JPS6229761A

JPS6229761A - 燃料噴射装置

Info

Publication number: JPS6229761A
Application number: JP16929385A
Authority: JP
Inventors: Hideo Komada; 駒田　秀朗
Original assignee: Diesel Kiki Co Ltd
Current assignee: Bosch Corp
Priority date: 1985-07-31
Filing date: 1985-07-31
Publication date: 1987-02-07

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）この発明は、ディーゼル機関用の燃料噴射装置、特に増
圧器により燃料を増圧して噴射させる高圧噴射形のもの
に関する。

（従来の技術）例えば特開昭５８−１４８２６６号公報に示されている
ように、従来からこの種の高圧燃料噴射システムは公知
であり、その具体例が第５図に示されている。

第５図において、燃料噴射装置は、内燃機関２のＮ個の
シリンダのそれぞれ装着されるＮ個の噴射ノズル２５．
〜２５８を有し、燃料供給ポンプ９１〜９Ｍで調量され
た燃料が逆止弁３８１〜３８．４を介して増圧器３０１
〜３ＯＮに送られ、さらにこの増圧器３０１〜３０．４
により増圧されてそれぞれの噴射ノズル２５．〜２５Ｎ
に送られ、該噴射ノズル２５．〜２５Ｎから内燃機関２
の各シリンダに噴射されるようになっている。カム軸２
２は内燃機関２の駆動により回転し、このカム軸２２に
３個のカム２１ａ＋　、２１ｔ）ｚ、２１０３から成る
カム群がＮ個形成されている。第１のカム　２１ａ、〜
２１　ａＮには前記燃料供給ポンプ９Ｉ〜９Ｎが連結さ
れ、また、第２のカム２１ｂ１〜２１ｂ、４及び第３の
カム２１ｃＩ〜２１ｃＮには切換弁１３１〜１３．ｌが
連結されている。該切換弁１３．〜１３Ｎは、前述した
増圧器３０゜〜　３０．と図示しない作動油圧源との間
に設けられ、両者間を流れる作動油の流れ方向を切換え
て増圧器３０１〜３０．を制御するようになっている。

（発明が解決しようする問題点）しかしながら、上記従来例においては、燃料供給ポンプ
９１〜９Ｎと切換弁１３．〜１３．とが対となって内燃
機関２のシリンダ数に対応して数だけ設けられている。

したがって、内燃機関２のシリンダ数が少ない場合には
それほど問題とはならないが、シリンダ数が増加するの
に従って燃料供給ポンプ９１〜９Ｎ、カム２１ａｌ〜２
１ａＮ。

２１ｂ＋　〜２１ｂｓ、２１ｃ＋　〜２１ｃ）Ｉ及び切
換弁１３．〜１３Ｎの数が増大し、装置の複雑化、大型
化を招き、コスト高となるという問題点があった。

そこで、この発明は、燃料供給ポンプと切換弁とがそれ
ぞれ１つであっても多気筒内燃機関に適用することがで
きる燃料噴射装置を提供することを課題としている。

（問題点を解決するための手段）しかして、この発明の要旨とするところは、燃料タンク
と、この燃料タンクの燃料を調量して送り出す調量手段
と、この調量手段により調量された燃料を作動油圧に基
づいて増圧する複数の増圧器と、該増圧器により増圧さ
れた燃料を内燃機関の各シリンダに噴射させる複数の噴
射ノズルと、作動油圧源と、この作動油圧源と前記増圧
器との間の作動油の流れ方向を変える切換手段と、この
切換手段との間の作動油及び調量手段からの燃料を前記
個々の増圧器へ分配する分配手段と、この分配手段の作
動を前記内燃機関の回転に基づいて制御する制御手段と
を具備する燃料噴射装置にある。

（作用）したがって、調量手段により調量された燃料が増圧器に
より増圧されて各噴射ノズルから内燃機関のシリンダに
噴射される点は従来と同様であるが、個々の増圧器への
燃料と作動油とが分配手段により分配されるので、ｙＡ
ｔ手段と切換手段とを複数設ける必要はなくてそれぞれ
１つで足り、そのため、上記課題を達成することができ
るものである。

