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JP2003176761A - 燃料噴射装置 - Google Patents

燃料噴射装置

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JP2003176761A
JP2003176761A JP2001377098A JP2001377098A JP2003176761A JP 2003176761 A JP2003176761 A JP 2003176761A JP 2001377098 A JP2001377098 A JP 2001377098A JP 2001377098 A JP2001377098 A JP 2001377098A JP 2003176761 A JP2003176761 A JP 2003176761A
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JP
Japan
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fuel
temperature
supply pump
pressure
recirculation
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JP2001377098A
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JP2003176761A5 (ja
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Masatoyo Osaki
正豊 大崎
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Denso Corp
Original Assignee
Denso Corp
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Publication date
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Priority to DE60233923T priority patent/DE60233923D1/de
Priority to EP02027721A priority patent/EP1319821B1/en
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Publication of JP2003176761A5 publication Critical patent/JP2003176761A5/ja
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 低温始動時または低温アイドル時に、燃料フ
ィルタ９内に還流するリターン燃料の流量を増加させる
ことにより、燃料フィルタ９自身の温度を昇温し、燃料
のワックス化による燃料フィルタ９の目詰まりを防止す
ることのできるコモンレール式燃料噴射システムを提供
する。 【解決手段】 燃料がワックス化し易い低温時で、且つ
あまり高圧が要求されない始動時またはアイドル時にお
いて、減圧弁６を開弁し、コモンレール１から燃料フィ
ルタ９の入口部に還流するリターン燃料の流量を増やす
ことで、燃料フィルタ９の入口部から燃料フィルタ９内
に流入する燃料温度を早期に上昇させることができる。
それによって、燃料フィルタ９内に流入する燃料のワッ
クス化を抑えることができるので、燃料のワックス化に
よる燃料フィルタ９の目詰まりを防止することができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、リターン燃料を燃
料フィルタ内に還流させるリターン還流式燃料フィルタ
を備えた燃料噴射装置に関するもので、特に燃料供給ポ
ンプより吐出された高圧燃料を蓄圧すると共に、この蓄
圧された高圧燃料を内燃機関の気筒毎に搭載された燃料
噴射弁に分配供給する蓄圧容器に、燃料噴射圧に相当す
る燃料圧を高圧から低圧へ減圧させるための減圧弁を設
置した蓄圧式燃料噴射システムに係わる。
【０００２】
【従来の技術】従来より、例えば特開２０００−２８２
９２９号公報や特開２００１−８２２３０号公報におい
