JPH0868368A - 蓄圧式燃料噴射装置 - Google Patents

蓄圧式燃料噴射装置

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JPH0868368A
JPH0868368A JP6226044A JP22604494A JPH0868368A JP H0868368 A JPH0868368 A JP H0868368A JP 6226044 A JP6226044 A JP 6226044A JP 22604494 A JP22604494 A JP 22604494A JP H0868368 A JPH0868368 A JP H0868368A
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common rail
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Toru Yokota
徹 横田
Naotake Oi
尚武 大井
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Bosch Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 とくに電子制御式燃料噴射装置においてコ
モンレール圧を急速に低下させる、あるいは低圧から高
圧にするなど、コモンレール内の圧力の制御の迅速性を
可能とする蓄圧式燃料噴射装置１０を提供すること。 【構成】 コモンレール圧を保持する機能と制御する
機能とを分離すること、およびとくに圧力保持用コモン
レール１１をより大型に、圧力制御用コモンレール１２
をより小型にすることに着目したもので、コモンレール
を少なくとも圧力保持用コモンレール１１と圧力制御用
コモンレール１２とに分割するとともに、圧力保持用コ
モンレール１１および圧力制御用コモンレール１２の間
にソレノイドバルブ１４などの連通状態切換え手段を設
け、かつこの圧力制御用コモンレール１２にインジェク
ター５を接続したことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は蓄圧式燃料噴射装置にか
かるもので、とくにコモンレール内における燃料圧力の
迅速な制御を可能とする蓄圧式燃料噴射装置に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】従来の電子制御式燃料噴射装置１につい
て図２および図３にもとづき概説する。図２は、電子制
御式燃料噴射装置１の概略説明図であって、電子制御式
燃料噴射装置１は、燃料供給ポンプ２と、コモンレール
（高圧蓄圧器）３と、コモンレール３に接続した複数本
の燃料噴射管４と、それぞれの燃料噴射管４に接続した
インジェクター５と、圧力センサー６と、制御手段７
と、を有する。
【０００３】制御手段７は、圧力センサー６からの燃料
圧力信号、ならびにエンジンの負荷信号、エンジンシリ
ンダーの判別信号、エンジン回転数信号およびクランク
角信号、そのほか気温、大気圧、燃料温度など各種の条
件信号８に応じて燃料供給ポンプ２の駆動することによ
りコモンレール３内の燃料圧力を一定に保持するととも
に、インジェクター５の噴口９を開閉することにより燃
料を噴射する。
【０００４】こうした構成の電子制御式燃料噴射装置１
においては、インジェクター５の噴口９の開閉時に大き
な圧力変動が生ずるため、インジェクター５に近い高圧
の燃料供給通路の途中にコモンレール３を設けて、燃料
の体積弾性により燃料圧力の変動を吸収可能としてい
る。
【０００５】また、電子制御式燃料噴射装置１では、エ
ンジンの回転数や負荷とは独立に燃料噴射圧を自由に設
定することができる。すなわち、燃料噴射圧を低圧から
高圧に変化させるためには、燃料供給ポンプ２内のポン
プコントロールバルブ（図示せず）を閉弁させることに
より燃料をコモンレール３側に吐出して圧送するだけ
で、わずか数回の圧送によってコモンレール３の圧力を
昇圧することができる。
【０００６】しかしながら、燃料噴射圧を高圧から低圧
に変化させる場合には、その低圧化手段としては、イン
