JPH0571439A - 燃料噴射装置 - Google Patents
燃料噴射装置Info
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- JPH0571439A JPH0571439A JP3233435A JP23343591A JPH0571439A JP H0571439 A JPH0571439 A JP H0571439A JP 3233435 A JP3233435 A JP 3233435A JP 23343591 A JP23343591 A JP 23343591A JP H0571439 A JPH0571439 A JP H0571439A
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- Japan
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- fuel
- pump
- pressure
- cam
- common rail
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M63/00—Other fuel-injection apparatus having pertinent characteristics not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00; Details, component parts, or accessories of fuel-injection apparatus, not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M39/00 - F02M61/00 or F02M67/00; Combination of fuel pump with other devices, e.g. lubricating oil pump
- F02M63/02—Fuel-injection apparatus having several injectors fed by a common pumping element, or having several pumping elements feeding a common injector; Fuel-injection apparatus having provisions for cutting-out pumps, pumping elements, or injectors; Fuel-injection apparatus having provisions for variably interconnecting pumping elements and injectors alternatively
- F02M63/0225—Fuel-injection apparatus having a common rail feeding several injectors ; Means for varying pressure in common rails; Pumps feeding common rails
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
- F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Fuel-Injection Apparatus (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ポンプの気筒数の低減とカム部分のコンパク
ト化とが達成できる燃料噴射装置の提供。 【構成】 内燃機関のクランク軸により駆動されるカム
72、該カムにより往復駆動されるプランジャー62を
備え、燃料をコモンレール4内に圧送し、高い所定圧を
コモンレール内に生成する高圧供給ポンプ6と、前記ポ
ンプ室の燃料を開弁により低圧燃料通路に溢流させるス
ピル制御電磁弁5と、前記高圧供給ポンプ6の吐出行程
中にスピル制御電磁弁5を閉弁させて前記圧送を開始さ
せ、圧送行程中の所定時期に開弁させて前記ポンプ室内
の高圧燃料の溢流させて前記圧送を停止させる吐出量制
御手段とを備え、高い所定圧の燃料をコモンレール4内
に蓄圧し、この燃料を噴射ノズルにより内燃機関の各気
筒に噴射する燃料噴射装置において、エンジン回転数と
ポンプ回転数の比を2未満とした。
ト化とが達成できる燃料噴射装置の提供。 【構成】 内燃機関のクランク軸により駆動されるカム
