JP2005171840A - Fuel injection pump - Google Patents
Fuel injection pump Download PDFInfo
- Publication number
- JP2005171840A JP2005171840A JP2003411557A JP2003411557A JP2005171840A JP 2005171840 A JP2005171840 A JP 2005171840A JP 2003411557 A JP2003411557 A JP 2003411557A JP 2003411557 A JP2003411557 A JP 2003411557A JP 2005171840 A JP2005171840 A JP 2005171840A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fuel
- valve
- pressure
- pressurizing chamber
- pressure pump
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Fuel-Injection Apparatus (AREA)
Abstract
Description
本発明は、内燃機関の気筒に燃料を噴射供給するため、コモンレール等の燃料配管へ燃料を圧送する燃料噴射ポンプに関する。 The present invention relates to a fuel injection pump that pumps fuel to a fuel pipe such as a common rail in order to inject and supply fuel to a cylinder of an internal combustion engine.
従来から、ディーゼルエンジン等の内燃機関の気筒に燃料を噴射供給する燃料噴射装置では、燃料をコモンレール等の燃料配管へ圧送する燃料噴射ポンプが用いられている。そして、この燃料噴射ポンプにより圧送された燃料は、燃料配管を経由して、例えば、各気筒に搭載されたインジェクタ4から噴射される。 2. Description of the Related Art Conventionally, in a fuel injection device that injects fuel into a cylinder of an internal combustion engine such as a diesel engine, a fuel injection pump that pumps fuel to a fuel pipe such as a common rail has been used. And the fuel pumped by this fuel injection pump is injected from the injector 4 mounted in each cylinder, for example via fuel piping.
この燃料噴射ポンプは、例えば、内燃機関により駆動されるカム機構と、このカム機構により駆動されて燃料を加圧するプランジャおよびこのプランジャを摺動自在に収容するシリンダを有して加圧室を形成する高圧ポンプエレメントと、加圧室へ吸入される燃料量を調節する調量弁と、燃料タンクから燃料を吸引するとともに、調量弁を経て加圧室へ供給する低圧ポンプと、加圧室から調量弁への逆流を防止する逆止弁とを備える。そして、プランジャの駆動により、加圧室の拡大と縮小とが交互に繰り返され、この加圧室の拡大および縮小により、燃料の吸入と圧送とが繰り返される。 This fuel injection pump has, for example, a cam mechanism driven by an internal combustion engine, a plunger that is driven by this cam mechanism to pressurize fuel, and a cylinder that slidably accommodates this plunger to form a pressurizing chamber. A high-pressure pump element that adjusts the amount of fuel sucked into the pressurizing chamber, a low-pressure pump that sucks fuel from the fuel tank and supplies the fuel to the pressurizing chamber via the metering valve, and a pressurizing chamber And a check valve for preventing back flow from the metering valve to the metering valve. Then, the expansion and contraction of the pressurizing chamber are alternately repeated by the driving of the plunger, and the suction and pumping of fuel are repeated by the expansion and contraction of the pressurizing chamber.
この燃料噴射ポンプでは、通常、2つ以上の高圧ポンプエレメントが備えられ、1つの調量弁から吐出された燃料が、各高圧ポンプエレメントの加圧室へ順次に吸入される。このため、1つの調量弁が具備する1つの吐出口と、各々の加圧室が具備する吸入口とは、2つ以上に分岐した燃料通路で連結されている。また、2つ以上の逆止弁が、分岐した各々の燃料通路に分かれて配置され、各々の加圧室から調量弁への逆流を防止している。 In this fuel injection pump, usually, two or more high-pressure pump elements are provided, and the fuel discharged from one metering valve is sequentially sucked into the pressurizing chamber of each high-pressure pump element. For this reason, one discharge port provided in one metering valve and a suction port provided in each pressurizing chamber are connected by a fuel passage branched into two or more. In addition, two or more check valves are arranged separately in each branched fuel passage to prevent backflow from each pressurizing chamber to the metering valve.
しかし、この構造によると、1つの加圧室へ燃料が吸入されている間、すべての逆止弁が開くため、他の加圧室にも低圧ポンプによる燃料の供給圧力がかかってしまう。このため、加圧室ごとに正確に燃料を吸入することができず、噴射圧力ひいては噴射量のばらつき要因となってしまう。また、逆止弁や加圧室を構成するプランジャなどに無用の圧力負荷がかかってしまう。 However, according to this structure, all the check valves are opened while the fuel is sucked into one pressurizing chamber, so that the fuel supply pressure by the low pressure pump is also applied to the other pressurizing chambers. For this reason, the fuel cannot be sucked accurately for each pressurizing chamber, which causes a variation in the injection pressure and hence the injection amount. Moreover, useless pressure load will be applied to the check valve and the plunger constituting the pressurizing chamber.
そこで、高圧ポンプエレメントごとに調量弁を配置する構造が採用されている(例えば、特許文献1参照)。この構造では、各加圧室の吸入口と各調量弁の吐出口とを、別々の燃料通路で連結している。よって、調量弁の吐出口を開閉することにより、1つの加圧室に燃料が吸入されている間は、他の加圧室に低圧ポンプによる供給圧力がかからないようにすることができる。このため、噴射量のばらつき、および逆止弁などにかかる無用の圧力負荷などの問題を解消することができる。 Therefore, a structure in which a metering valve is arranged for each high-pressure pump element is employed (for example, see Patent Document 1). In this structure, the suction port of each pressurizing chamber and the discharge port of each metering valve are connected by separate fuel passages. Therefore, by opening and closing the discharge port of the metering valve, it is possible to prevent supply pressure from the low pressure pump from being applied to the other pressurizing chambers while the fuel is being sucked into one pressurizing chamber. For this reason, problems such as variations in the injection amount and unnecessary pressure load on the check valve can be solved.
