラリ８内の圧力脈動は、アキュムレータ９によ
って調整される。このように、燃料ギャラリ８をブロッ
ク 14内に内蔵したことにより、高圧燃料が外部に漏洩す
る危険性が大幅に減少し、より安全性が高まった。
【００１８】また、高圧燃料調整弁７とアキュムレータ
９とによって適正範囲の高圧に調整された燃料を、大気
圧である燃焼室２に噴射することにより、減圧沸騰の効
果により超微粒化した燃料が安定して供給される。
９とによって適正範囲の高圧に調整された燃料を、大気
圧である燃焼室２に噴射することにより、減圧沸騰の効
果により超微粒化した燃料が安定して供給される。
【００１９】図２は本発明の第２実施例を示す概略構成
図である。一般に、燃料ギャラリ８の燃料温度が高くな
った場合には、飽和蒸気圧は温度の上昇とともに増すた
め、燃料ギャラリ８内で気泡が発生し易くなる。即ち、
ある温度において、燃料の飽和蒸気圧を実際の燃料ギャ
ラリ８内の燃料圧力が下回った場合、燃料内に気泡を生
じることとなる。燃料ギャラリ８内に気泡を生じると、
燃料の噴射が安定せず、エンジン本体に重大な影響を及
ぼす可能性がある。
図である。一般に、燃料ギャラリ８の燃料温度が高くな
った場合には、飽和蒸気圧は温度の上昇とともに増すた
め、燃料ギャラリ８内で気泡が発生し易くなる。即ち、
ある温度において、燃料の飽和蒸気圧を実際の燃料ギャ
ラリ８内の燃料圧力が下回った場合、燃料内に気泡を生
じることとなる。燃料ギャラリ８内に気泡を生じると、
燃料の噴射が安定せず、エンジン本体に重大な影響を及
ぼす可能性がある。
【００２０】ところで、通常の使用条件では、シリンダ
ヘッド１の温度は大略冷却水温度に近い80℃程度である
と考えてよく、また、80℃における燃料の飽和蒸気圧は
通常0.5 ＭＰa 以下である。従って、１ＭＰa 以上の高
圧である燃料ギャラリ８内の燃料は、エンジン本体の冷
却水と同じレベルに冷却すれば気泡の発生を抑制するこ
とができる。
ヘッド１の温度は大略冷却水温度に近い80℃程度である
と考えてよく、また、80℃における燃料の飽和蒸気圧は
通常0.5 ＭＰa 以下である。従って、１ＭＰa 以上の高
圧である燃料ギャラリ８内の燃料は、エンジン本体の冷
却水と同じレベルに冷却すれば気泡の発生を抑制するこ
とができる。
【００２１】そこで、図２に示すように、冷却水通路15
を燃料ギャラリ８の周囲に多数設け、燃料ギャラリ８内
の燃料を冷却水によって確実に冷却できるようにした。
これにより、シリンダヘッド１内に形成した燃料ギャラ
リ８内の気泡の発生を抑制し、燃料を安定して供給する
ことが可能となる。
を燃料ギャラリ８の周囲に多数設け、燃料ギャラリ８内
の燃料を冷却水によって確実に冷却できるようにした。
これにより、シリンダヘッド１内に形成した燃料ギャラ
リ８内の気泡の発生を抑制し、燃料を安定して供給する
ことが可能となる。
【００２２】さらに、本実施例では、燃料ギャラリ８に
圧力センサ16と温度センサ17とを設け、その信号に基づ
いてコントロールユニット18が高圧燃料調整弁19を制御
することにより、エンジンの停止後に燃料ギャラリ８内
の燃料の状態を管理できるようにする。即ち、エンジン
の運転を停止させた後、コントロールユニット18は燃料
ギャラリ８内の燃料圧力と燃料温度とを圧力センサ16と
温度センサ17とによって検出し、燃料圧力がその燃料温
度における所定の圧力（その温度における飽和蒸気圧よ
りやや高く設定された圧力値）より大きいの場合はその
まま保持させ、再始動が可能な状態を維持させる。
圧力センサ16と温度センサ17とを設け、その信号に基づ
いてコントロールユニット18が高圧燃料調整弁19を制御
することにより、エンジンの停止後に燃料ギャラリ８内
の燃料の状態を管理できるようにする。即ち、エンジン
の運転を停止させた後、コントロールユニット18は燃料
ギャラリ８内の燃料圧力と燃料温度とを圧力センサ16と
温度センサ17とによって検出し、燃料圧力がその燃料温
度における所定の圧力（その温度における飽和蒸気圧よ
りやや高く設定された圧力値）より大きいの場合はその
まま保持させ、再始動が可能な状態を維持させる。
【００２３】しかし、燃料圧力がその燃料温度における
所定の圧力以下に下がった場合には、高圧燃料調整弁19
を開放して燃料ギャラリ８内の余剰燃料を高圧燃料のリ
ターンパイプ５により燃料タンク６に戻す。図３は、か
かる制御の機能ブロック図であり、エンジン停止後、圧
力検出手段Ａで燃料ギャラリ８内の燃料圧力を検出し、
温度検出手段Ｂで燃料ギャラリ８内の燃料温度を検出す
る。そして、前記燃料圧力と、前記燃料温度における所
定の圧力とを圧力比較手段Ｃで比較し、前記燃料圧力が
前記燃料温度における所定の圧力を下回った場合に、前
記燃料ギャラリ８と燃料タンク６とを連通させる燃料戻
し手段Ｄにより、燃料ギャラリ８内の余剰燃料を燃料タ
ンク６に戻す構成とした。
所定の圧力以下に下がった場合には、高圧燃料調整弁19
