JP5423334B2 - Fuel filter regeneration control device - Google Patents
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Description
本発明は、燃料フィルタ再生制御装置に関するもので、特にメイン燃料フィルタよりも上流側に設置されたプレ燃料フィルタの再生を行うプレ燃料フィルタ再生制御装置に係わる。 The present invention relates to a fuel filter regeneration control device, and more particularly, to a pre fuel filter regeneration control device that regenerates a pre fuel filter installed upstream of a main fuel filter.
[従来の技術]
従来より、燃料タンクから燃料を汲み上げるフィードポンプを内蔵したサプライポンプと、このサプライポンプから高圧燃料が導入されるコモンレールと、このコモンレールから高圧燃料が分配供給される複数のインジェクタとを備え、燃料タンクから内燃機関(エンジン)に燃料を供給する燃料供給システム(内燃機関の燃料供給装置)が公知である(例えば、特許文献1参照)。
この燃料供給システムは、図5に示したように、サプライポンプ101に内蔵されたフィードポンプ102よりも燃料流方向の下流側に、燃料中に含まれる異物を捕捉除去するメイン燃料フィルタ(以下メインフィルタ103と言う)を設置している。また、燃料供給システムは、燃料中に含まれる異物がフィードポンプ102内に侵入しないようにするという目的で、フィードポンプ102およびメインフィルタ103よりも燃料流方向の上流側にプレ燃料フィルタ(以下プレフィルタ111と言う)を設置している。
また、燃料供給システムは、コモンレール104の内部に貯蔵(蓄圧)された高圧燃料を各インジェクタ105を介してエンジンの各気筒毎の燃焼室内に噴射供給するように構成されている。
[Conventional technology]
Conventionally, a fuel tank comprising a supply pump incorporating a feed pump for pumping fuel from a fuel tank, a common rail into which high-pressure fuel is introduced from the supply pump, and a plurality of injectors to which high-pressure fuel is distributed and supplied from the common rail. A fuel supply system (fuel supply device for an internal combustion engine) for supplying fuel from an engine to an internal combustion engine (engine) is known (see, for example, Patent Document 1).
As shown in FIG. 5, the fuel supply system has a main fuel filter (hereinafter referred to as a main fuel filter) that captures and removes foreign matters contained in the fuel downstream of the
The fuel supply system is configured to inject and supply high-pressure fuel stored (accumulated) in the
ここで、燃料タンク100からサプライポンプ101のフィードポンプ102の燃料吸入部(吸入側)に燃料を供給する配管には、プレフィルタ111だけでなく、車両の組み立て時等に燃料配管内のエア抜きを行うプライミングポンプ112が設置されている。
また、フィードポンプ102からメインフィルタ103を経由してサプライポンプ101の加圧室113に燃料を供給する配管には、メインフィルタ103のフィルタエレメント114が設置されている。なお、メインフィルタ103内に流入した燃料中に混入した気泡等のエアを燃料タンク100に戻す配管には、エア抜きオリフィス115およびエア抜きリリーフバルブ116が設置されている。
そして、加圧室113に吸入された燃料は、カムシャフト117に一体化されたカム118により駆動されるプランジャ119の昇降に伴って加圧されて高圧化される。
Here, the piping for supplying fuel from the
A
The fuel sucked into the pressurizing
また、サプライポンプ101の内部には、プレフィルタ111からフィードポンプ102に燃料を供給する燃料流路が形成されている。この燃料流路には、ゴーズフィルタ121が設置されている。
また、サプライポンプ101の内部には、フィードポンプ102からメインフィルタ103に燃料を供給する燃料流路が形成されている。この燃料流路からは、フィードポンプ102よりも燃料流方向の上流側に接続する燃料戻し流路、およびフィードポンプ102を迂回するバイパス流路が分岐している。燃料戻し流路には、リリーフバルブ122が設置されている。また、バイパス流路には、プライミングバルブバイパス流路用逆止弁123が設置されている。
A fuel flow path for supplying fuel from the pre-filter 111 to the
A fuel flow path for supplying fuel from the
また、サプライポンプ101の内部には、メインフィルタ103から電磁弁124に燃料を供給する燃料流路が形成されている。この燃料流路には、ポンプオリフィス125およびゴーズフィルタ126が設置されている。また、燃料流路からは、フィードポンプ102よりも燃料流方向の上流側に接続する燃料戻し流路が分岐している。この燃料戻し流路には、レギュレートバルブ127が設置されている。また、燃料戻し流路からは、カム室128に燃料を供給する燃料流路が分岐している。この燃料流路には、カムオリフィス130が設置されている。
また、サプライポンプ101の内部には、電磁弁124から吸入弁131、加圧室113、吐出弁132を経てコモンレール104に燃料を供給する燃料流路が形成されている。この燃料流路からは、フィードポンプ102よりも燃料流方向の上流側に接続する燃料戻し流路が分岐している。この燃料戻し流路には、ゼロオリフィス133が設置されている。
A fuel flow path for supplying fuel from the
In addition, a fuel flow path for supplying fuel from the
[従来の技術の不具合]
ところが、従来の燃料供給システム(図5参照)において、多量の異物が混入している燃料が使用される場合があり得る。あるいは燃料タンク内に大量の異物が侵入してしまうような劣悪環境下で従来の燃料供給システム(図5参照)が使用される場合があり得る。 このような場合、燃料タンク100からフィードポンプ102に燃料を供給する燃料供給経路(フィードポンプ102の燃料吸入経路)の途中に設置されるプレフィルタ111は、フィードポンプ102の動作により燃料タンク100から吸い込んだ燃料中に混入している異物を捕捉できるものの、予め設定されたフィルタ交換期間よりも短い期間で、しかも多量の異物がプレフィルタ111に付着または蓄積されるため、プレフィルタ111が目詰まりを起こす可能性がある。
そして、目詰まりを起こしたプレフィルタ111は、異常に過大な圧力損失を発生させる主要因部位となり、プレフィルタ111に異常に過大な負荷が生じる。つまりプレフィルタ111よりも燃料流方向の上流側と下流側との間で大きな圧力差が生じることにより、プレフィルタ111が破損(フィルタバースト)する等の不具合が発生する可能性がある。
[Conventional technical problems]
However, in a conventional fuel supply system (see FIG. 5), a fuel in which a large amount of foreign matter is mixed may be used. Alternatively, the conventional fuel supply system (see FIG. 5) may be used in a poor environment where a large amount of foreign matter enters the fuel tank. In such a case, the prefilter 111 installed in the middle of the fuel supply path (fuel intake path of the feed pump 102) for supplying fuel from the
The prefilter 111 that has become clogged becomes a main factor that causes an abnormally large pressure loss, and an abnormally excessive load is generated in the prefilter 111. In other words, a larger pressure difference between the upstream side and the downstream side in the fuel flow direction than the prefilter 111 may cause problems such as breakage of the prefilter 111 (filter burst).
また、プレフィルタ111が目詰まりを起こすと、サプライポンプ101に内蔵されたフィードポンプ102の吸入側で異常に過大な吸入負圧(大気圧よりも低い圧力)が発生する。この場合、フィードポンプ102の吐出側より吐出される燃料の吐出圧力が不安定になり脈動するため、リリーフバルブ122が大きな振幅で開閉動作を繰り返す。これにより、サプライポンプ101に内蔵されたリリーフバルブ122等のポンプ内蔵部品が破損する等の不具合が発生する可能性がある。
また、予め設定されたフィルタ交換期間よりも短い期間でプレフィルタ111を交換する必要があるため、プレフィルタ111の交換頻度が著しく増える。これにより、ユーザによるプレフィルタ111のメンテナンスに対する負担(コスト)が大きくなるという問題が生じる。
Further, when the prefilter 111 is clogged, an abnormally excessive suction negative pressure (pressure lower than the atmospheric pressure) is generated on the suction side of the
Further, since it is necessary to replace the prefilter 111 in a period shorter than a preset filter replacement period, the replacement frequency of the prefilter 111 is remarkably increased. Thereby, the problem that the burden (cost) with respect to the maintenance of the prefilter 111 by a user becomes large arises.
本発明の目的は、燃料フィルタの目詰まりを解消することで、燃料フィルタが破損(フィルタバースト)する等の不具合の発生を防止することのできる燃料フィルタ再生制御装置を提供することにある。また、燃料フィルタの目詰まりを解消することで、燃料ポンプのポンプ内蔵部品が故障する等の不具合の発生を防止することのできる燃料フィルタ再生制御装置を提供することにある。また、燃料フィルタの再生処理を実施することで、燃料フィルタの交換頻度を飛躍的に減らすことができ、同時に燃料フィルタのメンテナンスフリーを達成することのできる燃料フィルタ再生制御装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a fuel filter regeneration control device capable of preventing the occurrence of problems such as damage (filter burst) of a fuel filter by eliminating clogging of the fuel filter. Another object of the present invention is to provide a fuel filter regeneration control device capable of preventing the occurrence of problems such as failure of a pump built-in component by eliminating clogging of the fuel filter. Another object of the present invention is to provide a fuel filter regeneration control device capable of dramatically reducing the frequency of replacement of the fuel filter by performing the fuel filter regeneration process and at the same time achieving maintenance-free fuel filter. .
請求項1に記載の発明によれば、内燃機関への燃料の供給時における燃料流に対して、逆流方向の燃料流を発生させる電動ポンプを有し、この電動ポンプにより発生する燃料流によって燃料フィルタを逆流洗浄することで、燃料フィルタの再生処理を実行するフィルタ再生手段を備えている。
そして、圧力損失検出手段により検出された圧力損失のレベル(燃料フィルタの目詰まり状態)に基づいて、フィルタ再生手段の動作を制御することにより、燃料フィルタの再生処理が実行される。
エンジンキースイッチがオフされた後、圧力損失検出手段により検出された圧力損失のレベルが第1所定値以上の時に、フィルタ再生手段の動作を制御して燃料フィルタの再生処理を開始する。このとき、圧力損失検出手段により検出された圧力損失のレベルに基づいて、電動ポンプにより発生させる逆流方向の燃料流量が制御される。
例えば燃料フィルタを通過する燃料の圧力損失が異常に過大なレベルになる程、あるいは燃料ポンプの吸入側(燃料ポンプよりも燃料流方向の燃料フィルタ側)で過大な吸入負圧が発生する程の多量の異物が燃料フィルタに付着または蓄積されている場合には、燃料フィルタの再生処理が実行される。
フィルタ再生手段の動作、つまり燃料フィルタの再生処理が開始(実施)されると、燃料フィルタよりも燃料流方向の燃料ポンプ側から燃料フィルタを経て燃料タンクに向けて燃料が逆流する。これにより、燃料フィルタに付着または蓄積されていた多量の異物が燃料タンク側に排出されるため、燃料フィルタが再生される。
そして、燃料フィルタの再生処理中の燃料フィルタを通過する燃料の圧力損失のレベルが第1所定値よりも小さい第2所定値以下の時に、燃料フィルタの再生処理を終了する。
According to the first aspect of the present invention, the electric pump that generates the fuel flow in the reverse flow direction with respect to the fuel flow when the fuel is supplied to the internal combustion engine is provided, and the fuel is generated by the fuel flow generated by the electric pump. A filter regeneration means for performing a regeneration process of the fuel filter is provided by backwashing the filter.
The fuel filter regeneration process is executed by controlling the operation of the filter regeneration means based on the pressure loss level detected by the pressure loss detection means (the clogged state of the fuel filter).
After the engine key switch is turned off, when the pressure loss level detected by the pressure loss detection means is equal to or higher than the first predetermined value, the operation of the filter regeneration means is controlled to start the fuel filter regeneration process. At this time, the fuel flow rate in the reverse flow direction generated by the electric pump is controlled based on the level of pressure loss detected by the pressure loss detection means.
For example, the pressure loss of the fuel passing through the fuel filter becomes abnormally excessive, or the excessive suction negative pressure is generated on the suction side of the fuel pump (the fuel filter side in the fuel flow direction than the fuel pump). When a large amount of foreign matter is adhered or accumulated on the fuel filter, the fuel filter regeneration process is executed.
When the operation of the filter regeneration means, that is, the regeneration process of the fuel filter is started (implemented), the fuel flows backward from the fuel pump side in the fuel flow direction to the fuel tank through the fuel filter. As a result, a large amount of foreign matter adhering or accumulating on the fuel filter is discharged to the fuel tank side, so that the fuel filter is regenerated.
Then, when the level of the pressure loss of the fuel passing through the fuel filter in the regeneration process of the fuel filter is less than the second predetermined value smaller than the first predetermined value, and terminates the reproduction processing of the fuel filter.