このような燃料噴射ポンプ100は、例えば図3に示すように、内燃機関(図示せず)により駆動されるカム機構101と、第1、2加圧室102、103を形成するとともにカム機構101により駆動されて燃料をコモンレールへ圧送する第1、2高圧ポンプエレメント104、105と、第1、2加圧室102、103に吸入される燃料量を調節する第1、2調量弁106、107と、燃料タンク(図示せず)から燃料を吸引するとともに、第1、2調量弁106、107を経て第1、2加圧室102、103へ燃料を供給する低圧ポンプ108と、コモンレールから第1、2加圧室102、103への逆流を防止する第1、2圧送側逆止弁109、110と、第1、2加圧室102、103から第1、2調量弁106、107への逆流を防止する第1、2吸入側逆止弁111、112とを備える。
For example, as shown in FIG. 3, such a
カム機構101は、内燃機関により回転駆動されるポンプ駆動軸113、ポンプ駆動軸113と同軸的に形成された楕円筒状のカム面114を具備するインナカム115、カム面114により回転駆動される第1、2カムローラ116、117を有する。
The
第1高圧ポンプエレメント104は、燃料を加圧する第1短、長プランジャ118、119および第1短、長プランジャ118、119を摺動自在に収容する第1シリンダ(図示せず)を有する。第1短、長プランジャ118、119は、互いに一端面同士が向かい合うとともに、この2つの一端面と第1シリンダの内周壁とで燃料が加圧される第1加圧室102が形成される。第1短、長プランジャ118、119の他端側には、第1カムローラ116を回転摺動自在に収容する第1シュー120が形成されている。
The first high-
第2高圧ポンプエレメント105も、同様に第2短、長プランジャ121、122および第2シリンダ(図示せず)を有して第2加圧室103を形成している。また、第2短、長プランジャ121、122の他端側には、同様に第2カムローラ117を収容する第2シュー123が形成されている。
ここで、第1、2高圧ポンプエレメント104、105は、互いに90°をなすとともに、軸方向(インナカム115の回転軸方向)に離れて配置されている。
Similarly, the second high-
Here, the first and second high-
第1調量弁106は、通電により磁界を発生させる第1ソレノイド124、第1ソレノイド124により同軸的に変位されるとともに第1加圧室102の吸入口(図示せず)へ通じる第1吐出口125を開閉する第1弁体126、第1弁体126を第1ソレノイド124による変位方向と逆方向に付勢する第1スプリング127、磁気回路を構成する第1ステータ128などを有する。第2調量弁107も、同様に第2ソレノイド129、第2加圧室103の吸入口(図示せず)へ通じる第2吐出口130を開閉する第2弁体131、第2スプリング132、第2ステータ133などを有する。
The
そして、ポンプ駆動軸113の回転とともにインナカム115が回転すると、例えば、カム面114により第1カムローラ116が回転駆動されるとともに、第1短、長プランジャ118、119が軸心(インナカム115の回転中心)に向かって押圧される。これにより、第1加圧室102が縮小されるとともに、第1加圧室102の燃料が高圧化されて押し出される。押し出された高圧燃料は、図3のXに示すごとく第1圧送側逆止弁109を開くとともに、コモンレールへと圧送される。
When the
第1高圧ポンプエレメント104で圧送が行われている間、第2調量弁107の第2ソレノイド129には通電が行われて第2弁体131が変位し、第2吐出口130が開かれている。これにより、図3のYに示すように、低圧ポンプ108により供給された燃料が第2吸入側逆止弁112を開くとともに第2加圧室103へ吸入される。この吸入にともない第2加圧室103が拡大する。
While the first high
この間、第1調量弁106の第1ソレノイド124には通電が行われず、第1吐出口125が第1弁体126により閉じられている。これにより、低圧ポンプ108による供給圧力は第1弁体126により遮断されているため、第1吸入側逆止弁111は開かれていない。
During this time, the
図3の状態からインナカム115がさらに回転すると、第1加圧室102からの圧送が終わって第1圧送側逆止弁109が閉じられるとともに、第2加圧室103からの圧送が始まって第2圧送側逆止弁110が開かれる。同時に、第2ソレノイド129への通電が停止されて第2弁体131が第2吐出口130を閉じるとともに、第1ソレノイド124への通電が開始されて第1弁体126が第1吐出口125を開放する。これにより、第2吸入側逆止弁112が閉じられて第2加圧室103への吸入が終わるとともに、第1吸入側逆止弁111が開かれて第1加圧室102への吸入が始まる。
When the
このように、燃料噴射ポンプ100では、第1加圧室102に燃料が吸入されている間、第2加圧室103および第2吸入側逆止弁112には、低圧ポンプ108による供給圧力がかからない。また、第2加圧室103に燃料が吸入されている間、第1加圧室102および第1吸入側逆止弁111には、低圧ポンプ108による供給圧力がかからない。このため、噴射量のばらつき、および第1、2吸入側逆止弁111、112などにかかる無用の圧力負荷などの問題を解消することができる。
As described above, in the
しかし、燃料噴射ポンプ100のように、高圧ポンプエレメントごとに調量弁を配置する構造では、高圧ポンプエレメントと同数の調量弁が必要になるため、コストが高くなってしまう。
本発明が解決しようとする課題は、燃料噴射ポンプにおいて、コストを上げることなく、低圧ポンプの供給圧力が非吸入状態の加圧室、逆止弁などにかかるのを防止することにある。 The problem to be solved by the present invention is to prevent the supply pressure of a low pressure pump from being applied to a non-suction pressurized chamber, a check valve, etc., without increasing costs in a fuel injection pump.