（実施例）第１図において、この発明の一実施例が示され、作動油
圧源１は、内燃機関２により駆動される送油ポンプ３を
有し、この送油ポンプ３の駆動により作動油タンク４か
ら作動油が送出される。また、送油ポンプ３の出口側と
作動油タンク４との間にはリリーフ弁５が設けられ、こ
のリリーフ弁５により送油ポンプ３から送出される作動
油の圧力が一定にされる。送油ポンプ３の出口側は２つ
の高圧作動油通路６ａ、６ｂに分かれ、該高圧作動油通
路６ａ、６ｂにはそれぞれ減圧弁７ａ、７ｂとアキュム
レータ８ａ、８ｂが設けられている。そして、一方の高
圧作動油通路６ａの他端は、後述する切換弁１３の送出
側切換部１４へ接続され、また、他方の高圧作動油通路
６ｂの他端は、同じく後述する各噴射ノズル２５．〜２
５．の開弁圧設定部２８へ接続されている。

調量手段を構成する燃料供給ポンプ９はプランジャ１０
を有し、このプランジャ１０の往復動により燃料タンク
１１からの燃料を所定の燃料を加圧して送出する。プラ
ンジャ１０にはリード１２が形成されていると共に、該
プランジャ１０が図示しないガバナに連結され、このガ
バナによりプランジャ１０を回動して該プランジャ１０
の有効ストロークを変化させ、所定量の供給燃料を得る
ようになっている。

切換手段を構成する切換弁１３は、同様な構成の送出側
切換部１４と戻し検切換部１５とを有し、それぞれの切
換部１４．１５は、ブツシュロッド１６ａ、１６ｂと、
このブツシュロッド１６ａ。

１６ｂに押圧されることにより弁座から離れる弁体１７
ａ、１７ｂとから構成されている。送出側切換部１４の
弁体１７ａが上昇すると、前述した一方の高圧作動油通
路６ａと作動油送出通路１８とを連通させ、また、戻し
検切換部１５の弁体１７ｂが上昇すると、作動油タンク
４に接続された低圧作動油通路１９と作動油戻し通路２
０とを連通させる。

上記燃料供給ポンプ９と切換弁１３とは、それぞれのプ
ランジャＩＯとブツシュロッド１６．ｉｌ。

１６ｂが第１乃至第３のカム２１ａ〜２１ｃにタペット
を介して当接している。第１乃至第３のカム２１ａ、２
１ｃはカム軸２２に形成され、このカム軸２２が歯車２
３ａ、２３ｂとタイマ２４を介して内燃機関２により駆
動されるようになっている。ここで、内燃機関２の回転
数をＲ１、内燃機関２のシリンダ数をＮとすれば、内燃
機関２が４サイクルの場合におけるカム軸２２の回転数
Ｒは、Ｒ＝Ｒ，・Ｎ／２　　　・・・・・・（１１となるよう
に歯車２３ａ、２３ｂの増速比が設定されている。これ
は、後述するようにカム軸２２の回転数Ｒに応じて各シ
リンダへの燃料噴射が行われるので、カム軸２２の回転
を内燃機関２のサイクルに合わせる必要があるためであ
る。

噴射ノズル２５．〜２５Ｎは、内燃機関２のシリンダ数
Ｎに対応した数だけあり、各々のシリンダに装着されて
いる。該噴射ノズル２５１〜２５゜は、その本体２６内
にニードル２７が摺動自在に挿入されている。このニー
ドル２７は、スプリングとピストンとを具備する開弁圧
設定部２８に接続され、この開弁圧設定部２８は、前述
したように高圧作動油通路６ｂの他端が接続されていて
ニードル２７への押圧力を調節できるようになっており
、本体２６内に形成された燃料溜り室２９の燃料圧が所
定値以上になると、ニードル２７のプレッシャーステー
ジに加わる圧力によりニードル２７が開弁圧設定部２８
からの押圧力に抗して上昇し、いずれか１つの噴射ノズ
ル２５ｘが開かれ、それに対応する内燃機関２のシリン
ダへ燃料が噴射されるようになっている。

増圧器３０＋〜３ＯＮ（第２図に示す。）は、同様に内
燃機関２のシリンダ数Ｎに対応した数だけ設けられ、大
径のピストン部と小径のピストン部とが一体になったサ
ーボピストン３１を有し、このサーボピストン３１の大
径ピストン部の上方に形成された作動油圧室３２に作動
油分配通路３３、〜３３Ｎの一端が接続され、また、小
径ピストン部の下方に形成された燃料加圧室３４に加圧
燃料送出通路３５１〜３５．と燃料分配通路３６、〜３
６Ｎとのそれぞれの一端が接続されている。加圧燃料送
出通路３５１〜３５８の他端は前述した噴射ノズル２５
ｔ　〜２５Ｎに接続されていて該加圧燃料送出通路３５
．〜３５．を介して高圧の燃料が噴射ノズル２５．〜２
５８に送られる。

