JP4640387B2 - High pressure pump and fuel supply device for internal combustion engine - Google Patents
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Description
本発明は、高圧ポンプおよび内燃機関の燃料供給装置に関し、詳細には、すでに加圧された燃料をさらに加圧して圧送する高圧ポンプおよびその内燃機関の燃料供給装置に関する。 The present invention relates to a high-pressure pump and a fuel supply device for an internal combustion engine, and more particularly to a high-pressure pump that further pressurizes and pressurizes already pressurized fuel and a fuel supply device for the internal combustion engine.
乗用車、トラックなどの車両に搭載される内燃機関では、内燃機関の各気筒の燃焼室内に直接燃料を供給する直噴方式の内燃機関がある。このような内燃機関の燃料供給装置では、燃料タンク内の燃料を電動の低圧燃料ポンプで汲み上げて所定のフィード圧まで加圧し、その燃料を、高圧燃料ポンプによってさらに加圧し、デリバリパイプを介して燃料噴射弁に圧送するようにしているものがある。 Among internal combustion engines mounted on vehicles such as passenger cars and trucks, there is a direct injection type internal combustion engine that supplies fuel directly into the combustion chamber of each cylinder of the internal combustion engine. In such a fuel supply device for an internal combustion engine, the fuel in the fuel tank is pumped up by an electric low-pressure fuel pump and pressurized to a predetermined feed pressure, and the fuel is further pressurized by a high-pressure fuel pump, via a delivery pipe. Some are pumped to the fuel injection valve.
かかる燃料供給装置では、異常時やエンジン停止時の燃圧上昇により、デリバリパイプ内の高圧燃料の圧力が所定圧力、例えば、十数MPa程度以上となった場合に、デリバリパイプ内の余剰燃料を燃料タンクに戻すために、デリバリパイプに、リリーフ弁を設けたものがある(例えば、特許文献1参照)。 In such a fuel supply device, when the pressure of the high-pressure fuel in the delivery pipe becomes a predetermined pressure, for example, about a dozen MPa or more due to an increase in the fuel pressure at the time of abnormality or when the engine is stopped, excess fuel in the delivery pipe is fueled. In order to return to the tank, there is a delivery pipe provided with a relief valve (for example, see Patent Document 1).
しかしながら、デリバリパイプにリリーフ弁を設ける構成では、リリーフした燃料を燃料タンクに戻すために排管が必要となるため、高コストとなり、また、エボパ発生からも問題がある。 However, in the configuration in which the relief valve is provided in the delivery pipe, a drain pipe is required to return the relief fuel to the fuel tank, so that the cost is high and there is also a problem from occurrence of evacuation.
そこで、リリーフ弁を高圧燃料ポンプに設けて、リリーフ配管をなくすことが望まれる。リリーフ弁の開弁圧は、異常時に燃圧制御が不能となったときでも、燃圧をリリーフ弁の開弁圧に保ち、インジェクタで燃料の直噴を可能として走行可能とするために、インジェクタの最大作動燃圧以下に設定することが望ましい。 Therefore, it is desirable to provide a relief valve in the high-pressure fuel pump and eliminate the relief piping. The valve opening pressure of the relief valve is the maximum of the injector in order to keep the fuel pressure at the valve opening pressure of the relief valve and enable direct fuel injection with the injector even when the fuel pressure control becomes impossible at the time of abnormality. It is desirable to set it below the operating fuel pressure.
図5は、従来の燃料供給装置の各部の燃圧を説明するための図である。同図は、高回転で燃料をFULL吐出した場合において、(1)吐出弁の出口の燃圧、(2)燃圧センサで検出される燃圧、(3)リリーフ弁の入口の燃圧の一例を示しており、横軸は、クランク角度CA、縦軸は燃圧(MPa)を示している。 FIG. 5 is a diagram for explaining the fuel pressure of each part of a conventional fuel supply apparatus. The figure shows an example of (1) the fuel pressure at the outlet of the discharge valve, (2) the fuel pressure detected by the fuel pressure sensor, and (3) the fuel pressure at the inlet of the relief valve when the fuel is discharged at high speed. The horizontal axis represents the crank angle CA, and the vertical axis represents the fuel pressure (MPa).