を開放して燃料ギャラリ８内の余剰燃料を高圧燃料のリ
ターンパイプ５により燃料タンク６に戻す。図３は、か
かる制御の機能ブロック図であり、エンジン停止後、圧
力検出手段Ａで燃料ギャラリ８内の燃料圧力を検出し、
温度検出手段Ｂで燃料ギャラリ８内の燃料温度を検出す
る。そして、前記燃料圧力と、前記燃料温度における所
定の圧力とを圧力比較手段Ｃで比較し、前記燃料圧力が
前記燃料温度における所定の圧力を下回った場合に、前
記燃料ギャラリ８と燃料タンク６とを連通させる燃料戻
し手段Ｄにより、燃料ギャラリ８内の余剰燃料を燃料タ
ンク６に戻す構成とした。
【００２４】図４は、上記機能ブロック図を詳細に具体
化したフローチャートで、エンジン停止後に高圧燃料調
整弁19を制御するルーチンである。この処理はエンジン
の停止直後に開始される。まず、ステップ１（図中Ｓ１
と表示。以下同様）では、圧力センサ16から燃料圧力ｐ
を、温度センサ17から燃料温度ｔを読み込む。この部分
が圧力検出手段と温度検出手段とに相当する。
化したフローチャートで、エンジン停止後に高圧燃料調
整弁19を制御するルーチンである。この処理はエンジン
の停止直後に開始される。まず、ステップ１（図中Ｓ１
と表示。以下同様）では、圧力センサ16から燃料圧力ｐ
を、温度センサ17から燃料温度ｔを読み込む。この部分
が圧力検出手段と温度検出手段とに相当する。
【００２５】続くステップ２では燃料温度ｔと所定の温
度Ｔ（常温）とを比較し、燃料温度ｔが、Ｔ以下である
場合には処理を終了し、Ｔよりも大きい場合には次のス
テップに進む。ステップ３では、ステップ１で読み込ん
だ燃料温度ｔから、予め記憶してある燃料の蒸気圧テー
ブル（飽和蒸気圧よりやや高く設定された圧力値を温度
の関数としてデータ化したもの）を参照し、燃料温度ｔ
に対する所定の圧力Ｐを読み込む。
度Ｔ（常温）とを比較し、燃料温度ｔが、Ｔ以下である
場合には処理を終了し、Ｔよりも大きい場合には次のス
テップに進む。ステップ３では、ステップ１で読み込ん
だ燃料温度ｔから、予め記憶してある燃料の蒸気圧テー
ブル（飽和蒸気圧よりやや高く設定された圧力値を温度
の関数としてデータ化したもの）を参照し、燃料温度ｔ
に対する所定の圧力Ｐを読み込む。
【００２６】ステップ４では、実測した燃料圧力ｐと所
定の圧力Ｐとを比較する。このステップ３とステップ４
とが圧力比較手段に相当する。実測した燃料圧力ｐが所
定の圧力Ｐより大きい場合には、燃料ギャラリ８内での
気泡発生のおそれがないため、高圧燃料調整弁19はその
ままとして燃料の圧力を保持する。そして、所定の時間
が経過した後、ステップ１からの処理を繰り返す。
定の圧力Ｐとを比較する。このステップ３とステップ４
とが圧力比較手段に相当する。実測した燃料圧力ｐが所
定の圧力Ｐより大きい場合には、燃料ギャラリ８内での
気泡発生のおそれがないため、高圧燃料調整弁19はその
ままとして燃料の圧力を保持する。そして、所定の時間
が経過した後、ステップ１からの処理を繰り返す。
【００２７】実測した燃料圧力ｐが所定の圧力Ｐ以下で
ある場合には、燃料ギャラリ８内に気泡が発生する条件
に近づいている。このため、ステップ５に進み、高圧燃
料調整弁19を開放して、燃料ギャラリ８と燃料タンク６
とを連通させ、燃料ギャラリ８内の余剰燃料を燃料タン
ク６に戻す。このステップ５が燃料戻し手段に相当す
る。
ある場合には、燃料ギャラリ８内に気泡が発生する条件
に近づいている。このため、ステップ５に進み、高圧燃
料調整弁19を開放して、燃料ギャラリ８と燃料タンク６
とを連通させ、燃料ギャラリ８内の余剰燃料を燃料タン
ク６に戻す。このステップ５が燃料戻し手段に相当す
る。
【００２８】このようなルーチンを実行することによ
り、エンジン停止後、燃料ギャラリ８内の燃料圧力が飽
和蒸気圧近傍に低下した場合の気泡発生を抑え、再始動
を容易にすることができる。
り、エンジン停止後、燃料ギャラリ８内の燃料圧力が飽
和蒸気圧近傍に低下した場合の気泡発生を抑え、再始動
を容易にすることができる。
【００２９】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１に係る発
明によれば、高圧燃料ポンプ、燃料ギャラリ及び燃料噴
射弁を一体化したブロックとして、シリンダヘッドとは
別に形成したことにより、燃料が高圧になる部分の強度
を高めることができ、設計の自由度も高く、製作や組み
立てが容易になるという効果も得られる。そして、高圧
の燃料が外部に漏洩するのを防止できるという効果があ
る。
明によれば、高圧燃料ポンプ、燃料ギャラリ及び燃料噴
射弁を一体化したブロックとして、シリンダヘッドとは
別に形成したことにより、燃料が高圧になる部分の強度
を高めることができ、設計の自由度も高く、製作や組み
立てが容易になるという効果も得られる。そして、高圧
の燃料が外部に漏洩するのを防止できるという効果があ
る。
【００３０】また、請求項２に係る発明によれば、燃料
