JP4211733B2 - Common rail fuel injection system - Google Patents

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Description

本発明は、インジェクタに供給された高圧燃料の一部を常時低圧側へリークするタイプのインジェクタを搭載したコモンレール式燃料噴射装置に関する。   The present invention relates to a common rail fuel injection device equipped with an injector of a type that always leaks a part of high-pressure fuel supplied to an injector to a low-pressure side.

近年、自動車の燃費の向上要求および排出ガス量の低減要求が高まり、ディーゼルエンジンを搭載した車両(以下、ディーゼル車両)のアイドルストップも実用されようとしている。それに従い、ディーゼル車両に搭載されるコモンレール式燃料噴射装置に対する機能要求も明らかになってきた。
ディーゼル車両のアイドルストップを実現するには、再始動をスムーズに行う必要があるが、再始動をスムーズに行うためにはエンジンの停止中にコモンレール圧が低下する現象を防止する必要がある。
In recent years, demands for improving the fuel consumption of automobiles and demands for reducing the amount of exhaust gas have increased, and idle stop for vehicles equipped with diesel engines (hereinafter referred to as diesel vehicles) is about to be put into practical use. Accordingly, functional requirements for common rail fuel injection devices mounted on diesel vehicles have also become clear.
In order to realize the idle stop of the diesel vehicle, it is necessary to perform the restart smoothly. However, in order to perform the restart smoothly, it is necessary to prevent a phenomenon in which the common rail pressure decreases while the engine is stopped.

しかし、現在流動しているコモンレール式燃料噴射装置のインジェクタは、インジェクタに供給される高圧燃料の一部を常時低圧側へリークする構造である。このため、エンジン停止中は、コモンレールに蓄えられた高圧燃料がインジェクタを介して低圧側に常時リークする。その結果、再始動時にはコモンレール圧が低下して、再始動をスムーズに行うことが困難になる。
そこで、常時リークの発生しないタイプのインジェクタが望まれる。しかし、常時リークの発生しないタイプのインジェクタは、現在開発中であり、実際の流動までには数年を要する。
即ち、ディーゼル車両におけるアイドルストップの要求は高まっているものの、現在流動しているインジェクタでは常時リークによってアイドルストップを実現することができないため、常時リークの発生しないタイプのインジェクタの流動を待たねばならないという不具合がある。
特開平8−121281号公報
However, the injector of the common rail fuel injection device that is currently flowing has a structure that always leaks a part of the high-pressure fuel supplied to the injector to the low-pressure side. For this reason, when the engine is stopped, the high-pressure fuel stored in the common rail always leaks to the low-pressure side via the injector. As a result, the common rail pressure decreases at the time of restart, and it becomes difficult to perform the restart smoothly.
Therefore, an injector of a type that does not always leak is desired. However, a type of injector that does not leak constantly is currently under development, and it takes several years to actually flow.
In other words, although the demand for idle stop in diesel vehicles is increasing, the current flowing injectors cannot always stop idle due to leaks, so it is necessary to wait for the flow of injectors that do not always leak There is a bug.
JP-A-8-121281

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、常時リークが発生するインジェクタであっても、簡単な構造の追加によりエンジン停止後の再始動をスムーズに行うことが可能なコモンレール式燃料噴射装置の提供にある。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and its purpose is to enable a smooth restart after an engine stop by adding a simple structure even to an injector that constantly leaks. A common rail fuel injection device.

〔請求項1の手段〕
請求項1の手段を採用するコモンレール式燃料噴射装置は、インジェクタからリークされた燃料を燃料タンクへ戻すリターン配管に設けた切替弁を、エンジンの停止時に閉弁し、エンジンの始動時に開弁するものである。
このように設けられることにより、エンジンの停止中にインジェクタからリークされた燃料が切替弁の上流で蓄圧されることになり、エンジン停止中にコモンレール圧がインジェクタの常時リークにより低下する現象を防ぐことができ、エンジンの停止中のコモンレール圧を高圧に維持することが可能になる。これによって、再始動時のエンジン始動を素早くスムーズに行うことができる。
[Means of Claim 1]
In the common rail fuel injection device adopting the means of claim 1, the switching valve provided in the return pipe for returning the fuel leaked from the injector to the fuel tank is closed when the engine is stopped, and is opened when the engine is started. Is.
By providing in this way, the fuel leaked from the injector while the engine is stopped is accumulated upstream of the switching valve, and the common rail pressure is prevented from decreasing due to the constant leak of the injector while the engine is stopped. Thus, the common rail pressure during engine stop can be maintained at a high pressure. As a result, the engine can be started quickly and smoothly during restart.

また、コモンレールから供給される高圧燃料の一部を常時低圧側へリークする構造のインジェクタを用いても、リターン配管に切替弁を設け、その切替弁を切替制御するという簡単な構成を追加することで、エンジン停止後の再始動をスムーズに行うことができる。これによって、常時リークの発生しないタイプのインジェクタの流動を待たずとも、アイドルストップを実現することが可能になる。
ここで、既存のインジェクタは、切替リーク燃料が電動弁のバルブ室を通って外部へ排出される構造になっている。しかし、これまではバルブ室が高圧になることが無いため、インジェクタの電動弁は高圧のコモンレール圧に耐える仕様にはなっていない。
ところが、切替弁を閉弁することで、切替弁の上流側が高圧になる。すると、切替リーク排出路を介してバルブ室まで高圧になり、バルブ室内をシールする部材(Oリング等)から燃料が漏れたり、高圧により電動弁の一部(ネジ部等)が破損するなどの不具合が懸念される。
そこで、請求項1の手段のコモンレール式燃料噴射装置は、切替リーク排出路に逆止弁を設けて、電動弁のバルブ室へ燃料が逆流するのを阻止する。
これによって、切替弁が閉弁されて切替弁の上流側が高圧になっても、バルブ室が高圧にならない。
この結果、切替弁が閉弁されて切替弁の上流側が高圧になっても、バルブ室は高圧にならないため、電動弁のシール部分から燃料が漏れたり、破損が生じる等の懸念を解消することができる。
Further, also by use of the injector of the structure leaking into the part constantly low pressure side of the high pressure fuel supplied from the common rail, the switching valve provided in the return pipe, adding a simple structure in which the switching control its switching valve Thus, restart after the engine stops can be performed smoothly. This makes it possible to realize idle stop without waiting for the flow of a type of injector that does not always leak.
Here, the existing injector has a structure in which the switching leak fuel is discharged to the outside through the valve chamber of the electric valve. However, until now, since the valve chamber has never become high pressure, the motorized valve of the injector has not been designed to withstand high common rail pressure.
However, by closing the switching valve, the upstream side of the switching valve becomes high pressure. Then, the pressure becomes high to the valve chamber via the switching leak discharge path, fuel leaks from a member (O-ring, etc.) that seals the valve chamber, or a part of the motorized valve (screw portion, etc.) is damaged by the high pressure. There are concerns about defects.
Accordingly, the common rail fuel injection device according to the first aspect of the present invention is provided with a check valve in the switching leak discharge passage to prevent the fuel from flowing back to the valve chamber of the electric valve.
As a result, even if the switching valve is closed and the upstream side of the switching valve becomes high pressure, the valve chamber does not become high pressure.
As a result, even if the switching valve is closed and the upstream side of the switching valve becomes high pressure, the valve chamber does not become high pressure. Can do.