ては、燃料噴射圧に相当する高圧燃料を蓄圧する蓄圧容
器と、この蓄圧容器内の高圧燃料を内燃機関の気筒内に
噴射供給する燃料噴射弁と、吸入調量弁を経て加圧室に
吸入される燃料を加圧して高圧化し蓄圧容器に圧送する
サプライポンプとを備えた蓄圧式燃料噴射システムが提
案されている。なお、この蓄圧式燃料噴射システムにお
いては、燃料噴射圧に相当するコモンレール圧を高圧か
ら低圧へ減圧させる降圧性能に優れる減圧弁を蓄圧容器
の端部に設置して、例えば減速時に、蓄圧容器と燃料タ
ンクとを連通する燃料還流路（低圧配管経路）を開弁し
て、速やかにコモンレール圧を減圧するようにしてい
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】一方、軽油等の燃料
は、低温になるとワックスが析出する特性を持ってい
る。このため、サプライポンプへの燃料中に含まれる異
物の流入を阻止するための燃料フィルタとしては、内燃
機関で消費されずに燃料タンク等へ還流するリターン燃
料を燃料フィルタ内に還流させる方式、所謂リターン燃
料還流式の燃料フィルタを用いて、低温時に析出したワ
ックスによって金属または樹脂または紙製のフィルタが
目詰まりを起こすのを防止して、低温時でも燃料の流動
性を維持させることが望ましい。
【０００４】しかしながら、従来の蓄圧式燃料噴射シス
テムに、上述のリターン燃料還流式の燃料フィルタを設
置した場合でも、使用燃料によっては低温始動時または
低温アイドル時に燃料がワックス化してしまい、特に内
燃機関のクランキング直後にフィルタが目詰まりし燃料
の流動性が阻害され、燃料噴射弁から内燃機関の気筒内
への燃料の噴射性能に異常をきたし、アイドル回転数が
乱れる等のラフアイドルや、内燃機関より異音が生じた
りする。さらに、燃料フィルタが目詰まりし燃料が流れ
難くなると、回転速度が低下したり、エンジン停止（エ
ンスト）等に至る場合があった。
【０００５】
【発明の目的】本発明の目的は、低温時に、燃料フィル
タ内に還流するリターン燃料の流量を増加させることに
より、燃料のワックス化による燃料フィルタの目詰まり
を防止することのできる燃料噴射装置を提供することに
ある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明に
よれば、燃料噴射装置に、燃料供給ポンプより吐出され
た燃料を燃料フィルタ内に還流させる燃料還流路と、燃
料供給ポンプ内に吸入される燃料の温度が所定値以下の
低温時に、燃料還流路内を流れる燃料の流量を増やす還
流量増加手段とを設けたことにより、燃料供給ポンプ内
に吸入される燃料の温度が所定値以下の低温時には、燃
料フィルタ内に還流するリターン燃料の流量を増やすこ
とができる。
【０００７】それによって、燃料フィルタを通過する燃
料の温度が高くなり、燃料フィルタ自身の温度を急速に
昇温させることができるので、燃料フィルタ内に流入す
る燃料がワックス化することを防止できる。これによ
り、燃料フィルタを通過する燃料の流動性が高まるの
で、燃料のワックス化による燃料フィルタの目詰まりを
防止することができる。したがって、燃料の流動性を維
持できるので、回転速度が低下したり、エンジン停止
（エンスト）等に至ることはない。
【０００８】請求項２に記載の発明によれば、燃料温度
検出手段によって検出される燃料の温度に応じて還流量
増加手段を電気的に作動させる還流量制御手段を備えた
ことを特徴としている。また、請求項３に記載の発明に
よれば、燃料供給ポンプ内に吸入される燃料の温度が所
定値以下の低温時に開弁する減圧弁を設けたことで、低
温時に、高圧燃料を燃料還流路内に積極的に逃がすこと
により、燃料フィルタ内に還流するリターン燃料の流量
を増やすことができるので、燃料フィルタ内に流入する
燃料がワックス化することを防止できる。
【０００９】請求項４に記載の発明によれば、燃料供給
ポンプ内に吸入される燃料の温度が所定値以下の低温時
に、燃料噴射弁内の高圧燃料を燃料還流路内に逃がすこ
とにより、燃料フィルタ内に還流するリターン燃料の流
量を増やすことができるので、燃料フィルタ内に流入す
る燃料がワックス化することを防止できる。
【００１０】請求項５に記載の発明によれば、内燃機関
の運転条件によって設定される目標噴射量に応じた燃料
噴射信号を燃料噴射弁に印加する第１噴射弁駆動手段
と、燃料供給ポンプ内に吸入される燃料の温度が所定値
以下の低温時に、内燃機関の気筒内に燃料を噴射しない