ここで、デリバリパイプにリリーフ弁を配置する代わりに、高圧ポンプにリリーフ弁を内蔵し、吐出弁の直後にリリーフ弁を配置する構成とした場合には、同図に示すように、リリーフ弁は、送圧のサージ圧(脈動燃圧)で毎回、開弁してしまうため、リリーフ弁の摩耗や異物に対して信頼性の低いシステムとなってしまう。 Here, instead of disposing a relief valve in the delivery pipe, if the relief valve is built in the high-pressure pump and the relief valve is disposed immediately after the discharge valve, the relief valve is Since the valve is opened each time by the surge pressure (pulsation fuel pressure) of the pressure supply, it becomes a system with low reliability against the wear of the relief valve and foreign matter.
他方、リリーフ弁の開弁圧をサージ圧まで上げる構成では、インジェクタの最大作動燃圧まで上げなければならず、インジェクタを大型化する必要があり、コストが高くなるという問題がある。 On the other hand, in the configuration in which the valve opening pressure of the relief valve is increased to the surge pressure, it is necessary to increase the maximum operating fuel pressure of the injector, and there is a problem that the injector needs to be enlarged and the cost is increased.
本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、低コストな構成で、燃料噴射手段から燃料をリリーフすることが可能な高圧ポンプおよび内燃機関の燃料供給装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide a high-pressure pump and an internal combustion engine fuel supply device capable of relieving fuel from a fuel injection means with a low-cost configuration.
また、本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、圧送時に高圧ポンプの駆動により発生するサージ圧(脈動燃圧)でリリーフ弁が開弁することを防止することが可能な高圧ポンプおよび内燃機関の燃料供給装置を提供することを目的とする。 In addition, the present invention has been made in view of the above, and a high-pressure pump and an internal combustion engine capable of preventing a relief valve from being opened by a surge pressure (pulsation fuel pressure) generated by driving a high-pressure pump during pumping An object of the present invention is to provide an engine fuel supply device.
上記した課題を解決して、本発明の目的を達成するために、本発明は、低圧通路を介して供給される燃料を、プランジャの往復動により加圧室で加圧して、高圧通路を介して燃料噴射手段に圧送する高圧ポンプにおいて、前記燃料噴射手段に供給される燃料の燃圧を一定に保つための吐出弁と、前記吐出弁内と通路を介して接続されたリリーフ弁と、前記リリーフ弁の下流側と前記低圧通路間に接続され、その開弁圧が前記燃料噴射手段の最大作動燃圧以下に設定されたパイロット弁と、を備えたことを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object of the present invention, the present invention pressurizes fuel supplied through a low-pressure passage in a pressurizing chamber by reciprocation of a plunger, and passes through the high-pressure passage. A high pressure pump that pumps the fuel to the fuel injection means, a discharge valve for maintaining a constant fuel pressure of the fuel supplied to the fuel injection means, a relief valve connected to the inside of the discharge valve via a passage, and the relief A pilot valve that is connected between the downstream side of the valve and the low-pressure passage and whose valve opening pressure is set to be equal to or lower than the maximum operating fuel pressure of the fuel injection means.
また、本発明の好ましい態様によれば、前記吐出弁内と前記リリーフ弁の背圧室とをオリフィスで接続し、前記リリーフ弁の開弁圧を、前記パイロット弁の開弁圧−サージ圧に設定することが望ましい。 According to a preferred aspect of the present invention, the discharge valve and the back pressure chamber of the relief valve are connected by an orifice, and the valve opening pressure of the relief valve is changed to the valve opening pressure-surge pressure of the pilot valve. It is desirable to set.