72、該カムにより往復駆動されるプランジャー62を
備え、燃料をコモンレール4内に圧送し、高い所定圧を
コモンレール内に生成する高圧供給ポンプ6と、前記ポ
ンプ室の燃料を開弁により低圧燃料通路に溢流させるス
ピル制御電磁弁5と、前記高圧供給ポンプ6の吐出行程
中にスピル制御電磁弁5を閉弁させて前記圧送を開始さ
せ、圧送行程中の所定時期に開弁させて前記ポンプ室内
の高圧燃料の溢流させて前記圧送を停止させる吐出量制
御手段とを備え、高い所定圧の燃料をコモンレール4内
に蓄圧し、この燃料を噴射ノズルにより内燃機関の各気
筒に噴射する燃料噴射装置において、エンジン回転数と
ポンプ回転数の比を2未満とした。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明はディーゼルエンジン等
の内燃機関に使用するための蓄圧配管(コモンレール)
を有する燃料噴射装置(高圧コモンレールシステム)に
関する。
の内燃機関に使用するための蓄圧配管(コモンレール)
を有する燃料噴射装置(高圧コモンレールシステム)に
関する。
【0002】
【従来の技術】内燃機関の電子制御式燃料噴射装置とし
て、制御性に優れたコモンレール式燃料噴射装置が開発
されている。この高圧コモンレールシステムでは、噴射
圧に相当するコモンレール圧を生成、維持、制御するた
めの高圧供給ポンプを、できるだけ駆動トルクが少な
く、かつコンパクトな体格にすることが技術上の課題と
なっている。この特許出願人は、特開昭62−2581
60号において、電磁弁スピル機構により圧送ストロー
クを制御する方式の可変吐出量高圧供給ポンプを使用し
た燃料噴射装置を提案している。
て、制御性に優れたコモンレール式燃料噴射装置が開発
されている。この高圧コモンレールシステムでは、噴射
圧に相当するコモンレール圧を生成、維持、制御するた
めの高圧供給ポンプを、できるだけ駆動トルクが少な
く、かつコンパクトな体格にすることが技術上の課題と
なっている。この特許出願人は、特開昭62−2581
60号において、電磁弁スピル機構により圧送ストロー
クを制御する方式の可変吐出量高圧供給ポンプを使用し
た燃料噴射装置を提案している。
【0003】この燃料噴射装置では高圧供給ポンプとし
て、カムにより駆動されるポンピングプランジャー(以
下プランジャーという)、プランジャーが内挿されるシ
リンダ、および所定の時期にポンプ室と低圧燃料通路と
を連通するフィードホールなどからなる間欠型往復式ポ
ンプを用いている。また、高圧コモンレールシステムで
は、高圧供給ポンプは1回の噴射で消費された分の燃料
を次の噴射時期までにコモンレールに供給する。よっ
て、従来の列型噴射ポンプの如くポンプの吐出圧をその
まま燃料の噴射圧に利用するのではなく、吐出圧の急速
な立ち上がりは必要でない。またエンジンの気筒数nと
ポンプの気筒数(プランジャー数)を一致させる必要は
ない。
て、カムにより駆動されるポンピングプランジャー(以
下プランジャーという)、プランジャーが内挿されるシ
リンダ、および所定の時期にポンプ室と低圧燃料通路と
を連通するフィードホールなどからなる間欠型往復式ポ
ンプを用いている。また、高圧コモンレールシステムで
は、高圧供給ポンプは1回の噴射で消費された分の燃料
を次の噴射時期までにコモンレールに供給する。よっ
て、従来の列型噴射ポンプの如くポンプの吐出圧をその
まま燃料の噴射圧に利用するのではなく、吐出圧の急速
な立ち上がりは必要でない。またエンジンの気筒数nと
ポンプの気筒数(プランジャー数)を一致させる必要は
ない。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記燃料噴射装置のコ
ンパクト化のため、ポンプ1気筒にあるカム山数Nを複
数とすることにより、ポンプの気筒数をn/Nに減筒す
ることが可能となる。しかるに、カム山数Nを増加させ
ることは、カム山のプロフィールが低速である等の設計
上の制限により、カムのジャンピングを防止するためベ
ースサークルを大きくせざるを得ず、カム部分の体格が
大型化するという問題が生じる。この発明の目的は、ポ
ンプの気筒数の低減とカム部分のコンパクト化とが同時
に達成できる燃料噴射装置の提供にある。
ンパクト化のため、ポンプ1気筒にあるカム山数Nを複
数とすることにより、ポンプの気筒数をn/Nに減筒す
ることが可能となる。しかるに、カム山数Nを増加させ
ることは、カム山のプロフィールが低速である等の設計
上の制限により、カムのジャンピングを防止するためベ
ースサークルを大きくせざるを得ず、カム部分の体格が