ギャラリの周囲に冷却水通路を設けたことにより、高圧
燃料の温度コントロールが容易になり、燃料ギャラリ内
での気泡の発生が抑制され、燃焼室への燃料の噴射・供
給が安定して行われるという効果がある。また、請求項
３に係る発明によれば、高圧燃料の圧力を調整する調圧
弁を高圧燃料ポンプの吐出側に設けたことにより、機関
の熱的影響を受けることなく燃料の圧力を所定の適正な
範囲に調整・維持でき、大気圧である燃焼室への燃料噴
射が安定して行われるという効果がある。そして、減圧
沸騰の効果により超微粒化した燃料を安定して供給する
ことができるので、燃焼の改善による運転性改善、燃費
低減、排気の低減及び高負荷時のノッキング抑制といっ
た効果が得られる。
ギャラリの周囲に冷却水通路を設けたことにより、高圧
燃料の温度コントロールが容易になり、燃料ギャラリ内
での気泡の発生が抑制され、燃焼室への燃料の噴射・供
給が安定して行われるという効果がある。また、請求項
３に係る発明によれば、高圧燃料の圧力を調整する調圧
弁を高圧燃料ポンプの吐出側に設けたことにより、機関
の熱的影響を受けることなく燃料の圧力を所定の適正な
範囲に調整・維持でき、大気圧である燃焼室への燃料噴
射が安定して行われるという効果がある。そして、減圧
沸騰の効果により超微粒化した燃料を安定して供給する
ことができるので、燃焼の改善による運転性改善、燃費
低減、排気の低減及び高負荷時のノッキング抑制といっ
た効果が得られる。
【００３１】また、請求項４に係る発明によれば、機関
停止後、燃料ギャラリ内の圧力低下に伴い気泡の発生す
る条件に近づいた燃料を燃料タンクに戻すことにより、
燃料ギャラリ内の気泡の発生が抑えられ、燃焼室への燃
料噴射が安定するという効果がある。
停止後、燃料ギャラリ内の圧力低下に伴い気泡の発生す
る条件に近づいた燃料を燃料タンクに戻すことにより、
燃料ギャラリ内の気泡の発生が抑えられ、燃焼室への燃
料噴射が安定するという効果がある。
【図１】
本発明の第１実施例を示す概略構成図
【図２】
本発明の第２実施例を示す概略構成図
【図３】
機関停止後の圧力制御の機能ブロック図
【図４】
機関停止後の圧力制御のフローチャート
【図５】
従来例を示す構成図
１ シリンダヘッド
２ 燃焼室
３ 高圧燃料ポンプ
５ リターンパイプ
６ 燃料タンク
７ 高圧燃料調整弁
８ 燃料ギャラリ
10 燃料噴射弁
14 ブロック
15 冷却水通路
16 圧力センサ
17 温度センサ
18 コントロールユニット
19 高圧燃料調整弁
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平７−109963（ＪＰ，Ａ)
特開 昭63−306274（ＪＰ，Ａ)
特開 平８−177680（ＪＰ，Ａ)
実開 平５−1854（ＪＰ，Ｕ)
実開 昭63−100669（ＪＰ，Ｕ)
実開 平１−113157（ＪＰ，Ｕ)
実開 平４−11254（ＪＰ，Ｕ)
実開 昭63−130667（ＪＰ，Ｕ)
実開 昭57−115952（ＪＰ，Ｕ)
国際公開95／009979（ＷＯ，Ａ１)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
F02M 39/00
F02M 37/00 321
F02M 55/02 330
Claims (4)
- 【請求項１】 燃料を高圧に加圧する高圧燃料ポンプと、
該高圧燃料ポンプからの高圧燃料が導かれる燃料ギャラ
リと、該燃料ギャラリと連通して高圧燃料をエンジンの
各気筒の燃焼室内に直接噴射する燃料噴射弁とを備える
直接噴射型火花点火機関の燃料供給装置において、 前記高圧燃料ポンプをブロック部材に取付けると共に、
前記燃料ギャラリを前記ブロック部材に内蔵させ、前記
燃料噴射弁を前記ブロック部材の外部から前記ブロック
部材内の燃料ギャラリと交差する方向に取付け、前記高
圧燃料ポンプ、燃料ギャラリ及び燃料噴射弁を一体化し
たブロックをシリンダヘッドに取付けて、前記燃料噴射
弁を燃焼室内に臨ませるようにしたことを特徴とする直
接噴射型火花点火機関の燃料供給装置。 - 【請求項２】 前記燃料ギャラリの周囲に冷却水通路を設
けたことを特徴とする請求項１記載の直接噴射型火花点
火機関の燃料供給装置。 - 【請求項３】 前記高圧燃料ポンプの吐出側に燃料の圧力
を調整する調圧弁を設けたことを特徴とする請求項１ま
たは請求項２記載の直接噴射型火花点火機関の燃料供給
装置。 - 【請求項４】 機関停止後、前記燃料ギャラリ内の燃料圧
力を検出する圧力検出手段と、 前記燃料ギャラリ内の燃料温度を検出する温度検出手段
と、 前記燃料圧力と前記燃料温度における燃料の飽和蒸気圧
近傍の所定圧力とを比較する圧力比較手段と、 前記燃料圧力が前記燃料温度における所定圧力を下回っ
た場合に前記燃料ギャラリと燃料タンクとを連通させて
前記燃料ギャラリ内の余剰燃料を燃料タンクに戻す燃料