上記した課題を解決して、本発明の目的を達成するために、本発明は、燃料を所定のフィード圧に加圧し圧送可能な低圧ポンプと、前記低圧ポンプから供給される燃料を、プランジャの往復動により加圧室で加圧して圧送する高圧ポンプと、前記高圧ポンプで加圧された燃料を、内燃機関の燃焼室に噴射可能な燃料噴射手段と、前記低圧ポンプと前記高圧ポンプとを接続する低圧通路と、前記高圧ポンプと前記燃料噴射手段とを接続する高圧通路と、を備え、前記高圧ポンプは、前記燃料噴射手段に供給される燃料の燃圧を一定に保つための吐出弁と、前記吐出弁内と通路を介して接続されたリリーフ弁と、前記リリーフ弁の下流側と低圧通路間に接続され、その開弁圧が前記燃料噴射手段の最大作動燃圧以下に設定されたパイロット弁とを備えたこと特徴とする。 In order to solve the above problems and achieve the object of the present invention, the present invention provides a low-pressure pump capable of pressurizing and feeding fuel to a predetermined feed pressure, and fuel supplied from the low-pressure pump to a plunger. A high-pressure pump that pressurizes and pumps in a pressurizing chamber by reciprocation; fuel injection means capable of injecting fuel pressurized by the high-pressure pump into a combustion chamber of an internal combustion engine; and the low-pressure pump and the high-pressure pump. A low-pressure passage for connection, and a high-pressure passage for connecting the high-pressure pump and the fuel injection means, wherein the high-pressure pump is a discharge valve for keeping the fuel pressure of the fuel supplied to the fuel injection means constant. A relief valve connected to the inside of the discharge valve via a passage, and a pilot connected to a downstream side of the relief valve and a low pressure passage, the valve opening pressure of which is set below the maximum operating fuel pressure of the fuel injection means With a valve And said that there was example.
また、本発明の好ましい態様によれば、前記吐出弁内と前記リリーフ弁の背圧室とをオリフィスで接続し、前記リリーフ弁の開弁圧を、前記パイロット弁の開弁圧−サージ圧に設定することが望ましい。 According to a preferred aspect of the present invention, the discharge valve and the back pressure chamber of the relief valve are connected by an orifice, and the valve opening pressure of the relief valve is changed to the valve opening pressure-surge pressure of the pilot valve. It is desirable to set.
本発明に係る高圧ポンプによれば、低圧通路を介して供給される燃料を、プランジャの往復動により加圧室で加圧して、高圧通路を介して燃料噴射手段に圧送する高圧ポンプにおいて、前記燃料噴射手段に供給される燃料の燃圧を一定に保つための吐出弁と、前記吐出弁内と通路を介して接続されたリリーフ弁と、前記リリーフ弁の下流側と前記低圧通路間に接続され、その開弁圧が前記燃料噴射手段の最大作動燃圧以下に設定されたパイロット弁と、を備えているので、低コストな構成で、燃料噴射手段から燃料をリリーフすることが可能な高圧ポンプを提供することが可能となるという効果を奏する。 According to the high pressure pump of the present invention, in the high pressure pump that pressurizes the fuel supplied through the low pressure passage in the pressurizing chamber by the reciprocation of the plunger and pumps the fuel to the fuel injection means through the high pressure passage. A discharge valve for keeping the fuel pressure of the fuel supplied to the fuel injection means constant, a relief valve connected to the inside of the discharge valve via a passage, and connected between a downstream side of the relief valve and the low pressure passage. And a pilot valve whose valve opening pressure is set to be equal to or lower than the maximum operating fuel pressure of the fuel injection means, a high-pressure pump capable of relieving fuel from the fuel injection means with a low-cost configuration There is an effect that it can be provided.
また、本発明に係る高圧ポンプによれば、前記吐出弁内と前記リリーフ弁の背圧室とをオリフィスで接続し、前記リリーフ弁の開弁圧を、前記パイロット弁の開弁圧−サージ圧に設定しているので、圧送時に高圧ポンプの駆動により発生するサージ圧(脈動燃圧)でリリーフ弁が開弁することを防止することが可能な高圧ポンプを提供することが可能となるという効果を奏する。 According to the high pressure pump of the present invention, the inside of the discharge valve and the back pressure chamber of the relief valve are connected by an orifice, and the opening pressure of the relief valve is set to the opening pressure-surge pressure of the pilot valve. Therefore, it is possible to provide a high-pressure pump that can prevent the relief valve from opening due to surge pressure (pulsation fuel pressure) generated by driving the high-pressure pump during pumping. Play.
以下に、本発明に係る内燃機関の燃料供給装置の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施例における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、或いは実質的に同一のものが含まれる。 Embodiments of a fuel supply device for an internal combustion engine according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments. In addition, constituent elements in the following embodiments include those that can be easily replaced by those skilled in the art or those that are substantially the same.
