JP4964393B2 - 自動車用の直接噴射型燃料供給装置及びコモンレール式燃料噴射装置 - Google Patents
自動車用の直接噴射型燃料供給装置及びコモンレール式燃料噴射装置Info
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Description
【発明の背景】
【0002】
本発明は、燃料ポンプ、より詳細には、内燃エンジンへの噴射のために高圧にて燃料を供給する燃料ポンプ及びレールシステムに関する。具体的には、本発明は自動車用の直接噴射型燃料供給装置及びコモンレール式燃料噴射装置に関する。
【0003】
現在のガソリン直接噴射装置は、比較的低い総ポンピング効率を有する。これは、例えば、これらの噴射装置が最大要求出力のための大きさとされている定出力ポンプを用いているからである。このようなポンプにより加圧された過剰の燃料は、ダンピング型式の圧力調節器を通過し、その後ポンプの吸入部又は燃料タンクへ戻る。燃料が圧力調節器を通過するとき、燃料は熱の形で解放エネルギを減圧する。したがって、不使用の燃料を加圧しているかなりの量のエネルギが廃棄される。
【0004】
典型的な直接燃料噴射装置においては、高圧(120バールまでの圧力)供給ポンプが用いられ、例えば燃料タンク及び低圧燃料ポンプを包含している低圧(2−4バール)回路から受けた燃料を加圧する。そして、典型的には、アキュムレータが高圧ポンプに流体接続され、また燃料調節器がアキュムレータに流体接続されている。
【0005】
アキュムレータは、ポンプにより加圧された燃料の貯蔵器である。このアキュムレータは2つの主たる仕事を成し遂げなければならない。第1の仕事は、噴射作動中ポンプ出力を補助し、噴射装置がポンピング率よりも高い率にて燃料を噴射できるようにすることである。第2の仕事は、インジェクタの開閉中の突然の燃料速度変化により生ずる圧力波によるに加えて、瞬間的なポンピング率変化により生ずる圧力の脈動を弱めることである。
【0006】
レールの容積は、2つの矛盾する要求の間での妥協である。すなわち、一方においては、大きなアキュムレータ容積が、噴射作動中の圧力を最小にするために(ポンプにより供給されたよりも多くの燃料量の撤回により生ずる)、また、圧力脈動の高い割合の減衰を提供するために好ましいものである。これは、電子式制御装置がレール内の平均圧力に近づけることを可能にするため(これは正確な噴射期間の計算のために必要である)、また、おおよそ均一な噴射率を保証するために行われる。例えば、噴射圧力が噴射中にかなり降下した場合には、燃料量を測定する正確さ、噴霧、及び最初に噴射された燃料の燃焼のために圧力がすでに上昇し始めている燃焼室内への小滴浸透は、逆にエンジン性能及び排出に影響を及ぼす。
【0007】
他方においては、特にポンプ出力のオーバタイムが最も低い低速度での圧力過渡を促進するために、アキュムレータ容積を小さく維持するとこが好ましい。
【0008】
極端に低い温度(−30ないし−40℃)での始動状態中は、かなり多くの燃料を噴射しなければならず、スパークプラグがトリガされる前にすべてではないが多くの燃料小滴が空気中に浮揚し続けて蒸発し、また大きな噴射圧力が十分に微細な噴霧を提供するために必要とされる。
【0009】
しかしながら、このような冷態始動状態中、クランキング速度はおそらく低くなり、また高温度の状態となる。その理由の一部は回転に対して高い抵抗を生ずるエンジン潤滑剤の高い粘性にあり、またその理由の一部は電気バッテリの減少した容量にある。
【0010】
アイドル時と“通常”温度の下での定速との間の作動のために最適にしたアキュムレータは、上述した低速冷態クランキング状態の間は非常に大きいので、クランキング時間を延ばし、又は始動全体さえも危うくする。
【0011】
したがって、アキュムレータ容積の減少によりレール内の圧力の増加に必要な、クランキング中の燃料量を減少することが望まれる。
【0012】
【発明の概要】
本発明の一実施態様によれば、自動車用の直接噴射型燃料供給装置において、
ディストリビュータの燃料容積よりも大きな燃料容積を有して、前記ディストリビュータに流体連通関係で接続されているアキュムレータを包含するコモンレールと、
前記ディストリビュータに直接に流体連通関係で接続されている少なくともひとつの燃料インジェクタノズルと、
燃料を前記コモンレールに供給する高圧ポンプと、
前記高圧ポンプと前記コモンレールとの間に介装されて、燃料を前記アキュムレータ及び前記ディストリビュータの一方へ、それから他方へ選択的に供給する流量制御装置と、
を包含し、
前記流量制御装置が、前記高圧ポンプと前記ディストリビュータとの間の第1の流路と、前記高圧ポンプと前記アキュムレータとの間の第2の流路との両方を制御して、それぞれ燃料を前記ディストリビュータ及び前記アキュムレータの一方へ供給し、及び
圧力制御弁が前記アキュムレータと前記ディストリビュータとの間の流路であってこれらの間の前記流体連通を限定する第3の流路内に設けられ、この圧力制御弁は、前記アキュムレータ内の圧力が前記ディストリビュータ内の圧力よりも予め決めた差だけ越えたときに、前記ディストリビュータから前記アキュムレータへの流れを防止するが、前記アキュムレータから前記ディストリビュータへの流れを許してなる燃料供給装置が提供される。
【0013】
また、本発明の他の実施形態によれば、自動車用であって、燃料を少なくともひとつの燃料インジェクタノズルに供給する高圧燃料ポンプとコモンレールとを包含し、前記燃料ポンプがポンプ吸入部及びポンプ吐出部を有し、前記コモンレールがディストリビュータに流体連通関係で接続されているアキュムレータを包含しているコモンレール式燃料噴射装置において、
前記高圧燃料ポンプと前記コモンレールとの間に介装され、選択的に燃料を前記アキュムレータ及び前記ディストリビュータの一方へ、それから他方へ供給する供給する流量制御装置を包含し、
この流量制御装置が、前記高圧燃料ポンプと前記ディストリビュータとの間の第1の流路及び前記高圧燃料ポンプと前記アキュムレータとの間の第2の流路の両方を制御し、
前記流量制御装置が、
前記ポンプ吐出部を前記第1の流路又は前記第2の流路に選択的に接続せしめる供給流路と、
前記ポンプ吐出部を前記ポンプ吸入部に選択的に接続せしめるバイパス流路と、
前記ポンプ吐出部を前記第1の流路に、前記第2の流路に及び前記バイパス流路に選択的に接続せしめる制御弁と、
を包含し、
この制御弁が、
前記第1の流路内に設けられた第1の作動部と、
前記第2の流路内に設けられて、前記第1の作動部に協働的に係合可能な第2の作動部と、
を包含し、
前記制御弁内の第1の所定圧力よりも小さい圧力で前記第2の作動部が偏倚されて前記第1の作動部に係合させられ、これにより前記第1の作動部が前記第1の流路のみでもって前記ポンプ吐出部に連通し、また前記第1の所定圧力よりも大きい圧力で前記第2の作動部が付勢されて前記第1の作動部との係合から離れ、これにより前記ポンプ吐出部を前記第2の流路に連通せしめ、更に第2の所定圧力が前記制御弁内で超過させられたときに、前記第2の作動部は前記ポンプ吐出部が前記バイパス流路に連通させられる位置に動かされるようにした燃料噴射装置が提供される。
【0014】
以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施例について詳述する。
【0015】
【好適な実施例の詳細な説明】
図1−図9、図11及び図12は本出願人の出願に係る公開文献WO00/49283に記載されている燃料噴射装置を示し、この先願発明の説明が図10及び図13−14に示されている本発明のための好ましい関連を提供するためにここにおいても繰り返される。しかしながら、本発明は供給ポンプを通しての低圧再循環の好ましい上流側のオプションなしに実施できることを理解すべきである。
