JP2008045408A - Fuel injection device for engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、エンジンのクランク軸に連動連結したカム軸の回転によりプランジャを往復動させて、加圧室で燃料の吸入と圧送とを行うサプライポンプを備えたエンジンの燃料噴射装置に関する。 The present invention relates to an engine fuel injection apparatus including a supply pump that reciprocates a plunger by rotation of a camshaft linked to an engine crankshaft to suck and pump fuel in a pressurizing chamber.
従来から、複数のインジェクタと、高圧化した燃料を蓄えて各インジェクタに供給可能とする蓄圧室と、燃料を加圧して蓄圧室へ圧送するサプライポンプとを備えてなるエンジンの燃料噴射装置は公知となっている。このような燃料噴射装置においては、サプライポンプはカム軸の回転によりプランジャを往復動させて、加圧室で燃料の吸入と圧送とを行うように構成されていた(例えば、特許文献1参照。)。そして、燃料タンクとフィードポンプを介して連通する燃料通路に吸入量制御弁が設けられ、該吸入量制御弁はフィードポンプからサプライポンプの加圧室へ圧送される燃料を制御するようになっていた。
しかし、従来の燃料噴射装置においては、サプライポンプがエンジン本体に一体構成とされていたため、互換性がなく、サプライポンプを異なる機種のエンジンに取り付けることができない場合があった。また、サプライポンプは、エンジン本体にフィードポンプと別々に設けて配管で接続する構成とすることもあり、この場合には組み立て工数が多くなり、十分な組み立て性を得られていなかった。さらに、配管の破損や接続不良により燃料をサプライポンプに吸入できないという不具合や、配管や吸入量制御弁をサプライポンプの外側に設けるため、燃料噴射装置を小型化できないという問題が生じることもあった。 However, in the conventional fuel injection device, since the supply pump is integrated with the engine body, there is a case where the supply pump is not compatible and the supply pump cannot be attached to different types of engines. Further, the supply pump may be configured to be provided separately from the feed pump in the engine body and connected by piping. In this case, the number of assembling steps increases, and sufficient assemblability cannot be obtained. In addition, there are problems that fuel cannot be sucked into the supply pump due to broken pipes or poor connection, and that the fuel injection device cannot be miniaturized because pipes and suction control valves are provided outside the supply pump. .
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。 The problem to be solved by the present invention is as described above. Next, means for solving the problem will be described.
即ち、請求項1においては、エンジンのクランク軸に連動連結したカム軸の回転によりプランジャを往復動させて、加圧室でフィードポンプから圧送される燃料の吸入を行い、その燃料を加圧して蓄圧室に圧送するサプライポンプを備えたエンジンの燃料噴射装置において、前記サプライポンプをエンジン本体に対して別体として取り付け、該サプライポンプのエンジン本体と反対側にフィードポンプを取り付けて、該サプライポンプとフィードポンプとを一体的に構成し、前記カム軸の回転により両ポンプを駆動するようにしたものである。 That is, in claim 1, the plunger is reciprocated by the rotation of the camshaft linked to the crankshaft of the engine, the fuel pumped in from the feed pump is sucked in the pressurizing chamber, and the fuel is pressurized. In a fuel injection device for an engine having a supply pump for pumping to a pressure accumulating chamber, the supply pump is attached as a separate body to the engine body, a feed pump is attached to the opposite side of the supply pump to the engine body, and the supply pump And the feed pump are integrally configured, and both pumps are driven by the rotation of the cam shaft.
請求項2においては、前記サプライポンプに、前記フィードポンプから圧送される燃料の加圧室への吸入量を調整する吸入量制御弁を内蔵したものである。 According to a second aspect of the present invention, the supply pump has a built-in intake amount control valve for adjusting the intake amount of the fuel pumped from the feed pump into the pressurizing chamber.
請求項3においては、前記サプライポンプに、前記フィードポンプから加圧室へ燃料を圧送するための燃料通路を内蔵し、該燃料通路に前記吸入量制御弁を配設したものである。 According to a third aspect of the present invention, a fuel passage for pumping fuel from the feed pump to the pressurizing chamber is built in the supply pump, and the intake amount control valve is disposed in the fuel passage.
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。 As effects of the present invention, the following effects can be obtained.
請求項1においては、前記サプライポンプとフィードポンプとを一つのユニットとして扱うことが可能となり、組み立て工数を減少させて、燃料噴射装置の組み立て性を向上させることができる。また、互換性を備えて、サプライポンプを異なる機種のエンジンにも適用可能とすることができる。 According to the first aspect, the supply pump and the feed pump can be handled as one unit, the assembly man-hour can be reduced, and the assemblability of the fuel injection device can be improved. In addition, the supply pump can be applied to different types of engines with compatibility.
請求項2においては、前記吸入量制御弁をサプライポンプの外側に取り付けたものに比べて、燃料噴射装置を小型化することができる。 According to the second aspect of the present invention, the fuel injection device can be downsized as compared with the case where the intake amount control valve is attached to the outside of the supply pump.
請求項3においては、前記サプライポンプとフィードポンプとを接続する配管が不要となり、燃料噴射装置を小型化することができ、またその組み立て性を向上させることができる。さらに、配管の損傷や接続不良による、燃料をサプライポンプに吸入できないという不具合をなくすことができるため、燃料噴射装置の信頼性を向上させることができる。
In
次に、発明の実施の形態を説明する。 Next, embodiments of the invention will be described.
図1は本発明の一実施例に係る燃料噴射装置の全体構成を示す図、図2はサプライポンプの正面断面図、図3は図2におけるA−A矢視断面図、図4は図2におけるB−B矢視断面図、図5は図2におけるC−C矢視断面図、図6は図2におけるD−D矢視断面図、図7は図2におけるE−E矢視断面図である。 1 is a diagram showing an overall configuration of a fuel injection device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a front sectional view of a supply pump, FIG. 3 is a sectional view taken along arrow AA in FIG. 2, and FIG. FIG. 5 is a sectional view taken along the line CC in FIG. 2, FIG. 6 is a sectional view taken along the line DD in FIG. 2, and FIG. 7 is a sectional view taken along the line EE in FIG. It is.
まず、本発明の一実施例に係るエンジンの燃料噴射装置について説明する。 First, an engine fuel injection device according to an embodiment of the present invention will be described.
図1に示すように、燃料噴射装置は、複数のインジェクタ1・1・1・1や、高圧化した燃料を蓄えて各インジェクタ1・1・1・1に供給可能とする蓄圧室2や、燃料を加圧して蓄圧室2へ圧送するサプライポンプ3や、燃料タンク10からサプライポンプ3に燃料を圧送するフィードポンプ9などから構成されている。サプライポンプ3はプランジャ33を備え、クランク軸にギヤなどを介して連動して駆動されるカム41の回転によりタペット36を介して該プランジャ33を往復動させることで、加圧室8に燃料を吸入して加圧し、高圧化した燃料を蓄圧室2へ圧送することができるようになっている。
As shown in FIG. 1, the fuel injection device includes a plurality of injectors 1, 1, 1, a
前記サプライポンプ3の加圧室8と燃料タンク10との間には吸入側燃料通路11が形成され、該吸入側燃料通路11にはフィードポンプ9と吸入量制御弁12と逆止弁13とが配置されて、燃料タンク10からフィードポンプ9により汲み上げられた燃料が吸入量制御弁12と逆止弁13とを介して加圧室8へ吸入可能とされている。そして、加圧室8と蓄圧室2とは吐出側燃料通路15にて接続されて、該吐出側燃料通路15を通じて高圧化された燃料が加圧室8から蓄圧室2へ逆止弁16を介して圧送可能とされている。
A suction
前記吸入側燃料通路11におけるフィードポンプ9の吐出側と吸入側との間にはバイパス通路18が設けられ、該バイパス通路18に調圧弁19が配設されて、該調圧弁19によりサプライポンプ3の加圧室8に吸入される燃料の圧力を調整することができるようになっている。また、吸入側燃料通路11には、温度センサ20が設けられ、該温度センサ20により燃料の温度を測定できるようになっている。
A
前記吸入側燃料通路11のフィードポンプ9の吐出側には吸入量制御弁12が設けられ、該吸入量制御弁12によりサプライポンプ3の加圧室8に吸入される燃料の吸入量を調整することができるようになっている。そして、吸入側燃料通路11の吸入量制御弁12と加圧室8との間に逆止弁13が設けられ、該吸入側逆止弁13によりフィードポンプ9にて加圧室8へ圧送される燃料の逆流が防止されるようになっている。
A suction
前記吐出側燃料通路15の加圧室8と蓄圧室2との間には逆止弁16が設けられ、該吐出側逆止弁16によりサプライポンプ3にて蓄圧室2へ圧送される、加圧室8で加圧した燃料の逆流が防止されるようになっている。そして、蓄圧室2に複数のインジェクタ1・1・1・1が接続されて、該蓄圧室2から各インジェクタ1に高圧化した燃料が供給され、各インジェクタ1にて燃料噴射が行われるようになっている。
A
また、前記蓄圧室2では当該蓄圧室2の燃料圧力を制御する圧力制御弁22が設けられ、これを開くことで燃料が蓄圧室2から燃料逃がし通路23を通じて燃料タンク10に逃がされて、蓄圧室2の燃料圧力が設定圧力に制御されるようになっている。蓄圧室2では更に当該蓄圧室2の燃料圧力を検出するための圧力センサ24が設けられ、圧力制御弁22とともにコントローラ25に接続されている。そして、コントローラ25が圧力センサ24による燃料圧力の検出値に基づいて圧力制御弁22の開閉制御を行って、燃料の逃がし量を調整することで、該蓄圧室2の燃料圧力を設定圧力に保持するように構成されている。
The
そして本実施例では、前述のように圧力制御弁22から逃がす燃料の逃がし量を調整することにより蓄圧室2の燃料圧力を制御するとともに、その逃がした燃料で前記吸入量制御弁12を制御して、サプライポンプ3の加圧室8への燃料の吸入量を調整することができるように構成されている。なお、吸入量制御弁は電磁弁で構成し、本実施例のように圧力制御弁22ではなく、前記コントローラ25で制御するようにすることもできる。
In this embodiment, as described above, the fuel pressure in the
前記吸入量制御弁12は、具体的には図7にも示すように、蓄圧室2から圧力制御弁22により逃がされた燃料を燃料逃がし通路23を通じて制御室12aに導入して、その燃料の圧力をピストン28の背圧とし、これでスプリング27のバネ力に抗してピストン28を燃料出口12cを一部だけもしくは完全に閉じる方向に移動させて、燃料入口12dから供給室12bに流入した燃料を燃料出口12cから流出させる量を調整することができるように構成されている。つまり、吸入量制御弁12を流れる燃料の流量を調整することができるようになっている。こうして圧力制御弁22を制御することによって、吸入量制御弁12を制御して加圧室8への燃料の吸入量が調整可能とされ、これにより蓄圧室2の燃料圧力を制御することができるようになっている。
Specifically, as shown in FIG. 7, the intake
次に、前記燃料噴射装置に備えたサプライポンプ3の具体的な構成について説明する。
Next, a specific configuration of the
図2、図3に示すように、サプライポンプ3は、エンジン本体30と別体として構成され、エンジン本体30に着脱可能に取り付けられる。サプライポンプ3においては、サプライポンプ本体31の上部にプランジャバレル32・32が挿嵌され、各プランジャバレル32内にプランジャ33が上下方向に往復動可能に設けられている。各プランジャバレル32の下方にはスプリング受け34が配置され、該スプリング受け34にプランジャバレル32から突出するプランジャ33の下端部が係合されている。そして、プランジャバレル32の下端部とスプリング受け34との間にスプリング35がプランジャ33の軸心方向に伸縮するように介装されて、該スプリング35の付勢力によりプランジャ33が下方へ付勢されている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
前記プランジャバレル32の下方には、タペット36がプランジャ33と同一軸心上に配置されて、該プランジャ33の下方でサプライポンプ本体31に上下に往復動可能に設けられている。タペット36は、筒形状のタペットガイド36aとタペットローラ36bとからなり、タペットガイド36a内の下部にタペットローラ36bを一部が下方へ突出するように回転自在に支持して構成されている。そして、タペットガイド36a内の上部に前記スプリング受け34が嵌設されて、タペット36がプランジャ33とともにスプリング35の付勢力により下方へ付勢されて、タペットローラ36bでその下方に配置されたカム軸40上のカム41と圧接可能とされている。
Below the
前記カム軸40は、サプライポンプ本体31の下部にプランジャ33の軸心方向と直交する方向に配置されて、回転自在に支持されている。カム軸40の一端はエンジン本体30に突入されて、そこに固設した駆動ギヤや当該駆動ギヤに噛合するギヤなどのその他の動力伝達機構を介して、エンジン本体30に備えられたクランク軸と連動連結されている。これにより、クランク軸からカム軸40に動力が伝達されて、該カム軸40が回転可能とされている。そして、カム軸40の各タペット36に対向する位置にカム41がそれぞれ互いに適切な位相差をもって並列に配置され、クランク軸からカム軸40に動力が伝達されると、該カム軸40と一体回転するように構成されている。
The
また、前記プランジャバレル32内の上部には、前記吸入側逆止弁13、前記吐出側逆止弁16、継手43がプランジャ33側から上方に向かって順に設けられている。これらの吸入側逆止弁13、前記吐出側逆止弁16、継手43は、プランジャ33の上方でこれと同一軸心上に配置され、該プランジャ33と吸入側逆止弁13との間に形成された加圧室8に前記フィードポンプ9から吸入側燃料通路11を通じて圧送される燃料を吸入側逆止弁13を介して吸入し、該加圧室8でプランジャ33にて加圧された燃料を吐出側逆止弁16を介して継手43から吐出側燃料通路15を通じて蓄圧室2に圧送できるように構成されている。
In addition, the suction
こうして、前記カム軸40の回転にともなって各カム41が回転することによって、各プランジャ33が適宜プランジャバレル32内を上下方向に往復動して、各プランジャ33による加圧室8への燃料の吸入と、加圧室8からの燃料の圧送とが交互に行われるようになっている。すなわち、プランジャ33がスプリング35の付勢力により付勢されて最上位置から下方へ移動を開始することで燃料の吸入行程となり、燃料タンク10からフィードポンプ9にて吸入側燃料通路11を通じて圧送される燃料が、加圧室8に吸入側逆止弁13を介して吸入されるようになっている。一方、プランジャ33がカム41に押し上げられることによりスプリング35の付勢力に抗して最下位置から上方に移動を開始することで圧送行程となり、加圧室8の燃料が吐出側逆止弁16を介して継手43から蓄圧室2に圧送されるようになっている。
Thus, as each
また、前記サプライポンプ3では、そのエンジン本体30と反対側にフィードポンプ9が一体的に着脱可能に取り付けられている。フィードポンプ9は、フィードポンプ本体45の一側面をサプライポンプ本体31のエンジン本体30と反対側面に接して固定することで、サプライポンプ3と一つのユニットとして構成されている。フィードポンプ本体45には、ポンプ駆動軸46がサプライポンプ本体31のカム軸40と同一軸心上に配置されて、回転自在に支持されている。そして、ポンプ駆動軸46の一端がカム軸40にカップリング等を介して連動連結されて、該ポンプ駆動軸46とカム軸40とが一体回転可能とされている。こうして、カム軸40の回転にともなうポンプ駆動軸46の回転によりフィードポンプ9が駆動され、燃料を燃料タンク10から汲み上げ、サプライポンプ3に吸入側燃料通路11を通じて圧送することができるようになっている。なお、本実施例のフィードポンプはトロコイドポンプまたはギヤポンプまたはベーンポンプ等が使用されるが限定するものではない。
In the
つづいて、サプライポンプとフィードポンプとを用いて燃料タンク10から蓄圧室2に燃料を圧送するための燃料通路について説明する。
Subsequently, a fuel passage for pumping fuel from the
前記サプライポンプ3と燃料タンク10とを連通する吸入側燃料通路11は、燃料タンク10とフィードポンプ9とを接続する配管48と、サプライポンプ本体31およびフィードポンプ本体45に形成される複数の連通孔11a〜11kとで構成される。サプライポンプ本体31およびフィードポンプ本体45においては、たとえば図2乃至図7に示すように、サプライポンプ本体31に設けられた継手49に燃料タンク10から延設される配管48の一端が接続されて、該配管48がサプライポンプ本体31のフィードポンプ本体45側上部に形成された第一連通孔11a(図4)と連通される。第一連通孔11aは継手49から下方へ延設されて、フィードポンプ本体45のサプライポンプ本体31側部に形成された第二連通孔11b(図5)に連通される。
The suction-
前記第二連通孔11bはその途中に前述のようにバイパス通路18と調圧弁19とを備え、第一連通孔11aとの連通部から下方へ延設されて、フィードポンプ本体45に形成されたフィードポンプ9の吸入口45aに接続される。そして、フィードポンプ9の吐出口45bに、フィードポンプ本体45のサプライポンプ本体31側部に形成された第三連通孔11cが連通される。第三連通孔11cは吐出口45bとの連通部から第二連通孔11bと略平行に上方へ延設され、フィードポンプ本体45上部に形成された第四連通孔11dに連通される。第四連通孔11dは第三連通孔11cとの連通部から横一側に延設され、フィードポンプ本体45に形成された第五連通孔11eと連通される。
The
前記第五連通孔は第四連通孔11dとの連通部からサプライポンプ本体31側へ延設され、該サプライポンプ本体31のフィードポンプ本体45側部に形成された第六連通孔11f(図2)と連通される。第六連通孔11fは第五連通孔11eよりも大径とされ、その連通部からエンジン本体30側に延設されて、サプライポンプ本体31上部に形成された第七連通孔11gと連通される。第七連通孔11gはその途中にサプライポンプ本体31に内蔵した前記吸入量制御弁12を備え、第六連通孔11fとの連通部から一方のプランジャバレル32側へ延設され、該プランジャバレル32とサプライポンプ本体31とで形成された第八連通孔11hに連通される。
The fifth communication hole extends from the communication part with the
前記第八連通孔11hはプランジャバレル32の周囲に環状に設けられ、該プランジャバレル32に形成された連通孔32aと前記吸入側逆止弁13とを介してプランジャ33上方の加圧室8に連通されるとともに、サプライポンプ本体31の両プランジャバレル32・32の間に形成された第九連通孔11jと連通される。第九連通孔11jは第八連通孔11hとの連通部から他方のプランジャバレル32側へ延設され、該プランジャバレル32とサプライポンプ本体31とで形成された第十連通孔11kに連通される。第十連通孔は、第八連通孔11hと同様に、他方のプランジャバレル32の周囲に環状に設けられ、該プランジャバレル32に形成された連通孔32aと前記吸入側逆支弁13とを介してプランジャ33上方の加圧室8に連通される。
The
このように吸入側燃料通路11が、サプライポンプ本体31およびフィードポンプ本体45において、第一乃至第十連通孔11a〜11kで構成される。そして吸入側燃料通路11では、燃料が燃料タンク10からフィードポンプ9により配管48とサプライポンプ本体31の第一連通孔11aおよびフィードポンプ本体45の第二連通孔11bを通じて汲み上げられ、該フィードポンプ本体45の第三連通孔11c、第四連通孔11d、第五連通孔11e、サプライポンプ本体31の第六連通孔11fを通じて第七連通孔11gの吸入量制御弁12に至り、該吸入量制御弁12でその流量を調整された後、第八連通孔11hから一方のプランジャバレル32側の加圧室8に吸入側逆止弁13を介して圧送され、同時に第八連通孔11h、第九連通孔11jを経て第十連通孔11kから他方のプランジャバレル32側の加圧室8に吸入側逆止弁13を介して圧送されるようになっている。
Thus, the suction
一方、前記サプライポンプ3と蓄圧室2とを連通する吐出側燃料通路15は、サプライポンプ3と蓄圧室2とを接続する配管51(図5)で構成される。すなわち、サプライポンプ本体31で各プランジャバレル32に設けられた前記継手43に蓄圧室2から延設される配管51の一端が接続されて、該配管51が継手43と吐出側逆止弁16を介して加圧室8と連通されて構成される。これにより吐出側燃料通路15では、加圧室8でプランジャ33により加圧された燃料が吐出側逆止弁16を介して継手43に至り、該継手43から配管51を通じて蓄圧室2に圧送されるようになっている。こうして、燃料通路が吸入側燃料通路11と吐出側燃料通路15とで構成され、該燃料通路を通じて燃料タンク10の燃料がサプライポンプ3により加圧されて蓄圧室2に圧送可能とされている。
On the other hand, the discharge
以上のように、エンジンのクランク軸に連動連結したカム軸40の回転によりプランジャ33を往復動させて、加圧室8でフィードポンプ9から圧送される燃料の吸入を行い、その燃料を加圧して蓄圧室2に圧送するサプライポンプ3を備えたエンジンの燃料噴射装置において、該サプライポンプ3をエンジン本体30に対して別体として取り付け、該サプライポンプ3のエンジン本体30と反対側にフィードポンプ9を取り付けて、該サプライポンプ3とフィードポンプ9とを一体的に構成し、該カム軸40の回転により両ポンプ3・9を駆動するようにしたことにより、該サプライポンプ3とフィードポンプ9とを一つのユニットとして扱うことが可能となり、組み立て工数を減少させて、燃料噴射装置の組み立て性を向上させることができる。また、互換性を備えて、サプライポンプ3を異なる機種のエンジンにも適用可能とすることができる。
As described above, the
また、前記エンジンの燃料噴射装置において、前記サプライポンプ3に、前記フィードポンプ9から圧送される燃料の加圧室8への吸入量を調整する吸入量制御弁12を内蔵したことにより、該吸入量制御弁12をサプライポンプ3の外側に取り付けたものに比べて、燃料噴射装置を小型化することができる。
Further, in the fuel injection device of the engine, the
また、前記エンジンの燃料噴射装置において、前記サプライポンプ3に、前記フィードポンプ9から加圧室8へ燃料を圧送するための燃料通路、即ち複数の連通孔11a〜11kからなる吸入側燃料通路11を内蔵し、該燃料通路11に前記吸入量制御弁12を配設したことにより、該サプライポンプ3とフィードポンプ9とを接続する配管が不要となり、燃料噴射装置を小型化することができ、またその組み立て性を向上させることができる。さらに、配管の損傷や接続不良による、燃料をサプライポンプ3に吸入できないという不具合をなくすことができるため、燃料噴射装置の信頼性を向上させることができる。
In the fuel injection device of the engine, a fuel passage for pumping fuel from the feed pump 9 to the pressurizing
2 蓄圧室
3 サプライポンプ
8 加圧室
9 フィードポンプ
11 燃料通路
12 吸入量制御弁
15 燃料通路
30 エンジン本体
33 プランジャ
40 カム軸
2
Claims (3)
前記サプライポンプをエンジン本体に対して別体として取り付け、該サプライポンプのエンジン本体と反対側にフィードポンプを取り付けて、該サプライポンプとフィードポンプとを一体的に構成し、前記カム軸の回転により両ポンプを駆動するようにしたことを特徴とするエンジンの燃料噴射装置。 A supply pump that reciprocates the plunger by the rotation of the camshaft linked to the crankshaft of the engine, sucks the fuel pumped from the feed pump in the pressurizing chamber, pressurizes the fuel, and pumps it to the accumulator chamber In the engine fuel injection device provided,
The supply pump is mounted separately from the engine body, a feed pump is mounted on the opposite side of the supply pump from the engine body, and the supply pump and the feed pump are integrally formed. An engine fuel injection device characterized in that both pumps are driven.
3. The engine according to claim 2, wherein the supply pump has a built-in fuel passage for pumping fuel from the feed pump to the pressurizing chamber, and the intake amount control valve is disposed in the fuel passage. Fuel injectors.
Priority Applications (2)
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Applications Claiming Priority (1)
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JP2006218757A JP2008045408A (en) | 2006-08-10 | 2006-08-10 | Fuel injection device for engine |
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