JPH0220460Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は増圧プランジヤ式燃料噴射装置の改良
に関するものである。

〔従来技術〕

従来の内燃機関における増圧プランジヤ式燃料
噴射装置は、切換用サーボ弁によつて増圧プラン
ジヤの大径プランジヤを作動させ、この大径プラ
ンジヤに連結されたプランジヤポンプを高速で駆
動してプランジヤの移動量によつて燃料噴射ノズ
ルへの燃料の供給量を制御するように構成されて
いる。

〔考案が解決しようとする課題〕

前記従来の燃料噴射装置における計量部を構成
する計量ピストン装置は、増圧プランジヤ毎に、
即ちエンジンの気筒数に合わせて設けられてお
り、そのためにこの計量ピストン装置の数が増加
し且つ複雑化すると共に、各計量ピストン装置の
作動が不揃いとなり、場合によつては全気筒が同
一の出力を出すことが困難となる等の不具合があ
つた。

〔課題を解決するための手段〕

本考案は、前記従来の増圧プランジヤ式燃料噴
射装置における計量部を構成する計量ピストン装
置の有する欠点を解消することを目的とするもの
であつて、この目的を達成するための本考案の構
成は、燃料ポンプと気筒数と同数の増圧プランジ
ヤとを結ぶ燃料油供給管の途中にそれぞれ切換用
サーボ弁を設け、前記切換用サーボ弁の燃料ポン
プと増圧プランジヤとの連通遮断切換操作時に、
増圧プランジヤと連通する一個の計量ピストン装
置を設け、前記計量ピストン装置は機関出力に応
じて変位するストツパとそのストツパによりスト
ロークが規制される気筒数と同数の計量ピストン
とを内蔵してなる増圧プランジヤ式燃料噴射装置
である。

〔実施例〕

以下、本考案の増圧プランジヤ式燃料噴射装置
の実施例を説明するが、まず本考案を適用するの
に最適な増圧プランジヤ式燃料噴射装置の概略構
造を第１図を参照して説明する。

同図において、１は増圧プランジヤで、シリン
ダ２内に収容された大径プランジヤ３によつてプ
ランジヤポンプ４の小径プランジヤ５を作動させ
て燃料室６内の燃料を加圧して燃料噴射ノズル７
へ供給し、図示していない内燃機関の各気筒内に
噴射させる。

前記増圧プランジヤ１に切換用サーボ弁８が接
続されており、この切換用サーボ弁８は四方電磁
弁９によつて制御されるように構成されている。
また、前記切換用サーボ弁８には計量部の重要な
部分を構成する計量ピストン装置１０が接続され
ている。

前記切換用サーボ弁８はシリンダ８ａ内に３個
の連続したピストン８ｂ，８ｃ，８ｄが収容さ
れ、このピストンはバネ８ｅによつて図において
右側に押圧されている。

四方電磁弁９は、バネ９ａに押圧された弁体９
ｂを有し、この弁体９ｂによつて燃料タンク１
１、ポンプ１２、還流管１３と切換用サーボ弁８
のシリンダ８ａとの間の管路を切換えるように構
成されている。

プランジヤポンプ４の燃料室６はチエツク弁１
４を介して燃料ポンプ１５と切換用サーボ弁８と
を結ぶ管１６に接続されており、この燃料ポンプ
１５より吐出される圧力油によつて大径プランジ
ヤ３を駆動するように構成されている。また、こ
の切換用サーボ弁８のシリンダ８ａに設けた連絡
口８ｇと燃料タンク１１との間は還流管１７によ
つて連結されている。

計量ピストン装置１０は、シリンダ１０ａと計
量ピストン１０ｂとストツパ１０ｃ及びスプリン
グ１０ｄより構成され、切換用サーボ弁８と計量
ピストン装置１０とを結ぶ管１８内の油圧によつ
て計量ピストン１０ｂが右側に移動し、ストツパ
１０ｃに接当してその運動を停止し、また、シリ
ンダ１０ａ内の圧力が低下した際にはスプリング
１０ｄの作用で左側に移動して元の位置に帰るよ
うに構成されている。

前記ストツパ１０ｃは、内燃機関の出力によつ
てその停止位置を変更する部材であつて、例えば
アクセルペダル等によつて（第１図においては左
右方向に）駆動されるものである。

