JP3793378B2 - Fuel injection device for internal combustion engine - Google Patents

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    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば自動車用エンジン等に好適に用いられる内燃機関の燃料噴射装置に関し、特に、噴射弁から噴射される燃料の圧力を圧力レギュレータを用いて調圧する構成とした内燃機関の燃料噴射装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、自動車用エンジン等の内燃機関には電子制御式の燃料噴射装置が搭載されている。そして、この種の従来技術による燃料噴射装置は、燃料を収容するタンクと、該タンク内の燃料を供給ライン内に吐出する燃料ポンプと、該燃料ポンプに供給ラインを介して接続され、該燃料ポンプから吐出された燃料を内燃機関の燃焼室に向けて噴射する噴射弁と、該噴射弁から噴射される燃料の圧力調整を行う燃圧調整手段とにより構成されている。
【０００３】
ここで、従来技術による燃料噴射装置の燃圧調整手段は、可動隔壁により画成された燃料室と制御圧室とを有し、前記燃料ポンプから吐出された燃料を前記燃料室内に導入しつつ、この燃料の圧力を前記制御圧室内の圧力に応じて調圧する圧力レギュレータとから構成され、該圧力レギュレータの燃料室側には、該燃料室内に導入された燃料のうち余剰となった燃料を前記タンク内に戻す戻しラインが設けられている。
【０００４】
そして、圧力レギュレータは燃料室側の弁体を開，閉させることにより、供給ライン内の燃料（噴射弁から噴射される燃料）の圧力を、例えば３００〜３５０ｋＰａ（キロパスカル）程度に燃圧調整し、このときに圧力レギュレータの燃料室内で余剰となった燃料は、前記弁体の開弁により戻しラインを介してタンク内へと戻されるものである。
【０００５】
また、他の従来技術として、高圧用と低圧用の２つの圧力レギュレータを用いる構成とした内燃機関の燃料供給装置が知られている（例えば、実開平４−８４７６１号公報等）。
【０００６】
そして、この場合には、エンジンの始動時等に高圧用の圧力レギュレータで燃圧調整を行うことによって、例えば６００ｋＰａ以上の高圧燃料を噴射弁から噴射させ、噴射燃料を微粒化できるようにしている。また、これ以外のときには低圧用の圧力レギュレータを用いて燃圧調整を行うものである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した従来技術では、噴射燃料の圧力を圧力レギュレータにより例えば３００〜３５０ｋＰａ程度の比較的低い圧力レベルに調整しているに過ぎないため、エンジンの始動時等にあっては噴射燃料を微粒化できず、燃焼効率が悪くなると共に、排気ガス中の有害成分等を低減させ、エミッションの向上を図るのが難しいという問題がある。
【０００８】
これに対し、他の従来技術にあっては、低圧用の圧力レギュレータと高圧用の圧力レギュレータを併用する構成としているので、例えばエンジンの始動時等には高圧用の圧力レギュレータで燃圧調整を行うことができ、このときに例えば６００ｋＰａ以上の高圧燃料を噴射弁から噴射させることによって、噴射燃料の微粒化を促進することができる。
【０００９】
しかし、この場合には、高圧用と低圧用の２つの圧力レギュレータを用いるために、部品点数が増加し、組立時の作業性が低下する上に、装置全体が大型化する等の問題がある。
【００１０】
一方、高圧用の圧力レギュレータのみを用いる構成としたときには、燃料噴射装置の各構成部品に高い燃料圧力が常に作用するために、構成部品が早期に劣化し易く、耐久性、寿命を高めるのが難しいという問題がある。
【００１１】
本発明は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、本発明の目的は、圧力レギュレータによる燃料の調整圧を少なくとも低圧と高圧の２段階で可変に制御でき、燃料の微粒化を良好に促進できると共に、部品点数の増加を抑え、組立時の作業性および構成部品の耐久性等を向上できるようにした内燃機関の燃料噴射装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するために、本発明は、燃料を収容するタンクと、該タンク内の燃料を供給ライン内に吐出する燃料ポンプと、該燃料ポンプに供給ラインを介して接続され該燃料ポンプから吐出された燃料を内燃機関の燃焼室に向けて噴射する噴射弁と、該噴射弁から噴射される燃料の圧力を調整する燃圧調整手段とからなる内燃機関の燃料噴射装置に適用される。
【００１３】
そして、請求項１の発明が採用する構成の特徴は、前記燃圧調整手段を、内部を前記燃料ポンプからの燃料が導入される燃料室と制御圧室とに画成する可動隔壁を有し、前記燃料室内の圧力を前記制御圧室内の圧力に応じて調整し余剰となった燃料を戻しラインを通じて前記タンク内に戻す圧力レギュレータと、該圧力レギュレータに設けられ、前記燃料ポンプから吐出された燃料の一部を前記制御圧室に導くと共に、この燃料を前記タンク内に還流させる還流ラインと、該還流ラインに対する燃料の流通を制御することにより、前記制御圧室の圧力を少なくとも２段階で変化させる圧力制御手段とによって構成し、該圧力制御手段は、開弁したときに前記還流ラインに燃料を流通させ、閉弁したときには該還流ラインに燃料が流通するのを阻止する還流制御弁と、前記制御圧室の前，後に位置して前記還流ラインに設けられ、該還流制御弁の開，閉に従って前記制御圧室の圧力を変化させる第１，第２の絞り部とにより構成し、前記還流ラインは、前記還流制御弁および第１，第２の絞り部が設けられ前記燃料ポンプから吐出された燃料の一部を前記還流制御弁および第１，第２の絞り部を介して前記タンク内に還流させる還流管路と、前記第１，第２の絞り部間の位置で該還流管路から分岐し該還流管路を前記制御圧室に連通させる連通管路とにより構成したことにある。
【００１４】
このように構成することにより、圧力制御手段を用いて還流ライン内に燃料を流通させるか否かで圧力レギュレータの制御圧室に少なくとも低圧と高圧の制御圧を発生でき、この制御圧に応じて燃料室内の燃料圧力を可変に調整することができる。そして、燃料の圧力を高圧に設定したときには噴射燃料の微粒化を促進でき、低圧に設定したときには従来技術と同様の制御が可能となり、構成部品の圧力に対する耐久性を高めることができる。
【００１５】
この場合、前記圧力制御手段を、開弁したときに前記還流ラインに燃料を流通させ、閉弁したときには該還流ラインに燃料が流通するのを阻止する還流制御弁と、前記制御圧室の前，後に位置して前記還流ラインに設けられ、該還流制御弁の開，閉に従って前記制御圧室の圧力を変化させる第１，第２の絞り部とから構成することにより、前記還流制御弁を開弁したときには第１，第２の絞り部間に位置する圧力レギュレータの制御圧室に高圧を発生でき、この高圧を圧力レギュレータの制御圧として噴射燃料の圧力を高い圧力に調整できる。一方、還流制御弁を閉弁している間は還流ライン内を燃料が流通しないため、 制御圧室は従来技術と同様の低圧状態となり、この低圧を制御圧として噴射燃料の圧力を低い圧力に調整することができる。
【００１６】
そして、前記還流ラインを、還流制御弁および第１，第２の絞り部が設けられ燃料ポンプから吐出された燃料の一部を前記還流制御弁および第１，第２の絞り部を介してタンク内に還流させる還流管路と、前記第１，第２の絞り部間の位置で該還流管路から分岐し該還流管路を前記制御圧室に連通させる連通管路とにより構成しているので、前記還流制御弁の開弁時には燃料ポンプから吐出された燃料の一部を還流管路内に流通させ、この燃料に対して第１，第２の絞り部によりそれぞれ絞り抵抗を発生できる。そして、第２の絞り部により発生した圧力を連通管路を通じて圧力レギュレータの制御圧室に導くことができ、制御圧室内に高圧の制御圧を発生できる。また、還流管路内を流れる燃料が制御圧室に直接流入することはないので、燃料中の異物が制御圧室内に侵入するのを抑えることができる。
【００１７】
一方、請求項２の発明が採用する構成の特徴は、前記燃圧調整手段は、内部を前記燃料ポンプからの燃料が導入される燃料室と制御圧室とに画成する可動隔壁を有し、前記燃料室内の圧力を前記制御圧室内の圧力に応じて調整し余剰となった燃料を戻しラインを通じて前記タンク内に戻す圧力レギュレータと、該圧力レギュレータに設けられ、前記燃料ポンプから吐出された燃料の一部を前記制御圧室内に導くと共に、この燃料を前記タンク内に還流させる還流ラインと、該還流ラインに対する燃料の流通を制御することにより、前記制御圧室の圧力を少なくとも２段階で変化させる圧力制御手段とによって構成し、前記還流ラインは、前記圧力レギュレータの可動隔壁に設けられ前記燃料室内の燃料の一部を制御圧室内に導く導入通路部と、該導入通路部によって前記制御圧室に導かれた燃料を前記タンク内の燃料側に導出する導出通路部とにより構成し、前記圧力制御手段は、前記導入通路部に設けられ内部を流通する燃料に絞り抵抗を与える第１の絞り部と、前記導出通路部に設けられ内部を流通する燃料に絞り抵抗を与える第２の絞り部と、開弁しているときには該第２の絞り部を迂回して燃料を還流させ、閉弁したときには該第２の絞り部を介して燃料を還流させる還流制御弁とにより構成したことにある。
【００１８】
これにより、圧力レギュレータの燃料室から導入通路部を介して制御圧室内に導かれた燃料を、還流制御弁の閉弁時には導出通路部内を第２の絞り部を介して流通させ、制御圧室には第２の絞り部による高い圧力を発生できる。また、還流制御弁の開弁時には制御圧室がタンク内の圧力と同圧となるので、制御圧室内の圧力を低い圧力に設定できる。
【００１９】
また、請求項３の発明は、燃料ポンプを圧力レギュレータ、戻しラインおよび還流ラインと共にタンク内に設ける構成としている。これにより、圧力レギュレータ、戻しラインおよび還流ライン等を燃料ポンプと共にタンク内にコンパクトに収納でき、燃料洩れ等に対しても簡単に対処することができる。
【００２０】
一方、請求項４の発明は、圧力レギュレータを戻しラインおよび還流ラインと共にタンクの外部に設ける構成としている。
【００２１】
この場合には、タンクの外部に延びる供給ラインの先端側で燃圧調整を行うことができ、燃圧調整後に余剰となった燃料を戻しライン、還流ラインを通じてタンク内へと順次戻すことができる。
【００２２】
また、請求項５の発明によると、前記還流制御弁は第１，第２の絞り部のうちいずれか一方の絞り部を内蔵する構成としている。これにより、部品点数を削減して組立性を向上できる。
【００２３】
また、請求項６の発明によると、還流制御弁は内蔵した絞り部の流路面積を可変に制御する流量制御弁により構成している。これにより、還流制御弁は内蔵した絞り部を可変絞りとし、絞り部の流路面積に応じて制御室内の制御圧を可変に調整できる。
【００２４】
さらに、請求項７の発明は、第１，第２の絞り部のうちいずれか一方の絞り部を複数のオリフィスにより構成している。これにより、複数のオリフィスを用いて制御圧の調整を細かく行うことができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態による内燃機関の燃料噴射装置を車両用エンジンに適用した場合を例に挙げ、添付図面に従って詳細に説明する。なお、添付図面中の図１ないし図３は、後述の図４ないし図１２に示す本発明の実施の形態に関連した参考例を示すものである。
【００２６】
ここで、図１ないし図３は本発明の参考例を示している。図中、１は車両に搭載されるタンクで、該タンク１は内部に燃料Ｆを収容している。２はタンク１内に設けられた燃料ポンプで、該燃料ポンプ２はタンク１内の燃料Ｆを吸込みつつ、この燃料Ｆを後述の供給配管３内に向けて吐出するものである。
【００２７】
３は燃料ポンプ２の吐出側に接続された燃料の供給ラインとなる供給配管で、該供給配管３は、タンク１内に配設された内側配管部３Ａと、タンク１の外部に配設された外側配管部３Ｂと、該外側配管部３Ｂの先端側に設けられ、後述の各噴射弁５に対して燃料Ｆを分配して供給する分配管部３Ｃとにより構成されている。
【００２８】
この場合、タンク１は一般に車両の後部側に設けられ、シリンダブロック等からなるエンジン本体は車両の前部側でエンジンルーム（いずれも図示せず）内に設けられている。そして、供給配管３はタンク１とエンジンルームとの間を接続する燃料配管等により構成され、分配管部３Ｃは各噴射弁５と共に車両用エンジンのシリンダヘッド（図示せず）側に搭載されるものである。
【００２９】
４は内側配管部３Ａの途中に設けられた燃料フィルタで、該燃料フィルタ４は燃料ポンプ２から内側配管部３Ａ内に吐出された燃料Ｆ中の異物を除去し、清浄な燃料Ｆを噴射弁５側に流通させるものである。
【００３０】
５，５，…は供給配管３の分配管部３Ｃに接続して設けられた燃料の噴射弁を示し、該各噴射弁５は分配管部３Ｃを介して供給される燃料Ｆをエンジンの吸気マニホールド側から燃焼室（図示せず）内に向けて噴射するものである。この場合、噴射弁５は燃焼室内に燃料を直接噴射する筒内直接噴射式の噴射弁であってもよく、間接噴射式のものであってもよい。
【００３１】
６は内側配管部３Ａの途中部位から分岐してタンク１内に設けられた分岐配管で、該分岐配管６は燃料ポンプ２から供給配管３内に吐出された燃料Ｆの一部を後述の燃圧調整装置７側に流通させるものである。また、分岐配管６の途中部位には、図２に示すように径方向の接続穴６Ａが設けられ、該接続穴６Ａには後述の導入管路２２が接続されている。
【００３２】
７は噴射弁５から噴射される燃料Ｆの圧力を可変に調整する燃圧調整手段として燃圧調整装置で、該燃圧調整装置７はタンク１内に配設され、圧力レギュレータ８と、後述の戻し配管２０、導入管路２２、導出管路２３、還流制御弁２４およびオリフィス２６，２７等とにより構成されている。そして、圧力レギュレータ８は、後述のケーシング９、ダイヤフラム１２、燃料室Ａ、制御圧室Ｂおよび弁体１５等によって構成されている。
【００３３】
９は圧力レギュレータ８の外殻となるケーシングで、該ケーシング９は図２に示すように有底筒状の下ケース１０と有蓋筒状の上ケース１１とからなり、これらのケース１０，１１は開口端側のカシメ部１０Ａ，１１Ａにより互いに衝合した状態で一体化されている。また、上ケース１１には径方向で対向する位置に一対の接続口１１Ｂ，１１Ｃが設けられ、該接続口１１Ｂ，１１Ｃには導入管路２２，導出管路２３が接続されている。
【００３４】
１２は下ケース１０と上ケース１１との間に位置してケーシング９内に設けられたダイヤフラムで、該ダイヤフラム１２は、例えば天然ゴム等の可撓性材料によって薄肉円板状に形成され、その外周側がカシメ部１０Ａ，１１Ａにより挟持されている。そして、ダイヤフラム１２は後述のアーマチャ１４と共に可動隔壁を構成し、ケーシング９の下ケース１０側と上ケース１１側とにそれぞれ燃料室Ａと制御圧室Ｂとを画成している。
【００３５】
１３は下ケース１０に設けられた燃料導入口を示し、該燃料導入口１３は下ケース１０の径方向に突出し、その突出端側には分岐配管６が接続されている。そして、圧力レギュレータ８の燃料室Ａ内には、分岐配管６からの燃料Ｆが燃料導入口１３側から図２中の矢示Ｃ方向に導入されるものである。
【００３６】
１４はダイヤフラム１２の内周側に設けられた弁体ホルダとしてのアーマチャで、該アーマチャ１４には小径円板状の弁体１５がボール１６を介して揺動可能に取付けられている。そして、弁体１５は、アーマチャ１４が前，後、左，右等に揺動するときでも、後述の弁座１９に対して常に安定した状態で離着座し、燃料室Ａ内を後述の戻し配管２０内に対して連通または遮断するものである。
【００３７】
１７は制御圧室Ｂ内に位置して上ケース１１とアーマチャ１４との間に配設された圧力設定ばねで、該圧力設定ばね１７はコイルばね等により構成され、アーマチャ１４等を介して弁体１５を常時閉弁方向に付勢している。そして、圧力設定ばね１７は、燃料室Ａ内の燃料圧力を例えば３００〜３５０ｋＰａ程度の圧力に設定し、このときに燃料室Ａ内の余剰油は戻し配管２０を介してタンク１内の燃料Ｆ中に戻されるものである。