上記作動油分配通路３３．〜３３．と燃料分配通路３６
１〜３６Ｎとはその他端が分配器３７の出口側に接続さ
れている。燃料分配通路３６．〜３６、にはそれぞれ逆
止弁３８Ｉ〜３８Ｎが設けられており、増圧器３０から
分配器３６への逆流を阻止するようになっている。また
、分配器３７の入口側は、燃料供給ポンプ９の出口から
の調量燃料供給通路４０と、作動油送出通路１８と作動
油戻し通路２０とが一体となった作動油吸排通路４Ｉと
が接続されている。また、分配器３７は、コントロール
ユニット４２からの出力によりその作動が制御されるよ
うになっている。このコントロールユニット４２は、カ
ム軸２２に設けられたパルサ４３に対向して配置された
電磁ピックアップ４４により検出されるカム軸２２の角
度信号を一つの入力としている。

第２図において、上記分配器３７の具体例が示され、該
分配器３７は、内燃機関のシリンダ数に対応した数の電
磁弁４５＋〜４５Ｎから構成されている。該電磁弁４５
．〜４５Ｍは、それぞれ一般的な２位置４ボートの方向
切換弁であり、１つの電磁弁４５Ｘが１位置（ＯＦＦ）
にある場合は、全てのポートが閉鎖されて、対応する燃
料分配通路３６ｘＡ調量燃料供給通路４０　（燃料供給
ポンプの出口側をＱとする。）との連通、及び対応する
作動油分配通路３３Ｘと作動油吸排通路４１（切換弁側
をＰとする。）との連通をそれぞれ遮断する。一方、当
該電磁弁４５Ｘが■位置（ＯＮ）にある場合は、対応す
る燃料分配通路３６Ｘと調量燃料供給通路４０、及び対
応する作動油分配通路３３Ｘと作動油吸排通路４１とを
それぞれ連通させる。ただし、作動油の流れは双方向で
あるのに対し、燃料の流れは、対応する逆止弁３８にの
ために一方向となっている。

次に、第３図、第４図を参照して上記実施例の作用につ
いて説明すれば、内燃機関２を駆動させると、歯車２３
ａ、２３ｂ及びタイマ２４を介してカム軸２２が回転す
る。このカム軸２２に固定されたパル５４３に対向して
電磁ピックアップ４４が設けられているので、この電磁
ピックアップ４４から内燃機関２の回転に同期した信号
が出力され、コントロールユニット４２においてその波
形が整えられ、これを第４図に示す同期信号とする。こ
の同期信号はカム軸２２の一回転につき例えば１つ発生
する。コントロールユニット４２においては、上記同期
信号の立ち上がりから所定時間経過毎に電磁弁４５．〜
４５．にＯ’Ｎ信号を所定時間出力する。即ち、同期信
号が立ち上がってＴ５時間（カム軸２２の回転角ではθ
、）経過すると、まず第１の電磁弁４５．を所定時間Ｔ
０だけＯＮとし、次にＴ２時間（θ２）経過後に第２の
電磁弁４５□をＯＮとし、同様にＮ番目の電磁弁４５゜
までカム軸２２の一回転中に０Ｎ−ＯＦＦさせる。

一方、上述した電磁弁４５．〜４５Ｎの制御と同時にカ
ム軸２２の回転により第１乃至第３のカム２１２〜２１
Ｃを介して燃料供給ポンプ９と切換弁１３とが駆動する
。かかる第１乃至第３のカム２１ａ〜２１Ｃのカム線図
は第４図に示すように設定されており、電磁弁４５．〜
４５８がＯＮとなっている間に第１乃至第３のカム２１
２〜２１ｃのカム線がそれぞれピッチをずらして上昇、
下降するようになっている。

しかして、今、１つの電磁弁４５ｘに着目すると、該電
磁弁４５ＸがＯＦＦである場合は、第３図の■に示すノ
ーマル状態であり、４つのポートが閉鎖され、該電磁弁
４５ｘに対応する増圧器３０、ｌには燃料及び作動油が
供給されず、他の電磁弁が作動している。

