燃料噴射装置
【課題】コモンレールを含まない構成の燃料噴射装置において、噴射の脈動を抑制し、噴射特性のばらつきを抑制することを課題とする。
【解決手段】燃料噴射装置１０は、燃料蓄圧部２１が形成された第１インジェクタ１１、燃料蓄圧部２２が形成された第２インジェクタ１２、燃料蓄圧部２３が形成された第３インジェクタ１３、燃料蓄圧部２４が形成された第４インジェクタ１４と、燃料蓄圧部２１、２２、２３、２４へ燃料を供給する燃料ポンプ１５と、第１インジェクタ１１、第２インジェクタ１２、第３インジェクタ１３、第４インジェクタ１４と燃料ポンプ１５とをループ状に接続する燃料供給通路１６と、を備えている。
【解決手段】燃料噴射装置１０は、燃料蓄圧部２１が形成された第１インジェクタ１１、燃料蓄圧部２２が形成された第２インジェクタ１２、燃料蓄圧部２３が形成された第３インジェクタ１３、燃料蓄圧部２４が形成された第４インジェクタ１４と、燃料蓄圧部２１、２２、２３、２４へ燃料を供給する燃料ポンプ１５と、第１インジェクタ１１、第２インジェクタ１２、第３インジェクタ１３、第４インジェクタ１４と燃料ポンプ１５とをループ状に接続する燃料供給通路１６と、を備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料噴射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ディーゼルエンジンの燃料噴射装置は、コモンレール（蓄圧室）へ高圧燃料を蓄えた後、このコモンレールから各気筒のインジェクタに高圧燃料を供給する構成が採用されている。このようなコモンレールを用いることで、各気筒における燃料供給のばらつきや、インジェクタの噴射動作に起因する圧力脈動を緩和する。
【０００３】
ところで、低コスト化を目的に、インジェクタ内に燃料容積部を形成して、コモンレールを廃止した構成の燃料噴射システムが特許文献１に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−７０７９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、特許文献１の燃料噴射システムでは、燃料ポンプからの燃料が枝状に分岐させた経路を通りインジェクタへ供給されていることから、噴射による脈動の影響により、インジェクタの噴射挙動が変わる場合が考えられる。また、レール容積が減少したため、噴射による脈動が大きい。
【０００６】
そこで、本発明は、コモンレールを含まない構成の燃料噴射装置において、噴射の脈動を抑制し、噴射特性のばらつきを抑制することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
かかる課題を解決する本発明の燃料噴射装置は、内部に噴射燃料を蓄える燃料蓄圧部が形成されたインジェクタと、前記燃料蓄圧部へ燃料を供給する燃料ポンプと、前記インジェクタと前記燃料ポンプとをループ状に接続する燃料供給通路と、を備えたことを特徴とする。
【０００８】
このような構成とすることにより、噴射の脈動を抑制するとともに、噴射特性のばらつきを抑制する。特に、複数のインジェクタを備える燃料噴射装置では、燃料供給通路をループ状に接続したことにより、各インジェクタは対称性を有するため、噴射による脈動から受ける影響を同等にすることができる。これにより噴射のばらつきを抑制することができる。
【０００９】
このような燃料噴射装置において、前記燃料ポンプ内に前記インジェクタへ供給する燃料を蓄えるポンプ内蓄圧部が形成された構成とすることができる。このような構成とすることにより、燃料ポンプ内の燃料の通路の構成をインジェクタと同等とすることができる。このため、燃料ポンプを含めた燃料供給通路の閉ループ構成において、噴射による脈動の伝達が等しくなり、脈動の影響を等しくし、噴射のばらつきを抑制することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の燃料噴射装置は、燃料供給通路をループ状に形成したことにより、噴射の脈動を抑制するとともに、噴射特性のばらつきを抑制する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の燃料噴射装置の概略構成を示した説明図である。
【図２】比較例の燃料噴射装置の概略構成を示した説明図である。
【図３】本発明の燃料噴射装置の構成を簡略化して示した説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明を実施するための形態を図面と共に詳細に説明する。
【実施例１】
【００１３】
