JPH0313423B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は共通の燃料供給源から各気筒ごとに設
けられたインジエクタによつて各気筒に燃料を噴
射する燃料噴射装置に関する。

共通の燃料供給源から各気筒ごとにそれぞれイ
ンジエクタを介して燃料を噴射するようにした燃
料噴射装置では、共通の燃料供給源の圧力が安定
していないと、気筒間における噴射特性にばらつ
きを生じる不具合がある。燃料供給源側の圧力を
安定させ、気筒間の噴射特性を均等にかつ高精度
に行わせるため、従来では燃料供給源に共通のア
キユムレータを設置し、このアキユムレータと各
インジエクタとをそれぞれ配管で結ぶ手段が採用
されていた。しかしながらこの構造は、アキユム
レータと各インジエクタを結ぶ配管数が多くかつ
距離も長くなるので配管構造が錯綜するばかりで
なく、アキユムレータが共通であるため他気筒の
影響を受けて脈動圧が発生し脈乱を生じ易い。他
気筒の脈動圧の影響を無くするにはアキユムレー
タを大形化することが考えられるが、全体の噴射
装置も大形化する欠点がある。

一方、各インジエクタの直前にそれぞれアキユ
ムレータを設置しこれらアキユムレータを燃料供
給源に結ぶ構造も考えられるが、このものも各ア
キユムレータと燃料供給源とを結ぶ配管数が多く
かつ距離も長いので配管構造が複雑となり、加え
てアキユムレータが各インジエクタごとに必要と
なるので部品点数の増大、設置スペースの大形化
などの欠点を招く。

本発明はこのような事情にもとづきなされたも
ので、配管構造が簡素化してアキユムレータの使
用数が少く、しかも他気筒の影響による脈乱の発
生がなく、各インジエクタに均等な圧力の燃料を
供給することができる多気筒内燃機関用燃料噴射
装置の提供を目的とする。

すなわち本発明は、各インジエクタを噴射順序
が互に離れたもの同志をグループとして複数のグ
ループに分け、これら各グループごとに単一のア
キユムレータを備え、このアキユムレータによつ
て燃料供給源から送られてきた燃料を当該グルー
プのインジエクタに分配するようにし、燃料供給
源からアキユムレータに至る配管数が少なくてす
み、アキユムレータの使用数もグループ数だけで
すみ、しかもアキユムレータにおいては噴射順序
が離れたインジエクタに燃料を供給するので小形
であつても脈乱が少くなるようにしたものであ
る。

以下本発明の一実施例を第１図ないし第５図に
もとづき説明する。

第１図において、番号１００は例えば６気筒エ
ンジンである。１ａ〜１ｆは各気筒毎に設けたイ
ンジエクタであり、→→→→→の順
に噴射順序（爆発順序）が設定されている。２は
高圧燃料供給源、３は低圧燃料供給源である。高
圧燃料供給源２は配管２１ｘ，２１ｙを介してそ
れぞれ高圧側アキユムレータ２０４，２０５に接
続されている。一方の高圧側アキユムレータ２０
４は噴射順序が離れた一方のグループのインジエ
クタ１ａ，１ｂ，１ｃに近接して配置されそれぞ
れ配管２１ａ，２１ｂ，２１ｃを介して接続され
ており、他方の高圧側アキユムレータ２０５は噴
射順序が離れた他のグループのインジエクタ１
ｄ，１ｅ，１ｆに近接し、それぞれ配管２１ｄ，
２１ｅ，２１ｆを介して接続されている。低圧燃
料供給源３は配管１５ｘ，１５ｙを介してそれぞ
れ低圧側アキユムレータ３０４，３０５に接続さ
れている。一方の低圧側アキユムレータ３０４は
一方のグループのインジエクタ１ａ，１ｂ，１ｃ
に近接して設けられそれぞれ配管１５ａ，１５
ｂ，１５ｃを介して接続されており、また他方の
低圧側アキユムレータ３０５は他方のグループの
インジエクタ１ｄ，１ｅ，１ｆに近接してそれぞ
れ配管１５ｄ，１５ｅ，１５ｆを介して接続され
ている。

各アキユムレータ２０４，２０５，３０４，３
０５の構成は第２図に２４のアキユムレータで代
表して示すように構成されており、アキユムレー
タ２０４の容量は単一のインジエクタに供給する
燃料最大値の100倍に設定されている。