本考案に係る増圧プランジヤ式燃料噴射装置
は、好適には前記第１図に示した燃料噴射装置の
計量部を構成する計量ピストン装置の改良に関す
るものである。

具体的には、内燃機関の複数の気筒へ供給する
燃料の量を１個の計量ピストン装置によつて計量
するように構成した装置を提供するものである。

第２図Ａは計量ピストン装置２０の詳細を示す
側断面図、第２図Ｂはその正面図であつて、本体
２１の一方に燃料供給ポート２２が内燃機関の気
筒数だけ（この実施例においては６個）設けら
れ、更に前記ポート２２に対応して本体２１にシ
リンダ２３が環状に配設され、このシリンダ２３
のそれぞれに計量ピストン２４が摺動自在に挿入
され、この計量ピストン２４の背後を押圧してス
プリング２５が設けられている。このスプリング
２５の端部は支持体２８によつて支持されてい
る。

前記支持体２８にはシリンダ２３の中心方向環
状にガイド孔２９が穿設され、このガイド孔２９
にロツド３０が摺動自在に嵌合され、このロツド
３０の端部はストツパ３１に接当されている。こ
のストツパ３１の中央部の穴３２にはキー溝３３
が設けられ本体２１の蓋部２１ａの中心に設けた
穴３５に嵌合した軸３６に設けたキー３７が嵌合
している。そして、この軸３６の端部に内燃機関
の出力に比例して運動する部材、例えばアクセル
ペダルに接続するレバー３８が設けられている。

前記本体２１にはネジ部４０が設けられ、この
ネジ部４０にストツパ３１に設けたネジ部４１が
螺合されている。従つて、前記レバー３８が内燃
機関の出力に応じて回動することによつて軸３
６、キー３７を介してストツパ３１が回動し、ネ
ジ部の作用で軸方向（左右方向）に移動する。こ
のストツパ３１の移動に伴なつてロツド３０の運
動を規制される位置が変化し、結局、計量ピスト
ン２４が停止される位置が変化し、この計量ピス
トン２４の位置によつてシリンダ内に噴射する燃
料の量が制御されることになる。

本考案は、第２図に示したように計量部を構成
する計量ピストン装置２０として１個の本体２１
の内部に内燃機関の気筒数に合つた複数個のシリ
ンダ２３とその内部に収容される計量ピストン２
４を設け、このピストン２４の一面に当接するロ
ツド３０を１個のストツパ３１で停止位置を規制
し、このストツパ３１を内燃機関の出力に関連し
て計量ピストン２４側に前後に移動するように構
成した点に特徴がある。

従つて、計量ピストン２４の数は例えば内燃機
関の気筒数が６気筒の場合であれば円筒状の本体
に沿つて環状に６個設けられ、また、この計量ピ
ストン２４に合わせてロツド３０も環状に設けら
れ、更にストツパ３１は円板状に形成され、その
中央部に軸３６が前記のように前後に移動可能な
状態で設けられている。なお、本体２１には漏洩
した燃料を外部に排出するための排出口４３が設
けられている。

第２図に示した本考案の計量ピストン装置２０
は１個の内燃機関に対して１個設けられ、本体２
１に設けた燃料供給ポート２２と気筒数だけ設け
られた増圧プランジヤ１、切換用サーボ弁８等で
構成される燃料噴射装置の切換用サーボ弁８とが
第１図のような状態で連結されている。

なお、説明の都合上、第１図に示した燃料噴射
装置の動作状態を説明する。また、第３図及び第
４図は、第１図に示した装置の内の切換用サーボ
弁８の動作状態を示す図である。

(1) 燃料の計量 計量のスタート位置、即ちプランジヤポンプ４
内に燃料を吸入する際の最初の位置は、このプラ
ンジヤポンプ４の小径プランジヤ５と、これを駆
動する増圧プランジヤ１の大径プランジヤ３とは
第３図に示すように最低の位置にある。

切換用サーボ弁８の一連のピストン８ｂ，８
ｃ，８ｄはバネ８ｅに押されて第１図及び第３図
のように右端側に移動している。一方、プランジ
ヤポンプ４内に燃料を供給する燃料ポンプ１５と
切換用サーボ弁８のシリンダ８ａとを結ぶ管１６
はピストン８ｂによつて閉止され、増圧プランジ
ヤ１のシリンダ２と計量ピストン装置２０を結ぶ
管１８はピストン８ｂと８ｃとの間の間隙を介し
て連通されている。従つて大径プランジヤ３が上
昇すれば管１８内の圧力によつて計量ピストン装
置２０が作動する状態になつている。

