JPH0458046A - 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、内燃機関の燃料噴射ポンプで加圧された燃料
を燃焼室に燃料噴射する装置、特に、分配型噴射ポンプ
により燃料加圧する燃料噴射装置に関する。

（従来の技術） 内燃機関、特にディーゼルエンジンは燃焼室の高温高圧
エア内に燃料を噴射して圧縮着火を行い、所定の出力を
得ている。

このようにディーゼルエンジンでは、同エンジンの輛動
力の一部を受けて駆動する燃料噴射ポンプにより燃料を
高圧化しており、この燃料を噴射管を介して燃料噴射弁
に導き、その燃料噴射弁が燃焼室内に燃料噴霧を行って
いる。

ここで用いる燃料噴射ポンプは判型燃料噴射ポンプと分
配型の燃料噴射ポンプがある。

判型燃料噴射ポンプは、内燃機関の気筒数だけのプラン
ジャを備え、各プランジャを対向するカムにより駆動し
て燃料加圧を行っている。他方、分配型の燃料噴射ポン
プは単一のプランジャを往復動させて燃料加圧を行うと
共に同プランジャを回転させて複数気筒への燃料分配を
行っている。

このように、列型燃料噴射ポンプに対して分配型燃料噴
射ポンプは部品点数が比較的少なく、小型化を図りやす
く多用されている。

ところで、この分配型燃料噴射ポンプは第６図にその一
例が示される様に、ポンプスリーブ１内で摺動回転する
プランジャ２には回転力がエンジン側より伝達され、一
体結合されたフェイスカム３にローラー４がコロ接触す
ることによりプランジャ２が摺動してポンプ作動する様
に構成されている。ここで、ローラー４の枢支部材５は
油圧タイマにより回転方向に移動調整されこの機構によ
りポンプの噴射時期を調整し、他方、プランジャ２には
スピルリング６が嵌挿され、このリングがスピルポート
７を開放する位置に応じて送油量が調整されるように構
成されている。

（発明が解決しようとする課題） このように、従来の燃料噴射装置で用いる分配型燃料噴
射ポンプはその燃料噴射量や時期を！Ｉ！ｌ整するため
、油圧タイマやスピルリング及びガバナ等の手段を必要
とし、装置の小型化を十分に図ることが出来なかった。

しかも、従来の油圧タイマやスピルリング及びガバナ等
は比較的その制御域が狭く、しかも機関の回転数域によ
りその制御特性が規制され易く問題を生じていた。

本発明の目的は、小型化を図りやすい燃料噴射装置を提
供することにある。

（課題を解決するための手段） 上述の目的を達成するために本発明は、内燃機関により
駆動される回転軸に一端が一体回転するように結合され
ると共に噴射ポンプの基体のローラーにコロ接触するフ
ェイスカムが一体結合されたプランジャと、上記プラン
ジャの他端側を摺動及び回転自在に嵌挿したプランジャ
穴が形成されると共に上記プランジャ穴内の圧送室で加
圧された燃料を複数気筒の各燃料噴射弁に導く複数の分
配通路が形成されたポンプスリーブと、上記圧送室とス
ピルポートとの間を適時に閉鎖する常開の電磁弁と、上
記内燃機関の機関回転数情報と負荷情報及びクランク角
情報を回転数センサと負荷センサ及びクランク角センサ
より受けて上記電磁弁に粁動信号を出力するコントロー
ラとを有し、上記コントローラが上記プランジャの加圧
域内の所定時限において上記閉出力を発する様に構成さ
れたことを特徴とする。

（作　　用） コントローラに制御される電磁弁が噴射時期及び噴射量
を調整出来るようにしたので、別途噴射時期調整手段や
噴射量調整手段を必要としない。

（実　施　例） 第１図に示した燃料噴射装置は多気筒ディーゼルエンジ
ンの燃料供給系ＩＯに付設されている。

このディーゼルエンジンの燃料供給系１０は燃料タンク
１１の燃料を図示しないフィルタを介して分配型燃料噴
射ポンプ（以後単に噴射ポンプと記す）１２に供給し、
同ポンプで加圧された燃料を噴射管Ｉ３を介して燃料噴
射弁１４に供給するように構成されている。

ユニで燃料噴射弁１１はエンジンの気筒数だけ配備され
、それぞれは噴射管Ｉ３を介して噴射ポンプ１２に接続
されている。なおここでは噴射管１３及び燃料噴射弁１
４を１つのみ示した。

