JP4552834B2 - Fuel injection device - Google Patents
Fuel injection device Download PDFInfo
- Publication number
- JP4552834B2 JP4552834B2 JP2005325394A JP2005325394A JP4552834B2 JP 4552834 B2 JP4552834 B2 JP 4552834B2 JP 2005325394 A JP2005325394 A JP 2005325394A JP 2005325394 A JP2005325394 A JP 2005325394A JP 4552834 B2 JP4552834 B2 JP 4552834B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fuel
- pressure
- plunger
- chamber
- delivery pipe
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Fuel-Injection Apparatus (AREA)
Description
本発明は、所定量の燃料を高圧で噴射させる燃料噴射装置に関する。 The present invention relates to a fuel injection device that injects a predetermined amount of fuel at a high pressure.
従来、低圧フィードポンプでフィード圧まで加圧された燃料を高圧ポンプで昇圧させてデリバリパイプへと供給し、このデリバリパイプから供給された高圧の燃料を燃料噴射弁から噴射させる燃料噴射装置が存在する。例えば、この種の燃料噴射装置としては、下記の特許文献1に開示されている。
Conventionally, there has been a fuel injection device in which fuel pressurized to a feed pressure by a low pressure feed pump is boosted by a high pressure pump and supplied to a delivery pipe, and high pressure fuel supplied from the delivery pipe is injected from a fuel injection valve To do. For example, this type of fuel injection device is disclosed in
この特許文献1に開示された燃料噴射装置は、デリバリパイプの燃料圧力の異常上昇を回避する為に、そのデリバリパイプが所定の燃料圧力以上になったときに開弁するリリーフ弁(安全弁)を配備している。そして、この燃料噴射装置においては、リリーフ弁が開弁した際に排出される燃料を高圧ポンプの吸入口や燃料タンクにリターン配管を介して戻すよう構成されている。また、この特許文献1に開示された燃料噴射装置においては、高圧ポンプの吐出側の逆止弁に、閉弁時でも高圧ポンプの吐出口とデリバリパイプとを連通させる燃料のリーク機構(切り欠き)が設けられている。
The fuel injection device disclosed in
尚、この特許文献1に開示された燃料噴射装置においては、フューエルカット復帰時に大きなトルクショックを発生させない燃料噴射量となるようデリバリパイプの燃料圧力を所定の燃料圧力まで低下させる為に、高圧ポンプの吐出側と吸入側とを連通させるリーク通路が設けられている。
In the fuel injection device disclosed in
また、下記の特許文献2には、高圧ポンプから高圧燃料をデリバリパイプへと供給する燃料噴射装置において、その高圧ポンプの吐出側通路と吸入側通路とに夫々設けた吐出チェック弁と吸入チェック弁との間に安全弁としての機能を為す圧力調整器を設けたものが開示されている。この特許文献2に開示された燃料噴射装置においては、高圧ポンプの吐出側通路から圧力調整器に所定の圧力以上の燃料圧力が掛かったときに、その燃料を流出させて吸入側通路における吸入チェック弁の上流へとリターン通路を介して流入させる。
Further, in
しかしながら、上記従来の燃料噴射装置においては、安全弁を配備する為にリターン配管(リターン通路)を別途設けなければならず、それによって部品点数の増加に伴うコストの上昇や、本装置の体格の拡大に伴うエンジンコンパートメントへの搭載性の悪化、という不都合が生じてしまう。 However, in the above-described conventional fuel injection device, a return pipe (return passage) must be provided separately in order to provide a safety valve, thereby increasing the cost associated with an increase in the number of parts and increasing the size of the device. As a result, the inconvenience of deterioration in mountability in the engine compartment occurs.
また、上記特許文献1の燃料噴射装置においては、安全弁を高圧ポンプの吐出口よりも下流(デリバリパイプ)に設けているので、その安全弁の作動時の開閉のヒステリシスによりデリバリパイプ内の燃料圧力が安全弁の開弁設定圧以下に大きく低下してしまう虞がある。そして、これにより、安全弁の閉弁直後には、デリバリパイプ内の燃料圧力を所望の燃料圧力まで昇圧させるのに時間を要するので、高圧ポンプによる燃料圧力の制御性が悪化してしまう。
Further, in the fuel injection device disclosed in
そこで、本発明は、かかる従来例の有する不都合を改善し、コストやエンジンコンパートメントへの搭載性を犠牲にすることなくデリバリパイプ内の燃料圧力の異常上昇が抑制可能な燃料噴射装置を提供することを第1の目的とし、更に、その燃料圧力の異常上昇抑制後の高圧ポンプによる燃料圧力の制御性に優れる燃料噴射装置を提供することを第2の目的とする。 Accordingly, the present invention provides a fuel injection device that improves the disadvantages of the conventional example and can suppress an abnormal increase in fuel pressure in the delivery pipe without sacrificing cost and mountability in the engine compartment. The second object is to provide a fuel injection device that is excellent in controllability of the fuel pressure by the high-pressure pump after the abnormal increase in fuel pressure is suppressed.
上記目的を達成する為、請求項1記載の発明では、低圧フィードポンプから供給された燃料が流入する吸入室及び当該吸入室からの燃料をプランジャの往復運動により圧送させるプランジャ室を備えた高圧ポンプと、この高圧ポンプから吐出された燃料が供給されるデリバリパイプと、このデリバリパイプから燃料が供給される燃料噴射弁と、を備えた燃料噴射装置において、その高圧ポンプの内部とデリバリパイプの内部とを連通させる燃料の通路をプランジャ室とデリバリパイプの内部とを連通させる燃料供給路として1本のみ設け、その高圧ポンプの内部に、デリバリパイプの燃料圧力が所定圧力以上になったときにプランジャ室の燃料圧力を低下させることでデリバリパイプの燃料圧力を低下させる燃料圧力低下手段を設けている。 In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, there is provided a high pressure pump comprising a suction chamber into which fuel supplied from a low pressure feed pump flows and a plunger chamber for pumping fuel from the suction chamber by reciprocating movement of the plunger. And a delivery pipe to which fuel discharged from the high-pressure pump is supplied, and a fuel injection valve to which fuel is supplied from the delivery pipe. preparative passage of the fuel which communicates provided only one as a fuel supply passage for communicating the interior of the plunger chamber and the delivery pipe, the interior of the high-pressure pump, plunger when the fuel pressure in the delivery pipe exceeds a predetermined pressure Fuel pressure lowering means for lowering the fuel pressure of the delivery pipe by lowering the fuel pressure in the chamber is provided.