【0016】
図1に示されている模式図によれば、燃料噴射装置10において、ガソリンは、低い圧力(5バール以下、典型的には2−4バール)にて、燃料タンク14から高圧燃料供給ポンプ18へ電気式供給ポンプ12によって供給ライン34と燃料フィルタ16とを介して供給される。高圧ポンプ18から、ガソリンは、コモンレール20へ供給され、レール20から個々のインジェクタ22a−22dへ送られる。先願発明によれば、内部液圧回路26内における制御弁28がポンプ18の吐出流の圧力を迂回し調節することにより、ポンプ18の瞬間的な吐出圧力を制御する。
【0017】
図1に示されている液圧回路26の実施例において、ピストン30とこれに関連するばね52とがボール50に偏倚力を与え、これによりポンプ吸入通路36、吸入制御通路40及び第1の枝通路44の側と、ポンプ吐出通路38及び吐出制御通路42の側との間の流れを遮断する。オリフィス48が吐出制御通路42から第2の枝通路46への流体連通を提供し、第2の枝通路46は、ピストン30内の制御室32に流体連通する。弁28は、好ましくは比例制御弁であり、弁が完全に閉じられると弁座55に当接する弁表面を有する弁部材54を有している。好ましくはソレノイド形式の弁作動部56によって、弁部材54は、通常は開いており、ソレノイドが付勢されると閉鎖する。ソレノイドの付勢の時期及び期間は、信号通路60を介してエンジン管理システム(例えば電子制御ユニットECU58)によって制御される。このような制御においては、弁部材54が弁座55に向って移動し又はそこから離れる移動量(すなわち、弁ストローク)を制御することが含まれ、かかる距離は、比例制御弁が採用される場合に調節可能である。
【0018】
また、ECU58は、信号線62a−62dを介してインジェクタ22a−22dの各々に関連したソレノイド64a−64dを制御する。各々の噴射作動は、少なくとも開始及び期間に関して制御される。
【0019】
噴射作動間において、比例ソレノイド弁は、実質的に開かれている。制御室32内の圧力は低くなり、高圧ポンプにより供給される燃料の全ては、供給圧力よりも高いがレールヘの吐出のための高圧よりも低い、ある低減された圧力レベルにてポンプ内部を再循環されることとなる。図1の実施例において、噴射作動間のこの保持圧力は、主として、ピストンの戻しばね52の予荷重及び制御室内の背圧に依存することとなる。供給燃料の低い圧力は約5バール以下であり、定常状態作動中における高圧は約100バール以上であり、及び保持圧力は好ましくは、約10−30バールの範囲である。これらの3つの圧力の領域は、図2及び図3において、種々の流路における、3つの異なる線の密度から理解されるであろう。
【0020】
弁の実質的な閉鎖又は実質的な開放により、弁座に沿った制御回路を通る燃料の流通抵抗が、各々、増大又は低減する。流通抵抗は、弁座55からの弁部材54の隙間及びこの隙間の変化の割合のうちの少なくともひとつを変えることにより制御される。弁が実質的に閉じられると、その空間がなくなり、流通抵抗は実質的に無限大となり弁座に沿った流れがなくなる。弁が実質的に閉じられると、0でない最小の隙問が維持され、制御回路のその他の部分よりも高い抵抗が提供されるが、弁座に沿って通る少ない流れが許される。
【0021】
また、図1の回路26におけるピストンは任意であることは理解されるべきであるが、このピストンは、最小圧力調節器として機能し、正のトルクと、コモンレールのための「リンプホーム(Limp home)」圧力(燃料供給装置の故障時において車両を低速にて移動するために維持される圧力)を提供する。
【0022】
図4は、図1に示されている燃料噴射装置の定常状態作動におけるエンジンの回転又はクランク角74に対応するスケールに沿ったレール圧力、供給ポンプ吐出圧力、燃料インジェクタ作動又は指令信号、及び比例制御弁の付勢又は指令信号の挙動を示している。望ましい噴射の開始の少し前(位相シフト66参照)、比例ソレノイド弁のデューティサイクル68は、べース又は最小レベル70の上方に増大され、実質的に弁部材を閉鎖する。ピストンの制御室32内の圧力は、制御オリフィス48を通して供給される燃料が比例弁の弁座55に沿った制御室32を離れる燃料量より多くなると共に増大することとなる。ピストンを変位し比例弁を通る流れを閉鎖又は制限するのに必要な燃料量は、幾分か少ないので圧力の増大は漸進的である。レールのための望ましい圧力レベルが到達された少し後に、インジェクタの何れか、例えばインジェクタ22bがオンに切換えられ、ガソリンが指定されたエンジンシリンダ内へ供給される。噴射作動の終りにおいて、インジェクタソレノイド64bと比例弁ソレノイド56とが同時にオフに切換えられ、したがってポンプピング圧力が低減されることとなる。
【0023】
図4は、ソレノイド弁28が噴射の終りにおいて完全に閉じられるのではなく、低いデューティサイクルに維持され、その後に続く保持圧力を確立することを助けるようになっている制御態様を示す。図5は、噴射作動の終りにおいて完全にソレノイドが消勢される他の制御態様を示している。
【0024】
図4及び図5の両方において、制御弁がインジェクタの作動の前に実質的に開いた状態から実質的に閉じた状態へ移動し始め、制御弁がこのインジェクタの作動中においては実質的に閉じた状態に維持され、インジェクタの消勢と同時に実質的に開いた状態に戻り、そのままの状態となることが理解される。エンジンのアイドリング速度より上の定常状態の作動中においては、噴射は、ある規則的な時間間隔にて各々始まる分離した作動であり、各々の噴射作動は、例えば規則的な時問間隔の約半分より長くない同一の期間を有する。各々の噴射作動は、独自の保持圧力の間隔及びこれに関連する制御弁作動を有し、各々の噴射作動は、これに関連する独自の高圧ポンピング期間を有する。各々の制御弁作動と各々の高圧ポンピング期間は、関連する噴射作動の期間よりも長い期間を有する。噴射作動と、制御弁作動と、高圧ポンピング期間とは、全て実質的に同時に終了する。
【0025】
高圧ポンプ18とレール20とは逆止弁24によって分離され、噴射作動間には燃料のための指令がないので、レール内の圧力はほぼ一定に保たれることとなる。しかしながら、レールは、相当量の燃料を保持するための容量を有していない。望ましい圧力が平均時間の間に低減されたとしても、インジェクタが開くとすぐに圧力が瞬間的に降下し、増大用ピストンの制御室における低減された圧力にて決定される、より低い圧力レベルにて噴射が生ずることとなる。先願発明の主な利点は、噴射作動間において常にある最少のポンピング圧力が存在し、噴射に先立って圧力が漸進的に増大することである。その結果、トルクの戻し又は零交差がなくなることとなる。したがって、ポンプ作動は、非常にスムースで静かになる。
【0026】
比例ソレノイド弁28の応答は、比較的遅いが、このことは、適当な位相シフト66及び弁部材54の作動の割合を選択することにより補償することができる。長い位相シフトであっても、符号72により示されているように常にある正味のエネルギーを節約することとなる。比例ソレノイド弁は、廉価であり、開ループモードにおいて正確に制御することができる。
【0027】