程度の噴射無効信号を燃料噴射弁に印加する第２噴射弁
駆動手段とを設けたことで、請求項４に記載の発明と同
様の効果を実現できる。
【００１１】請求項６に記載の発明によれば、燃料供給
ポンプ内に吸入される燃料の温度が所定値以下の低温時
に、第１燃料還流経路から第２燃料還流経路へ切り替え
るように作動する還流経路切替弁を設けたことで、燃料
供給ポンプ内に吸入される燃料の温度が所定値以下の低
温時に、燃料フィルタ内に還流するリターン燃料の流量
が増え、燃料フィルタ内に流入する燃料がワックス化す
ることを防止できる。
【００１２】請求項７に記載の発明によれば、燃料圧検
出手段によって検出される実燃料圧が、内燃機関の運転
条件によって設定される目標燃料圧と略一致するよう
に、燃料供給ポンプの吐出量をフィードバック制御する
ことにより、低温始動時または低温アイドル時に、燃料
還流路内を流れる燃料の流量を増やす還流量増加手段を
作動させた場合でも、目標噴射圧よりも実燃料圧が低下
することを防止できるので、内燃機関の運転条件によっ
て設定される目標噴射量よりも実際の噴射量が少なくな
ることを防止できる。
【００１３】
【発明の実施の形態】［実施例の構成］発明の実施の形
態を実施例に基づき図面を参照して説明する。ここで、
図１はコモンレール式燃料噴射システムの全体構成を示
した図である。
【００１４】本実施例のコモンレール式燃料噴射システ
ムは、例えば多気筒ディーゼルエンジン等の内燃機関
（以下エンジンと言う）の気筒内に噴射する燃料の噴射
圧に相当する高圧燃料を蓄圧する蓄圧室を形成する蓄圧
容器（以下コモンレールと呼ぶ）１と、このコモンレー
ル１にそれぞれ接続されて、エンジンの各気筒に燃料を
噴射するための複数個（本例では４個）のインジェクタ
（本発明の燃料噴射弁に相当する）２と、エンジンによ
り回転駆動されるサプライポンプ（本発明の燃料供給ポ
ンプに相当する）３と、複数個のインジェクタ２および
サプライポンプ３を電子制御する制御部としての電子制
御ユニット（以下ＥＣＵと呼ぶ）１０とを備えている。
この図１では、４気筒エンジンの１つの気筒に対応する
インジェクタ２のみを示し、他の気筒については図示を
省略している。
【００１５】コモンレール１には、連続的に燃料の噴射
圧力に相当する高い圧力が蓄圧される必要があり、その
ためにコモンレール１に蓄圧される高圧燃料は、高圧流
路１１を介してサプライポンプ３から供給されている。
そして、コモンレール１には、燃料タンク５に連通する
低圧流路１４、１５への燃料還流路１６を開閉する常閉
型の減圧弁６が設置されており、コモンレール圧を高圧
から低圧へ減圧させる降圧性能に優れる電磁式の開閉弁
である。この減圧弁６は、本発明の還流量増加手段に相
当するもので、ＥＣＵ１０からの減圧弁駆動信号によっ
て電子制御されることにより、例えば減速時に速やかに
コモンレール圧を減圧させることが可能である。
【００１６】各気筒のインジェクタ２は、コモンレール
１より分岐する複数の高圧流路１２の下流端に接続され
て、エンジンの各気筒への燃料噴射を行う燃料噴射ノズ
ル、この燃料噴射ノズル内に収容されたノズルニードル
を開弁方向に駆動する電磁式アクチュエータ、およびノ
ズルニードルを閉弁方向に付勢するスプリング等の付勢
手段を有する電磁式燃料噴射弁である。これらのインジ
ェクタ２からエンジンへの燃料の噴射は、燃料噴射ノズ
ルのノズルニードルの背圧を制御する電磁式アクチュエ
ータとしての噴射制御用電磁弁４への通電および通電停
止（ＯＮ／ＯＦＦ）により電子制御される。つまり、各
気筒のインジェクタ２の噴射制御用電磁弁４が開弁して
いる間、コモンレール１に蓄圧された高圧燃料がエンジ
ンの各気筒に噴射供給される。
【００１７】サプライポンプ３は、エンジンのクランク
軸（クランクシャフト）の回転に伴ってポンプ駆動軸が
回転することで、燃料タンク５から低圧燃料を汲み上げ
る周知のフィードポンプ（低圧供給ポンプ：図示せず）
と、ポンプ駆動軸により駆動されるプランジャ（図示せ
ず）と、このプランジャの往復運動により燃料を加圧す
る加圧室（プランジャ室：図示せず）とを有している。
そして、サプライポンプ３は、フィードポンプにより燃
料タンク５から燃料フィルタ９を介して吸入される低圧
燃料を高圧に加圧して高圧流路１１を経てコモンレール
１へ圧送する高圧供給ポンプである。
【００１８】このサプライポンプ３の加圧室への燃料流
路の入り口側には、その燃料流路を開閉することで、サ
