JPH0568636B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は燃料噴射ポンプの加圧室と連通してパ
イロツト噴射装置を設け、燃料の主噴射の前にパ
イロツト噴射を行なうよう構成されたデイーゼル
機関の燃料噴射装置に関するものである。

［従来の技術］ 従来よりデイーゼル機関のアイドル運転時に生
ずる燃焼騒音を低下するため、燃料を主噴射の前
にパイロツト噴射させ、燃料噴射ポンプからの燃
料噴射時間を長くする（燃料噴射率を低下する）
といつたパイロツト噴射装置が考えられている。

そして従来のパイロツト噴射装置は、例えば特
公昭59−51660号公報に記載のように、燃料噴射
ポンプの加圧室と連通して設けられるシリンダ内
に、燃料の加圧により押圧移動されるアキユムレ
ートピストンと、このピストンを加圧室側に押圧
付勢するスプリングと、ピストンの移動を制限す
るストツパと、を設けることによつて、燃料が加
圧され燃料噴射が開始された後加圧室内の燃料油
圧がある一定油圧以上となると、一時シリンダ内
に燃料を蓄え燃料噴射を中止させ、その後の燃料
の加圧によつて再度燃料噴射が実行されるよう構
成されている。

［発明が解決しようとする問題点］ ところがこのように構成された従来のパイロツ
ト噴射装置では、デイーゼル機関のアイドル運転
時等低負荷、低回転域のみならず、高回転、高負
荷域においてもパイロツト噴射が行なわれること
から、第４図に示す如くデイーゼル機関の高負荷
域では燃料噴射時間が長くなり過ぎ（燃料噴射率
が低くなり）、第５図に示すようにエンジン出力
が低下し、良好な加速性が得られないとか、高回
転域ではパイロツト噴射装置の不要な高速動作に
よつてピストン、スプリング等が劣化してしまう
といつた問題があつた。

一方近年ではこの問題の対策の為、例えば特開
昭59−12131号公報記載のように、アキユムレー
トピストンの移動量を可変とし、パイロツト噴射
装置の動作をデイーゼル機関の運転状態により変
化させるよう構成された装置が考えられている
が、この種の装置ではその構造が複雑で生産性が
悪いといつた問題がある。

そこで本発明は構造が簡単な従来のパイロツト
噴射装置をそのまま用い、デイーゼル機関のアイ
ドル運転時等、パイロツト噴射の必要な場合にの
みパイロツト噴射を実行し得るデイーゼル機関の
燃料噴射装置を提供することを目的としてなされ
たものであつて、以下の如き構成をとつた。

［問題点を解決するための手段］ 即ち上記問題を解決するための手段としての本
発明の構成は、 加圧室内の燃料をプランジヤの往復動により加
圧し、デイーゼル機関に圧送する燃料噴射ポンプ
と、 該燃料噴射ポンプの加圧室に連通して設けら
れ、シリンダと、該シリンダ内で上記加圧室内の
燃料圧力により押圧移動されるアキユムレートピ
ストンと、該ピストンを上記加圧室方向に押圧付
勢するスプリングと、該ピストンの移動量を制限
するストツパと、を備えたパイロツト噴射装置
と、 を有し、燃料の主噴射の前にパイロツト噴射を実
行するよう構成されたデイーゼル機関の燃料噴射
装置において、 上記パイロツト噴射装置の上記シリンダ内に形
成される上記スプリングの収納部分である背後室
と、上記燃料噴射ポンプの低圧燃料室又は燃料タ
ンクと、を油密通路を介して連通し、該背後室に
燃料を充填すると共に、該油密通路に該通路を開
閉する開閉弁を設け、 更に上記デイーゼル機関の機関回転数及び負荷
の少なくとも一方を検出する機関状態検出手段
と、該検出された機関回転数又は負荷が所定値以
上である時、上記開閉弁を上記油密通路の閉方向
に駆動する駆動手段と、を設けてなることを特徴
とするデイーゼル機関の燃料噴射装置を要旨とし
ている。