この請求項1記載の燃料噴射装置によれば、従来は高圧ポンプの吐出口の下流側に設けていた燃料圧力低下手段を高圧ポンプ内に設けているので、従来の燃料噴射装置のようなリターン配管が不要になり、装置全体の体格を小さく纏めてエンジンコンパートメントへの搭載性を向上させ、更には低コスト化を図ることができる。 According to the fuel injection device of the first aspect, since the fuel pressure lowering means that is conventionally provided on the downstream side of the discharge port of the high pressure pump is provided in the high pressure pump, the return as in the conventional fuel injection device is possible. Piping is no longer required, the overall physique of the device can be reduced to improve the mountability in the engine compartment, and the cost can be reduced.
ここで、上記目的を達成する為、請求項2記載の発明では、上記請求項1記載の燃料噴射装置において、燃料圧力低下手段を、吸入室とプランジャ室とを連通させる連通路と、プランジャ室が前記所定圧力以上になったときに開弁して当該プランジャ室の燃料を吸入室へと連通路を介して流出させるリリーフ弁と、を備えている。 In order to achieve the above object, according to a second aspect of the present invention, in the fuel injection device according to the first aspect, the fuel pressure reducing means includes a communication passage for communicating the suction chamber and the plunger chamber, and the plunger chamber. And a relief valve that opens when the pressure becomes equal to or higher than the predetermined pressure, and causes the fuel in the plunger chamber to flow out to the suction chamber via the communication path.
この請求項2記載の燃料噴射装置によれば、上記請求項1記載の発明と同様の効果に加えて、リリーフ弁の閉弁が遅れてもその前にプランジャ室からデリバリパイプへと燃料が供給されるので、リリーフ弁の作動時におけるデリバリパイプの燃料圧力の落ち込みを抑制することができ、そのリリーフ弁の閉弁直後の高圧ポンプによる燃料圧力の制御性を向上させることができる。 According to the fuel injection device of the second aspect, in addition to the same effect as that of the first aspect of the invention, fuel is supplied from the plunger chamber to the delivery pipe before the relief valve is delayed. Therefore, it is possible to suppress a drop in the fuel pressure of the delivery pipe during the operation of the relief valve, and it is possible to improve the controllability of the fuel pressure by the high-pressure pump immediately after the relief valve is closed.
また、上記目的を達成する為、請求項3記載の発明では、上記請求項1記載の燃料噴射装置において、燃料圧力低下手段を、プランジャをプランジャ室側のプランジャ主体と当該プランジャ主体を相対移動可能に保持するプランジャ主体保持部との分割構造にし、そのプランジャ主体とプランジャ主体保持部との間にプランジャ室が前記所定圧力以上になったときに当該プランジャ室の容積を拡大させるべく当該プランジャ主体とプランジャ主体保持部とを相対移動させる弾性部材を配置して構成している。 In order to achieve the above object, according to a third aspect of the present invention, in the fuel injection device according to the first aspect, the fuel pressure reducing means can move the plunger relative to the plunger main body on the plunger chamber side and the plunger main body. A plunger main body holding portion that is held by the plunger main body, and when the plunger chamber reaches or exceeds the predetermined pressure between the plunger main body and the plunger main body holding portion, An elastic member that relatively moves the plunger main body holding portion is arranged.
この請求項3記載の燃料噴射装置によれば、上記請求項1記載の発明と同様の効果に加えて、プランジャ主体の戻り(プランジャ室の容積の縮小方向への移動)が遅れてもその前にプランジャ室からデリバリパイプへと燃料が供給されるので、プランジャの安全弁機能の作動時におけるデリバリパイプの燃料圧力の落ち込みを抑制することができ、プランジャ主体の戻り直後の高圧ポンプによる燃料圧力の制御性を向上させることができる。 According to the fuel injection device of the third aspect, in addition to the same effect as the first aspect of the invention, even if the return of the plunger main body (movement of the plunger chamber in the direction of reducing the volume) is delayed, Since the fuel is supplied from the plunger chamber to the delivery pipe, it is possible to suppress a drop in the fuel pressure of the delivery pipe when the plunger safety valve function is activated, and the fuel pressure is controlled by the high pressure pump immediately after the plunger main body returns. Can be improved.
また、上記目的を達成する為、請求項4記載の発明では、上記請求項1記載の燃料噴射装置において、燃料圧力低下手段をプランジャ室の無駄容積の拡大により構成している。 In order to achieve the above object, according to a fourth aspect of the present invention, in the fuel injection device according to the first aspect, the fuel pressure reducing means is configured by increasing the waste volume of the plunger chamber.