これによって、燃料フィルタの目詰まりに起因して燃料フィルタを通過(透過)する燃料の圧力損失が異常に過大なレベル(例えば圧力損失検出手段により検出された圧力損失のレベルが第1所定値以上)に達する前に、燃料フィルタの目詰まりを解消することができるので、燃料フィルタに過大な負荷が生じることはなく、燃料フィルタが破損(フィルタバースト)する等の不具合の発生を防止することができる。つまり燃料フィルタの目詰まりに起因する燃料フィルタの破損を回避することができる。
また、燃料ポンプの吸入側(燃料ポンプよりも燃料流方向の燃料フィルタ側)で過大な吸入負圧(例えば圧力損失検出手段により検出された圧力損失のレベルが第1所定値以上)が発生する前に、燃料フィルタの目詰まりを解消することができるので、燃料ポンプのポンプ内蔵部品が故障する等の不具合の発生を防止することができる。つまり過大な吸入負圧に起因する燃料ポンプのポンプ内蔵部品の故障を防止することができる。
また、圧力損失検出手段により検出された圧力損失のレベル(燃料フィルタの目詰まり状態)に基づいて、電動ポンプにより発生させる逆流方向の燃料流量を制御することにより、燃料フィルタの再生処理を自動的に実施することができるので、燃料フィルタの交換頻度を飛躍的に減らすことができる。同時に燃料フィルタのメンテナンスフリーを達成することができるので、ユーザにおける燃料フィルタのメンテナンスに対する負担(コスト)を軽減することができる。
As a result, the pressure loss of the fuel passing through (permeating) the fuel filter due to clogging of the fuel filter is abnormally excessive (for example, the pressure loss level detected by the pressure loss detection means is equal to or higher than the first predetermined value). ), The clogging of the fuel filter can be eliminated, so that an excessive load is not generated on the fuel filter, and it is possible to prevent the occurrence of problems such as damage to the fuel filter (filter burst). it can. That is, damage to the fuel filter due to clogging of the fuel filter can be avoided.
Also, excessive suction negative pressure (for example, the level of pressure loss detected by the pressure loss detection means is equal to or higher than the first predetermined value) is generated on the suction side of the fuel pump (the fuel filter side in the fuel flow direction than the fuel pump). Since the clogging of the fuel filter can be eliminated before, it is possible to prevent the occurrence of problems such as failure of the pump built-in components of the fuel pump. That is, it is possible to prevent failure of the pump built-in components of the fuel pump due to excessive suction negative pressure.
In addition, the fuel filter regeneration process is automatically performed by controlling the fuel flow rate in the reverse flow direction generated by the electric pump based on the pressure loss level detected by the pressure loss detecting means (the clogged state of the fuel filter). Therefore, the replacement frequency of the fuel filter can be drastically reduced. At the same time, maintenance free of the fuel filter can be achieved, so that the burden (cost) on the maintenance of the fuel filter for the user can be reduced.
請求項2に記載の発明によれば、フィルタ再生手段(フィルタ再生システム)は、上記の燃料タンク、上記の燃料ポンプ、上記の燃料フィルタ、および燃料タンクから燃料フィルタを経て燃料ポンプに燃料を供給する燃料供給経路を有する燃料供給手段(内燃機関の燃料供給システム)に組み込まれている。
請求項3に記載の発明によれば、フィルタ再生手段は、燃料フィルタよりも燃料流方向の燃料ポンプ側から燃料フィルタを経て燃料タンクに燃料を戻す燃料戻し経路、および燃料供給経路と燃料戻し経路とを切り替える経路切替手段を有している。例えば燃料フィルタの再生処理を実行する場合、フィルタ再生制御手段が経路切替手段の動作を制御することで、燃料供給経路から燃料戻し経路へ切り替えられる。
請求項4に記載の発明によれば、経路切替手段は、燃料タンクから燃料フィルタに燃料を供給する燃料供給配管、この燃料供給配管内を燃料フィルタから燃料タンクに向かう燃料の逆流を阻止する逆止弁、燃料フィルタから燃料タンクに燃料を戻す燃料戻し配管、およびこの燃料戻し配管を開閉する電磁切替弁を有している。
According to a second aspect of the present invention, the filter regeneration means (filter regeneration system) supplies fuel from the fuel tank, the fuel pump, the fuel filter, and the fuel tank to the fuel pump through the fuel filter. It is incorporated in a fuel supply means (fuel supply system for an internal combustion engine) having a fuel supply path.
According to the invention described in
According to the fourth aspect of the present invention, the path switching means includes a fuel supply pipe that supplies fuel from the fuel tank to the fuel filter, and a reverse that prevents a reverse flow of fuel from the fuel filter toward the fuel tank in the fuel supply pipe. A stop valve, a fuel return pipe for returning the fuel from the fuel filter to the fuel tank, and an electromagnetic switching valve for opening and closing the fuel return pipe are provided.
請求項5に記載の発明によれば、フィルタ再生手段は、燃料フィルタを通過する燃料流方向を、内燃機関への燃料の噴射供給時における燃料流方向に対して逆流方向に変更することで、燃料フィルタを逆流洗浄するフィルタ逆流洗浄手段を有している。例えば燃料フィルタの再生処理を実行する場合、フィルタ再生制御手段がフィルタ逆流洗浄手段の動作を制御することで、燃料フィルタが逆流洗浄される。
According to the invention described in
請求項6に記載の発明によれば、フィルタ逆流洗浄手段は、燃料ポンプを含む燃料供給機器より溢流または排出された余剰燃料を貯蔵する燃料貯蔵タンクを有し、この燃料貯蔵タンクに貯蔵された燃料を使用して燃料フィルタを逆流洗浄することにより、燃料フィルタに付着または蓄積されていた多量の異物が燃料タンク側に排出されるため、燃料フィルタが再生される。
請求項7に記載の発明によれば、フィルタ逆流洗浄手段は、内燃機関の燃料を貯蔵したり、燃料ポンプを含む燃料供給機器より溢流または排出された余剰燃料を貯蔵したりする燃料タンクを有し、この燃料タンクに貯蔵された燃料を使用して燃料フィルタを逆流洗浄することにより、燃料フィルタに付着または蓄積されていた多量の異物が燃料タンク側に排出されるため、燃料フィルタが再生される。
According to the invention described in
According to the seventh aspect of the present invention, the filter backwashing means comprises a fuel tank for storing the fuel of the internal combustion engine or storing surplus fuel overflowed or discharged from the fuel supply device including the fuel pump. By using the fuel stored in this fuel tank and backwashing the fuel filter, a large amount of foreign matter adhering to or accumulating on the fuel filter is discharged to the fuel tank side. Is done.
請求項8に記載の発明によれば、フィルタ再生手段は、燃料フィルタの再生処理を実行している時に、燃料フィルタに付着または蓄積されていた異物を回収する異物回収フィルタを有している。これにより、燃料フィルタから離脱した異物が燃料タンクに戻され、燃料ポンプに吸い上げられて、燃料フィルタに再度付着または蓄積されてしまう不具合を防止することができる。
請求項9に記載の発明によれば、フィルタ再生手段は、燃料フィルタよりも燃料流方向の燃料ポンプ側から燃料フィルタを経て燃料タンクに燃料を戻す燃料戻し経路を有している。また、上記の異物回収フィルタは、燃料タンクよりも燃料流方向の上流側で、且つ燃料フィルタよりも燃料流方向の下流側の燃料戻し経路に設置されている。
請求項10に記載の発明によれば、フィルタ再生手段は、燃料フィルタから燃料タンクに燃料を戻す燃料戻し配管を有している。また、上記の異物回収フィルタは、燃料タンクよりも燃料流方向の上流側で、且つ燃料フィルタよりも燃料流方向の下流側の燃料戻し配管に設置されている。
According to the eighth aspect of the present invention, the filter regeneration means has the foreign matter recovery filter that recovers foreign matter that has adhered or accumulated on the fuel filter when the fuel filter regeneration process is being executed. As a result, it is possible to prevent a problem that the foreign matter detached from the fuel filter is returned to the fuel tank, sucked up by the fuel pump, and reattached or accumulated on the fuel filter.
According to the invention described in
According to the invention described in claim 10 , the filter regeneration means has the fuel return pipe for returning the fuel from the fuel filter to the fuel tank. The foreign matter recovery filter is installed in the fuel return pipe upstream of the fuel tank in the fuel flow direction and downstream of the fuel filter in the fuel flow direction.
請求項11に記載の発明によれば、圧力損失検出手段は、燃料フィルタよりも燃料流方向の上流側(燃料タンク側)の燃料圧力と燃料フィルタよりも燃料流方向の下流側(燃料ポンプ側)の燃料圧力との差圧を検出する差圧センサを有している。
請求項12に記載の発明によれば、フィルタ再生制御手段は、エンジンキースイッチがオフされた後、圧力損失検出手段により検出された圧力損失のレベルが第1所定値よりも小さい第2所定値以下に低下するまで、フィルタ再生手段の動作を制御して燃料フィルタの再生処理を継続する。
According to the invention of
According to the invention described in
請求項13に記載の発明によれば、フィルタ再生制御手段は、エンジンキースイッチがオンされている間、あるいはエンジンキースイッチがオフされた後、圧力損失検出手段により検出された圧力損失のレベルに基づいて、燃料フィルタの再生処理に必要な制御データを求めると共に、この求めた制御データをメモリに記憶する。
請求項14に記載の発明によれば、燃料ポンプは、燃料タンクから燃料フィルタを経て燃料を汲み上げる低圧燃料ポンプである。この低圧燃料ポンプは、燃料フィルタから吸入した燃料を加圧して高圧燃料ポンプ側に向けて吐出する。
請求項15に記載の発明によれば、燃料フィルタは、低圧燃料ポンプよりも燃料流方向の上流側に設置されるプレ燃料フィルタである。このプレ燃料フィルタは、低圧燃料ポンプに吸引される燃料中に含まれる異物を捕捉して除去する。
According to the invention described in
According to the invention described in
According to the invention described in
以下、本発明の実施の形態を、図面に基づいて詳細に説明する。
本発明は、燃料フィルタのバースト等の不具合を回避でき、ポンプ内蔵部品の破損を防止でき、燃料フィルタのメンテナンスフリーを実現するという目的を、圧力損失検出手段により検出された圧力損失のレベル(燃料フィルタの目詰まり状態)に基づいて、フィルタ再生手段の動作を制御して燃料フィルタの再生処理を実行することで実現した。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
The present invention aims to avoid problems such as bursts in the fuel filter, prevent damage to the pump built-in components, and realize maintenance free of the fuel filter. Based on the filter clogging state), the operation of the filter regeneration means is controlled to execute the fuel filter regeneration process.
[実施例1の構成]
図1ないし図3は本発明の実施例1を示したもので、図1および図2は内燃機関の燃料フィルタ再生制御装置を示した図である。
[Configuration of Example 1]
1 to 3 show a first embodiment of the present invention, and FIGS. 1 and 2 show a fuel filter regeneration control device for an internal combustion engine.
本実施例の内燃機関の燃料フィルタ再生制御装置は、複数の気筒(例えば4気筒)を有するディーゼルエンジン等の内燃機関(エンジン)の燃料を貯蔵する燃料貯蔵タンク(メインタンク:以下燃料タンク1と言う)と、この燃料タンク1からエンジンへ燃料を供給する燃料供給システム(内燃機関の燃料供給装置)と、この燃料供給システムに追加搭載されるプレフィルタ再生システムとを備えている。
燃料供給システムは、自動車等の車両のエンジンルームに搭載されるもので、ディーゼルエンジン用の燃料噴射システムとして知られるコモンレール式燃料噴射システム(蓄圧式燃料噴射装置)によって構成されている。
The fuel filter regeneration control device for an internal combustion engine of the present embodiment includes a fuel storage tank (main tank: hereinafter referred to as a fuel tank 1) for storing fuel of an internal combustion engine (engine) such as a diesel engine having a plurality of cylinders (for example, four cylinders). And a fuel supply system (fuel supply device for an internal combustion engine) that supplies fuel from the
The fuel supply system is mounted in an engine room of a vehicle such as an automobile, and is configured by a common rail fuel injection system (accumulated pressure fuel injection device) known as a fuel injection system for a diesel engine.