大型化するという問題が生じる。この発明の目的は、ポ
ンプの気筒数の低減とカム部分のコンパクト化とが同時
に達成できる燃料噴射装置の提供にある。
【0005】
【課題を解決するための手段】この発明の燃料噴射装置
は、内燃機関のクランク軸により駆動されるカム、該カ
ムにより往復駆動されるプランジャを備え、低圧燃料通
路から流入したポンプ室の燃料をコモンレール内に圧送
し、高い所定圧をコモンレール内に生成する高圧供給ポ
ンプと、前記ポンプ室と低圧燃料通路とを連通する通路
に設けられ、前記ポンプ室の燃料を開弁により低圧燃料
通路に溢流させるスピル制御電磁弁と、前記高圧供給ポ
ンプの吐出行程中にスピル制御電磁弁を閉弁させて前記
圧送を開始させ、圧送行程中の所定時期に開弁させて前
記ポンプ室内の高圧燃料の溢流させて前記圧送を停止さ
せる吐出量制御手段とを備え、高い所定圧の燃料をコモ
ンレール内に蓄圧し、この燃料を噴射ノズルにより内燃
機関の各気筒に噴射する燃料噴射装置において、エンジ
ン回転数とポンプ回転数の比を2未満としたことを特徴
とする。
は、内燃機関のクランク軸により駆動されるカム、該カ
ムにより往復駆動されるプランジャを備え、低圧燃料通
路から流入したポンプ室の燃料をコモンレール内に圧送
し、高い所定圧をコモンレール内に生成する高圧供給ポ
ンプと、前記ポンプ室と低圧燃料通路とを連通する通路
に設けられ、前記ポンプ室の燃料を開弁により低圧燃料
通路に溢流させるスピル制御電磁弁と、前記高圧供給ポ
ンプの吐出行程中にスピル制御電磁弁を閉弁させて前記
圧送を開始させ、圧送行程中の所定時期に開弁させて前
記ポンプ室内の高圧燃料の溢流させて前記圧送を停止さ
せる吐出量制御手段とを備え、高い所定圧の燃料をコモ
ンレール内に蓄圧し、この燃料を噴射ノズルにより内燃
機関の各気筒に噴射する燃料噴射装置において、エンジ
ン回転数とポンプ回転数の比を2未満としたことを特徴
とする。
【0006】
【作用および発明の効果】この発明では、エンジン回転
数とポンプ回転数の比を2未満とし、高圧供給ポンプの
回転速度を増大させることにより、カムの山数Nを減ら
すとともに、プランジャー(ポンプの気筒)の数を減ら
している。これにより、カムのベースサークルを小さく
できるとともに、プランジャーの数を最小限にできるの
で、体格が小さくエンジンへの搭載性に優れた燃料噴射
装置が得られる。なお上記の如く、高圧コモンレールシ
ステムでは、ポンプの吐出圧が直接燃料噴射圧になるの
ではないこと、およびコモンレール圧力の脈動を防止す
ることなどのため、低速のカムプロフィールを採用す
る。このためカム面の回転中心からの距離の増加率は緩
やかであり、ポンプのプランジャーを駆動するため必要
となるカム軸のピークトルクは低く設定できる。よっ
て、ポンプの高速運転に伴う障害は問題にならない。
数とポンプ回転数の比を2未満とし、高圧供給ポンプの
回転速度を増大させることにより、カムの山数Nを減ら
すとともに、プランジャー(ポンプの気筒)の数を減ら
している。これにより、カムのベースサークルを小さく
できるとともに、プランジャーの数を最小限にできるの
で、体格が小さくエンジンへの搭載性に優れた燃料噴射
装置が得られる。なお上記の如く、高圧コモンレールシ
ステムでは、ポンプの吐出圧が直接燃料噴射圧になるの
ではないこと、およびコモンレール圧力の脈動を防止す
ることなどのため、低速のカムプロフィールを採用す
る。このためカム面の回転中心からの距離の増加率は緩
やかであり、ポンプのプランジャーを駆動するため必要
となるカム軸のピークトルクは低く設定できる。よっ
て、ポンプの高速運転に伴う障害は問題にならない。
【0007】
【実施例】本発明の一実施例を図とともに説明する。図
1は、4サイクル、6気筒エンジン1に適用した高圧コ
モンレールシステム100を示す。エンジン1の各気筒
に装着された6つのインジェクタ2は、それぞれ噴射制
御用電磁弁3を介してコモンレール4に連結している。
コモンレール4には、スピル制御電磁弁5が付設された
可変吐出量高圧供給ポンプ6が連結され、このポンプ6
は、ポンプカム式駆動機構7(図2)によって駆動され
る。また前記噴射制御用電磁弁3およびスピル制御電磁
弁5は、エンジン1に装着された各種センサからの情報
を入力する電子制御ユニット(ECU)200により運
転条件に応じて制御され、燃料噴射量制御およびポンプ
吐出量制御手段となっている。
1は、4サイクル、6気筒エンジン1に適用した高圧コ
モンレールシステム100を示す。エンジン1の各気筒
に装着された6つのインジェクタ2は、それぞれ噴射制