図6の燃料噴射装置76において示されているように、より速い応答をする液圧回路78が望ましい場合には、インジェクタ(外部)又はインジェクタの様な高速ソレノイド切換弁(内部)84が、図1の弁28の代わりに用いることができる。かかる弁84は、環状室94によって吸入制御通路80及び吐出制御通路82の一方(本実施例では吐出制御通路82)に流体連通する中空の本体90と、この本体内の孔92と、この本体内にて移動可能でありソレノイド88が作動すると孔92を開閉するニードル弁部材86とを包含し、吸入制御通路80及び吐出制御通路82の他方は(本実施例では吸入制御通路80)孔92へ開かれる。そして、噴射作動間の低減された圧力は、かかる切換弁を横切る圧力降下、又は、切換弁の下流に直列に装備することのできる圧力制限弁(図示せず)に依存することとなる。
【0028】
図7は、調節されていないポンプと、先願発明により調節されるポンプのパワー要求の例を示す。図7に示されている理論的なエネルギの節約は、あるパワーがソレノイド弁を動作するために必要となるため低減されることとなるが、依然として正味の正のエネルギの利得が存在する。より重要なことは、ソレノイドを動作するために用いられるエネルギは、ほんの僅かにガソリンの温度を増大するだけであるということである。このことは、先願発明の主要な目的であり、燃料噴射装置が低圧の燃料の戻し及び/又は燃料クーラーを必要とすることなく作動が可能となる。出力調節が必要とされる場合、いかなる制御システム(圧力調整弁、レールにおけるソレノイドスピル弁、偏心変更機構など)が用いられているかによらず、燃料流量及び力(圧力)のレベルに基づいて常にエネルギの損失が存在する。ひとつの例外は、吸入計量であるが、この燃料噴射装置は、不正確に過ぎ、遅過ぎるようであり、大きな音響雑音を発生する。
【0029】
好ましい実施例による燃料噴射装置96及び96’の模式図が、図8及び図10に示されており、また作動の好ましいモードの模式図が図9に示されている。図10におけるダッシュ付き符号は、図8におけるダッシュのない対応する部位に対応し、便宜上ダッシュの付いていないものについて言及することとする。図11及び図12は、米国特許出願09/031,859に記載されている如きものと同様の構成の高圧ポンプの例を示す。先願発明を例示するのに必要なポンプ200の特徴だけをここにおいて説明する。前記米国特許出願の開示は、更に詳細が望まれる場合に言及されるものとする。
【0030】
ポンプの高圧出力の時期は、ソレノイド弁104によって直接制御される。ソレノイドがオフである時間において、ばね116は、弁ニードル106を孔112及びこれに関連する弁座部に対し偏倚し、吐出制御通路102からの流れを制限する。このことにより、噴射作動間のポンプ圧力を決定する。圧力は、好ましくは、10−30バールの間にて維持される。この圧力は、如何なる与えられた時間においてもトルクの戻しがないことを補償し、圧力制御回路において問題(圧力変換器の故障、圧力制御弁の故障又は断線等)がある場合にエンジンの「リンプホーム」作動のために用いることができる。別の態様として、ばね116は図10に示されているように、等価な予荷重にて弁部材を弁座へ偏倚するためのばね及びボール弁118又は同種物に置き換えられることができる。この実施態様において、バイパス通路120は、ポンプ吸入通路36を逆止弁24の下流のコモンレール20に流体接続する。逆止弁122の如き手段は、コモンレール内の圧力が最大の許容限界を超えたときを除いてバイパス通路120内の流れを阻止するために同通路内に設けられる。このことにより、機械的な問題又は熱膨張などによって生ずるレール内の圧力の増大が抑制される。
【0031】
弁体110の孔112は吐出制御通路102へ開かれ、またニードル部材106を囲繞する弁体内の空間114は吸入制御通路100へ開かれている。圧力制御ソレノイド108は、燃料インジェクタの何れかが作動される少し前に付勢され、これにより非常に速いポンピング圧力の増大を生ずる。噴射は、この高圧ポンピング相中に生ずる。そして、ばね(116、118)及びソレノイドの力が瞬間的なポンピング圧力を定める。液圧回路98の有効な流通抵抗及びそのためのポンプの吐出圧力における効果は、ストロークの割合及び期間を制御することによって、或る与えられたデューティサイクル(弁部材ストローク)において制御することができる。
【0032】
図9において、第1のふたつの弁の指令の各々は、例えば、対応する第1のふたつのインジェクタの指令の間隔よりも僅かに長い時間間隔にわたって弁が開放及び閉鎖に向かうが、しかし実質的に弁の正味移動ではない弁のホバリングを誘導しがちな、10の等しく時間の定められた分離した電圧パルスを含む。弁は、このようなホバリング中着座しない。第2のふたつの弁指令は、対応する第2のふたつのインジェクタ指令の間隔よりも僅かに短い時間間隔にわたって6つの等しく時間の定められた分離したパルスを含む。指令信号の線密集度は、平均電流の制御を表す。デューティサイクルが高ければ高い程高いポンピング圧力を意味し、その逆も同様である。したがって、インジェクタ指令、レールヘの関連するポンピング吐出圧力及びレール圧力は、先願発明の好ましい制御回路を用いることにより非常に柔軟にかつ正確に調節することができる。
【0033】
しかしながら、その場合において、燃料の要求が存在せず逆止弁がレールをポンピング回路から分離しているので、レール内の圧力はほぼ一定のままとなる。
【0034】
そして、ポンプにより供給される燃料の全ては、低い圧力レベルにてポンプハウジング内に再循環されて戻される。ポンプは、再循環の延長された期間であっても冷たいままである。全てのポンピング室が常に燃料で完全に満たされているので、圧力の増大は、ほぼ瞬間的である。圧力変動にも拘らず、ポンプの作動は全ての速度において非常に静かのままである。
【0035】
図11及び図12において、高圧ポンプ200は、ハウジング202(本体及びカバーの如き2つ又はそれ以上の構成要素からなっていてよい)を有する。駆動シャフト204がハウジングを貫通し、ハウジング内の空洞内に配置される偏心部206を担持する。複数の放射方向に向けられたポンピングプランジャ208が、偏心部が回転すると共に放射方向に往復動するべく摺動シュー212及び作動リング214を介して接続される。低圧にて供給燃料が、吸入通路36から空洞を満たし、各々のピストン内の供給通路216を介して高圧ポンプ室210へ送られる。高く加圧された燃料が通路38内へ吐出し、そこにおいて逆止弁24に向かう。吸入制御通路100、吐出制御通路102、インジェクタ形式の制御弁104、弁ニードル部材106及び図8の液圧回路のソレノイド108については、明らかである。
【0036】
図10の本発明の一実施例においては、コモンレール20のためのスプリットアキュムレータ124が過渡期間における迅速な応答と迅速な圧力確立とを提供する。このことは、ポンプ出力が低く(時間に対して)、また、一般に漏れが低速度にて増大する傾向にあるので、クランキングにおいて高められた圧力(30−40バール)を必要とするシステムにおいて、特に重要である。しかしながら、通常の作動点においては、速度が実質的に高いことにより(アイドル時の850+/−RPMから定格速度時の6000+RPMまでの範囲)、重要にはならない。アキュムレータの容積が大きいと、圧力の脈動(燃料引き戻し中における液圧ノイズと圧力降下との両方)を低減する。
【0037】