ジェクター５からの燃料噴射しかないため、この燃料噴
射量の分しか圧力が低下していかないという問題があ
る。すなわち、コモンレール３圧の変化量△Ｐｃは、 △Ｐｃ＝Ｅ・燃料噴射量・噴射回数／Ｖｃ 式（１） ただし、Ｅは燃料の弾性係数、Ｖｃはコモンレール３の
デッドボリュームである。
【０００７】したがって、たとえば図３の実線で示すよ
うに、高圧全噴射量から低圧微少噴射量まで急速に燃料
圧力を変化させたい場合に、たとえばトルク点（たとえ
ばコモンレール圧が１２０ＭＰａ、噴射量が２００ｍｍ
3／ｓｔ）から急激にアイドリング（コモンレール圧が
３０ＭＰａ、噴射量が１０ｍｍ3／ｓｔ）まで変化させ
る場合には、コモンレール圧は各インジェクター５から
の噴射量分しか圧力が低下しないので、所定の圧力まで
低下するために多大の噴射回数を必要とするため、結局
時間がかかってしまい、この間のエンジン過渡特性が非
常に悪化するという問題がある。
【０００８】なお、コモンレールを採用した公知技術、
特開平２−１１２６４３号の燃料噴射装置は、コモンレ
ールを並列的に分割し、この分割したコモンレールにそ
れぞれ燃料噴射弁（インジェクター）を接続しておい
て、いずれかの燃料噴射弁が故障したときに、この故障
した燃料噴射弁へのコモンレールを閉鎖し、他方のコモ
ンレールのみへの燃料供給を続行することにより、内燃
機関の運転続行を保証しようとするものであるが、コモ
ンレール内の圧力自体の高低制御には直接関係がない。
【０００９】また、特開平４−２３４５６２号の蓄圧式
燃料噴射装置は、コモンレールに減圧弁を設け、高圧ポ
ンプあるいはインジェクターが制御不能などの異常故障
時にこの減圧弁を開放することにより圧力を逃がしコモ
ンレール内を低圧にしようとするものであるが、単純に
圧力を低下させるだけであるので、エネルギー的に無駄
が多い。
【００１０】特開平５−３２１７８７号の燃料噴射装置
は、始動用補助ポンプあるいはアシストポンプなどの圧
力制御システムを設けることにより、機関の始動時ある
いは停止時などにおいて燃料圧力を急速上昇あるいは急
速低下させようとするものであるが、始動用補助ポンプ
あるいはアシストポンプなどを設ける必要があり、コス
ト高になるとともに、構造の複雑化する。
【００１１】特開平５−１４９２０９号の燃料噴射装置
は、サプライポンプ（燃料供給ポンプ）とコモンレール
との間にダンピングチャンバーを設けることにより、サ
プライポンプからの脈動を低減しようとするものである
が、コモンレール内の圧力自体の高低制御には直接関係
がない。
【００１２】特開平６−５８２１９号の共同レールは、
コモンレール自体を中央の室および側方の室などと少な
くとも二重構造にすることにより、中央の室内の圧力変
動を減少させようとするものであるが、コモンレール内
の圧力自体の高低制御には直接関係がない。
【００１３】特開平６−９３９３６号の蓄圧式燃料噴射
装置は、高圧の第１蓄圧器および低圧の第２蓄圧器を設
け、高圧の第１蓄圧器をメイン噴射用とし、低圧の第２
蓄圧器をパイロット噴射用としているが、コモンレール
内の圧力自体の高低制御には直接関係がない。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は以上のような
諸問題にかんがみなされたもので、とくに電子制御式燃
料噴射装置においてコモンレール圧を急速に低下させ
る、あるいは低圧から高圧にするなど、コモンレール内
の圧力の制御の迅速性を可能とする蓄圧式燃料噴射装置
を提供することを課題とする。
【００１５】また、本発明は、コモンレール圧の高低に
ともなう燃料供給ポンプへの負荷ないし損失をできるだ
け回避した蓄圧式燃料噴射装置を提供することを課題と
する。
【００１６】また、本発明は、コモンレール内の圧力を
制御するにあたって、構造が単純かつコスト的にも有利
な蓄圧式燃料噴射装置を提供することを課題とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、コモ
ンレール圧を保持する機能と制御する機能とを分離する
こと、つまりコモンレールを圧力保持用と圧力制御用と
に分割すること、およびとくに圧力保持用コモンレール