御用電磁弁3を介してコモンレール4に連結している。
コモンレール4には、スピル制御電磁弁5が付設された
可変吐出量高圧供給ポンプ6が連結され、このポンプ6
は、ポンプカム式駆動機構7(図2)によって駆動され
る。また前記噴射制御用電磁弁3およびスピル制御電磁
弁5は、エンジン1に装着された各種センサからの情報
を入力する電子制御ユニット(ECU)200により運
転条件に応じて制御され、燃料噴射量制御およびポンプ
吐出量制御手段となっている。
【0008】すなわち、高圧コモンレールシステム10
0を制御するECU200には、エンジン回転数センサ
11、負荷センサ12、およびコモンレール圧を検出す
る圧力センサ13より、回転数と負荷の情報およびコモ
ンレール圧が入力される。ECU200は、コモン圧の
負帰還制御を行いながら、これらの信号より判断される
エンジン状態に応じて決定される最適の噴射時期、噴射
量(=噴射時間)となるように噴射制御用電磁弁3に制
御信号を出力するとともに、スピル制御電磁弁5に制御
信号を出力し、コモンレール圧を最適噴射圧となるよう
制御する。
0を制御するECU200には、エンジン回転数センサ
11、負荷センサ12、およびコモンレール圧を検出す
る圧力センサ13より、回転数と負荷の情報およびコモ
ンレール圧が入力される。ECU200は、コモン圧の
負帰還制御を行いながら、これらの信号より判断される
エンジン状態に応じて決定される最適の噴射時期、噴射
量(=噴射時間)となるように噴射制御用電磁弁3に制
御信号を出力するとともに、スピル制御電磁弁5に制御
信号を出力し、コモンレール圧を最適噴射圧となるよう
制御する。
【0009】コモンレール圧は、図3のタイムチャート
に示す如く制御される。たとえば、圧力100MPaに
蓄圧されたコモンレール4内の燃料の内、噴射制御用電
磁弁3への制御パルスが発生するごとに、斜線を施した
一定量の(噴射量およびノズルの油圧サーボ制御等に消
費される燃料に相当する)が消費される。これを補っ
て、常に一定の100MPaレベルにコモンレール圧を
維持すべく、高圧供給ポンプ6は間欠的に消費量に対応
した必要量(斜線部)だけをコモンレール4内に吐出す
る。この必要量は、噴射量や回転数により変化するた
め、前記スピル制御電磁弁5が作用し、高圧供給ポンプ
6の1回の吐出量を調整する。かかる高圧の供給、維
持、制御を行うためには、噴射装置の1作動サイクル、
すなわち1噴射ごとに燃料の補充を各サイクルに同期し
て行うのが有利であり、そのため前記高圧供給ポンプ6
には、エンジンの燃焼回数だけ燃料の圧送を行う間欠型
往復タイプのジャーク式ポンプを使用する。
に示す如く制御される。たとえば、圧力100MPaに
蓄圧されたコモンレール4内の燃料の内、噴射制御用電
磁弁3への制御パルスが発生するごとに、斜線を施した
一定量の(噴射量およびノズルの油圧サーボ制御等に消
費される燃料に相当する)が消費される。これを補っ
て、常に一定の100MPaレベルにコモンレール圧を
維持すべく、高圧供給ポンプ6は間欠的に消費量に対応
した必要量(斜線部)だけをコモンレール4内に吐出す
る。この必要量は、噴射量や回転数により変化するた
め、前記スピル制御電磁弁5が作用し、高圧供給ポンプ
6の1回の吐出量を調整する。かかる高圧の供給、維
持、制御を行うためには、噴射装置の1作動サイクル、
すなわち1噴射ごとに燃料の補充を各サイクルに同期し
て行うのが有利であり、そのため前記高圧供給ポンプ6
には、エンジンの燃焼回数だけ燃料の圧送を行う間欠型
往復タイプのジャーク式ポンプを使用する。
【0010】つぎに図4を用いて高圧供給ポンプ6およ
びポンプ駆動機構7を説明する。60はポンプハウジン
グであり、下端にポンプ駆動機構7のカム室70が形成
されている。ポンプハウジング60内にはシリンダ61
が取り付けられており、このシリンダ61内にはプラン
ジャー62が往復動かつ摺動自在に嵌め込まれている。
プランジャー62の上端面とシリンダ61の内周面とに
よりポンプ室21が形成されており、シリンダ61には
ポンプ室21に連絡する連絡通路としてフィードホール
22およびこのフィードホール22より図中上方の位置
でポンプ室21に連通する吐出孔23のみが形成されて
いる。フィードホール22はシリンダ61とポンプハウ
ジング60との間に形成された燃料溜まり24に連通し
ており、この燃料溜まり24には導入管25を介して低
圧供給ポンプ81(図1、図2)によって低圧燃料が供
給される。シリンダ61にはチェック弁26が取り付け
られており、このチェック弁26は吐出孔23を介して