【００３８】
１８は下ケース１０の底部側に設けられた段付筒状の保持筒、１９は該保持筒１８の一端側に設けられた筒状の弁座で、該弁座１９は保持筒１８の一端側から燃料室Ａ内の弁体１５に向けて突出し、その突出端側には弁体１５が離着座するものである。
【００３９】
２０は保持筒１８の他端側に設けられた戻し配管で、該戻し配管２０は圧力レギュレータ８のケーシング９から例えば下向きに突出し、保持筒１８と共に燃料Ｆの戻しラインを構成している。そして、戻し配管２０は、圧力レギュレータ８の弁体１５が燃料室Ａ内の燃圧により弁座１９から離座（開弁）したときに、燃料室Ａ内の余剰となった燃料Ｆを図２中の矢示Ｄ方向へとタンク１内の燃料Ｆ中に戻すものである。
【００４０】
２１は燃料ポンプ２から吐出された燃料Ｆの一部を圧力レギュレータ８の制御圧室Ｂに導くと共に、この燃料Ｆをタンク１内に還流させる還流ラインで、該還流ライン２１は、図２に示す如く後述の導入管路２２および導出管路２３によって構成されている。
【００４１】
２２は分岐配管６の接続穴６Ａと圧力レギュレータ８の接続口１１Ｂとの間に設けられた燃料Ｆの導入管路で、該導入管路２２は、後述する還流制御弁２４の開弁時に分岐配管６内を流れる燃料Ｆの一部を圧力レギュレータ８の制御圧室Ｂに導くものである。
【００４２】
２３は圧力レギュレータ８の接続口１１Ｃに接続された燃料Ｆの導出管路で、該導出管路２３は、圧力レギュレータ８の制御圧室Ｂから燃料Ｆをタンク１内へと図２中の矢示Ｅ方向に導出するものである。
【００４３】
２４は導入管路２２の途中に設けられた還流制御弁で、該還流制御弁２４は噴射弁５とほぼ同様に外部からの制御信号により開，閉成される電磁弁からなり、後述のオリフィス２６，２７と共に圧力レギュレータ８の圧力制御装置２５を構成している。そして、還流制御弁２４が図３に示す時間０〜Ｔ1 間の如く閉弁しているときに、圧力レギュレータ８の制御圧は後述の如く低い圧力Ｐa に設定され、時間Ｔ1 〜Ｔ2 間の如く開弁している間は、高い圧力Ｐb （Ｐb1，Ｐb2）に設定される。
【００４４】
即ち、還流制御弁２４は後述するコントロールユニット２９からの制御信号により励磁されると、例えば図３に示す時間Ｔ1 〜Ｔ2 間に亘って開弁する。このときに還流制御弁２４は、分岐配管６内を流れる燃料Ｆの一部を導入管路２２を介して圧力レギュレータ８の制御圧室Ｂ側に流通させる共に、制御圧室Ｂ内の燃料Ｆを導出管路２３を介してタンク１内へと図２中の矢示Ｅ方向に排出させるものである。
【００４５】
また、還流制御弁２４が閉弁したときには、分岐配管６から圧力レギュレータ８の制御圧室Ｂに向けた燃料Ｆの流通が遮断される。そして、このときに制御圧室Ｂは導出管路２３を介してタンク１内の燃料Ｆ側と連通し続けるため、例えば図３に示す時間Ｔ1 に達するまでの間、圧力レギュレータ８の制御圧は圧力設定ばね１７による圧力Ｐa （例えば３００〜３５０ｋＰａ程度）に設定されるものである。
【００４６】
２６は圧力レギュレータ８の接続口１１Ｂと還流制御弁２４との間に位置して導入管路２２の途中に設けられた第１の絞り部を構成するオリフィス、２７は導出管路２３の途中に設けられた第２の絞り部となるオリフィスを示している。そして、オリフィス２６，２７は、還流制御弁２４の開弁により内部を流通する燃料Ｆに絞り抵抗を与え、これによって圧力レギュレータ８の制御圧室Ｂに前記圧力設定ばね１７による圧力Ｐa よりも高い圧力を発生させるものである。
【００４７】
ここで、オリフィス２６，２７の流路面積を互いに等しい面積に設定した場合に、制御圧室Ｂ内の制御圧は、図３中に実線で示す特性線２８Ａの如く圧力Ｐb まで昇圧され、この圧力Ｐb は、還流制御弁２４が閉弁しているときの圧力Ｐa に対してほぼ２倍（Ｐb ＝２×Ｐa ）の圧力値に設定されるものである。
【００４８】
また、制御圧室Ｂの上流側に位置するオリフィス２６を下流側のオリフィス２７よりも小さい流路面積をもって形成した場合には、制御圧室Ｂ内の制御圧は、図３中に一点鎖線で示す特性線２８Ｂのように圧力Ｐb よりも少なくとも低い圧力Ｐb1となる。一方、オリフィス２６よりもオリフィス２７の流路面積を小さく形成した場合には、制御圧室Ｂ内の制御圧は、図３中に二点鎖線で示す特性線２８Ｃのように圧力Ｐb よりも少なくとも高い圧力Ｐb2となるものである。
【００４９】
なお、以下の説明にあっては、オリフィス２６，２７の流路面積を互いに等しくし、制御圧室Ｂ内の制御圧を図３中に実線で示す特性線２８Ａのように、圧力Ｐa と圧力Ｐb との間で２段階に変化させる場合を例に挙げるものとする。
【００５０】
２９はマイクロコンピュータ等によって構成されたコントロールユニットで、該コントロールユニット２９は、例えばエンジンの始動スイッチ、スロットルセンサ、吸入空気用の流量センサおよびクランク角センサ（いずれも図示せず）等が接続され、出力側には燃料ポンプ２、還流制御弁２４等が接続されている。そして、コントロールユニット２９は前記始動スイッチからの信号に応じて燃料ポンプ２を駆動制御すると共に、エンジンの運転状態に応じて還流制御弁２４の開，閉弁制御を行うものである。
【００５１】
本発明の参考例によるエンジンの燃料噴射装置は、上述の如き構成を有するもので、次に、その作動について説明する。
【００５２】
まず、コントロールユニット２９からの制御信号により燃料ポンプ２を駆動すると、タンク１内の燃料Ｆは燃料ポンプ２により供給配管３内に吐出されると共に、その一部は分岐配管６を通じて圧力レギュレータ８の燃料室Ａ内へと矢示Ｃ方向に導入される。
【００５３】
そして、コントロールユニット２９からの制御信号により還流制御弁２４を閉弁しているときには、分岐配管６から圧力レギュレータ８の制御圧室Ｂに向けた燃料Ｆの流通が還流制御弁２４により遮断される。また、この間は制御圧室Ｂが導出管路２３を介してタンク１内の燃料Ｆと連通し続ける。
【００５４】
このため、圧力レギュレータ８の制御圧は、例えば図３中に示す時間Ｔ1 以前または時間Ｔ2 以降のように、圧力設定ばね１７による圧力Ｐa に低圧設定される。これにより、供給配管３内は分岐配管６と共に燃圧が圧力Ｐa に調整され、各噴射弁５から噴射される燃料Ｆも圧力Ｐa なる低い圧力に調整される。
【００５５】
次に、コントロールユニット２９からの制御信号により還流制御弁２４を開弁すると、分岐配管６からの燃料Ｆが導入管路２２を介して圧力レギュレータ８の制御圧室Ｂに導入されると共に、制御圧室Ｂから導出管路２３を介して燃料Ｆがタンク１内へと矢示Ｅ方向に還流することになる。
【００５６】
このため、圧力レギュレータ８の制御圧室Ｂ内にはオリフィス２６，２７の絞り抵抗による圧力が発生し、制御圧室Ｂ内の制御圧は、図３中の時間Ｔ1 〜Ｔ2 間のように例えば圧力Ｐb 程度まで昇圧される。これにより、供給配管３内は分岐配管６と共に燃圧が圧力Ｐb に調整され、各噴射弁５から噴射される燃料Ｆも圧力Ｐb なる高い圧力に調整される。
【００５７】
かくして、本発明の参考例によれば、還流制御弁２４を閉じている間は噴射弁５による燃料Ｆの噴射圧を低い圧力Ｐa に調整でき、還流制御弁２４を開弁させたときには燃料Ｆの噴射圧を高い圧力Ｐb に調整でき、噴射圧の調整を２段階で行うことができる。
【００５８】
このため、例えばエンジンの始動時等に燃料Ｆの噴射圧を高い圧力Ｐb に調整した場合には、噴射弁５から高圧の燃料Ｆを噴射することにより、燃料Ｆの微粒化を促進でき、霧化、混合性を高めることができると共に、エンジンの始動性を確実に向上でき、排気ガス中の有害成分を減らすことができる。
【００５９】
一方、燃料Ｆの噴射圧を低い圧力Ｐa に調整したときには、噴射弁５から低圧の燃料Ｆを噴射することにより、燃料噴射装置の構成部品（例えば、燃料ポンプ２、供給配管３、燃料フィルタ４、噴射弁５等）に高圧が作用し続けるような事態をなくし、これらの構成部品の耐久性を向上できる。
【００６０】
従って、本発明の参考例によれば、圧力レギュレータ８による燃料Ｆの制御圧を低い圧力Ｐa と高い圧力Ｐb の２段階で可変に制御でき、燃料Ｆの微粒化を良好に促進できると共に、各構成部品の耐久性を高め、信頼性、寿命等を向上させることができる。
【００６１】
また、圧力レギュレータ８の使用個数を増やすことなく、還流制御弁２４およびオリフィス２６，２７を用いるだけで、制御圧室Ｂ内の制御圧を可変に調整することができ、部品点数の増加を抑えることができると共に、組立時の作業性を向上できる。
【００６２】
次に、図４は本発明の第１の実施の形態を示し、本実施の形態の特徴は、燃料の還流通路を、燃料ポンプから吐出された燃料の一部を還流制御弁および第１，第２の絞り部を介してタンク内の燃料側に還流させる還流管路と、前記第１，第２の絞り部間の位置で該還流管路から分岐し、該還流管路を圧力レギュレータの制御圧室に連通させる連通管路とにより構成したことにある。
【００６３】
なお、本実施の形態では、前述した図１、図２に示す参考例と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
【００６４】
図中、３１は本実施の形態で採用した圧力レギュレータで、該圧力レギュレータ３１は、図１、図２に示す参考例で述べた圧力レギュレータ８とほぼ同様に、ケーシング３２、ダイヤフラム１２、燃料室Ａ、制御圧室Ｂおよび弁体１５等によって構成されている。
【００６５】
そして、圧力レギュレータ３１のケーシング３２は下ケース３３と上ケース３４とからなり、これらはカシメ部３３Ａ，３４Ａにより互いに衝合した状態で一体化されている。しかし、本実施の形態にあっては、上ケース３４に単一の接続口３４Ｂのみが設けられ、該接続口３４Ｂには後述の連通管路３７が接続されている。
【００６６】
３５は燃料の還流ラインで、該還流ライン３５は、図１、図２に示す参考例で述べた還流ライン２１とほぼ同様に構成されているものの、該還流ライン３５は、一端側が分岐配管６の接続穴６Ａに接続された還流管路３６と、後述の連通管路３７とにより構成されている。
【００６７】
ここで、還流管路３６は、圧力レギュレータ３１を迂回してタンク１内の燃料中を下向きに延び、その上流側部位には還流制御弁２４が設けられている。そして、還流管路３６は、還流制御弁２４の開弁時に分岐配管６内を流れる燃料の一部をタンク１内の燃料中へと矢示Ｅ方向に還流させるものである。
【００６８】
３７は圧力レギュレータ３１の接続口３４Ｂに接続された連通管路で、該連通管路３７は後述のオリフィス３８，３９間に位置する接続点３７Ａにおいて還流管路３６から分岐し、還流管路３６をオリフィス３８，３９間で圧力レギュレータ３１の接続口３４Ｂに連通させるものである。
【００６９】
３８は連通管路３７の接続点３７Ａと還流制御弁２４との間に位置して還流管路３６の途中に設けられた第１の絞り部を構成するオリフィス、３９は連通管路３７の接続点３７Ａよりも下流側に位置して還流管路３６の途中に設けられた第２の絞り部となるオリフィスを示している。そして、オリフィス３８，３９は、還流制御弁２４の開弁により還流管路３６内を流通する燃料に絞り抵抗を与え、これによって圧力レギュレータ３１の制御圧室Ｂに圧力設定ばね１７による圧力Ｐa よりも高い圧力を発生させるものである。
【００７０】
即ち、還流管路３６内には連通管路３７の接続点３７Ａの位置で、オリフィス３８，３９の絞り抵抗により高い圧力が発生し、この高い圧力は連通管路３７を通じて圧力レギュレータ３１の制御圧室Ｂに導かれるものである。
【００７１】
そして、接続点３７Ａの下流側に位置するオリフィス３９は、上流側のオリフィス３８よりも小さい流路面積をもって形成され、これにより制御圧室Ｂ内の制御圧は、図３中に二点鎖線で例示した特性線２８Ｃのように圧力Ｐb よりも高い圧力Ｐb2に設定されるものである。
【００７２】
かくして、このように構成される本実施の形態にあっても、図１、図２に示す参考例とほぼ同様の作用効果を得ることができるが、特に本実施の形態では、オリフィス３８，３９間で発生した圧力を連通管路３７を介して圧力レギュレータ３１の制御圧室Ｂに導くことができ、還流管路３６内を流れる燃料が制御圧室Ｂ内に直接流入するのを抑えることができる。
【００７３】
これにより、還流管路３６内を流れる燃料中に異物が混入しても、制御圧室Ｂ内への異物侵入を防止でき、還流管路３６と制御圧室Ｂとの間の連通管路３７を介した連通状態を長期に亘り確保することができる。
【００７４】
また、下流側のオリフィス３９を上流側のオリフィス３８よりも小さい流路面積とすることにより、制御圧室Ｂ内の制御圧を、図３中に二点鎖線で例示した特性線２８Ｃのように圧力Ｐb よりも高い圧力Ｐb2に設定することができ、例えばエンジンの始動時等に高圧燃料を噴射供給し、燃料の霧化、混合性を高めることができる。
【００７５】
なお、前記第１の実施の形態では、下流側のオリフィス３９を上流側のオリフィス３８よりも小さい流路面積に形成する場合を例に挙げて説明したが、これに替えて、例えば図５に示す変形例のように、上流側のオリフィス３８′を下流側のオリフィス３９′よりも小さい流路面積をもって形成する構成としてもよい。そして、この場合には上流側のオリフィス３８′を小さい流路面積に形成することにより、還流制御弁２４を開弁したときの制御圧室Ｂ内の制御圧を、例えば図３中に一点鎖線で示した特性線２８Ｂのように圧力Ｐb よりも低い圧力Ｐb1に設定できる。
【００７６】
また、還流管路３６内に異物が混入した場合でも、この異物を上流側のオリフィス３８′によって捕捉することが可能となり、制御圧室Ｂ内への異物侵入をより確実に防止できる。そして、オリフィス３８′が異物で閉塞された場合でも、制御圧室Ｂは連通管路３７、オリフィス３９′等を介してタンク１内の燃料と連通し続けるため、制御圧室Ｂ内の制御圧を圧力設定ばね１７による圧力Ｐa に設定でき、これ以上に制御圧が上昇するのを抑えることができる。
【００７７】
次に、図６は本発明の第２の実施の形態を示し、本実施の形態では前記第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。しかし、本実施の形態の特徴は、還流管路３６の途中に電磁式切換弁４１を設け、該切換弁４１によって第１の絞り部を内蔵した還流制御弁を構成したことにある。
【００７８】
ここで、切換弁４１はソレノイド部４１Ａとばね４１Ｂとを有し、常時はばね４１Ｂにより閉弁位置（イ）に保持されている。また、外部からの給電によりソレノイド部４１Ａを励磁したときには、切換弁４１が閉弁位置（イ）から絞り位置（ロ）に切換えられる。そして、切換弁４１は絞り位置（ロ）で還流管路３６内を流れる燃料に絞り作用を与えることにより、第２の絞り部となるオリフィス３９との間で圧力レギュレータ３１の制御圧室Ｂ内に、例えば図３中に実線で示した特性線２８Ａのように圧力Ｐb の制御圧を発生させるものである。
【００７９】
かくして、このように構成される本実施の形態でも、前記第１の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができるが、特に本実施の形態では、切換弁４１が第１の絞り部を内蔵することにより、部品点数を減らし、組立時の作業性を大幅に向上できる。
【００８０】
なお、前記第２の実施の形態でも、切換弁４１の絞り位置（ロ）における流路面積をオリフィス３９との関係で適宜に変えることにより、制御圧室Ｂ内の制御圧を圧力Ｐb1または圧力Ｐb2に変更できるものである。
【００８１】
次に、図７は本発明の第３の実施の形態を示し、本実施の形態の特徴は、圧力レギュレータ等からなる燃圧調整手段をタンクの外部に設ける構成としたことにある。なお、本実施の形態では、前記第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
【００８２】
図中、５１は本実施の形態で採用した燃圧調整配管で、該燃圧調整配管５１は供給配管３の分配管部３Ｃを圧力レギュレータ３１の燃料室側に接続し、燃料ポンプ２から供給配管３内に吐出された燃料Ｆの一部を後述の燃圧調整装置５２側に流通させるものである。
【００８３】