スプリットアキュムレータの構成においては、有効な蓄積容積がふたつの逆止弁により分離されたふたつの部分に分けられる。ふたつの逆止弁において、一方は逆止弁であり、もう一方は例えば50バールの開放圧に予め設定されている弁である。コモンレール20は、第1及び第2の端126、128を有し、燃料インジェクタは、これらの第1及び第2の端間にてコモンレールに接続される。アキュムレータ124は、逆止弁24の後にコモンレールの第1の端126へ流体接続された第1の端130と、コモンレールの第2の端128へ流体接続された第2の端132とを有する。或る特定の開放圧力に予め設定されて予荷重を受けている逆止弁134が、開いている間にアキュムレータヘ流れを受入れるべくアキュムレータの第1の端130に配置され、コモンレールの第1の端126へ向かって閉じた位置に偏倚されている。また、他の逆止弁136がアキュムレータの第2の端132に配置されてアキュムレータからの流出を許し、アキュムレータヘ向かって閉鎖している。予荷重を受けた逆止弁134は、ばね138のみにより、又は、吸入制御通路100’に流体連通した通路140内の圧力に依存した変数として30バールより上の開放圧力に設定することができる。予荷重を受けた逆止弁は、好ましくは、約50バールの開放圧に設定される。圧力変換器142をコモンレールの第2の端128に接続してもよい。
【0038】
クランキング中において、エンジンは、例えば100−200RPMにてスタータモータにより駆動される。噴射のために用いられるかなりの量の燃料によって、圧力は、弁134の開放圧力以下のままとなり、高圧ポンプ18により供給される燃料の全てを噴射することができる。このことにより、エンジンの燃焼は素早くなされ、速度の上昇が素早くなる。エンジン速度は、素早く少なくともアイドル速度(700−900RPM)に到達することとなり、この速度は、ポンプにより供給される燃料の一部のみを噴射することにより維持することができる。過剰な燃料は、圧力を増大させ、最終的に弁134が開き、能動的な面積の増大により(弁の後側は、通路140を介して低圧回路へ通じている)、弁は、エンジンが再び遮断されるまで開いたままとなる。この時点から、より大きなアキュムレータの容積が利用可能となり、これにより圧力の変動が低減されることとなる。燃料の引き戻し中において、燃料は、両方の側からレール20のより小さな部分へ供給されることとなり(ポンプ18の側からの一方の部分と、逆の方向に流れる逆止弁136を介してアキュムレータから来る釣り合い部分)、より均一な圧力をレール内に提供する。
【0039】
本発明の他の実施例による直接噴射装置が、図13に符号310により総括的に示されている。この直接噴射装置310は、高圧燃料供給ポンプ312と、ディストリビュータ314と、アキュムレータ316と、圧力制御弁338と、流量制御弁320とを包含する。
【0040】
高圧燃料供給ポンプ312は、図1に関連して上述した高圧燃料供給ポンプ18と同様にすることができ、燃料が供給ライン322を通して供給される。供給ライン322は電気式供給ポンプ(図示せず)に上述した方法で連通し、また戻しライン324は供給ライン322と接続する。燃料供給ポンプ312は、吸入側部326と吐出部側部328とを包含する。
【0041】
ディストリビュータ314は、供給ライン330及び332と、延長ライン334とを包含する。供給ライン330及び332の両方は、アキュムレータ316と連通する。延長ライン334の各々は、燃料を燃料インジェクタ336に供給する働きをし、燃料インジェクタ336は上述した燃料インジェクタと同様にすることができる。
【0042】
ディストリビュータ314とアキュムレータ316とは、図10に関連して上述したと同様なスプリットアキュムレータとして働く。この方法において、小さい体積の燃料のみがエンジン(図示せず)のクランキング中にディストリビュータ314を充填するためにポンプ312から要求される。ディストリビュータは、約7及び10cm3間の範囲にある体積の燃料も収容するような大きさとされて、アキュムレータの容積よりも小さい。アキュムレータの容積は、好適には、ディストリビュータの容積の少なくとも2倍、例えば30−50cm3の範囲とされる。エンジンの通常作動時に、ポンプ312は例えば40又は50バール以上の圧力にて十分な量の燃料を発生せしめて、大容積のアキュムレータ316に供給し、アキュムレータ内の圧力を例えば約40バール以上に維持する。
【0043】
適当な圧力でのアキュムレータ316からインジェクタ336への燃料の供給は圧力制御弁338、圧力変換器340及び電子式制御装置342を介して行われる。圧力変換器340は、ディストリビュータ314内の圧力を測定し、この情報をライン343a,bを通して電子式制御装置342に送り、この電子式制御装置が圧力制御弁338の開閉を制御する。アキュムレータ316内の燃料の圧力は、圧力制御弁338内に組み込まれていると共に、ライン345a,bを介して電子式制御装置342に接続されている他の圧力変換器(図示せず)により測定される。この方法において、ディストリビュータ314内の燃料圧力及びアキュムレータ316内の燃料圧力は電子式制御装置342により監視され、アキュムレータ内の圧力がディストリビュータ内の圧力よりも所定量、例えば10バールの差を越えたとき(燃料が噴射されてディストリビュータ内の圧力が降下したとき)、圧力制御弁338はディストリビュータ314への供給ライン332を通しての流体の通過を許す。これを行うために、圧力制御弁338は、好適には、可変位置式、例えば、球体又はボール346を弁座348に押圧接触せしめるプランジャを用いている比例ソレノイド弁である。同様に、目標圧力又は圧力範囲は、ディストリビュータ内に維持することができる。
【0044】
流量制御弁320は本体350を包含し、この本体は入口352と、第1の出口354と、第2の出口356と、第3の出口358とを有する。第1の流路は、ポンプ312とディストリビュータ314との間に、入口352と供給ライン330に接続する第1の出口354とを通る流量制御弁320を通して確立される。第2の流路は、ポンプ312とディストリビュータ314との間に、入口352と出口356とを通る制御弁320を通して、アキュムレータ316を通して、及び圧力制御弁338を通して、確立される。これら第1及び第2の流路の各々は、結局、ポンプ312とディストリビュータ314との間の供給流路を提供するものと言えることができる。バイパス流路は、ポンプ312の吐出側部328と吸入側部326との間に、流量制御弁入口352と戻りライン324に接続されている出口358とにより確立されている。
【0045】
入口352と第1の出口354との間には、第1の通路360が延びている。この第1の通路360は、逆止弁362と、第1の作動部、例えば球体又はボール366及びばね368を有している第1の制御弁364とを包含する。そして、座370が球体366を受けるために設けられている。
【0046】
第2の作動部である第2の制御弁372が、第1の制御弁364と軸方向に沿って設けられている。この第2の制御弁は第2の作動部、例えば円筒形部材374を包含し、この円筒形部材は延長部材376と、溝378と、孔380とを包含する。延長部材376は、後で詳細に述べるようにボール366に係合可能であり、第2の出口356に連通している第2の通路382内に設けられている。円筒形部材374は、第2の通路382を通しての燃料の流れを防止するために座384に係合する。
【0047】
円筒形部材374が矢印386の方向へ動くと、溝378は第3の出口358に連通している他の通路388に整列する。この通路388内には、圧力制限弁390が設けられている。
【0048】
円筒形部材374はピストン394内に設けられているばね392により偏倚され、ピストン394はウェル396内に設けられている。孔380は、ばね392を圧縮するのを助けるのに有益な燃料からの追加の圧力を提供するためにウェル396と連通する。孔380の断面積よりも実質的に小さい断面積を有している孔398が、ピストン394を通して延びている。また、適当なプラグ400が第1の制御弁364及び第2の制御弁372を弁本体350内に固定するために設けられている。
