JPS6035134A - 列型多気筒内燃機関用燃料噴射装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、内燃機関用燃料噴射装置に関するものである
。

（従来技術） 従来の内燃機関用燃料噴射装置においては、燃料噴射率
を機関の全運転域を通して一定値に設定していたため、
例えば低速・低負荷運転時における青白煙現象を改１ｉ
１１ｙその運転特性を良好ならしめるために燃料噴射率
を大きく設定した場合には高速・高負荷運転時に騒音が
大となり又噴射管内あるいはノズルにキャビテーション
エロージョンが発生するという不具合が生じるなど機関
の運転特性をその全運転域を通して良好に維持すること
が困難であるという問題があった。

（発明の目的） 本発明け、燃料噴射率を機関の運転状態に応じて調整し
得る如くすることにより機関の運転特性をその全運転域
を通して良好ならしめるようにした内燃機関用燃料噴射
装置を提供することを目的としてなされたものである。

（発明の構成） 本発明の内燃機関用燃料噴射装置は、バレル内でプラン
ジャを往復動させることによって燃料を圧送し得る如く
するとともに、該プランジャの外側に逃油口を有する環
状弁を嵌挿し、該環状弁と前記プランジャを適宜に相対
回動させて該環状弁の逃油口と前記プランジャの頂面と
側周面にまたがって形成した通油路のリード部との連通
タイミングを変化させることにより燃料の噴射量を制御
するようにしたポンプ単筒ユニットをポンプ本体内に適
数個組付け、該各ポンプ単簡ユニットを前記ポンプ本体
内に配置したカム軸の各カムによって駆励せしめる如く
した燃料噴射ポンプの前記カム軸とエンジン側の駆動軸
との回転位相角を変化させることにより前記各ポンプ単
筒ユニットの噴射時期を制御する如く作用する油圧タイ
マー装置を取りつけ且つ該油圧タイマー装置の作動をソ
レノイドバルブによってＭ御し得る如くする一方、前記
環状弁を電子側柵式の噴射率調整用アクチュエータによ
って機関の運転状態に応じて前記プランジャの軸方向に
適宜に変位させて前記各カムの使用速度域を変化させる
ことにより前記各ポンプｍロスニットの燃料噴射率を調
整し得る如くし、さらに、前記ソレノイドバルブと前記
噴射率調整用アクチュエータを、エンジンの運転状態に
最適な燃料の噴射時期及び燃料噴射率が常特待られるよ
うにエンジンの回転数、負荷等に基いてフィードバック
制御するようにしたことを特徴とするものである。

（実施例） プランジャ式の燃料噴射ポンプにおいては、カムの回転
角とカム速度及びプランジャリフト相互間に第３図にお
いてカム速度凹線り、とプランジャリフト曲線Ｌ２で示
す如き相関関係がある。従って、今、例えばカム角度２
０〜３０の第１ｇＩ域Ａの使用範囲内で運転していた燃
料噴射ポンプをカム角度ｌｌ０−．１０の第２領域Ｂの
使用範囲で運転するようにした場合には噴射始め時のカ
ム速度が速度Ｖから速度Ｖに変化し、このカム速度の変
化量に対応する値だけ燃料の噴射率が高められることに
なる。このため、燃料噴射量を比較的高くした方が良好
な運転特性が得られる低速・低負荷運転時にはカム速度
の低いカム角度域で運転し、これに対して燃＠噴射率を
比較的低くした方が、良好な運転特性が得られる高速・
高負荷運転時にはカム速度の高いカム角度域で運転する
ようにすれば、機関の全運転域を通してより良好な運転
特性を得ることができる。

、本発明は、上記の点に着目してなされたものであって
、プランジャと環状弁を相対回動させて噴射量を制御し
、また環状弁をプランジャ軸方向に変位させて噴射時期
を制御するようにしたいわゆる環状弁式の燃料噴射ポン
プの上記噴射時期制御機構をそのままカム使用域を変化
させる噴射率調整製溝として、利用する一方、この環状
弁の上下変位によって発生する噴射時期の変化を、カム
軸の回転位相角を変化させるようにした油圧タイマー装
置によって補正するようにし、もって燃料噴射率をエン
ジンの運転状態に応じて常時最適値になるように制御し
ようとするものである。

本発明の内燃機関用燃料噴射装置を第１図及び第２図に
示す実施例に基いて説則すると、この燃料噴射装置２は
、第７図に示す如くカム軸内蔵のプランジャ犬死型燃料
噴射ポンプ／と該燃料噴射ポンプ／の噴射時期を調整す
る油圧タイマー装置２を有している。