プライポンプ３からコモンレール１への燃料の吐出量
（以下ポンプ吐出量と言う）を変更する電磁式アクチュ
エータとしての吸入調量型のポンプ電磁弁７が取り付け
られている。ポンプ電磁弁７は、ＥＣＵ１０からのポン
プ駆動信号によって電子制御されることにより、サプラ
イポンプ３の加圧室内に吸入される燃料の吸入量を調整
する吸入調量弁で、ポンプ吐出量を変更することで、各
インジェクタ２からエンジンの各気筒へ噴射される燃料
噴射圧に相当するコモンレール圧を制御する。
【００１９】このポンプ電磁弁７は、ＥＣＵ１０からの
ポンプ駆動信号、つまりＥＣＵ１０から供給される駆動
電流が大きくなる程、ポンプ吐出量が増える側（弁開度
が大きくなる側）に作動する。ここで、インジェクタ２
からのリーク燃料およびサプライポンプ３からのリーク
燃料（リターン燃料）は、共に低圧流路１３、１４から
低圧流路１５を経て燃料タンク５にリターンされる。
【００２０】燃料フィルタ９は、エンジンに供給される
燃料中に含まれているダスト等の固形物や水分を除去
し、インジェクタ２およびサプライポンプ３等の摺動部
の機械的な摩耗および発錆を防止して耐久性およびエン
ジンの安定作動を確保するものである。ここで、本実施
例の燃料フィルタ９としては、気温に適しない軽油等の
燃料を使用すると、ワックスが多量に析出し、燃料フィ
ルタ９内のフィルタが目詰まりを起こして燃料の流動性
がなくなり、エンジン停止に至る場合があるので、低温
時でも燃料の流動性を維持する機能を有するリターン燃
料還流式の燃料フィルタが採用されている。これは、低
圧流路１５より分岐した燃料還流路１７を経て燃料フィ
ルタ９の入口部に、リターン燃料を還流させる方式であ
る。
【００２１】なお、減圧弁６から燃料還流路１６、低圧
流路１４、１５を経て燃料タンク５にリターン燃料を還
流させる燃料還流経路は、本発明の第１燃料還流経路を
構成するものである。また、減圧弁６から燃料還流路１
６、低圧流路１４、１５、燃料還流路１７を経て燃料フ
ィルタ９の入口部にリターン燃料を還流させる燃料還流
経路は、本発明の第２燃料還流経路を構成するものであ
る。
【００２２】そして、本実施例では、低圧流路１５より
燃料還流路１７を分岐させる分岐点に、温度作動式還流
経路切替弁８を設置している。この温度作動式還流経路
切替弁８は、本発明の還流量増加手段に相当するもの
で、自身に流入する燃料の温度が所定値（例えば４０
℃）以下の低温の場合には、リターン燃料が流れる燃料
還流路を、第１燃料還流経路から第２燃料還流経路へ切
り替えるように作動する。なお、温度作動式還流経路切
替弁８は、自身に流入する燃料の温度が所定値よりも高
温の場合には、リターン燃料が流れる燃料還流経路を、
第２燃料還流経路から第１燃料還流経路へ切り替えるよ
うに作動する。
【００２３】ＥＣＵ１０には、制御処理、演算処理を行
うＣＰＵ、各種プログラムおよびデータを保存する記憶
装置（ＲＯＭ、ＲＡＭ）、入力回路、出力回路、電源回
路およびポンプ駆動回路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が設けられている。そ
して、各種センサからのセンサ信号は、Ａ／Ｄ変換器で
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。
【００２４】そして、ＥＣＵ１０は、噴射量・噴射時期
制御手段を有し、各気筒のインジェクタ２の噴射量制御
・噴射時期制御を行うように構成されている。それは、
エンジンの運転条件に応じた最適な噴射時期（＝噴射開
始時期）、目標噴射量（＝噴射期間）を算出する噴射量
・噴射時期算出手段と、エンジンの運転条件および目標
噴射量に応じた噴射パルス時間（噴射パルス幅）のイン
ジェクタ噴射パルスを算出する噴射パルス幅算出手段
と、インジェクタ駆動回路（ＥＤＵ）１９を介して各気
筒のインジェクタ２の噴射制御用電磁弁４にインジェク
タ（ＩＮＪ）噴射パルスを印加するインジェクタ駆動手
段（第１噴射弁駆動手段）とから構成されている。
【００２５】すなわち、ＥＣＵ１０は、回転速度センサ
２１によって検出されたエンジン回転速度（以下エンジ
ン回転数と言う：ＮＥ）およびアクセル開度センサ２２
によって検出されたアクセル開度（ＡＣＣＰ）等のエン
ジン運転情報、更には冷却水温センサ２３によって検出
されたエンジン冷却水温（ＴＨＷ）の補正を加味して目
標噴射量（Ｑ）を算出し、コモンレール圧センサ２５に
よって検出されるコモンレール圧（Ｐｃ）および目標噴