本実施例では、自動車に搭載される筒内噴射式(例えば、6気筒)ガソリンエンジンに使用される高圧ポンプおよび内燃機関の燃料供給装置に本発明を適用した場合について説明する。図1は、本発明の実施例に係る内燃機関の燃料供給装置の概略構成図、図2は、図1の高圧燃料ポンプの吐出弁、リリーフ弁、およびパイロット弁の概略構成を示す図である。 In the present embodiment, a case will be described in which the present invention is applied to a high-pressure pump used in an in-cylinder injection (for example, 6-cylinder) gasoline engine mounted on an automobile and a fuel supply device for an internal combustion engine. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a fuel supply device for an internal combustion engine according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a diagram illustrating a schematic configuration of a discharge valve, a relief valve, and a pilot valve of the high-pressure fuel pump of FIG. .
本実施例の燃料供給装置1は、図1に示すように、燃料タンク10と、燃料タンク10内の燃料を加圧する低圧ポンプとしての低圧フィードポンプ11と、この低圧フィードポンプ11により加圧された燃料をさらに加圧する高圧ポンプとしての高圧燃料ポンプ20と、加圧された燃料を噴射する燃料噴射手段としての燃料噴射機構40と、ECU70とを備える。
As shown in FIG. 1, the fuel supply device 1 of the present embodiment is pressurized by a
燃料タンク10は、エンジンに供給される燃料を貯留するものであり、この燃料タンク10には、低圧フィードポンプ11が装着されている。
The
この低圧フィードポンプ11は、電動式モータにより燃料タンク10内の燃料を所定のフィード圧(例えば、数百kPa程度)まで加圧し、低圧燃料とし圧送可能なものである。低圧フィードポンプ11は、低圧通路としての低圧燃料供給管50を介して高圧燃料ポンプ20の吸入口21に接続される。また、この低圧燃料供給管50には、低圧燃料戻し管50aが分岐して設けられる。
The low-
この低圧燃料戻し管50aは、基端が燃料タンク10内において低圧燃料供給管50から分岐する一方、先端もこの燃料タンク10内に位置する。そして、この低圧燃料戻し管50a上には、低圧調整弁12が設けられる。この低圧調整弁12は、低圧燃料供給管50の燃料の圧力(以下「燃圧」と称す)がフィード圧よりも高くなった際に開弁し、これにより、低圧フィードポンプ11から吐出された燃料の一部をこの低圧燃料戻し管50aを介して燃料タンク10に戻し、低圧燃料供給管50の燃圧を一定に保つことができる。また、低圧燃料供給管50は、50bに分岐して高圧燃料ポンプ20のパイロット弁33の下流側に接続されている。
The low pressure
高圧燃料ポンプ20は、エンジンのクランクシャフトの回転により駆動可能なものであり、低圧フィードポンプ11によりすでに加圧された燃料である低圧燃料を高圧(例えば、数十kPa程度)まで加圧して高圧燃料とし、燃料噴射機構40に供給するための調量式の高圧ポンプである。さらに、高圧燃料ポンプ20は、吐出弁31が、高圧通路としての高圧燃料供給管60を介して後述する燃料噴射機構40のデリバリパイプ42に接続される。
The high-
高圧燃料ポンプ20は、ケーシング23と、プランジャ24と、加圧室25と、調量弁としてのスピル弁26と、付勢手段としてのスプリング27と、ソレノイド28と、吐出弁31と、リリーフ弁32と、パイロット弁33とを備える。
The high-
ケーシング23は、円筒状に形成され、その一端部に低圧燃料を吸入する吸入口21が形成され、側面部に高圧燃料を吐出する吐出口22が形成される。プランジャ24は、このケーシング23内に往復運動可能に支持される。加圧室25は、燃料を加圧するための空間であり、このプランジャ24の一端面とケーシング23の内面とにより画成される。吐出口22は、この加圧室25に連通するように形成されている。スピル弁26は、ケーシング23の吸入口21に設けられ、ケーシング23の軸方向に移動可能であると共に吸入口21を開閉可能であり、これにより、吸入口21と加圧室25とを連通することができる。