次に同期信号が発生した時からＴＸ時間（θ３に−２）
経過すると、該電磁弁４５つがＯＮとなり、また、ＴＸ
時間経過するやや前に第１のカム２１ａと第２のカム２
１ｂが上昇を開始する。したがって、ＴＸ時間経過後に
は燃料供給ポンプ３のプランジャ１０が上昇し、調量さ
れた燃料（第４図で斜線で示す。）が調量燃料供給通路
４０、電磁弁４５Ｘを通り、さらに逆止弁３８ｘを開い
て燃料分配通路３６ｘを通って増圧器３０Ｘの燃料加圧
室３４に供給されると共に、切換弁１３では第３のカム
２１Ｃにより戻し検切換部１５の弁体１７ｂが開かれる
（リフ）Ｌｓ以上で開）ので、増圧器３０イのサーボピ
ストン３１は開放状態となり、増圧器３０ｘの作動油圧
室３２における作動油が作動油分配通路３３×、電磁弁
４５Ｘ、作動油吸排通路４１、作動油戻し通路２０、切
換弁１３及び低圧作動油通路１９を介して作動油圧源１
の作動油タンク４へ戻され、第３図■に示す状態となる
。

次にカム軸２２がθ、Ｎ−１まで回転すると、未だ電磁
弁４５ＸがＯＮのままに保たれているが、燃料供給ポン
プ９のプランジャ１０が下降し始めるので増圧器３０Ｘ
への燃料の供給が遮断される。

これと同時に切換弁１３においては、戻し検切換部１５
の弁体１７ｂが閉じられ、且つ第２のカム２１ｂにより
送出側切換部１４の弁体１７ａが開かれ（リフ）Ｌｚ以
上で開）、作動油源１からの作動油が高圧作動油通路６
ａ、切換弁１３、作動油送出通路１８、作動油吸排通路
４１、電磁弁４５ｘ及び作動油分配通路３３．を介して
増圧器３０Ｘの作動油圧室３２に供給され、サーボピス
トン３１が駆動して燃料加圧室３４の燃料を加圧し、こ
の加圧された燃料が燃料供給通路３５ｘを介して噴射ノ
ズル２５ｘへ供給され、そのニードル２７が上昇して内
燃機関２のシリンダに噴射され、第３図■に示す状態と
なる。そして、同期信号発生から’ｒｘ　＋’［’０時
間（θ３Ｎ）経過後には、電磁弁４５ｘが再びＯＦＦと
なって■の状態に戻り、燃料の噴射が終了する。この噴
射ノズル２５Ｘからの燃料噴射は、前述した（１１式に
従ってカム軸２２が回転する°ので、内燃機関２が二回
転する間に一回行われるものである。

尚、上記実施例においては、分配手段として電磁弁を用
いたが、これに限定されるものではなくロータリー弁や
スプール弁から成る機械式のものを用いることもでき、
これらのものを内燃機関あるいはカム軸の回転に対応し
て制御するようにすればよい。

（発明の効果）以上述べたように、この発明によれば、燃料と作動油と
を複数の増圧器へ供給を分配して行うようにしたので、
燃料供給ポンプ、切換弁、カム等の部品点数を削減する
ことができ、構造を簡素化してコストダウンを計ること
ができる。また、このように燃料供給ポンプや切換弁の
数を少なくすることができるので、装置全体をコンパク
トにすることができる等の効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例を示す構成図、第２図は同上
の実施例に用いた分配器を示す回路図、第３図は同上の
分配器の作動を示す作動説明図、第４図は同上の実施例
における全体の作動を示すタイムチャート、第５図は従
来例を示す構成図で、　　ある。１・・・作動油圧源、２・・・内燃機関、９・・・燃料
供給ポンプ、１３・・・切換弁、２５゜〜２５Ｎ　・・
・噴射ノズル、３０．〜３ｏ、４　・・・増圧器、３７
・・・分配器、４２・・・コントロールユニット、４５
＋　〜４５．　　・・・電磁弁。

Claims

【特許請求の範囲】

１．燃料タンクと、この燃料タンクの燃料を調量して送
り出す調量手段と、この調量手段により調量された燃料
を作動油圧に基づいて増圧する複数の増圧器と、該増圧
器により増圧された燃料を内燃機関の各シリンダに噴射
させる複数の噴射ノズルと、作動油圧源と、この作動油
圧源と前記増圧器との間の作動油の流れ方向を変える切
換手段と、この切換手段との間の作動油及び前記調量手
段からの燃料を前記個々の増圧器へ分配する分配手段と
、この分配手段の作動を前記内燃機関の回転に基づいて
制御する制御手段とを具備することを特徴とする燃料噴
射装置。
２．分配手段は複数の電磁弁から構成されたことを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載の燃料噴射装置。