戻し手段と、 を設けたことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれ
か１つに記載の直接噴射型火花点火機関の燃料供給装
置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16534595A JP3521555B2 (ja) | 1995-06-30 | 1995-06-30 | 直接噴射型火花点火機関の燃料供給装置 |
| US08/670,828 US5687696A (en) | 1995-06-30 | 1996-06-24 | Engine fuel supply device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16534595A JP3521555B2 (ja) | 1995-06-30 | 1995-06-30 | 直接噴射型火花点火機関の燃料供給装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0914072A JPH0914072A (ja) | 1997-01-14 |
| JP3521555B2 true JP3521555B2 (ja) | 2004-04-19 |
Family
ID=15810588
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16534595A Expired - Lifetime JP3521555B2 (ja) | 1995-06-30 | 1995-06-30 | 直接噴射型火花点火機関の燃料供給装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5687696A (ja) |
| JP (1) | JP3521555B2 (ja) |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09280141A (ja) * | 1996-04-12 | 1997-10-28 | Sanshin Ind Co Ltd | 船外機用燃料噴射式エンジン |
| US5832900A (en) * | 1998-04-23 | 1998-11-10 | Siemens Automotove Corporation | Fuel recirculation arrangement and method for direct fuel injection system |
| US6807946B2 (en) | 2001-12-25 | 2004-10-26 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Fuel supply device for internal combustion engine |
| FI116158B (fi) * | 2002-04-08 | 2005-09-30 | Waertsilae Finland Oy | Mäntämoottorin polttoaineen syöttöjärjestelmä |
| DE10242894A1 (de) * | 2002-09-16 | 2004-03-25 | Robert Bosch Gmbh | Kraftstoff-Einspritzsystem und Zylinderkopf mit einem zentralen Kraftstoffspeicher |
| US20040211394A1 (en) * | 2003-04-24 | 2004-10-28 | Yager James H. | Fuel return passage for an internal combustion engine |
| DE10355645A1 (de) * | 2003-11-28 | 2005-07-07 | Robert Bosch Gmbh | Brennstoffeinspritzsystem |
| JP4708276B2 (ja) * | 2006-07-12 | 2011-06-22 | トヨタ自動車株式会社 | 蓄圧式燃料噴射装置を有する内燃機関における燃料冷却装置 |
| FI123513B (fi) | 2010-12-02 | 2013-06-14 | Waertsilae Finland Oy | Polttoaineen syöttöyksikkö, menetelmä sen käyttämiseksi ja polttomoottori |
| US9683511B2 (en) | 2015-05-14 | 2017-06-20 | Ford Global Technologies, Llc | Method and system for supplying fuel to an engine |