〔請求項1の手段〕
請求項1に記載の発明によれば、燃料噴射ポンプは、2つ以上の加圧室と1つの調量弁とを備え、1つの調量弁は、1つの吸入口と、2つ以上の加圧室の各燃料入口と個別の燃料流路で接続される2つ以上の吐出口とを有している。1つの調量弁は、1つの吸入口が2つ以上の吐出口のいずれか1つと連通している2つ以上の連通パターン、および1つの吸入口が2つ以上の吐出口のいずれとも連通していない遮断パターンの3つ以上のパターンを、内部に具備された弁体の変位により切り換えることができる。
[Means of Claim 1]
According to the first aspect of the present invention, the fuel injection pump includes two or more pressurizing chambers and one metering valve, and one metering valve includes one suction port and two or more metering valves. Each fuel inlet of the pressurizing chamber has two or more discharge ports connected by individual fuel flow paths. One metering valve has two or more communication patterns in which one suction port communicates with any one of two or more discharge ports, and one suction port communicates with any of two or more discharge ports. It is possible to switch three or more of the non-blocking patterns by the displacement of the valve body provided therein.
これにより、1つの吸入口と2つ以上の吐出口の1つとが連通して2つ以上の加圧室の1つに燃料が吸入されている間、他の加圧室へ通じる吐出口は閉じられている。このため、1つの加圧室へ燃料が吸入されている間、他の加圧室には低圧ポンプによる燃料の供給圧力がかからない。この結果、コストを上げることなく、1つの調量弁で、加圧室ごとに正確に燃料を吸入することができるとともに、逆止弁やプランジャなどに無用の圧力負荷がかかるのを防止することができる。 Thus, while one suction port and one of the two or more discharge ports communicate with each other and the fuel is sucked into one of the two or more pressurization chambers, the discharge ports leading to the other pressurization chambers are Closed. For this reason, while the fuel is being sucked into one pressurizing chamber, the supply pressure of the fuel by the low pressure pump is not applied to the other pressurizing chambers. As a result, it is possible to accurately inhale fuel for each pressurizing chamber with a single metering valve without increasing costs, and to prevent unnecessary pressure loads from being applied to check valves, plungers, etc. Can do.
〔請求項2の手段〕
請求項2に記載の発明によれば、加圧室は、燃料を加圧するプランジャおよびこのプランジャを摺動自在に収容するシリンダにより形成されている。
[Means of claim 2]
According to the second aspect of the present invention, the pressurizing chamber is formed by a plunger that pressurizes the fuel and a cylinder that slidably accommodates the plunger.
燃料噴射ポンプの調量弁において、弁体の内部には、低圧ポンプにより供給された燃料の燃料通路を形成し、燃料通路の周壁には燃料通路の燃料を流出させる1つの開口部を設けるとともに、弁体を収容するボディには2つ以上の吐出口を弁体の変位方向に配列する。そして、ソレノイドへの通電により弁体を変位させて、1つの開口部と2つ以上の吐出口とを順次に一致させることにより、燃料通路の燃料を2つ以上の加圧室に順次に吸入させる。これにより、コストを上げることなく、低圧ポンプの供給圧力が非吸入状態の加圧室等にかかるのを防止する。 In a metering valve of a fuel injection pump, a fuel passage for fuel supplied by a low-pressure pump is formed inside a valve body, and one opening for allowing fuel in the fuel passage to flow out is provided on a peripheral wall of the fuel passage. In the body that accommodates the valve body, two or more discharge ports are arranged in the displacement direction of the valve body. Then, by energizing the solenoid, the valve body is displaced so that one opening and two or more discharge ports are sequentially matched, whereby the fuel in the fuel passage is sequentially sucked into two or more pressurizing chambers. Let As a result, the supply pressure of the low-pressure pump is prevented from being applied to the pressurizing chamber in the non-suction state without increasing the cost.