この請求項4記載の燃料噴射装置は、プランジャ室の無駄容積を拡大することによって、プランジャ室内やデリバリパイプ内の燃料圧力の異常上昇を抑制することができる。従って、この燃料噴射装置によれば、上記請求項1記載の発明と同様の効果に加えて、無駄容積の容量の最適化を図ることによりデリバリパイプの燃料圧力の落ち込みを抑制することができるので、高圧ポンプによる燃料圧力の制御性を向上させることができる。
The fuel injection device according to
本発明に係る燃料噴射装置は、燃料圧力低下手段を高圧ポンプ内に設けているのでリターン配管等の外部部品が不要になる。これが為、この燃料噴射装置によれば、その燃料圧力低下手段でデリバリパイプ内の燃料圧力の異常上昇を抑制しつつ、抑制装置全体の体格を小さく纏めてエンジンコンパートメントへの搭載性を向上させることができ、更には低コスト化を図ることができる。また、請求項2〜4の如く燃料圧力低下手段を構成することによって、燃料圧力の異常上昇抑制後であっても高圧ポンプによる燃料圧力の制御性を向上させることができる。
In the fuel injection device according to the present invention, the fuel pressure reducing means is provided in the high-pressure pump, so that no external parts such as a return pipe are required. For this reason, according to this fuel injection device, the fuel pressure lowering means suppresses an abnormal increase in fuel pressure in the delivery pipe, while reducing the overall size of the suppression device and improving the mountability in the engine compartment. In addition, the cost can be reduced. Further, by configuring the fuel pressure reducing means as in
以下に、本発明に係る燃料噴射装置の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。尚、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。 Embodiments of a fuel injection device according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. The present invention is not limited to the embodiments.
本発明に係る燃料噴射装置の実施例1を図1に基づいて説明する。 A fuel injection device according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
最初に、本実施例1の燃料噴射装置の構成について説明する。 First, the configuration of the fuel injection device according to the first embodiment will be described.
本実施例1の燃料噴射装置は、図1に示す如く、図示しない内燃機関の燃焼室に直接燃料を噴射する燃料噴射弁10と、この燃料噴射弁10に高圧燃料を供給するデリバリパイプ20とを備えている。ここでは4つの燃焼室を備えた内燃機関に対して燃料を供給する燃料噴射装置について例示するので、この燃料噴射装置は、燃料噴射弁10を4本備えている。また、そのデリバリパイプ20には内部の燃料圧力を検出する圧力センサ21が配備されており、その検出信号に基づいて図示しない電子制御装置(ECU)がデリバリパイプ20内の燃料圧力を監視している。
As shown in FIG. 1, the fuel injection device of the first embodiment includes a
また、本実施例1の燃料噴射装置には、燃料タンク30内の燃料を吸入してフィード圧まで加圧する低圧フィードポンプ40と、この低圧フィードポンプ40から吐出された燃料を加圧してデリバリパイプ20内の燃料圧力を所望の高圧状態に保つ高圧ポンプ50とが設けられている。
Further, in the fuel injection device of the first embodiment, the low
その低圧フィードポンプ40は、例えばバッテリにより駆動される電動ポンプであり、燃料タンク30内に配備されて、その吐出側が高圧ポンプ50の吸入口50aに低圧通路61を介して接続される。また、その燃料タンク30内には低圧通路61に連通するリターン通路62及びこのリターン通路62上に配備された調圧弁41が設けられており、その低圧通路61が所定の圧力にまで達したときに調圧弁41を開弁させて、低圧通路61内の燃料を燃料タンク30内に戻す。
The low-
一方、高圧ポンプ50は、その吐出口50bが高圧通路63を介してデリバリパイプ20に接続される。この高圧ポンプ50は、以下の如く構成されている。
On the other hand, the
先ず、この高圧ポンプ50においては、ハウジング51内に吸入室Riとプランジャ室Rpが形成されている。その吸入室Riは、低圧フィードポンプ40から吸入口50aを経て送られてきた燃料を貯留する部屋である。また、そのプランジャ室Rpは吸入室Riに貯留された燃料が所定のタイミングで供給される部屋であり、この高圧ポンプ50は、そのプランジャ室Rpからデリバリパイプ20へと燃料を供給する。
First, in the high-
ここで、その吸入室Riとプランジャ室Rpはハウジング51に形成された第1連通路51aを介して連通しており、この高圧ポンプ50は、その第1連通路51a上に吸入室Riからプランジャ室Rpへの燃料の流量の調節を行う燃料調量弁52が設けられている。
Here, the suction chamber Ri and the plunger chamber Rp communicate with each other via a
ここで例示する燃料調量弁52は、第1連通路51aを開閉させる弁体52aと、この弁体52aを開弁方向へと付勢させる弦巻バネ等の弾性部材52bと、その弁体52aを弾性部材52bの押圧力に抗して閉弁方向へと付勢させる電磁石52cとを備えた所謂電磁弁である。その電磁石52cは、電子制御装置によって通電又は非通電が制御され、励磁状態と非励磁状態との切り替えが行われる。
The