射量（Ｑ）から算出された噴射パルス幅（Ｔｑ）に応じ
て各気筒のインジェクタ２の噴射制御用電磁弁４にイン
ジェクタ（ＩＮＪ）噴射パルスを印加するように構成さ
れている。これにより、エンジンが運転される。
【００２６】また、ＥＣＵ１０は、エンジンの運転条件
に応じた最適な燃料の噴射圧に相当するコモンレール圧
を演算し、サプライポンプ３のポンプ電磁弁７を駆動す
るポンプ吐出量制御手段を有している。すなわち、ＥＣ
Ｕ１０は、回転速度センサ２１によって検出されたエン
ジン回転数（ＮＥ）およびアクセル開度センサ２２によ
って検出されたアクセル開度（ＡＣＣＰ）等のエンジン
運転情報、更には冷却水温センサ２３によって検出され
たエンジン冷却水温（ＴＨＷ）の補正を加味して目標コ
モンレール圧（Ｐｔ）を算出し、この目標コモンレール
圧（Ｐｔ）を達成するために、サプライポンプ３のポン
プ電磁弁７にポンプ駆動信号を出力するように構成され
ている。
【００２７】さらに、より好ましくは、噴射量精度を向
上させる目的で、コモンレール圧センサ２５によって検
出されるコモンレール圧（Ｐｃ）がエンジンの運転条件
によって設定される目標コモンレール圧（Ｐｔ）と略一
致するように、ポンプ電磁弁７へのポンプ駆動信号（駆
動電流）をフィードバック制御することが望ましい。な
お、ポンプ電磁弁７への駆動電流の制御は、デューティ
（ｄｕｔｙ）制御により行うことが望ましい。すなわ
ち、単位時間当たりのポンプ駆動信号のオン／オフの割
合（通電時間割合・デューティ比）を調整してポンプ電
磁弁７の弁開度を変化させるデューティ制御を用いるこ
とで、高精度なデジタル制御が可能になる。
【００２８】ここで、本実施例では、回転速度センサ２
１、アクセル開度センサ２２および冷却水温センサ２３
を用いて目標噴射量（Ｑ）、噴射時期（Ｔ）、目標コモ
ンレール圧（Ｐｔ）を演算するようにしているが、燃料
温度センサ２４によって検出されるサプライポンプ３の
燃料温度（ポンプ燃温：ＴＨＦ）、あるいは例えば吸気
温センサ、吸気圧センサ、気筒判別センサ、噴射時期セ
ンサ等のその他のセンサ類からの検出信号を加味して目
標噴射量（Ｑ）、噴射時期（Ｔ）、目標コモンレール圧
（Ｐｔ）を補正するようにしても良い。
【００２９】そして、ＥＣＵ１０は、減速時またはエン
ジン停止時に、減圧弁６を開弁させるための減圧弁駆動
信号（駆動電流）を出力するように構成されている。ま
た、ＥＣＵ１０は、図２（ａ）、（ｂ）に示したよう
に、燃料温度センサ２４によって検出されるサプライポ
ンプ３のポンプ室内に吸入される燃料温度（ポンプ燃
温：ＴＨＦ）に応じて最適な減圧弁駆動信号（駆動電
流）を演算し、その演算された減圧弁駆動信号を減圧弁
６に出力するように構成されている。なお、減圧弁６へ
の駆動電流の制御は、デューティ（ｄｕｔｙ）制御によ
り行うことが望ましい。すなわち、燃料温度センサ２４
によって検出されるサプライポンプ３のポンプ室内に吸
入される燃料温度（ポンプ燃温：ＴＨＦ）に応じて単位
時間当たりの減圧弁駆動信号のオン／オフの割合（通電
時間割合・デューティ比・指令Ｄｕｔｙ（％））を調整
して減圧弁６の弁開度を変化させるデューティ制御を用
いることで、高精度なデジタル制御が可能になる。
【００３０】［実施例の制御方法］次に、本実施例の減
圧弁６の制御方法を図１ないし図３に基づいて簡単に説
明する。ここで、図２（ａ）はサプライポンプの燃料温
度に対する減圧弁への出力（指令Ｄｕｔｙ）特性を示し
た１次元マップで、図２（ｂ）は図２（ａ）の１次元マ
ップを補完する図で、図３は減圧弁の駆動方法を示した
フローチャートである。
【００３１】イグニッションスイッチがＯＮされると、
図３のルーチンが起動する。そして、回転速度センサ２
１、アクセル開度センサ２２、冷却水温センサ２３およ
び燃料温度センサ２４等のセンサからエンジンパラメー
タを取り込む。次に、低温判定を行なう。具体的には、
燃料温度センサ２４によって検出されるサプライポンプ
３のポンプ室内に吸入される燃料温度（ポンプ燃温：Ｔ
ＨＦ）が所定値（例えば−１０℃）以下の低温であるか
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のルーチンを抜ける。
【００３２】また、ステップＳ１の判定結果がＹＥＳの
場合には、回転速度センサ２１によって検出されたエン
ジン回転数（ＮＥ）がアイドル回転数以下の低速である
か否かを判定する（ステップＳ２）。この判定結果がＮ