〔実施例1の構成〕
本実施例の構成を図面に基づいて説明する。本実施例の燃料噴射ポンプ1は、例えば、図2(a)に示すごとく高圧の燃料を蓄圧するコモンレール2を備え、コモンレール2から内燃機関(図示せず)の各気筒に燃料を噴射供給する蓄圧式の燃料噴射装置3に用いられている。
[Configuration of Example 1]
The configuration of this embodiment will be described with reference to the drawings. The
燃料噴射装置3は、燃料を圧送するとともに、圧送される燃料量を調節する調量弁11を有する燃料噴射ポンプ1と、燃料噴射ポンプ1から圧送された燃料を高圧状態で蓄圧するコモンレール2と、内燃機関の各気筒に搭載されるとともに、コモンレール2に圧送された燃料を内燃機関の各気筒に噴射するインジェクタ4と、コモンレール2の燃料圧力に応じて調量弁11を制御する制御手段5とを備える。
The
燃料噴射ポンプ1は、例えば図1(a)に示すように、内燃機関により駆動されるカム機構6と、第1、2加圧室7、8を形成するとともにカム機構6により駆動されて燃料をコモンレール2へ圧送する第1、2高圧ポンプエレメント9、10と、第1、2加圧室7、8に吸入される燃料量を調節する調量弁11と、燃料タンク12から燃料を吸引するとともに、調量弁11を経て第1、2加圧室7、8へ燃料を供給する低圧ポンプ13と、コモンレール2から第1、2加圧室7、8への逆流を防止する第1、2圧送側逆止弁14、15と、第1、2加圧室7、8から調量弁11への逆流を防止する第1、2吸入側逆止弁16、17とを備える。
As shown in FIG. 1A, for example, the fuel injection pump 1 forms a
調量弁11と第1吸入側逆止弁16とは第1燃料流路18で連結され、燃料は第1燃料流路18を通って調量弁11から第1吸入側逆止弁16に流れる。また、第1吸入側逆止弁16と第1加圧室7とは第1燃料流路19、20で連結され第1加圧室7と第1圧送側逆止弁14とは第1燃料流路20、21で連結されている。第1燃料流路20は、第1加圧室7への燃料の吸入口(図示せず)へ接続されている。なお、この吸入口は、圧送時に吐出口として機能する。このため、第1燃料流路20では、吸入時と圧送時とで互いに逆向きに燃料が流れる。調量弁11と第2吸入側逆止弁17との間、第2吸入側逆止弁17と第2加圧室8との間、第2加圧室8と第2圧送側逆止弁15との間も第1燃料流路18、19、20、21と同様の第2燃料流路22、23、24、25で連結されている。
The
カム機構6は、内燃機関により回転駆動されるポンプ駆動軸26、ポンプ駆動軸26と同軸的に形成された楕円筒状のカム面27を具備するインナカム28、カム面27により回転駆動される第1、2カムローラ29、30を有する。
The
ポンプ駆動軸26は、内燃機関のクランク軸(図示せず)からタイミングベルト(図示せず)を介して回転トルクを伝達されるポンプタイミングプーリ(図示せず)を有する。そして、伝達された回転トルクによりポンプ駆動軸26およびインナカム28が回転駆動される。なお、ポンプ駆動軸26およびインナカム28は、クランク軸の1/2の回転速度で回転する。
The
第1高圧ポンプエレメント9は、図2(b)に示すごとく、燃料を加圧する第1短、長プランジャ31、32および第1短、長プランジャ31、32を摺動自在に収容する第1シリンダ33を有する。第1短、長プランジャ31、32は、互いに一端面同士が向かい合うとともに、この2つの一端面と第1シリンダ33の内周壁とで第1加圧室7が形成されている。なお、第1短プランジャ31は、第1加圧室7の吸入口に接続する第1燃料流路20を形成しやすくするという製作上の利点から、第1長プランジャ32よりも長軸方向の長さが短くなっており、第1加圧室7は第1シリンダ33の中央からずれた位置に形成されている。第1短、長プランジャ31、32の他端側には、第1カムローラ29を回転摺動自在に収容する第1シュー34が形成されている。なお、第1シュー34は第1シューガイド35により往復摺動自在に支持されている。
As shown in FIG. 2B, the first high-
第2高圧ポンプエレメント10は、図1(a)に示すごとく、第1高圧ポンプエレメント9と90°をなすとともに、第1高圧ポンプエレメント9と軸方向(ポンプ駆動軸26の回転軸方向)に離れて配置されている。また、図2(c)に示すごとく、第1高圧ポンプエレメント9と同様に第2短、長プランジャ36、37および第2シリンダ38を有するとともに、第2加圧室8を形成する。また、第1短、長プランジャ31、32と同様に、第2カムローラ30を回転摺動自在に収容する第2シュー39が形成され、第2シュー39は第2シューガイド40により往復摺動自在に支持されている。
As shown in FIG. 1A, the second high-
調量弁11は、図1(a)に示すごとく、通電により磁界を発生させるソレノイド41、ソレノイド41により同軸的に変位されるとともに第1加圧室7の吸入口へ通じる第1吐出口42および第2加圧室8の吸入口へ通じる第2吐出口43を開閉する弁体44、第1吐出口42および第2吐出口43が形成されるとともに弁体44を摺動自在に収容するボディ45、弁体44をソレノイド41による変位方向と逆方向に付勢する付勢手段としてのスプリング46などを有する。
As shown in FIG. 1A, the
弁体44は、第1吐出口42および第2吐出口43を開閉する本体部47と、スプリング46を収容するスプリング収容部48とを有する。そして、弁体44は、ソレノイド41に通電される電流値に応じてボディ45内を摺動しながら変位する。
The
本体部47は、低圧ポンプ13により供給された燃料の燃料通路49を内部に形成する。また、本体部47は、燃料通路49の燃料を第1、2燃料流路18、22へ流出させる流出開口部50を具備する。この流出開口部50は、燃料通路49の周壁を貫通して設けられている。燃料通路49は、弁体44の一端面(反ソレノイド41側の端面)から他端面(ソレノイド41側の端面)に向かい筒状に穿設され、一端面で大きく開口している。そして、この一端面で開口している部分は、低圧ポンプ13から供給された燃料を燃料通路49へ流入させる流入開口部70をなしている。
The
スプリング収容部48は、スプリング46が収容されるとともにスプリング46の一端が取り付けられるスプリング室51を内部に形成する。スプリング室51は、弁体44の他端面から一端面に向かい筒状に穿設されており、他端面で大きく開口している。この他端面から突出したスプリング46の他端が、ボディ45に取り付けられている。
The
ボディ45は、弁体44を摺動自在に収容するとともに低圧ポンプ13により供給された燃料の燃料通路52を形成する弁体摺動部53と、弁体摺動部53よりも径大であってソレノイド41を収容するソレノイド収容部54とを有する。
The