【0049】
次に、流量制御弁の作用について図14a〜図14eを参照して説明する。これらの図14a〜図14eは、第1の制御弁364及び第2の制御弁372の連続する動きと流量制御弁320を通しての燃料の流れを示す。図14aは、エンジン(図示せず)のクランキング中における流量制御弁320の状態を示す。この図に示されるように、ボール366は、円筒形部材324の延長部材376により中心部を動かされて、壁402及び座370の一部分に当接される。したがって、燃料は延長部材376のまわりを流れてボール366を過ぎ、第1の出口354を出る。第1の出口354での圧力は、公称4バール(燃料タンク内の低圧燃料ポンプからの燃料圧力)から約3バールまでの範囲とすることができる。第2の出口356での圧力は公称4バールであり、また第3の出口358での圧力は公称4バールである。
【0050】
図14bは、エンジンが始動された後の流量制御弁320の状態を示す。詳細には、円筒形部材374は矢印406の方向へ動き、その結果燃料は円筒形部材374を過ぎて矢印408の方向へ流れることとなる。ボール366は、ばね368及び燃料の力の下で動き、座370に当接する。弁のこの状態において、第1の出口での燃料圧力は約30バールと約80バールとの間であり、第2の出口356での圧力は約80バールであり、及び第3の出口358での圧力は公称4バールである。この時点で、図13も参照するに、ECU342は上述したように圧力制御弁338を開放するのに十分な圧力差を検知する。
【0051】
図14cは、アキュムレータが約10バールの圧力に変えられたときの流量制御弁320の状態を示す。この状態においては、円筒形部材324がこの図に示されるように矢印406の方向へ更に付勢される。第1の出口354での燃料圧力は30バールと100バールとの間の範囲に弁338により選択的に制御され、約120バールが第2の出口356に存在し、第3の出口358は公称4バールの圧力である。供給ポンプ312により発生した入口352での燃料圧力は、約130バールである。
【0052】
図14dに示されている状態では、エンジンは定常状態でクルージング速度であり、このため燃料は通路388を通して流れて溝378を過ぎ、燃料は矢印410の方向へ第3の出口358から外へ流れる。燃料は、また、孔380、ウェル396、孔398に入り、それから再び通路388に入る。この時点で、第1の出口354に関連する燃料圧力は30バールと100バールとの間の範囲に弁338により選択的に制御され、第2の出口356に関連する燃料圧力は約125バールであり、ウェル396内の燃料に関連する圧力は約8バールであり、及び第3の出口358内の出力圧力は約4バールである。
【0053】
図14eに示されている状態では、アキュムレータ316内の燃料への指令が戻って、円筒形部材374の動きを矢印412の方向へ生じさせ、これにより燃料流れが矢印408により示されているように第2の出口356の外へ戻る。第1の出口354での燃料圧力は、約30〜100バールの範囲に弁338により選択的に制御され、第2の出口356での圧力は約100バールであり、ウェル396での圧力は約6バールであり、及び第3の出口358での圧力は約4バールである。
【0054】
図14fに示されている状態では、アキュムレータ316の完全な供給(図13)が生じ、これにより燃料の通過は矢印408により示されているように出口356の外へ生ずる。圧力は次のとおりである。すなわち、第1の出口354での圧力は約30〜100バールの範囲に弁338により選択的に制御され、第2の出口356での圧力は約130バールであり、入口352での圧力は約130バールであり、ウェル396での圧力は約4バールであり、及び第3の出口358での圧力は約4バールである。
【0055】
以上本発明を現在最も実際的でかつ好適な実施例であると考慮されるものと関連して説明してきたけれども、本発明は上述した実施例に限定されるものではないことを理解すべきである。したがって、特許請求の範囲の精神及び範囲内に含まれる種々の変形及び均等な技術のすべてが保護されるものである。
【図面の簡単な説明】
【0056】
【図1】 本発明のガソリン直接噴射装置の背景となる第1の実施例の模式図である。
【図2】 図1の実施例の噴射作動間の状態を示す模式図である。
【図3】 図1の実施例の噴射作動中の状態を示す模式図である。
【図4】 図1の装置のための第1の制御方法に関連するレール圧力、ポンピング圧力、インジェクタ指令信号及び比例制御弁信号の挙動を示すダイヤグラムである。
【図5】 図1の装置のための第2の制御方法に関連するレール圧力、ポンピング圧力、インジェクタ指令信号及び比例制御弁信号の挙動を示すダイヤグラムである。
【図6】 本発明のガソリン直接噴射装置の背景となる第2の実施例の模式図である。
【図7】 無調節ポンプと比較した上記実施例の可変供給及び噴射圧力を採用した理論的パワー要求のグラフである。
【図8】 本発明のガソリン直接噴射装置の背景となる第3の実施例の模式図である。
【図9】 図8の装置のための第3の制御方法に関連するレール圧力、ポンピング圧力、インジェクタ指令信号及び比例制御弁信号の挙動を示すダイヤグラムである。
【図10】 図8に示される装置に実施された本発明の一実施例の模式図である。
【図11】 図8に示される装置を実施するための高圧ポンプの簡略長手方向断面図である。
【図12】 図11に示される高圧ポンプの簡略横方向断面図である。
【図13】 本発明による直接噴射装置の他の実施例の模式図である。
【図14a】 図13の実施例による制御弁の一作動を示す図である。
【図14b】 図14aの作動に続く作動を示す、図14aと同様な図である。
【図14c】 図14bの作動に続く作動を示す、図14bと同様な図である。
【図14d】 図14cの作動に続く作動を示す、図14cと同様な図である。
【図14e】 図14dの作動に続く作動を示す、図14dと同様な図である。
【図14f】 図14eの作動に続く作動を示す、図14eと同様な図である。
Claims (27)
- 自動車用の直接噴射型燃料供給装置において、
ディストリビュータの燃料容積よりも大きな燃料容積を有して、前記ディストリビュータに流体連通関係で接続されているアキュムレータを包含するコモンレールと、
前記ディストリビュータに直接に流体連通関係で接続されている少なくともひとつの燃料インジェクタノズルと、
燃料を前記コモンレールに供給する高圧ポンプと、
前記高圧ポンプと前記コモンレールとの間に介装されて、燃料を前記アキュムレータ及び前記ディストリビュータの一方へ、それから他方へ選択的に供給する流量制御装置と、
を包含し、
前記流量制御装置が、前記高圧ポンプと前記ディストリビュータとの間の第1の流路と、前記高圧ポンプと前記アキュムレータとの間の第2の流路との両方を制御して、それぞれ燃料を前記ディストリビュータ及び前記アキュムレータの一方へ供給し、及び
圧力制御弁が前記アキュムレータと前記ディストリビュータとの間の流路であってこれらの間の前記流体連通を限定する第3の流路内に設けられ、この圧力制御弁は、前記アキュムレータ内の圧力が前記ディストリビュータ内の圧力よりも予め決めた差だけ越えたときに、前記ディストリビュータから前記アキュムレータへの流れを防止するが、前記アキュムレータから前記ディストリビュータへの流れを許してなる燃料供給装置。 - 請求項1記載の燃料供給装置において、前記高圧ポンプがポンプ吸入部とポンプ吐出部とを有し、また前記流量制御装置が、
前記ポンプ吐出部を前記第1の流路又は前記第2の流路に選択的に流体連通関係で接続する供給流路と、