各インジエクタ１ａ〜１ｆの構造を、第３図に
示す１ａのインジエクタで代表して説明する。イ
ンジエクタ１ａはボア４内を油密を保つて第３図
の左右に摺動する例えばスプール弁などの切替弁
５と、他のボア６，７内を油密を保つて実質上一
体状態において上下に摺動する小径のプランジヤ
８および大径のピストン９と、プランジヤ８から
の圧送される燃料を受けとる噴射ノズル１０と、
三つの電磁弁１１，１２，１３とから成る。切替
弁５の一側におけるボア４内は切替弁作動油室１
４を形成し、この室１４は、二路の開閉弁である
電磁弁１１、配管１５ａを介して低圧側アキユム
レータ３０４と連通すると共に、同じく二路の開
閉弁である電磁弁１２を介して燃料リザーバタン
ク１６に接続する。作動油室１４の反対側におい
てばね１７が切替弁５を図の左方に、即ち作動油
室１４を小さくする方向に、押圧している。切替
弁５の中間小直径部におけるボア４内と、ピスト
ン９の上側におけるボア７によつてピストン作動
油室１８が形成される。このピストン作動油室１
８は、切替弁５が左右の二つの位置のどちらにあ
るかに応じて二つのポート１９，２０に切替的に
連通する。その一つのポート１９は配管２１ａに
よつて高側アキユムレータ２０４へ、他方のポー
ト２０は絞り２２を介してタンク１６へ戻され
る。プランジヤ８の下側におけるボア６内に形成
されるポンプ作動油室２３はノズル１０と連通す
ると共に、逆上弁２４、二路の開閉弁である上述
して調量電磁弁１３を介して低圧側アキユムレー
タ３０４に連通する。制御装置３０の入力ポート
は図示しない各種センサに、電気的に接続され、
かつ出力ポートは前述の３つの電磁弁１１，１
２，１３に電気的に接続されこられに制御信号を
送る。

燃料供給源２，３はポンプ２０１，３０１、リ
リーフ弁２０２，３０２、フイルタ２０３，３０
３から成る通常の定油圧源を構成する。

上述のごとき構成のインジエクタ１ａ〜１ｆに
おける作用を第３図の１ａのインジエクタによつ
て述ると、第３図の位置では、電磁弁１１は閉で
あるとともに電磁弁１２は開であるから高圧側燃
料供給源２は切替弁作動油室１４から切断されか
つこの室１４はリザーバタンク１６と通じてい
る。それ故に、ばね１７によつて切替弁５は左側
の位置をとり、ポート２０がピストン作動油室１
８と導通し、この室１８内の燃料がリザーバタン
ク１６に解放され得る状態になる。この状態で、
電磁弁１３に噴射量に対応した長さの開弁時間を
与える信号が制御装置３０から入ると、この時間
だけ図示の如く開弁し低圧側燃料供給源３からの
燃料は逆上弁２４を介してポンプ作動油室２３に
導入され所定量充填され、その後調量用電磁弁１
３は閉とされる。このとき、ピストン９、プラン
ジヤ８は上昇する。

電磁弁１１が開にまた他の電磁弁１２が閉に切
替えられると、低圧側燃料供給源３からの油圧が
管路１５ａを介して切替弁作動室１４に作用する
と同時に、この室１４はリザーバタンク１６から
切離される。その結果、切替弁５はばね１７に抗
し図の右方に動き、ポート２０を閉としポート１
９を開とする。かくして、高圧側燃料供給源２か
らの油圧が配管２１ａを介しピストン作動油室１
８へ導びかれ、この油圧によつて、ピストン９、
プランジヤ８は下方へ移動する。このとき、ポン
プ室２３の圧力を理論的には高圧側燃料供給源２
の油圧のピストン−プランジヤの断面積比倍に増
圧した超高圧がポンプ作動油室２３に生ずる。こ
の超高圧燃料は逆止弁２４によつて逆流を妨げら
れノズル１０に供給され図示しない内燃機関の燃
焼室に噴射される。

以上が通常運転時の作動であるが、さらにこれ
を第４図のタイミング図にそつて説明する。第２
の電磁弁１２が閉であり、タイミングＡで第１の
電磁弁１１が開になると、スプールは油圧によつ
て右方へ移動し、つづいてピストン、プランジヤ
が押下げられるので燃料を噴射する。つぎにタイ
ミングＢで第１の電磁弁１１が閉となつており、
第２の電磁弁１２を開とするスプールは左方へ押
しもどされる。そして第２の電磁弁１２は閉とさ
れる。この状態でタイミングＣより第３の電磁弁
を開とし、タイミングＤまで開弁しておくこの間
にプランジヤ及びピストンが押し上げられ、噴射
燃料が導入される。第３図に示されるのはこの間
の状態である。タイミングＤで第３の電磁弁を閉
とするとその状態で再び次のサイクルのタイミン
グＡとなるわけである。この時噴射量の制御は
CDの時間で行なわれることがわかる。したがつ
て部分負荷の場合には図の破線のようになり制御
開弁時間はCD′となる。