このコモンレール式燃料噴射システムは、燃料タンク1から汲み上げた燃料中の異物を取り除くメイン燃料フィルタ(以下メインフィルタ2と言う)と、このメインフィルタ2から吸入した燃料を加圧して高圧化するサプライポンプ3と、このサプライポンプ3の燃料吐出口(燃料吐出ポート)から吐出された高圧燃料が導入されるコモンレール4と、このコモンレール4の各燃料出口から高圧燃料が分配供給される複数のインジェクタ5とを備え、コモンレール4の内部に貯蔵(蓄圧)された高圧燃料を各インジェクタ5を介してエンジンの各気筒毎の燃焼室内に噴射供給するように構成されている。
また、コモンレール式燃料噴射システムは、サプライポンプ3よりも燃料流方向の上流側に設置されたプレ燃料フィルタ(以下プレフィルタ6と言う)と、サプライポンプ3等の燃料供給機器からオーバーフローしたオーバーフロー燃料を貯蔵するオーバーフロー燃料貯蔵タンク(サブタンク:以下燃料貯蔵タンク7と言う)と、プレフィルタ6に付着または蓄積されていた異物を回収する異物回収フィルタ8とを備えている。
This common rail fuel injection system includes a main fuel filter (hereinafter referred to as a main filter 2) that removes foreign matters in the fuel pumped from the
Further, the common rail fuel injection system includes a pre-fuel filter (hereinafter referred to as a pre-filter 6) installed upstream of the
ここで、サプライポンプ3の電磁弁および複数のインジェクタ5の各電磁弁への供給電流量は、ポンプ駆動回路(図示せず)およびインジェクタ駆動回路(図示せず)を含んで構成されるエンジン制御ユニット(フィルタ再生制御手段:以下ECU9と言う)によって制御されるように構成されている。
ECU9には、制御処理および演算処理を行うCPU、各種プログラムおよび制御データを保存する記憶装置(ROM、RAM等のメモリ)、入力回路(入力部)、出力回路(出力部)等の機能を含んで構成される周知の構造のマイクロコンピュータ、サプライポンプ3の電磁弁に接続するポンプ駆動回路、複数のインジェクタ5の各電磁弁に接続するインジェクタ駆動回路が内蔵されている。なお、ROMとして、EPROM、EEPROM、フラッシュ・メモリ等の不揮発性メモリを使用しても良い。
Here, the amount of current supplied to the solenoid valves of the
The
そして、コモンレール4に取り付けられた燃料圧力センサ(コモンレール圧力センサ)11からのセンサ信号や、各種センサからのセンサ信号は、A/D変換回路でA/D変換された後にマイクロコンピュータに入力されるように構成されている。ここで、マイクロコンピュータの入力部には、コモンレール圧力センサ11だけでなく、クランク角度センサ12、アクセル開度センサ13、冷却水温センサ14、燃料温度センサ15および差圧センサ16等が接続されている。
また、マイクロコンピュータの出力部には、複数のインジェクタ5の各電磁弁(インジェクタ用電磁弁)およびサプライポンプ3の電磁弁(電磁式燃料調量弁:以下SCV18と言う)だけでなく、電動燃料ポンプ(電動モータ駆動式の燃料ポンプ)21および電磁切替弁(電磁式経路切替弁)24等が接続されている。
The sensor signal from the fuel pressure sensor (common rail pressure sensor) 11 attached to the
The output portion of the microcomputer includes not only each solenoid valve (injector solenoid valve) of the plurality of
また、マイクロコンピュータは、キースイッチがオンされると、メモリ内に格納された制御プログラムに基づいて、エンジンの各気筒毎の燃焼室内への燃料噴射圧力、各インジェクタ5からの燃料噴射量等を演算し、サプライポンプ3のSCV18への供給電流量(所謂ポンプ駆動電流)および複数のインジェクタ5の各電磁弁への供給電流量(所謂インジェクタ駆動電流)を電子制御するように構成されている。
なお、ECU9、特にマイクロコンピュータは、差圧センサ16により検出された圧力損失のレベル(プレフィルタ6の目詰まり状態)に基づいて、後述するプレフィルタ再生システムの動作を制御するフィルタ再生制御手段の機能を含んで構成されている。
When the key switch is turned on, the microcomputer calculates the fuel injection pressure into the combustion chamber for each cylinder of the engine, the fuel injection amount from each
The
ここで、サプライポンプ3は、エンジン駆動式の高圧燃料ポンプであって、プレフィルタ6からゴーズフィルタ31を経て汲み上げた燃料をメインフィルタ2に向けて供給(吐出)するフィードポンプ32を内蔵している。このサプライポンプ3は、メインフィルタ2のフィルタエレメント33からポンプオリフィス34、ゴーズフィルタ35を経て加圧室内に吸入した燃料を加圧する圧送系統を複数(2つ以上)備え、つまりポンプエレメントを2気筒以上備え、1つの電磁弁(以下SCV18と言う)で、複数の圧送系統の燃料吐出量を、各加圧室19の内部に吸入される吸入燃料量を調量することで制御するタイプの高圧燃料ポンプである。
Here, the
また、コモンレール式燃料噴射システムは、燃料タンク1から複数のインジェクタ5まで延びる燃料供給配管を備えている。この燃料供給配管は、燃料タンク1からメインフィルタ2を経てサプライポンプ3の第2吸入ポートまで延びる低圧燃料配管と、サプライポンプ3からコモンレール4を経て複数のインジェクタ5の各インレットまで延びる高圧燃料配管とを備えている。
低圧燃料配管は、燃料タンク1からプレフィルタ6を経てサプライポンプ3の第1吸入ポートに燃料を供給する供給配管41、サプライポンプ3の第1吐出ポートからメインフィルタ2のインレットに燃料を供給する供給配管42、およびメインフィルタ2のアウトレットからサプライポンプ3の第2吸入ポートに燃料を供給する供給配管43等を有している。
The common rail fuel injection system includes a fuel supply pipe extending from the
The low-pressure fuel pipe supplies fuel from the
高圧燃料配管は、サプライポンプ3の第2吐出ポートからコモンレール4のインレットポートに高圧燃料を供給する供給配管44、およびコモンレール4の各アウトレットポートから複数のインジェクタ5の各インレットに高圧燃料を供給する供給配管45等を有している。
また、コモンレール式燃料噴射システムは、メインフィルタ2から燃料タンク1まで延びるエア抜き配管46と、燃料供給機器(サプライポンプ3、コモンレール4および複数のインジェクタ5等)から燃料タンク1まで延びる燃料戻し配管(燃料リターン配管)47と、燃料貯蔵タンク7からサプライポンプ3まで延びる燃料戻し配管48と、供給配管41から分岐して燃料タンク1まで延びる燃料戻し配管49とを備えている。
エア抜き配管46は、メインフィルタ2のフィルタケース内に溜まったエア(燃料中に混入した気泡等のエア)を燃料タンク1に戻すエア抜きパイプである。
なお、燃料戻し配管47〜49の詳細は後述する。
The high-pressure fuel pipe supplies high-pressure fuel from the second discharge port of the
The common rail fuel injection system includes an
The
Details of the
次に、本実施例のメインフィルタ2の詳細構造を図1に基づいて説明する。このメインフィルタ2は、フィルタエレメント33、およびこのフィルタエレメント33を収容するフィルタケース等を有している。フィルタエレメント33は、フィルタケース内に形成される内部空間に濾紙等の濾過材やハニカム状の濾過エレメントを設置したもので、燃料タンク1から流入する燃料中に含まれる不純物(塵芥、錆等の固形物、カーボン、ガム状物質のようなスラッジおよび水分等の異物)を濾過または捕捉して燃料から分離除去する。そして、フィルタケースには、供給配管42の燃料流方向の下流端に接続するインレット(入口ポート)、供給配管43の燃料流方向の上流端に接続するアウトレット(第1出口ポート)、およびエア抜き配管46のエアの流れ方向の上流端に接続するアウトレット(第2出口ポート)が形成されている。
Next, the detailed structure of the
また、メインフィルタ2には、フィードポンプ32より吐出される燃料中に発生した気泡等のエアを燃料タンク1に戻すエア抜き配管46が接続されている。このエア抜き配管46には、エア抜き配管46内に形成される燃料戻し流路の流路径(流路断面積)を絞ってフィルタエレメント33を通過する燃料流量を制限するエア抜きオリフィス36、およびこのエア抜きオリフィス36よりも下流側(燃料タンク側)の燃料圧力が予め定めた値以上になったときに開弁するエア抜きリリーフバルブ37が配置されている。エア抜きリリーフバルブ37が開弁すると、メインフィルタ2のフィルタケース内の燃料の一部が、エア抜き配管46を経由して燃料タンク1に戻される。
The
なお、メインフィルタ2は、サプライポンプ3の外部に配置されている。このメインフィルタ2のインレットは、サプライポンプ3の第1吐出ポートに供給配管42を介して接続されている。また、メインフィルタ2のアウトレットは、サプライポンプ3の第2吸入ポートに供給配管43を介して接続されている。したがって、フィードポンプ32の燃料吐出部から吐出された燃料は、一旦、サプライポンプ3の外部に流出して、メインフィルタ2のフィルタエレメント33で濾過された後に再びサプライポンプ3の内部に流入する。この結果、フィルタエレメント33には、フィードポンプ32からの吐出圧力を作用させることができるので、プレフィルタ6およびゴーズフィルタ31に対して、目の細かい濾過性能の高いフィルタを採用できる。したがって、フィルタエレメント33では、プレフィルタ6やゴーズフィルタ31で除去できない小さな異物や水分等の異物を取り除くことができる。
The
本実施例のサプライポンプ3は、上述したようにフィードポンプ32およびSCV18等を有している。さらに、サプライポンプ3は、各加圧室19よりも燃料流方向の上流側に、逆止弁構造の吸入弁51が設置されている。また、サプライポンプ3は、各加圧室19よりも燃料流方向の下流側に、逆止弁構造の吐出弁52が設置されている。この吐出弁52が開弁すると、サプライポンプ3の吐出ポートからコモンレール4に向けて高圧燃料が吐出される。
そして、サプライポンプ3は、フィードポンプ32を駆動するポンプ駆動軸(以下カムシャフト53と言う)と、このカムシャフト53に形成されたカム54により駆動されて上死点と下死点との間を往復直線運動する複数(2つ以上)のプランジャ55と、ベアリングを介してカムシャフト53を回転自在に軸支するポンプハウジング(図示せず)と、このポンプハウジングに固定されて、内部に複数(2つ以上)の加圧室19が形成されたシリンダヘッド(図示せず)とを備えている。
The
The
フィードポンプ32は、エンジン駆動式の低圧燃料ポンプであって、エンジンのクランクシャフトの回転に伴ってカムシャフト53が回転することで、燃料タンク1からプレフィルタ6を経て燃料を汲み上げる低圧燃料ポンプである。また、フィードポンプ32は、燃料タンク1から汲み上げた燃料を、メインフィルタ2および複数の圧送系統(ポンプエレメント)に供給する低圧ポンプ部である。本実施例では、フィードポンプ32として、内接歯車ポンプであるトロコイドポンプが使用されている。
また、フィードポンプ32は、インナロータおよびアウタロータ等により構成されている。インナロータには、カムシャフト53の一端側が連結されており、カムシャフト53と一体的に回転する。また、インナロータおよびアウタロータは、外歯と内歯とが噛み合わされた状態で、ポンプハウジングに取り付けられるポンプカバー内に収容されている。したがって、フィードポンプ32は、インナロータの回転に伴ってアウタロータも回転するようになっている。
The
The
ポンプハウジングには、ベアリングを介してカムシャフト53が回転自在に支持されている。カムシャフト53は、エンジンのクランクシャフトによって回転駆動される。このカムシャフト53の軸線方向の先端部外周には、クランクシャフトに結合されるクランクプーリによりベルト駆動されるドライブプーリ(図示せず)が取り付けられている。
また、カムシャフト53の軸線方向の中間部外周には、断面円形状のカム54がカムシャフト53の回転中心軸に対して偏心して一体的に形成されている。また、カムシャフト53の軸線方向の後端部外周には、フィードポンプ32のインナロータが取り付けられている。
A
Further, a
サプライポンプ3の内部には、レギュレートバルブ39よりも燃料流方向の上流側から燃料が供給されるカム室56が形成されている。このカム室56は、サプライポンプ3のリークポートを形成する燃料流路57および燃料戻し配管47を介して燃料貯蔵タンク7に接続されている。そして、カム室56の内部には、カム54、ブッシュ(図示せず)、カムリング58およびコイルスプリング59が収容されている。
カムリング58は、カムシャフト53のカム54の周りを公転する。また、カムリング58は、カム54の外周にブッシュを介して摺動自在に保持されている。このカムリング58は、外形が四角柱形状で、円形状の貫通穴が形成されている。また、カムリング58の両側には、カムリング58の公転に追従して往復移動するプランジャ55が配置されている。
Inside the
The
ブッシュは、円筒状に形成されて、カムリング58の貫通穴に圧入されている。
コイルスプリング59は、プランジャ55の軸線方向のカム室側端部に一体化されたタペット60をカムリング58の端面に押し付ける方向に付勢している。つまりタペット60は、コイルスプリング59の付勢力によりカムリング58に押し付けられている。
また、カムリング58とプランジャ55のタペット60との当接面は、平面状に形成されている。これにより、カムリング58の自転が阻止されるため、カム54の回転に伴いカムリング58はタペット60と摺動しながら自転することなく公転する。
The bush is formed in a cylindrical shape and is press-fitted into the through hole of the
The
Further, the contact surface between the
ここで、サプライポンプ3の第1吸入ポートは、供給配管41を介して、プレフィルタ6の出口ポートに接続されている。