ここでデイーゼル機関の機関回転数や負荷を検
出する際用いる機関状態検出手段としては、例え
ば燃料噴射ポンプの回転に応じてパルス信号を発
生する、従来より用いられている回転数センサ
や、アクセル開度に応じた信号を出力する、ポテ
ンシヨメータ等を用いた従来の負荷センサをその
まま用いることができる。また検出された機関回
転数や負荷が所定値以上であるか否かを判断する
には、例えばオペアンプ等からなる比較回路を用
いればよいが、単に比較対象となる基準値（所定
値）が一定値であるとその付近で開閉弁が開閉し
続けることがあるので、基準値にはヒステリシス
を設けることが好ましい。

［作用］ 上記のように構成された本発明の燃料噴射装置
においては、デイーゼル機関が高回転、あるいは
高負荷で運転されると、油密通路に設けられた開
閉弁が閉じられ、背後室は油密室となる。従つて
燃料噴射ポンプの加圧室が高圧となつてもアキユ
ムレートピストンはその位置に固定されることと
なり、パイロツト噴射装置の動作が停止される。

［実施例］ 以下に本発明の一実施例を図面と共に説明す
る。

第１図は本実施例の燃料噴射装置の全体構成を
表わす概略構成図である。

図において１は分配型の燃料噴射ポンプであつ
て、ポンプハウジング１１内にはドライシヤフト
１２にカツプリングを介して連結されるカムプレ
ート１３と、カムプレート１３と一体で回転及び
往復運動するポンププランジヤ１４が配設されて
いる。このポンププランジヤ１４はポンプハウジ
ング１１内の燃料を吸入する吸入ポート１５を有
するポンプシリンダ１６内に嵌挿され、吸入され
た加圧室１７内の燃料を加圧する。ポンププラン
ジヤ１４にはこの加圧された燃料を所定のタイミ
ングで各分配通路１８へ分配し、デリバリバルブ
１９を介してデイーゼルエンジンの各気筒に燃料
を圧送するための分配ポート１４ａと、加圧した
燃料を溢流するスピルポート１４ｂが設けられて
いる。一方２０はポンプシリンダ１６の加圧室１
７と連通して設けられたパイロツト噴射装置であ
つて、燃料加圧後一旦加圧室内の燃料圧力を低下
させることによつてパイロツト噴射を実行できる
ようにされている。

即ちこのパイロツト噴射装置２０は、第２図に
示す如く、燃料噴射ポンプ１の加圧室１７と連通
して取り付けられるシリンダ２１と、加圧室１７
の燃料圧力により図中右方向に押圧移動されるア
キユムレートピストン２２と、このアキユムレー
トピストン２２を外嵌するアキユムレートピスト
ンガイド２３と、アキユムレートピストン２２の
移動を制限するストツパ２４と、アキユムレート
ピストン２２を加圧室１７内の燃料圧力に抗して
加圧室１７側に押圧付勢するプレツシヤピン２５
及びリターンスプリング２６と、を備えると共
に、プレツシヤピン２５及びリターンスプリング
２６の収納された背後室２７に燃料を充填するた
め、リターン通路２８を介して背後室２７と図示
しない燃料タンクとを連通するキヤツプ２９が設
けられている。

次に３１はスピルポート１４ｂの付近でポンプ
プランジヤ１４に摺動可能に外嵌されたスピルリ
ングで、ポンププランジヤ１４による燃料の加圧
終了時期を調節し、燃料噴射量を制御する。この
スピルリング３１はサポーテイングレバー３２に
よつて、フライウエイト３３の動きに応動するガ
バナスリーブ３４に連結されると共に、テンシヨ
ンレバー３５及びガバナスプリング３６によつて
アクセルペダルと連動したコントロールレバー３
７に連結され、車速及びアクセルペダルの踏み込
みに応じて移動される。