| US9689341B2 (en) | 2015-06-08 | 2017-06-27 | Ford Global Technologies, Llc | Method and system for fuel system control |
| US10519890B2 (en) | 2018-03-26 | 2019-12-31 | Ford Global Technologies, Llc | Engine parameter sampling and control method |
| JP7293959B2 (ja) * | 2019-08-06 | 2023-06-20 | 株式会社デンソー | 燃料噴射弁 |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3125078A (en) * | 1964-03-17 | Fuel supply system | ||
| JPS5341630A (en) * | 1976-09-27 | 1978-04-15 | Kubota Ltd | Fuel jet apparatus for diesel engine |
| JPS57200663A (en) * | 1981-06-04 | 1982-12-08 | Nissan Motor Co Ltd | Preventing device of vapor lock |
| GB2102882B (en) * | 1981-07-24 | 1985-09-11 | Lucas Ind Plc | Combined fuel injection pump and injector units for c.i. engines |
| JPS5848768A (ja) * | 1981-09-16 | 1983-03-22 | Toyota Motor Corp | 燃料供給装置 |
| US4485790A (en) * | 1982-04-19 | 1984-12-04 | Yanmar Diesel Engine Company Limited | Holding construction of a fuel injection valve in an internal combustion engine |
| DE3327399A1 (de) * | 1983-07-29 | 1985-02-21 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | Pumpeduese fuer die kraftstoffeinspritzung bei brennkraftmaschinen |
| JPS62237057A (ja) * | 1986-04-07 | 1987-10-17 | Toyota Motor Corp | 筒内直接噴射式内燃機関 |
| US5083545A (en) * | 1989-09-12 | 1992-01-28 | Kubota Corporation | Diesel engine with mechanical governor |
| FI93985C (fi) * | 1991-04-17 | 1995-06-26 | Waertsilae Diesel Int | Polttoaineen ruiskutuspumpun asennus- ja kytkentäjärjestely |
| US5392749A (en) * | 1991-10-11 | 1995-02-28 | Caterpillar Inc. | Hydraulically-actuated fuel injector system having separate internal actuating fluid and fuel passages |
| GB9312288D0 (en) * | 1993-06-15 | 1993-07-28 | Perkins Ltd | Fuel injection apparatus |
| US5323750A (en) * | 1993-08-25 | 1994-06-28 | Kohler Co. | Integral engine valve cover and fuel pump |
-
1995
- 1995-06-30 JP JP16534595A patent/JP3521555B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1996
- 1996-06-24 US US08/670,828 patent/US5687696A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5687696A (en) | 1997-11-18 |
| JPH0914072A (ja) | 1997-01-14 |
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