この燃料調量弁52においては、機関停止時やフューエルカット時等の燃料の噴射が不要なときに電磁石52cが励磁状態にされ、その際の電磁力が弾性部材52bの押圧力に打ち勝って弁体52aが第1連通路51aを遮断する。一方、低圧フィードポンプ40が駆動している吸入行程では、その電磁石52cが非励磁状態にされ、弾性部材52bの押圧力で燃料調量弁52が開弁される。これが為、この燃料調量弁52の開弁に伴って吸入室Riの燃料がプランジャ室Rpへと送られる。
In the
また、この高圧ポンプ50には、プランジャ室Rpに供給された燃料をデリバリパイプ20へと圧送する燃料圧送手段53が設けられている。この燃料圧送手段53は、プランジャ室Rp内を軸線方向へと摺動するプランジャ53aと、そのプランジャ室Rpにおける燃料の供給される空間を拡大すべくプランジャ53aを付勢させる弦巻バネ等の弾性部材53bと、その空間を縮小すべくプランジャ53aを弾性部材53bの押圧力に抗して付勢させるカム53cとを備えている。
Further, the high-
ここで、そのカム53cは、内燃機関のクランクシャフト(図示略)に連動して回転するよう構成されており、そのカム形状に応じてプランジャ53aを往復移動させてプランジャ室Rpの燃料をデリバリパイプ20に圧送させる。即ち、本実施例1の高圧ポンプ50は、クランクシャフトの回転に伴って駆動される機械駆動式のポンプである。
Here, the
更に、この高圧ポンプ50には、プランジャ室Rpの燃料を高圧通路63へと導く吐出路64上に逆止弁54が設けられている。この逆止弁54は、駆動時に発生する圧力脈動によってデリバリパイプ20側からプランジャ室Rp側へと燃料が逆流することを防止する為のものであり、吐出路64を開閉させる弁体54aと、この弁体54aを閉弁方向へと付勢させる弦巻バネ等の弾性部材54bを備えている。ここで、この逆止弁54の弾性部材54bは、プランジャ室Rp側と高圧通路63側との間に僅かな圧力差が生じたときに弁体54aが開弁動作を行うよう設定される。
Further, the high-
また更に、この高圧ポンプ50の内部には、デリバリパイプ20内の燃料圧力が所定の上限圧を超えることを防止する燃料圧力低下手段が設けられている。本実施例1にあっては、その燃料圧力低下手段としてリリーフ弁55を備えている。
Furthermore, fuel pressure lowering means for preventing the fuel pressure in the
ここで、デリバリパイプ20内の燃料圧力の異常上昇は高圧ポンプ50からデリバリパイプ20へと燃料を圧送している最中に発生し得るものであり、その際には上述した逆止弁54が開弁状態にあるので、高圧ポンプ50のプランジャ室Rpは、デリバリパイプ20内の燃料圧力と同等の圧力になっている。従って、プランジャ室Rp内の燃料圧力を低下させることができれば、これに伴ってデリバリパイプ20内の燃料圧力も低下させることができる。
Here, the abnormal increase in the fuel pressure in the
そこで、本実施例1にあっては、そのような燃料圧力の異常上昇が発生した際にプランジャ室Rp内の燃料圧力を低下させるべく、逆止弁54の上流側(プランジャ室Rp側)にリリーフ弁55を配置する。具体的に、本実施例1のリリーフ弁55は、ハウジング51に吸入室Riとプランジャ室Rpとを連通させる第2連通路51bを設けて、この第2連通路51b上に配置する。即ち、本実施例1の燃料圧力低下手段は、そのリリーフ弁55と第2連通路51bとによって構成されている。
Therefore, in the first embodiment, when such an abnormal increase in fuel pressure occurs, in order to reduce the fuel pressure in the plunger chamber Rp, on the upstream side of the check valve 54 (on the plunger chamber Rp side). A
このリリーフ弁55は、第2連通路51bを開閉させる弁体55aと、この弁体55aを閉弁方向へと付勢させる弦巻バネ等の弾性部材55bを備えている。そして、このリリーフ弁55においては、プランジャ室Rp内やデリバリパイプ20内の燃料圧力が設定上限圧に達した際に弁体55aを開弁方向へと作動させるべく弾性部材55bのバネ定数が設定されている。
The
ここで、吸入室Riにも燃料が供給されているので、弁体55aにはプランジャ室Rp内の燃料圧力とは反対方向の燃料圧力(フィード圧)が吸入室Riから掛かっている。従って、その弾性部材55bは、その押圧力と吸入室Ri内の燃料圧力の総合力がプランジャ室Rp内の燃料による設定上限圧よりも低くなるように設定する。これにより、この高圧ポンプ50においては、プランジャ室Rp内の燃料圧力が設定上限圧に達すると、その燃料圧力が弾性部材55bの押圧力と吸入室Ri内の燃料圧力の総合力に打ち勝って弁体55aを開弁方向へと作動させ、そのプランジャ室Rp内の燃料を吸入室Riへと送出させる。
Here, since the fuel is also supplied to the suction chamber Ri, the fuel pressure (feed pressure) in the direction opposite to the fuel pressure in the plunger chamber Rp is applied from the suction chamber Ri to the
従って、このリリーフ弁55によって、プランジャ室Rp内やデリバリパイプ20内の燃料圧力が異常上昇した際にそのプランジャ室Rp内等の燃料圧力を低下させることができるので、高圧ポンプ50からデリバリパイプ20への燃料の過圧送が防止され、燃料圧力の異常上昇に伴う高圧ポンプ50やデリバリパイプ20の破損等を回避することができる。
Therefore, when the fuel pressure in the plunger chamber Rp or the
また、リリーフ弁55の開弁に伴って流入した吸入室Riの燃料は、その際の吸入室Ri内の燃料圧力に応じて、吸入室Ri内に貯留される場合もあれば、吸入口50aを介して低圧通路61へと送られる場合もある。そして、その後者の場合においては、低圧通路61内の燃料圧力により調圧弁41が開弁されるので、燃料タンク30へと低圧通路61の燃料が戻される。
Further, the fuel in the suction chamber Ri that flows in along with the opening of the
このように、リリーフ弁55を逆止弁54の上流側で且つ吸入室Riとプランジャ室Rpとの間に設けることによって、リリーフ弁55の開弁時に送出された燃料を燃料タンク30へと戻す為のリターン配管を別途設けずともよい。これにより、そのようなリターン配管を高圧ポンプ50やデリバリパイプ20の外に配備していた従来の燃料噴射装置と比して、部品点数が削減され、且つ、構造の簡略化を図ることができる。従って、本実施例1の燃料噴射装置によれば、その体格を小さく纏めることができ、且つ、低コスト化を図ることができる。