弁体摺動部53は、弁体44の変位方向に配列された第1、2吐出口42、43を具備する。第1、2吐出口42、43は、弁体摺動部53の周壁を貫通して設けられている。第1吐出口42は第1燃料流路18に接続され、第2吐出口43は第2燃料流路22に接続されている。また、弁体44は、流出開口部50の変位方向が第1、2吐出口42、43の配列方向と一致するように、弁体摺動部53に収容されている。弁体摺動部53の一端側壁部には、低圧ポンプ13から供給された燃料を燃料通路52へ吸入させる吸入口55が形成されている。そして、ソレノイド41に通電される電流値が増減されることにより、弁体44が弁体摺動部53内を摺動しながら変位するとともに、流出開口部50が第1、2吐出口42、43と順次に一致する。
The valve
ソレノイド収容部54は、内部にソレノイド41を収容する。ソレノイド41の内周側には、ソレノイド41への通電によりスプリング収容部48が同軸的に出し入れされる。また、ソレノイド収容部54の他端側壁部には、スプリング46の他端が取り付けられている。
The
低圧ポンプ13は、ポンプ駆動軸26により駆動される周知のポンプであり、例えば、外歯を有するインナロータ(図示せず)と内歯を有するアウタロータ(図示せず)とから構成され、外歯と内歯とが共にトロコイド曲線状に形成されたトロコイドポンプなどである。
The low-
第1吸入側逆止弁16は、第1燃料流路18と接続される第1吸入側弁口56を開閉する第1弁体57と、第1吸入側弁口56を閉じる方向に第1弁体57を付勢する第1スプリング58とを有する。そして、調量弁11において流出開口部50と第1吐出口42とが一致する(図1(b)参照)と、低圧ポンプ13の供給圧力が第1弁体57に作用するとともに第1スプリング58による付勢力に打ち勝って、第1弁体57を第1吸入側弁口56から押し上げる。これにより、第1吸入側弁口56が開かれるとともに、燃料タンク12の燃料が、低圧ポンプ13→調量弁11→第1燃料流路18→第1吸入側逆止弁16→第1燃料流路19→第1燃料流路20の順に流れ、第1加圧室7に吸入される。
The first suction
第2吸入側逆止弁17も、第1吸入側逆止弁16と同様に、第2燃料流路22と接続される第2吸入側弁口59を開閉する第2弁体60と、第2スプリング61とを有する。そして、調量弁11において流出開口部50と第2吐出口43とが一致する(図1(a)参照)と、第2吸入側弁口59が開かれるとともに、燃料タンク12の燃料が、低圧ポンプ13→調量弁11→第2燃料流路22→第2吸入側逆止弁17→第2燃料流路23→第2燃料流路24の順に流れ、第2加圧室8に吸入される。
Similarly to the first suction
第1圧送側逆止弁14は、第1燃料流路21と接続される第1圧送側弁口62を開閉する第1ボール63を有する。そして、第1加圧室7で加圧された燃料の圧力がコモンレール2で蓄圧されている燃料の圧力よりも高くなったら、第1加圧室7で加圧された燃料が第1ボール63を第1圧送側弁口62から押し上げる。これにより、第1圧送側弁口62が開くとともに、第1加圧室7の燃料が、第1燃料流路20→第1燃料流路21→第1圧送側逆止弁14の順に流れ、コモンレール2へ圧送される。
The first pressure-feed
第2圧送側逆止弁15も、第1圧送側逆止弁14と同様に、第2圧送側弁口64を開閉する第2ボール65を有する。そして、第2加圧室8で加圧された燃料の圧力がコモンレール2で蓄圧されている燃料の圧力よりも高くなったら、第2圧送側弁口64が開くとともに、第2加圧室8の燃料が、第2燃料流路24→第2燃料流路25→第2圧送側逆止弁15の順に流れ、コモンレール2へ圧送される。
Similarly to the first pressure-feed-
制御手段5は、弁体44を変位させる指令信号(以後、調量弁駆動信号と呼ぶ)を出力する電子制御装置66(以後、ECU66と呼ぶ)、ECU66から調量弁駆動信号が入力されるとともに、バッテリ(図示せず)からソレノイド41への通電を行わせるポンプ駆動回路67などを有する。なお、調量弁駆動信号は、パルス状のオンオフ信号であり、オン時間とオフ時間の比率(DUTY比)が変化することによりソレノイド41へ通電される電流値が増減する。
The control means 5 receives an electronic control device 66 (hereinafter referred to as ECU 66) that outputs a command signal (hereinafter referred to as a metering valve drive signal) for displacing the
ECU66は、中央処理装置(CPU)、記憶装置、入力装置、出力装置などからなるコンピュータを有する。ECU66は、クランク軸の回転角度を検出するクランク角度センサ68、コモンレール2の燃料圧力を検出するコモンレール圧センサ69およびその他の各種センサで検出された検出信号が入力される。
The
この入力データに応じて、ECU66は、クランク角90°ごとに以下の処理を行う。先ず、燃料を吸入させる加圧室を第1、2加圧室7、8から選定するとともに、第1、2加圧室7、8に吸入させる燃料量を算出する。次に、この選定および算出の結果に応じて、ソレノイド41へ通電させる通電期間、およびソレノイド41に通電させる電流値を算出する。さらに、この通電期間と電流値とに基づいて、DUTY比を算出して調量弁駆動信号を合成する。そして、この調量弁駆動信号を通電期間に基づいてポンプ駆動回路67へ出力する。
In accordance with this input data, the
ポンプ駆動回路67は、調量弁駆動信号の入力に応じてバッテリからソレノイド41への通電を行わせるスイッチング素子(図示せず)を有する。そして、ポンプ駆動回路67は、調量弁駆動信号の入力により、そのDUTY比に応じた値の電流をソレノイド41に通電させる。これにより、弁体44が電流値に応じて変位するとともに、流出開口部50が第1吐出口42または第2吐出口43と一致して、第1加圧室7または第2加圧室8への燃料の吸入が開始される。算出された通電期間が経過してソレノイド41への通電が停止すると、弁体44はスプリング46により押し戻され、第1吐出口42および第2吐出口43は両方とも閉じられる。これにより、第1加圧室7または第2加圧室8への燃料の吸入が停止される。
The
〔実施例1の作用〕
本実施例の作用を図面に基づいて説明する。内燃機関が作動すると、ポンプ駆動軸26が回転駆動されて低圧ポンプ13による燃料の供給および第1、2高圧ポンプエレメント9、10による燃料の圧送が開始される。また、制御手段5により、燃料を吸入させる加圧室の選定、およびコモンレール2へ圧送される燃料量の調節が開始される。
[Operation of Example 1]
The effect | action of a present Example is demonstrated based on drawing. When the internal combustion engine is operated, the