をより大型に、圧力制御用コモンレールをより小型にす
ることに着目したもので、燃料供給ポンプと、この燃料
供給ポンプからの燃料を高圧状態で収容するコモンレー
ルと、このコモンレールに接続したインジェクターと、
を有する蓄圧式燃料噴射装置であって、上記コモンレー
ルは、これを少なくとも圧力保持用コモンレールと圧力
制御用コモンレールとに分割するとともに、この圧力保
持用コモンレールおよび圧力制御用コモンレールの間に
ソレノイドバルブなどの連通状態切換え手段を設け、か
つこの圧力制御用コモンレールに上記インジェクターを
接続したことを特徴とする蓄圧式燃料噴射装置である。
【００１８】上記圧力保持用コモンレールの容量をより
大とするとともに、上記圧力制御用コモンレールの容量
をより小とすることができる。
【００１９】上記圧力制御用コモンレールに減圧弁を設
けることができる。
【００２０】なお、上記圧力制御用コモンレールに圧力
センサーを設けることにより、この圧力制御用コモンレ
ール内の圧力を制御可能とすることができる。
【００２１】
【作用】本発明による蓄圧式燃料噴射装置においては、
コモンレールを少なくとも大小ふたつに分割することに
より、機能的に圧力保持用および圧力制御用というふた
つのコモンレールを有することが可能となり、高圧から
低圧に、また低圧から高圧に変化制御することが容易と
なる。
【００２２】すなわち、前記式（１）におけるコモンレ
ールのデッドボリュームＶｃを、圧力保持用コモンレー
ルおよび圧力制御用コモンレールの合計容積から圧力制
御用コモンレールの容積と小さくすることにより、コモ
ンレール圧の変化量△Ｐｃを大きくすることができる。
【００２３】したがって、たとえば上記ソレノイドバル
ブなどの連通状態切換え手段を閉鎖することにより圧力
保持用コモンレールと圧力制御用コモンレールとを遮断
すれば、圧力保持用コモンレール内の圧力は保持された
ままで、インジェクターにおける燃料噴射により圧力制
御用コモンレール内の圧力が低下するので、コモンレー
ル内の圧力を急速に低下させることができる。
【００２４】また、低圧から高圧に上昇させる場合に
は、上記連通状態切換え手段を開放することにより圧力
保持用コモンレールと圧力制御用コモンレールとを連通
すれば、圧力保持用コモンレール内の圧力は保持された
ままであるので、燃料供給ポンプの駆動により圧力制御
用コモンレール内の圧力も直ちに上昇可能であって、い
ずれの場合もエンジンの要請に的確に応えることができ
る。
【００２５】
【実施例】つぎに本発明の一実施例による蓄圧式燃料噴
射装置１０を図１にもとづき説明する。ただし、図２お
よび図３と同様の部分には同一符号を付し、その詳述は
これを省略する。
【００２６】図１は、蓄圧式燃料噴射装置１０の概略説
明図であって、この蓄圧式燃料噴射装置１０は、従来の
電子制御式燃料噴射装置１のコモンレール３に代えて圧
力保持用コモンレール１１と、圧力制御用コモンレール
１２とを有しているとともに、圧力保持用コモンレール
１１と圧力制御用コモンレール１２との間を連通する接
続パイプ１３を設け、この接続パイプ１３に連通状態切
換え手段としてソレノイドバルブ１４を取り付けてあ
る。図示のように圧力保持用コモンレール１１と、圧力
制御用コモンレール１２と、インジェクター５とを直列
的に配列した構成としてある。
【００２７】なお、圧力保持用コモンレール１１と圧力
制御用コモンレール１２とのデッドボリュームの総和
は、これをコモンレール３のデッドボリュームと同じと
することができる。
【００２８】前記圧力センサー６は、これを圧力制御用
コモンレール１２に取り付けてある。
【００２９】こうした構成の蓄圧式燃料噴射装置１０に
おいて、ソレノイドバルブ１４を閉弁して圧力制御用コ
モンレール１２を圧力保持用コモンレール１１から分離
させることにより、コモンレール３としてのデッドボリ
ュームを瞬間的に小さくすることができ、図３の点線で
示すように、インジェクター５の部分における燃料噴射
にともない燃料噴射圧力を速やかに降下させることがで
きる。
【００３０】なお、圧力センサー６により圧力制御用コ
モンレール１２内の圧力を検出し、適宜ソレノイドバル
ブ１４を開閉することにより所定の圧力に維持すること