Ｏの場合には、図３のルーチンを抜けるか、あるいはス
テップＳ１の処理に戻る。
【００３３】また、ステップＳ２の判定結果がＹＥＳの
場合、つまりサプライポンプ３の燃料温度（ＴＨＦ）が
所定値以下の低温始動時または低温アイドル時には、サ
プライポンプ３のポンプ室内に吸入される燃料温度（Ｔ
ＨＦ）に応じた減圧弁６への駆動電流（または弁開度）
を算出する。すなわち、図２（ａ）、（ｂ）に示したよ
うに、サプライポンプ３の燃料温度（ＴＨＦ）に応じた
単位時間当たりの減圧弁駆動信号のオン／オフの割合
（指令Ｄｕｔｙ）を算出する（ステップＳ３）。
【００３４】次に、ステップＳ３で設定された弁開度と
なるように減圧弁６を駆動する。すなわち、ステップＳ
３で設定された駆動電流（指令Ｄｕｔｙ（％））を減圧
弁６に出力する（ステップＳ４）。その後に、図３のル
ーチンを抜けるか、あるいはステップＳ１の処理に戻
る。
【００３５】［実施例の作用］次に、本実施例のコモン
レール式燃料噴射システムの作用を図１ないし図３に基
づいて簡単に説明する。
【００３６】エンジンが始動されると、エンジンのクラ
ンク軸の回転に伴ってサプライポンプ３のポンプ駆動軸
が回転することでフィードポンプが作動し、燃料タンク
５から燃料フィルタ９を介して低圧燃料がサプライポン
プ３のポンプ室内に汲み上げられる。そして、サプライ
ポンプ３の加圧室内で低圧燃料を高圧に加圧して高圧流
路１１を経てコモンレール１へ高圧燃料が圧送される。
そして、コモンレール１より高圧燃料がエンジンの各気
筒に搭載されたインジェクタ２に分配供給される。そし
て、各気筒のインジェクタ２からエンジンの各気筒へ燃
料噴射が成されることにより、エンジンが回転する。
【００３７】このとき、サプライポンプ３のポンプ室内
に吸入される燃料温度（ＴＨＦ）が所定値以下の低温始
動時または低温アイドル時には、サプライポンプ３の燃
料温度（ＴＨＦ）に応じた減圧弁６の弁開度となるよう
に減圧弁６が開弁する。これにより、コモンレール１内
の高圧燃料は、減圧弁６から燃料還流路１６、低圧流路
１４、１５を通って温度作動式還流経路切替弁８に至
る。このとき、温度作動式還流経路切替弁８は、自身を
通過する燃料温度が所定値以下の低温の時には、リター
ン燃料が流れる燃料還流経路を、第１燃料還流経路から
第２燃料還流経路へ切り替えるように作動する。
【００３８】これにより、サプライポンプ３の加圧室内
で加圧されて高温、高圧化されてコモンレール１内に圧
送された高圧燃料の一部が、燃料還流路１６、低圧流路
１４、１５、温度作動式還流経路切替弁８および燃料還
流路１７を経て燃料フィルタ９の入口部に還流する。こ
の結果、燃料フィルタ９の入口部から燃料フィルタ９内
に流入する燃料温度が早期に上昇し、サプライポンプ３
のポンプ室内に吸入される燃料温度（ＴＨＦ）が所定値
以下の低温始動時または低温アイドル時であっても、燃
料フィルタ９内に流入する燃料のワックス化を抑えるこ
とができる。
【００３９】［実施例の効果］以上のように、本実施例
のコモンレール式燃料噴射システムは、燃料がワックス
化し易い低温時で、且つあまり高圧が要求されない始動
時またはアイドル時において、減圧弁６を開弁し、サプ
ライポンプ３より吐出されて、エンジンで消費されずに
コモンレール１から燃料還流路１６、低圧流路１４、１
５、温度作動式還流経路切替弁８および燃料還流路１７
を経て燃料フィルタ９の入口部に還流するリターン燃料
の流量を増やすことにより、燃料フィルタ９の入口部か
ら燃料フィルタ９内に流入する燃料温度を早期に上昇さ
せることができる。それによって、燃料フィルタ９内に
流入する燃料のワックス化を抑えることができるので、
燃料のワックス化による燃料フィルタ９の目詰まりを防
止することができる。
【００４０】したがって、低温始動時または低温アイド
ル時の、燃料のワックス化による燃料フィルタ９の目詰
まりに起因する、エンジンの気筒内への燃料の噴射性能
の低下を抑えることができる。また、アイドル回転数が
乱れる等のラフアイドルや、エンジンより異音が発生す
る等の不具合を解消することができる。さらに、エンジ
ンの回転速度が低下したり、エンジン停止（エンスト）
等に至ることもなくなる。
【００４１】ここで、本実施例では、サプライポンプ３
のポンプ室内に吸入される燃料温度（ＴＨＦ）が低い
程、減圧弁６の開弁割合が大きくなるように減圧弁６を
駆動することで、燃料の流動性が高い高温時には、減圧