上記のごときインジエクタ１ａの作用から理解
できるように、各インジエクタ１ａ〜１ｆの燃料
噴射時には、燃料圧が急激に開放されるため高圧
燃料供給源２および低圧燃料供給源３の圧力が瞬
間的に低下する。しかしながら上記第１図の構成
のごとく、各燃料供給源２および３から圧送され
る燃料を一旦、アキユムレータ２０４，２０５，
３０４，３０５に畜圧するので、燃料圧力の低下
による悪影響を防止することができる。すなわ
ち、高圧側のアキユムレータ２０４，２０５で説
明すると、噴射順序が互に離れたインジエクタを
グループ分けして、のインジエクタ１ａ〜
１ｃの組とのインジエクタ１ｄ〜１ｆの組
とし、これらグループごとにアキユムレータ２０
４，２０５を備えて接続してあるので、第５図に
示されるように、各アキユムレータ２０４，２０
５の圧力変動は噴射順序が１つおきの変動とな
る。個々のアキユムレータ２０４，２０５にあつ
ては、脈動圧の時間的間隔が長くなるから、先の
脈動が後の噴射に影響を生じなくなる。つまり脈
乱が防止されるため、インジエクタ１ａ〜１ｆに
安定した燃料圧力を与えることができ、インジエ
クタ１ａ〜１ｆ間の噴射特性のばらつきを防止で
きる。

第６図は従来の装置であり、単一のアキユムレ
ータ２０４′，３０４′を燃料供給源２および３に
近接して設置した例である。このものは、第７図
の特性図から判るように、アキユムレータ２０
４′内の圧力変動の時間的間隔が短かく、先に噴
射が終了した際の脈動が完全に解消しないうちに
次の噴射が始まるので、脈乱により噴射特性のば
らつきを生じ易いものである。

また各アキユムレータ２０４，２０５，３０
４，３０５は、１個のインジエクタにおいて使用
される燃料量の約100倍程度の容量を持てば第５
図のごとき特性を奏し得るので、各アキユムレー
タ２０４，２０５，３０４，３０５の大きさをた
いして大形化する必要もない。

さらに配管レイアウトの観点では、第６図の従
来例の場合、アキユムレータ２０４′，３０４′か
ら各インジエクタ１ａ〜１ｆに対して長尺な配管
２１a′〜２１f′および１５a′〜１５f′を個々に必要
とするので、長尺な配管が多数本必要となり、配
管作業が面倒であるとともに、エンジン１００の
周囲が錯綜する。

これに対して第１図の実施例においては、アキ
ユムレータ２０４，２０５，３０４，３０５が相
対的に小形であることからインジエクタ１ａ〜１
ｆに接近して配置できることにより、各アキユム
レータ２０４，２０５および３０４，３０５とイ
ンジエクタ１ａ〜１ｆと結ぶ配管２１ａ〜２１ｆ
および１５ａ〜１５ｆが短かくてすむ。アキユム
レータ２０４，２０５，３０４，３０５と燃料供
給源２，３を結ぶ配管２１ｘ，２１ｙ，１５ｘ，
１５ｙは長くなるが、これらは総数として少ない
ので配管作業が容易となり、エンジン１００の周
囲が簡素化、スペースも小さくてすむ。

なお、本発明は第１図ないし第５図に示された
一実施例に制約されるものではない。たとえば６
気筒エンジンの場合、アキユムレータのグループ
分けとして２個のインジエクタごとにアキユムレ
ータを使用するようにしてもよい。また、インジ
エクタの構成は第３図に限らず、したがつてアキ
ユムレータは高圧側、低圧側にそれぞれ用いるこ
とには限らない。さらにアキユムレータとして
は、ブラダ型やダイアフラム型、ピストン型など
の他の構造のものも使用可能である。

以上述べたように本発明によれば、噴射順序が
離れたインジエクタ同志をグループとして各グル
ープごとに単一のアキユムレータを設けたので、
各アキユムレータ内においてはインジエクタ相互
の噴射脈動の影響を受け難くなり、このためアキ
ユムレータ内の圧力が安定してインジエクタに供
給される圧力も安定し噴射特性のばらつきがなく
なるとともにアキユムレータを小形化することが
できる。またアキユムレータをインジエクタに近
接して配置するので、配管が簡素な構造となり、
アキユムレータの使用数が複数個となるにも拘ら
ず、アキユムレータが小形となることを加えて配
管がシンプルとなることにより、エンジン周囲の
スペースを小形化できるなどの利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第５図は本発明の一実施例を示
し、第１図は全体の構成図、第２図はアキユムレ
ータの断面図、第３図はインジエクタの構成図、
第４図はインジエクタの作動説明図、第５図はア
キユムレータの圧力変動を示す特性図である。第
６図は従来装置の構成図、第７図はそのアキユム
レータの圧力変動特性図である。 １００……エンジン、１ａ〜１ｆ……インジエ
クタ、２，３……燃料供給源、２０４，２０５，
３０４，３０５……アキユムレータ、２１ａ〜２
１ｆ，２１ｘ，２１ｙ……配管、１５ａ〜１５
ｆ，１５ｘ，１５ｙ……配管。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 共通の燃料供給源から各気筒ごとに設けられ
   たインジエクタによつて各気筒に燃料を分配噴射
   する燃料噴射装置において、各インジエクタは噴
   射順序が互に離れたもの同志をグループとして複
   数にグループ分けし、各グループごとに単一のア
   キユムレータを近接して設け、上記燃料供給源か
   ら上記アキユムレータを通じて各インジエクタに
   燃料を分配供給することを特徴とする多気筒内燃
   機関用燃料噴射装置。