ここで符号１５はドレーン路を示している６燃料噴射装
置は分配型燃料噴射ポンプ１２と同ポンプの常開電磁弁
１６を翻動するコントローラ１７とこのコントローラに
接続された負荷センサ１８、クランク各センサ１９及び
回転数センサ４１とで構成されている。

燃料噴射弁１４には図示しない針弁が配設され、同針弁
は噴射管Ｉ３を介して圧送される燃料噴射ポンプ１２か
らの燃料を受け、その噴射管内の噴射圧力Ｐｆを変化さ
せ、噴射圧Ｐｆの変化に応じ図示しない針弁をリフトＲ
させ１例えば、第２図に示すような所定の噴射量パター
ンで燃料を噴射する。

燃料噴射ポンプ１２は基体としてのケーシング２０に枢
支される回転軸２１と、回転軸２１に取り付けられたフ
ィードポンプ２２と、基体の一部であるポンプスリーブ
２３と４回転軸２１にジヨイント２４を介して結合され
ると共にポンプスリーブ２３のプランジャ穴２５に摺動
及び回転自在に嵌挿されたプランジャ２６と、ケーシン
グ２０に枢支されたローラー２７にコロ接触することに
より回転方向と直交するポンプ作動方向Ｐに往復動する
フェイスカム２８と、ポンプスリーブ２３内でプランジ
ャ穴２５の一部をなす圧送室２９とドレーン路１５に連
通ずるスピルボート３０との間を適時に閉鎖する常開の
電磁弁３１とを備える。

フェイスカム２８には４つのリフト部ｒが形成され、こ
の部分が４つのローラー２７に対向するとポンプ作動方
向Ｐにフェイスカム２８及びプランジャ２６が摺動し、
第２図に示すようにプランジャ２６のリフト量ＲＰが変
化するように構成されている。なお、ジヨイント２４は
回転軸２１とプランジャ２６の一端とを相対的に接離可
能に、かつ、一体化移転可能に連結するように構成され
ている。

プランジャ２６はその他端に圧送室２９に連通する中央
路３２を備え、その一端の分配溝３３がポンプスリーブ
２６の４つの分配通路３４に順次対向するように構成さ
れ、しかも、圧送室２９に常時対向する吸入溝３５がポ
ンプスリーブ２３の吸い込み通路３６に対向するように
構成されている。

ここで、吸い込み通路３６はカム室３７を介してフィー
ドポンプ２２に接続されている。なお、符号１８はドレ
ーン路１５に設けたオーバーフローオリフィスを示し、
符号３９はプランジャ２６の戻しバネを示し、符号４０
はデリバリバルブを示している。

電磁弁３Ｉは常開であり、閉出力を受けた際に第１図に
示すように閉位置に切り換えられる。

コントローラ１７は制御回路１７１、記憶回路１７２、
入出力回路１７３及び能動回路１７４及び図示しない電
源回路等で構成される。

コントローラ１７内の入出力回路１７３は上述の負荷セ
ンサ１８．クランク角センサ１９、エンジン回転数情報
を出力する回転数センサ４１より各検出信号を受けるよ
うに構成される。

記憶回路１７２は第５図（ａ）、（ｂ）に示した噴射制
御プログラムや第３図、第４図に示すようなそれぞれ異
なる進角量Ｔ及び送油率（Δｑ／Δｔ）の算出マツプが
それぞれ設定され記憶処理される。

第３図の進角ＪＥＴ及び送油率（Δｑ／Δｔ）の算出マ
ツプでは次のような特性が設定される。

ここで、低回転高負荷においては高送油率（Δｑ／Δｔ
）で遅角化を図り（第２図に符号ｔａ域として示す）、
これにより高圧噴射による出力アップを可能とする。他
方、高回転域での進角量Ｔを相対的に進め、しかも、噴
射率（Δｑ／Δｔ）を低目に設定して（第２図に符号ｔ
ｂ域として示す）、高速回転域での過剰な燃料噴射を押
える。

第４図の進角量算出マツプではエンジン回転には関係無
く、負荷りの増大に応じて送油量（ｔで示される）が増
加するように構成されている。

制御回路１７１は記憶回路１７２の噴射制御プログラム
に沿って制御量を算出し、駆動回路１７４を介して電磁
弁１４を駆動し、噴射圧力Ｐｆの調圧制御を行うように
構成されている。