Thus, by providing the
また、リリーフ弁55を本実施例1の如く配置することによって、その開弁時のヒステリシスでリリーフ弁55の閉弁が遅れても、その閉弁前に逆止弁54が開弁してプランジャ室Rpからデリバリパイプ20へと燃料が圧送される。これが為、本実施例1の燃料噴射装置によれば、そのデリバリパイプ20内の燃料圧力を大幅に低下させることなく、燃料噴射に要するデリバリパイプ20内の必要圧を保持することができ、デリバリパイプ20におけるリリーフ弁55の作動時の燃料圧力制御性の悪化(燃料圧力の落ち込み)を抑制できる。
Further, by arranging the
ところで、本実施例1の如くリリーフ弁55を高圧ポンプ50における逆止弁54の上流側で且つ吸入室Riとプランジャ室Rpとの間に設けた場合には、デリバリパイプ20内が逆止弁54と燃料噴射弁10との間で密閉されるので、次のような不都合が生じる可能性がある。
By the way, when the
例えば、暖気過程で機関停止された場合には、内燃機関の方がデリバリパイプ20よりも温度が高く、その内燃機関の雰囲気熱でデリバリパイプ20が加熱されてしまう。そして、一般に、固体の熱膨張係数よりも液体の熱膨張係数の方が大きいので、デリバリパイプ20の熱膨張に伴って容積が拡大されても、それ以上に燃料が熱膨張してデリバリパイプ20の内圧を上昇させてしまう。例えば、内燃機関の雰囲気熱でデリバリパイプ20とその内部の燃料が1℃上昇すると、デリバリパイプ20の内圧は、約0.5MPaの圧力上昇を引き起こしてしまう。従って、暖気過程で機関停止された場合には、その内圧の上昇によってデリバリパイプ20が破裂してしまう虞がある。
For example, when the engine is stopped during the warm-up process, the temperature of the internal combustion engine is higher than that of the
そこで、本実施例1にあっては、デリバリパイプ20とプランジャ室Rpとの間に微小な隙間を設けて、上記の場合などにおけるデリバリパイプ20の内圧上昇を回避させる。
Therefore, in the first embodiment, a minute gap is provided between the
具体的に、本実施例1にあっては、そのデリバリパイプ20とプランジャ室Rpとの間に配備された逆止弁54の弁体54aに、デリバリパイプ20とプランジャ室Rpとを連通させる微小通路54a1を形成する。
Specifically, in the first embodiment, the
これにより、その微小通路54a1がデリバリパイプ20の内圧の減圧機能を為し、デリバリパイプ20の内圧が異常上昇し得る状況になったとしても、このデリバリパイプ20内の燃料が微小通路54a1を介してプランジャ室Rpへと流入するので、デリバリパイプ20の破損を防止することができる。
As a result, even if the
また、その微小通路54a1の減圧機能によってデリバリパイプ20の内圧を安定させることができるので、減速時におけるフューエルカット時を経て再噴射させる際の燃料の流量精度を維持することができる。
Further, since the internal pressure of the
更に、その微小通路54a1の減圧機能によって、機関停止時にはデリバリパイプ20の内圧がフィード圧まで低下して、そのフィード圧に保つことができるので、油密漏れの低減を図ることができる。
Further, the pressure reducing function of the
一方、そのような微小通路54a1を逆止弁54の弁体54aに設けると、その微小通路54a1の通路径等により決まる通路面積の大きさ如何で通常駆動時に微小通路54a1からデリバリパイプ20へと燃料が漏れ出てしまい、逆止弁54が正しく作動せずに高圧ポンプ50のポンプ効率の低下を招く虞がある。これが為、かかる不都合を回避する為に、その微小通路54a1の通路面積は、例えば、シミュレーションや実機による試験を行って、ポンプ効率の低下を抑制し得る適切な大きさに設定する。
On the other hand, such a when a
ここで、その燃料が微小通路54a1を介してプランジャ室Rpに流入した燃料は、機関停止中であれば燃料調量弁52が開弁状態になっているので、吸入室Ri側へと送出される。従って、機関停止後における低圧通路61からデリバリパイプ20までの燃料の流動経路の圧力は、低圧フィードポンプ40側の調圧弁41の設定圧力に保持される。
Here, the fuel that has flowed into the plunger chamber Rp through the
尚、デリバリパイプ20とプランジャ室Rpとの間に微小な隙間は、例えば、前述した特許文献1に開示された切り欠きであってもよい。
Note that the minute gap between the
以上示した如く、本実施例1の燃料噴射装置によれば、従来は高圧ポンプの吐出口の下流側に設けていた安全弁(リリーフ弁55)を高圧ポンプ50内に移設しているので、従来の燃料噴射装置のようなリターン配管が不要になり、装置全体の体格を小さく纏め、低コスト化を図ることができる。そして、装置全体の体格を小さくできたことにより、エンジンコンパートメントへの搭載性が向上する。また、本実施例1の燃料噴射装置は、リリーフ弁55の閉弁が遅れてもその前に逆止弁54が開弁する(即ち、プランジャ室Rpからデリバリパイプ20へと燃料が供給される)ので、リリーフ弁55の作動時におけるデリバリパイプ20の燃料圧力の落ち込みを抑制することができ、リリーフ弁55の閉弁直後の高圧ポンプ50による燃料圧力の制御性が向上する。更に、本実施例1の燃料噴射装置においては、微小通路54a1の減圧機能によってデリバリパイプ20の内圧の異常上昇を回避することができる。
As described above, according to the fuel injection device of the first embodiment, the safety valve (relief valve 55) that has been conventionally provided on the downstream side of the discharge port of the high-pressure pump is moved into the high-
次に、本発明に係る燃料噴射装置の実施例2を図2から図6に基づいて説明する。 Next, a second embodiment of the fuel injection device according to the present invention will be described with reference to FIGS.