燃料タンク１１内の燃料は、燃料ポンプ１５に
よつて加圧されてチエツク弁１４を介してプラン
ジヤポンプ４へ供給され、小径プランジヤ５を第
１図において矢印Ｂのように上昇させる。すると
大径プランジヤ３の上部に充填されていた燃料は
切換用サーボ弁８のピストン８ｂと８ｃとの間の
間隙と管１８を経由して計量ピストン装置２０，
１０内に供給されて計量ピストン２４，１０ｂを
矢印Ｃのようにスプリング２５，１０ｄに抗して
右側に移動させる。

前記のように、計量ピストン２４がスプリング
２５に抗して図で右方向に移動すると第２図Ａに
おいてロツド３０がストツパ３１に当接して停止
する。

このようにして、計量ピストン２４が停止する
と計量ピストン装置２０と切換用サーボ弁８とを
連絡する管１８内に圧力が瞬間的に上昇して遂に
小径プランジヤ５の先端面に作用する力と大径プ
ランジヤ３に作用する力とが釣合つた状態で大径
プランジヤ３及び小径プランジヤ５が停止する。

この状態が計量ピストン装置２０の計量の完了
であつて、大径プランジヤ３が最低の位置より上
昇して計量ピストン装置２０の計量ピストン２４
がストツパ３１によつて停止させられるまで上昇
して、プランジヤポンプ４の燃料室６内に次に噴
射する必要量の高圧の燃料を吸入するのである。
（第４図） (2) 燃料噴射行程 次に四方電磁弁９が通電されて第１図において
矢印Ａの方向（下方）に弁体９ｂが移動し、低圧
ポンプ１２よりの燃料（比較的低圧の燃料）が切
換用サーボ弁８のシリンダ８ａ内に第４図の矢印
Ｄのように供給されてピストン８ｄをバネ８ｅに
抗して左側に移動させる。

第４図はこの動作が終了した状態を示すもの
で、ピストン８ｄがバネ８ｂに抗して左側に移動
してピストン８ｂ，８ｃとの間の間隙を介して燃
料ポンプ１５より吐出される高圧の燃料を管１６
を経由してシリンダ２内に供給して大径プランジ
ヤ３を瞬間的に下降させ、小径プランジヤ５によ
つて燃料室６内の高圧の燃料を燃料噴射ノズル７
へ瞬間的に供給してこの燃料噴射ノズル７よりエ
ンジンの気筒内の燃焼室に計量された量の燃料を
噴射する。

小径プランジヤ５が上昇する過程では小径プラ
ンジヤ５の先端面に燃料ポンプ１５より吐出され
る高圧の燃料の圧力が作用しているが、前記のよ
うに燃料を噴射する場合には大径プランジヤ３の
面に燃料ポンプ１５の圧力が作用するので、両プ
ランジヤ３，５の面積の比に相当してプランジヤ
ポンプ４内の燃料が加圧されて噴射されることに
なる。

この燃料噴射は、増圧プランジヤ１の大径プラ
ンジヤ３が計量のスタート時点である最低の位置
に移動するまで継続され、この大径プランジヤ３
が最低の位置において停止した状態において終了
する。（第４図の状態より、第３図の状態とな
る。） 一方、ピストン８ｃと８ｄとの間の間隙によつ
て還流管１７と計量ピストン装置２０に接続され
た管１８とが接続状態となるので、管１８や計量
ピストン装置２０及び切換用サーボ弁８内に充填
されていた燃料は、第４図において矢印Ｅのよう
に流出して燃料タンク１１内に還流する。この過
程において計量ピストン装置２０の計量ピストン
２４，１０ｂはスプリング２５，１０ｄに押圧さ
れて左側に移動して次の計量に備える。

(3) サーボ弁の復帰動作 第４図のように大径プランジヤ３の背面を燃料
ポンプ１５より送り出されてくる高圧の燃料によ
つて押圧されて燃料噴射を完了するものである
が、プランジヤポンプ４の小径プランジヤ５が最
低位置に移動した際には再び第３図の状態とな
る。

この状態において電磁弁９の通電を断つとバネ
９ａに押圧されて弁体９ｂが矢印Ａとは反対方向
に上昇して第１図の状態となる。

この状態になると第１図のように切換用サーボ
弁８のピストン８ｂと８ｃとの間隙を介して増圧
プランジヤ１のシリンダ２と計量ピストン装置２
０とが管１８を介して連結される。一方燃料ポン
プ１５の管路は管１６がピストン８ｂによつて閉
止され、チエツク弁１４側の管路が開放されるこ
とになり、燃料ポンプ１５より吐出される高圧の
燃料がプランジヤポンプ４の燃料室６内に供給さ
れて小径プランジヤ５が上昇することになる。