また、サプライポンプ3の内部には、サプライポンプ3の第1吸入ポートからフィードポンプ32の燃料吸入部(フィードポンプ32の吸入側)に燃料を供給する燃料流路61、およびフィードポンプ32の燃料吐出部(フィードポンプ32の吐出側)からサプライポンプ3の第1吐出ポートに燃料を供給する燃料流路62が形成されている。
また、燃料流路61には、2つの第1、第2合流部が設けられている。第1合流部には、サプライポンプ3の第3吸入ポートから燃料が導入される燃料流路63が接続されている。また、第2合流部には、燃料流路62から燃料が導入される燃料流路64が接続されている。
燃料流路61の途中には、プレフィルタ6以降の燃料流路内で燃料に混入した異物を除去するゴーズフィルタ31が設置されている。なお、ゴーズフィルタ31として、プレフィルタ6のフィルタエレメントと同様な金属メッシュフィルタを用いても良い。
Here, the first suction port of the
Further, in the
Further, the
In the middle of the
また、フィードポンプ32の燃料吐出部よりも燃料流方向の下流側で分岐する燃料流路、つまり燃料流路62から分岐する燃料流路64には、燃料流路64を通過してフィードポンプ32よりも上流側に戻る燃料流量を調整するリリーフバルブ(リターンバルブ)50が設置されている。このリリーフバルブ50が開弁すると、フィードポンプ32より吐出された燃料の一部が、燃料流路64および燃料流路61を経てフィードポンプ32よりも燃料流方向の上流側、つまりフィードポンプ32の燃料吸入部に戻される。
また、サプライポンプ3の内部には、サプライポンプ3の第2吸入ポートからSCV18の燃料入口部に燃料を供給する燃料流路65、SCV18の燃料出口部から分岐部で分岐し、各吸入弁51を経て各加圧室19の入口ポートに燃料を供給する燃料流路66、各加圧室19の出口ポートから各吐出弁52を経て合流部で合流してサプライポンプ3の第2吐出ポートに燃料を供給する燃料流路67が形成されている。
Further, the fuel flow path branched from the fuel discharge portion of the
Further, inside the
また、燃料流路65には、燃料流路65の流路径を絞ってメインフィルタ2のフィルタエレメント33を通過する燃料流量を制限するポンプオリフィス34、およびフィルタエレメント33以降の燃料流路内で燃料に混入した異物を除去するゴーズフィルタ35が設置されている。なお、ゴーズフィルタ35として、プレフィルタ6のフィルタエレメントと同様な金属メッシュフィルタを用いても良い。
また、燃料流路65と燃料流路66との間には、各吸入弁51を介して各加圧室内に吸入される吸入燃料量を調量するSCV18が設置されている。このSCV18は、ECU9から印加されるポンプ駆動電流によって電子制御されるように構成されている。これにより、サプライポンプ3の第2吐出ポートよりコモンレール4側に吐出される燃料吐出量が制御される。
The
Further, between the
また、ポンプオリフィス34よりも下流側で、且つSCV18よりも上流側の燃料流路65からは、燃料流路65を流れる燃料の一部をフィードポンプ32よりも燃料流方向の上流側(ゴーズフィルタ31よりも燃料流方向の下流側の燃料流路61)ヘ戻す燃料流路68が分岐している。この燃料流路68には、ポンプオリフィス34よりも下流側の燃料圧力を一定値以下に制御するレギュレートバルブ39が配置されている。また、燃料流路68からは、レギュレートバルブ39よりも燃料流方向の上流側からカム室56へ燃料を導く燃料流路69が分岐している。この燃料流路69には、燃料流路69の流路径を絞ってカム室56に流入する燃料流量を制限するカムオリフィス70が配置されている。
また、SCV18よりも燃料流方向の下流側で、且つ吸入弁51よりも燃料流方向の上流側の燃料流路66からは、ゼロオリフィス71を介して、フィードポンプ32よりも燃料流方向の上流側(ゴーズフィルタ31よりも燃料流方向の下流側の燃料流路61)に接続する燃料流路72が分岐している。この燃料流路72は、SCV18が閉弁状態の時に、SCV18よりも下流側の余剰燃料をフィードポンプ32よりも燃料流方向の上流側へ戻すことができる。
Further, from the
Further, the
また、SCV18よりも燃料流方向の下流側の燃料流路66の下流端には、複数の圧送系統(ポンプエレメント)が設置されている。このポンプエレメントは、ポンプハウジングに固定された複数のシリンダヘッドと、これらのシリンダヘッドの各シリンダ孔(摺動孔)内に摺動自在に支持される複数のプランジャ55とによって構成されている。また、ポンプエレメントは、各プランジャ55がシリンダヘッドの摺動孔内を往復摺動することで各加圧室内に吸入された燃料を加圧して高圧化する高圧燃料ポンプ(サプライポンプ3の高圧燃料ポンプ部)である。
ポンプハウジングに固定される各シリンダヘッドには、SCV18の燃料出口部から加圧室19の入口ポートに燃料を供給する燃料流路66を開閉する吸入弁51、加圧室19の出口ポートからサプライポンプ3の第2吐出ポートに燃料を供給する燃料流路67を開閉する吐出弁52とがそれぞれ設置されている。
Further, a plurality of pumping systems (pump elements) are installed at the downstream end of the
In each cylinder head fixed to the pump housing, a
本実施例のコモンレール4は、燃料の噴射圧力に相当する高圧燃料を蓄圧する蓄圧容器であり、供給配管44を介して、サプライポンプ3の第2吐出ポートに接続される1つの燃料入口(インレットポート)を有している。また、コモンレール4は、複数の燃料配管45を介して、各インジェクタ5のインレットに接続される複数(気筒数に対応した個数)の燃料出口(アウトレットポート)を有している。コモンレール4からのリーク燃料は、燃料戻し配管47を経て燃料貯蔵タンク7に戻される。
ここで、コモンレール4のリークポートと燃料戻し配管47の分岐管との間には、プレッシャリミッタ73が液密的に取り付けられている。このプレッシャリミッタ73は、コモンレール4の内部圧力(所謂コモンレール圧力)が設定値(限界設定圧力)を超えた際に開弁してコモンレール4の内部圧力を限界設定圧力以下に抑えるための圧力安全弁である。
The
Here, a
本実施例のインジェクタ5は、エンジンの各気筒毎に対応して搭載されている。各インジェクタ5は、コモンレール4の内部に蓄圧された高圧燃料を、直接燃焼室内に霧状に噴射供給する直接噴射タイプの燃料噴射弁である。各インジェクタ5は、コモンレール4より分岐する燃料配管45の燃料流方向の下流端に接続されて、エンジンの各気筒毎の燃焼室内への燃料噴射を行う燃料噴射ノズルと、この燃料噴射ノズルの弁体であるノズルニードルおよびこのノズルニードルに連結するコマンドピストンを開弁作動方向に駆動する電磁弁とにより構成された電磁式燃料噴射弁である。
ここで、電磁弁は、ECU9から印加されるインジェクタ駆動電流によって電子制御されるように構成されている。これにより、各インジェクタ5から噴射される燃料噴射量および噴射時期が制御される。
The
Here, the solenoid valve is configured to be electronically controlled by an injector drive current applied from the
次に、本実施例のプレフィルタ6の詳細構造を図1に基づいて説明する。このプレフィルタ6は、燃料供給配管(低圧燃料配管)のうちの供給配管41の途中に設置されている。このプレフィルタ6は、フィルタエレメント、およびこのフィルタエレメントを収容するフィルタケース等を有している。フィルタエレメントは、金属メッシュフィルタ等よりなり、燃料タンク1から流入する燃料中に含まれる不純物(塵芥、錆等の固形物、カーボン、ガム状物質のようなスラッジおよび水分等の異物)を濾過または捕捉して燃料から分離除去する。
フィルタケースは、フィルタエレメントを収容する内部空間、この内部空間よりも燃料流方向の上流側に設けられる燃料入口部(インレットポート)、および内部空間よりも燃料流方向の下流側に設けられる燃料出口部(アウトレットポート)を有している。
なお、フィルタケースが供給配管41自体であっても良い。また、プレフィルタ6に、図5に示したプライミングポンプ112が設置されていても構わない。
Next, the detailed structure of the
The filter case includes an internal space that accommodates the filter element, a fuel inlet portion (inlet port) provided upstream of the internal space in the fuel flow direction, and a fuel outlet provided downstream of the internal space in the fuel flow direction. Part (outlet port).
The filter case may be the
本実施例のプレフィルタ再生システムは、プレフィルタ6を通過(透過)する燃料の圧力損失が異常に過大なレベル(フィードポンプ32の吸入側で異常に過大な吸入負圧が発生するようなレベル)となる前に、燃料貯蔵タンク7からプレフィルタ6を経て燃料タンク1に向けて燃料を逆流させて、プレフィルタ6に付着または蓄積された異物を燃料タンク側に排出する(つまりプレフィルタ6を逆流洗浄する)ことで、プレフィルタ6の再生処理を実行するフィルタ再生手段である。
このプレフィルタ再生システムは、燃料タンク1からプレフィルタ6を経て各燃料供給機器(サプライポンプ3、コモンレール4および複数のインジェクタ5)に燃料を供給する燃料供給経路と、各燃料供給機器(サプライポンプ3、コモンレール4および複数のインジェクタ5)からプレフィルタ6を経て燃料タンク1に燃料を戻す燃料戻し経路と、プレフィルタ6を逆流洗浄するフィルタ逆流洗浄手段と、燃料供給経路と燃料戻し経路とを切り替える経路切替手段とを備えている。
In the prefilter regeneration system of the present embodiment, the pressure loss of the fuel that passes (permeates) the
This prefilter regeneration system includes a fuel supply path for supplying fuel from a
燃料供給経路は、上述したように、供給配管41〜45、燃料流路61、62および燃料流路65〜67等により構成されている。なお、燃料タンク1からプレフィルタ6を経由してサプライポンプ3に内蔵されたフィードポンプ32の吸入側に燃料を供給する供給配管41のみにより燃料供給経路を構成しても良い。
燃料戻し経路は、燃料供給機器(サプライポンプ3、コモンレール4および複数のインジェクタ5等)から燃料タンク1まで延びる燃料戻し配管47、燃料貯蔵タンク7からサプライポンプ3の第3吸入ポートまで延びる燃料戻し配管48、供給配管41から分岐して燃料タンク1まで延びる燃料戻し配管49および燃料流路61、63等により構成されている。
As described above, the fuel supply path includes
The fuel return path includes a
燃料戻し配管47は、燃料供給機器(サプライポンプ3、コモンレール4および複数のインジェクタ5)からオーバーフローしたリターン燃料(余剰燃料、リーク燃料を含む)を燃料貯蔵タンク7を経由して燃料タンク1に戻すオーバーフロー配管(オーバーフローパイプ)である。
このオーバーフロー配管は、サプライポンプ3のリークポート(オーバーフローポート)と第1合流部とを結ぶ第1流路管81、コモンレール4のリークポート(オーバーフローポート)と第1合流部とを結ぶ第2流路管82、複数のインジェクタ5の各リークポート(オーバーフローポート)と第2合流部とを結ぶ第3流路管83、第1合流部と第2合流部とを結ぶ第1合流管84、第2合流部と燃料貯蔵タンク7とを結ぶ第2合流管85、および燃料貯蔵タンク7からオーバーフローしたリターン燃料を燃料タンク1に戻す燃料リターン配管(オーバーフローパイプ)86を備えている。
The
The overflow pipe includes a
フィルタ逆流洗浄手段は、プレフィルタ6を通過する燃料流方向を、エンジンの各気筒毎の燃焼室内への燃料の噴射供給時における燃料流方向に対して逆流方向に変更する(つまり燃料貯蔵タンク7からプレフィルタ6を経て燃料タンク側に向かって燃料を逆流させる)ことで、プレフィルタ6を逆流洗浄するシステムである。このフィルタ逆流洗浄手段は、燃料供給機器(サプライポンプ3、コモンレール4および複数のインジェクタ5)からオーバーフローしたリターン燃料(余剰燃料、リーク燃料を含む)を貯蔵する燃料貯蔵タンク7と、燃料戻し経路(燃料戻し配管48、燃料流路61、63、供給配管41および燃料戻し配管49等)中に逆流方向の燃料流を発生させる電動燃料ポンプ21と、燃料戻し配管48内をフィードポンプ32の吸入側から電動燃料ポンプ側に向かう燃料の逆流を阻止する逆止弁22とを備えている。
The filter backflow cleaning means changes the fuel flow direction passing through the
燃料貯蔵タンク7は、燃料タンク1とは別に設けられており、プレフィルタ6よりも燃料流方向のフィードポンプ側に設置されている。この燃料貯蔵タンク7は、燃料戻し配管47の途中、つまりオーバーフロー配管の第2合流管85とオーバーフローパイプ86との間に接続されている。また、燃料貯蔵タンク7は、燃料供給機器(サプライポンプ3、コモンレール4および複数のインジェクタ5)からオーバーフローしたリターン燃料を所定量貯蔵することができる。
The
電動燃料ポンプ21は、電力の供給を受けて燃料流を発生させるモータ駆動式の燃料ポンプである。この電動燃料ポンプ21は、ECU9から与えられる供給電力(供給電圧)のレベルに対応して電動燃料ポンプ21の吐出口より吐出される燃料の吐出流量(燃料吐出量)が変化する。例えば電動燃料ポンプ21への供給電圧が大きくなる程、電動燃料ポンプ21の吐出流量(燃料吐出量)が多くなる。また、電動燃料ポンプ21は、エンジンへの燃料の噴射供給時における燃料流に対して、逆流方向に向かう燃料流を発生させる。また、電動燃料ポンプ21は、燃料貯蔵タンク7に貯蔵された燃料を使用してプレフィルタ6を逆流洗浄する。
逆止弁22は、内部に流路孔(弁孔)が形成されたバルブシート(弁座)を有するハウジングと、流路孔を開閉するバルブと、このバルブを閉弁作動方向に付勢するスプリングとを備えている。なお、バルブシートに形成される流路孔は、燃料戻し配管48の内部に形成される燃料戻し流路に連通している。この逆止弁22は、燃料戻し配管48の途中、つまり電動燃料ポンプ21の燃料吐出口よりも燃料流の下流側とサプライポンプ3の第3吸入ポートよりも燃料流の上流側との間の燃料戻し配管48に設置されている。