５２は噴射弁５から噴射される燃料Ｆの圧力を可変に調整する燃圧調整手段として燃圧調整装置で、該燃圧調整装置５２は第１の実施の形態（図１、図２に示す参考例）で述べた燃圧調整装置７とほぼ同様に、圧力レギュレータ３１と、後述の戻し配管５３、還流管路５４、連通管路５５、還流制御弁２４およびオリフィス３８，３９等とにより構成されている。しかし、燃圧調整装置５２はタンク１の外部に位置して、例えば車両のエンジンルーム（図示せず）側に配設されている。
【００８４】
５３は燃料の戻しラインを構成する戻し配管で、該戻し配管５３は図１、図２に示す参考例および第１の実施の形態で述べた戻し配管２０とほぼ同様に構成されているものの、戻し配管５３の一端側はタンク１の外部に配設され、圧力レギュレータ３１の燃料室側に接続されている。また、戻し配管５３は長尺の燃料配管からなり、その他端側はタンク１の燃料Ｆ中に浸漬されている。
【００８５】
そして、戻し配管５３は、圧力レギュレータ３１内で余剰となった燃料Ｆを図７中の矢示Ｄ方向へとタンク１内の燃料Ｆ中にリターンさせるものである。また、戻し配管５３は後述の還流管路５４と共に燃料戻し配管により構成されているものである。
【００８６】
５４は燃料Ｆの還流管路で、該還流管路５４は第１の実施の形態で述べた還流管路３６とほぼ同様に構成され、その途中には還流制御弁２４とオリフィス３８，３９とが設けられている。しかし、還流管路５４は燃圧調整配管５１の途中部位から分岐し、後述の連通管路５５と共に燃料Ｆの還流ラインを構成している。そして、還流管路５４は、その先端側が接続点５４Ａの位置で戻し配管５３に接続され、還流制御弁２４の開弁時に燃圧調整配管５１内を流れる燃料Ｆの一部をタンク１内の燃料中へと矢示Ｅ方向に還流させつつ、戻し配管５３を介してタンク１側に戻すものである。
【００８７】
５５は連通管路で、該連通管路５５は第１の実施の形態で述べた連通管路３７とほぼ同様に構成されている。そして、連通管路５５はオリフィス３８，３９間に位置する接続点５５Ａにおいて還流管路５４から分岐し、還流管路５４をオリフィス３８，３９間で圧力レギュレータ３１の制御圧室に連通させるものである。
【００８８】
かくして、このように構成される本実施の形態でも前記第１の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができるが、特に本実施の形態では、圧力レギュレータ３１を含めて燃圧調整装置５２をタンク１の外部に配設する構成としたから、従来技術による燃料噴射装置を大幅に変更することなく、本発明による燃料噴射装置を実現でき、部品の共通化を図ることができる。
【００８９】
次に、図８は本発明の第４の実施の形態を示し、本実施の形態の特徴は、燃料の還流通路を、圧力レギュレータの可動隔壁に設けた導入通路部と、該導入通路部により制御圧室に導かれた燃料をタンク内の燃料側に導出する導出通路部とによって構成したことにある。なお、本実施の形態では、前述した図１〜図３に示す参考例と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
【００９０】
図中、６１は本実施の形態で採用した分岐配管で、該分岐配管６１は図１、図２に示す参考例で述べた分岐配管６とほぼ同様に構成され、燃料ポンプ２から供給配管３内に吐出された燃料Ｆの一部を後述する圧力レギュレータ６２の燃料室Ａ内に矢示Ｃ方向で流通させるものである。
【００９１】
６２は圧力レギュレータで、該圧力レギュレータ６２は、図１、図２に示す参考例で述べた圧力レギュレータ８とほぼ同様に、ケーシング９、ダイヤフラム１２、燃料室Ａ、制御圧室Ｂおよび弁体１５等によって構成されている。
【００９２】
６３はダイヤフラム１２の内周側に設けられた弁体ホルダとしてのアーマチャで、該アーマチャ６３は図１、図２に示す参考例で述べたアーマチャ１４とほぼ同様に構成され、アーマチャ６３には弁体１５がボール１６を介して揺動可能に取付けられている。そして、アーマチャ６３はダイヤフラム１２と共に可動隔壁を構成するものである。
【００９３】
６４はアーマチャ６３に穿設された燃料の導入通路部を構成する導入路で、該導入路６４は圧力レギュレータ６２の燃料室Ａと制御圧室Ｂとの間を常時連通させ、分岐配管６１から矢示Ｃ方向へと燃料室Ａに流入した燃料の一部を制御圧室Ｂ内に導くものである。
【００９４】
６５は導入路６４の途中に位置してアーマチャ６３に形成された第１の絞り部となるオリフィスで、該オリフィス６５は後述のオリフィス６８よりも小さい流路面積をもって形成され、燃料室Ａから制御圧室Ｂに流入する燃料に絞り抵抗を発生させるものである。
【００９５】
６６は圧力レギュレータ６２の接続口１１Ｃに接続された燃料の導出通路部を構成する導出管路で、該導出管路６６は導入路６４および後述の導出管路６７と共に還流ラインを構成し、圧力レギュレータ６２の制御圧室Ｂから燃料を矢示Ｅ方向に導出するものである。
【００９６】
６７は圧力レギュレータ６２の接続口１１Ｂに接続された他の導出管路で、該導出管路６７は制御圧室Ｂに対して接続口１１Ｃ側の導出管路６６と並列に配設され、導出管路６６と共に導出通路部を構成するものである。そして、導出管路６７は、後述する切換弁６９の開弁時に圧力レギュレータ６２の制御圧室Ｂからタンク１内に向けて燃料を矢示Ｇ方向に導出するものである。
【００９７】
６８は導出管路６６の途中に設けられた第２の絞り部となるオリフィスで、該オリフィス６８は上流側のオリフィス６５よりも大きい流路面積をもって形成され、導出管路６６内を流れる燃料に絞り抵抗を与えることにより、圧力レギュレータ６２の制御圧室Ｂ内に、例えば図３中に一点鎖線で示した特性線２８Ｂの如く圧力Ｐb1なる制御圧を発生させるものである。
【００９８】
６９は導出管路６７の途中に設けられた還流制御弁としての切換弁で、該切換弁６９は例えば４ポート２位置のパイロット式切換弁からなり、空圧式のパイロット部６９Ａとばね６９Ｂとを有している。そして、切換弁６９はばね６９Ｂにより開弁位置（ハ）に付勢され、この開弁位置（ハ）では圧力レギュレータ６２の制御圧室Ｂからタンク１内に向けて燃料を矢示Ｇ方向に導出することにより、圧力レギュレータ６２の制御圧室Ｂ内が圧力設定ばね１７による圧力Ｐa よりも高い圧力になるのを抑えるものである。
【００９９】
また、切換弁６９のパイロット部６９Ａには、例えばエンジンの吸気マニホールド（図示せず）内に発生するブースト圧に基づいたパイロット圧が供給され、例えばエンジンの始動時等に切換弁６９はパイロット圧に従って開弁位置（ハ）から閉弁位置（ニ）に切換わるものである。そして、閉弁位置（ニ）にある切換弁６９は、導出管路６７を通じた燃料の流通を遮断する。
【０１００】
この結果、圧力レギュレータ６２は制御圧室Ｂ内の燃料が導出管路６６を介して矢示Ｅ方向に導出され、制御圧室Ｂ内の制御圧は図３中に一点鎖線で示した特性線２８Ｂのように圧力Ｐb1レベルまで昇圧されるものである。
【０１０１】
かくして、このように構成される本実施の形態でも、前記第１の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができるが、特に本実施の形態では、圧力レギュレータ６２のアーマチャ６３に燃料の導入路６４とオリフィス６５とを形成したから、図１、図２に示す参考例で述べた導入管路２２等を不要にでき、配管作業の簡略化を図ることができる。
【０１０２】
また、導入路６４内に異物が混入した場合でも、この異物をオリフィス６５によって捕捉することが可能となり、制御圧室Ｂ内への異物侵入をより確実に防止できる。そして、オリフィス６５が異物で閉塞された場合でも、制御圧室Ｂは導出管路６６，６７等を介してタンク１内の燃料と連通し続けるため、制御圧室Ｂ内の制御圧を圧力設定ばね１７による圧力Ｐa に設定でき、これ以上に制御圧が上昇するのを抑えることができる。
【０１０３】
次に、図９は本発明の第５の実施の形態を示し、本実施の形態の特徴は、還流通路の途中に設ける還流制御弁に第２の絞り部を内蔵する構成としたことにある。なお、本実施の形態では、前記第４の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
【０１０４】
図中、７１は本実施の形態で採用した圧力レギュレータで、該圧力レギュレータ７１は、第４の実施の形態で述べた圧力レギュレータ６２とほぼ同様に、ケーシング７２、ダイヤフラム１２、燃料室Ａ、制御圧室Ｂおよび弁体１５等によって構成されている。
【０１０５】
そして、圧力レギュレータ７１のケーシング７２は、下ケース７３と上ケース７４とからなり、これらはカシメ部７３Ａ，７４Ａにより互いに衝合した状態で一体化されている。しかし、本実施の形態にあっては、上ケース７４に単一の接続口７４Ｂのみが設けられ、該接続口７４Ｂには後述の導出管路７５が接続されている。
【０１０６】
７５は圧力レギュレータ７１の接続口７４Ｂに接続された導出通路部としての導出管路で、該導出管路７５はアーマチャ６３内の導入路６４と共に燃料の還流ラインを構成し、制御圧室Ｂ内の燃料を後述の切換弁７６を介してタンク１内の燃料中へと矢示Ｅ方向に還流させるものである。
【０１０７】
７６は導出管路７５の途中に設けられた電磁式切換弁で、該切換弁７６は第２の絞り部を内蔵した還流制御弁を構成している。そして、切換弁７６はソレノイド部７６Ａとばね７６Ｂとを有し、常時はばね７６Ｂにより開弁位置（ホ）に保持されている。
【０１０８】
また、外部からの給電によってソレノイド部７６Ａを励磁したときには、切換弁７６が開弁位置（ホ）から絞り位置（ヘ）に切換えられる。そして、切換弁７６は絞り位置（ヘ）で導出管路７５内を流れる燃料に絞り作用を与えることにより、オリフィス６５との間で圧力レギュレータ７１の制御圧室Ｂ内に、例えば図３中に一点鎖線で示した特性線２８Ｂのように圧力Ｐb1の制御圧を発生させるものである。
【０１０９】
かくして、このように構成される本実施の形態でも、前記第４の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができるが、特に本実施の形態では、切換弁７６が第２の絞り部を内蔵することにより、部品点数を減らし、組立時の作業性を大幅に向上できる。
【０１１０】
次に、図１０および図１１は本発明の第６の実施の形態を示し、本実施の形態では前記第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。しかし、本実施の形態の特徴は、還流管路３６の途中にデューティ制御弁等の電磁比例式制御弁８１を設け、該制御弁８１は内蔵した第１の絞り部の流路面積を可変に制御する流量制御弁として構成したことにある。
【０１１１】
ここで、制御弁８１はソレノイド部８１Ａとばね８１Ｂとを有し、常時はばね８１Ｂにより閉弁位置（イ）に保持されている。また、外部からの制御信号によりソレノイド部８１Ａを励磁するときに、制御弁８１は閉弁位置（イ）から絞り位置（ロ）に徐々に切換わり、その流路面積Ｓは制御信号のパルス幅または電流値に応じて、図１１に示す如く例えば零から面積Ｓ1 の範囲で連続的に変化するものである。
【０１１２】
そして、制御弁８１は絞り位置（ロ）で還流管路３６内を流れる燃料に絞り作用を与えることにより、第２の絞り部となるオリフィス３９との間で圧力レギュレータ３１の制御圧室Ｂ内に、流路面積Ｓに対応した制御圧を発生させるものである。
【０１１３】
即ち、制御弁８１の流路面積Ｓは、例えば図１１中の面積Ｓb となったときに下流側のオリフィス３９とほぼ等しい流路面積となり、この状態で圧力レギュレータ３１の制御圧室Ｂ内には、図３中に実線で示した特性線２８Ａの如く圧力Ｐb の制御圧が発生する。
【０１１４】
また、制御弁８１の流路面積Ｓを図１１中の面積Ｓb1まで小さく減じたときには、下流側のオリフィス３９よりも小さい流路面積となり、この場合に制御圧室Ｂ内の制御圧は、例えば図３中に一点鎖線で示した特性線２８Ｂのように、圧力Ｐb よりも少なくとも低い圧力Ｐb1となる。
【０１１５】
一方、制御弁８１の流路面積Ｓを図１１中の面積Ｓb2としたときには、下流側のオリフィス３９よりも大なる流路面積となり、この場合に制御圧室Ｂ内の制御圧は、例えば図３中に二点鎖線で示す特性線２８Ｃのように、圧力Ｐb よりも少なくとも高い圧力Ｐb2となるものである。
【０１１６】
かくして、このように構成される本実施の形態でも、前記第１の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができるが、特に本実施の形態では、制御弁８１を用いて流路面積Ｓを可変に制御することにより、圧力レギュレータ３１の制御圧を広い範囲で可変に制御できると共に、部品点数を減らし、組立時の作業性を大幅に向上することができる。
【０１１７】
また、制御弁８１は流路面積Ｓを広い範囲に亘って可変に制御できるので、車両用エンジンの運転条件に合致した燃圧を、コントロールユニット２９（図１参照）からの制御信号に基づいて高精度に調整することができる。
【０１１８】
次に、図１２は本発明の第７の実施の形態を示し、本実施の形態では前記第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。しかし、本実施の形態の特徴は、還流管路３６の途中に還流制御弁２４と連通管路３７の接続点３７Ａとの間に位置して２個のオリフィス９１，９１を並列に配設し、該各オリフィス９１によって第１の絞り部を構成したことにある。
【０１１９】
ここで、オリフィス９１は下流側のオリフィス３９に比較して１／２程度の流路面積に形成され、２個のオリフィス９１，９１を合計した流路面積が第２の絞り部となるオリフィス３９の流路面積と対応している。これにより、還流制御弁２４の開弁時には各オリフィス９１、連通管路３７の接続点３７Ａを介して燃料が圧力レギュレータ３１の制御圧室Ｂ内に流通するので、制御圧室Ｂ内には図３中に示した特性線２８Ａのように、例えば圧力Ｐb の制御圧を発生できる。
【０１２０】
かくして、このように構成される本実施の形態にあっても、前記第１の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができるが、特に本実施の形態では、還流管路３６の途中に２個のオリフィス９１，９１を並列に設ける構成としたので、各オリフィス９１の流路面積を小さくすることができ、還流管路３６内に混入した異物をオリフィス９１によって捕捉し、制御圧室Ｂ内への異物侵入を確実に防止できる。
【０１２１】
なお、前記第７の実施の形態では、還流管路３６の途中に２個のオリフィス９１，９１を並列に設ける場合を例に挙げて説明したが、これに替えて、例えば３個以上のオリフィスを並列に設ける構成としてもよい。
【０１２２】
そして、該各オリフィスの合計の流路面積を下流側のオリフィス３９よりも小さい流路面積に形成した場合には、還流制御弁２４の開弁時における制御圧室Ｂ内の制御圧を、例えば図３中に一点鎖線で示した特性線２８Ｂのように圧力Ｐb よりも低い圧力Ｐb1に設定できる。また、各オリフィスの合計の流路面積を下流側のオリフィス３９よりも大なる流路面積とした場合には、制御圧室Ｂ内の制御圧を図３中に二点鎖線で示した特性線２８Ｃのように圧力Ｐb よりも高い圧力Ｐb2に設定できる。
【０１２３】
また、還流管路３６の途中に複数のオリフィスを直列に配設してもよく、接続点３７Ａよりも下流側のオリフィスについても複数個並列または直列に配設する構成としてもよい。そして、この点は例えば第２の実施の形態等についても同様である。
【０１２４】
一方、前記第２の実施の形態では、還流管路３６の途中に電磁式切換弁４１を設ける場合を例に挙げて説明したが、これに替えて、例えば図８に示す第４の実施の形態のように、吸気マニホールド内のブースト圧等に応じて切換制御されるパイロット式切換弁を設ける構成としてもよい。この点は図９に示す第５の実施の形態で述べた電磁式切換弁７６または図１０に示す第６の実施の形態で述べた電磁比例式制御弁８１についても同様である。
【０１２５】
また、前記第１，第２，第４，第５，第６，第７の実施の形態では、燃圧調整装置７をタンク１内に設ける場合を例に挙げて説明したが、これに替えて、例えば図７に示す第３の実施の形態のように、燃圧調整手段をタンクの外部に設ける構成としてもよい。