The
スピル弁26は、スプリング27により吸入口21を開放可能な方向に付勢されると共に、ソレノイド28により吸入口21を閉止可能な方向に吸引力を付与されることで吸入口21を開閉可能に構成される。ソレノイド28は、ECU70に電気的に接続され、ECU70が送信する制御信号によりその通電が制御されている。
The spill valve 26 is biased by a
このスピル弁26は、いわゆる、ノーマリオープン型スピル弁であり、すなわち、ソレノイド28が通電されていない場合、スピル弁26は、スプリング27により吸入口25から離間する方向(加圧室25側)に付勢され、吸入口21を開放した状態(開弁状態)となり、吸入口21を燃料が流通可能となる。
The spill valve 26 is a so-called normally open spill valve. That is, when the
一方、ソレノイド28が通電されている場合、スピル弁26は、ソレノイド28により吸入口21に近づく方向(ソレノイド28の方向)に吸引され、吸入口21を閉止した状態(閉弁状態)となり、吸入口21を介した燃料の吸入、流出が遮断される。これにより、仮にソレノイド28が断線してしまったとしても、吸入口21は開放された状態で維持されるので、全量圧送が継続されてしまうことがなく、燃料供給系の破損を最小限に抑えることができる。
On the other hand, when the
プランジャ24は、外径がケーシング23の内径よりも若干小さい円柱状に形成され、このケーシング23に対して往復運動可能に設けられる。また、プランジャ24は、一端面側に加圧室25を形成すると共に、他端面側に設けられるカム29に不図示のスプリングにより押し付けられるように付勢される。カム29は、カムシャフト30に固定されており、このカムシャフト30は、不図示の機構を介して、不図示のエンジンのクランクシャフトの回転に連動して回転する。そして、カム29は、このカムシャフト30と共に回転し、これにより、プランジャ24は、このカム29に押圧されてケーシング23に対して往復運動することとなる。
The
加圧室25は、プランジャ24の往復運動に応じて容積が変化することで吸入口21から燃料を吸入可能となり、さらに、吸入した燃料を加圧すると共に吐出口22から圧送可能となる。ここで、プランジャ24の往復移動は、プランジャ24が加圧室25の容積を増大させる方向へ移動する吸入行程と、同容積を減少させる方向へ移動する圧送行程とからなる。そして、吸入行程では、プランジャ24がカム29側に移動することで加圧室25の容積が増大し、このとき、ECU70は、ソレノイド28を非通電状態に制御し吸入口21を開放することで、内部の燃圧が低下し、燃料を吸入する吸入力が該加圧室内に作用し、低圧燃料供給管50の低圧燃料をこの吸入口21を通して加圧室25に吸入することができる。
The pressurizing
一方、圧送行程では、プランジャ24がスピル弁26側に移動することで加圧室25の容積が減少し、このとき、ECU70は、ソレノイド28を通電状態に制御し吸入口21を閉鎖することで、内部の燃圧が上昇し、燃料を押圧する押圧力が該加圧室内に作用し、所定の圧力まで加圧された高圧燃料を吐出口22から高圧燃料供給管60を介して燃料噴射機構40に圧送することができる。また、このソレノイド28の通電時期、すなわち、吸入口21の閉鎖時期を調節することで、燃料の吸入量を調量することができる。
On the other hand, in the pressure feeding stroke, the volume of the pressurizing
吐出弁31は、吐出口22と高圧燃料供給管60間に装着されており、デリバリパイプ42に供給される燃料の燃圧を一定に保つためのものである。この吐出弁31は、図1および図2に示すように、開口を閉鎖することを可能とする弁体31aと、弁体31aを閉弁方向に付勢するスプリング31bとを備えている。吐出弁31は、高圧燃料ポンプ20の加圧室25内の低圧燃料の圧力が所定圧力(例えば、数十KPa程度)以上となると、弁体31aが開弁し、燃料が高圧燃料供給管60を通過可能となる。
The
また、吐出弁31内は、リリーフ弁32の入口と通路31dで接続されると共に、リリーフ弁32の背圧室32とオリフィス31eで接続されている。オリフィス31eの断面積は、通路31dの断面積よりも小さく設定されている。