弁６が開弁しないように構成されている。これにより、
燃料の流動性が高い高温時に燃料フィルタ９に還流する
リターン燃料が増えることはなく、よって燃料の流動性
が高い高温時には、目標コモンレール圧に実コモンレー
ル圧を略一致させるためのサプライポンプ３の仕事量を
軽減させることができる。
【００４２】［変形例］本実施例では、燃料温度センサ
２４をサプライポンプ３に取り付けて、サプライポンプ
３のポンプ室内に吸入される燃料の温度を検出するよう
にしているが、燃料温度検出手段を燃料タンク５からサ
プライポンプ３のプランジャ室（加圧室）までの間の燃
料配管等に取り付けて、サプライポンプ３内に吸入され
る燃料の温度を検出するようにしても良い。また、サプ
ライポンプ３内に吸入される燃料の温度の代わりに、燃
料フィルタ９の表面温度、エンジン始動時のサプライポ
ンプ３の表面温度、エンジン始動時の燃料配管温度、外
気温度を検出しても良い。すなわち、サプライポンプ３
内に吸入される燃料の温度と相関のある温度を検出し
て、その温度を基に本制御を実施しても良い。
【００４３】本実施例では、サプライポンプ３のプラン
ジャ室（加圧室）内に吸入される燃料の吸入量を変更
（調整）する吸入調量型のポンプ電磁弁（吸入調量弁）
７を設けた例を説明したが、サプライポンプ３のプラン
ジャ室（加圧室）からコモンレール１への燃料の吐出量
を変更（調整）する吐出調量型のポンプ電磁弁（吐出調
量弁）を設けても良い。また、本実施例では、弁開度が
その電磁弁への通電を停止した時に全閉となるノーマリ
クローズタイプ（常閉型）のポンプ電磁弁７を用いた
が、弁開度がその電磁弁への通電を停止した時に全開と
なるノーマリオープンタイプ（常開型）のポンプ電磁弁
を用いても良い。
【００４４】本実施例では、燃料フィルタ９と温度作動
式還流経路切替弁８とは別体構造であるが、燃料フィル
タ９と温度作動式還流経路切替弁８とを一体構造として
も良い。また、本実施例では、還流経路切替弁を温度作
動式還流経路切替弁８により構成したが、燃料温度を検
知し電磁式還流経路切替弁によって切り替えるようにし
ても良い。また、温度作動式還流経路切替弁８をバイメ
タル等の感温素子を用いて駆動しても良い。
【００４５】本実施例では、低温始動時または低温アイ
ドル時に、弁開度がその電磁弁への通電を停止した時に
全閉となるノーマリクローズタイプ（常閉型）の減圧弁
６を開弁させるように構成したが、弁開度がその電磁弁
への通電を停止した時に全開となるノーマリオープンタ
イプ（常開型）の減圧弁を開弁させるように構成しても
良い。なお、減圧弁６の設置場所は、コモンレール１だ
けでなく、サプライポンプ３のプランジャ室（加圧室）
からインジェクタ２内の燃料通路までの間の高圧流路１
１等に設置しても良い。
【００４６】本実施例では、低温始動時または低温アイ
ドル時に減圧弁６を開弁させるように構成したが、低温
始動時または低温アイドル時にインジェクタ２の噴射制
御用電磁弁４に、エンジンの気筒内に燃料を噴射しない
程度の噴射無効信号（インジェクタ無効パルス）を印加
するインジェクタ駆動手段（第２噴射弁駆動手段）を設
けても良い。すなわち、低温始動時または低温アイドル
時にインジェクタ２の制御室内の燃料が低圧流路１４、
１５、温度作動式還流経路切替弁８および燃料還流路１
７を経て燃料フィルタ９に抜けるリーク流量が増えるの
で、上記の実施例と同様な作用効果を達成することがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図１】コモンレール式燃料噴射システムの全体構成を
示した概略図である（実施例）。
【図２】（ａ）はサプライポンプの燃料温度に対する減
圧弁への出力（指令Ｄｕｔｙ）特性を示した１次元マッ
プで、（ｂ）は（ａ）の１次元マップを補完する図であ
る（実施例）。
【図３】減圧弁の駆動方法を示したフローチャートであ
る（実施例）。
【符号の説明】
１ コモンレール（蓄圧容器） ２ インジェクタ（燃料噴射弁） ３ サプライポンプ（燃料供給ポンプ） ６ 減圧弁（還流量増加手段） ８ 温度作動式還流経路切替弁（還流量増加手段） ９ 燃料フィルタ １０ ＥＣＵ（還流量制御手段、ポンプ吐出量制御手