ができる。
【００３１】さらに、インジェクター５への圧力を低圧
から高圧に上昇させるに際しても、ソレノイドバルブ１
４を開弁すれば、ただちに圧力保持用コモンレール１１
の圧力を圧力制御用コモンレール１２側に移行すること
ができるため、燃料供給ポンプ２の駆動にともなう圧力
上昇の時間を短縮することができる。
【００３２】しかも、圧力制御用コモンレール１２内の
圧力を急速に低下させるとともに、高圧自体は圧力保持
用コモンレール１１内に保持されているので、圧力損失
は従来に比較して少ない。なお従来の高圧を開放する方
式では、燃料供給ポンプ２の駆動動力を大きくする必要
があるとともに、損失が大である。
【００３３】また、圧力保持用コモンレール１１と圧力
制御用コモンレール１２との分割したので、燃料供給ポ
ンプ２側からの圧力変動に対するダンピング効果もあ
る。
【００３４】なお、圧力制御用コモンレール１２に減圧
弁２５（図１中仮想線）を設けることにより、上述のよ
うなソレノイドバルブ１４の閉鎖およびインジェクター
５における燃料噴射による圧力制御用コモンレール１２
の圧力低下作用をさらに促進することができる。
【００３５】本発明においては、圧力保持用コモンレー
ル１１と圧力制御用コモンレール１２とのデッドボリュ
ームの比は、燃料供給ポンプ２の吐出能力やインジェク
ター５の噴射量などに応じて任意にこれを決定すること
ができるが、圧力保持用コモンレール１１を圧力制御用
コモンレール１２より大型とすることにより圧力制御用
コモンレール内の圧力の上昇下降をさらに迅速に行うこ
とができる。
【００３６】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、コモンレ
ールを圧力保持用コモンレールと圧力制御用コモンレー
ルとに分割したので、コモンレール内の圧力の制御およ
び保持という、従来から相反する機能を合わせ持つこと
が可能となり、とくにコモンレール内の圧力を急速に低
下させることが可能となった。
【００３７】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例による蓄圧式燃料噴射装置１
０の概略説明図である。
【図２】従来の電子制御式燃料噴射装置１の概略説明図
である。
【図３】コモンレール圧の時間に対する変化のグラフで
ある。
【符号の説明】
１ 電子制御式燃料噴射装置 ２ 燃料供給ポンプ ３ コモンレール（高圧蓄圧器） ４ 燃料噴射管 ５ インジェクター ６ 圧力センサー ７ 制御手段 ８ 各種の条件信号 ９ インジェクター５の噴口 １０ 蓄圧式燃料噴射装置 １１ 圧力保持用コモンレール １２ 圧力制御用コモンレール １３ 接続パイプ １４ ソレノイドバルブ（連通状態切換え手段） １５ 減圧弁

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 燃料供給ポンプと、 この燃料供給ポンプからの燃料を高圧状態で収容するコ
    モンレールと、 このコモンレールに接続したインジェクターと、を有す
    る蓄圧式燃料噴射装置であって、 前記コモンレールは、これを少なくとも圧力保持用コモ
    ンレールと圧力制御用コモンレールとに分割するととも
    に、 この圧力保持用コモンレールおよび圧力制御用コモンレ
    ールの間に連通状態切換え手段を設け、かつこの圧力制
    御用コモンレールに前記インジェクターを接続したこと
    を特徴とする蓄圧式燃料噴射装置。
  2. 【請求項２】 前記圧力保持用コモンレールの容量を
    より大とするとともに、前記圧力制御用コモンレールの
    容量をより小としたことを特徴とする請求項１記載の蓄
    圧式燃料噴射装置。
  3. 【請求項３】 前記圧力制御用コモンレールに減圧弁
    を設けたことを特徴とする請求項１記載の蓄圧式燃料噴
    射装置。
JP6226044A 1994-08-29 1994-08-29 蓄圧式燃料噴射装置 Pending JPH0868368A (ja)

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