また３９はポンプハウジング１１内の燃料圧に
応じて作動され、燃料噴射時期を制御するタイ
マ、４０は上記フライウエイト３３を駆動するた
めドライブシヤフト１２によつて回転されるギヤ
４１に対向して取り付けられ、エンジン回転数に
応じた電圧信号Vnを出力する回転数センサ、４
２はコントロールレバー３７の移動量、即ちアク
セルペダルの踏み込み量に応じた電圧信号Vaを
出力する負荷センサである。

以上のように構成された本実施例の燃料噴射装
置では、まずポンププランジヤ１４の移動によつ
てポンプシリンダ１６内の燃料が加圧され、デリ
バリバルブ１９を介してデイーゼルエンジンへの
燃料の圧送が開始されると、加圧室１７内の燃料
圧力によつて、パイロツト噴射ポンプ２０内のア
キユムレートピストン２２がストツパ２４に当接
されるまで押圧移動される。するとその移動分だ
け加圧室１７内の燃料がシリンダ２１内に蓄積さ
れることから加圧室１７内の燃料圧力が一旦低下
し、燃料噴射が停止する。その後更に加圧室１７
内の燃料が加圧されると再度燃料噴射が開始さ
れ、スピルポート１４ａを介して燃料が溢流され
るまで燃料噴射が実行されることとなる。

一方本実施例のパイロツト噴射装置２０はその
背後室２０内に燃料が充填されるようリターン通
路２８を介して燃料タンクに連通されるのである
が、第１図に示す如く、このリターン通路２８と
燃料タンクとを結ぶ油密通路には電磁弁４５が設
けられ、この通路を開・閉できるように構成され
ている。この電磁弁４５は通常開状態に制御さ
れ、制御回路５０からの駆動信号により閉状態と
される。

制御回路５０は上記回転数センサ４６及び負荷
センサ４２から出力された電圧信号Vn及びVaを
受け、そのうちいずれか一方が所定値以上となつ
た時駆動信号Vsを発生し、電磁弁４５を閉方向
に駆動して、パイロツト噴射装置の背後室２７を
油密室とするよう構成されている。即ち第３図に
示す如く、この制御回路５０は、回転数センサ４
０から出力された電圧信号Vnを増幅するためオ
ペアンプOP１を中心に構成された非反転増幅回
路５１と、増幅回路５１で増幅された電圧信号
AVnを、抵抗Ｒ１，Ｒ２及び電圧Ｖ１で決定さ
れる基準電圧Ｖ１１，Ｖ１２と比較し、電圧信号
AVXが基準電圧Ｖ１１を越えた時Highレベルの
信号を出力し、電圧信号AVnが基準電圧Ｖ１２
を下回つた時Lowレベルの信号を出力するよう、
オペアンプOP２を用いて構成されたシユミツト
回路５２と、上記増幅回路５１と同様、負荷セン
サ４２から出力された電圧信号Vaを増幅するた
めオペアンプOP３を中心に構成された非反転増
幅回路５３と、上記シユミツト回路５２と同様
に、増幅回路５３で増幅された電圧信号AVaを、
抵抗Ｒ３，Ｒ４及び電圧Ｖ２で決定される基準電
圧Ｖ２１，Ｖ２２と比較し、電圧信号AVaが基
準電圧Ｖ２１を越えた時Highレベルの信号を出
力し、電圧信号AVaが基準電圧Ｖ２２を下回つ
た時Lowレベルの信号を出力するよう、オペア
ンプOP４を用いて構成されたシユミツト回路５
４と、上記各シユミツト回路５２及び５４からの
信号を受け、いずれか一方の出力信号がHighレ
ベルとなれば電磁弁４５の駆動信号を出力する
OR回路５５と、から構成されている。ここで基
準電圧Ｖ１１及びＶ１２の値としてはエンジン回
転数、例えば1500〜2000［rpm］に対応する電圧
値が設定され、基準電圧Ｖ１１が基準電圧Ｖ１２
に対して50〜100［rpm］程度大きくなるよう設定
されている。また基準電圧Ｖ２１及びＶ２２の値
としては、アクセル開度、例えば70〜80％に対応
する電圧値が設定され、基準電圧Ｖ２１が基準電
圧Ｖ２２に対して５％程度大きくなるよう設定さ
れている。