段） １４ 低圧流路 １５ 低圧流路 １６ 燃料還流路 １７ 燃料還流路 ２４ 燃料温度センサ（燃料温度検出手段） ２５ コモンレール圧センサ（燃料圧検出手段）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０２Ｄ 45/00 ３１２ Ｆ０２Ｄ 45/00 ３１２Ｑ ３２０ ３２０Ｚ ３６４ ３６４Ｋ Ｆ０２Ｍ 37/22 Ｆ０２Ｍ 37/22 Ｇ 55/00 55/00 Ｂ Ｆターム(参考） 3G066 AA07 AB02 AC09 BA00 BA12 BA21 CB12 CB15 CB16 CD01 CD11 DB01 DB07 DC09 DC15 DC18 3G084 AA01 BA02 BA03 BA13 BA14 CA01 CA02 CA03 DA00 FA00 FA13 FA20 FA33 FA36 3G301 HA02 JA00 KA01 KA05 LB06 LC01 PB01A PB03A PB08A PE01A

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】（ａ）吸入した燃料を加圧して高温、高圧
    化して吐出する燃料供給ポンプと、 （ｂ）この燃料供給ポンプよりも燃料の流れ方向の上流
    側に接続されて、前記燃料供給ポンプに吸入される燃料
    中の異物を除去する燃料フィルタと、 （ｃ）前記燃料供給ポンプより吐出された燃料を前記燃
    料フィルタ内に還流させる燃料還流路と、 （ｄ）前記燃料供給ポンプ内に吸入される燃料の温度が
    所定値以下の低温時に、前記燃料還流路内を流れる燃料
    の流量を増やす還流量増加手段とを備えた燃料噴射装
    置。
  2. 【請求項２】請求項１に記載の燃料噴射装置において、 前記燃料供給ポンプ内に吸入される燃料の温度を検出す
    る燃料温度検出手段を有し、 この燃料温度検出手段によって検出される燃料の温度に
    応じて前記還流量増加手段を電気的に作動させる還流量
    制御手段を備えたことを特徴とする燃料噴射装置。
  3. 【請求項３】請求項１または請求項２に記載の燃料噴射
    装置において、 前記還流量増加手段は、前記燃料供給ポンプより吐出さ
    れた燃料の圧力を減圧させるための減圧弁を有し、 前記減圧弁は、前記燃料供給ポンプ内に吸入される燃料
    の温度が所定値以下の低温時に開弁して、高圧燃料を前
    記燃料還流路内に逃がすことを特徴とする燃料噴射装
    置。
  4. 【請求項４】請求項１または請求項２に記載の燃料噴射
    装置において、 前記還流量増加手段は、内燃機関の気筒内に燃料を噴射
    する燃料噴射弁を有し、 前記燃料噴射弁は、前記燃料供給ポンプ内に吸入される
    燃料の温度が所定値以下の低温時に、前記燃料噴射弁内
    の高圧燃料を前記燃料還流路内に逃がすことを特徴とす
    る燃料噴射装置。
  5. 【請求項５】請求項４に記載の燃料噴射装置において、 内燃機関の運転条件によって設定される目標噴射量に応
    じた燃料噴射信号を前記燃料噴射弁に印加する第１噴射
    弁駆動手段と、 前記燃料供給ポンプ内に吸入される燃料の温度が所定値
    以下の低温時に、内燃機関の気筒内に燃料を噴射しない
    程度の噴射無効信号を前記燃料噴射弁に印加する第２噴
    射弁駆動手段とを備えていることを特徴とする燃料噴射
    装置。
  6. 【請求項６】請求項１ないし請求項５のいずれかに記載
    の燃料噴射装置において、 前記燃料還流路は、前記燃料供給ポンプより吐出された
    燃料を燃料タンク内に還流させる第１燃料還流経路、お
    よび前記燃料供給ポンプより吐出された燃料を前記燃料
    フィルタ内に還流させる第２燃料還流経路を有し、 前記還流量増加手段は、前記燃料供給ポンプ内に吸入さ
    れる燃料の温度が所定値以下の低温時に、前記第１燃料
    還流経路から前記第２燃料還流経路へ切り替えるように
    作動する還流経路切替弁を備えたことを特徴とする燃料
    噴射装置。
  7. 【請求項７】請求項１ないし請求項６のいずれかに記載
    の燃料噴射装置において、 前記燃料供給ポンプより吐出された燃料の圧力を検出す
    る燃料圧検出手段を有し、 この燃料圧検出手段によって検出される実燃料圧が、内
    燃機関の運転条件によって設定される目標燃料圧と略一
    致するように、前記燃料供給ポンプの吐出量をフィード
    バック制御するポンプ吐出量制御手段を備えたことを特
    徴とする燃料噴射装置。
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