The
The
経路切替手段は、プレフィルタ6の再生処理を実行している時に、プレフィルタ6に付着または蓄積されていた異物を回収する異物回収フィルタ8、燃料供給経路の供給配管41内をプレフィルタ6から燃料タンク側に向かう燃料の逆流を阻止する逆止弁23、および燃料戻し配管49を開閉する電磁切替弁24等を有している。
異物回収フィルタ8は、フィルタエレメント、およびこのフィルタエレメントを収容するフィルタケース等を有している。フィルタエレメントは、同等以上の金属メッシュフィルタ等よりなる。この異物回収フィルタ8は、燃料タンク1よりも燃料流方向の上流側で、且つプレフィルタ6よりも燃料流方向の下流側の燃料戻し配管49に設置されている。なお、異物回収フィルタ8として、プレフィルタ6よりも目の細かい濾過性能の高い金属メッシュフィルタを採用しても良い。
The path switching means performs the foreign
The foreign
逆止弁23は、内部に流路孔(弁孔)が形成されたバルブシート(弁座)を有するハウジングと、流路孔を開閉するバルブと、このバルブを閉弁作動方向に付勢するスプリングとを備えている。なお、バルブシートに形成される流路孔は、供給配管41の内部に形成される燃料供給流路に連通している。この逆止弁23は、燃料戻し配管49との合流部よりも燃料流方向の燃料タンク側の供給配管41に設置されている。
電磁切替弁24は、内部に流路孔(弁孔)が形成されたバルブシート(弁座)を有するハウジングと、流路孔を開閉するバルブと、このバルブを閉弁作動方向に付勢するスプリングと、バルブを開弁作動方向に駆動する電磁アクチュエータとを備えている。なお、バルブシートに形成される流路孔は、燃料戻し配管49の内部に形成される燃料戻し流路に連通している。この電磁切替弁24は、供給配管41の分岐部と燃料タンク1とを結ぶ燃料戻し配管49を開くことで、燃料供給経路から燃料戻し経路に切り替わる。また、電磁切替弁24は、燃料戻し配管49を閉じることで、燃料戻し経路から燃料供給経路に切り替わる。
The
The
ここで、電動燃料ポンプ(電動ポンプ)21および電磁切替弁(電磁弁)24への供給電流量は、電動ポンプ駆動回路(図示せず)および電磁弁駆動回路(図示せず)を含んで構成されるECU9によって制御されるように構成されている。
また、ECU9、特にECU9に内蔵されたマイクロコンピュータは、差圧センサ16により検出された圧力損失のレベル(プレフィルタ6の目詰まり状態)に基づいて、電動燃料ポンプ21および電磁切替弁24の動作を電子制御するフィルタ再生制御手段の機能を含んでいる。
また、ECU9、特にECU9に内蔵されたマイクロコンピュータ(フィルタ再生制御手段)は、電動燃料ポンプ21への供給電力(供給電圧等)を可変制御して電動燃料ポンプ21の回転速度(または吐出流量または吐出圧力)を制御する燃料ポンプ制御手段を有している。ECU9は、差圧センサ16により検出されたプレフィルタ6の目詰まり状態に対応して目標回転速度(または目標吐出量または目標燃料圧力)を演算(設定)し、この目標回転速度に対応して最適な供給電圧を求め、この供給電圧を電動燃料ポンプ21に与えることで、電動燃料ポンプ21の吐出口から吐出される燃料の吐出流量(逆流流量)を制御する。
Here, the amount of current supplied to the electric fuel pump (electric pump) 21 and the electromagnetic switching valve (electromagnetic valve) 24 includes an electric pump drive circuit (not shown) and an electromagnetic valve drive circuit (not shown). The
The
Further, the
差圧センサ16には、プレフィルタ6よりも燃料流方向の上流側の供給配管41内の圧力(フィルタ上流側の燃料圧力)、およびプレフィルタ6よりも燃料流方向の下流側の供給配管41内の圧力(フィルタ下流側の燃料圧力)が、圧力導入管25、26を介して導入されている。これにより、差圧センサ16は、プレフィルタ6よりも燃料流方向の上流側とプレフィルタ6よりも燃料流方向の下流側との圧力差(プレフィルタ6の前後燃料圧力差:以下フィルタ前後差圧と言う)を検出する。そして、ECU9、特にマイクロコンピュータは、差圧センサ16より出力されるセンサ信号に基づいて、プレフィルタ6を通過する燃料の圧力損失を検出(演算)する圧力損失検出手段である。
The
そして、ECU9、特にマイクロコンピュータは、エンジンキースイッチがオフされた後、差圧センサ16により検出された圧力損失のレベルが所定値以上の時に、前記フィルタ再生手段の動作を制御してプレフィルタ6の再生処理を開始する。また、マイクロコンピュータは、エンジンキースイッチがオフされた後、差圧センサ16により検出された圧力損失のレベルが所定値以下に低下するまで、電動燃料ポンプ21および電磁切替弁24の動作を制御してプレフィルタ6の再生処理を継続する。
また、ECU9、特にマイクロコンピュータは、エンジンキースイッチがオンされている間、あるいはエンジンキースイッチがオフされた後、差圧センサ16により検出された圧力損失のレベルに基づいて、プレフィルタ6の再生処理に必要な制御データ(電動燃料ポンプ21を起動する始動タイミング、電動燃料ポンプ21の目標回転速度(または目標吐出量または目標燃料圧力)、電磁切替弁24の閉弁状態から開弁状態への切替タイミング)を求めると共に、この求めた制御データをメモリに記憶する。
The
The
また、ECU9、特にマイクロコンピュータは、エンジンの運転(E/G:ON)中にエンジンの運転を停止する目的で、エンジンキースイッチがオフされると、つまりエンジンキースイッチがIG位置からACC位置またはOFF位置に切り替えられると、メモリにプレフィルタ6の再生処理に必要な制御データが格納されているか否かを判定し、制御データが格納されている場合、プレフィルタ6の再生処理を実施する。
そして、メモリにプレフィルタ6の再生処理に必要な制御データが格納されていない場合、およびプレフィルタ6の再生処理が完了した場合には、サプライポンプ3のSCV18への電力供給および複数のインジェクタ5の各電磁弁への電力供給を停止(オフ)することで、エンジンを完全に停止(E/G:OFF)させる。
Further, the
When the control data necessary for the regeneration process of the
[実施例1の制御方法]
次に、本実施例のプレフィルタ6の再生処理方法を図1ないし図3に基づいて簡単に説明する。ここで、図3はプレフィルタの再生処理方法を示したフローチャートである。
[Control Method of Example 1]
Next, the regeneration processing method of the
図3の制御ルーチンが起動するタイミングになると、先ず、エンジンキースイッチがオンされているか否かを判定する。あるいはエンジン運転中であるか否かを判定する(ステップS1)。この判定結果がNOの場合には、図3の制御ルーチンを終了する。
また、ステップS1の判定結果がYESの場合には、所定の制御間隔(サンプリング間隔)で、差圧センサ16がプレフィルタ6を通過する燃料の圧力損失をモニタリング(測定)する。具体的には、差圧センサ16より出力されたセンサ信号をA/D変換回路を介して入力し、差圧センサ16より出力されたセンサ信号に基づいて、プレフィルタ6の圧力損失を検出(演算)する(圧力損失検出手段:ステップS2)。
When it is time to start the control routine of FIG. 3, it is first determined whether or not the engine key switch is turned on. Alternatively, it is determined whether or not the engine is operating (step S1). If this determination is NO, the control routine of FIG. 3 is terminated.
When the determination result in step S1 is YES, the
次に、フィードポンプ32の吸入側で異常に過大な吸入負圧、つまりプレフィルタ6の目詰まりを差圧センサ16が検出しているか否かを判定する。具体的には、プレフィルタ6の圧力損失のレベル(目詰まり状態)が、予め実験等により測定して設定した第1所定値以上であるか否かを判定する(ステップS3)。この判定結果がNOの場合には、フィルタ再生処理フラグ(FLAG=0)を倒し、ステップS2の処理を所定の制御間隔(サンプリング間隔)で繰り返す。
また、ステップS3の判定結果がYESの場合には、フィルタ再生処理フラグ(FLAG=1)を立てる(ステップS4)。
Next, it is determined whether or not the
If the determination result at step S3 is YES, a filter regeneration process flag (FLAG = 1) is set (step S4).
次に、ステップS2で検出したプレフィルタ6の圧力損失(目詰まり状態)および予め実験等により測定して作成した制御マップ(圧力損失と吐出流量との相関マップ、または圧力損失と異物蓄積量と吐出流量との相関マップ)から、プレフィルタ6を燃料出口部から燃料入口部へ逆流する燃料の目標吐出流量を決定(演算)する。具体的には、差圧センサ16により検出したプレフィルタ6の圧力損失(目詰まり状態)に基づいて、プレフィルタ6に付着または蓄積された異物蓄積量を演算(算出)し、この算出したプレフィルタ6への異物蓄積量に基づいて、電動燃料ポンプ21の目標回転速度(ポンプ回転速度、ポンプ回転数)または目標吐出流量(または目標燃料圧力)を演算(算出)し、この算出した目標回転速度または目標吐出流量(または目標燃料圧力)に基づいて、電動燃料ポンプ21への供給電流量(例えば供給電圧)を決定(演算)する(ステップS5)。
Next, the pressure loss (clogged state) of the
次に、プレフィルタ6の再生処理に必要な制御データ(プレフィルタ6の圧力損失、プレフィルタ6への異物蓄積量、電動燃料ポンプ21の始動タイミング、電動燃料ポンプ21の目標回転速度または目標吐出流量または目標燃料圧力、電動燃料ポンプ21への供給電圧、電磁切替弁24の切替タイミング等)をメモリに記憶する(ステップS6)。なお、図3の制御ルーチンは、エンジンキースイッチがオンされている間、所定の制御間隔(サンプリング間隔)毎に繰り返し実行されるため、複数の制御データがメモリに蓄積される。このため、複数の制御データを有する場合には、最新(今回)の制御データまたは比較的新しい制御データをメモリに更新して記憶するようにしても良い。
Next, control data required for the regeneration process of the prefilter 6 (pressure loss of the
次に、エンジンキースイッチがオフされたか否かを判定する(ステップS7)。この判定結果がNOの場合には、ステップS2の処理を所定の制御間隔(サンプリング間隔)で繰り返す。
また、ステップS7の判定結果がYESの場合には、フィルタ再生処理フラグ(FLAG=1)が立っているか否かを判定する(ステップS8)。この判定結果がNOの場合には、プレフィルタ6の目詰まりが無いと判断して、プレフィルタ再生システムを作動させることなく、図3の制御ルーチンを終了する。
Next, it is determined whether or not the engine key switch has been turned off (step S7). If the determination result is NO, the process of step S2 is repeated at a predetermined control interval (sampling interval).
If the decision result in the step S7 is YES, it is judged whether or not a filter regeneration process flag (FLAG = 1) is set (step S8). If the determination result is NO, it is determined that the
また、ステップS8の判定結果がYESの場合、すなわちプレフィルタ6の圧力損失のレベル(目詰まり状態)が第1所定値以上である場合には、メモリに記憶されている制御データ(電磁切替弁24の切替タイミング)に基づき、電磁切替弁24に制御信号(開弁信号)を送信して電磁切替弁24を開弁させる。例えば電磁切替弁24への通電を開始(ON)する(ステップS9)。次に、メモリに記憶されている制御データ(電動燃料ポンプ21の始動タイミング)に基づき、電動燃料ポンプ21に制御信号(起動信号)を送信して電動燃料ポンプ21を起動させる。例えば電動燃料ポンプ21への通電を開始(ON)する(ステップS10)。次に、ステップS5で算出した制御データ(電動燃料ポンプ21への供給電圧)を電動燃料ポンプ21に与えて、電動燃料ポンプ21の目標回転速度または目標吐出流量または目標燃料圧力を、プレフィルタ6の圧力損失またはプレフィルタ6への異物蓄積量に対応した最適値となるように制御する(ステップS11)。
If the determination result in step S8 is YES, that is, if the pressure loss level (clogged state) of the
次に、プレフィルタ再生システムの動作を開始してから所定の時間が経過しているか否かを判定する(ステップS12)。この判定結果がNOの場合には、ステップS12の処理を繰り返す。なお、ステップS12の処理は無くても良い。
また、ステップS12の判定結果がYESの場合には、所定の制御間隔(サンプリング間隔)で、差圧センサ16がプレフィルタ6を通過する燃料の圧力損失をモニタリング(測定)する。具体的には、差圧センサ16より出力されたセンサ信号をA/D変換回路を介して入力し、差圧センサ16より出力されたセンサ信号に基づいて、プレフィルタ6の圧力損失を検出(演算)する(圧力損失検出手段:ステップS13)。
Next, it is determined whether or not a predetermined time has elapsed since the start of the operation of the prefilter regeneration system (step S12). If this determination is NO, the process of step S12 is repeated. Note that the processing in step S12 may be omitted.