従つて本実施例の燃料噴射装置において、エン
ジン回転数が1500〜2000［rpm］以上の高回転と
なつた場合、あるいはアクセル開度が70〜80％以
上の高負荷運転に入つた場合には、パイロツト噴
射装置２０の背後室２７が油密室とされ、加圧室
１７内の燃料圧力が上昇してもアキユムレートピ
ストン２２は移動せず、パイロツト噴射が中止さ
れることとなり、エンジン出力の低下及びパイロ
ツト噴射装置の劣化を防止することが可能とな
る。

尚本実施例ではパイロツト噴射装置２０の背後
室２７に燃料を充填するため、この背後室２７と
燃料タンクとを連通するよう構成したが、背後室
２７と燃料噴射ポンプ１の低圧室とを連通し、ポ
ンプハウジング１１内の燃料を背後室２７内に充
填するよう構成してもよい。

［発明の効果］ 以上詳述したように、本発明のデイーゼル機関
の燃料噴射装置においては、デイーゼル機関が高
回転、あるいは高負荷で運転されると開閉弁が閉
じられ、パイロツト噴射装置の背後室が油密状態
となる。従つてこの運転条件下ではパイロツト噴
射は実行されず、エンジン出力が低下したりパイ
ロツト噴射装置の劣化を招くといつたことはな
い。また本発明ではアキユムレートピストンが単
に往復移動するだけのパイロツト噴射装置をその
まま用いることができ、パイロツト噴射装置自体
を複雑に構成する必要がない。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本発明の一実施例を示
し、第１図は本実施例の燃料噴射装置全体を表わ
す概略構成図、第２図はパイロツト噴射装置の構
成を表わす断面図、第３図は制御回路を表わす回
路図、第４図及び第５図は従来のパイロツト噴射
装置による問題点を説明する線図である。 １……燃料噴射ポンプ、１４……ポンププラン
ジヤ、１７……加圧室、２０……パイロツト噴射
装置、２１……シリンダ、２２……アキユムレー
トピストン、２３……アキユムレートピストンガ
イド、２４……ストツパ、２６……リターンスプ
リング、２７……背後室、２８……リターン通
路、４５……電磁弁、５０……制御回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 加圧室内の燃料をプランジヤの往復動により
   加圧し、デイーゼル機関に圧送する燃料噴射ポン
   プと、 該燃料噴射ポンプの加圧室に連通して設けら
   れ、シリンダと、該シリンダ内で上記加圧室内の
   燃料圧力により押圧移動されるアキユムレートピ
   ストンと、該ピストンを上記加圧室方向に押圧付
   勢するスプリングと、該ピストンの移動量を制限
   するストツパと、を備えたパイロツト噴射装置
   と、 を有し、燃料の主噴射の前にパイロツト噴射を実
   行するよう構成されたデイーゼル機関の燃料噴射
   装置において、 上記パイロツト噴射装置の上記シリンダ内に形
   成される上記スプリングの収納部分である背後室
   と、上記燃料噴射ポンプの低圧燃料室又は燃料タ
   ンクと、を油密通路を介して連通し、該背後室に
   燃料を充填すると共に、該油密通路に該通路を開
   閉する開閉弁を設け、 更に上記デイーゼル機関の機関回転数及び負荷
   の少なくとも一方を検出する機関状態検出手段
   と、該検出された機関回転数又は負荷が所定値以
   上である時、上記開閉弁を上記油密通路の閉方向
   に駆動する駆動手段と、を設けてなることを特徴
   とするデイーゼル機関の燃料噴射装置。