これにより、燃料タンク12の燃料は低圧ポンプ13により吸引されて調量弁11の流入開口部70から燃料通路49へ流入する。さらにこの燃料は、流出開口部50と一致する第1吐出口42または第2吐出口43から第1高圧ポンプエレメント9の第1加圧室7または第2高圧ポンプエレメント10の第2加圧室8へ吸入される。そして、第1短、長プランジャ31、32または第2短、長プランジャ36、37により加圧された燃料がコモンレール2へと圧送される。
以下に、燃料噴射ポンプ1の作用を、図1(a)、(b)、(c)および図2(b)、(c)を用いて説明する。
As a result, the fuel in the
Below, the effect | action of the
図1(a)は、流出開口部50と第2吐出口43とが一致して、吸入口55が第2吐出口43と連通している第2の連通パターンを示す。図1(a)では、燃料通路49の燃料が、矢印Aに示すように第2弁体60を押し上げて第2吸入側逆止弁17を開くとともに、第2加圧室8へと吸入される。また、第1加圧室7の燃料が高圧化されて押し出され、押し出された高圧燃料は、矢印Bに示すように第1ボール63を押し上げて第1圧送側逆止弁14を開くとともに、コモンレール2へと圧送される。この間、第1吐出口42は弁体44により閉じられ、第1吸入側弁口56は第1弁体57により閉じられている。
FIG. 1A shows a second communication pattern in which the
図1(b)は、流出開口部50と第1吐出口42とが一致して、吸入口55が第1吐出口42と連通している第1の連通パターンを示す。図1(b)の状態では、燃料通路49の燃料が、第1弁体57を押し上げて第1吸入側逆止弁16を開くとともに、第1加圧室7へと吸入される。また、第2加圧室8の燃料が高圧化されて押し出され、押し出された高圧燃料は、第2ボール65を押し上げて第2圧送側逆止弁15を開くとともに、コモンレール2へと圧送される。この間、第2吐出口43は弁体44により閉じられ、第2吸入側弁口59は第2弁体60により閉じられている。
FIG. 1B shows a first communication pattern in which the
図1(c)は、流出開口部50が第1、2吐出口42、43のいずれとも一致しておらず、吸入口55が第1、2吐出口42、43のいずれとも連通していない遮断パターンを示す。図1(c)の状態では、ソレノイド41への通電が停止されて弁体44がスプリング46により押し戻されている。そして、第1、2吐出口42、43は両方とも弁体44により閉じられている。また、第1吸入側弁口56は第1弁体57により閉じられ、第2吸入側弁口59は第2弁体60により閉じられている。
In FIG. 1C, the
図2(b)は、第1高圧ポンプエレメント9において、第1短、長プランジャ31、32が互いに最も接近した状態、すなわち第1加圧室7の容積が最小になった状態であり、圧送が終了するとともに第1加圧室7への吸入が開始する状態である。また、図2(c)は、第2高圧ポンプエレメント10において、所定量の燃料を吸入して第2短、長プランジャ36、37が互いに最も離れた状態、すなわち第2加圧室8の容積が最大になった状態であり、燃料の吸入が終了した状態である。
FIG. 2B shows a state in which the first short and
この図2(b)、(c)に示された状態は、図1(a)に示された第1、2高圧ポンプエレメント9、10の状態に対応する。なお、以後の説明では、図2(b)、(c)に示される状態を、ポンプ駆動軸26の回転角度が0°の状態とし、ポンプ駆動軸26の回転方向を、図2(b)、(c)における反時計方向とする。
The states shown in FIGS. 2B and 2C correspond to the states of the first and second high
先ず、ポンプ駆動軸26すなわちインナカム28の回転角度が0°の時点で、調量弁11では、ソレノイド41への通電が開始され、弁体44は図1(c)の遮断パターンから図1(b)の第1の連通パターンになるように変位する。この結果、第1吐出口42と流出開口部50とが一致して燃料通路49の燃料が第1燃料流路18に流出するとともに、第1吸入側逆止弁16が開けられる。これにより、第1高圧ポンプエレメント9では、第1加圧室7への燃料の吸入が開始される。そして、インナカム28の回転とともに燃料の吸入が続けられ、第1加圧室7の容積は拡大を続ける。
First, when the rotational angle of the
その後、ソレノイド41への通電期間が経過して通電が停止されると、弁体44は図1(b)の第1の連通パターンから図1(c)の遮断パターンになるように変位する。この結果、燃料通路49から第1燃料流路18への燃料の流出が停止するとともに、第1吸入側逆止弁16が閉じられる。これにより第1高圧ポンプエレメント9では、第1加圧室7への燃料の吸入が終了する。また、燃料の吸入停止により第1加圧室7の拡大も停止するので、第1カムローラ29がカム面27から離れる。そして、第1カムローラ29がカム面27から離れた状態で、インナカム28は回転角度が90°になるまで回転する。
Thereafter, when the energization period for the
この間、第2高圧ポンプエレメント10では、第2カムローラ30がカム面27に接触し、カム面27による第2短、長プランジャ36、37への押圧が開始される。これにより、第2加圧室8から燃料が押し出されるとともに、第2圧送側逆止弁15が開けられてコモンレール2への圧送が開始される。そして、インナカム28の回転とともに燃料の圧送が続けられ、第2加圧室8の容積は縮小を続ける。
During this time, in the second high
次に、インナカム28の回転角度が90°になった時点で、第2高圧ポンプエレメント10では、第2加圧室8の縮小が停止するとともに、調量弁11では、ソレノイド41への通電が開始され、弁体44は図1(c)の遮断パターンから図1(a)の第2の連通パターンになるように変位する。この結果、第2吐出口43と流出開口部50とが一致して燃料通路49の燃料が第2燃料流路22に流出するとともに、第2吸入側逆止弁17が開けられる。これにより、第2高圧ポンプエレメント10では、第2加圧室8への燃料の吸入が開始される。そして、インナカム28の回転とともに燃料の吸入が続けられ、第2加圧室8の容積は拡大を続ける。
Next, when the rotation angle of the
その後、ソレノイド41への通電期間が経過して通電が停止されると、弁体44は図1(a)の第2の連通パターンから図1(c)の遮断パターンになるように変位する。この結果、燃料通路49から第2燃料流路22への燃料の流出が停止するとともに、第2吸入側逆止弁17が閉じられる。これにより第2高圧ポンプエレメント10では、第2加圧室8への燃料の吸入が終了する。また、燃料の吸入停止により第2加圧室8の拡大も停止するので、第2カムローラ30がカム面27から離れる。そして、第2カムローラ30がカム面27から離れた状態で、インナカム28は回転角度が180°になるまで回転する。