If the determination result in step S12 is YES, the
次に、プレフィルタ6の圧力損失のレベル(目詰まり状態)が、予め実験等により測定して設定した第2所定値(第1所定値よりも異物蓄積量が少ない値)以下に低下しているか否かを判定する(ステップS14)。この判定結果がNOの場合には、ステップS12で検出したプレフィルタ6の圧力損失(目詰まり状態)および予め実験等により測定して作成した制御マップ(圧力損失と吐出流量との相関マップ、または圧力損失と異物蓄積量と吐出流量との相関マップ)から、プレフィルタ6を燃料出口部から燃料入口部へ逆流する燃料の目標吐出流量を決定(演算)する。具体的には、ステップS5と同様に、差圧センサ16により検出したプレフィルタ6の圧力損失に基づいて、プレフィルタ6に付着または蓄積された異物蓄積量を演算し、この算出したプレフィルタ6への異物蓄積量に基づいて、電動燃料ポンプ21の目標回転速度または目標吐出流量または目標燃料圧力を演算(算出)し、この算出した目標回転速度または目標吐出流量または目標燃料圧力に基づいて、電動燃料ポンプ21への供給電圧を決定(演算)する(ステップS15)。次に、ステップS12以下の処理を繰り返す。
Next, the pressure loss level (clogged state) of the
ここで、ステップS15で算出した制御データ(電動燃料ポンプ21への供給電圧)を電動燃料ポンプ21に与えて、電動燃料ポンプ21の目標回転速度または目標吐出流量または目標燃料圧力を、プレフィルタ6の圧力損失またはプレフィルタ6への異物蓄積量に対応した最適値となるように制御する。具体的には、プレフィルタ6の再生処理を実施する制御時間を短縮するという目的で、電動燃料ポンプ21の目標回転速度(ポンプ回転速度)を連続的または段階的に増速(上昇)させる。
なお、ステップS15において、プレフィルタ6への異物蓄積量の減少分に合わせて連続的または段階的にポンプ回転速度を増速(上昇)しても良いし、減速しても良い。
Here, the control data (supply voltage to the electric fuel pump 21) calculated in step S15 is given to the
In step S15, the pump rotation speed may be increased (increased) or decelerated continuously or stepwise in accordance with the decrease in the amount of foreign matter accumulated in the
また、ステップS14の判定結果がYESの場合には、プレフィルタ6の再生処理が完了したと判断して、フィルタ再生処理フラグ(FLAG=0)を倒す(ステップS16)。次に、電磁切替弁24に制御信号(閉弁信号)を送信して電磁切替弁24を閉弁させる。例えば電磁切替弁24への通電を停止(OFF)する(ステップS17)。次に、電動燃料ポンプ21への電力の供給を停止する。例えば電動燃料ポンプ21への通電を停止(OFF)する(ステップS18)。その後に、図3の制御ルーチンを終了する。
If the determination result in step S14 is YES, it is determined that the regeneration process of the
[実施例1の作用]
次に、本実施例の内燃機関の燃料供給装置(コモンレール式燃料噴射システム)を図1ないし図3に基づいて簡単に説明する。
[Operation of Example 1]
Next, the internal combustion engine fuel supply device (common rail fuel injection system) of this embodiment will be briefly described with reference to FIGS.
サプライポンプ3のカムシャフト53が、エンジンのクランクシャフトに駆動されて回転すると、カムシャフト53の回転に伴ってサプライポンプ3に内蔵されたフィードポンプ32が回転する。これにより、燃料タンク1に貯蔵されている燃料が、供給配管の燃料吸い込み口から吸い込まれて供給配管41、プレフィルタ6、供給配管41を経てサプライポンプ3の内部に流入する。ここで、プレフィルタ6を燃料が通過する際に、燃料中に含まれた異物が分離除去される。
そして、プレフィルタ6で濾過されて清浄化された燃料は、サプライポンプ3の第1吐出ポートから燃料流路61に流入する。そして、燃料流路61に流入した燃料は、ゴーズフィルタ31を経てフィードポンプ32の内部に吸引される。ここで、ゴーズフィルタ31を燃料が通過する際に、燃料中に含まれた異物が分離除去される。
When the
Then, the fuel that has been filtered and purified by the
そして、フィードポンプ32は、ゴーズフィルタ31で濾過されて清浄化された燃料を、燃料流路62に吐出する。そして、燃料流路62に吐出された燃料は、サプライポンプ3の第1吐出ポートから吐出され、供給配管42を経てメインフィルタ2の内部に流入する。
そして、フィルタケースのインレットから内部空間に流入した燃料は、フィルタケースの内部空間に設置されたフィルタエレメント33を通過する際に、燃料中に含まれた異物が分離除去される。そして、フィルタエレメント33で濾過されて清浄化された燃料は、フィルタケースのアウトレットから流出し、供給配管43を経てサプライポンプ3の内部に流入する。
The
When the fuel that has flowed into the inner space from the inlet of the filter case passes through the
ここで、カムシャフト53の回転に伴ってカム54が回転し、このカム54の回転に伴ってプランジャ55が上死点と下死点との間を往復移動する。カム54の回転に伴って上死点にあるプランジャ55が下死点に向けて移動すると、フィードポンプ32から吐出されフィルタエレメント33を通過した燃料が、ポンプオリフィス34、ゴーズフィルタ35、SCV18、吸入弁51を介して加圧室19に流入する。
そして、下死点に達したプランジャ55が再び上死点に向けて移動すると、吸入弁51が閉じ、加圧室19の燃料圧力が上昇する。加圧室19の燃料圧力が上昇すると、吐出弁52が開弁して、高圧燃料がコモンレール側に吐出される。
このようにサプライポンプ3は、フィードポンプ32からメインフィルタ2に供給されて清浄化された燃料を加圧室内で加圧して高圧化し、この高圧燃料をサプライポンプ3の第2吐出ポートから吐出して、コモンレール4に供給する。
サプライポンプ3の第2吐出ポートより吐出された高圧燃料は、供給配管44を経て、インレットポートからコモンレール4の内部(蓄圧室)に流入し、この蓄圧室内で一時的に蓄圧される。
Here, the
Then, when the
In this way, the
The high-pressure fuel discharged from the second discharge port of the
ここで、エンジンの複数の気筒(第1〜第4気筒)の中で第1気筒に搭載されたインジェクタ5の噴射時期(噴射タイミング)になると、インジェクタ5の電磁弁への通電が開始される。これにより、エンジンの第1気筒の燃焼室内への燃料噴射が開始される。そして、噴射タイミングから指令噴射期間が経過すると、インジェクタ5の電磁弁への通電が停止される。これにより、エンジンの第1気筒に搭載されたインジェクタ5が閉弁するため、エンジンの第1気筒の燃焼室内への燃料噴射が終了する。
また、エンジンの第1気筒を除く他の気筒(第2〜第4気筒)に搭載されたインジェクタ5にコモンレール4から燃料が分配供給され、エンジンの第2〜第4気筒の燃焼室内に順次噴射供給される。これにより、エンジンが運転される。
Here, when the injection timing (injection timing) of the
Further, fuel is distributed and supplied from the
ここで、サプライポンプ3のリークポートである燃料流路57からオーバーフロー(溢流または排出)された燃料は、第1流路管81を流通した後に、コモンレール4のリークポート(プレッシャリミッタ73)または複数のインジェクタ5の各リークポートから流出した燃料と合流して燃料戻し配管47に流れ込む。
また、コモンレール4のリークポート(プレッシャリミッタ73)からオーバーフロー(溢流または排出)された燃料は、第2流路管82を流通した後に、サプライポンプ3のリークポートまたは複数のインジェクタ5の各リークポートから流出した燃料と合流して燃料戻し配管47に流れ込む。
Here, the fuel that has overflowed (overflowed or discharged) from the
Further, the fuel overflowed (overflowed or discharged) from the leak port (pressure limiter 73) of the
また、各インジェクタ5のリークポートからオーバーフロー(溢流または排出)された燃料は、第3流路管83を流通した後に、サプライポンプ3のリークポートまたはコモンレール4のリークポート(プレッシャリミッタ73)から流出した燃料と合流して燃料戻し配管47に流れ込む。
すなわち、サプライポンプ3、コモンレール4、複数のインジェクタ5の各リークポートからのオーバーフロー燃料は、燃料戻し配管47を経て、燃料貯蔵タンク7に流入し、燃料貯蔵タンク7に一時的に貯蔵される。
また、燃料貯蔵タンク7からオーバーフロー(溢流または排出)された燃料は、オーバーフローパイプ86を経て、燃料タンク1に戻される。
The fuel that has overflowed (overflowed or discharged) from the leak port of each
That is, the overflow fuel from the leak ports of the
Further, the fuel overflowed (overflowed or discharged) from the
ここで、エンジンが運転されている間(つまりエンジン運転中)は、差圧センサ16によってプレフィルタ6を通過する燃料の圧力損失がモニタリングされている。
そして、差圧センサ16により検出したプレフィルタ6の圧力損失(目詰まり状態)に基づいて、プレフィルタ6を燃料出口部から燃料入口部へ逆流する燃料の目標吐出流量(または目標回転速度または目標燃料圧力)が求められる。そして、この求めた目標吐出流量(または目標回転速度または目標燃料圧力)に基づいて、電動燃料ポンプ21への供給電流量(例えば供給電圧)が求められる。そして、求められた制御データは、マイクロコンピュータのメモリに(更新して)記憶される。
Here, while the engine is operated (that is, during engine operation), the pressure loss of the fuel passing through the
Then, based on the pressure loss (clogged state) of the
そして、エンジンキースイッチがオフされた後、エンジンの運転中にフィードポンプ32の吸入側で異常に過大な吸入負圧を差圧センサ16が検出している場合、つまりプレフィルタ6の圧力損失のレベル(目詰まり状態)が第1所定値以上の場合には、プレフィルタ再生システムが起動する。
このとき、電磁切替弁24を開弁することで、燃料の流通経路が、燃料供給経路から燃料戻し経路に切り替えられる。そして、プレフィルタ6の圧力損失から演算されるプレフィルタ6への異物蓄積量に対応した供給電圧を、電動燃料ポンプ21に与えることで、電動燃料ポンプ21より吐出される燃料の吐出流量(逆流流量、燃料吐出量)がプレフィルタ6への異物蓄積量に対応した最適な値となる。
Then, after the engine key switch is turned off, when the
At this time, by opening the
これによって、燃料貯蔵タンク7から燃料戻し配管48を経てサプライポンプ3に燃料が流入する。このようにサプライポンプ3の第3吸入ポートからサプライポンプ3の内部(特にフィードポンプ32の上流側)に流入した燃料は、燃料流路63、61を通って、サプライポンプ3の第1吸入ポートから流出する。
そして、サプライポンプ3から流出した燃料は、燃料供給配管の供給配管41を経て、プレフィルタ6に流入する。このようにプレフィルタ6の燃料出口部からプレフィルタ6の内部空間(フィルタエレメントを収容する空間)に流入した燃料は、フィルタエレメントを通過してプレフィルタ6の燃料入口部から流出する。
そして、プレフィルタ6の燃料出口部からフィルタエレメントを通過して燃料入口部に向かう燃料流、つまりエンジンの各気筒毎の燃焼室内への燃料噴射時における燃料流の流れ方向(エンジンの運転時における燃料流方向)に対して逆流方向に燃料が流れる際に、すなわち、プレフィルタ再生システムの起動時(動作時)に、プレフィルタ6のフィルタエレメントに付着または蓄積されていた異物が、電動燃料ポンプ21により発生する燃料流と共にプレフィルタ6から排出される。所謂、プレフィルタ6を逆流洗浄する。
As a result, fuel flows from the
Then, the fuel that has flowed out of the
The fuel flow from the fuel outlet portion of the
そして、異物を含んだ燃料は、プレフィルタ6から流出した後に、供給配管41を通って分岐部から分岐して燃料戻し配管49に流入する。そして、燃料戻し配管49に流入した異物を含んだ燃料は、開弁状態の電磁切替弁24、異物回収フィルタ8を経て燃料タンク1に戻される。ここで、異物回収フィルタ8を燃料が通過する際に、燃料中に含まれた異物が分離除去される。つまりプレフィルタ6のフィルタエレメントに付着または蓄積されていた異物は異物回収フィルタ8によって回収される。
ここで、プレフィルタ再生システムの動作を開始してから所定の制御時間が経過しても、プレフィルタ6の再生処理が完了しない時には、ECU9が電動燃料ポンプ21のポンプ回転速度を増速(上昇)させるように電動燃料ポンプ21に駆動信号を送るようにしても良い。
Then, the fuel containing the foreign matter flows out from the
Here, when the regeneration process of the
[実施例1の効果]
以上のように、本実施例の燃料フィルタ再生制御装置においては、エンジンキースイッチがオフされた後、エンジンの運転中にフィードポンプ32の吸入側で異常に過大な吸入負圧を差圧センサ16が検出している場合、つまりプレフィルタ6の圧力損失のレベル(目詰まり状態)が第1所定値(例えばプレフィルタ6の目詰まりが少しでも有る状態)以上の場合には、プレフィルタ再生システムを起動させて、プレフィルタ6の再生処理を実施する。
本実施例のプレフィルタ再生システムは、燃料供給機器(サプライポンプ3、コモンレール4および複数のインジェクタ5)からオーバーフローしたリターン燃料を貯蔵する燃料貯蔵タンク7を燃料戻し配管47の途中に設置している。そして、燃料貯蔵タンク7に貯蔵されている燃料を使用してプレフィルタ6を逆流洗浄することにより、プレフィルタ6に付着または蓄積されていた多量の異物がプレフィルタ6から燃料タンク側に排出される。これにより、プレフィルタ6が自動的に再生されるため、プレフィルタ6の目詰まり状態が解消する。
また、エンジンキースイッチがオフされた後、プレフィルタ6の圧力損失のレベル(目詰まり状態)が第2所定値(例えばプレフィルタ6の目詰まりが無い状態)以下に低下するまで、つまりプレフィルタ6の目詰まり状態が完全に解消するまで、プレフィルタ6の再生処理が継続される。
[Effect of Example 1]
As described above, in the fuel filter regeneration control device of the present embodiment, after the engine key switch is turned off, an abnormally excessive suction negative pressure is generated on the suction side of the
In the prefilter regeneration system of the present embodiment, a
In addition, after the engine key switch is turned off, the pressure loss level (clogged state) of the
これによって、プレフィルタ6の目詰まりに起因してプレフィルタ6を通過(透過)する燃料の圧力損失が異常に過大なレベル(例えば差圧センサ16により検出された圧力損失のレベルが第1所定値以上)に達する前に、プレフィルタ6の目詰まりを解消することができるので、プレフィルタ6に過大な負荷が生じることはなく、プレフィルタ6が破損(フィルタバースト)する等の不具合の発生を防止することができる。つまりプレフィルタ6の目詰まりに起因するプレフィルタ6の破損を回避することができる。
また、サプライポンプ3に内蔵されたフィードポンプ32の吸入側(フィードポンプ32よりも燃料流方向のプレフィルタ側)で過大な吸入負圧が発生する前に、プレフィルタ6の目詰まりを解消することができるので、サプライポンプ3のポンプ内蔵部品(例えばリリーフバルブ50等)が故障する等の不具合の発生を防止することができる。つまり過大な吸入負圧に起因するサプライポンプ3のポンプ内蔵部品の故障を防止することができる。
As a result, the pressure loss of the fuel that passes (permeates) the
Further, the clogging of the