ポンプ室21に連通している。ポンプ室21内で加圧さ
れた燃料はチェック弁26の弁体27を復帰用スプリン
グ28の付勢力に抗して押し開き、これにより加圧され
た高圧燃料は吐出口体29を通じてコモンレール4内に
圧送される。
びポンプ駆動機構7を説明する。60はポンプハウジン
グであり、下端にポンプ駆動機構7のカム室70が形成
されている。ポンプハウジング60内にはシリンダ61
が取り付けられており、このシリンダ61内にはプラン
ジャー62が往復動かつ摺動自在に嵌め込まれている。
プランジャー62の上端面とシリンダ61の内周面とに
よりポンプ室21が形成されており、シリンダ61には
ポンプ室21に連絡する連絡通路としてフィードホール
22およびこのフィードホール22より図中上方の位置
でポンプ室21に連通する吐出孔23のみが形成されて
いる。フィードホール22はシリンダ61とポンプハウ
ジング60との間に形成された燃料溜まり24に連通し
ており、この燃料溜まり24には導入管25を介して低
圧供給ポンプ81(図1、図2)によって低圧燃料が供
給される。シリンダ61にはチェック弁26が取り付け
られており、このチェック弁26は吐出孔23を介して
ポンプ室21に連通している。ポンプ室21内で加圧さ
れた燃料はチェック弁26の弁体27を復帰用スプリン
グ28の付勢力に抗して押し開き、これにより加圧され
た高圧燃料は吐出口体29を通じてコモンレール4内に
圧送される。
【0011】プランジャー62の下端は弁座63に連結
されており、この弁座63はプランジャースプリング6
4によってフォロア65に押しつけられている。フォロ
ア65はカムローラー66を有し、このカムローラー6
6は、後記するポンプ駆動機構7のカム72に摺接して
いる。従ってカムシャフト71の回転によりカム72が
回転すると、カムローラー66および弁座63を通じて
プランジャー62が往復駆動される。なお、プランジャ
ー62の往復ストロークはカム72の高低差により決定
される。従って、プランジャー62がシリンダ61内を
往復動することにより、プランジャー62の外周面がフ
ィードホール22を開閉し、プランジャー62の外周面
がフィードホール22を閉塞していない時にはフィード
ホール22を介して低圧側の燃料がポンプ室21へ供給
される。
されており、この弁座63はプランジャースプリング6
4によってフォロア65に押しつけられている。フォロ
ア65はカムローラー66を有し、このカムローラー6
6は、後記するポンプ駆動機構7のカム72に摺接して
いる。従ってカムシャフト71の回転によりカム72が
回転すると、カムローラー66および弁座63を通じて
プランジャー62が往復駆動される。なお、プランジャ
ー62の往復ストロークはカム72の高低差により決定
される。従って、プランジャー62がシリンダ61内を
往復動することにより、プランジャー62の外周面がフ
ィードホール22を開閉し、プランジャー62の外周面
がフィードホール22を閉塞していない時にはフィード
ホール22を介して低圧側の燃料がポンプ室21へ供給
される。
【0012】シリンダ61には、プランジャー62の上
端面に対向した位置に、ECU200とともに吐出量制
御手段を構成するスピル制御電磁弁5が螺合固定されて
いる。このスピル制御電磁弁5は、プランジャー62の
外周面がフィードホール22を閉塞した後に、所定のタ
イミングで通電されることにより、弁体51がシート部
52に着座してプランジャー62の加圧開始時期を設定
するプレストローク制御式の電磁弁である。このスピル
制御電磁弁5への通電タイミングを制御することにより
コモンレール4への吐出量を変化させることができる。
なお、開弁時に弁口53を介してポンプ室21に連通す
る低圧通路54は、ギャラリー55および通路56を介
して燃料溜まり24に連通している。
端面に対向した位置に、ECU200とともに吐出量制
御手段を構成するスピル制御電磁弁5が螺合固定されて
いる。このスピル制御電磁弁5は、プランジャー62の
外周面がフィードホール22を閉塞した後に、所定のタ
イミングで通電されることにより、弁体51がシート部
52に着座してプランジャー62の加圧開始時期を設定
するプレストローク制御式の電磁弁である。このスピル
制御電磁弁5への通電タイミングを制御することにより
コモンレール4への吐出量を変化させることができる。
なお、開弁時に弁口53を介してポンプ室21に連通す
る低圧通路54は、ギャラリー55および通路56を介
して燃料溜まり24に連通している。
【0013】ポンプ駆動機構7は、エンジンのクランク