ここで燃料噴射装置の作動を第５図（ａ）、（ｂ）に示
した噴射制御プログラムに沿って説明する。

エンジンの図示しないメインスイッチがオンされること
によりコントローラ１７はメインルーチンの作動を開始
する。

まず、現在のエンジン回転数Ｎ、負荷し、クランク角θ
等の各情報を取り込み、所定のエリアに格納する。

そして、エンジン回転数Ｎ、負荷りに応じた進角量Ｔ、
送油率（Δｑ／Δｔ）が第３図、第４図に示した進角量
Ｔ及び送油率（Δｑ／Δｔ）の算出マツプに基づき算出
され、所定のエリアに格納されステップａ１に戻る。

他方、図示しない制御ルーチンにより、クランク角信号
θが割込み処理により順次カウントされる。さらに、基
準信号の割込みにより、ステップｂ１に達し、ここで、
進角量Ｔに応じた電磁弁オン時ｔ１が算出され、カウン
タにセットされ、送油量ｑを確保出来る噴射時間ｔが経
過の後、電磁弁オフ時ｔ２が算出され、カウンタにセッ
トされリターンする。

このような燃料噴射装置は低回転高負荷で、第２図の符
号ｔａ域での特性で作動し、高送油率（Δｑ／△ｔ）で
の噴射を可能として、低速域での出力向上を図れる。他
方、高回転高負荷では符号ｔｂ域での特性で作動し、進
角量Ｔを進めて低送油率（Δｑ／Δｔ）での噴射を可能
として過剰噴射を防止して、噴射系やエンジンの耐久性
を向上させることができ、エンジン回転による振動、騒
音の低減を図ることができる。

特に、この燃料噴射装置は、油圧式タイマ、スピルリン
グ及びガバナを排除出来、装置の小型化を図りやすい。

更に、電磁弁のオン、オフ制御により進角量Ｔ、噴射時
期、噴射量を適確に調整出来、噴射時期等の制御性、応
答性が飛躍的に向上するので、始動性、始動時の白煙低
減、過渡時の排煙低減、加速時騒音低減を図れる。

（発明の効果） 以上のように、本発明は、噴射ポンプの進角量や送油率
の調整に伴い噴射弁が噴射時期及び噴射量を適確に調整
出来るので、装置の小型化を図り易く、しかも、制御特
性に自由度があるため、エンジン回転による振動、騒音
の低減を図ることが容易となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例としての燃料噴射装置の全体
構成図、第２図は同上装置の行う制御特性図、第３図は
同上装置内のコントローラが内蔵する進角量Ｔ及び噴射
率（Δｑ／Δｔ）の算出マツプの特性線図、第４図は同
上装置内のコントローラが内蔵する噴射量の算出マツプ
の特性線図、第５図（ａ）、（ｂ）は同上装置の制御プ
ログラムのフローチャート、第６図は従来の燃料噴射弁
の要部断面図である。 １・・・ディーゼルエンジン、１２・・・燃料噴射ポン
プ、１４・・・燃料噴射弁、１７・・・コントローラ、
１８・・・負荷センサ、１９・・・クランク角センサ、
　２０・・・ケーシング、２１・・・回転軸、２３・・
・ポンプスリーブ、２６・・・プランジャ、２７・・・
ローラー、２８・・・フェイスカム、２９・・・圧送室
、３０・・・スピルボート、３Ｉ・・・電葛 図 僅 ろ 図 第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　内燃機関により駆動される回転軸に一端が一体回転す
   るように結合されると共に噴射ポンプの基体側のローラ
   ーにコロ接触するフェイスカムが一体結合されたプラン
   ジャと、上記プランジャの他端側を摺動及び回転自在に
   嵌挿したプランジャ穴が形成されると共に上記プランジ
   ャ穴内の圧送室で加圧された燃料を複数気筒の各燃料噴
   射弁に導く複数の分配通路が形成されたポンプスリーブ
   と、上記圧送室とスピルポートとの間を適時に閉鎖する
   常開の電磁弁と、上記内燃機関の機関回転数情報と負荷
   情報及びクランク角情報を回転数センサと負荷センサ及
   びクランク角センサより受けて上記電磁弁に駆動信号を
   出力するコントローラとを有し、上記コントローラが上
   記プランジャの加圧域内の所定時限において上記駆動信
   号を出力する様に構成された燃料噴射装置。