本発明の実施例１について図面を参照しつつ説明する。図１は本発明の燃料噴射装置１０の概略構成を示した説明図である。燃料噴射装置１０は４気筒のエンジンに組みつけられ、エンジンの各気筒へ燃料を噴射する装置である。燃料噴射装置１０は、エンジンの各気筒へ燃料を噴射する第１インジェクタ１１、第２インジェクタ１２、第３インジェクタ１３、第４インジェクタ１４を備えている。第１インジェクタ１１の内部には、噴射燃料を蓄える燃料蓄圧部２１が形成されている。各インジェクタの構造は同一で、第１インジェクタ１１と同様に、第２インジェクタ１２の内部には燃料蓄圧部２２、第３インジェクタ１３の内部には燃料蓄圧部２３、第４インジェクタ１４の内部には燃料蓄圧部２４が形成されている。
【００１４】
また、燃料噴射装置１は燃料蓄圧部２１乃至２４へ燃料を供給する燃料ポンプ１５と、第１インジェクタ１１乃至第４インジェクタ１４と燃料ポンプ１５とをループ状に接続する燃料供給通路１６とを備えている。燃料供給通路１６は燃料の流通する配管であって、インジェクタ間を接続する配管１６１、１６２、１６３及び、第３インジェクタ１３と燃料ポンプ１５とを接続する配管１６４、第４インジェクタ１４と燃料ポンプ１５とを接続する配管１６５は、全て内径が等しく、長さが等しい。
【００１５】
燃料ポンプ１５は、機械式、または電気式のポンプで内部に燃料蓄圧部２１乃至２４と同容積のポンプ内蓄圧部２５が形成されており、ポンプ蓄圧部２５内の燃料をリリーフする減圧弁２６を備えている。減圧弁２６はポンプ内蓄圧部２５内の燃料が所定の圧力となった際に燃料をリリーフして燃料噴射装置１の安全を維持する。
【００１６】
次に、燃料噴射装置１の効果を説明する。初めに、比較例の燃料噴射装置５０について説明する。図２は比較例の燃料噴射装置５０の概略構成を示した説明図である。比較例の燃料噴射装置５０は、燃料供給通路５６と各インジェクタの接続状態が異なる点で、燃料噴射装置１と異なっている。すなわち、比較例の燃料噴射装置５０では、燃料供給通路５６が分岐して各インジェクタに接続している。なお、その他の構成は本発明と同一であり、同一の構成については図面中、同一の参照番号を付して説明する。
【００１７】
図２に示すように、燃料供給通路５６の末端に接続する第１インジェクタ１１は、燃料供給通路５６の分岐がないため（図２中のＡ）、他のインジェクタとは異なる接続状態となっている。このため、第１インジェクタ１１の噴射による脈動の分散経路と、他のインジェクタにおける噴射による脈動の分散経路が異なる。したがって、第１インジェクタ１１の噴射による脈動の影響と、他のインジェクタの噴射による脈動の影響が異なり、噴射時の挙動が変わってくる。本発明の燃料噴射装置１はこのような問題を解消する。
【００１８】
図３は、燃料噴射装置１の構成を簡略化して示した説明図である。図３の説明図では、第１インジェクタ１１の噴射による脈動の影響が、ループ状に形成された燃料供給通路１６を伝わる様子を示している。各インジェクタにおける噴射による脈動は、各インジェクタと接続される燃料供給通路１６を伝わり分散される。例えば、図３に示すように、第１インジェクタ１１の噴射による脈動は、燃料供給通路１６の第２インジェクタ１２が接続する側と第３インジェクタ１３が接続する側の両方へ伝わる。また、第２インジェクタ１２の噴射による脈動は、燃料供給通路１６の第１インジェクタ１１が接続する側と、第４インジェクタ１４が接続する側の両方へ伝わる。第３インジェクタ１３、第４インジェクタ１４の場合も同様である。特に、燃料ポンプ１５内にポンプ内蓄圧部２５が形成されており、燃料ポンプ１５内の燃料の通路の構成がインジェクタと同等であるため、噴射による脈動の伝達が等しく、脈動の影響が等しくなる。
【００１９】
このように、燃料供給通路１６がループ状に形成されていることから、各インジェクタは対称性を備え、各インジェクタ間における相違がないので、同等の挙動が得られる。これにより、パイロット噴射時などの噴射挙動が同等となり、噴射のばらつきが抑制される。また、各インジェクタをループ状の燃料供給通路１６で接続したことにより、噴射による脈動が分散しやすく、より減衰の効果が得られる。
【００２０】
上記実施例は本発明を実施するための例にすぎず、本発明はこれらに限定されるものではなく、これらの実施例を種々変形することは本発明の範囲内であり、さらに本発明の範囲内において、他の様々な実施例が可能であることは上記記載から自明である。
【符号の説明】
【００２１】
１０ 燃料噴射装置
１１ 第１インジェクタ
１２ 第２インジェクタ
１３ 第３インジェクタ
１４ 第４インジェクタ
１５ 燃料ポンプ
１６ 燃料供給通路
２１、２２、２３、２４ 燃料蓄圧部
２５ ポンプ内蓄圧部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料噴射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ディーゼルエンジンの燃料噴射装置は、コモンレール（蓄圧室）へ高圧燃料を蓄えた後、このコモンレールから各気筒のインジェクタに高圧燃料を供給する構成が採用されている。このようなコモンレールを用いることで、各気筒における燃料供給のばらつきや、インジェクタの噴射動作に起因する圧力脈動を緩和する。