Thereafter, when the energization period to the
この間、第1高圧ポンプエレメント9では、第1カムローラ29がカム面27に接触し、カム面27による第1短、長プランジャ31、32への押圧が開始される。これにより、第1加圧室7から燃料が押し出されるとともに、第1圧送側逆止弁14が開けられてコモンレール2への圧送が開始される。そして、インナカム28の回転とともに燃料の圧送が続けられ、第1加圧室7の容積は縮小を続ける。
During this time, in the first high-
インナカム28が180°から270°まで回転する間、調量弁11および第1、2高圧ポンプエレメント9、10では、インナカム28が0°から90°まで回転する間と同様の動作が繰り返される。また、インナカム28が270°から360°まで回転する間、調量弁11および第1、2高圧ポンプエレメント9、10では、インナカム28が90°から180°まで回転する間と同様の動作が繰り返される。
While the
〔実施例1の効果〕
本実施例では、燃料噴射ポンプ1は、第1加圧室7を形成する第1高圧ポンプエレメント9と、第2加圧室8を形成する第2高圧ポンプエレメント10と、1つの調量弁11とを備える。調量弁11は第1吐出口42、第2吐出口43を有し、第1吐出口42は第1燃料流路18により第1加圧室7の吸入口と連結され、第2吐出口43は第2燃料流路22により第2加圧室8の吸入口と連結されている。そして、第1、2吐出口42、43が順次に開閉されることにより、第1、2加圧室7、8へ順次に燃料が吸入される。
[Effect of Example 1]
In the present embodiment, the
これにより、例えば、第1吐出口42が開かれて第1加圧室7に燃料が吸入されている間、第2加圧室8へ通じる第2吐出口43は閉じられている。このため、第1加圧室7へ燃料が吸入されている間、第2吸入側逆止弁17は開かれず、第2加圧室8には低圧ポンプ13による燃料の供給圧力がかからない。この結果、1つの調量弁11で、第1、2加圧室7、8ごとに正確に燃料を吸入することができるとともに、第1短、長プランジャ31、32、第2短、長プランジャ36、37や第1、2吸入側逆止弁16、17などに無用の圧力負荷がかかるのを防止することができる。また、第1、2高圧ポンプエレメント9、10ごとに調量弁を準備する必要がなくなるので、燃料噴射ポンプ1のコストを下げることができる。
Thereby, for example, while the
〔変形例〕
本実施例の調量弁11では、ソレノイド41の通電期間、およびソレノイド41に通電される電流値を算出し、これらに基づいて第1、2加圧室7、8への燃料の吸入が行われたが、これに限定されるものではない。例えば、ソレノイド41の通電期間の代わりに通電停止期間を算出し、通電停止期間が経過したら、ソレノイド41への通電を開始するようにしてもよい。なお、この場合には、所定のクランク回転角度ごとに通電が停止される。また、ソレノイド41に通電される電流値は、第1吐出口42または第2吐出口43と流出開口部50との重なり部で形成される燃料通過断面の断面積を考慮して算出してもよい。この場合には、燃料通路49から第1、2加圧室7、8へ向かう流量を調節することができる。
本実施例の調量弁11では、磁気回路を構成するステータが設けられていないが、必要に応じてステータを設けてもよい。
[Modification]
In the
In the
本実施例の調量弁11では、ソレノイド41への通電が停止されたときに遮断パターンになるが、この態様に限定されるものではない。例えば、ソレノイド41への通電が停止されたときに第1の連通パターンとなり、ソレノイド41への通電が行われているときに第2の連通パターンおよび遮断パターンとなるようにしてもよい。
In the
本実施例の調量弁11では、調量弁駆動信号のDUTY比を制御するDUTY制御により、ソレノイド41へ通電される電流値を調節して弁体44を変位させたが、DUTY制御を用いないで弁体44を変位させることもできる。例えば、弁体44の両端側にソレノイド41を配置すれば、各々のソレノイド41へ交互に通電を行わせることにより、第1、2吐出口42、43を順次に開閉することができる。また、コイルの単位長さあたりの巻き数が2倍になるように2つのソレノイド41を一端側に配置すれば、一方のソレノイド41のみへの通電と、両方のソレノイド41への通電とを交互に繰り返すことにより、第1、2吐出口42、43を順次に開閉することができる。
In the
本実施例の燃料噴射ポンプ1は、2の高圧エレメント(第1、2高圧ポンプエレメント9、10)を備えていたが、3以上の高圧ポンプエレメントを備えることもできる。この場合には、高圧ポンプエレメントと同数の吐出口を調量弁11のボディ45に設ければよい。
本実施例の燃料噴射装置3は、コモンレール2を備える蓄圧式燃料噴射装置であったが、燃料噴射ポンプ1により圧送された燃料が、直接、気筒に噴射される燃料噴射装置にも、本発明を適用することができる。
Although the fuel injection pump 1 of the present embodiment includes two high-pressure elements (first and second high-
Although the
1 燃料噴射ポンプ
7 第1加圧室
8 第2加圧室
11 調量弁
12 燃料タンク
18 第1燃料流路
19 第1燃料流路
20 第1燃料流路
22 第2燃料流路
23 第2燃料流路
24 第2燃料流路
31 第1短プランジャ
32 第1長プランジャ
33 第1シリンダ
36 第2短プランジャ
37 第2長プランジャ
38 第2シリンダ
42 第1吐出口
43 第2吐出口
44 弁体
55 吸入口
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記2つ以上の加圧室の各燃料入口および燃料タンクを接続する燃料流路に設けられ、前記燃料タンクから前記2つ以上の加圧室に吸入される燃料量を調節する1つの調量弁とを備え、
前記1つの調量弁は、1つの吸入口と、前記2つ以上の加圧室の各燃料入口と個別の燃料流路で接続される2つ以上の吐出口とを有し、
前記1つの吸入口が前記2つ以上の吐出口のいずれか1つと連通している2つ以上の連通パターン、および前記1つの吸入口が前記2つ以上の吐出口のいずれとも連通していない遮断パターンの3つ以上のパターンを、内部に具備された弁体の変位により切り換えることができる燃料噴射ポンプ。 Two or more pressurization chambers in which fuel is pressurized;