【０１２６】
さらに、前記各実施の形態では、戻し配管２０（５３）からの燃料をタンク１内の燃料Ｆ中にリターンさせる場合を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限らず、例えばメインタンクとサブタンクとを有する鞍形タンクを用いる場合等には、戻し配管２０（５３）の先端側にジェットポンプ等の燃料吸引ポンプを設け、サブタンク側の燃料をメインタンク側に吸引する構成してもよい。なお、導出管路６６または還流管路３６についても同様の燃料吸引ポンプを設ける構成としてもよいものである。
【０１２７】
【発明の効果】
以上詳述した如く、請求項１に記載の発明は、噴射燃料の圧力を調整する燃圧調整手段を、圧力レギュレータと、燃料ポンプから吐出された燃料の一部を圧力レギュレータの制御圧室に導くと共にタンク内に還流させる還流ラインと、該還流ラインに対する燃料の流通を制御し前記制御圧室の圧力を少なくとも２段階で変化させる圧力制御手段とによって構成し、該圧力制御手段は、開弁したときに前記還流ラインに燃料を流通させ、閉弁したときには該還流ラインに燃料が流通するのを阻止する還流制御弁と、前記制御圧室の前， 後に位置して前記還流ラインに設けられ、該還流制御弁の開，閉に従って前記制御圧室の圧力を変化させる第１，第２の絞り部とにより構成し、前記還流ラインは、前記還流制御弁および第１，第２の絞り部が設けられ前記燃料ポンプから吐出された燃料の一部を前記還流制御弁および第１，第２の絞り部を介して前記タンク内に還流させる還流管路と、前記第１，第２の絞り部間の位置で該還流管路から分岐し該還流管路を前記制御圧室に連通させる連通管路とにより構成したので、前記圧力制御手段を用いて還流ライン内に燃料を流通させるか否かで圧力レギュレータの制御圧室に少なくとも低圧と高圧の制御圧を発生でき、この制御圧に応じて燃料室内の燃料圧力を可変に調整することができる。
【０１２８】
この場合、前記圧力制御手段は、前記還流制御弁と、該還流制御弁の開，閉に従って前記制御圧室の圧力を変化させる第１，第２の絞り部とから構成しているので、還流制御弁を開弁したときには第１，第２の絞り部間に位置する圧力レギュレータの制御圧室に高圧を発生でき、還流制御弁を閉弁している間は制御圧室を低圧状態とし、この低圧を制御圧として噴射燃料の圧力を低い圧力に調整することができる。
【０１２９】
そして、前記還流ラインを、還流管路と、第１，第２の絞り部間の位置で該還流管路から分岐し該還流管路を前記制御圧室に連通させる連通管路とにより構成しているため、還流制御弁の開弁時に還流管路内を流れる燃料が制御圧室に直接流入することはなくなり、燃料中の異物が制御圧室内に侵入するのを抑えることができる。
【０１３０】
従って、燃料の圧力を高圧に設定したときには噴射燃料の微粒化を促進でき、低圧に設定したときには従来技術と同様の制御が可能となり、各構成部品の圧力に対する耐久性を高めることができると共に、各構成部品の耐久性、寿命、信頼性等を向上することができる。また、圧力レギュレータの使用個数を増やすことなく、制御圧室内の制御圧を可変に調整でき、部品点数の増加を抑え、組立時の作業性を向上できる。
【０１３１】
一方、請求項２に記載の発明は、還流ラインの導入通路部を圧力レギュレータの可動隔壁に設け、圧力制御手段は、前記導入通路部に設けられ内部を流通する燃料に絞り抵抗を与える第１の絞り部と、導出通路部に設けられ内部を流通する燃料に絞り抵抗を与える第２の絞り部と、開弁時に該第２の絞り部を迂回して燃料を還流させ、閉弁時には該第２の絞り部を介して燃料を還流させる還流制御弁とにより構成しているので、還流制御弁の閉弁時には制御圧室の燃料を導出通路部、第２の絞り部を介して流通させ、制御圧室に第２の絞り部による高い圧力を発生できる。そして、還流制御弁の開弁時には制御圧室がタンク内の圧力と同圧にでき、制御圧室内の圧力を低い圧力に設定できる。
【０１３２】
また、請求項３に記載の発明は、燃料ポンプを圧力レギュレータ、戻しラインおよび還流ラインと共にタンク内に設ける構成としているため、圧力レギュレータ、戻しラインおよび還流ライン等を燃料ポンプと共にタンク内にコンパクトに収納し、燃料洩れ等に対しても簡単に対処できると共に、組立工数の削減、組立性の向上化等を図ることができる。
【０１３３】
一方、請求項４に記載の発明は、圧力レギュレータを戻しラインおよび還流ラインと共にタンクの外部に設ける構成としているので、タンクの外部に延びる供給ラインの先端側で燃圧調整を行うことができ、燃圧調整後に余剰となった燃料を戻しライン等を通じてタンク内へと順次戻すことができる。そして、所謂フルリターン型の燃料噴射装置を容易に実現でき、従来技術による燃料噴射装置に対しても部品の共通化を図ることができる。
【０１３４】
また、請求項５に記載の発明によると、還流制御弁は第１，第２の絞り部のうちいずれか一方の絞り部を内蔵する構成としているので、部品点数を削減して組立性を向上できる。
【０１３５】
また、請求項６に記載の発明によると、還流制御弁は内蔵した絞り部の流路面積を可変に制御する流量制御弁により構成しているので、還流制御弁に内蔵した絞り部を可変絞りとし、絞り部の流路面積に応じて制御室内の制御圧を可変に調整できると共に、圧力レギュレータによる制御圧を少なくとも３段階以上で連続的に変化させ、圧力調整を高精度に行うことができる。
【０１３６】
さらに、請求項７に記載の発明は、第１，第２の絞り部のうちいずれか一方の絞り部を複数のオリフィスにより構成しているので、複数のオリフィスを用いて制御圧を細かく調整でき、高圧時の燃圧調整を安定して行うことができる。そして、複数のオリフィスを用いることにより、制御圧室への異物侵入を良好に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の参考例による内燃機関の燃料噴射装置を示す構成図である。
【図２】 図１に示す燃圧調整装置を拡大して示す縦断面図である。
【図３】 図１に示す圧力レギュレータの制御圧特性を示す特性線図である。
【図４】 本発明の第１の実施の形態による燃圧調整装置を拡大して示す縦断面図である。
【図５】 本発明の第１の実施の形態による燃圧調整装置の変形例を拡大して示す縦断面図である。
【図６】 第２の実施の形態による燃圧調整装置を拡大して示す縦断面図である。
【図７】 第３の実施の形態による内燃機関の燃料噴射装置を示す構成図である。
【図８】 第４の実施の形態による燃圧調整装置を拡大して示す縦断面図である。
【図９】 第５の実施の形態による燃圧調整装置を拡大して示す縦断面図である。
【図１０】 第６の実施の形態による燃圧調整装置を拡大して示す縦断面図である。
【図１１】 図１０中の制御弁による制御信号と流路面積との関係を示す特性線図である。
【図１２】 第７の実施の形態による燃圧調整装置を拡大して示す縦断面図である。
【符号の説明】
１ タンク
２ 燃料ポンプ
３ 供給配管（供給ライン）
４ 燃料フィルタ
５ 噴射弁
６，６１ 分岐配管
７，５２ 燃圧調整装置（燃圧調整手段）
８，３１，６２，７１ 圧力レギュレータ
１２ ダイヤフラム（可動隔壁）
１４，６３ アーマチャ（可動隔壁）
１７ 圧力設定ばね
２０，５３ 戻し配管（戻しライン）
２１，３５ 還流ライン
２４ 還流制御弁
２５ 圧力制御装置（圧力制御手段）
２６，３８，３８′，６５，９１ オリフィス（第１の絞り部）
２７，３９，３９′，６８ オリフィス（第２の絞り部）
２９ コントロールユニット
３６，５４ 還流管路
３７，５５ 連通管路
４１，７６ 電磁式切換弁（還流制御弁）
６４ 導入路（導入通路部）
６６，６７，７５ 導出管路（導出通路部）
６９ パイロット式切換弁（還流制御弁）
８１ 電磁比例式制御弁（還流制御弁）
Ａ 燃料室
Ｂ 制御圧室[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The present invention relates to a fuel injection device for an internal combustion engine suitably used for, for example, an automobile engine, and more particularly to a fuel injection device for an internal combustion engine configured to regulate the pressure of fuel injected from an injection valve using a pressure regulator. About.
[0002]
[Prior art]
  In general, an internal combustion engine such as an automobile engine is equipped with an electronically controlled fuel injection device. A fuel injection apparatus according to this type of prior art is connected to a tank that contains fuel, a fuel pump that discharges fuel in the tank into a supply line, and the fuel pump via the supply line. An injection valve that injects fuel discharged from the pump toward the combustion chamber of the internal combustion engine, and fuel pressure adjusting means that adjusts the pressure of the fuel injected from the injection valve.
[0003]
  Here, the fuel pressure adjusting means of the fuel injection device according to the prior art has a fuel chamber defined by a movable partition and a control pressure chamber, and while introducing the fuel discharged from the fuel pump into the fuel chamber, A pressure regulator that regulates the pressure of the fuel in accordance with the pressure in the control pressure chamber, and on the fuel chamber side of the pressure regulator, surplus fuel in the fuel introduced into the fuel chamber is A return line is provided back into the tank.
[0004]
  The pressure regulator opens and closes the fuel chamber side valve body to adjust the fuel pressure in the supply line (fuel injected from the injection valve) to, for example, about 300 to 350 kPa (kilopascal). The surplus fuel in the fuel chamber of the pressure regulator at this time is returned to the tank through the return line by opening the valve body.
[0005]
  As another conventional technique, there is known a fuel supply device for an internal combustion engine configured to use two pressure regulators for high pressure and low pressure (for example, Japanese Utility Model Publication No. 4-84761).
[0006]
  In this case, by adjusting the fuel pressure with a high pressure regulator at the start of the engine or the like, for example, high pressure fuel of 600 kPa or more is injected from the injection valve so that the injected fuel can be atomized. In other cases, the fuel pressure is adjusted using a low pressure regulator.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
  By the way, in the above-described prior art, the pressure of the injected fuel is merely adjusted to a relatively low pressure level of, for example, about 300 to 350 kPa by the pressure regulator, so that the injected fuel is finely divided when the engine is started. However, it is difficult to improve the emission efficiency and reduce the harmful components in the exhaust gas and improve the emission.
[0008]
  On the other hand, in the other prior art, since the low pressure regulator and the high pressure regulator are used in combination, the fuel pressure is adjusted with the high pressure regulator, for example, when the engine is started. At this time, atomization of the injected fuel can be promoted by injecting high pressure fuel of, for example, 600 kPa or more from the injection valve.
[0009]
  However, in this case, since two pressure regulators for high pressure and low pressure are used, the number of parts increases, workability at the time of assembling deteriorates, and the size of the entire apparatus increases. .
[0010]
  On the other hand, when only a high pressure regulator is used, a high fuel pressure always acts on each component of the fuel injection device, so that the component is likely to deteriorate early, improving durability and life. There is a problem that it is difficult.
[0011]
  The present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, and an object of the present invention is to variably control the adjustment pressure of the fuel by the pressure regulator in at least two stages of low pressure and high pressure, and to improve fuel atomization. An object of the present invention is to provide a fuel injection device for an internal combustion engine that can be promoted, suppresses an increase in the number of components, and improves the workability during assembly, the durability of components, and the like.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
  In order to solve the above-described problems, the present invention provides a tank that stores fuel, a fuel pump that discharges fuel in the tank into a supply line, and the fuel pump that is connected to the fuel pump via the supply line. The present invention is applied to a fuel injection device for an internal combustion engine that includes an injection valve that injects fuel discharged from the engine toward a combustion chamber of the internal combustion engine, and fuel pressure adjusting means that adjusts the pressure of the fuel injected from the injection valve.
[0013]
  A feature of the configuration adopted by the invention of claim 1 is that the fuel pressure adjusting means has a movable partition wall that defines the fuel chamber into which the fuel from the fuel pump is introduced and the control pressure chamber. A pressure regulator that adjusts the pressure in the fuel chamber according to the pressure in the control pressure chamber and returns surplus fuel into the tank through a return line, and fuel discharged from the fuel pump provided in the pressure regulator The pressure of the control pressure chamber is changed in at least two steps by introducing a part of the control pressure chamber into the control pressure chamber and controlling the circulation of the fuel into the tank and the flow of the fuel to the reflux line. And pressure control meansThe pressure control means includes a reflux control valve that causes the fuel to flow through the return line when the valve is opened, and prevents the fuel from flowing through the return line when the valve is closed, and before and after the control pressure chamber. The first and second throttle portions are disposed in the return line and change the pressure of the control pressure chamber according to opening and closing of the return control valve, and the return line is connected to the return control valve. And a reflux line that is provided with first and second throttle portions and returns a part of the fuel discharged from the fuel pump into the tank via the reflux control valve and the first and second throttle portions; A communication pipe branching from the reflux pipe at a position between the first and second throttle portions and communicating with the control pressure chamber.That is.
[0014]
  With this configuration, it is possible to generate at least a low pressure and a high pressure in the control pressure chamber of the pressure regulator depending on whether or not the fuel is circulated in the reflux line using the pressure control means. The fuel pressure in the fuel chamber can be variably adjusted. When the fuel pressure is set to a high pressure, atomization of the injected fuel can be promoted. When the fuel pressure is set to a low pressure, the same control as in the prior art is possible, and the durability of the component parts against pressure can be enhanced.
[0015]
  In this case, when the pressure control means is opened, fuel flows through the return line, and when the valve is closed, a return control valve that prevents fuel from flowing through the return line, and a front of the control pressure chamber. The first and second throttle portions that are provided later in the reflux line and change the pressure of the control pressure chamber according to the opening and closing of the reflux control valve. When the valve is opened, a high pressure can be generated in the control pressure chamber of the pressure regulator located between the first and second throttle portions, and the pressure of the injected fuel can be adjusted to a high pressure using this high pressure as the control pressure of the pressure regulator. On the other hand, since the fuel does not flow through the reflux line while the reflux control valve is closed, The control pressure chamber is in a low pressure state similar to that in the prior art, and the pressure of the injected fuel can be adjusted to a low pressure using this low pressure as the control pressure.
[0016]
  The recirculation line is provided with a recirculation control valve and first and second throttle portions, and a part of the fuel discharged from the fuel pump is tanked via the recirculation control valve and the first and second throttling portions. And a communication conduit that branches from the reflux conduit at a position between the first and second throttle portions and communicates the reflux conduit with the control pressure chamber. Therefore, when the recirculation control valve is opened, a part of the fuel discharged from the fuel pump can be circulated in the recirculation pipe, and a throttling resistance can be generated for the fuel by the first and second throttling portions, respectively. Then, the pressure generated by the second throttle portion can be guided to the control pressure chamber of the pressure regulator through the communication pipe, and a high control pressure can be generated in the control pressure chamber. In addition, since the fuel flowing in the reflux pipe does not directly flow into the control pressure chamber, it is possible to prevent foreign matters in the fuel from entering the control pressure chamber.
[0017]
  On the other hand, the feature of the configuration adopted by the invention of claim 2 is that the fuel pressure adjusting means has a movable partition that defines a fuel chamber into which fuel from the fuel pump is introduced and a control pressure chamber. A pressure regulator that adjusts the pressure in the fuel chamber according to the pressure in the control pressure chamber and returns surplus fuel into the tank through a return line, and fuel discharged from the fuel pump provided in the pressure regulator The pressure in the control pressure chamber is changed in at least two stages by introducing a part of the fuel into the control pressure chamber and controlling the circulation of the fuel into the tank and the flow of the fuel to the reflux line. And the return line is provided in a movable partition wall of the pressure regulator, and an introduction passage portion that guides a part of the fuel in the fuel chamber into the control pressure chamber. The fuel is introduced into the control pressure chamber by the introduction passage portion and is led out to the fuel side in the tank. The pressure control means is a fuel provided in the introduction passage portion and flowing through the inside. A first throttling portion that provides a throttling resistance to the fuel, a second throttling portion that is provided in the lead-out passage portion and imparts throttling resistance to the fuel flowing inside, and bypasses the second throttling portion when the valve is open Then, the fuel is recirculated, and when the valve is closed, the recirculation control valve is configured to recirculate the fuel through the second throttle portion.
[0018]
  Thus, the fuel guided from the fuel chamber of the pressure regulator to the control pressure chamber through the introduction passage portion is circulated through the second passage through the outlet passage portion when the reflux control valve is closed. A high pressure can be generated by the second throttle part. Further, since the control pressure chamber has the same pressure as the pressure in the tank when the reflux control valve is opened, the pressure in the control pressure chamber can be set to a low pressure.
[0019]
  Claims3According to the invention, the fuel pump is provided in the tank together with the pressure regulator, the return line and the return line. As a result, the pressure regulator, the return line, the reflux line and the like can be compactly accommodated in the tank together with the fuel pump, and it is possible to easily cope with fuel leakage and the like.
[0020]
  Meanwhile, claims4According to the invention, the pressure regulator is provided outside the tank together with the return line and the reflux line.
[0021]
  In this case, the fuel pressure can be adjusted at the front end side of the supply line extending to the outside of the tank, and surplus fuel after the fuel pressure adjustment can be sequentially returned to the tank through the return line and the return line..
[0022]
  MaClaim5According to the inventionSaidThe reflux control valve is configured to incorporate one of the first and second throttle portions. Thereby, the number of parts can be reduced and assemblability can be improved.
[0023]
  Claims6According to the invention, the reflux control valve is constituted by a flow rate control valve that variably controls the flow path area of the built-in throttle portion. Thereby, the reflux control valve can make the built-in throttle part a variable throttle, and can variably adjust the control pressure in the control chamber according to the flow passage area of the throttle part.
[0024]
  And claims7According to the invention, either one of the first and second throttle portions is constituted by a plurality of orifices. Thereby, control pressure can be finely adjusted using a plurality of orifices.
[0025]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
  Hereinafter, a case where the fuel injection device for an internal combustion engine according to an embodiment of the present invention is applied to a vehicle engine will be described as an example, and will be described in detail with reference to the accompanying drawings.1 to 3 in the attached drawings show reference examples related to the embodiment of the present invention shown in FIGS. 4 to 12 described later.
[0026]
  Here, FIGS. 1 to 3 show the present invention.Reference exampleIs shown. In the figure, 1 is a tank mounted on a vehicle, and the tank 1 contains fuel F therein. A fuel pump 2 is provided in the tank 1, and the fuel pump 2 sucks the fuel F in the tank 1 and discharges the fuel F into a supply pipe 3 described later.
[0027]
  Reference numeral 3 denotes a supply pipe serving as a fuel supply line connected to the discharge side of the fuel pump 2, and the supply pipe 3 is provided outside the tank 1 and an inner pipe portion 3 </ b> A provided in the tank 1. The outer pipe section 3B and the distribution pipe section 3C provided on the distal end side of the outer pipe section 3B and distributing and supplying the fuel F to the injection valves 5 described later.
[0028]
  In this case, the tank 1 is generally provided on the rear side of the vehicle, and the engine body including a cylinder block and the like is provided in an engine room (none of which is shown) on the front side of the vehicle. The supply pipe 3 is constituted by a fuel pipe or the like that connects between the tank 1 and the engine room, and the distribution pipe portion 3C is mounted on the cylinder head (not shown) side of the vehicle engine together with each injection valve 5. Is.
[0029]
  Reference numeral 4 denotes a fuel filter provided in the middle of the inner pipe portion 3A. The fuel filter 4 removes foreign matters in the fuel F discharged from the fuel pump 2 into the inner pipe portion 3A, and injects clean fuel F into an injection valve. It distributes to the 5 side.
[0030]
  5, 5,... Indicate fuel injection valves connected to the distribution pipe portion 3 </ b> C of the supply pipe 3, and each injection valve 5 supplies the fuel F supplied through the distribution pipe portion 3 </ b> C to the intake air of the engine. The fuel is injected from the manifold side into a combustion chamber (not shown). In this case, the injection valve 5 may be an in-cylinder direct injection type injection valve that directly injects fuel into the combustion chamber, or may be an indirect injection type.
[0031]
  Reference numeral 6 denotes a branch pipe provided in the tank 1 that is branched from a middle portion of the inner pipe portion 3A. The branch pipe 6 is a part of the fuel F discharged from the fuel pump 2 into the supply pipe 3 to be described later. It distributes to the adjustment device 7 side. Further, as shown in FIG. 2, a radial connection hole 6A is provided at an intermediate portion of the branch pipe 6, and an introduction pipe line 22 to be described later is connected to the connection hole 6A.
[0032]
  Reference numeral 7 denotes a fuel pressure adjusting device as a fuel pressure adjusting means for variably adjusting the pressure of the fuel F injected from the injection valve 5. The fuel pressure adjusting device 7 is disposed in the tank 1, and includes a pressure regulator 8 and a return pipe described later. 20, an introduction pipe line 22, a lead-out pipe line 23, a reflux control valve 24 and orifices 26 and 27. And the pressure regulator 8 is comprised by the below-mentioned casing 9, the diaphragm 12, the fuel chamber A, the control pressure chamber B, the valve body 15, etc. FIG.
[0033]
  A casing 9 is an outer shell of the pressure regulator 8. The casing 9 includes a bottomed cylindrical lower case 10 and a covered cylindrical upper case 11, as shown in FIG. The crimping portions 10A and 11A on the opening end side are integrated with each other in a state of abutting each other. The upper case 11 is provided with a pair of connection ports 11B and 11C at positions facing each other in the radial direction, and an introduction pipe line 22 and a lead-out pipe line 23 are connected to the connection ports 11B and 11C.
[0034]
  Reference numeral 12 denotes a diaphragm provided between the lower case 10 and the upper case 11 and provided in the casing 9, and the diaphragm 12 is formed into a thin disk shape by a flexible material such as natural rubber. The outer peripheral side is clamped by the caulking portions 10A and 11A. The diaphragm 12 constitutes a movable partition wall together with an armature 14 to be described later, and defines a fuel chamber A and a control pressure chamber B on the lower case 10 side and the upper case 11 side of the casing 9, respectively.
[0035]
  Reference numeral 13 denotes a fuel inlet provided in the lower case 10, and the fuel inlet 13 protrudes in the radial direction of the lower case 10, and a branch pipe 6 is connected to the protruding end side. Then, the fuel F from the branch pipe 6 is introduced into the fuel chamber A of the pressure regulator 8 in the direction of arrow C in FIG.
[0036]
  Reference numeral 14 denotes an armature as a valve body holder provided on the inner peripheral side of the diaphragm 12, and a small-diameter disk-like valve body 15 is attached to the armature 14 via a ball 16 so as to be swingable. Even when the armature 14 swings forward, backward, left, right, etc., the valve body 15 is always seated in a stable state with respect to a later-described valve seat 19, and the inside of the fuel chamber A is returned later. It communicates with or blocks the inside of the pipe 20.
[0037]
  Reference numeral 17 denotes a pressure setting spring located in the control pressure chamber B and disposed between the upper case 11 and the armature 14. The pressure setting spring 17 is constituted by a coil spring or the like, and the valve is set via the armature 14 or the like. The body 15 is normally urged in the valve closing direction. The pressure setting spring 17 sets the fuel pressure in the fuel chamber A to a pressure of, for example, about 300 to 350 kPa. At this time, surplus oil in the fuel chamber A is supplied to the fuel F in the tank 1 via the return pipe 20. It is something that is put back inside.
[0038]
  18 is a stepped cylindrical holding cylinder provided on the bottom side of the lower case 10, 19 is a cylindrical valve seat provided on one end side of the holding cylinder 18, and the valve seat 19 is one end of the holding cylinder 18. The valve body 15 protrudes from the side toward the valve body 15 in the fuel chamber A, and the valve body 15 is separated from and seated on the projecting end side.
[0039]
  Reference numeral 20 denotes a return pipe provided on the other end side of the holding cylinder 18, and the return pipe 20 protrudes downward, for example, from the casing 9 of the pressure regulator 8 and constitutes a return line of the fuel F together with the holding cylinder 18. The return pipe 20 removes the excess fuel F in the fuel chamber A when the valve body 15 of the pressure regulator 8 is separated (opened) from the valve seat 19 by the fuel pressure in the fuel chamber A. It returns to the fuel F in the tank 1 in the direction of arrow D in the middle.
[0040]
  Reference numeral 21 denotes a recirculation line that guides a part of the fuel F discharged from the fuel pump 2 to the control pressure chamber B of the pressure regulator 8 and recirculates the fuel F into the tank 1. The recirculation line 21 is shown in FIG. As shown, it is constituted by an introduction pipe 22 and a lead-out pipe 23 which will be described later.
[0041]
  Reference numeral 22 denotes an introduction pipe for the fuel F provided between the connection hole 6A of the branch pipe 6 and the connection port 11B of the pressure regulator 8. The introduction pipe 22 branches when the reflux control valve 24 described later is opened. A part of the fuel F flowing in the pipe 6 is guided to the control pressure chamber B of the pressure regulator 8.
[0042]
  Reference numeral 23 denotes a lead-out pipe for the fuel F connected to the connection port 11C of the pressure regulator 8. The lead-out pipe 23 feeds the fuel F from the control pressure chamber B of the pressure regulator 8 into the tank 1 in FIG. It is derived in the direction indicated by E.
[0043]
  Reference numeral 24 denotes a recirculation control valve provided in the middle of the introduction pipe line 22. The recirculation control valve 24 is composed of an electromagnetic valve that is opened and closed by an external control signal in the same manner as the injection valve 5. 26 and 27 constitute a pressure control device 25 of the pressure regulator 8. When the reflux control valve 24 is closed as shown in FIG. 3 during the time 0 to T1, the control pressure of the pressure regulator 8 is set to a low pressure Pa as described later, and as shown during the time T1 to T2. While the valve is open, the high pressure Pb (Pb1, Pb2) is set.
[0044]
  That is, when the recirculation control valve 24 is excited by a control signal from a control unit 29 described later, the recirculation control valve 24 opens, for example, between time T1 and T2 shown in FIG. At this time, the recirculation control valve 24 circulates a part of the fuel F flowing in the branch pipe 6 to the control pressure chamber B side of the pressure regulator 8 through the introduction pipe line 22 and at the same time the fuel F in the control pressure chamber B. Is discharged into the tank 1 through the outlet line 23 in the direction of arrow E in FIG.
[0045]
  Further, when the reflux control valve 24 is closed, the flow of the fuel F from the branch pipe 6 toward the control pressure chamber B of the pressure regulator 8 is blocked. At this time, since the control pressure chamber B continues to communicate with the fuel F side in the tank 1 via the lead-out conduit 23, for example, until the time T1 shown in FIG. The pressure Pa is set by the pressure setting spring 17 (for example, about 300 to 350 kPa).
[0046]
  26 is an orifice which is located between the connection port 11B of the pressure regulator 8 and the recirculation control valve 24 and constitutes a first throttle part provided in the middle of the introduction pipe line 22, and 27 is in the middle of the outlet pipe line 23. The orifice used as the 2nd aperture | diaphragm | squeeze part provided is shown. The orifices 26 and 27 give a throttle resistance to the fuel F flowing therethrough by opening the recirculation control valve 24, thereby causing the control pressure chamber B of the pressure regulator 8 to be higher than the pressure Pa by the pressure setting spring 17. It generates pressure.
[0047]
  Here, when the flow passage areas of the orifices 26 and 27 are set to be equal to each other, the control pressure in the control pressure chamber B is increased to the pressure Pb as shown by the characteristic line 28A shown by the solid line in FIG. The pressure Pb is set to a pressure value approximately twice (Pb = 2 × Pa) with respect to the pressure Pa when the reflux control valve 24 is closed.
[0048]
  Further, when the orifice 26 located on the upstream side of the control pressure chamber B is formed with a smaller flow path area than the orifice 27 on the downstream side, the control pressure in the control pressure chamber B is indicated by a one-dot chain line in FIG. As shown by the characteristic line 28B, the pressure Pb1 is at least lower than the pressure Pb. On the other hand, when the flow passage area of the orifice 27 is smaller than the orifice 26, the control pressure in the control pressure chamber B is at least higher than the pressure Pb as shown by a characteristic line 28C shown by a two-dot chain line in FIG. A high pressure Pb2 is obtained.
[0049]
  In the following description, the flow passage areas of the orifices 26 and 27 are made equal to each other, and the control pressure in the control pressure chamber B is equal to the pressure Pa and the pressure as indicated by a characteristic line 28A shown by a solid line in FIG. The case where it changes to Pb in two steps is taken as an example.
[0050]
  Reference numeral 29 is a control unit constituted by a microcomputer or the like. The control unit 29 is connected to, for example, an engine start switch, a throttle sensor, a flow sensor for intake air, a crank angle sensor (none of which are shown), and the like. A fuel pump 2, a reflux control valve 24, and the like are connected to the output side. The control unit 29 controls the driving of the fuel pump 2 in accordance with a signal from the start switch, and controls the opening and closing of the reflux control valve 24 in accordance with the operating state of the engine.
[0051]
  Reference example of the present inventionThe fuel injection device for the engine according to the above has the above-described configuration, and the operation thereof will be described next.
[0052]
  First, when the fuel pump 2 is driven by a control signal from the control unit 29, the fuel F in the tank 1 is discharged into the supply pipe 3 by the fuel pump 2, and a part of the fuel F is discharged from the pressure regulator 8 through the branch pipe 6. It is introduced into the fuel chamber A in the direction of arrow C.
[0053]
  When the reflux control valve 24 is closed by a control signal from the control unit 29, the circulation of the fuel F from the branch pipe 6 toward the control pressure chamber B of the pressure regulator 8 is blocked by the reflux control valve 24. . During this time, the control pressure chamber B continues to communicate with the fuel F in the tank 1 via the outlet line 23.
[0054]
  For this reason, the control pressure of the pressure regulator 8 is set to a low pressure Pa by the pressure setting spring 17, for example, before time T1 or after time T2 shown in FIG. As a result, the fuel pressure in the supply pipe 3 is adjusted to the pressure Pa together with the branch pipe 6, and the fuel F injected from each injection valve 5 is also adjusted to a low pressure such as the pressure Pa.
[0055]
  Next, when the reflux control valve 24 is opened by a control signal from the control unit 29, the fuel F from the branch pipe 6 is introduced into the control pressure chamber B of the pressure regulator 8 through the introduction pipe line 22 and is controlled. From the pressure chamber B, the fuel F flows back into the tank 1 in the direction of arrow E through the outlet line 23.
[0056]
  For this reason, pressure is generated in the control pressure chamber B of the pressure regulator 8 by the restriction resistance of the orifices 26 and 27, and the control pressure in the control pressure chamber B is, for example, between the times T1 and T2 in FIG. The pressure is increased to about the pressure Pb. As a result, the fuel pressure in the supply pipe 3 is adjusted to the pressure Pb together with the branch pipe 6, and the fuel F injected from each injection valve 5 is also adjusted to a high pressure such as the pressure Pb.
[0057]
  Thus,Reference example of the present inventionAccording to the above, while the recirculation control valve 24 is closed, the injection pressure of the fuel F by the injection valve 5 can be adjusted to a low pressure Pa, and when the recirculation control valve 24 is opened, the injection pressure of the fuel F is increased to a high pressure Pb. The injection pressure can be adjusted in two stages.
[0058]
  For this reason, for example, when the injection pressure of the fuel F is adjusted to a high pressure Pb at the start of the engine or the like, atomization of the fuel F can be promoted by injecting the high-pressure fuel F from the injection valve 5, In addition, the startability of the engine can be improved reliably and harmful components in the exhaust gas can be reduced.
[0059]
  On the other hand, when the injection pressure of the fuel F is adjusted to a low pressure Pa, by injecting the low-pressure fuel F from the injection valve 5, the components of the fuel injection device (for example, the fuel pump 2, the supply pipe 3, the fuel filter 4). , The situation where high pressure continues to act on the injection valve 5 and the like) can be eliminated, and the durability of these components can be improved.
[0060]
  Therefore,Reference example of the present inventionAccording to the above, the control pressure of the fuel F by the pressure regulator 8 can be variably controlled in two stages of the low pressure Pa and the high pressure Pb, the atomization of the fuel F can be promoted well, and the durability of each component is enhanced. Reliability, life, etc. can be improved.
[0061]
  Further, the control pressure in the control pressure chamber B can be variably adjusted by using only the reflux control valve 24 and the orifices 26 and 27 without increasing the number of pressure regulators 8 used, and the increase in the number of parts is suppressed. In addition, the workability during assembly can be improved.
[0062]
  Next, FIG.1The embodiment is characterized in that the fuel recirculation passage, the part of the fuel discharged from the fuel pump is fed into the tank through the recirculation control valve and the first and second restrictors. A reflux line for recirculation to the fuel side, and a communication line for branching from the recirculation line at a position between the first and second throttle portions and communicating the recirculation line to the control pressure chamber of the pressure regulator. It is in the configuration.
[0063]
  In this embodiment,Reference examples shown in FIGS. 1 and 2 described aboveThe same reference numerals are given to the same components, and the description thereof is omitted.
[0064]
  In the figure, 31 is a pressure regulator employed in the present embodiment, and the pressure regulator 31 is:Reference examples shown in FIGS. 1 and 2In substantially the same manner as the pressure regulator 8 described above, the casing 32, the diaphragm 12, the fuel chamber A, the control pressure chamber B, the valve body 15 and the like are configured.
[0065]
  The casing 32 of the pressure regulator 31 includes a lower case 33 and an upper case 34, which are integrated in a state of abutting each other by caulking portions 33A and 34A. However, in the present embodiment, only a single connection port 34B is provided in the upper case 34, and a communication conduit 37 described later is connected to the connection port 34B.
[0066]
  Reference numeral 35 denotes a fuel return line.Reference examples shown in FIGS. 1 and 2The recirculation line 35 is composed of a recirculation pipe 36 having one end connected to the connection hole 6A of the branch pipe 6 and a communication pipe 37 to be described later. Has been.
[0067]
  Here, the reflux conduit 36 bypasses the pressure regulator 31 and extends downward in the fuel in the tank 1, and a reflux control valve 24 is provided at an upstream portion thereof. The reflux line 36 recirculates part of the fuel flowing in the branch pipe 6 into the fuel in the tank 1 in the direction of arrow E when the reflux control valve 24 is opened.
[0068]
  37 is a communication line connected to the connection port 34B of the pressure regulator 31, and the communication line 37 branches off from the return line 36 at a connection point 37A located between orifices 38 and 39, which will be described later. Is communicated between the orifices 38 and 39 to the connection port 34B of the pressure regulator 31.
[0069]
  38 is a connection point of the communication pipe 3737An orifice 39, which is located between A and the reflux control valve 24 and forms a first throttle portion provided in the middle of the reflux pipe 36, is located downstream of the connection point 37 </ b> A of the communication pipe 37. An orifice serving as a second throttle portion provided in the middle of the reflux line 36 is shown. The orifices 38 and 39 give a throttle resistance to the fuel flowing through the reflux pipe 36 by opening the reflux control valve 24, thereby causing the control pressure chamber B of the pressure regulator 31 to be controlled by the pressure Pa by the pressure setting spring 17. Also generate high pressure.
[0070]
  That is, a high pressure is generated in the reflux line 36 by the restriction resistance of the orifices 38 and 39 at the position of the connection point 37 A of the communication line 37, and this high pressure is controlled by the pressure regulator 31 through the communication line 37. It is guided to the chamber B.
[0071]
  The orifice 39 located downstream of the connection point 37A is formed with a smaller flow path area than the upstream orifice 38, whereby the control pressure in the control pressure chamber B is indicated by a two-dot chain line in FIG. As illustrated in the characteristic line 28C, the pressure Pb2 is set higher than the pressure Pb.
[0072]
  Thus, even in this embodiment configured as described above,Reference examples shown in FIGS. 1 and 2In this embodiment, in particular, the pressure generated between the orifices 38 and 39 can be guided to the control pressure chamber B of the pressure regulator 31 via the communication pipe 37. Further, it is possible to suppress the fuel flowing through the reflux pipe 36 from flowing directly into the control pressure chamber B.
[0073]
  As a result, even if foreign matter is mixed into the fuel flowing through the reflux pipe 36, foreign matter can be prevented from entering the control pressure chamber B, and the communication pipe 37 between the reflux pipe 36 and the control pressure chamber B can be prevented. It is possible to secure a communication state through the long term.
[0074]
  Further, by setting the downstream side orifice 39 to have a smaller flow path area than the upstream side orifice 38, the control pressure in the control pressure chamber B is as shown by a characteristic line 28C illustrated by a two-dot chain line in FIG. The pressure Pb2 can be set higher than the pressure Pb. For example, high-pressure fuel can be injected and supplied at the start of the engine to improve the atomization and mixing of the fuel.
[0075]
  The first1In the above embodiment, the case where the downstream-side orifice 39 is formed with a smaller flow path area than the upstream-side orifice 38 has been described as an example. However, instead of this, for example, a modification shown in FIG. In addition, the upstream orifice 38 'may be formed with a smaller flow path area than the downstream orifice 39'. In this case, the upstream side orifice 38 ′ is formed with a small flow path area so that the control pressure in the control pressure chamber B when the recirculation control valve 24 is opened is indicated by, for example, a one-dot chain line in FIG. Can be set to a pressure Pb1 lower than the pressure Pb as shown by the characteristic line 28B shown in FIG.
[0076]
  Further, even when foreign matter is mixed into the reflux pipe 36, it is possible to capture the foreign matter by the upstream orifice 38 ', and to prevent foreign matter from entering the control pressure chamber B more reliably. Even when the orifice 38 'is blocked by foreign matter, the control pressure chamber B continues to communicate with the fuel in the tank 1 via the communication pipe 37, the orifice 39', etc. Can be set to the pressure Pa by the pressure setting spring 17, and the control pressure can be prevented from further rising.
[0077]
  Next, FIG.2In this embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted. However, the feature of this embodiment is thatrefluxPipeline36Is provided with an electromagnetic switching valve 41, and the switching valve 41 constitutes a reflux control valve having a built-in first throttle portion.
[0078]
  Here, the switching valve 41 has a solenoid part 41A and a spring 41B, and is normally held in the closed position (A) by the spring 41B. When the solenoid 41A is excited by power supply from the outside, the switching valve 41 is switched from the valve closing position (A) to the throttle position (B). The switching valve 41 is in the throttle position (b).refluxPipeline36By squeezing the fuel flowing inside,Becomes the second apertureOrifice39Between and pressure regulator31In this control pressure chamber B, for example, a control pressure of the pressure Pb is generated as shown by a characteristic line 28A shown by a solid line in FIG.
[0079]
  Thus, even in the present embodiment configured as described above, it is possible to obtain substantially the same operation and effect as in the first embodiment. In particular, in the present embodiment, the switching valve 41 has the first throttle portion. By incorporating, the number of parts can be reduced and workability during assembly can be greatly improved.
[0080]
  The first2In the embodiment, the flow area at the throttle position (b) of the switching valve 41 is set to the orifice.39Thus, the control pressure in the control pressure chamber B can be changed to the pressure Pb1 or the pressure Pb2.
[0081]
  Next, FIG.3This embodiment is characterized in that a fuel pressure adjusting means including a pressure regulator or the like is provided outside the tank. In the present embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
[0082]
  In the figure, 51 is a fuel pressure adjusting pipe employed in the present embodiment, and the fuel pressure adjusting pipe 51 is connected to the distribution pipe portion 3C of the supply pipe 3 by a pressure regulator.31A portion of the fuel F discharged from the fuel pump 2 into the supply pipe 3 is circulated to the fuel pressure adjusting device 52 described later.
[0083]
  Reference numeral 52 denotes a fuel pressure adjusting device as fuel pressure adjusting means for variably adjusting the pressure of the fuel F injected from the injection valve 5, and the fuel pressure adjusting device 52 is the first embodiment.(Reference examples shown in FIGS. 1 and 2)The pressure regulator is almost the same as the fuel pressure adjusting device 7 described in31And a return pipe 53 to be described later,refluxPipeline 54,CommunicationPipe line 55, reflux control valve 24 and orifice38,39And so on. However, the fuel pressure adjusting device 52 is located outside the tank 1 and is disposed, for example, on the engine room (not shown) side of the vehicle.
[0084]
  53 is a return pipe constituting a fuel return line.Reference examples shown in FIG. 1 and FIG.Although it is configured in substantially the same manner as the return pipe 20 described in the first embodiment, one end side of the return pipe 53 is disposed outside the tank 1 and is a pressure regulator.31It is connected to the fuel chamber side. The return pipe 53 is a long fuel pipe, and the other end is immersed in the fuel F of the tank 1.
[0085]
  The return pipe 53 is a pressure regulator.31The surplus fuel F is returned into the fuel F in the tank 1 in the direction of arrow D in FIG. The return pipe 53 is described later.refluxPipeline54And a fuel return pipe.
[0086]
  54 is fuel FrefluxIn the pipeline,refluxThe pipeline 54 has been described in the first embodiment.refluxPipeline36The recirculation control valve 24 and the orifice are arranged in the middle.38,39And are provided. But,refluxThe pipe line 54 branches off from the middle part of the fuel pressure adjusting pipe 51 and is described later.CommunicationRecirculation of fuel F along line 55lineIs configured. AndrefluxThe pipeline 54 isThe tip side is connected to the return pipe 53 at the position of the connection point 54A,A part of the fuel F flowing in the fuel pressure adjusting pipe 51 when the reflux control valve 24 is openedWhile returning to the fuel in the tank 1 in the direction of arrow E, the fuel is returned to the tank 1 via the return pipe 53.Is.
[0087]
  55 isCommunicationIn the pipeline,CommunicationThe pipeline 55 has been described in the first embodiment.CommunicationPipeline37And is configured almost the sameing. The communication line 55 branches off from the reflux line 54 at a connection point 55A located between the orifices 38 and 39, and the reflux line 54 is communicated with the control pressure chamber of the pressure regulator 31 between the orifices 38 and 39.Is.
[0088]
  Thus, in the present embodiment configured as described above, it is possible to obtain substantially the same operational effects as those in the first embodiment. In particular, in the present embodiment, the pressure regulator31Therefore, the fuel injection device according to the present invention can be realized without significantly changing the fuel injection device according to the prior art, and the parts can be shared. You can plan.
[0089]
  Next, FIG.4The embodiment is characterized in that the fuel recirculation passage is provided with an introduction passage portion provided in the movable partition wall of the pressure regulator, and the fuel guided to the control pressure chamber by the introduction passage portion is contained in the tank. And a lead-out passage portion that leads to the fuel side. In this embodiment,Reference examples shown in FIGS.The same reference numerals are given to the same components, and the description thereof is omitted.
[0090]
  In the figure, 61 is a branch pipe adopted in the present embodiment, and the branch pipe 61 isReference examples shown in FIGS. 1 and 2Is configured in substantially the same manner as the branch pipe 6 described above, and causes a part of the fuel F discharged from the fuel pump 2 into the supply pipe 3 to flow in the fuel chamber A of the pressure regulator 62 described later in the direction of arrow C. It is.
[0091]
  62 is a pressure regulator, and the pressure regulator 62 isReference examples shown in FIGS. 1 and 2In substantially the same manner as the pressure regulator 8 described above, the casing 9, the diaphragm 12, the fuel chamber A, the control pressure chamber B, the valve body 15, and the like are included.
[0092]
  Reference numeral 63 denotes an armature as a valve body holder provided on the inner peripheral side of the diaphragm 12.Reference examples shown in FIGS. 1 and 2The valve body 15 is attached to the armature 63 through the ball 16 so as to be swingable. The armature 63 constitutes a movable partition wall together with the diaphragm 12.
[0093]
  Reference numeral 64 denotes an introduction passage constituting a fuel introduction passage portion formed in the armature 63, and the introduction passage 64 always communicates between the fuel chamber A and the control pressure chamber B of the pressure regulator 62, and from the branch pipe 61. Part of the fuel that has flowed into the fuel chamber A in the direction of arrow C is guided into the control pressure chamber B.
[0094]
  An orifice 65 is positioned in the middle of the introduction path 64 and serves as a first throttle portion formed in the armature 63. The orifice 65 is formed with a smaller flow area than an orifice 68 described later, and is controlled from the fuel chamber A. A throttle resistance is generated in the fuel flowing into the pressure chamber B.
[0095]
  Reference numeral 66 denotes a lead-out conduit constituting a fuel lead-out passage connected to the connection port 11C of the pressure regulator 62. The lead-out conduit 66 constitutes a return line together with the lead-in passage 64 and a lead-out conduit 67 which will be described later. The fuel is led out from the control pressure chamber B of the regulator 62 in the direction of arrow E.
[0096]
  Reference numeral 67 denotes another outlet pipe connected to the connection port 11B of the pressure regulator 62. The outlet pipe 67 is arranged in parallel with the outlet pipe 66 on the side of the connection port 11C with respect to the control pressure chamber B. A lead-out passage portion is configured together with the pipe line 66. The lead-out pipe 67 leads fuel in the direction indicated by an arrow G from the control pressure chamber B of the pressure regulator 62 toward the tank 1 when the switching valve 69 described later is opened.
[0097]
  68 is an orifice serving as a second throttle portion provided in the middle of the outlet conduit 66. The orifice 68 is formed with a larger flow area than the upstream orifice 65, and serves as fuel flowing in the outlet conduit 66. By giving the throttle resistance, a control pressure of pressure Pb1 is generated in the control pressure chamber B of the pressure regulator 62, for example, as shown by a characteristic line 28B indicated by a one-dot chain line in FIG.
[0098]
  Reference numeral 69 denotes a switching valve as a recirculation control valve provided in the middle of the outlet pipe 67. The switching valve 69 is, for example, a 4-port 2-position pilot-type switching valve, and includes a pneumatic pilot portion 69A and a spring 69B. Have. The switching valve 69 is urged to the valve opening position (c) by the spring 69B, and at this valve opening position (c), fuel is directed from the control pressure chamber B of the pressure regulator 62 into the tank 1 in the arrow G direction. By deriving, the pressure in the control pressure chamber B of the pressure regulator 62 is prevented from becoming higher than the pressure Pa by the pressure setting spring 17.
[0099]
  The pilot portion 69A of the switching valve 69 is supplied with, for example, a pilot pressure based on a boost pressure generated in an intake manifold (not shown) of the engine. For example, when the engine is started, the switching valve 69 is supplied with the pilot pressure. Accordingly, the valve opening position (c) is switched to the valve closing position (d). The switching valve 69 in the valve closing position (d) blocks the fuel flow through the outlet pipe 67.
[0100]
  As a result, in the pressure regulator 62, the fuel in the control pressure chamber B is led out in the direction of arrow E through the lead-out conduit 66, and the control pressure in the control pressure chamber B is a characteristic line indicated by a one-dot chain line in FIG. The pressure is increased to the pressure Pb1 level as in 28B.
[0101]
  Thus, even in the present embodiment configured as described above, it is possible to obtain substantially the same operation and effect as in the first embodiment. In particular, in the present embodiment, fuel is supplied to the armature 63 of the pressure regulator 62. Since the introduction path 64 and the orifice 65 are formed,Described in the reference example shown in FIG. 1 and FIG.Further, the introduction pipe line 22 and the like can be eliminated, and the piping work can be simplified.
[0102]
  Further, even when foreign matter is mixed in the introduction path 64, the foreign matter can be captured by the orifice 65, and entry of the foreign matter into the control pressure chamber B can be more reliably prevented. Even when the orifice 65 is blocked by foreign matter, the control pressure chamber B continues to communicate with the fuel in the tank 1 via the outlet conduits 66, 67 and the like, so the control pressure in the control pressure chamber B is set to a pressure. It is possible to set the pressure Pa by the spring 17 and to prevent the control pressure from rising further.
[0103]
  Next, FIG.5The embodiment is characterized in that the second throttle part is built in the reflux control valve provided in the middle of the reflux passage.WhenIt is to have done. In the present embodiment, the first4The same components as those in the embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
[0104]
  In the figure, reference numeral 71 denotes a pressure regulator employed in the present embodiment.4The pressure regulator 62 is substantially the same as the pressure regulator 62 described in the above embodiment, and includes a casing 72, a diaphragm 12, a fuel chamber A, a control pressure chamber B, a valve body 15, and the like.
[0105]
  And the casing 72 of the pressure regulator 71 consists of the lower case 73 and the upper case 74, and these are integrated in the state which mutually abutted by the crimping parts 73A and 74A. However, in the present embodiment, only a single connection port 74B is provided in the upper case 74, and a later-described outlet conduit 75 is connected to the connection port 74B.
[0106]
  75 is a lead-out conduit as a lead-out passage connected to the connection port 74 </ b> B of the pressure regulator 71. The lead-out conduit 75 constitutes a fuel return line together with the introduction passage 64 in the armature 63. This fuel is recirculated in the direction of arrow E into the fuel in the tank 1 through a switching valve 76 described later.
[0107]
  Reference numeral 76 denotes an electromagnetic switching valve provided in the middle of the outlet conduit 75, and the switching valve 76 constitutes a reflux control valve with a built-in second throttle portion. The switching valve 76 has a solenoid portion 76A and a spring 76B, and is normally held at the valve open position (e) by the spring 76B.
[0108]
  When the solenoid portion 76A is excited by power supply from the outside, the switching valve 76 is switched from the valve opening position (e) to the throttle position (f). Then, the switching valve 76 applies a throttle action to the fuel flowing in the lead-out conduit 75 at the throttle position (f), so that it is in the control pressure chamber B of the pressure regulator 71 between the orifice 65 and, for example, in FIG. A control pressure of the pressure Pb1 is generated as indicated by a characteristic line 28B indicated by a one-dot chain line.
[0109]
  Thus, even in this embodiment configured as described above, the first4In the present embodiment, the switching valve 76 incorporates the second throttle portion, thereby reducing the number of parts and improving workability during assembly. Can greatly improve.
[0110]
  Next, FIG. 10 and FIG.6In this embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted. However, the feature of this embodiment is thatrefluxPipeline36The electromagnetic proportional control valve 81 such as a duty control valve is provided in the middle of the control valve 81, and the control valve 81 is configured as a flow control valve that variably controls the flow passage area of the built-in first throttle portion.
[0111]
  Here, the control valve 81 has a solenoid part 81A and a spring 81B, and is normally held at the valve closing position (A) by the spring 81B. Further, when the solenoid part 81A is excited by an external control signal, the control valve 81 is gradually switched from the closed position (A) to the throttle position (B), and the flow path area S is the pulse width of the control signal. Or according to the current value, as shown in FIG. 11, for example, it continuously changes in the range from zero to area S1.
[0112]
  The control valve 81 is in the throttle position (b).refluxPipeline36By squeezing the fuel flowing inside,Becomes the second apertureOrifice39Between and pressure regulator31The control pressure corresponding to the channel area S is generated in the control pressure chamber B.
[0113]
  That is, when the flow path area S of the control valve 81 becomes, for example, the area Sb in FIG.39In this state, the pressure regulator31In the control pressure chamber B, a control pressure of the pressure Pb is generated as shown by a characteristic line 28A shown by a solid line in FIG.
[0114]
  Further, when the flow path area S of the control valve 81 is reduced to the area Sb1 in FIG.39In this case, the control pressure in the control pressure chamber B becomes a pressure Pb1 that is at least lower than the pressure Pb, for example, as shown by a characteristic line 28B indicated by a one-dot chain line in FIG.
[0115]
  On the other hand, when the flow path area S of the control valve 81 is the area Sb2 in FIG.39In this case, the control pressure in the control pressure chamber B is a pressure Pb2 that is at least higher than the pressure Pb, for example, as indicated by a two-dot chain line in FIG. It is.
[0116]
  Thus, even in the present embodiment configured as described above, it is possible to obtain substantially the same operational effects as in the first embodiment. In particular, in the present embodiment, the control valve 81 is used to provide a channel area. Pressure regulator by variably controlling S31The control pressure can be variably controlled over a wide range, the number of parts can be reduced, and workability during assembly can be greatly improved.
[0117]
  Further, since the control valve 81 can variably control the flow passage area S over a wide range, the fuel pressure that matches the operating condition of the vehicle engine is increased based on the control signal from the control unit 29 (see FIG. 1). The accuracy can be adjusted.
[0118]
  Next, FIG.7In this embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted. However, the feature of this embodiment is thatrefluxPipeline36In the middle of the return control valve 24 andConnection point 37A of the communication line 37The two orifices 91, 91 are arranged in parallel with each other, and the first throttle part is configured by each orifice 91.
[0119]
  Here, the orifice 91 is a downstream orifice.39Compared to the above, the channel area is about ½, and the total channel area of the two orifices 91, 91 isBecomes the second apertureOrifice39This corresponds to the flow path area. Thus, each orifice 91 is opened when the reflux control valve 24 is opened.The connection point 37A of the communication conduit 37Through the fuel pressure regulator31In the control pressure chamber B, for example, a control pressure of pressure Pb can be generated in the control pressure chamber B as indicated by the characteristic line 28A shown in FIG.
[0120]
  Thus, even in the present embodiment configured as described above, it is possible to obtain substantially the same operational effects as the first embodiment, but in this embodiment in particular,refluxPipeline36Since the two orifices 91 and 91 are provided in parallel in the middle of each, the flow area of each orifice 91 can be reduced,refluxPipeline36The foreign matter mixed in can be captured by the orifice 91 and the foreign matter can be reliably prevented from entering the control pressure chamber B.
[0121]
  The first7In the embodiment ofrefluxPipeline36Although the case where two orifices 91 and 91 are provided in parallel in the middle of the above has been described as an example, instead of this, for example, three or more orifices may be provided in parallel.
[0122]
  Then, the total flow passage area of each orifice is set to the downstream orifice.39If the flow path area is smaller than that, the control pressure in the control pressure chamber B when the reflux control valve 24 is opened is set to the pressure Pb as shown by a characteristic line 28B indicated by a one-dot chain line in FIG. Lower pressure Pb1. In addition, the total flow area of each orifice is the downstream orifice.39When the flow path area is larger than that, the control pressure in the control pressure chamber B can be set to a pressure Pb2 higher than the pressure Pb as shown by a characteristic line 28C indicated by a two-dot chain line in FIG.
[0123]
  Also,refluxPipeline36A plurality of orifices may be arranged in series in the middle ofDownstream from connection point 37AA plurality of orifices on the side may be arranged in parallel or in series. This also applies to the second embodiment, for example.
[0124]
  On the other hand,2In the embodiment ofrefluxPipeline36The case where the electromagnetic switching valve 41 is provided in the middle has been described as an example, but instead of this, for example, the first shown in FIG.4It is good also as a structure which provides the pilot type switching valve by which switching control is carried out according to the boost pressure in an intake manifold etc. like this embodiment. This point is shown in FIG.5Electromagnetic switching valve described in the embodiment76Or as shown in FIG.6The same applies to the electromagnetic proportional control valve 81 described in the embodiment.
[0125]
  The first1st, 2nd, 4th, 5th, 6th, 7thIn the above embodiment, the case where the fuel pressure adjusting device 7 is provided in the tank 1 has been described as an example, but instead of this, for example, a first example shown in FIG.3As in the embodiment, the fuel pressure adjusting means may be provided outside the tank.
[0126]
  Further, in each of the above-described embodiments, the case where the fuel from the return pipe 20 (53) is returned into the fuel F in the tank 1 has been described as an example. However, the present invention is not limited to this, for example, the main tank In the case of using a saddle type tank having a sub tank and a sub tank, a fuel suction pump such as a jet pump is provided at the tip end side of the return pipe 20 (53), and the fuel on the sub tank side is sucked to the main tank side. Good. Outlet tubeRoad 66Alternatively, a similar fuel suction pump may be provided for the reflux line 36.
[0127]
【The invention's effect】
  As described above in detail, according to the first aspect of the present invention, the fuel pressure adjusting means for adjusting the pressure of the injected fuel is a pressure regulator, and a part of the fuel discharged from the fuel pump is guided to the control pressure chamber of the pressure regulator. And a reflux line for refluxing into the tank, and pressure control means for controlling the flow of fuel to the reflux line and changing the pressure in the control pressure chamber in at least two stages.The pressure control means allows the fuel to flow through the return line when the valve is opened, and prevents the fuel from flowing through the return line when the valve is closed; The first and second throttling portions are provided in the return line and are arranged in the return line to change the pressure of the control pressure chamber according to the opening and closing of the return control valve. A recirculation conduit provided with a valve and first and second restrictors to recirculate part of the fuel discharged from the fuel pump into the tank via the recirculation control valve and the first and second restrictors And a communication pipe branching from the reflux pipe at a position between the first and second throttle portions and communicating the reflux pipe with the control pressure chamber.BecauseSaidDepending on whether or not fuel is circulated in the return line using the pressure control means, at least low pressure and high pressure can be generated in the control pressure chamber of the pressure regulator, and the fuel pressure in the fuel chamber can be varied according to this control pressure. Can be adjusted.
[0128]
  In this case, the pressure control means includes the reflux control valve and the first and second throttle portions that change the pressure of the control pressure chamber according to opening and closing of the reflux control valve. When the control valve is opened, a high pressure can be generated in the control pressure chamber of the pressure regulator located between the first and second throttle portions, and the control pressure chamber is in a low pressure state while the reflux control valve is closed, Using this low pressure as the control pressure, the pressure of the injected fuel can be adjusted to a low pressure.
[0129]
  The reflux line includes a reflux line and a communication line that branches from the reflux line at a position between the first and second throttle portions and communicates the reflux line with the control pressure chamber. Therefore, the fuel flowing through the reflux pipe does not flow directly into the control pressure chamber when the reflux control valve is opened, and foreign matter in the fuel can be prevented from entering the control pressure chamber.
[0130]
  Therefore, when the fuel pressure is set to a high pressure, atomization of the injected fuel can be promoted. When the fuel pressure is set to a low pressure, the same control as in the prior art is possible, and the durability of each component against the pressure can be enhanced. The durability, life, reliability, etc. of each component can be improved. Further, the control pressure in the control pressure chamber can be variably adjusted without increasing the number of pressure regulators used, the increase in the number of parts can be suppressed, and the workability during assembly can be improved.
[0131]
  On the other hand, according to the second aspect of the present invention, the introduction passage portion of the reflux line is provided in the movable partition wall of the pressure regulator, and the pressure control means is provided in the introduction passage portion so as to give a throttle resistance to the fuel flowing inside. A throttle part, a second throttle part that is provided in the lead-out passage part and imparts a throttle resistance to the fuel flowing inside, and when the valve is opened, the second throttle part is bypassed to return the fuel, and when the valve is closed, Since the recirculation control valve is configured to recirculate the fuel through the second throttle portion, the fuel in the control pressure chamber is caused to flow through the lead-out passage portion and the second throttling portion when the recirculation control valve is closed. A high pressure can be generated in the control pressure chamber by the second throttle portion. When the reflux control valve is opened, the control pressure chamber can be set to the same pressure as the pressure in the tank, and the pressure in the control pressure chamber can be set to a low pressure.
[0132]
  Claims3Since the fuel pump is provided in the tank together with the pressure regulator, the return line, and the return line, the pressure regulator, the return line, the return line, and the like are stored in the tank together with the fuel pump in a compact manner. Etc. can be easily dealt with, and the number of assembling steps can be reduced and the assemblability can be improved.
[0133]
  Meanwhile, claims4Since the pressure regulator is provided outside the tank together with the return line and the reflux line, the fuel pressure can be adjusted at the front end side of the supply line extending outside the tank, and the fuel pressure is adjusted after the fuel pressure is adjusted. Fuel can be returned to the tank sequentially through a return line or the like. A so-called full-return type fuel injection device can be easily realized, and parts can be shared with the fuel injection device according to the prior art..
[0134]
  MaClaim5According to the invention described in the above, since the reflux control valve is configured to incorporate one of the first and second throttle portions, the number of parts can be reduced and the assemblability can be improved.
[0135]
  Claims6According to the invention described in the above, since the reflux control valve is constituted by a flow control valve that variably controls the flow passage area of the built-in throttle portion, the throttle portion built in the reflux control valve is a variable throttle, The control pressure in the control chamber can be variably adjusted according to the flow path area, and the pressure can be adjusted with high accuracy by continuously changing the control pressure by the pressure regulator in at least three stages.
[0136]
  And claims7In the invention described in (1), either one of the first and second throttle portions is constituted by a plurality of orifices, so that the control pressure can be finely adjusted using the plurality of orifices, and the fuel pressure at high pressure can be adjusted. Adjustment can be performed stably. By using a plurality of orifices, it is possible to satisfactorily prevent foreign matter from entering the control pressure chamber.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 of the present inventionReference exampleIt is a block diagram which shows the fuel-injection apparatus of the internal combustion engine by this.
FIG. 2 is an enlarged longitudinal sectional view of the fuel pressure adjusting device shown in FIG.
FIG. 3 is a characteristic diagram showing a control pressure characteristic of the pressure regulator shown in FIG.
[Fig. 4]First of the present inventionIt is a longitudinal cross-sectional view which expands and shows the fuel pressure adjusting device by embodiment of this.
[Figure 5]First of the present inventionIt is a longitudinal cross-sectional view which expands and shows the modification of the fuel pressure adjusting device by embodiment of this.
FIG. 62It is a longitudinal cross-sectional view which expands and shows the fuel pressure adjusting device by embodiment of this.
FIG. 73It is a block diagram which shows the fuel-injection apparatus of the internal combustion engine by this embodiment.
FIG. 84It is a longitudinal cross-sectional view which expands and shows the fuel pressure adjusting device by embodiment of this.
FIG. 95It is a longitudinal cross-sectional view which expands and shows the fuel pressure adjusting device by embodiment of this.
FIG. 106It is a longitudinal cross-sectional view which expands and shows the fuel pressure adjusting device by embodiment of this.
11 is a characteristic diagram showing a relationship between a control signal from the control valve in FIG. 10 and a flow path area.
FIG. 127It is a longitudinal cross-sectional view which expands and shows the fuel pressure adjusting device by embodiment of this.
[Explanation of symbols]
  1 tank
  2 Fuel pump
  3 Supply piping (supply line)
  4 Fuel filter
  5 Injection valve
  6,61 Branch piping
  7,52 Fuel pressure adjusting device (fuel pressure adjusting means)
  8, 31, 62, 71 Pressure regulator
  12 Diaphragm (movable bulkhead)
  14,63 Armature (movable bulkhead)
  17 Pressure setting spring
  20, 53 Return piping (return line)
  21, 35 Reflux ryeN
  24 Reflux control valve
  25 Pressure control device (pressure control means)
  26, 38, 38 ', 65, 91 Orifice (first throttle)
  27, 39, 39 ', 68 Orifice (second throttle)
  29 Control unit
  36, 54  Reflux line
  3755  Communication line
  41,76 Electromagnetic switching valve (reflux control valve)
  64 Introduction path (introduction passage section)
  66, 67, 75 Lead pipe (lead passage section)
  69 Pilot-type switching valve (reflux control valve)
  81 Electromagnetic proportional control valve (reflux control valve)
  A Fuel chamber
  B Control pressure chamber

Claims (7)

燃料を収容するタンクと、該タンク内の燃料を供給ライン内に吐出する燃料ポンプと、該燃料ポンプに供給ラインを介して接続され該燃料ポンプから吐出された燃料を内燃機関の燃焼室に向けて噴射する噴射弁と、該噴射弁から噴射される燃料の圧力を調整する燃圧調整手段とからなる内燃機関の燃料噴射装置において、
前記燃圧調整手段は、
内部を前記燃料ポンプからの燃料が導入される燃料室と制御圧室とに画成する可動隔壁を有し、前記燃料室内の圧力を前記制御圧室内の圧力に応じて調整し余剰となった燃料を戻しラインを通じて前記タンク内に戻す圧力レギュレータと、
該圧力レギュレータに設けられ、前記燃料ポンプから吐出された燃料の一部を前記制御圧室内に導くと共に、この燃料を前記タンク内に還流させる還流ラインと、
該還流ラインに対する燃料の流通を制御することにより、前記制御圧室の圧力を少なくとも２段階で変化させる圧力制御手段とによって構成し、
該圧力制御手段は、開弁したときに前記還流ラインに燃料を流通させ、閉弁したときには該還流ラインに燃料が流通するのを阻止する還流制御弁と、前記制御圧室の前，後に位置して前記還流ラインに設けられ、該還流制御弁の開，閉に従って前記制御圧室の圧力を変化させる第１，第２の絞り部とにより構成し、
前記還流ラインは、前記還流制御弁および第１，第２の絞り部が設けられ前記燃料ポンプから吐出された燃料の一部を前記還流制御弁および第１，第２の絞り部を介して前記タンク内に還流させる還流管路と、前記第１，第２の絞り部間の位置で該還流管路から分岐し該還流管路を前記制御圧室に連通させる連通管路とにより構成したことを特徴とする内燃機関の燃料噴射装置。A tank that contains fuel, a fuel pump that discharges fuel in the tank into a supply line, and a fuel that is connected to the fuel pump via the supply line and that is discharged from the fuel pump is directed to the combustion chamber of the internal combustion engine A fuel injection device for an internal combustion engine comprising an injection valve for injecting fuel and a fuel pressure adjusting means for adjusting the pressure of fuel injected from the injection valve;
The fuel pressure adjusting means is
There is a movable partition that defines a fuel chamber into which fuel from the fuel pump is introduced and a control pressure chamber, and the pressure in the fuel chamber is adjusted according to the pressure in the control pressure chamber, resulting in surplus A pressure regulator for returning fuel into the tank through a return line;
A reflux line provided in the pressure regulator, for introducing a part of the fuel discharged from the fuel pump into the control pressure chamber , and for returning the fuel into the tank;
A pressure control means for controlling the flow of fuel to the reflux line to change the pressure of the control pressure chamber in at least two stages ;
The pressure control means is provided with a reflux control valve that causes fuel to flow through the return line when the valve is opened, and prevents the fuel from flowing through the return line when the valve is closed, and before and after the control pressure chamber. And the first and second throttle portions that are provided in the reflux line and change the pressure of the control pressure chamber according to opening and closing of the reflux control valve,
The recirculation line is provided with the recirculation control valve and the first and second restrictors, and a part of the fuel discharged from the fuel pump passes through the recirculation control valve and the first and second restrictors. A reflux pipe for refluxing into the tank and a communication pipe that branches from the reflux pipe at a position between the first and second throttle portions and communicates the reflux pipe with the control pressure chamber . A fuel injection device for an internal combustion engine. 燃料を収容するタンクと、該タンク内の燃料を供給ライン内に吐出する燃料ポンプと、該燃料ポンプに供給ラインを介して接続され該燃料ポンプから吐出された燃料を内燃機関の燃焼室に向けて噴射する噴射弁と、該噴射弁から噴射される燃料の圧力を調整する燃圧調整手段とからなる内燃機関の燃料噴射装置において、
前記燃圧調整手段は、
内部を前記燃料ポンプからの燃料が導入される燃料室と制御圧室とに画成する可動隔壁を有し、前記燃料室内の圧力を前記制御圧室内の圧力に応じて調整し余剰となった燃料を戻しラインを通じて前記タンク内に戻す圧力レギュレータと、
該圧力レギュレータに設けられ、前記燃料ポンプから吐出された燃料の一部を前記制御圧室内に導くと共に、この燃料を前記タンク内に還流させる還流ラインと、
該還流ラインに対する燃料の流通を制御することにより、前記制御圧室の圧力を少なくとも２段階で変化させる圧力制御手段とによって構成し、
前記還流ラインは、前記圧力レギュレータの可動隔壁に設けられ前記燃料室内の燃料の一部を制御圧室内に導く導入通路部と、該導入通路部によって前記制御圧室内に導かれた燃料を前記タンク内の燃料側に導出する導出通路部とにより構成し、
前記圧力制御手段は、前記導入通路部に設けられ内部を流通する燃料に絞り抵抗を与える第１の絞り部と、前記導出通路部に設けられ内部を流通する燃料に絞り抵抗を与える第２の絞り部と、開弁したときには該第２の絞り部を迂回して燃料を還流させ、閉弁したときには該第２の絞り部を介して燃料を還流させる還流制御弁とにより構成したことを特徴とする内燃機関の燃料噴射装置。 A tank that contains fuel, a fuel pump that discharges fuel in the tank into a supply line, and a fuel that is connected to the fuel pump via the supply line and that is discharged from the fuel pump is directed to the combustion chamber of the internal combustion engine A fuel injection device for an internal combustion engine comprising an injection valve for injecting fuel and a fuel pressure adjusting means for adjusting the pressure of fuel injected from the injection valve;
The fuel pressure adjusting means is
There is a movable partition that defines a fuel chamber into which fuel from the fuel pump is introduced and a control pressure chamber, and the pressure in the fuel chamber is adjusted according to the pressure in the control pressure chamber, resulting in surplus A pressure regulator for returning fuel into the tank through a return line;
A reflux line provided in the pressure regulator, for introducing a part of the fuel discharged from the fuel pump into the control pressure chamber, and for returning the fuel into the tank;
A pressure control means for controlling the flow of fuel to the reflux line to change the pressure of the control pressure chamber in at least two stages;
The return line, the introduction passage portion for guiding a portion of the fuel chamber of the fuel provided on the movable partition wall of the pressure regulator in the control pressure chamber, guided me by the said introduction passage section in the control pressure chamber A lead-out passage portion for leading the fuel to the fuel side in the tank;
The pressure control means includes a first throttle portion that is provided in the introduction passage portion and applies a throttle resistance to the fuel flowing through the inside, and a second throttle portion that is provided in the lead-out passage portion and applies a throttle resistance to the fuel flowing through the inside. a diaphragm portion, refluxed for fuel to bypass the throttle portion of said second when opened, by being configured by a recirculation control valve for recirculating the fuel via the throttle portion of said second when closed A fuel injection device for an internal combustion engine. 前記燃料ポンプは前記圧力レギュレータ、戻しラインおよび還流ラインと共に前記タンク内に設ける構成としてなる請求項１または２に記載の内燃機関の燃料噴射装置。The fuel injection device for an internal combustion engine according to claim 1 or 2 , wherein the fuel pump is provided in the tank together with the pressure regulator, a return line, and a return line. 前記圧力レギュレータは戻しラインおよび還流ラインと共に前記タンクの外部に設ける構成としてなる請求項１または２に記載の内燃機関の燃料噴射装置。The fuel injection device for an internal combustion engine according to claim 1 or 2 , wherein the pressure regulator is provided outside the tank together with a return line and a return line. 前記還流制御弁は第１，第２の絞り部のうちいずれか一方の絞り部を内蔵する構成としてなる請求項１，２，３または４に記載の内燃機関の燃料噴射装置。The fuel injection device for an internal combustion engine according to claim 1, 2, 3, or 4 , wherein the reflux control valve is configured to incorporate one of the first and second throttle portions. 前記還流制御弁は内蔵した絞り部の流路面積を可変に制御する流量制御弁により構成してなる請求項５に記載の内燃機関の燃料噴射装置。6. The fuel injection device for an internal combustion engine according to claim 5 , wherein the recirculation control valve is constituted by a flow rate control valve that variably controls a flow passage area of a built-in throttle portion. 前記第１，第２の絞り部のうちいずれか一方の絞り部は複数のオリフィスにより構成してなる請求項１，２，３または４に記載の内燃機関の燃料噴射装置。The fuel injection device for an internal combustion engine according to claim 1, 2, 3, or 4 , wherein one of the first and second throttle portions is constituted by a plurality of orifices.
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