また、差圧センサ16により検出されたプレフィルタ6の圧力損失のレベル(プレフィルタ6の目詰まり状態)に基づいて、プレフィルタ6への異物蓄積量を算出し、この異物蓄積量に基づいて、電動燃料ポンプ21より吐出される燃料の吐出流量(プレフィルタ6の目詰まりを解消するのに必要な逆流流量)を算出し、この吐出流量に対応した供給電圧を電動燃料ポンプ21に与えると共に、電磁切替弁24を開弁させることで、プレフィルタ6の再生処理を自動的に実施することができるので、プレフィルタ6の交換頻度を飛躍的に減らすことができる。同時にプレフィルタ6のメンテナンスフリーを達成することができるので、ユーザにおけるプレフィルタ6のメンテナンスに対する負担(コスト)を軽減することができる。
Further, the amount of foreign matter accumulated in the
また、本実施例のプレフィルタ再生システムにおいては、プレフィルタ6の再生処理を実行している時、つまり電磁切替弁24を開弁して燃料の流通経路が燃料供給経路から燃料戻し経路に切り替えられている時に、プレフィルタ6に付着または蓄積されていた異物を回収する異物回収フィルタ8が燃料戻し配管49に設置されている。これにより、プレフィルタ6から離脱した異物(燃料流と共にプレフィルタ6の燃料入口部から排出された異物)が、燃料と共にそのまま燃料タンク1に戻され、次回のエンジン運転時にフィードポンプ32に吸い上げられてプレフィルタ6の内部に流入して、プレフィルタ6のフィルタエレメントに再度付着または蓄積されてしまう不具合を防止することができる。
Further, in the prefilter regeneration system of the present embodiment, when the regeneration process of the
図4は本発明の実施例2を示したもので、図4は燃料フィルタ再生制御装置を示した図である。 FIG. 4 shows a second embodiment of the present invention, and FIG. 4 shows a fuel filter regeneration control device.
本実施例の燃料フィルタ再生制御装置は、プレフィルタ再生システムと、差圧センサ16により検出した圧力損失(プレフィルタ6の目詰まり状態)に基づいてプレフィルタ再生システム(のアクチュエータ(電動燃料ポンプ21、電磁切替弁24等))の動作を制御するECU9とを備えている。
プレフィルタ再生システムは、燃料タンク1からプレフィルタ6を経て各燃料供給機器(サプライポンプ3、コモンレール4および複数のインジェクタ5)に燃料を供給する燃料供給経路と、各燃料供給機器(サプライポンプ3、コモンレール4および複数のインジェクタ5)からプレフィルタ6を経て燃料タンク1に燃料を戻す燃料戻し経路と、プレフィルタ6を逆流洗浄するフィルタ逆流洗浄手段と、燃料供給経路と燃料戻し経路とを切り替える経路切替手段とを備えている。
燃料戻し経路は、燃料供給機器(サプライポンプ3、コモンレール4および複数のインジェクタ5等)から燃料タンク1まで延びる燃料戻し配管47、燃料タンク1からサプライポンプ3の第3吸入ポートまで延びる燃料戻し配管48、供給配管41から分岐して燃料タンク1まで延びる燃料戻し配管49および燃料流路61、63等により構成されている。
The fuel filter regeneration control device of the present embodiment is based on the prefilter regeneration system and the actuator (electric fuel pump 21) of the prefilter regeneration system based on the pressure loss detected by the differential pressure sensor 16 (the clogged state of the prefilter 6). , An
The prefilter regeneration system includes a fuel supply path for supplying fuel from the
The fuel return path includes a
燃料戻し配管47は、燃料供給機器(サプライポンプ3、コモンレール4および複数のインジェクタ5)からオーバーフローしたリターン燃料(余剰燃料、リーク燃料を含む)を燃料タンク1に戻すオーバーフロー配管(オーバーフローパイプ)である。
このオーバーフロー配管は、サプライポンプ3のリークポート(オーバーフローポート)と第1合流部とを結ぶ第1流路管81、コモンレール4のリークポート(オーバーフローポート)と第1合流部とを結ぶ第2流路管82、複数のインジェクタ5の各リークポート(オーバーフローポート)と第2合流部とを結ぶ第3流路管83、および第1合流部と第2合流部とを結ぶ第1合流管84、第2合流部と燃料タンク1とを結ぶ第2合流管85を備えている。
The
The overflow pipe includes a
フィルタ逆流洗浄手段は、プレフィルタ6を通過する燃料流方向を、エンジンの各気筒毎の燃焼室内への燃料の噴射供給時における燃料流方向に対して逆流方向に変更する(つまり燃料タンク1からプレフィルタ6を経て燃料タンク側に向かって燃料を逆流させる)ことで、プレフィルタ6を逆流洗浄するシステムである。このフィルタ逆流洗浄手段は、エンジンの燃料を貯蔵する燃料タンク1と、燃料戻し経路(燃料戻し配管48、燃料流路61、63、供給配管41および燃料戻し配管49等)中に逆流方向の燃料流を発生させる電動燃料ポンプ21と、燃料戻し配管48内を電動燃料ポンプ21のインレットポート側から燃料タンク側に向かう燃料の逆流を阻止する逆止弁22とを備えている。
The filter backflow cleaning means changes the flow direction of the fuel passing through the
経路切替手段は、実施例1と同様にして、プレフィルタ6に付着または蓄積されていた異物を回収する異物回収フィルタ8、燃料供給経路の供給配管41内をプレフィルタ6から燃料タンク側に向かう燃料の逆流を阻止する逆止弁23、および燃料戻し配管49を開閉する電磁切替弁24等を有している。
そして、本実施例のプレフィルタ再生システムは、燃料タンク1に貯蔵された燃料を使用してプレフィルタ6を逆流洗浄することにより、プレフィルタ6に付着または蓄積されていた多量の異物がプレフィルタ6から燃料タンク側に排出される。これにより、プレフィルタ6が自動的に再生される。
以上のように、本実施例の燃料フィルタ再生制御装置においては、実施例1と同様な効果を達成することができる。また、燃料貯蔵タンク7を廃止できるので、プレフィルタ再生システムにおける部品点数を減らすことができ、低コスト化および省スペース化を図ることができる。
In the same manner as in the first embodiment, the path switching means moves the foreign
The prefilter regeneration system of this embodiment uses the fuel stored in the
As described above, the fuel filter regeneration control device according to the present embodiment can achieve the same effect as that of the first embodiment. Moreover, since the
[変形例]
本実施例では、本発明を、プレフィルタ6の再生処理を実行する燃料フィルタ再生制御装置に適用しているが、本発明を、メインフィルタ2の再生処理を実行する燃料フィルタ再生制御装置に適用しても良い。この場合、フィードポンプ32よりも燃料流方向の上流側にメインフィルタ(燃料フィルタ)2が設置されている。また、燃料ポンプとして、燃料タンク1からメインフィルタ2を経て燃料を汲み上げるフィードポンプ32を内蔵したサプライポンプ3を用いても良い。
[Modification]
In the present embodiment, the present invention is applied to the fuel filter regeneration control device that executes the regeneration process of the
本実施例では、経路切替手段として、電磁アクチュエータによりバルブを駆動する電磁切替弁24を用いたが、経路切替手段として、モータを含む電動アクチュエータによりバルブを駆動する電動切替弁、または電動駆動されない機械式の切替弁を用いても良い。
本実施例では、圧力損失検出手段として、プレフィルタ6の前後燃料圧力差(フィルタ前後差圧)を検出する差圧センサ16を用いてプレフィルタ6の圧力損失をモニタリングしているが、圧力損失検出手段として、プレフィルタ6よりも燃料流方向の下流側の燃料圧力を検出する圧力センサのみを用いてプレフィルタ6の圧力損失をモニタリングしても良い。また、プレフィルタ6よりも燃料流方向の上流側の燃料圧力をエンジン情報を用いて推定しても良い。
In this embodiment, the
In this embodiment, the pressure loss of the
本実施例では、エンジンの運転中またはエンジンの運転停止後、圧力損失検出手段(差圧センサ16)により検出されたプレフィルタ6の圧力損失のレベル(目詰まり状態)に基づいて、プレフィルタ6の再生処理に必要な制御データ(プレフィルタ6の圧力損失、プレフィルタ6への異物蓄積量、電動燃料ポンプ21の始動タイミング、電動燃料ポンプ21の目標回転速度または目標吐出流量または目標燃料圧力、電動燃料ポンプ21への供給電圧、電磁切替弁24の切替タイミング等)を求めると共に、この求めた制御データをマイクロコンピュータのメモリに記憶するようにしているが、少なくとも電動燃料ポンプ21への供給電圧または電磁切替弁24の切替タイミング等の制御データをメモリに記憶するようにしても良い。
また、プレフィルタ6の圧力損失から電動燃料ポンプ21の目標回転速度または電動燃料ポンプ21への供給電力(例えば供給電圧)を直接演算しても良い。
In the present embodiment, the
Further, the target rotational speed of the
本実施例では、プレフィルタ6の圧力損失のレベルが第1所定値以上の時に、プレフィルタ再生システムの動作を制御してプレフィルタ6の再生処理を開始するようにしているが、プレフィルタ6が少しでも目詰まりしていることを検出していれば、プレフィルタ6の圧力損失のレベルに対応してプレフィルタ再生システムの動作を制御してプレフィルタ6の再生処理を開始するようにしても良い。
In this embodiment, when the pressure loss level of the
1 燃料タンク
2 メインフィルタ(メイン燃料フィルタ)
3 サプライポンプ(高圧燃料ポンプ)
6 プレフィルタ(プレ燃料フィルタ)
7 燃料貯蔵タンク(オーバーフロー燃料貯蔵タンク)
8 異物回収フィルタ
9 ECU(フィルタ再生制御手段、エンジン制御ユニット)
16 差圧センサ(圧力損失検出手段)
21 電動燃料ポンプ(フィルタ逆流洗浄手段、電動モータ駆動式の燃料ポンプ)
22 逆止弁(フィルタ逆流洗浄手段)
23 逆止弁(経路切替手段)
24 電磁切替弁(経路切替手段、電磁式経路切替弁)
41 供給配管(燃料供給経路、燃料供給配管、低圧燃料配管)
42 供給配管(燃料供給経路、燃料供給配管、低圧燃料配管)
43 供給配管(燃料供給経路、燃料供給配管、低圧燃料配管)
44 供給配管(燃料供給経路、燃料供給配管、高圧燃料配管)
45 供給配管(燃料供給経路、燃料供給配管、高圧燃料配管)
47 燃料戻し配管(燃料戻し経路)
48 燃料戻し配管(燃料戻し経路)
49 燃料戻し配管(燃料戻し経路)
61 燃料流路(燃料供給経路、燃料戻し経路)
62 燃料流路(燃料供給経路)
63 燃料流路(燃料戻し経路)
65 燃料流路(燃料供給経路)
66 燃料流路(燃料供給経路)
67 燃料流路(燃料供給経路)
1
3 Supply pump (high pressure fuel pump)
6 Pre-filter (pre-fuel filter)
7 Fuel storage tank (overflow fuel storage tank)
8 Foreign
16 Differential pressure sensor (pressure loss detection means)
21 Electric fuel pump (filter backwashing means, electric motor driven fuel pump)
22 Check valve (filter backwashing means)
23 Check valve (route switching means)
24 Electromagnetic switching valve (path switching means, electromagnetic path switching valve)
41 Supply pipe (fuel supply path, fuel supply pipe, low-pressure fuel pipe)
42 Supply pipe (fuel supply path, fuel supply pipe, low-pressure fuel pipe)
43 Supply pipe (fuel supply path, fuel supply pipe, low-pressure fuel pipe)
44 Supply pipe (fuel supply path, fuel supply pipe, high-pressure fuel pipe)
45 Supply pipe (fuel supply path, fuel supply pipe, high-pressure fuel pipe)
47 Fuel return piping (fuel return path)
48 Fuel return piping (fuel return path)
49 Fuel return piping (fuel return path)
61 Fuel flow path (fuel supply path, fuel return path)
62 Fuel flow path (fuel supply path)
63 Fuel flow path (fuel return path)
65 Fuel flow path (fuel supply path)
66 Fuel flow path (fuel supply path)
67 Fuel flow path (fuel supply path)
Claims (15)
(b)この燃料タンクから吸入した燃料を加圧して前記内燃機関側に向けて吐出する燃料ポンプと、
(c)前記燃料タンクと前記燃料ポンプとの間に設置されて、前記燃料タンクから前記燃料ポンプ側に向かう燃料中に含まれる異物を取り除く燃料フィルタと、
(d)前記内燃機関への燃料の供給時における燃料流に対して、逆流方向の燃料流を発生させる電動ポンプを有し、この電動ポンプにより発生する燃料流によって前記燃料フィルタを逆流洗浄することで、前記燃料フィルタの再生処理を実行するフィルタ再生手段と、
(e)前記燃料フィルタを通過する燃料の圧力損失を検出する圧力損失検出手段を有し、この圧力損失検出手段により検出された圧力損失のレベルに基づいて、前記フィルタ再生手段の動作を制御するフィルタ再生制御手段と
を備え、
前記フィルタ再生制御手段は、エンジンキースイッチがオフされた後、前記圧力損失検出手段により検出された圧力損失のレベルが第1所定値以上の時に、前記フィルタ再生手段の動作を制御して前記燃料フィルタの再生処理を開始すると共に、前記圧力損失検出手段により検出された圧力損失のレベルに基づいて、前記電動ポンプにより発生させる前記逆流方向の燃料流量を制御し、
さらに、前記燃料フィルタの再生処理中の前記燃料フィルタを通過する燃料の圧力損失のレベルが前記第1所定値よりも小さい第2所定値以下の時に、前記燃料フィルタの再生処理を終了することを特徴とする燃料フィルタ再生制御装置。 (A) a fuel tank for storing fuel of the internal combustion engine;
(B) a fuel pump that pressurizes the fuel drawn from the fuel tank and discharges the fuel toward the internal combustion engine;
(C) a fuel filter that is installed between the fuel tank and the fuel pump and removes foreign matters contained in the fuel from the fuel tank toward the fuel pump;
(D) having an electric pump for generating a fuel flow in a reverse flow direction with respect to the fuel flow at the time of supplying the fuel to the internal combustion engine, and back-washing the fuel filter with the fuel flow generated by the electric pump; And filter regeneration means for performing regeneration processing of the fuel filter;
(E) pressure loss detecting means for detecting the pressure loss of the fuel passing through the fuel filter, and controlling the operation of the filter regeneration means based on the level of pressure loss detected by the pressure loss detecting means. Filter regeneration control means,