本実施例2の燃料噴射装置は、実施例1の燃料噴射装置からリリーフ弁55を取り除く一方、これと同様の安全弁機能を為す燃料圧力低下手段を燃料圧送手段のプランジャに設けたものである。具体的には、燃料圧送手段のプランジャ自体を燃料圧力低下手段として構成することによって、このプランジャにリリーフ弁と同様の機能を持たせた高圧ポンプ150を用意する。この高圧ポンプ150は、実施例1の高圧ポンプ50に対して燃料圧送手段を以下の如く変更したものである。
In the fuel injection device of the second embodiment, the
図2の符号153は、本実施例2の燃料圧送手段を示す。この燃料圧送手段153は、図2に示す如く、実施例1の燃料圧送手段53と同様の弾性部材53b及びカム53cを備えると共に、以下のように構成したプランジャ153aを備えている。
このプランジャ153aは、図3に示す如く、プランジャ室Rp側のプランジャ主体153a1と、このプランジャ主体153a1を弾性部材53b側から保持するプランジャ主体保持部153a2とを備えた分割構造になっている。本実施例2にあっては、プランジャ主体153a1を一端(プランジャ室Rp側)が閉塞された筒体に成形すると共にプランジャ主体保持部153a2を段付き形状に成形し、そのプランジャ主体保持部153a2の狭小部分にプランジャ主体153a1を他端の開口部から挿入する。
As shown in FIG. 3, the
これらプランジャ主体153a1とプランジャ主体保持部153a2は、軸線に対して直交方向へと挿入されるピン153a3によって相互に保持される。ここで、そのプランジャ主体保持部153a2の狭小部分にはピン153a3が挿入される図4に示す長孔153a21が形成されており、これが為、そのプランジャ主体153a1とプランジャ主体保持部153a2は、軸線方向(プランジャ153aの往復摺動方向と同一方向)へと相対移動し得るよう一体化されている。
The plunger
また、このプランジャ153aにおいては、そのプランジャ主体153a1の軸線方向における内壁面とプランジャ主体保持部153a2の狭小部分における先端との間に弦巻バネ等の弾性部材153a4が配設されている。この弾性部材153a4は、プランジャ室Rp内の燃料圧力が所定の圧力(実施例1と同様のプランジャ室Rp内やデリバリパイプ20内の燃料圧力の設定上限圧)以上になったときに、そのプランジャ室Rpの容積を拡大させるべくプランジャ主体153a1とプランジャ主体保持部153a2とを相対移動させるように設定する。これが為、通常の燃料圧力状態では、弾性部材153a4の弾発力によってプランジャ主体153a1がプランジャ主体保持部153a2に対して最も離れた位置に保持されている。
Further, in the
従って、そのプランジャ室Rp内の燃料圧力が所定の圧力よりも低いときには、図5に示す如く、プランジャ主体153a1とプランジャ主体保持部153a2とを軸線方向に相対移動させることなくプランジャ153aがカム53cの回転に伴って往復摺動する。
Therefore, when the fuel pressure in the plunger chamber Rp is lower than a predetermined pressure, the
一方、そのプランジャ主体保持部153a2は、常にカム53cによって下方への移動が制限されている。これが為、プランジャ室Rp内の燃料圧力が所定の圧力以上になったときには、図6に示す如く、その燃料圧力によってプランジャ主体153a1が弾性部材153a4の押圧力に抗してプランジャ主体保持部153a2に対して押し下げられる。これにより、プランジャ室Rp内やデリバリパイプ20内の燃料圧力が異常上昇した際にそのプランジャ室Rp内等の燃料圧力を低下させることができるので、高圧ポンプ50からデリバリパイプ20への燃料の過圧送が防止され、燃料圧力の異常上昇に伴う高圧ポンプ50やデリバリパイプ20の破損等を回避することができる。
On the other hand, the plunger main
そのプランジャ主体153a1は、後にプランジャ室Rp内の燃料圧力が所定の圧力よりも低くなると弾性部材153a4の弾発力によって押し戻される。
The plunger
以上示した如く、本実施例2の燃料噴射装置によれば、前述した実施例1と同様に、高圧ポンプ50内に安全弁機能を設けているので、従来の燃料噴射装置のようなリターン配管が不要になり、装置全体の体格を小さく纏めてエンジンコンパートメントへの搭載性を向上させ、更には低コスト化を図ることができる。また、本実施例2の燃料噴射装置は、上記の如き簡便な構造で安全弁機能を構築することができるので、更なる低コスト化を図ることができる。更に、本実施例2の燃料噴射装置においても、プランジャ主体153a1の戻りが遅れてもその前に逆止弁54が開弁するので、プランジャ153aの安全弁機能の作動時におけるデリバリパイプ20の燃料圧力の落ち込みを抑制することができ、プランジャ主体153a1の戻り直後の高圧ポンプ50による燃料圧力の制御性が向上する。また更に、本実施例2の燃料噴射装置においても、微小通路54a1の減圧機能によってデリバリパイプ20の内圧の異常上昇を回避することができる。
As described above, according to the fuel injection device of the second embodiment, since the safety valve function is provided in the high-
次に、本発明に係る燃料噴射装置の実施例3を図7から図9に基づいて説明する。 Next, a third embodiment of the fuel injection device according to the present invention will be described with reference to FIGS.