Further, the inside of the
リリーフ弁32は、パイロット弁33と協働してリリーフ通路を形成する。リリーフ弁32は、図1および図2に示すように、開口を閉鎖することを可能とする弁体32aと、弁体32aを閉弁方向に付勢するスプリング32bと、吐出弁31内とオリフィス31eで接続された背圧室32cを備えている。リリーフ弁32の下流側には、パイロット弁33が接続されている。リリーフ弁32の開弁圧は、所定圧力P3=パイロット弁33の開弁圧P2−サージ圧P1に設定されている。
The
パイロット弁33は、リリーフ弁32の下流側と低圧燃料供給管50b間に装着されている。パイロット弁33は、図1および図2に示すように、開口を閉鎖することを可能とする弁体33aと、弁体33aを閉弁方向に付勢するスプリング33bとを備えている。パイロット弁33の開弁圧は、インジェクタ41の最大作動燃圧以下の所定圧力P2(例えば、十数MPa程度)に設定されている。
The
燃料噴射機構40は、上述のデリバリパイプ42と、このデリバリパイプ42に接続される上述の複数のインジェクタ41により構成される。さらに具体的には、インジェクタ41は、エンジンの気筒に対応して設けられた燃焼室に対して、それぞれ1つずつ設けられている(同図に示す例では6つ)。そして、デリバリパイプ42は、第1デリバリパイプ42aと第2デリバリパイプ42bからなり、この第1デリバリパイプ42a及び第2デリバリパイプ42bにそれぞれ3つずつのインジェクタ41が接続される。また、この燃料噴射機構40は、第1デリバリパイプ42aが高圧燃料供給管60に接続されると共にこの第1デリバリパイプ42aと第2デリバリパイプ42bとが接続管43により接続される。燃圧センサ44は、第1デリバリパイプ42aに設けられており、デリバリパイプ42内の燃料圧力を検出し、検出した燃料圧力をECU70に出力する。
The
ECU70は、燃圧センサ44で検出した燃料圧力に基づいてこの燃料圧力が所定圧力となるように高圧燃料ポンプ20を駆動すると共に、運転状態により、各インジェクタ41から噴射する燃料の噴射タイミング及び噴射量を制御する。
The
上記のように構成される燃料供給装置1では、エンジンが始動すると、低圧フィードポンプ11が駆動して燃料タンク10内の燃料を加圧し、低圧燃料供給管50を介して低圧燃料を高圧燃料ポンプ20に供給し、この高圧燃料ポンプ20は低圧燃料をさらに加圧し、高圧燃料供給管60を介して高圧燃料を第1デリバリパイプ42a及び第2デリバリパイプ42bに供給することができ、複数のインジェクタ41は、第1デリバリパイプ42a及び第2デリバリパイプ42b内の高圧燃料を、エンジンの燃焼室に噴射することができる。このとき、ECU70は、燃圧センサ44が検出した燃料圧力に基づいて高圧燃料ポンプ20を駆動制御し、第1デリバリパイプ42a及び第2デリバリパイプ42b内の燃料圧力を所定圧力に維持している。
In the fuel supply device 1 configured as described above, when the engine is started, the low-
つぎに、図3〜図4を参照して、上記高圧燃料ポンプ20の吐出弁31、リリーフ弁32、およびパイロット弁33の動作を説明する。図3は、高圧燃料ポンプ20が正常動作している場合を説明するための図、図4は、高圧燃料ポンプ20の燃圧異常時の動作を説明するための図である。
Next, operations of the
図3において、高圧燃料ポンプ20の正常時は、圧送時の燃料のサージ圧(脈動燃圧)でリリーフ弁32が開弁しなければよい(図5参照)。本実施例では、圧送時のサージ圧によりリリーフ弁32が開弁しないように、上述したように、リリーフ弁32の背圧室32cと吐出弁31内とをオリフィス31eで接続し、リリーフ弁32に、パイロット弁33を直列に接続し、さらに、リリーフ弁32の開弁圧を所定圧力P3(=パイロット弁33の開弁圧P2−サージ圧P1)に設定している。
In FIG. 3, when the high-
圧送時に、(1)吐出弁31が開弁すると、高圧燃料ポンプ20から高圧燃料供給管60を介して高圧燃料が第1デリバリパイプ42a及び第2デリバリパイプ42bに供給される。(2)圧送時のサージ圧は一瞬であるため、オリフィス31eでサージ圧は減圧されて、リリーフ弁32の背圧室32cに伝わり、背圧室32cの燃圧を上げることがないため、パイロット弁33は開弁しない。このため、リリーフ弁32が開弁することがなく、高圧燃料供給管60(デリバリパイプ42)から燃料が低圧燃料供給管50bにリリーフすることはない。
During the pressure feeding, (1) when the