The filter regeneration control means controls the operation of the filter regeneration means when the pressure loss level detected by the pressure loss detection means is equal to or higher than a first predetermined value after the engine key switch is turned off to control the fuel regeneration. While starting the regeneration process of the filter , based on the pressure loss level detected by the pressure loss detection means, to control the fuel flow in the reverse flow direction generated by the electric pump,
Further, when the pressure loss level of the fuel passing through the fuel filter during the regeneration process of the fuel filter is equal to or lower than a second predetermined value that is smaller than the first predetermined value, the regeneration process of the fuel filter is terminated. A fuel filter regeneration control device.
前記燃料タンクから前記燃料フィルタを経て前記燃料ポンプに燃料を供給する燃料供給経路と、
前記燃料フィルタよりも燃料流方向の前記燃料ポンプ側から前記燃料フィルタを経て前記燃料タンクに燃料を戻す燃料戻し経路と
を備えたことを特徴とする燃料フィルタ再生制御装置。 The fuel filter regeneration control device according to claim 1,
A fuel supply path for supplying fuel from the fuel tank to the fuel pump via the fuel filter;
A fuel filter regeneration control device comprising: a fuel return path for returning fuel to the fuel tank from the fuel pump side in the fuel flow direction with respect to the fuel filter through the fuel filter.
前記フィルタ再生手段は、前記燃料供給経路と前記燃料戻し経路とを切り替える経路切替手段を有していることを特徴とする燃料フィルタ再生制御装置。 The fuel filter regeneration control device according to claim 2,
The fuel filter regeneration control device, wherein the filter regeneration means includes a path switching means for switching between the fuel supply path and the fuel return path.
前記燃料供給経路は、前記燃料タンクから前記燃料フィルタに燃料を供給する燃料供給配管を有し、
前記燃料戻し経路は、前記燃料フィルタから前記燃料タンクに燃料を戻す燃料戻し配管を有し、
前記経路切替手段は、前記燃料供給配管内を前記燃料フィルタから前記燃料タンクに向かう燃料の逆流を阻止する逆止弁、および前記燃料戻し配管を開閉する電磁切替弁を有していることを特徴とする燃料フィルタ再生制御装置。 In the fuel filter regeneration control device according to claim 3,
The fuel supply path has a fuel supply pipe for supplying fuel from the fuel tank to the fuel filter,
The fuel return path has a fuel return pipe that returns fuel from the fuel filter to the fuel tank;
The path switching means includes a check valve for preventing a reverse flow of fuel from the fuel filter to the fuel tank in the fuel supply pipe, and an electromagnetic switching valve for opening and closing the fuel return pipe. A fuel filter regeneration control device.
前記フィルタ再生手段は、前記燃料フィルタを通過する燃料流方向を、前記内燃機関への燃料の噴射供給時における燃料流方向に対して逆流方向に変更することで、前記燃料フィルタを逆流洗浄するフィルタ逆流洗浄手段を有していることを特徴とする燃料フィルタ再生制御装置。 In the fuel filter regeneration control device according to any one of claims 1 to 4,
The filter regeneration means is a filter that backwashes the fuel filter by changing a fuel flow direction passing through the fuel filter to a reverse flow direction with respect to a fuel flow direction when fuel is supplied to the internal combustion engine. A fuel filter regeneration control device comprising a backwashing means.
前記フィルタ逆流洗浄手段は、前記燃料ポンプを含む燃料供給機器より溢流または排出された余剰燃料を貯蔵する燃料貯蔵タンクを有し、この燃料貯蔵タンクに貯蔵された燃料を使用して前記燃料フィルタを逆流洗浄することを特徴とする燃料フィルタ再生制御装置。 In the fuel filter regeneration control device according to claim 5,
The filter backwashing means has a fuel storage tank for storing surplus fuel overflowed or discharged from a fuel supply device including the fuel pump, and the fuel filter is stored using the fuel stored in the fuel storage tank. The fuel filter regeneration control device is characterized by performing reverse flow cleaning .
前記フィルタ逆流洗浄手段は、前記燃料タンクに貯蔵された燃料を使用して前記燃料フィルタを逆流洗浄することを特徴とする燃料フィルタ再生制御装置。 In the fuel filter regeneration control device according to claim 5 ,
The fuel filter regeneration control device, wherein the filter backwashing means backwashes the fuel filter using the fuel stored in the fuel tank.
前記フィルタ再生手段は、前記燃料フィルタの再生処理を実行している時に、前記燃料フィルタに付着または蓄積されていた異物を回収する異物回収フィルタを有していることを特徴とする燃料フィルタ再生制御装置。 In the fuel filter regeneration control device according to any one of claims 1 to 7 ,
The fuel filter regeneration control characterized in that the filter regeneration means has a foreign matter recovery filter for recovering foreign matter adhering to or accumulating on the fuel filter when the fuel filter regeneration process is being executed. apparatus.
前記フィルタ再生手段は、前記燃料フィルタよりも燃料流方向の前記燃料ポンプ側から前記燃料フィルタを経て前記燃料タンクに燃料を戻す燃料戻し経路を有し、
前記異物回収フィルタは、前記燃料タンクよりも燃料流方向の上流側で、且つ前記燃料フィルタよりも燃料流方向の下流側の前記燃料戻し経路に設置されていることを特徴とする燃料フィルタ再生制御装置。 The fuel filter regeneration control device according to claim 8 ,
The filter regeneration means has a fuel return path for returning fuel to the fuel tank from the fuel pump side in the fuel flow direction than the fuel filter through the fuel filter,
The fuel filter regeneration control , wherein the foreign matter recovery filter is installed in the fuel return path upstream of the fuel tank in the fuel flow direction and downstream of the fuel filter in the fuel flow direction. apparatus.
前記フィルタ再生手段は、前記燃料フィルタから前記燃料タンクに燃料を戻す燃料戻し配管を有し、
前記異物回収フィルタは、前記燃料タンクよりも燃料流方向の上流側で、且つ前記燃料フィルタよりも燃料流方向の下流側の前記燃料戻し配管に設置されていることを特徴とする燃料フィルタ再生制御装置。 The fuel filter regeneration control device according to claim 8 ,
The filter regeneration means has a fuel return pipe that returns fuel from the fuel filter to the fuel tank,
The fuel filter regeneration control , wherein the foreign matter recovery filter is installed in the fuel return pipe upstream of the fuel tank in the fuel flow direction and downstream of the fuel filter in the fuel flow direction. apparatus.
前記圧力損失検出手段は、前記燃料フィルタよりも燃料流方向の上流側と前記燃料フィルタよりも燃料流方向の下流側との差圧を検出する差圧センサを有していることを特徴とする燃料フィルタ再生制御装置。 In the fuel filter regeneration control device according to any one of claims 1 to 10 ,
The pressure loss detecting means includes a differential pressure sensor for detecting a differential pressure between an upstream side in the fuel flow direction from the fuel filter and a downstream side in the fuel flow direction from the fuel filter. Fuel filter regeneration control device.
前記フィルタ再生制御手段は、エンジンキースイッチがオフされた後、前記圧力損失検出手段により検出された圧力損失のレベルが、前記第1所定値よりも小さい第2所定値以下に低下するまで、前記フィルタ再生手段の動作を制御して前記燃料フィルタの再生処理を継続することを特徴とする燃料フィルタ再生制御装置。 The fuel filter regeneration control device according to any one of claims 1 to 11,
The filter regeneration control means, after the engine key switch is turned off, until the pressure loss level detected by the pressure loss detection means falls below a second predetermined value smaller than the first predetermined value. A fuel filter regeneration control device characterized by controlling the operation of the filter regeneration means to continue the regeneration process of the fuel filter.
前記フィルタ再生制御手段は、エンジンキースイッチがオンされている間、あるいはエンジンキースイッチがオフされた後、前記圧力損失検出手段により検出された圧力損失のレベルに基づいて、前記燃料フィルタの再生処理に必要な制御データを求めると共に、この求めた制御データをメモリに記憶することを特徴とする燃料フィルタ再生制御装置。 The fuel filter regeneration control device according to any one of claims 1 to 12,
The filter regeneration control means performs the fuel filter regeneration process based on the pressure loss level detected by the pressure loss detection means while the engine key switch is turned on or after the engine key switch is turned off. A fuel filter regeneration control device characterized by obtaining control data required for the operation and storing the obtained control data in a memory .
前記燃料ポンプは、前記燃料タンクから前記燃料フィルタを経て燃料を汲み上げる低圧燃料ポンプであって、
前記低圧燃料ポンプは、前記燃料フィルタから吸入した燃料を加圧して高圧燃料ポンプ側に向けて吐出することを特徴とする燃料フィルタ再生制御装置。 In the fuel filter regeneration control device according to any one of claims 1 to 13,
The fuel pump is a low-pressure fuel pump that pumps fuel from the fuel tank through the fuel filter,
The fuel filter regeneration control device , wherein the low-pressure fuel pump pressurizes the fuel sucked from the fuel filter and discharges the fuel toward the high-pressure fuel pump side .
前記燃料フィルタは、前記低圧燃料ポンプよりも燃料流方向の上流側に設置されるプレ燃料フィルタであって、
前記プレ燃料フィルタは、前記低圧燃料ポンプに吸引される燃料中に含まれる異物を捕捉して除去することを特徴とする燃料フィルタ再生制御装置。 The fuel filter regeneration control device according to claim 14 ,
The fuel filter is a pre-fuel filter installed upstream of the low-pressure fuel pump in the fuel flow direction,
The fuel filter regeneration control device , wherein the pre-fuel filter captures and removes foreign matters contained in fuel sucked into the low-pressure fuel pump .
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