【０００３】
ところで、低コスト化を目的に、インジェクタ内に燃料容積部を形成して、コモンレールを廃止した構成の燃料噴射システムが特許文献１に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−７０７９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、特許文献１の燃料噴射システムでは、燃料ポンプからの燃料が枝状に分岐させた経路を通りインジェクタへ供給されていることから、噴射による脈動の影響により、インジェクタの噴射挙動が変わる場合が考えられる。また、レール容積が減少したため、噴射による脈動が大きい。
【０００６】
そこで、本発明は、コモンレールを含まない構成の燃料噴射装置において、噴射の脈動を抑制し、噴射特性のばらつきを抑制することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
かかる課題を解決する本発明の燃料噴射装置は、内部に噴射燃料を蓄える燃料蓄圧部が形成されたインジェクタと、前記燃料蓄圧部へ燃料を供給する燃料ポンプと、前記インジェクタと前記燃料ポンプとをループ状に接続する燃料供給通路と、を備えたことを特徴とする。
【０００８】
このような構成とすることにより、噴射の脈動を抑制するとともに、噴射特性のばらつきを抑制する。特に、複数のインジェクタを備える燃料噴射装置では、燃料供給通路をループ状に接続したことにより、各インジェクタは対称性を有するため、噴射による脈動から受ける影響を同等にすることができる。これにより噴射のばらつきを抑制することができる。
【０００９】
このような燃料噴射装置において、前記燃料ポンプ内に前記インジェクタへ供給する燃料を蓄えるポンプ内蓄圧部が形成された構成とすることができる。このような構成とすることにより、燃料ポンプ内の燃料の通路の構成をインジェクタと同等とすることができる。このため、燃料ポンプを含めた燃料供給通路の閉ループ構成において、噴射による脈動の伝達が等しくなり、脈動の影響を等しくし、噴射のばらつきを抑制することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の燃料噴射装置は、燃料供給通路をループ状に形成したことにより、噴射の脈動を抑制するとともに、噴射特性のばらつきを抑制する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の燃料噴射装置の概略構成を示した説明図である。
【図２】比較例の燃料噴射装置の概略構成を示した説明図である。
【図３】本発明の燃料噴射装置の構成を簡略化して示した説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明を実施するための形態を図面と共に詳細に説明する。
【実施例１】
【００１３】
本発明の実施例１について図面を参照しつつ説明する。図１は本発明の燃料噴射装置１０の概略構成を示した説明図である。燃料噴射装置１０は４気筒のエンジンに組みつけられ、エンジンの各気筒へ燃料を噴射する装置である。燃料噴射装置１０は、エンジンの各気筒へ燃料を噴射する第１インジェクタ１１、第２インジェクタ１２、第３インジェクタ１３、第４インジェクタ１４を備えている。第１インジェクタ１１の内部には、噴射燃料を蓄える燃料蓄圧部２１が形成されている。各インジェクタの構造は同一で、第１インジェクタ１１と同様に、第２インジェクタ１２の内部には燃料蓄圧部２２、第３インジェクタ１３の内部には燃料蓄圧部２３、第４インジェクタ１４の内部には燃料蓄圧部２４が形成されている。
【００１４】
また、燃料噴射装置１は燃料蓄圧部２１乃至２４へ燃料を供給する燃料ポンプ１５と、第１インジェクタ１１乃至第４インジェクタ１４と燃料ポンプ１５とをループ状に接続する燃料供給通路１６とを備えている。燃料供給通路１６は燃料の流通する配管であって、インジェクタ間を接続する配管１６１、１６２、１６３及び、第３インジェクタ１３と燃料ポンプ１５とを接続する配管１６４、第４インジェクタ１４と燃料ポンプ１５とを接続する配管１６５は、全て内径が等しく、長さが等しい。
【００１５】
燃料ポンプ１５は、機械式、または電気式のポンプで内部に燃料蓄圧部２１乃至２４と同容積のポンプ内蓄圧部２５が形成されており、ポンプ蓄圧部２５内の燃料をリリーフする減圧弁２６を備えている。減圧弁２６はポンプ内蓄圧部２５内の燃料が所定の圧力となった際に燃料をリリーフして燃料噴射装置１の安全を維持する。
【００１６】