図4において、高圧燃料ポンプ20の燃圧異常時には、デリバリパイプ42の燃圧が上昇しつづけるので、吐出弁31からオリフィス31eを伝わり、(1)リリーフ弁32の背圧室32cの燃圧を上昇させる。(2)リリーフ弁32の背圧室32cの燃圧が、パイロット弁33の開弁圧P2を超えると、パイロット弁33が開弁する。(3)パイロット弁33が開弁すると、リリーフ弁32の背圧室32cの燃圧が下がり、(4)リリーフ弁32の弁体32aに作用する圧力が所定圧力P3(=パイロット弁33の開弁圧P2−サージ圧P1)となると、リリーフ弁32が開弁する。これにより、(5)高圧燃料供給管60(デリバリパイプ42)から燃料がリリーフ弁32およびパイロット弁33を介して、低圧燃料供給管50bにリリーフする。
In FIG. 4, when the fuel pressure of the high-
以上説明したように、本実施例によれば、高圧燃料ポンプ20は、燃料噴射機構40に供給される燃料の燃圧を一定に保つための吐出弁31と、吐出弁31内と通路31dを介して接続されたリリーフ弁32と、リリーフ弁32の下流側と低圧燃料供給通路50b間に接続され、その開弁圧が燃料噴射手段40の最大作動燃圧以下の所定圧力P2に設定されたパイロット弁33とを備えているので、燃料噴射機構40から燃料タンク10までのリリーフ配管を削除することができ、低コストな構成で、異常燃圧となった燃料をリリーフすることが可能となる。
As described above, according to this embodiment, the high-
また、本実施例によれば、吐出弁31内とリリーフ弁32の背圧室32cとをオリフィス31eで接続し、リリーフ弁32の開弁圧P3を、パイロット弁33の開弁圧P2−サージ圧P1としているので、圧送時の燃料のサージ圧(脈動燃圧)でリリーフ弁32が開弁することを防止することが可能となる。
Further, according to the present embodiment, the inside of the
なお、上記実施例では、自動車に搭載された筒内直噴型6気筒ガソリンエンジンに適用した場合について説明した。本発明はこれに限らず、他の任意の気筒数のガソリンエンジンに適用可能である。また、ガソリンエンジンに限らず、ディーゼルエンジン等の他の内燃機関にも本発明は適用可能である。更には、本発明が適用可能なエンジンは、自動車用のエンジンに限るものでもない。 In the above embodiment, the case where the present invention is applied to an in-cylinder direct injection type 6-cylinder gasoline engine mounted on an automobile has been described. The present invention is not limited to this, and can be applied to a gasoline engine having any other number of cylinders. Further, the present invention is not limited to a gasoline engine, but can be applied to other internal combustion engines such as a diesel engine. Furthermore, the engine to which the present invention is applicable is not limited to an automobile engine.
また、吐出弁31,リリーフ弁32、およびパイロット弁33の構成および接続形態は、上記実施例に限るものではなく、他の構成および接続形態としてもよい。
Further, the configurations and connection forms of the
以上のように、本発明に係る高圧燃料ポンプおよび内燃機関の燃料供給装置は、燃料を高圧で圧送する各種の高圧燃料ポンプに広く利用可能である。 As described above, the high-pressure fuel pump and the fuel supply device for the internal combustion engine according to the present invention can be widely used for various high-pressure fuel pumps that pump fuel at high pressure.