本実施例3の燃料噴射装置は、実施例1の燃料噴射装置からリリーフ弁55を取り除く一方、これと同様の安全弁機能を為す燃料圧力低下手段を実施例1と同様に高圧ポンプ内に設けたものである。具体的には、プランジャ室Rpの無駄容積Vdを拡大してリリーフ弁と同様の機能を持たせた高圧ポンプ250を用意する。この高圧ポンプ250は、実施例1の高圧ポンプ50に対して燃料圧送手段を以下の如く変更したものである。
In the fuel injection device of the third embodiment, the
図7の符号253は、本実施例3の燃料圧送手段を示す。この本実施例3の燃料圧送手段253は、図7に示す如く、実施例1の燃料圧送手段53と同様の弾性部材53b及びカム53cを備えると共に、以下のように成形したプランジャ253aを備えている。
このプランジャ253aは、プランジャ室Rpの無駄容積Vdの拡大を図る為に、実施例1のプランジャ53aに対して長手方向を縮小したものである。その無駄容積Vdとは、図8に示す如く、プランジャ253aがリフト上死点に達した際の当該プランジャ253aの先端とプランジャ室Rpの内壁面との間で形成される空間の容積のことをいう。このように、本実施例3の如く無駄容積Vdの容量を拡大することによって、プランジャ室Rp内やデリバリパイプ20内の燃料圧力の異常上昇を抑制することができる。
The
ここで、その無駄容積Vdは、プランジャ253aが上昇した際の燃料の昇圧量ΔPf(MPa)に影響を与えるものであり、下記の式1の関係が成立する。この式1における「Kf」は燃料の体積弾性率(MPa)を表し、「Vl」はプランジャ253aのリフト容積を表し、「Vt」はプランジャ室Rpの総容積を表している。そのリフト容積Vlとはプランジャ室Rpにおけるプランジャ253aのリフト上死点とリフト下死点との間で形成される空間の容積のことをいい、プランジャ室Rpの総容積Vtとはプランジャ253aがリフト下死点に位置しているときの当該プランジャ253aの先端とプランジャ室Rpの内壁面との間で形成される空間の容積のことをいう。
Here, the waste volume Vd affects the fuel pressure increase amount ΔPf (MPa) when the
ΔPf=Kf×Vl/Vt=Kf×Vl/(Vl+Vd) … (1) ΔPf = Kf × Vl / Vt = Kf × Vl / (Vl + Vd) (1)
この式1によれば、無駄容積Vdの拡大に伴って燃料の昇圧量ΔPfが低下していくことが判る。例えば、その無駄容積Vdを変えた際の燃料の昇圧量ΔPfとの関係を図9に示す。ここでは、実施例1のプランジャ53aにより形成される無駄容積(以下、「基本無駄容積」という。)Vt1と、この基本無駄容積Vt1を2倍,5倍,7倍にした無駄容積Vt2,Vt5,Vt7との比較を行っている。
According to
従って、無駄容積Vdを必要以上に拡大してしまうと、プランジャ室Rpにおける燃料の昇圧量ΔPfが大幅に低下してポンプ効率が低下するので、デリバリパイプ20にて必要とされる燃料圧力を確保することができなくなる。
Therefore, if the waste volume Vd is increased more than necessary, the fuel pressure increase ΔPf in the plunger chamber Rp is significantly reduced and the pump efficiency is lowered, so that the fuel pressure required in the
そこで、その無駄容積Vdの容量は、燃料噴射装置の性能として求められるデリバリパイプ20の燃料圧力を確保し得るだけの昇圧量ΔPfとなるように燃料噴射装置毎に最適なものを設定する。
Therefore, the capacity of the waste volume Vd is set to an optimum value for each fuel injection device so that the boost amount ΔPf is sufficient to ensure the fuel pressure of the
以上示した如く、本実施例3の燃料噴射装置によれば、前述した実施例1と同様に、高圧ポンプ50内に安全弁機能を設けているので、従来の燃料噴射装置のようなリターン配管が不要になり、装置全体の体格を小さく纏めてエンジンコンパートメントへの搭載性を向上させ、低コスト化を図ることができる。また、本実施例3の燃料噴射装置は、前述した実施例1,2のような部品点数の増加を伴わない簡便な構造で安全弁機能を構築することができるので、更なる低コスト化を図ることができる。更に、本実施例3の燃料噴射装置においては、無駄容積Vdの容量の最適化を図ることによりデリバリパイプ20の燃料圧力の落ち込みを抑制することができるので、高圧ポンプ50による燃料圧力の制御性が向上する。また更に、本実施例3の燃料噴射装置においても、微小通路54a1の減圧機能によってデリバリパイプ20の内圧の異常上昇を回避することができる。
As described above, according to the fuel injection device of the third embodiment, since the safety valve function is provided in the high-
以上のように、本発明に係る燃料噴射装置は、デリバリパイプ内の燃料圧力の異常上昇の抑制効果を低コストで且つエンジンコンパートメントへの搭載性を犠牲にすることなく得ることが可能な技術として有用である。 As described above, the fuel injection device according to the present invention is a technology that can obtain the effect of suppressing the abnormal increase in fuel pressure in the delivery pipe at a low cost and without sacrificing the mountability in the engine compartment. Useful.