燃料噴射ポンプｌは、第２図に示す如くバレル１５内に
プランジャ／６を摺動且つ相対回動自在に嵌挿して該プ
ランジャ／乙をバレル１５内で往復動させることにより
燃料を圧送可能とするとともに、該プランジャ／乙の外
側に逃油日２９付きの環状弁／にを摺動且つ相対回動自
在に取りつけて該環状弁／Ｉを調量ラック２１を介して
プランジャ／乙と適宜に相対回動させ該プランジャ／乙
の頂面／ｌｃと側周面／４ｂにまたがって形成した通油
路２／のリード部２／ｅｘと環状弁／にの逃油日２９と
の連通タイミングを変化させることにより燃料の噴射量
を制御し、また環状弁／にを偏心ビン、２乙を介して噴
射率調整ラック２３によりプランジャ／乙の軸方向に変
位させて燃料の加圧圧送時におけるカム使用域（カム速
度域）を変化させる換言すれば、プランジャ／乙のプリ
ストロークを変化させる）ことにより燃料噴射率を調整
ｖるよりにしたポンプ単筒ユニットｌを、ポンプ本体３
内にａ数個（図示実施例においてはｔ個）取りつけると
ともに該各ポンプ単簡ユニットゲ。

ｔ・・を該ポンプ本体３の下部に配置したカム軸／９の
各カム／’１．／’ｌ・・によって夫々駆動するように
している。尚、環状弁／ｒを上下変位させることにより
当然燃料の噴射時期も変化するわ１７７′′あるが、こ
の環状弁／ｌｒによる不必要な噴射時期調整量は、膿述
する油圧タイマー装置コによって補正制御され機関の運
転特性には何ら影響しないようにされている。従って、
環状弁／ｒの上下変位によって燃料噴射率のみが側部さ
れる。又、第２図において符号／７はデリベリバルブ、
コＯはプランジャスプリング、２ｒは各ポンプ単筒ユニ
ット＋、＋・・間の噴射量の不揃いを調整する不均率調
整ビンである。

燃料噴射ポンプ／の前記調量ラック２ＩＩと噴射率調整
ラック２５は、ともに機関の運転状態に応じて作動する
電子制御アクチュエータによって駆動される。即ち、調
量ラック２≠は、第１図に丞す如くポンプ本体３の外側
に取りつけた第１リニアソレノイド乙に、また噴射率調
整ラック、２夕は第２リニアソレノイド９に夫々連継さ
れている。

この第１、第２リニアソレノイド６、ｑは、機関側に取
りつけた負荷センサ３／と回転数センサ３２によって検
出される機関の運転状態と、第１リニアソレノイド乙に
取りつけた第７位置センサｊと第２リニアソレノイドワ
に取りつけた第２位置センサｒによって検出される該第
１、第２リニアソレノイドｔ、ｑの変位量（換言すれば
調量ラック２Ｉｌと噴射率調整ラック２夕の変位量）に
基いてコントローラ３０により時々刻々と変位する機関
の運転状態に対して常時最適駿射量と最適燃料噴射率を
維持する如くその作動がフィードバック制御される。尚
、第２リニアソレノイド２夕は、機関の運転状態が低速
・低負荷運転から高速・高負荷運転゛に移行するに従っ
て前記環状弁／ｇを下方に移動させてプランジャｌ乙の
プリストロークを減少せしめる方向に作動する如くその
作動方向が設定されている。従って、機関の運転状態が
低速・低曾荷運転から高速高負荷運転に移行するに従っ
て燃料噴射室は次第に低下せしめられることになる。こ
のため、低速低負荷運転時には燃料噴射率の過少に起因
して発生していた排気中の青白煙が可及的に減少せしめ
られ、また高速・高負荷運転時には燃料噴射率の過大に
起因して発生していた噴射系内のキャビテーションエロ
ージミン等の不具合の発生が可及的に抑制され、これに
より機関の運転特性をその全運転域において良好に推持
することが可能となる。