〔請求項2の手段〕
請求項2の手段を採用するコモンレール式燃料噴射装置は、インジェクタが複数搭載される場合、リターン配管の共通路に切替弁を設けるものである。
このように設けることにより、インジェクタが複数搭載されていても、切替弁が1つで済み、構造を簡素化できる。
[Means of claim 2]
In the common rail fuel injection device employing the means of claim 2, when a plurality of injectors are mounted, a switching valve is provided on the common path of the return pipe.
By providing in this way, even if a plurality of injectors are mounted, only one switching valve is required, and the structure can be simplified.

〔請求項の手段〕
請求項の手段を採用するコモンレール式燃料噴射装置は、制御装置が切替弁を閉弁するタイミングがアイドルストップのためにエンジンのストップ動作に入る直前であり、制御装置が切替弁を開弁するタイミングがアイドルストップの状態からエンジンを再始動する直前のものである。
このように設けることで、アイドルストップを実現することができる。
[Means of claim 3 ]
In the common rail fuel injection device employing the means of claim 3 , the timing at which the control device closes the switching valve is immediately before entering the engine stop operation for idling stop, and the control device opens the switching valve. The timing is just before the engine is restarted from the idle stop state.
By providing in this way, idle stop can be realized.

最良の形態のコモンレール式燃料噴射装置は、燃料タンクに蓄えられた燃料を高圧に加圧して圧送する高圧ポンプと、この高圧ポンプの圧送した高圧燃料を蓄圧するコモンレールと、このコモンレールに蓄えられた高圧燃料を噴射するとともに、コモンレールから供給される高圧燃料の一部を常時低圧側へリークする構造のインジェクタと、このインジェクタからリークされた燃料を燃料タンクへ戻すリターン配管と、このリターン配管を開閉可能な切替弁と、エンジンの停止時に切替弁を閉弁し、エンジンの始動時に切替弁を開弁する制御装置とを具備する
インジェクタは、高圧燃料が流入通路を介して与えられる制御室、この制御室の圧力を低圧側に排出する排出通路を開閉する電動弁、制御室の圧力変化によってインジェクタ内で摺動するニードルの摺動部を含む隙間部を通って低圧側へ排出された常時リーク燃料をリターン配管の接続口の上流部分へ導く常時リーク排出路、排出通路から電動弁のバルブ室を介して低圧側へ排出された切替リーク燃料をリターン配管の接続口の上流部分へ導く切替リーク排出路を備える。
この切替リーク排出路には、電動弁のバルブ室へ燃料が逆流するのを阻止する逆止弁が設けられる。
The best mode common rail type fuel injection device includes a high pressure pump that pressurizes and pressurizes fuel stored in a fuel tank, a common rail that accumulates high pressure fuel pumped by the high pressure pump, and a common rail that is stored in the common rail. An injector that injects high-pressure fuel and always leaks part of the high-pressure fuel supplied from the common rail to the low-pressure side, a return pipe that returns the fuel leaked from this injector to the fuel tank, and opens and closes this return pipe And a control device that closes the switching valve when the engine is stopped and opens the switching valve when the engine is started .
The injector includes a control chamber in which high-pressure fuel is supplied through an inflow passage, a motor-operated valve that opens and closes a discharge passage that discharges the pressure in the control chamber to a low-pressure side, and a sliding needle that slides in the injector due to a pressure change in the control chamber Always leaked fuel that is discharged to the low pressure side through the gap including the moving part to the upstream part of the connection port of the return pipe, and is discharged from the discharge passage to the low pressure side through the valve chamber of the motorized valve. There is a switching leak discharge path for guiding the switched leakage fuel to the upstream portion of the connection port of the return pipe.
The switching leak discharge path is provided with a check valve that prevents the fuel from flowing back to the valve chamber of the electric valve.

(実施例1の構成)
本発明をコモンレール式燃料噴射装置に適用した実施例1を図1〜図4を参照して説明する。なお、図5は参考に示した従来技術である。
先ず、コモンレール式燃料噴射装置の構成を図1を参照して説明する。
コモンレール式燃料噴射装置は、例えばディーゼルエンジン(以下、エンジン:図示しない)に燃料噴射を行うシステムであり、サプライポンプ1、コモンレール2、複数のインジェクタ3、ECU4(エンジン・コントロール・ユニットの略:制御装置に相当する)等から構成される。
(Configuration of Example 1)
A first embodiment in which the present invention is applied to a common rail fuel injection device will be described with reference to FIGS. FIG. 5 shows the prior art shown for reference.
First, the configuration of the common rail fuel injection device will be described with reference to FIG.
The common rail fuel injection device is a system that injects fuel into, for example, a diesel engine (hereinafter, engine: not shown), and includes a supply pump 1, a common rail 2, a plurality of injectors 3, and an ECU 4 (abbreviation of engine control unit: control). Equivalent to the device).

(サプライポンプ1の説明)
サプライポンプ1は、燃料タンク11に蓄えられた燃料を高圧に圧縮してコモンレール2へ圧送する燃料ポンプであり、燃料タンク11内の燃料を燃料フィルタ11aを介してサプライポンプ1へ吸引するフィードポンプと、このフィードポンプによって吸い上げられた燃料を高圧に圧縮してコモンレール2へ圧送する高圧ポンプとを搭載しており、フィードポンプおよび高圧ポンプは共通のカムシャフトによって駆動される。なお、このカムシャフトは、エンジンのクランク軸等によって回転駆動されるものである。
また、サプライポンプ1には、高圧ポンプに吸引される燃料の量を調整する流入調量弁(以下、SCV)12が搭載されており、このSCV12がECU4によって調整されることにより、コモンレール圧が調整されるようになっている。なお、SCV12は、通電が停止されると全開となるノーマリオープンタイプの電磁弁が用いられる。
(Description of supply pump 1)
The supply pump 1 is a fuel pump that compresses the fuel stored in the fuel tank 11 to a high pressure and pumps the fuel to the common rail 2, and feeds the fuel in the fuel tank 11 to the supply pump 1 via the fuel filter 11a. And a high-pressure pump that compresses the fuel sucked up by the feed pump to a high pressure and pumps the fuel to the common rail 2, and the feed pump and the high-pressure pump are driven by a common camshaft. The camshaft is rotationally driven by an engine crankshaft or the like.
In addition, the supply pump 1 is equipped with an inflow metering valve (hereinafter referred to as SCV) 12 that adjusts the amount of fuel sucked into the high-pressure pump, and the SCV 12 is adjusted by the ECU 4 so that the common rail pressure is reduced. It has come to be adjusted. Note that the SCV 12 uses a normally open type solenoid valve that is fully opened when energization is stopped.

(コモンレール2の説明)
コモンレール2は、サプライポンプ1から圧送された高圧燃料を蓄圧して、蓄圧した高圧燃料をインジェクタ3に供給する蓄圧容器であり、高圧に加圧されたコモンレール圧(インジェクタ3への燃料供給圧)が蓄圧されるように燃料配管(高圧燃料流路)13を介して高圧燃料を圧送するサプライポンプ1の吐出口と接続されている。
コモンレール2から燃料タンク11へ燃料を戻すリターン配管(燃料還流路)14には、プレッシャリミッタ16が取り付けられている。このプレッシャリミッタ16は圧力安全弁であり、コモンレール圧が限界設定圧を超えた際に開弁して、コモンレール圧を限界設定圧以下に抑える。
(Description of common rail 2)
The common rail 2 is a pressure accumulating container that accumulates the high-pressure fuel pumped from the supply pump 1 and supplies the accumulated high-pressure fuel to the injector 3, and the common rail pressure pressurized to the high pressure (fuel supply pressure to the injector 3) Is connected to a discharge port of a supply pump 1 that pumps high-pressure fuel through a fuel pipe (high-pressure fuel flow path) 13 so that pressure is accumulated.
A pressure limiter 16 is attached to a return pipe (fuel return path) 14 for returning fuel from the common rail 2 to the fuel tank 11. The pressure limiter 16 is a pressure relief valve, and opens when the common rail pressure exceeds the limit set pressure, and keeps the common rail pressure below the limit set pressure.

また、コモンレール2には、コモンレール2に蓄圧された燃料を溢流させる排出路(コモンレール2とリターン配管14を連通する通路)の開度を調節する減圧弁が取り付けられる場合がある(この減圧弁は設けられていない場合もある)。
この減圧弁は、リターン配管14を介してコンモンレール圧を急速に減圧するものであり、ECU4が減圧弁の開度を調整することによって、コモンレール圧を車両走行状態に応じた圧力へ素早く低減制御できる。なお、減圧弁は、通電が停止されると全閉となるノーマリクローズタイプの電磁弁が用いられる。
In addition, the common rail 2 may be provided with a pressure reducing valve that adjusts the opening degree of a discharge passage (passage that connects the common rail 2 and the return pipe 14) that overflows the fuel accumulated in the common rail 2 (this pressure reducing valve). May not be provided).
This pressure reducing valve rapidly reduces the common rail pressure via the return pipe 14, and the ECU 4 adjusts the opening of the pressure reducing valve to quickly reduce the common rail pressure to a pressure corresponding to the vehicle running state. Can be controlled. As the pressure reducing valve, a normally closed type electromagnetic valve that is fully closed when energization is stopped is used.

(インジェクタ3の説明)
インジェクタ3は、現在流動している既存のものが用いられる。このインジェクタ3は、エンジンの各気筒毎に搭載されて燃料を各気筒内に噴射供給するものであり、コモンレール2より分岐する複数の高圧燃料配管15の下流端に接続されて、コモンレール2に蓄圧された高圧燃料を各気筒に噴射供給する。
また、各インジェクタ3には、インジェクタ3からリークするリーク燃料(切替リーク燃料と常時リーク燃料)を燃料タンク11へ戻すリターン配管14が接続されている。
なお、このリターン配管14は、上述したプレッシャリミッタ16、減圧弁から流出する燃料を燃料タンク11へ戻すリターン配管14と合流する。
また、このリターン配管14は、各インジェクタ3からリークされた全燃料が通る1本の共通路を備えるものであり、この共通路には後述する切替弁55が設けられている。
(Description of injector 3)
As the injector 3, an existing one that is currently flowing is used. This injector 3 is mounted in each cylinder of the engine and supplies fuel to each cylinder by injection. The injector 3 is connected to the downstream ends of a plurality of high-pressure fuel pipes 15 branched from the common rail 2 and accumulates pressure in the common rail 2. The supplied high-pressure fuel is injected into each cylinder.
Each injector 3 is connected to a return pipe 14 that returns the leaked fuel leaked from the injector 3 (switched leak fuel and always leaked fuel) to the fuel tank 11.
The return pipe 14 joins the pressure limiter 16 and the return pipe 14 that returns the fuel flowing out from the pressure reducing valve to the fuel tank 11.
The return pipe 14 includes a single common path through which all fuel leaked from each injector 3 passes, and a switching valve 55 described later is provided on the common path.

(ECU4の説明)
ECU4は、制御処理、演算処理を行うCPU、各種プログラムおよびデータを保存する記憶装置(ROM、スタンバイRAMまたはEEPROM、RAM等のメモリ)、入力回路、出力回路、電源回路で構成されている周知構造のマイクロコンピュータである。
なお、図1では、ECU4のケース内にポンプ駆動回路(SCV用EDU)を搭載し、ECU4とは別にインジェクタ駆動回路(インジェクタ用EDU)21を搭載する例を示すが、インジェクタ駆動回路21もECU4のケース内に配置するものであっても良い。もちろん、ポンプ駆動回路をECU4とは別に搭載されるものであっても良い。
(Description of ECU 4)
The ECU 4 is a well-known structure composed of a CPU that performs control processing and arithmetic processing, a storage device (ROM, standby RAM or EEPROM, memory such as RAM) that stores various programs and data, an input circuit, an output circuit, and a power supply circuit. It is a microcomputer.
FIG. 1 shows an example in which a pump drive circuit (SCV EDU) is mounted in the case of the ECU 4 and an injector drive circuit (EDU for injector) 21 is mounted separately from the ECU 4, but the injector drive circuit 21 is also ECU4. It may be arranged in the case. Of course, the pump drive circuit may be mounted separately from the ECU 4.

ECU4は、記憶装置に記憶する各種プログラムと、ECU4に接続されるセンサ類から読み込まれた各種データ(エンジン等の運転状態)に基づいて、インジェクタ3の噴射制御およびSCV12の開度制御を実施するものである。
ECU4には、エンジン等の運転状態を検出する手段として、少なくとも、インジェクタ3の制御に必要なセンサ類、SCV12の制御に必要なセンサ類、後述するアイドルストップの制御に必要なセンサ類など、種々のセンサ類が接続されている。具体的には、キースイッチのポジションを検出するキースイッチポジションセンサ、車速を検出する車速センサ、エンジン回転数を検出する回転数センサ、アクセル開度を検出するアクセルセンサ、ブレーキのペダルスイッチ、シフトポジションセンサ、コモンレール圧を検出するコモンレール圧センサ22、その他種々のセンサ類が接続されている。
The ECU 4 performs injection control of the injector 3 and opening degree control of the SCV 12 based on various programs stored in the storage device and various data (operation state of the engine or the like) read from sensors connected to the ECU 4. Is.
The ECU 4 has various means such as at least sensors necessary for controlling the injector 3, sensors necessary for controlling the SCV 12, and sensors necessary for controlling the idle stop described later, as means for detecting the operating state of the engine or the like. Sensors are connected. Specifically, a key switch position sensor that detects the position of the key switch, a vehicle speed sensor that detects the vehicle speed, a rotation speed sensor that detects the engine speed, an accelerator sensor that detects the accelerator opening, a brake pedal switch, and a shift position A sensor, a common rail pressure sensor 22 for detecting common rail pressure, and other various sensors are connected.

(インジェクタ3の構造)
インジェクタ3の基本構造を図2を参照して説明する。
インジェクタ3は、コモンレール2から供給される高圧燃料をエンジンの気筒内に噴射するものであり、コモンレール圧が流入通路31(インオリフィスが設けられた燃料通路)を介して与えられるとともに、排出通路32(アウトオリフィスが設けられた燃料通路)を介して排圧される制御室33を具備し、排出通路32を電磁弁34(電動弁の一例)によって開閉して、制御室圧力(制御室33内の圧力)が開弁圧力に低下するとニードル35が上昇して燃料を噴射するノズル36を有する。
(Structure of injector 3)
The basic structure of the injector 3 will be described with reference to FIG.
The injector 3 injects high-pressure fuel supplied from the common rail 2 into the cylinders of the engine. The common rail pressure is applied via an inflow passage 31 (a fuel passage provided with an in-orifice) and an exhaust passage 32. A control chamber 33 that is exhausted through (a fuel passage provided with an out-orifice) is provided, and the discharge passage 32 is opened and closed by an electromagnetic valve 34 (an example of an electric valve) to control the control chamber pressure (inside the control chamber 33). When the pressure is reduced to the valve opening pressure, the needle 35 rises and has a nozzle 36 for injecting fuel.

インジェクタ3のハウジング37(例えば、ノズルホルダ)には、コマンドピストン38を上下方向(ニードル35の開閉弁方向)に摺動自在に支持するシリンダ41、コモンレール2から供給された高圧燃料をノズル36側および流入通路31側へ導く高圧燃料通路42、および高圧燃料を低圧側へ排出する排圧燃料通路(切替リーク排出路39、常時リーク排出路40)等が形成されている。
コマンドピストン38は、シリンダ41内に挿入され、プレッシャピン44を介してニードル35に連接されている。
プレッシャピン44は、コマンドピストン38とニードル35との間に介在され、プレッシャピン44の周囲には、ニードル35を下方(閉弁方向)へ付勢するスプリング45が配置されている。
A housing 37 (for example, a nozzle holder) of the injector 3 has a cylinder 41 for slidably supporting a command piston 38 in the vertical direction (in the direction of the opening / closing valve of the needle 35), and high-pressure fuel supplied from the common rail 2 on the nozzle 36 side. A high-pressure fuel passage 42 that leads to the inflow passage 31 side, an exhaust pressure fuel passage (a switching leak discharge passage 39, a constant leak discharge passage 40) that discharges the high-pressure fuel to the low-pressure side, and the like are formed.
The command piston 38 is inserted into the cylinder 41 and is connected to the needle 35 via a pressure pin 44.
The pressure pin 44 is interposed between the command piston 38 and the needle 35, and a spring 45 that urges the needle 35 downward (in the valve closing direction) is disposed around the pressure pin 44.

制御室33は、シリンダ41の上側(電磁弁34側)に形成され、コマンドピストン38の上下移動に応じて容積が変化する。
流入通路31は、高圧燃料通路42から供給される高圧燃料を減圧する入口側の燃料絞りであり、高圧燃料通路42と制御室33は流入通路31を介して連通する。
排出通路32は、制御室33の上側に形成され、制御室33から切替リーク排出路39(低圧側)に排出される燃料を絞る出口側の燃料絞りであり、制御室33と切替リーク排出路39は排出通路32を介して連通する。
The control chamber 33 is formed on the upper side (on the electromagnetic valve 34 side) of the cylinder 41, and the volume changes according to the vertical movement of the command piston 38.
The inflow passage 31 is a fuel throttle on the inlet side that depressurizes high-pressure fuel supplied from the high-pressure fuel passage 42, and the high-pressure fuel passage 42 and the control chamber 33 communicate with each other through the inflow passage 31.
The discharge passage 32 is formed on the upper side of the control chamber 33, and is a fuel throttle on the outlet side for restricting fuel discharged from the control chamber 33 to the switching leak discharge passage 39 (low pressure side). 39 communicates via the discharge passage 32.

電磁弁34は、通電(ON)されると電磁力を発生するソレノイド46と、このソレノイド46の発生する電磁力によって上方(開弁方向)へ吸引されるバルブ47と、バルブ47を下方(閉弁方向)へ付勢するリターンスプリング48とを備える。
ソレノイド46がOFFの状態では、バルブ47がリターンスプリング48の付勢力によって下方へ押し付けられ、バルブ47(例えば、バルブ47の先端に設けられた図示しないボール弁)が排出通路32を塞ぐ。ソレノイド46がONの状態では、ソレノイド46の発生する電磁力によってバルブ47はリターンスプリング48の付勢力に抗して上方に移動して排出通路32が開かれる。
このバルブ47が配置されるバルブ室47a内は、排出通路32から排出されるリーク燃料で満たされる。即ち、バルブ47は、リーク圧力の影響を受ける構造になっている。
The solenoid valve 34 is a solenoid 46 that generates electromagnetic force when energized (ON), a valve 47 that is attracted upward (in the valve opening direction) by the electromagnetic force generated by the solenoid 46, and the valve 47 downward (closed). And a return spring 48 for urging in the valve direction).
When the solenoid 46 is OFF, the valve 47 is pressed downward by the urging force of the return spring 48, and the valve 47 (for example, a ball valve (not shown) provided at the tip of the valve 47) closes the discharge passage 32. When the solenoid 46 is ON, the valve 47 moves upward against the biasing force of the return spring 48 by the electromagnetic force generated by the solenoid 46 and the discharge passage 32 is opened.
The valve chamber 47a in which the valve 47 is disposed is filled with leaked fuel discharged from the discharge passage 32. That is, the valve 47 is structured to be affected by the leak pressure.

インジェクタ3のハウジング37(例えば、ノズルボディ)には、ニードル35を上下方向(開閉方向)へ摺動自在に支持する摺動孔51と、高圧燃料通路42に連通しており、ニードル35の外周に環状に設けられたノズル室52と、ニードル35が閉弁時に着座する円錐状の弁座53と、高圧燃料を噴射するための複数の噴孔54とが形成されている。この噴孔54は、ニードル35と弁座53とが着座時に当接する着座シートより内側に穿設され、ニードル35が弁座53に着座した際に閉塞される。   A housing 37 (for example, a nozzle body) of the injector 3 communicates with a slide hole 51 that supports the needle 35 so as to be slidable in the vertical direction (opening and closing direction) and a high-pressure fuel passage 42. A nozzle chamber 52 provided in an annular shape, a conical valve seat 53 on which the needle 35 is seated when the valve is closed, and a plurality of injection holes 54 for injecting high-pressure fuel are formed. The nozzle hole 54 is formed on the inner side of a seating seat where the needle 35 and the valve seat 53 come into contact with each other when seated, and is closed when the needle 35 is seated on the valve seat 53.

ニードル35は、摺動孔51に保持される摺動軸部35aと、この摺動軸部35aの下部に形成される受圧面35bと、この受圧面35bより下方へ伸びる小径軸状のシャフト35cと、弁座53に着座および離座して噴孔54を開閉する円錐弁35dとから構成され、摺動軸部35aがノズル室52と低圧側(プレッシャピン44の周囲)との間をシールしながら軸方向へ往復動可能に設けられている。   The needle 35 includes a sliding shaft portion 35a held in the sliding hole 51, a pressure receiving surface 35b formed below the sliding shaft portion 35a, and a small-diameter shaft shaft 35c extending downward from the pressure receiving surface 35b. And a conical valve 35d that opens and closes the nozzle hole 54 by being seated and separated from the valve seat 53, and the sliding shaft portion 35a seals between the nozzle chamber 52 and the low pressure side (around the pressure pin 44). However, it can be reciprocated in the axial direction.

(インジェクタ3の作動)
ECU4がインジェクタ3に噴射パルスを与えると、インジェクタ駆動回路21が電磁弁34の通電を開始する。すると、ソレノイド46がバルブ47を吸引し、そのバルブ47がリフトアップを開始すると、排出通路32が開いて、流入通路31で減圧された制御室33の圧力が低下を開始する。
制御室33の圧力が開弁圧力以下に低下すると、ニードル35が上昇を開始する。ニードル35が弁座53から離座すると、ノズル室52と噴孔54とが連通し、ノズル室52に供給された高圧燃料が噴孔54から噴射する。
ニードル35の上昇に従い、噴射率が上昇する。なお、上昇噴射率が最大噴射率に到達すると、それ以上噴射率は上昇しない。
(Operation of injector 3)
When the ECU 4 gives an injection pulse to the injector 3, the injector drive circuit 21 starts energization of the electromagnetic valve 34. Then, when the solenoid 46 sucks the valve 47 and the valve 47 starts to lift up, the discharge passage 32 opens, and the pressure in the control chamber 33 decompressed in the inflow passage 31 starts to decrease.
When the pressure in the control chamber 33 falls below the valve opening pressure, the needle 35 starts to rise. When the needle 35 is separated from the valve seat 53, the nozzle chamber 52 and the injection hole 54 communicate with each other, and the high-pressure fuel supplied to the nozzle chamber 52 is injected from the injection hole 54.
As the needle 35 rises, the injection rate rises. When the rising injection rate reaches the maximum injection rate, the injection rate does not increase any further.

ECU4がインジェクタ3に与えていた噴射パルスを停止すると、インジェクタ駆動回路21が電磁弁34の通電を停止する。すると、ソレノイド46がバルブ47の吸引を停止して、そのバルブ47がリフトダウンを開始する。そして、電磁弁34のバルブ47が排出通路32を閉じると、制御室33の圧力が上昇を開始する。制御室33の圧力が閉弁圧力以上まで上昇すると、ニードル35が下降を開始する。
ニードル35が下降して弁座53に着座すると、ノズル室52と噴孔54の連通が遮断されて、噴孔54からの燃料噴射が停止する。
When the injection pulse applied to the injector 3 by the ECU 4 is stopped, the injector drive circuit 21 stops energization of the electromagnetic valve 34. Then, the solenoid 46 stops the suction of the valve 47, and the valve 47 starts to lift down. When the valve 47 of the electromagnetic valve 34 closes the discharge passage 32, the pressure in the control chamber 33 starts to rise. When the pressure in the control chamber 33 rises above the valve closing pressure, the needle 35 starts to descend.
When the needle 35 is lowered and seated on the valve seat 53, the communication between the nozzle chamber 52 and the injection hole 54 is cut off, and fuel injection from the injection hole 54 is stopped.

(実施例1の背景)
上述したインジェクタ3は、コモンレール2から供給される高圧燃料の一部を低圧側へリークする。
インジェクタ3のリークには、「切替リーク(動リーク)」と「常時リーク(静リーク)」がある。
「切替リーク」は、電磁弁34の作動時(ON中)のみに生じるリークであり、電磁弁34の作動によりバルブ47が排出通路32を開くことで、排出通路32→バルブ47の配置されたバルブ室47a→切替リーク排出路39を通ってインジェクタ3の外部へ排出される。
(Background of Example 1)
The injector 3 described above leaks a part of the high-pressure fuel supplied from the common rail 2 to the low-pressure side.
The injector 3 leak includes a “switching leak (dynamic leak)” and a “always leak (static leak)”.
“Switching leak” is a leak that occurs only when the solenoid valve 34 is in operation (ON), and the valve 47 opens the discharge passage 32 by the operation of the solenoid valve 34, so that the discharge passage 32 → the valve 47 is arranged. The valve chamber 47a is discharged to the outside of the injector 3 through the switching leak discharge passage 39.

「常時リーク」は、インジェクタ3内の摺動部を通って常時生じるリークであり、電磁弁34のバルブ47が排出通路32を閉じた状態であっても、インジェクタ3内の摺動部(コマンドピストン38とシリンダ41の間の隙間部、ニードル35の摺動軸部35aと摺動孔51の間の隙間部)→常時リーク排出路40を通ってインジェクタ3の外部へ排出される。
なお、切替リーク排出路39と常時リーク排出路40は、インジェクタ3の内部で合流してリターン配管14の接続口に連通するものであり、その合流部とバルブ室47aの間の通路のみを切替リーク排出路39とするものである。
“Always leak” is a leak that always occurs through the sliding portion in the injector 3, and even if the valve 47 of the electromagnetic valve 34 closes the discharge passage 32, the sliding portion (command in the injector 3) The gap between the piston 38 and the cylinder 41, the gap between the sliding shaft 35a of the needle 35 and the sliding hole 51) → is always discharged to the outside of the injector 3 through the leak discharge passage 40.
Note that the switching leak discharge path 39 and the constant leak discharge path 40 join inside the injector 3 and communicate with the connection port of the return pipe 14, and switch only the passage between the junction and the valve chamber 47a. The leak discharge path 39 is used.

一方、上記のコモンレール式燃料噴射装置を搭載するディーゼル車両には、アイドルストップ機能が設けられている。
アイドルストップ機能は周知なものであり、例えば、(1)イグニッションスイッチがON状態で、車速が0kmで、ブレーキペダルが踏まれている状態では、インジェクタ3の作動を停止させて、エンジンを停止させるストップ機能と、(2)イグニッションスイッチがON状態で、車速が0kmで、ブレーキペダルの踏み込み状態が解除されると(あるいはアクセルペダルが踏み込まれると)、スタータを作動させるとともに、インジェクタ3を作動させてエンジンを再始動する再始動機能とからなる。
このアイドルストップ機能のために、上述したECU4は、上述したインジェクタ3およびSCV12の他に、スタータの運転を行わせるスタータリレーを運転状態に応じて制御するように設けられている。
On the other hand, an idling stop function is provided in a diesel vehicle equipped with the above-described common rail fuel injection device.
The idle stop function is well known. For example, (1) When the ignition switch is ON, the vehicle speed is 0 km, and the brake pedal is depressed, the operation of the injector 3 is stopped to stop the engine. Stop function and (2) When the ignition switch is on, the vehicle speed is 0 km, and the brake pedal is released (or the accelerator pedal is depressed), the starter is activated and the injector 3 is activated. And a restart function for restarting the engine.
For this idle stop function, the ECU 4 described above is provided to control a starter relay for operating the starter according to the operating state, in addition to the injector 3 and the SCV 12 described above.

しかし、上述したように、インジェクタ3には常時リークが生じるため、アイドルストップによるエンジン停止中であっても、図3(a)に示すように、コモンレール2に蓄えられた高圧燃料がインジェクタ3内の摺動部→常時リーク排出路40→リターン配管14→燃料タンク11へ流れてしまう。すると、再始動時にはコモンレール圧が低下して、再始動をスムーズに行うことが困難になってしまう。   However, as described above, since the injector 3 always leaks, the high-pressure fuel stored in the common rail 2 is stored in the injector 3 as shown in FIG. The flow from the sliding part to the constant leak discharge path 40 → the return pipe 14 → the fuel tank 11. Then, at the time of restart, the common rail pressure decreases, and it becomes difficult to perform restart smoothly.

(実施例1の特徴)
上記の不具合を解決するために、この実施例1のコモンレール式燃料噴射装置は、図3(b)に示すように、インジェクタ3からリークされた燃料を燃料タンク11へ戻すリターン配管14に切替弁55を設けるとともに、ECU4に切替弁55を制御するための切替弁制御機能を設けている。
この切替弁55は、リターン配管14のうち、複数のインジェクタ3からリークされた全リーク燃料が通る1本の共通路に設けられるものであり、ECU4によってONされるとリターン配管14の共通路を閉じ、OFFされるとリターン配管14の共通路を開くノーマリクローズタイプの電磁弁(電動弁の一例)が用いられている。
(Characteristics of Example 1)
In order to solve the above-described problem, the common rail fuel injection device according to the first embodiment is switched to a return pipe 14 for returning the fuel leaked from the injector 3 to the fuel tank 11 as shown in FIG. 55 and a switching valve control function for controlling the switching valve 55 is provided in the ECU 4.
The switching valve 55 is provided in one common path through which all leaked fuel leaked from the plurality of injectors 3 passes through the return pipe 14. When turned on by the ECU 4, the switching valve 55 passes through the common path of the return pipe 14. A normally closed type solenoid valve (an example of an electric valve) that opens a common path of the return pipe 14 when closed and turned off is used.

ECU4の切替弁制御機能は、切替弁55を開閉(ON−OFF)制御するためのプログラムであり、エンジン停止時(アイドルストップ時)に切替弁55を閉弁(ON)させ、エンジンの再始動時(アイドルストップからの再始動時)に切替弁55を開弁(OFF)させるように設けられている。
具体的に、ECU4の切替弁制御機能が切替弁55を閉弁(ON)するタイミングは、アイドルストップのためにエンジンのストップ動作に入る直前であり、ECU4の切替弁制御機能が切替弁55を開弁(OFF)するタイミングは、アイドルストップの状態からエンジンを再始動する直前である。
The switching valve control function of the ECU 4 is a program for controlling the switching valve 55 to open and close (ON-OFF). The switching valve 55 is closed (ON) when the engine is stopped (during idle stop), and the engine is restarted. The switching valve 55 is provided to open (OFF) at the time (when restarting from idle stop).
Specifically, the timing at which the switching valve control function of the ECU 4 closes (ON) the switching valve 55 is immediately before entering the engine stop operation for idling stop, and the switching valve control function of the ECU 4 The timing for opening (OFF) is immediately before restarting the engine from the idle stop state.

上記のように、リターン配管14に切替弁55を設け、この切替弁55をアイドルストップ時に閉弁し、エンジンの再始動時に開弁することにより、アイドルストップのエンジンの停止中にインジェクタ3からリークされた燃料が切替弁55の上流で蓄圧されることになり、エンジン停止中にコモンレール圧が低下する現象が防がれる。
このように、エンジンの停止中にコモンレール圧が高圧に維持されることにより、再始動時のエンジン始動を素早くスムーズに行うことが可能になる。
As described above, the switching valve 55 is provided in the return pipe 14, and the switching valve 55 is closed at the time of idling stop, and opened at the time of restarting the engine, thereby leaking from the injector 3 while the engine at idling stop is stopped. The accumulated fuel is accumulated upstream of the switching valve 55, and the phenomenon that the common rail pressure decreases while the engine is stopped is prevented.
Thus, the common rail pressure is maintained at a high level while the engine is stopped, so that the engine can be started quickly and smoothly at the time of restart.

しかし、上記の構成では、切替弁55が閉弁状態(エンジン停止中)の時に、次の2つの不具合が懸念される。
(1)切替弁55の上流に残る圧力、即ちエンジン停止中のコモンレール圧を十分高圧に維持できるか。
(2)切替弁55の上流が高圧になることにより、何らかの不具合が生じないか。
However, in the above configuration, there are concerns about the following two problems when the switching valve 55 is closed (when the engine is stopped).
(1) Whether the pressure remaining upstream of the switching valve 55, that is, the common rail pressure while the engine is stopped, can be maintained at a sufficiently high level.
(2) Is there any problem caused by the high pressure upstream of the switching valve 55?

上記(1)に対して説明する。
切替弁55の上流の容積は、コモンレール2を含む高圧部容積と、インジェクタ3の低圧側から切替弁55までの低圧部容積との和になる。高圧部容積が低圧部容積の2倍以上あるため、切替弁55の上流に残る圧力(エンジン停止中のコモンレール圧)は、少なくともアイドリング時のコモンレール圧の2/3以上となる。この圧力はエンジンの再始動に十分な圧力であり、エンジンの再始動をスムーズに行うことができる。
なお、切替弁55の上流に残る圧力(エンジン停止中のコモンレール圧)が、エンジンの再始動に適したコモンレール圧(例えば、アイドリング時のコモンレール圧)となるように、エンジンの停止時(切替弁55を閉弁する前)にECU4によって減圧弁(あるいは、減圧弁が搭載されておらずにプレッシャリミッタ16が通電制御で開弁する場合はプレッシャリミッタ16)を制御しても良い。
The above (1) will be described.
The upstream volume of the switching valve 55 is the sum of the high pressure section volume including the common rail 2 and the low pressure section volume from the low pressure side of the injector 3 to the switching valve 55. Since the high-pressure part volume is more than twice the low-pressure part volume, the pressure remaining upstream of the switching valve 55 (common rail pressure when the engine is stopped) is at least 2/3 or more of the common rail pressure during idling. This pressure is sufficient to restart the engine, and the engine can be restarted smoothly.
Note that when the engine is stopped (switching valve) so that the pressure remaining upstream of the switching valve 55 (common rail pressure when the engine is stopped) becomes a common rail pressure suitable for restarting the engine (for example, common rail pressure when idling). The ECU 4 may control the pressure reducing valve (or the pressure limiter 16 when the pressure limiting valve 16 is opened by energization control without the pressure reducing valve being mounted) before the valve 55 is closed.

上記(2)に対して説明する。
インジェクタ3の電磁弁34の具体的な構造を図4に示す。インジェクタ3は、上述したように、電磁弁34の開弁によって切替リークが生じるものであり、電磁弁34の開弁により生じる切替リークは、電磁弁34のバルブ室47a→切替リーク排出路39→リターン配管14へ排出される構造になっている。しかし、従来のコモンレール式燃料噴射装置では、バルブ室47aが高圧になることが無いため、電磁弁34の構造が高圧のコモンレール圧に耐える仕様にはなっていない。
しかし、切替弁55を閉弁することで、切替弁55の上流側が高圧になると、切替リーク排出路39を介してバルブ室47aまで高圧になる。すると、バルブ室47a内をシールする部材(Oリング等)から燃料が漏れたり、高圧により電磁弁34の一部(ネジ部等)が破損するなどの不具合が懸念される。
The above (2) will be described.
A specific structure of the electromagnetic valve 34 of the injector 3 is shown in FIG. As described above, the injector 3 has a switching leak caused by opening the solenoid valve 34. The switching leak caused by opening the solenoid valve 34 is the valve chamber 47a of the solenoid valve 34 → the switching leak discharge passage 39 → It is structured to be discharged to the return pipe 14. However, in the conventional common rail type fuel injection device, the valve chamber 47a does not become high pressure, so the structure of the electromagnetic valve 34 is not designed to withstand high common rail pressure.
However, by closing the switching valve 55, when the upstream side of the switching valve 55 becomes high pressure, the pressure increases to the valve chamber 47 a via the switching leak discharge path 39. Then, there is a concern that fuel leaks from a member (O-ring or the like) that seals the inside of the valve chamber 47a, or a part (screw portion or the like) of the electromagnetic valve 34 is damaged by high pressure.

この懸念を解消するために、この実施例1のインジェクタ3は、図2、図3(b)、図4に示すように、切替リーク排出路39に逆止弁56を設けている。この逆止弁56は、常時リーク排出路40〜切替弁55の区間が高圧になっても、バルブ室47aへ燃料が逆流するのを阻止する一方向弁であり、バルブ室47aと反対側に開放する。
このように、切替リーク排出路39に逆止弁56を設けることにより、切替弁55が閉弁されて切替弁55の上流側が高圧になっても、逆止弁56が切替リーク排出路39の逆流を阻止するため、バルブ室47aが高圧にならない。この結果、電磁弁34のシール部分から燃料が漏れたり、破損が生じる等の懸念を解消できる。
In order to eliminate this concern, the injector 3 of the first embodiment is provided with a check valve 56 in the switching leak discharge passage 39 as shown in FIGS. 2, 3 (b), and 4. The check valve 56 is a one-way valve that prevents the fuel from flowing back to the valve chamber 47a even when the section between the leak discharge path 40 and the switching valve 55 becomes high pressure. Open.
Thus, by providing the check valve 56 in the switching leak discharge path 39, even if the switching valve 55 is closed and the upstream side of the switching valve 55 becomes a high pressure, the check valve 56 is connected to the switching leak discharge path 39. In order to prevent backflow, the valve chamber 47a does not become high pressure. As a result, it is possible to eliminate concerns such as fuel leaking from the seal portion of the electromagnetic valve 34 or damage.

(本発明の構成に似て非なる従来技術の説明)
ここで、本発明の構成に似た技術を紹介する。
インジェクタ3の低圧側の圧力(リーク圧力)は、インジェクタ3の作動に影響を与えることが知られている。
具体的には、制御室33の内圧を電磁弁34で制御することで噴射制御を実施するインジェクタ3においては、電磁弁34のバルブ47が低圧側のバルブ室47a内に配置されるため、バルブ47の動きがリーク圧力の影響を受ける。リーク圧力が上昇すると、バルブ47が制御室33の排出通路32を閉じる際のバルブ47の閉弁速度が遅くなるため、実質的な開弁期間(噴射期間)が延び、インジェクタ3から噴射される実噴射量が目標噴射量に対して増加してしまう。実噴射量が目標噴射量より増加すると、排気ガスの悪化、エンジン出力の増加等の不具合が生じてしまう。
(Description of prior art similar to the configuration of the present invention)
Here, a technique similar to the configuration of the present invention is introduced.
It is known that the pressure (leak pressure) on the low pressure side of the injector 3 affects the operation of the injector 3.
Specifically, in the injector 3 that performs injection control by controlling the internal pressure of the control chamber 33 with the electromagnetic valve 34, the valve 47 of the electromagnetic valve 34 is disposed in the low-pressure side valve chamber 47a. 47 movement is affected by leak pressure. When the leak pressure rises, the valve 47 closes at the discharge passage 32 of the control chamber 33 and the valve 47 closes at a slower speed, so that the substantial valve opening period (injection period) is extended and the injector 3 is injected. The actual injection amount increases with respect to the target injection amount. If the actual injection amount increases from the target injection amount, problems such as deterioration of exhaust gas and increase in engine output occur.

そこで、図5に示すように、インジェクタ3のリーク燃料を燃料タンク11へ戻すリターン配管14の途中にチェックバルブ(逆止弁)J1を配置して、インジェクタ3の低圧側の圧力を安定させて、噴射量への影響を安定させる技術が知られている。
しかし、図5に示すチェックバルブJ1は、インジェクタ3の低圧側を高圧に保つものではなく、インジェクタ3の低圧側の圧力を安定した低圧に保つ目的で設けられたものであって、インジェクタ3の低圧側を高圧に保つことはできない。即ち、アイドルストップの再始動時には、コモンレール圧を高圧に保つことができないものであり、再始動が困難なものである。
また、再始動が可能なほどにチェックバルブJ1の開弁圧を設定すると、エンジンの運転中にリーク燃料を排出できなくなり、エンジンの運転が困難になる。
即ち、図5に示すように、リターン配管14にチェックバルブJ1を設けたものでは、アイドルストップを実現することはできない。
Therefore, as shown in FIG. 5, a check valve (check valve) J1 is arranged in the middle of the return pipe 14 for returning the leaked fuel of the injector 3 to the fuel tank 11, so that the pressure on the low pressure side of the injector 3 is stabilized. A technique for stabilizing the influence on the injection amount is known.
However, the check valve J1 shown in FIG. 5 is not for keeping the low pressure side of the injector 3 at a high pressure, but for the purpose of keeping the pressure on the low pressure side of the injector 3 at a stable low pressure. The low pressure side cannot be kept high. In other words, when the idle stop is restarted, the common rail pressure cannot be kept high, and restarting is difficult.
If the opening pressure of the check valve J1 is set to such an extent that restart is possible, the leaked fuel cannot be discharged during the operation of the engine, and the engine operation becomes difficult.
That is, as shown in FIG. 5, if the return pipe 14 is provided with the check valve J1, idle stop cannot be realized.

(実施例1の特徴のまとめ)
この実施例1のコモンレール式燃料噴射装置は、次の効果を奏する。
(1)インジェクタ3からリークされた燃料を燃料タンク11へ戻すリターン配管14に切替弁55を設け、この切替弁55を、エンジンの停止時に閉弁し、エンジンの始動時に開弁することにより、エンジンの停止中にインジェクタ3からリークされた常時リーク燃料が切替弁55の上流で蓄圧されることになり、エンジンの停止中であってもコモンレール圧が高圧に維持される。これによって、再始動時のエンジン始動を素早くスムーズに行うことが可能になる。
(Summary of features of Example 1)
The common rail fuel injection device of the first embodiment has the following effects.
(1) A switching valve 55 is provided in the return pipe 14 for returning the fuel leaked from the injector 3 to the fuel tank 11, and the switching valve 55 is closed when the engine is stopped and opened when the engine is started. The always leaked fuel leaked from the injector 3 while the engine is stopped is accumulated upstream of the switching valve 55, and the common rail pressure is maintained at a high level even when the engine is stopped. As a result, the engine can be started quickly and smoothly during restart.

(2)リターン配管14に切替弁55を設け、その切替弁55を切替制御するだけで、エンジン停止後の再始動をスムーズに行うことができる。
これによって、常時リークの発生しないタイプのインジェクタ3の流動を待たずとも、既存のコモンレール式燃料噴射装置に簡単な構成を追加するのみで、アイドルストップを実現することができる。
(2) By simply providing the switching valve 55 in the return pipe 14 and switching the switching valve 55, the engine can be restarted smoothly after the engine is stopped.
As a result, idling stop can be realized only by adding a simple configuration to the existing common rail fuel injection device without waiting for the flow of the injector 3 of the type that does not always leak.

(3)リターン配管14の共通路に切替弁55を設けることにより、インジェクタ3が複数搭載される場合であっても切替弁55を1つにできる。 (3) By providing the switching valve 55 on the common path of the return pipe 14, the switching valve 55 can be made one even when a plurality of injectors 3 are mounted.

(4)既存のインジェクタ3は、バルブ室47aが高圧のコモンレール圧に耐える仕様には設けられていないが、切替リーク排出路39に逆止弁56を設けて、電磁弁34のバルブ室47aへ燃料が逆流するのを阻止するため、エンジンの停止中に切替弁55の上流側が高圧になっても、バルブ室47aが高圧にならない。
このように、バルブ室47aが高圧にならないため、電磁弁34のシール部分から燃料が漏れたり、破損が生じる等の懸念は解消できる。
(4) Although the existing injector 3 is not provided with a specification in which the valve chamber 47a can withstand a high common rail pressure, a check valve 56 is provided in the switching leak discharge passage 39 to the valve chamber 47a of the electromagnetic valve 34. In order to prevent the fuel from flowing backward, even if the upstream side of the switching valve 55 becomes high pressure while the engine is stopped, the valve chamber 47a does not become high pressure.
Thus, since the valve chamber 47a does not become a high pressure, concerns such as fuel leaking from the sealing portion of the electromagnetic valve 34 or damage can be solved.