10 燃料噴射弁
20 デリバリパイプ
40 低圧フィードポンプ
50 高圧ポンプ
50a 吸入口
50b 吐出口
51 ハウジング
51a 第1連通路
51b 第2連通路
53 燃料圧送手段
53a プランジャ
53b 弾性部材
53c カム
54 逆止弁
54a 弁体
54a1 微小通路
54b 弾性部材
55 リリーフ弁
55a 弁体
55b 弾性部材
61 低圧通路
63 高圧通路
64 吐出路
150 高圧ポンプ
153 燃料圧送手段
153a プランジャ
153a1 プランジャ主体
153a2 プランジャ主体保持部
153a21 長孔
153a3 ピン
153a4 弾性部材
250 高圧ポンプ
253 燃料圧送手段
253a プランジャ
Ri 吸入室
Rp プランジャ室
Vd 無駄容積
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記高圧ポンプの内部と前記デリバリパイプの内部とを連通させる燃料の通路を前記プランジャ室と前記デリバリパイプの内部とを連通させる燃料供給路として1本のみ設け、前記高圧ポンプの内部に、前記デリバリパイプの燃料圧力が所定圧力以上になったときに前記プランジャ室の燃料圧力を低下させることで前記デリバリパイプの燃料圧力を低下させる燃料圧力低下手段を設けたことを特徴とする燃料噴射装置。 A high-pressure pump including a suction chamber into which fuel supplied from a low-pressure feed pump flows in and a plunger chamber that pumps fuel from the suction chamber by reciprocating movement of the plunger, and a delivery to which fuel discharged from the high-pressure pump is supplied In a fuel injection device comprising a pipe and a fuel injection valve to which fuel is supplied from the delivery pipe,
Only one fuel passage that communicates the inside of the high-pressure pump and the inside of the delivery pipe is provided as a fuel supply passage that communicates the plunger chamber and the inside of the delivery pipe, and the delivery passage is provided inside the high-pressure pump. A fuel injection device comprising fuel pressure lowering means for lowering the fuel pressure in the delivery pipe by lowering the fuel pressure in the plunger chamber when the fuel pressure in the pipe exceeds a predetermined pressure.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005325394A JP4552834B2 (en) | 2005-11-09 | 2005-11-09 | Fuel injection device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005325394A JP4552834B2 (en) | 2005-11-09 | 2005-11-09 | Fuel injection device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007132251A JP2007132251A (en) | 2007-05-31 |
JP4552834B2 true JP4552834B2 (en) | 2010-09-29 |
Family
ID=38154117
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005325394A Expired - Fee Related JP4552834B2 (en) | 2005-11-09 | 2005-11-09 | Fuel injection device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4552834B2 (en) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5423354B2 (en) * | 2009-11-30 | 2014-02-19 | 株式会社デンソー | Fuel supply pump |
US9644585B2 (en) * | 2011-11-17 | 2017-05-09 | Stanadyne Llc | Auxiliary pressure relief valve in single piston fuel pump |
DE102012221543A1 (en) * | 2012-11-26 | 2014-05-28 | Robert Bosch Gmbh | valve means |
GB2560975A (en) * | 2017-03-31 | 2018-10-03 | Delphi Int Operations Luxembourg Sarl | High pressure fuel pump |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000136763A (en) * | 1998-11-04 | 2000-05-16 | Unisia Jecs Corp | Fuel injection control device |
WO2001007779A1 (en) * | 1999-07-23 | 2001-02-01 | Hitachi, Ltd. | High-pressure fuel pump and fuel feed method |
JP2001355542A (en) * | 2000-06-12 | 2001-12-26 | Aisan Ind Co Ltd | High-pressure fuel pump |
JP2003184697A (en) * | 2001-12-14 | 2003-07-03 | Toyota Motor Corp | High pressure fuel supply device of internal combustion engine |
JP2003293903A (en) * | 2002-04-05 | 2003-10-15 | Robert Bosch Gmbh | Fuel injection device for internal combustion engine |
JP2004156574A (en) * | 2002-11-06 | 2004-06-03 | Atsushi Saito | Fluid loss/oil pressure fluctuation reducing structure for common rail (cr) fuel injection system |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05126008A (en) * | 1991-11-05 | 1993-05-21 | Nippondenso Co Ltd | Inner cam distributor type fuel injection pump |
JP3939779B2 (en) * | 1995-05-26 | 2007-07-04 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング | Fuel supply device for fuel supply of an internal combustion engine |
JPH0942101A (en) * | 1995-07-26 | 1997-02-10 | Denso Corp | Distributor type fuel injection pump |
-
2005
- 2005-11-09 JP JP2005325394A patent/JP4552834B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000136763A (en) * | 1998-11-04 | 2000-05-16 | Unisia Jecs Corp | Fuel injection control device |
WO2001007779A1 (en) * | 1999-07-23 | 2001-02-01 | Hitachi, Ltd. | High-pressure fuel pump and fuel feed method |
JP2001355542A (en) * | 2000-06-12 | 2001-12-26 | Aisan Ind Co Ltd | High-pressure fuel pump |
JP2003184697A (en) * | 2001-12-14 | 2003-07-03 | Toyota Motor Corp | High pressure fuel supply device of internal combustion engine |
JP2003293903A (en) * | 2002-04-05 | 2003-10-15 | Robert Bosch Gmbh | Fuel injection device for internal combustion engine |
JP2004156574A (en) * | 2002-11-06 | 2004-06-03 | Atsushi Saito | Fluid loss/oil pressure fluctuation reducing structure for common rail (cr) fuel injection system |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2007132251A (en) | 2007-05-31 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8882475B2 (en) | Electromagnetic flow rate control valve and high-pressure fuel supply pump using the same | |
US8911218B2 (en) | Fuel pump | |
JP5418697B2 (en) | Fluid control device and fuel supply system | |
JP6633195B2 (en) | High pressure fuel supply pump | |
JP2006291838A (en) | High pressure fuel pump | |
JP2006207451A (en) | Fuel pump and delivery valve equipped in fuel pump | |
JP2004218547A (en) | High pressure fuel pump | |
JP4825842B2 (en) | Fuel pump | |
JP4552834B2 (en) | Fuel injection device | |
JP2010071266A (en) | High-pressure fuel supply system | |
JP4815455B2 (en) | Fuel pump | |
JP4404056B2 (en) | Fuel injection device for internal combustion engine | |
JP5529681B2 (en) | Constant residual pressure valve | |
JP5211182B2 (en) | High pressure pump | |
JP5146837B2 (en) | Fuel injection device | |
JP6384461B2 (en) | Relief valve device and high-pressure pump using the same | |
JP2008038850A (en) | Accumulator for fuel injection pump | |
JP5910143B2 (en) | Fuel pump structure | |
JP3452850B2 (en) | Injection valve for internal combustion engine | |
JP3693463B2 (en) | Variable discharge high pressure pump | |
JP7385750B2 (en) | Fuel pump | |
JP7397729B2 (en) | Fuel pump | |
JP4088654B2 (en) | Fuel pump | |
JP2010059856A (en) | High pressure fuel pump | |
JP2011012557A (en) | Fuel injection valve |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20080801 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20100129 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100202 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100405 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20100622 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20100705 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130723 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130723 Year of fee payment: 3 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |