JPH04191460A - ディーゼル機関の高圧燃料ポンプ - Google Patents

ディーゼル機関の高圧燃料ポンプ

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JPH04191460A
JPH04191460A JP31921890A JP31921890A JPH04191460A JP H04191460 A JPH04191460 A JP H04191460A JP 31921890 A JP31921890 A JP 31921890A JP 31921890 A JP31921890 A JP 31921890A JP H04191460 A JPH04191460 A JP H04191460A
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Hiroyuki Inagaki
弘行 稲垣
Shigeyuki Kondo
近藤 重行
Yoshihisa Yamamoto
義久 山本
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B3/00Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
    • F02B3/06Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition

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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、ディーゼル機関の高圧燃料ポンプに係り、
詳しくは、高圧の一定圧に蓄圧した燃料を電磁噴射弁に
て機関に噴射する、いわゆるコモンレール式燃料噴射装
置に使用される燃料ポンプに関するものである。
〔従来の技術〕
従来、コモンレール式燃料噴射装置用の高圧燃料圧送ポ
ンプとして、特開昭64−73166号公報には、ディ
ーゼル機関の1気筒1回転当たりに2回圧送することに
よりディーゼル機関の気筒数の半分のシリンダをもつポ
ンプが開示されている。又、特開平1−267355号
公報に示されているポンプは、ポンプ吐出回数を噴射回
数の非整数倍(あるいは、非整数分の1)にすることに
より、圧力脈動の重なりによる圧力変動を抑制している
〔発明が解決しようとする課題〕
コモンレール式燃料噴射装置用の高圧燃料圧送ポンプは
小型・軽量化する必要かある。つまり、小型化によりデ
ィーゼル機関の車両への搭載場所の自由度が向上すると
ともに軽量化により車両の燃費の改善を図ることができ
る。しかしなから、前述の公報記載のポンプにおいては
、小型化には限界があった。
即ち、第7図に示すように、燃料噴射量が増えた場合、
ポンプの吐出量を増すために、カム41のリフト量の増
加とプランジャ42の径の増加を行わなければならない
。カム41のリフト量を大きくしようとすると、カム4
1の上死点での径りが大きくなり、カム室43の幅Bが
大きくなるとともに、ポンプの高さも大きくなる。又、
プランジャ42の径を増大しようとすると、ポンプ吐出
圧による荷重が増加するため、タペット44を大型化し
てカム・タペットの面圧を下げるとともにポンプ各部の
肉厚を増してポンプを補強しなければならない。このよ
うにして、ポンプの大型化を招いてしまう。
この発明の目的は、カム山の上死点での径を小さくして
ポンプ全体の小型・軽量化を図ることかできるデイ−セ
ル機関の高圧燃料ポンプを提供することにある。
〔課題を解決するための手段〕
この発明は、高圧燃料を蓄圧配管に蓄圧して当該蓄圧配
管を介してティーセル機関の各気筒毎に設けられた燃料
噴射弁に燃料を供給して噴射する燃料噴射装置に用いら
れるものであって、複数のシリンダと、前記各シリンダ
内に摺動可能に嵌挿され、往復動することによりポンプ
室の燃料を加圧して前記蓄圧配管に圧送するためのプラ
ンジャと、前記各シリンダ毎に設けられ、複数のカム山
を有するカムと、前記カムに従って動き、前記プランジ
ャに運動を伝えるタペットとを備え、前記シリンダの個
数と前記カムのカム山の個数との積が前記ディーゼル機
関の気筒数の複数倍となる関係を設定したデイ−セル機
関の高圧燃料ポンプをその要旨とするものである。
〔作用〕
ディーゼル機関の駆動によりカムシャフトか回転すると
、カムのプロフィールに沿ってタペットを介してプラン
ジャに運動が伝えられ、プランジャがシリンダ内を往復
動してポンプ室の燃料が加圧されて蓄圧配管に圧送され
る。この一連の動作において、シリンダ数とカムのカム
山数の積かディーゼル機関の気筒数の複数倍になってい
るので、ディーゼル機関の各気筒の一回の噴射に対し複
数回燃料が蓄圧配管に供給される。その結果、シリンダ
から蓄圧配管への1回当たりの吐出量を少なくでき、そ
のために、カム山の上死点での径を小さくできる。
〔実施例〕
以下、この発明を具体化した一実施例を図面に従って説
明する。
第2図には、5気筒デイ一ゼル機関1の燃料噴射装置2
の全体構成を示す。同ディーゼル機関lは、気筒毎に燃
料噴射弁3a、3b、3c、3d。
3eが備えられている。この燃料噴射弁3a〜3eには
接続管4を介して蓄圧配管(以下、コモンレールという
)5が接続されている。各接続管4には電磁弁6a、6
b、6c、6d、6eが設けられ、コモンレール5に蓄
圧された高圧燃料が電磁弁6a〜6eの開弁動作により
燃料噴射弁3a〜3eに供給されてディーゼル機関1に
噴射されるようになっている。
第3図には燃料噴射装置2の一部をなす可変吐出量高圧
燃料ポンプ7を示す。可変吐出量高圧燃料ポンプ7には
第1シリンダ8と第2シリンダ9が備えられている。第
1図には第1シリンダ8部分における可変吐出量高圧燃
料ポンプ7の断面図を示す。
第1図において、可変吐出量高圧燃料ポンプ7は、ポン
プハウジング10の下端部にカム室11が設けられてい
る。カム室11にはディーゼル機関lの回転速度の1/
2の速度で回転するカムシャフト12が挿通されている
。このカムシャフト12にはカム13が固設され、カム
13は5つのカム山14 a、  l 4 b、  1
4 c、  14 d、  14 eを有し、このカム
山14a〜14eは72°の等角度で形成されている。
ポンプハウジング10の上側にはシリンダボディ15が
配設され、シリンダボディ15には上下方向に延びるシ
リンダ孔16が形成されている。
シリンダ孔16内にはプランジャ17が摺動可能に嵌挿
され、同プランジャ17はスプリング18により下方に
付勢されている。ここで、シリンダ孔16内においてプ
ランジャ17の上面をポンプ室19としている。
プランジャ17の下端にはタペット20を介してカム1
3が駆動連結されている。即ち、スプリング18の付勢
力によりプランジャ17の下端面がタペットボディ21
に当接するとともに、タペットローラ22がカム13の
外周面と当接している。
シリンダボディ15の上面には吐出量制御用電磁弁23
が螺着されている。この吐出量制御用電磁弁23は、弁
ハウジング24と弁体25とを備えている。そして、図
示しないスプリングにより弁体25がシート面26から
離間する方向(下方)に付勢され、吐出量制御用電磁弁
23が開弁されている。         χで 又、ポンプハウジングIOとシリンダボディl。
5との間にはギヤラリ−27が形成され、同ギヤラリ−
27には、第3図に示すように低圧供給ポンプ28から
低圧燃料が供給される。シリンダボディ15にはギヤラ
リ−27から延ひる燃料通路29が形成され、同燃料通
路29が吐出量制御用電磁弁23の燃料通路30を介し
てポンプ室19と連通可能となっている。
又、シリンダボディ15には吐出通路31が形成され、
ポンプ室19の加圧燃料が吐出通路31を通り、吐出バ
ルブ32を介してコモンレール5に供給される。
同様に、第2シリンダ9においても第1シリンダ8と同
様の構成をなしている。ただし、第3図に示すように、
第2シリンダ9のカム33のカム山34a、34b、3
4c、34d、34eが第1シリンダ8のカム山14a
〜14eに対し360ズしている。
第3図に示すように、カム角度センサ36は々ムシャフ
ト12の回転を検出する。又、圧力センサ37はコモン
レール5内の燃料圧力を検出する。
電子制御ユニット(以下、ECUという)35は、カム
角度センサ36、圧力センサ37からの信号、及びエン
ジンlの回転速度センサ、負荷センサ等のエンジン状態
の情報を入力して、所定のタイミングで吐出量制御用電
磁弁23を制御するとともに、前記各電磁弁3a〜3e
を開閉制御するようになっている。
次に、このように構成した燃料噴射装置2の作用を第4
図を用いて説明する。
ディーゼル機関lの駆動によりカムシャフト12が回転
すると、第2シリンダ9のプランジャ17は上死点より
下降し、燃料はギヤラリ−27から吐出量制御用電磁弁
23を通りポンプ室19へ吸入される。そして、プラン
ジャ17が下死点を過ぎ上昇し始めると、ポンプ室19
内の燃料は吐出量制御用電磁弁23を通り燃料ギヤラリ
27へ戻る。さらに、プランジャ17が上昇した時、E
CU35から第2シリンダ9の吐出量制御用電磁弁23
に制御信号(閉弁信号)か出力される(第4図のtlタ
イミング)。すると、吐出量制御用電磁弁23が閉じて
第2シリンダ9のポンプ室19内の燃料は圧縮され高圧
となり、吐出バルブ32を通してコモンレール5へ吐出
され始める。この燃料の吐出はプランジャ17が上死点
に達するまで行われる。
このとき、吐出量の調整は制御パルスの出力タイミング
を変えることで行われる。
同様に、第1シリンダ8のプランジャ17が上昇した時
、ECU35から第1シリンダ8の吐出量制御用電磁弁
23に制御信号が出力される(第4図のt2タイミング
)。すると、第1シリンダ8の吐出量制御用電磁弁23
が閉じて第1シリンダ8のポンプ室19内の燃料は圧縮
され高圧となり、吐出バルブ32を通してコモンレール
5へ吐出され始める。この燃料の吐出はプランジャ17
が上死点に達するまで行われる。
その結果、カムシャフト1回転当たり1シリンダで5回
の燃料吐出が行われ、ディーゼル機関lの各気筒の燃料
噴射1回当たり燃料吐出作動が2回行われる。
このように本実施例では、2つのシリンダ8゜9にはデ
ィーゼル機関1の気筒数と同数の5山のカム山をもつカ
ム13.33を設け、シリンダ数「2」とカム山数「5
」との積「10ゴがディーゼル機関1の気筒数r5Jの
複数倍(2倍)となるようにした。よって、ディーゼル
機関1の気筒の1回の噴射に対し燃料を2回シリンダ8
,9からコモンレール5に吐出される。これにより、シ
リンダからコモンレール5への1回当たりの吐出量が少
なくなり、そのために、カム山の上死点での径D(第1
図に示す)を小さくできる。よって、小型・軽量のポン
プとすることかできることとなる。
尚、この発明は上記実施例に限定されるものではなく、
例えば、第5図及び第6図に示すように、カムI4のカ
ム山を接近させて配置し、2つのシリンダの圧送タイミ
ングを近づけてもよい。
又、シリンダ数とカム山数とディーゼル機関の気筒数と
の関係は、他にも、例えば、10気筒エンジンにおいて
シリンダ数を「4Jとし、カム山数を「5」としてもよ
い。
〔発明の効果〕
以上詳述したようにこの発明によれば、カム山の上死点
での径を小さくしてポンプ全体の小型・軽量化を図るこ
とができる優れた効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
第1図は実施例の可変吐出量高圧燃料ポンプの断面図、
第2図は燃料噴射装置の全体構成を示す図、第3図は可
変吐出量高圧燃料ポンプを示す図、第4図はタイムチャ
ート、第5図は別例の可変吐出量高圧燃料ポンプの断面
図、第6図は別例のタイムチャート、第7図は従来技術
を説明するための高圧燃料ポンプの断面図である。 1はディーゼル機関、2は燃料噴射装置、3a〜3eは
燃料噴射弁、5は蓄圧配管(コモンレール)、8は第1
シリンダ、9は第2シリンダ、12はカムシャフト、1
3はカム、14a〜14eはカム山、17はプランジャ
、19はポンプ室、20はタペット、33はカム、34
a〜34eはカム山。 特許出願人  日本電装  株式会社 代 理 人  弁理士 恩1)博宣(ほか1名)第4図 第5図 14b 第6図 町間−

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1.高圧燃料を蓄圧配管に蓄圧して当該蓄圧配管を介し
    てディーゼル機関の各気筒毎に設けられた燃料噴射弁に
    燃料を供給して噴射する燃料噴射装置に用いられるもの
    であって、複数のシリンダと、 前記各シリンダ内に摺動可能に嵌挿され、往復動するこ
    とによりポンプ室の燃料を加圧して前記蓄圧配管に圧送
    するためのプランジャと、 前記各シリンダ毎に設けられ、複数のカム山を有するカ
    ムと、 前記カムに従って動き、前記プランジャに運動を伝える
    タペットと を備え、前記シリンダの個数と前記カムのカム山の個数
    との積が前記ディーゼル機関の気筒数の複数倍となる関
    係を設定したことを特徴とするディーゼル機関の高圧燃
    料ポンプ。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0753661A1 (de) * 1995-07-14 1997-01-15 Krupp MaK Maschinenbau GmbH Einspritzeinrichtung für einen Motor
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JP2009523956A (ja) * 2006-01-20 2009-06-25 キャタピラー インコーポレイテッド 交差した電気リードを分析するためのシステムおよび方法

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