JP4209399B2 - 蓄圧式燃料噴射装置 - Google Patents
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Description
かかる蓄圧式燃料噴射装置においては、コモンレール内に燃料噴射弁の開閉に伴う燃料圧力の脈動が発生するが、コモンレールに繋がれた噴射管への高圧燃料出口のピッチは一定であり燃料噴射の間隔もほぼ一定であるため、コモンレール内に定在波が残り、この定在波が次回の燃料噴射に悪影響を及ぼすことがある。
かかる燃料圧力の脈動を低減する手段の一つとして、特許文献1(特開平11−159372号公報)の技術が提供されている。
即ち、かかる従来技術にあっては、電子制御装置を用いて、燃料噴射量の設定値に基づき補正噴射圧を算出し、この補正噴射圧に基づき、燃料圧力の反射波が考慮されたうえで開弁時間を制御するように構成されており、電子制御装置による燃料噴射であるため演算制御プログラムが複雑となって、演算、制御の負担が増すとともに、電子制御装置を装備するため装置コストも高くなる。
これにより、該蓄圧室内の燃料圧力脈動に伴なう燃料の不整噴射の発生や燃料噴射タイミングのずれ、及びこれら燃料噴射系の不具合によるエンジン性能の低下を防止できる。
かかる発明において、具体的には次のように構成するのが好ましい。
(1)前記圧力波反射部材は、前記蓄圧室の中心と同心円上に該蓄圧室に向けて突設された複数層の環状突起を備えてなる。
(2)前記圧力波反射部材は、前記蓄圧室に向けて突設された複数個の針状突起を備えてなる。
これにより、該蓄圧室内の燃料圧力脈動に伴なう燃料の不整噴射の発生や燃料噴射タイミングのずれ、及びこれら燃料噴射系の不具合によるエンジン性能の低下を防止できる。
また本発明によれば、該蓄圧室内を長手方向に伝播された圧力波を、該蓄圧室の端部に流体密にねじ込まれた圧力波反射部材の複数個の突起に当てることにより、反射波が互いに干渉し合って該圧力波のエネルギーが弱められ、該蓄圧室内の燃料圧力脈動が低減される。
また本発明によれば、蓄圧室内を長手方向に伝播された圧力波が、蓄圧室の端部から蓄圧室内に向って蓄圧室の内周部から軸中心部に至るテーパ形状を有したテーパ状突起に衝突した後、該テーパ状突起から乱反射することにより、該圧力波のエネルギーが減衰せしめられ、該蓄圧室内の燃料圧力脈動を低減できる。
従って本発明によれば、前記従来技術のような電子制御装置等を用いることなく、きわめて簡潔な手段で、かつ装置コストが低廉な手段で、燃料噴射の脈動を低減できる。
図1に示されるV型ディーゼルエンジン用蓄圧式燃料噴射装置において、100はコモンレールで、内部に蓄圧室4が長手方向に延設された内筒2、及び該内筒2の外周に嵌合された外筒1により構成される。3aは左列シリンダ(右列シリンダでもよい)への燃料噴射管(図示省略)に接続される出口コネクタで、左列シリンダのシリンダ数(この例では6シリンダ)と同数、該コモンレール100の長手方向の等間隔Lにて、前記外筒1の外周に流体密にねじ込まれている。
3bは右列シリンダ(左列シリンダでもよい)への燃料噴射管(図示省略)に接続される出口コネクタで、右列シリンダのシリンダ数(この例では6シリンダ)と同数、該コモンレール100の長手方向の等間隔Lにて、前記外筒1の外周に流体密にねじ込まれている。