One metering which is provided in a fuel flow path connecting each fuel inlet of the two or more pressurizing chambers and a fuel tank, and adjusts the amount of fuel drawn from the fuel tank into the two or more pressurizing chambers With a valve,
The one metering valve has one suction port, and two or more discharge ports connected to respective fuel inlets of the two or more pressurizing chambers by separate fuel flow paths,
Two or more communication patterns in which the one suction port communicates with any one of the two or more discharge ports, and the one suction port does not communicate with any of the two or more discharge ports. A fuel injection pump capable of switching between three or more shut-off patterns by displacement of a valve body provided therein.
前記加圧室は、燃料を加圧するプランジャおよびこのプランジャを摺動自在に収容するシリンダにより形成されることを特徴とする燃料噴射ポンプ。 The fuel injection pump according to claim 1, wherein
The pressurizing chamber is formed by a plunger that pressurizes fuel and a cylinder that slidably accommodates the plunger.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003411557A JP2005171840A (en) | 2003-12-10 | 2003-12-10 | Fuel injection pump |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003411557A JP2005171840A (en) | 2003-12-10 | 2003-12-10 | Fuel injection pump |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005171840A true JP2005171840A (en) | 2005-06-30 |
Family
ID=34732255
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003411557A Pending JP2005171840A (en) | 2003-12-10 | 2003-12-10 | Fuel injection pump |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2005171840A (en) |
-
2003
- 2003-12-10 JP JP2003411557A patent/JP2005171840A/en active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4442048B2 (en) | High pressure fuel supply device for internal combustion engine | |
JP5235968B2 (en) | Fuel supply system | |
JP4148128B2 (en) | Fuel injection device | |
JP3819208B2 (en) | Variable discharge fuel supply system | |
JP4461026B2 (en) | Fuel injection device for an internal combustion engine | |
JP2007092714A (en) | Amount adjustment valve and fuel injection pump using it | |
JP2005171840A (en) | Fuel injection pump | |
JP4816438B2 (en) | Supply pump | |
WO2001059292A1 (en) | Fuel injection device | |
JP5786094B2 (en) | High pressure injection device | |
JP4404056B2 (en) | Fuel injection device for internal combustion engine | |
JPH11343945A (en) | Fuel pump | |
JP2010163888A (en) | Fuel supply device for internal combustion engine | |
EP0902181A2 (en) | Variable-discharge-rate high-pressure pump | |
JP3699596B2 (en) | Variable discharge high pressure pump | |
JP4407647B2 (en) | Fuel injection device for internal combustion engine | |
JP3801748B2 (en) | Common rail fuel injection control device | |
JP3693463B2 (en) | Variable discharge high pressure pump | |
WO2000055495A1 (en) | Fuel feed pump | |
JP2002250459A (en) | Flow control valve | |
JP3947596B2 (en) | Variable discharge high pressure pump | |
JP2003027912A (en) | Combination pump | |
JP3507106B2 (en) | Electromagnetic fuel spill valve | |
JP3334525B2 (en) | Variable discharge high pressure pump and fuel injection device using the same | |
JP2003161219A (en) | Fuel unit |