前記ポンプ吐出部を前記ポンプ吸入部に選択的に流体連通関係で接続し、これにより前記コモンレールをバイパスせしめるバイパス流路と、
を包含している燃料供給装置。 - 請求項2記載の燃料供給装置において、前記流量制御装置が、更に、
前記ポンプ吐出部を前記第1の流路に、前記第2の流路に及び前記バイパス流路に選択的に連通せしめる制御弁を包含している燃料供給装置。 - 請求項3記載の燃料供給装置において、前記制御弁が、
前記第1の流路内に設けられた第1の作動部と、
前記第2の流路内に設けられて、前記第1の作動部に協働的に係合可能な第2の作動部と、
を包含し、前記制御弁内の第1の所定圧力よりも小さい圧力で前記第2の作動部が偏倚されて前記第1の作動部に係合させられ、これにより前記第1の作動部が前記第1の流路のみでもって前記ポンプ吐出部に連通し、また前記第1の所定圧力よりも大きい圧力で前記第2の作動部が付勢されて前記第1の作動部との係合から離れ、これにより前記ポンプ吐出部を前記第2の流路に連通せしめるようにした燃料供給装置。 - 請求項4記載の燃料供給装置において、第2の所定圧力が前記制御弁内で超過させられたときに、前記第2の作動部は前記ポンプ吐出部が前記バイパス流路に連通させられる位置に動かされるようにした燃料供給装置。
- 請求項4記載の燃料供給装置において、前記制御弁が、
前記ポンプ吐出部に流体連通する入口を有する弁本体と、
前記第1の作動部を前記第1の流路内の第1の座に対して偏倚せしめる第1のばねと、
前記第2の作動部と前記第2の流路内の第2の座に対して偏倚せしめる第2のばねと、
を包含している燃料供給装置。 - 請求項6記載の燃料供給装置において、
前記弁本体が、室と、前記供給流路内に設けられて前記弁本体の入口に連通する第1の出口と、前記供給流路内に設けられて前記弁本体の入口に連通する第2の出口とを包含し、
前記第1の作動部が前記室内に配置された球体を包含し、この球体が前記弁本体の入口と第1の出口との間に設けられている前記第1の座に接触するように前記第1のばねにより付勢され、及び
前記第2の作動部が、前記室内で滑動可能な円筒形部材と、前記弁本体の入口に連通する衝突端とを包含し、この衝突端が前記弁本体の入口と第2の出口との間に設けられて前記第2の座に接触し、前記第2の作動部が、更に、前記円筒形部材の衝突端から延びている延長部材を包含し、この延長部材は前記衝突端が前記第2の座に係合したときに前記球体を前記第1の座から少なくとも部分的に離して係合及び付勢するような形状とされている燃料供給装置。 - 請求項7記載の燃料供給装置において、
前記弁本体が、前記バイパス流路内に設けられて前記ポンプ吸入部に連通する第3の出口を包含し、及び
前記円筒形部材が溝を包含し、この溝を通して前記弁本体の入口からの燃料が前記弁本体の第3の出口へ流れることができるようにした燃料供給装置。 - 請求項8記載の燃料供給装置において、
孔が前記溝と前記円筒形部材の第2の端との間に延びており、及び
円筒形カバーが前記第2のばねの上に設けられ、このカバーが前記弁本体の第3の出口に連通する孔を包含し、
前記円筒形部材の孔が前記カバーの孔の断面直径よりも実質的に大きい断面直径を有し、前記円筒形部材の孔が、前記ポンプ吐出部を前記バイパス流路に連通させるための前記第2のばねを圧縮する力の増大を提供するために前記カバーに隣接して流体を連通する動きをなすようにした燃料供給装置。 - 請求項8記載の燃料供給装置において、
前記第1の流路が前記弁本体の入口と前記第1の出口との間に設けられている第1の通路を包含し、この第1の通路が第1の逆止弁を包含し、また前記第1の通路がその中に設けられている前記第1の作動部を有し、
前記第2の流路が前記弁本体の室及び前記第2の出口に連通する第2の通路を包含し、及び
第3の通路が前記ポンプ吐出部を前記バイパス流路に連通させるために設けられ、この第3の通路が前記円筒形部材の溝、前記カバーの孔及び前記第3の出口に連通し、また前記第3の通路がその中に設けられているバイパス圧力弁を有している燃料供給装置。 - 請求項10記載の燃料供給装置において、前記室が前記弁本体内の中央に設けられた中央穴を包含し、前記第1の作動部、前記第2の作動部、前記第2のばね及び前記カバーがすべて前記中央穴内にその軸方向に沿って配置され、前記室が更に前記第2の作動部、前記第2のばね及び前記カバーを前記弁本体内に保持するロッキング支持体を包含している燃料供給装置。
- 請求項1記載の燃料供給装置において、前記圧力調節弁が前記ディストリビュータ内の圧力を測定する圧力変換器を包含している燃料供給装置。
- 請求項1記載の燃料供給装置において、前記アキュムレータが100バールから140バールまでの範囲の圧力を有している燃料供給装置。
- 請求項1記載の燃料供給装置において、更に、作動のクランキングモード及び作動のランニングモードを有するエンジンを包含し、前記流量制御手段は、前記エンジンがクランキング状態である間燃料を選択的に前記ディストリビュータ部分に供給し、その後前記エンジンがランニング状態である間燃料を選択的に前記アキュムレータに供給し、それから燃料を前記ポンプを通して再循環させて前記コモンレールをバイパスするようにした燃料供給装置。
- 請求項4記載の燃料供給装置において、前記第1の所定圧力が約30バールである燃料供給装置。
- 請求項5記載の燃料供給装置において、前記第2の所定圧力が約80バールである燃料供給装置。
- 自動車用であって、燃料を少なくともひとつの燃料インジェクタノズルに供給する高圧燃料ポンプとコモンレールとを包含し、前記燃料ポンプがポンプ吸入部及びポンプ吐出部を有し、前記コモンレールがディストリビュータに流体連通関係で接続されているアキュムレータを包含しているコモンレール式燃料噴射装置において、
前記高圧燃料ポンプと前記コモンレールとの間に介装され、選択的に燃料を前記アキュムレータ及び前記ディストリビュータの一方へ、それから他方へ供給する供給する流量制御装置を包含し、
この流量制御装置が、前記高圧燃料ポンプと前記ディストリビュータとの間の第1の流路及び前記高圧燃料ポンプと前記アキュムレータとの間の第2の流路の両方を制御し、
前記流量制御装置が、
前記ポンプ吐出部を前記第1の流路又は前記第2の流路に選択的に接続せしめる供給流路と、
前記ポンプ吐出部を前記ポンプ吸入部に選択的に接続せしめるバイパス流路と、
前記ポンプ吐出部を前記第1の流路に、前記第2の流路に及び前記バイパス流路に選択的に流通せしめる制御弁と、
を包含し、
この制御弁が、
前記第1の流路内に設けられた第1の作動部と、
前記第2の流路内に設けられて、前記第1の作動部に協働的に係合可能な第2の作動部と、
を包含し、
前記制御弁内の第1の所定圧力よりも小さい圧力で前記第2の作動部が偏倚されて前記第1の作動部に係合させられ、これにより前記第1の作動部が前記第1の流路のみでもって前記ポンプ吐出部に連通し、また前記第1の所定圧力よりも大きい圧力で前記第2の作動部が付勢されて前記第1の作動部との係合から離れ、これにより前記ポンプ吐出部を前記第2の流路に連通せしめ、更に第2の所定圧力が前記制御弁内で超過させられたときに、前記第2の作動部は前記ポンプ吐出部が前記バイパス流路に連通させられる位置に動かされるようにした燃料噴射装置。 - 請求項17記載の燃料噴射装置において、前記制御弁が、更に、
前記ポンプ吐出部に流体連通する入口を有する弁本体と、
前記第1の作動部を前記第1の流路内の第1の座に対して偏倚せしめる第1のばねと、
前記第2の作動部と前記第2の流路内の第2の座に対して偏倚せしめる第2のばねと、
を包含している燃料噴射装置。 - 請求項18記載の燃料噴射装置において、