51は入口コネクタで、前記外筒1の端部寄りの外周に流体密にねじ込まれ、図示しない高圧ポンプに燃料入口管(図示省略)を介して接続されている。52は該入口コネクタ51と前記蓄圧室4とを接続する高圧燃料入口である。
6は前記内筒2の端部に流体密にねじ込まれて前記蓄圧室4内の圧力を調整するリリーフ弁である。7は前記外筒1の前記リリーフ弁6側の外周にねじ込まれた戻り用コネクタで、前記リリーフ弁6から戻されたリーク燃料が該戻り用コネクタ7を通って図示しない燃料タンクに戻されるようになっている。
8は前記蓄圧室4内の燃料圧力を検出する圧力センサで、該圧力センサ8で検出された燃料圧力の検出値はケーブル8aを介して図示しない燃料噴射制御系に伝送されるようになっている。
その他の構成は図1と同様であり、これと同一の部材は同一の符号で示す。
尚、かかる第1実施例では、前記蓄圧室4の長さを、前記L1、L2にて設定された長さを含み、該蓄圧室4内に生成される燃料圧力波が反射する該蓄圧室4の端部から該端部に近接する前記高圧燃料出口5までの距離(L1あるいはL2)を、前記高圧燃料出口5の各シリンダ間のピッチ距離Lに対して、L(N+0.25)倍またはL(N+0.375)倍(Nは整数)の範囲に設定するのがよい。
また、前記リリーフ弁6側においても、前記L1=1/2Lに設定したので、前記リリーフ弁6からの反射波Bと圧力波Aとが打ち消し合うこととなる。
また、前記蓄圧室4の端部に当たって反射した燃料圧力脈動が一部反転して反射波を打ち消し合う。前記燃料圧力脈動の周期は、2L/m(mは整数)であるので、この周期と僅かにずらせば、前記燃料圧力脈動が打ち消し合う効果が大きくなる。
以上により、該蓄圧室4内の燃料圧力脈動が低減され、該蓄圧室4内の燃料圧力脈動に伴なう燃料の不整噴射の発生や燃料噴射タイミングのずれ、及びこれら燃料噴射系の不具合によるエンジン性能の低下を防止できる。
図6〜図8において、前記距離L2=3/2Lの場合が反射波Bと圧力波Aとの打ち消し作用が大きく、L2=11/8L,L2=9/8Lのように、圧力波Aの波長によって前記距離L2を設定すれば、特に長い波長において該蓄圧室内の圧力波と逆位相成分を有することとなって、前記打ち消し作用がなされる。
図6〜図8において、図1〜図2と同一の部材は同一の符号で示す。
かかる第2実施例においては、前記内筒2内の蓄圧室4内に生成される圧力波が反射する該蓄圧室4の端部に圧力波反射部材10を流体密にしてねじ込み(10bは流体シール用のOリング、10cはねじ部)、該圧力波反射部材10の前記蓄圧室4に向けて複数の環状突起10aを突設している。該環状突起10aは、前記蓄圧室4の中心と同心円上に複数層設けられている。
かかる第3実施例においては、前記内筒2内の蓄圧室4内に生成される圧力波が反射する該蓄圧室4の端部に圧力波反射部材11を流体密にしてねじ込み(11bは流体シール用のOリング、11cはねじ部)、該圧力波反射部材11の前記蓄圧室4に向けて複数の複数個の針状突起11aを突設している。
かかる第4実施例においては、前記内筒2内の蓄圧室4内に生成される圧力波が反射する該蓄圧室4の端部に流体密にしてねじ込まれた(8bはねじ部)圧力センサ8の蓄圧室4に臨む端部に該蓄圧室4に向けてテーパ状突起8aを突設している。
また、図1〜2に示されるように、前記リリーフ弁6の蓄圧室4に臨む端部に該蓄圧室4に向けてテーパ状突起61を突設する。
本発明の第5実施例においては、前記蓄圧室4に接続されたあるシリンダ間の接続ピッチ長さをLとした時、他のシリンダの接続部との距離をL3、又はL4、又はこれらの組み合わせにて接続し合い、該シリンダ間のピッチ距離LのL(N+0.25)倍またはL(N+0.375)倍(Nは整数)の範囲に設定するのがよい。