次に、燃料噴射装置１の効果を説明する。初めに、比較例の燃料噴射装置５０について説明する。図２は比較例の燃料噴射装置５０の概略構成を示した説明図である。比較例の燃料噴射装置５０は、燃料供給通路５６と各インジェクタの接続状態が異なる点で、燃料噴射装置１と異なっている。すなわち、比較例の燃料噴射装置５０では、燃料供給通路５６が分岐して各インジェクタに接続している。なお、その他の構成は本発明と同一であり、同一の構成については図面中、同一の参照番号を付して説明する。
【００１７】
図２に示すように、燃料供給通路５６の末端に接続する第１インジェクタ１１は、燃料供給通路５６の分岐がないため（図２中のＡ）、他のインジェクタとは異なる接続状態となっている。このため、第１インジェクタ１１の噴射による脈動の分散経路と、他のインジェクタにおける噴射による脈動の分散経路が異なる。したがって、第１インジェクタ１１の噴射による脈動の影響と、他のインジェクタの噴射による脈動の影響が異なり、噴射時の挙動が変わってくる。本発明の燃料噴射装置１はこのような問題を解消する。
【００１８】
図３は、燃料噴射装置１の構成を簡略化して示した説明図である。図３の説明図では、第１インジェクタ１１の噴射による脈動の影響が、ループ状に形成された燃料供給通路１６を伝わる様子を示している。各インジェクタにおける噴射による脈動は、各インジェクタと接続される燃料供給通路１６を伝わり分散される。例えば、図３に示すように、第１インジェクタ１１の噴射による脈動は、燃料供給通路１６の第２インジェクタ１２が接続する側と第３インジェクタ１３が接続する側の両方へ伝わる。また、第２インジェクタ１２の噴射による脈動は、燃料供給通路１６の第１インジェクタ１１が接続する側と、第４インジェクタ１４が接続する側の両方へ伝わる。第３インジェクタ１３、第４インジェクタ１４の場合も同様である。特に、燃料ポンプ１５内にポンプ内蓄圧部２５が形成されており、燃料ポンプ１５内の燃料の通路の構成がインジェクタと同等であるため、噴射による脈動の伝達が等しく、脈動の影響が等しくなる。
【００１９】
このように、燃料供給通路１６がループ状に形成されていることから、各インジェクタは対称性を備え、各インジェクタ間における相違がないので、同等の挙動が得られる。これにより、パイロット噴射時などの噴射挙動が同等となり、噴射のばらつきが抑制される。また、各インジェクタをループ状の燃料供給通路１６で接続したことにより、噴射による脈動が分散しやすく、より減衰の効果が得られる。
【００２０】
上記実施例は本発明を実施するための例にすぎず、本発明はこれらに限定されるものではなく、これらの実施例を種々変形することは本発明の範囲内であり、さらに本発明の範囲内において、他の様々な実施例が可能であることは上記記載から自明である。
【符号の説明】
【００２１】
１０ 燃料噴射装置
１１ 第１インジェクタ
１２ 第２インジェクタ
１３ 第３インジェクタ
１４ 第４インジェクタ
１５ 燃料ポンプ
１６ 燃料供給通路
２１、２２、２３、２４ 燃料蓄圧部
２５ ポンプ内蓄圧部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に噴射燃料を蓄える燃料蓄圧部が形成されたインジェクタと、
前記燃料蓄圧部へ燃料を供給する燃料ポンプと、
前記インジェクタと前記燃料ポンプとをループ状に接続する燃料供給通路と、
を備えたことを特徴とする燃料噴射装置。
【請求項２】
請求項１記載の燃料噴射装置において、
前記燃料ポンプは、内部に前記インジェクタへ供給する燃料を蓄えるポンプ内蓄圧部が形成されたことを特徴とする燃料噴射装置。
【請求項１】
内部に噴射燃料を蓄える燃料蓄圧部が形成されたインジェクタと、
前記燃料蓄圧部へ燃料を供給する燃料ポンプと、
前記インジェクタと前記燃料ポンプとをループ状に接続する燃料供給通路と、
を備えたことを特徴とする燃料噴射装置。
【請求項２】
請求項１記載の燃料噴射装置において、
前記燃料ポンプは、内部に前記インジェクタへ供給する燃料を蓄えるポンプ内蓄圧部が形成されたことを特徴とする燃料噴射装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１０−１５９６８１（Ｐ２０１０−１５９６８１Ａ）
【公開日】平成２２年７月２２日（２０１０．７．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２０８４（Ｐ２００９−２０８４）
【出願日】平成２１年１月７日（２００９．１．７）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年７月２２日（２０１０．７．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１月７日（２００９．１．７）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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