1 燃料供給装置
10 燃料タンク
11 低圧フィードポンプ(低圧ポンプ)
12 低圧調整弁
20 高圧燃料ポンプ(高圧ポンプ)
21 吸入口
22 吐出口
23 ケーシング
24 プランジャ
25 加圧室
26 スピル弁
27 スプリング
28 ソレノイド
29 カム
30 カムシャフト
31 吐出弁
32 リリーフ弁
33 パイロット弁
40 燃料噴射機構(燃料噴射手段)
41 インジェクタ
42 デリバリパイプ
42a 第1デリバリパイプ
42b 第2デリバリパイプ
44 燃圧センサ
50 低圧燃料供給管(低圧通路)
60 高圧燃料供給管(高圧通路)
70 ECU
1
12 Low
21
41
60 High-pressure fuel supply pipe (high-pressure passage)
70 ECU
Claims (4)
前記燃料噴射手段に供給される燃料の燃圧を一定に保つための吐出弁と、
前記吐出弁内と通路を介して接続されたリリーフ弁と、
前記リリーフ弁の下流側と前記低圧通路間に接続され、その開弁圧が前記燃料噴射手段の最大作動燃圧以下に設定されたパイロット弁と、
を備えたことを特徴とする高圧ポンプ。 In a high-pressure pump that pressurizes fuel supplied through a low-pressure passage in a pressurizing chamber by reciprocation of a plunger and pumps the fuel to a fuel injection unit through a high-pressure passage
A discharge valve for keeping the fuel pressure of the fuel supplied to the fuel injection means constant;
A relief valve connected to the inside of the discharge valve via a passage;
A pilot valve connected between the downstream side of the relief valve and the low pressure passage, the valve opening pressure of which is set to be equal to or lower than the maximum operating fuel pressure of the fuel injection means;
A high-pressure pump comprising:
前記リリーフ弁の開弁圧を、前記パイロット弁の開弁圧−サージ圧に設定したことを特徴とする請求項1に記載の高圧ポンプ。 Connecting the inside of the discharge valve and the back pressure chamber of the relief valve with an orifice;
The high-pressure pump according to claim 1, wherein a valve opening pressure of the relief valve is set to a valve opening pressure-surge pressure of the pilot valve.
前記低圧ポンプから供給される燃料を、プランジャの往復動により加圧室で加圧して圧送する高圧ポンプと、
前記高圧ポンプで加圧された燃料を、内燃機関の燃焼室に噴射可能な燃料噴射手段と、
前記低圧ポンプと前記高圧ポンプとを接続する低圧通路と、
前記高圧ポンプと前記燃料噴射手段とを接続する高圧通路と、
を備え、
前記高圧ポンプは、
前記燃料噴射手段に供給される燃料の燃圧を一定に保つための吐出弁と、
前記吐出弁内と通路を介して接続されたリリーフ弁と、
前記リリーフ弁の下流側と前記低圧通路間に接続され、その開弁圧が前記燃料噴射手段の最大作動燃圧以下に設定されたパイロット弁と、
を備えたことを特徴とする内燃機関の燃料供給装置。 A low-pressure pump capable of pressurizing and feeding fuel to a predetermined feed pressure;
A high-pressure pump that pressurizes and feeds fuel supplied from the low-pressure pump in a pressurizing chamber by reciprocation of a plunger;
Fuel injection means capable of injecting fuel pressurized by the high-pressure pump into a combustion chamber of an internal combustion engine;
A low-pressure passage connecting the low-pressure pump and the high-pressure pump;
A high-pressure passage connecting the high-pressure pump and the fuel injection means;
With
The high-pressure pump is
A discharge valve for keeping the fuel pressure of the fuel supplied to the fuel injection means constant;
A relief valve connected to the inside of the discharge valve via a passage;
A pilot valve connected between the downstream side of the relief valve and the low pressure passage, the valve opening pressure of which is set to be equal to or lower than the maximum operating fuel pressure of the fuel injection means;
A fuel supply device for an internal combustion engine, comprising:
前記リリーフ弁の開弁圧を、前記パイロット弁の開弁圧−サージ圧に設定したことを特徴とする請求項3に記載の内燃機関の燃料供給装置。 Connecting the inside of the discharge valve and the back pressure chamber of the relief valve with an orifice;
4. The fuel supply device for an internal combustion engine according to claim 3, wherein a valve opening pressure of the relief valve is set to a valve opening pressure-surge pressure of the pilot valve.
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