2 内筒
3a、3b 出口コネクタ
5 高圧燃料出口
3c、52 高圧燃料入口
6 リリーフ弁
8 圧力センサ
8a テーパ状突起
10、11 圧力波反射部材
10a 環状突起
11a 針状突起
15 針状体
100 コモンレール
Claims (7)
- 高圧に加圧され各シリンダ共通の蓄圧室に蓄圧,収容した燃料を、該蓄圧室にこれの長手方向に一定間隔で設けられた高圧燃料出口から所定の噴射タイミングで各シリンダの燃料噴射弁に供給するコモンレールを備えた蓄圧式燃料噴射装置において、
前記蓄圧室内に生成される圧力波が反射する該蓄圧室の端部から該端部に近接する前記高圧燃料出口までの距離(L1,L2)を、前記高圧燃料出口の各シリンダ間のピッチ距離(L)に対して、L(N+0.25)倍、またはL(N+0.375)(Nは整数)倍に形成したことを特徴とする蓄圧式燃料噴射装置。 - 高圧に加圧され各シリンダ共通の蓄圧室に蓄圧,収容した燃料を、該蓄圧室にこれの長手方向に一定間隔で設けられた高圧燃料出口から所定の噴射タイミングで各シリンダの燃料噴射弁に供給するコモンレールを備えた蓄圧式燃料噴射装置において、
前記蓄圧室内に生成される圧力波が反射する該蓄圧室の端部に、圧力波反射部材を流体密にねじ込み、該圧力波反射部材の蓄圧室に向けた端面に複数の突起が突設されてなることを特徴とする蓄圧式燃料噴射装置。 - 前記圧力波反射部材は、前記蓄圧室の中心と同心円上に該蓄圧室に向けて突設された複数層の環状突起を備えてなることを特徴とする請求項2記載の蓄圧式燃料噴射装置。
- 前記圧力波反射部材は、前記蓄圧室に向けて突設された複数個の針状突起を備えてなることを特徴とする請求項2記載の蓄圧式燃料噴射装置。
- 高圧に加圧され各シリンダ共通の蓄圧室に蓄圧,収容した燃料を、該蓄圧室にこれの長手方向に一定間隔で設けられた高圧燃料出口から所定の噴射タイミングで各シリンダの燃料噴射弁に供給するコモンレールを備えた蓄圧式燃料噴射装置において、
前記蓄圧室の圧力を調整するリリーフ弁の前記蓄圧室に臨む端部及び前記蓄圧室の圧力を検出する圧力センサの前記蓄圧室に臨む端部のいずれか一方または双方に、該端部から蓄圧室内に向って蓄圧室の内周部から軸中心部に至るテーパ形状を有したテーパ状突起を突設して、蓄圧室内に生成される燃料圧力脈動の圧力波が前記テーパ状突起からの乱反射によって減衰せしめるように構成したことを特徴とする蓄圧式燃料噴射装置。 - 前記蓄圧室の長手方向の一端部に前記蓄圧室の圧力を調整する前記リリーフ弁を設け、他端部に前記圧力センサが設けられていることを特徴とする請求項5記載の蓄圧式燃料噴射装置。
- 高圧に加圧され各シリンダ共通の蓄圧室に蓄圧,収容した燃料を、該蓄圧室の高圧燃料出口から所定の噴射タイミングで各シリンダの燃料噴射弁に供給するコモンレールを備えた蓄圧式燃料噴射装置において、該蓄圧室にこれの長手方向に不均一な間隔で接続し、圧力波が反射する該蓄圧室の接続部から他気筒の接続部までの距離(L1,L2)を、前記高圧燃料出口のあるシリンダ間のピッチ距離(L)に対して、L(N+0.25)倍、またはL(N+0.375)(Nは整数)に形成したことを特徴とする蓄圧式燃料噴射装置。
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