前記弁本体が、室と、前記供給流路内に設けられて前記弁本体の入口に連通する第1の出口と、前記供給流路内に設けられて前記弁本体の入口に連通する第2の出口とを包含し、
前記第1の作動部が前記室内に配置された球体を包含し、この球体が前記弁本体の入口と第1の出口との間に設けられている前記第1の座に接触するように前記第1のばねにより付勢され、及び
前記第2の作動部が、前記室内で滑動可能な円筒形部材と、前記弁本体の入口に連通する衝突端とを包含し、この衝突端が前記弁本体の入口と第2の出口との間に設けられて前記第2の座に接触し、前記第2の作動部が、更に、前記円筒形部材の衝突端から延びている延長部材を包含し、この延長部材は前記衝突端が前記第3の座に係合したときに前記球体を前記第1の座から少なくとも部分的に離して係合及び付勢するような形状とされている燃料噴射装置。 - 請求項19記載の燃料噴射装置において、
前記弁本体が、前記バイパス流路内に設けられて前記ポンプの吸入部に連通する第2の出口を包含し、及び
前記円筒形部材が溝を包含し、この溝を通して前記弁本体の入口からの燃料が前記弁本体の第3の出口へ流れることができるようにした燃料噴射装置。 - 請求項20記載の燃料噴射装置において、
孔が前記溝と前記円筒形部材の第2の端との間に延びており、及び
円筒形カバーが前記第2のばねの上に設けられ、このカバーが前記弁本体の第3の出口に連通する孔を包含し、
前記円筒形部材の孔が前記カバーの孔の断面直径よりも実質的に大きい断面直径を有し、前記円筒形部材の孔が、前記ポンプ吐出部を前記バイパス流路に連通させるための前記第2のばねを圧縮する力の増大を提供するために前記カバーに隣接して流体を連通する動きをなすようにした燃料噴射装置。 - 請求項20記載の燃料噴射装置において、
前記第1の流路が前記弁本体の入口と前記第1の出口との間に設けられている第1の通路を包含し、この第1の通路が第1の逆止弁を包含し、また前記第1の通路がその中に設けられている前記第1の作動部を有し、
前記第2の流路が前記弁本体の室及び前記第2の出口に連通する第2の通路を包含し、及び
第3の通路が前記ポンプ吐出部を前記バイパス流路に連通させるために設けられ、この第3の通路が前記円筒形部材の溝、前記カバーの孔及び前記第3の出口に連通し、また前記第3の通路がその中に設けられているバイパス圧力弁を有している燃料噴射装置。 - 請求項22記載の燃料噴射装置において、前記室が前記弁本体内の中央に設けられた中央穴を包含し、前記第1の作動部、前記第2の作動部、前記第2のばね及び前記カバーがすべて前記中央穴内にその軸方向に沿って配置され、前記室が更に前記第2の作動部、前記第2のばね及び前記カバーを前記弁本体内に保持するロッキング支持体を包含している燃料噴射装置。
- 請求項17記載の燃料噴射装置において、前記圧力制御弁が前記ディストリビュータ内の圧力を測定する圧力変換器を包含している燃料噴射装置。
- 請求項17記載の燃料噴射装置において、更に、エンジンを包含し、前記流量制御装置は、前記エンジンがクランキング状態である間燃料を選択的に前記ディストリビュータ部分に供給し、その後指令に基づき燃料を前記アキュムレータに供給するか又は前記エンジンが始動させられるとすぐに燃料を前記ポンプをバイパスするようにした燃料噴射装置。
- 請求項17記載の燃料噴射装置において、前記第1の所定圧力が約30バールである燃料噴射装置。
- 請求項17記載の燃料噴射装置において、前記第2の所定圧力が約80バールである燃料噴射装置。
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DE10123911A1 (de) * | 2001-05-17 | 2002-11-28 | Bosch Gmbh Robert | Kraftstoffeinspritzeinrichtung mit Druckübersetzungseinrichtung und Druckübersetzungseinrichtung |
US20030233994A1 (en) * | 2002-06-19 | 2003-12-25 | Volvo Lastvagnar Ab | Fuel injection system for an internal combustion engine |
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JP2004144004A (ja) * | 2002-10-24 | 2004-05-20 | Sanoh Industrial Co Ltd | フューエルデリバリパイプ |
DE10301194A1 (de) * | 2003-01-15 | 2004-07-29 | Robert Bosch Gmbh | Kraftstoffeinspritzeinrichtung für eine Brennkraftmaschine |
US6976640B2 (en) * | 2003-12-04 | 2005-12-20 | Kuo-Liang Chen | Air gun with a quick-releasing device |
DE102004016943B4 (de) * | 2004-04-06 | 2006-06-29 | Siemens Ag | Verfahren zum Steuern einer Kraftstoffzuführeinrichtung einer Brennkraftmaschine |
EP1612405B1 (en) * | 2004-06-30 | 2008-11-05 | C.R.F. Società Consortile per Azioni | An injection system for an internal-combustion engine |
JP2006132467A (ja) * | 2004-11-08 | 2006-05-25 | Mitsubishi Fuso Truck & Bus Corp | コモンレール式燃料噴射装置 |
DE102004055266A1 (de) * | 2004-11-17 | 2006-05-18 | Robert Bosch Gmbh | Kraftstoffeinspritzanlage mit mehreren Druckspeichern |
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US7146965B1 (en) * | 2005-05-31 | 2006-12-12 | Automotive Components Holdings, Llc | Enhanced fuel pressure pulsation damping system with low flow restriction |
GB0614537D0 (en) * | 2006-07-21 | 2006-08-30 | Delphi Tech Inc | Fuel Injection System |
US20080203347A1 (en) | 2007-02-28 | 2008-08-28 | Santos Burrola | Control valve for a gas direct injection fuel system |
US20090025684A1 (en) * | 2007-07-27 | 2009-01-29 | Wolfgang Daum | System, method and computer readable media for controlling at least one fuel delivery characteristic during a combustion event within an engine |