前記小径プランジヤ５の上昇過程においては、
この小径プランジヤ５と一体のピストン３が上昇
し、管１８を経由して燃料が計量ピストン装置２
０，１０のシリンダ２３，１０ａ内に供給され、
これの計量ピストン２４，１０ｂがストツパ３
１，１０ｃに当接して前記切換用サーボ弁８と計
量ピストン装置２０とを結ぶ管１８内の圧力が上
昇した状態において、この大径プランジヤ３、即
ち小径プランジヤ５の上昇が停止されて次に噴射
する燃料の計量が完了することになる。

〔考案の効果〕

以上説明したように本考案に係る増圧プランジ
ヤ式燃料噴射装置における計量装置は、燃料ポン
プと気筒数と同数の増圧プランジヤとを結ぶ燃料
油供給管の途中にそれぞれ切換用サーボ弁を設
け、前記切換用サーボ弁の燃料ポンプと増圧プラ
ンジヤとの連通遮断切換操作時に、増圧プランジ
ヤと連通する一個の計量ピストン装置を設け、前
記計量ピストン装置は機関出力に応じて変位する
ストツパとそのストツパによりストロークが規制
される気筒数と同数の計量ピストンとを内蔵して
なる点に特徴があり、次の効果を奏することがで
きる。

(イ) 本考案に係る増圧プランジヤ式燃料噴射装置
における計量ピストン装置は、１個の本体の内
部に内燃機関の気筒数と同数の計量ピストンが
内蔵されているので、計量ピストン装置の配設
スペースが著しくコンパクト化される。

(ロ) また、内燃機関の気筒数に応じて本体に設け
られた複数個の計量ピストンは、１個のストツ
パによつてその位置を規制されるので、この複
数個の計量ピストンの停止する位置を一斉に規
制することが可能である。このように、個々の
計量ピストンの停止位置を正確に規制すること
ができる結果、個々の計量ピストンの燃料の計
量が正確になり、相互にばらつきを生じない。

(ハ) 更に、前記計量ピストン装置のストツパは、
内燃機関の出力に応じてその位置が変位調節さ
れるので、機関の出力に応じて燃料計量を行う
ことができ、機関の出力が増大する効果があ
る。

なお、第２図に示した実施例においては、スト
ツパ３１の駆動手段をねじ部４０，４１によつて
構成したので、レバー３８の回転を前記ストツパ
３１の前後運動に正確に伝達することが可能であ
る。しかし、前記ストツパ３１の駆動手段は、例
えば内燃機関の出力に関連して移動するカム等の
手段を採用することもできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の増圧プランジヤ式燃料噴射装
置における計量装置を適用するのに最適な増圧プ
ランジヤ式燃料噴射装置の要部を示す管路図、第
２図−Ａは本考案の要部を構成する計量ピストン
装置の側断面図、第２図−Ｂは同正面図、第３図
及び第４図は計量状態にある増圧プランジヤの大
径プランジヤと切換用サーボ弁との関係を示す断
面図であつて、第３図はプランジヤポンプ内に燃
料を吸入する直前の状態を示す図、第４図は燃料
噴射中の状態を示す図である。 １……増圧プランジヤ、２……シリンダ、３…
…大径プランジヤ、４……プランジヤポンプ、５
……小径プランジヤ、６……燃料室、８……切換
用サーボ弁、９……四方電磁弁、１４……チエツ
ク弁、１５……燃料ポンプ、２０……計量ピスト
ン装置、２１……本体、２２……燃料供給ポー
ト、２３……シリンダ、２４……計量ピストン、
２５……スプリング、２８……支持体、２９……
ガイド孔、３０……ロツド、３１……ストツパ、
３２……穴、３３……キー溝、３５……穴、３６
……軸、３７……キー、３８……レバー、４０…
…ねじ部、４１……ねじ部、４３……燃料排出
口。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 燃料ポンプ１５と気筒数と同数の増圧プランジ
   ヤ１とを結ぶ燃料油供給管１６の途中にそれぞれ
   切換用サーボ弁８を設け、前記切換用サーボ弁８
   の燃料ポンプ１５と増圧プランジヤ１との連通遮
   断切換操作時に、増圧プランジヤ１と連通する一
   個の計量ピストン装置２０を設け、前記計量ピス
   トン装置２０は機関出力に応じて変位するストツ
   パ３１とそのストツパ３１によりストロークが規
   制される気筒数と同数の計量ピストン２４とを内
   蔵してなる増圧プランジヤ式燃料噴射装置。