油圧タイマー装置２は、燃料噴射ポンプ／のカム軸１９
の外端部に取りつけられており、油圧ポンプ３３からソ
レノイドバルブ／／を介して供給される作動油の圧力を
受けて作動し、前記カム軸／９と機関側の駆動Ｎｉ／２
との回転位相角を適宜に変化させ、もって所定の進角、
遅角作用を行なうように碑成されている。この油圧タイ
マー装置２即ち、ソレノイドバルブ／／は、現在の機関
の運転状態と、カム軸／９と駆動軸／２の回転位相角と
、前記噴射率ｉ１Ｍ整ラッう、２５の変位１１（即ち、
前述の如く環状弁／にの上下変位によって変化せしめら
れた進角、遅角１ｉｔ）に基いて、時々渕々と変化する
機関の回転速度にＩＩＬ適なタイミングで燃＠噴射が行
なわれるように前記コントローラ３０によってその作動
がフィードバック制御される。従って、前述の如く燃料
噴射率の調整時にそれに付随して噴射時期が着下変化せ
しめられるにも拘わらず、常時噴射時期が機関の運転状
態に最適な値に設定され、機関の運転特性が、全運転域
を通して良好に維持される。

（発明の効果） 本発明の内燃機関用燃料噴射装置は、プランジャに嵌挿
した環状弁によって燃料制御を行なうようにした燃料噴
射ポンプを有する燃料噴射装置において、ｍｌ１ｇの運
転状態に応じて環状弁をプランジャ軸方向に適宜に変位
させて該プランジャのプリストローク即ち、カムの使用
域を変化させることによりｍ料噴射率を調整し得る如く
しているため、低速・低負荷域において燃料噴射率の過
小に起因して発生する排気の青白煙あるいは高速・高貴
荷載において燃料噴射率の過大に起因して発生するキャ
ピテーションエロージミン等の発生を可及的に抑制減少
けしせしめることができ、機関の運転特性をその全運転
域において良好ならしめ得るという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例に係る内燃機関用燃料噴射装置の
正面図、第２図はＭ１図のＩ−■縦断面図、第３図はカ
ム角度に対するカム速度とプランジャリフトの相関図で
ある。 ｌ・・・・・燃料噴射ポンプ ２・・・・・油圧タイマー装置 ３・・・・・ポンプ本体 ｔ・・・・・ポンプ単筒ユニット ９・・・・・噴射率調整用アクチュエータ／／・・・・
ソレノイドバルブ ／２・・・・駆動軸 ／４’・・・・カム １５・・ＯＯバレル ／乙・・・・プランジャ ／ｆ・・・・環状弁 ／り・・・・カム軸 ２／・・・・通油路 ２ｑ・・・・逃油日

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ｌ、バレル（１５）内でプランジャ（／乙）を往復動さ
   せることによって燃料を圧送し得る如くするとともに、
   該プランジャ（ｌ乙）の外側に逃油日（２９）を有する
   環状弁（／　ｌｒ＞を嵌挿し、該環状弁（／ｌ）と前記
   プランジャ（／６）を適宜に相対回動させて該環状弁Ｃ
   ＨＩ＞の逃油日（２９）と前記プランジャ（／乙）の何
   局面形形成したリード部（ｊ　／　ａ　）′この連通タ
   イミングを変化させることにより燃料の噴射量を制御す
   るようにしたポンプ単筒ユニット（４’）をポンプ本体
   （３）内に適数個組付け、該各ポンプ単簡ユニット（１
   、（４’）　・・を前記ポンプ本体（３）内に配置した
   カム軸（１９）の各カム（／４’）　。 （／４’）　・・によって駆動せしめる如くした燃料噴
   射ポンプ（１）の前記カム軸（／ｑ）に、作動油によっ
   て作動せしめられて前記カム軸（／ｑ）とエンジン側の
   駆動軸Ｃ／２）との回転位相角を変化させることにより
   前記各ポンプ単筒ユニット（４’）　、（１・・の噴射
   時期を制御する如く作用する油圧タイマー装ｆｌ！（，
   ２）を取付は且つ該油圧タイマー装置（２）の作動をソ
   レノイドバルブ（／／）によって制御し得る如くする一
   方、前記環状弁（／ｌ）を電子制御式の噴射率調整用ア
   クチュエータ（９）によって機関の運転状態に応じて前
   記プランジャ（ｌ乙）の軸方向に適宜に変位させて前記
   各カム（／り　、（／Ｌ）　・・の使用速度域を変化さ
   せることにより前記各ポンプ単筒：ｘ＝ニット４’）　
   、（４’）　・・の燃料噴射率を調整し得る如くシ、さ
   らに、前記ソレノイドバルブ（／／）と前記噴射率調整
   用アクチュエータ＜ｑ）を、エンジンの運転状態に最適
   な燃料の噴射時期及び燃料噴射率が常特待られるように
   エンジンの回転数、曾荷等に基いてフィードバック制御
   するようにしたことを特徴とする内燃機関用燃料噴射装
   置。