US8910657B2 (en) * | 2007-09-06 | 2014-12-16 | Cnh Industrial America Llc | Electrically controlled pilot operated pressure regulator valve apparatus and method of operation of the same |
US7832374B2 (en) * | 2008-10-21 | 2010-11-16 | Gm Global Technology Operations, Inc. | Fuel pressure amplifier |
US7970526B2 (en) * | 2009-01-05 | 2011-06-28 | Caterpillar Inc. | Intensifier quill for fuel injector and fuel system using same |
GB2474658B (en) * | 2009-10-20 | 2014-01-29 | Gm Global Tech Operations Inc | Fuel delivery injection system |
US8240291B2 (en) * | 2009-10-23 | 2012-08-14 | Caterpillar Inc. | Pressure relief valve |
DE102010001252A1 (de) * | 2010-01-27 | 2011-07-28 | Robert Bosch GmbH, 70469 | Kraftstoffeinspritzsystem mit integriertem Hochdruckspeicher an einem Zylinderkopf |
US8919324B2 (en) | 2010-12-08 | 2014-12-30 | Robin B. Parsons | Fuel rail for liquid injection of a two-phase fuel |
JP5212502B2 (ja) * | 2011-02-18 | 2013-06-19 | 株式会社デンソー | 燃料噴射装置 |
US20140048042A1 (en) * | 2011-08-15 | 2014-02-20 | Helpful Technologies, Inc | Method of fuel activation and system to deliver it to a diesel engine |
US9234512B2 (en) * | 2011-10-03 | 2016-01-12 | Tandem Technologies, Llc | Dosing pump system |
GB201117160D0 (en) * | 2011-10-05 | 2011-11-16 | Rolls Royce Goodrich Engine Control Systems Ltd | Fuel system |
US8775054B2 (en) | 2012-05-04 | 2014-07-08 | GM Global Technology Operations LLC | Cold start engine control systems and methods |
US8997714B2 (en) * | 2013-03-28 | 2015-04-07 | Ford Global Technologies, Llc | Method for operating a direct fuel injector |
CN103321803B (zh) * | 2013-07-03 | 2016-01-27 | 广东德力柴油机有限公司 | 一种电控喷射型立式单缸柴油机 |
US9638153B2 (en) * | 2015-02-20 | 2017-05-02 | Ford Global Technologies, Llc | Method for cooling a direct injection pump |
DE102018207287A1 (de) * | 2018-05-09 | 2019-11-14 | Robert Bosch Gmbh | Ventilanordnung zur Gasdruckregelung, Kraftstoffsystem mit Ventilanordnung zur Gasdruckregelung |
CN113775452B (zh) * | 2020-06-09 | 2022-08-02 | 中国航发商用航空发动机有限责任公司 | 一种发动机燃油分配装置 |
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JPH051646Y2 (ja) * | 1987-06-16 | 1993-01-18 | ||
US5676114A (en) * | 1996-07-25 | 1997-10-14 | Cummins Engine Company, Inc. | Needle controlled fuel system with cyclic pressure generation |
JPH11200987A (ja) * | 1998-01-07 | 1999-07-27 | Toyota Autom Loom Works Ltd | 内燃機関の蓄圧式燃料噴射系の慣性過給システム |
JPH11218066A (ja) * | 1998-02-03 | 1999-08-10 | Toyota Motor Corp | 蓄圧式燃料噴射装置 |
EP0979353B1 (en) * | 1998-02-27 | 2004-09-29 | Stanadyne Corporation | Supply pump for gasoline common rail |
US5937826A (en) * | 1998-03-02 | 1999-08-17 | Cummins Engine Company, Inc. | Apparatus for controlling a fuel system of an internal combustion engine |
DE19822164A1 (de) | 1998-05-16 | 1999-11-18 | Audi Ag | Kraftstoffversorgungssystem für eine Brennkraftmaschine |
EP1153215B8 (en) * | 1999-02-17 | 2008-08-13 | Stanadyne Corporation | Variable output pump for gasoline direct injection |
US6293251B1 (en) * | 1999-07-20 | 2001-09-25 | Cummins Engine, Inc. | Apparatus and method for diagnosing erratic pressure sensor operation in a fuel system of an internal combustion engine |
JP2005533657A (ja) * | 2002-07-24 | 2005-11-10 | ファイザー・プロダクツ・インク | 薬剤用のレーザー穴あけ装置 |
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