(5)切替リーク排出路39に逆止弁56を設けたことにより、バルブ室47a内のリーク圧力をほぼ所定の圧力に安定させることができる。これによって、バルブ室47aのリーク圧力の変動により実噴射量が変化する不具合を解消することができる。 (5) By providing the check valve 56 in the switching leak discharge path 39, the leak pressure in the valve chamber 47a can be stabilized at a substantially predetermined pressure. As a result, it is possible to eliminate the problem that the actual injection amount changes due to the fluctuation of the leak pressure in the valve chamber 47a.

[変形例]
上記の実施例では、電磁力によってバルブの開閉を行う電磁弁により切替弁55を設ける例を示したが、駆動源は限定されるものではなく、例えばピエゾ素子をスタックしたピエゾスタックを駆動源にした切替弁など、ECU4によってバルブを開閉可能な切替弁であれば、他の駆動源による切替弁であっても良い。
上記の実施例では、常時リークが生じるインジェクタ3の一例として2ウェイバルブタイプのインジェクタ3を例に示したが、3ウェイバルブなど、常時リークが生じる全てのタイプのインジェクタ3を搭載するコモンレール式燃料噴射装置に本発明を適用することができる。
[Modification]
In the above embodiment, an example in which the switching valve 55 is provided by an electromagnetic valve that opens and closes a valve by electromagnetic force is shown. However, the drive source is not limited, and for example, a piezoelectric stack in which piezoelectric elements are stacked is used as a drive source. As long as the switching valve can be opened and closed by the ECU 4, such as a switching valve, a switching valve by another driving source may be used.
In the above-described embodiment, the 2-way valve type injector 3 is shown as an example of the injector 3 that constantly leaks. However, the common rail type fuel that mounts all types of injectors 3 that always leak such as a 3-way valve. The present invention can be applied to an injection device.

コモンレール式燃料噴射装置の概略図である(実施例1)。1 is a schematic view of a common rail fuel injection device (Example 1). FIG. インジェクタの概略断面図である(実施例1)。It is a schematic sectional drawing of an injector (Example 1). コモンレールから燃料タンクへ至る燃料の流れ系図である(実施例1)。(Example 1) which is a fuel flow system diagram from a common rail to a fuel tank. インジェクタにおける電磁弁周辺の断面図である(実施例1)。(Example 1) which is sectional drawing of the solenoid valve periphery in an injector. コモンレール式燃料噴射装置の概略図である(従来例)。It is the schematic of a common rail type fuel injection device (conventional example).

符号の説明Explanation of symbols

1 サプライポンプ(高圧ポンプを内蔵する燃料ポンプ)
2 コモンレール
3 インジェクタ
4 ECU(制御装置)
11 燃料タンク
14 リターン配管
31 流入通路
32 排出通路
33 制御室
34 電磁弁(電動弁)
35 ニードル
38 コマンドピストン
39 切替リーク排出路
40 常時リーク排出路
47a バルブ室
55 切替弁
56 切替リーク排出路に設けられた逆止弁
1 Supply pump (fuel pump with built-in high-pressure pump)
2 Common rail 3 Injector 4 ECU (control device)
11 Fuel tank 14 Return pipe 31 Inflow passage 32 Discharge passage 33 Control chamber 34 Solenoid valve (motorized valve)
35 Needle 38 Command piston 39 Switching leak discharge path 40 Regular leak discharge path 47a Valve chamber 55 Switching valve 56 Check valve provided in the switching leak discharge path

Claims (3)

(a)燃料タンクに蓄えられた燃料を高圧に加圧して圧送する高圧ポンプと、
(b)この高圧ポンプの圧送した高圧燃料を蓄圧するコモンレールと、
(c)このコモンレールに蓄えられた高圧燃料を噴射するとともに、前記コモンレールから供給される高圧燃料の一部を常時低圧側へリークする構造のインジェクタと、
(d)このインジェクタからリークされた燃料を前記燃料タンクへ戻すリターン配管と、(e)このリターン配管を開閉可能な切替弁と、
(f)エンジンの停止時に前記切替弁を閉弁し、前記エンジンの始動時に前記切替弁を開弁する制御装置と、を具備し、
前記インジェクタは、高圧燃料が流入通路を介して与えられる制御室、この制御室の圧力を低圧側に排出する排出通路を開閉する電動弁、前記制御室の圧力変化によって前記インジェクタ内で摺動するニードルの摺動部を含む隙間部を通って低圧側へ排出された常時リーク燃料を前記リターン配管の接続口の上流部分へ導く常時リーク排出路、前記排出通路から前記電動弁のバルブ室を介して低圧側へ排出された切替リーク燃料を前記リターン配管の接続口の上流部分へ導く切替リーク排出路を備えるものであり、
この切替リーク排出路には、前記電動弁のバルブ室へ燃料が逆流するのを阻止する逆止弁が設けられたことを特徴とするコモンレール式燃料噴射装置。
(A) a high-pressure pump that pressurizes and pressurizes fuel stored in a fuel tank;
(B) a common rail for accumulating high-pressure fuel pumped by the high-pressure pump;
(C) an injector having a structure for injecting high-pressure fuel stored in the common rail and leaking part of the high-pressure fuel supplied from the common rail to the low-pressure side at all times;
(D) a return pipe for returning the fuel leaked from the injector to the fuel tank; (e) a switching valve capable of opening and closing the return pipe;
(F) a control device that closes the switching valve when the engine is stopped and opens the switching valve when the engine is started ,
The injector slides in the injector by a control chamber to which high-pressure fuel is given through an inflow passage, a motor-operated valve that opens and closes a discharge passage for discharging the pressure in the control chamber to a low pressure side, and a pressure change in the control chamber. A constantly leaking fuel path that leads the constantly leaking fuel discharged to the low pressure side through the gap including the sliding part of the needle to the upstream part of the connection port of the return pipe, from the discharging path through the valve chamber of the motor-operated valve A switching leak discharge path for guiding the switching leak fuel discharged to the low pressure side to the upstream portion of the connection port of the return pipe,
A common rail type fuel injection device characterized in that a check valve for preventing fuel from flowing back to the valve chamber of the electric valve is provided in the switching leak discharge path .
請求項1に記載のコモンレール式燃料噴射装置において、
前記インジェクタは、複数搭載され、
前記リターン配管は、前記複数のインジェクタからリークされた全燃料が通る1本の共通路を備え、
前記切替弁は、前記リターン配管の共通路に設けられることを特徴とするコモンレール式燃料噴射装置。
In the common rail fuel injection device according to claim 1,
A plurality of the injectors are mounted,
The return pipe includes one common path through which all fuel leaked from the plurality of injectors passes.
The common rail fuel injection device, wherein the switching valve is provided in a common path of the return pipe.
請求項1または請求項2に記載のコモンレール式燃料噴射装置において、
前記制御装置が前記切替弁を閉弁するタイミングは、アイドルストップのために前記エンジンのストップ動作に入る直前であり、
前記制御装置が前記切替弁を開弁するタイミングは、アイドルストップの状態から前記エンジンを再始動する直前であることを特徴とするコモンレール式燃料噴射装置。
In the common rail type fuel injection device according to claim 1 or 2 ,
The timing at which the control device closes the switching valve is immediately before entering the engine stop operation for idle stop,
The common rail fuel injection device, wherein the control device opens the switching valve immediately before restarting the engine from an idle stop state.
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