軸と3倍の増速機構(いずれも図示せず)を介して連結
され、エンジン回転速度の3/2の速度で回転するポン
プ駆動軸としての前記カムシャフト71を備える。図2
に示す如く、カムシャフト71にはカム72が形成さ
れ、該カム72はカムシャフト71の1回転に2度の上
昇行程をなす、即ち2山カムの形態をなす。なお、カム
72、回転円盤73、74は90°回転して図示してあ
る。図4に示す如く、カム72のカム面のプロフィール
は、列型燃料噴射ポンプの場合(破線で示す)に比較
し、回転中心からの半径の増加率が小さい低速駆動のプ
ロフィールとなっている。このためプランジャー62を
押し上げるために必要なトルクのピーク値が小さいとと
もに、カムを高速回転させてもプランジャー62のジャ
ンピングなどのトラブルが生じにくい。
軸と3倍の増速機構(いずれも図示せず)を介して連結
され、エンジン回転速度の3/2の速度で回転するポン
プ駆動軸としての前記カムシャフト71を備える。図2
に示す如く、カムシャフト71にはカム72が形成さ
れ、該カム72はカムシャフト71の1回転に2度の上
昇行程をなす、即ち2山カムの形態をなす。なお、カム
72、回転円盤73、74は90°回転して図示してあ
る。図4に示す如く、カム72のカム面のプロフィール
は、列型燃料噴射ポンプの場合(破線で示す)に比較
し、回転中心からの半径の増加率が小さい低速駆動のプ
ロフィールとなっている。このためプランジャー62を
押し上げるために必要なトルクのピーク値が小さいとと
もに、カムを高速回転させてもプランジャー62のジャ
ンピングなどのトラブルが生じにくい。
【0014】スピル制御電磁弁5を制御するために、図
2に示すように、エンジン気筒数に対応する個数(本実
施例では6個)の突起を持つ回転円盤73がカムシャフ
ト71に同軸的に取り付けられ、この突起に対峙し公知
の電磁ピックアップであるカム角度センサ14が配置さ
れている。突起がカム角度センサ14の近傍を通過する
ごとに信号がECU200に送られる。回転円盤73の
取付位相はカム72の各下死点近傍の回転位相でカム角
度センサ14に接近するように決められている。さら
に、カムシャフト71には、1個のみの突起が形成され
た円盤74が同軸的に取り付けられ、気筒判別センサ1
5が配置されている。従ってECU200には気筒判別
センサ15よりポンプ1回転につき1個の信号を受け取
る。この気筒判別センサ15とカム角度センサ14の信
号とからECU200はポンプ特定気筒の下死点信号を
判別入手する。
2に示すように、エンジン気筒数に対応する個数(本実
施例では6個)の突起を持つ回転円盤73がカムシャフ
ト71に同軸的に取り付けられ、この突起に対峙し公知
の電磁ピックアップであるカム角度センサ14が配置さ
れている。突起がカム角度センサ14の近傍を通過する
ごとに信号がECU200に送られる。回転円盤73の
取付位相はカム72の各下死点近傍の回転位相でカム角
度センサ14に接近するように決められている。さら
に、カムシャフト71には、1個のみの突起が形成され
た円盤74が同軸的に取り付けられ、気筒判別センサ1
5が配置されている。従ってECU200には気筒判別
センサ15よりポンプ1回転につき1個の信号を受け取
る。この気筒判別センサ15とカム角度センサ14の信
号とからECU200はポンプ特定気筒の下死点信号を
判別入手する。
【0015】カムシャフト71の回転に伴って往復動さ
れるプランジャー62は、下降するときプランジャー6
2がフィードホール22を開き、このフィードホール2
2を介してポンプ室21内に燃料が導入され、上昇する
際プランジャー62の外周面がフィードホール22を閉
塞すると、プランジャー62はポンプ室21内の燃料を
加圧しようとする。しかし、このときスピル制御電磁弁
5は通電されていないため、弁体51は開弁しており、
ポンプ室21内の燃料は弁口53、低圧通路54、ギャ
ラリー55、通路56を順次介して溢流する。このポン
プ室21内の燃料の溢流中に、スピル制御電磁弁5に制
御パルスが送られると、弁体51はシート部52に着座
し、弁口53が閉塞される。そのためプランジャー62
によるポンプ室21内の燃料加圧が開始され、ポンプ室
21内の燃料圧力がチェック弁26に背設されたスプリ
ング28の付勢力に打ち勝つと、吐出孔23を介して圧
送された燃料は弁体27を押し開き、コモンレール4内
へ吐出口体29を通じて吐出される。
れるプランジャー62は、下降するときプランジャー6
2がフィードホール22を開き、このフィードホール2
2を介してポンプ室21内に燃料が導入され、上昇する
際プランジャー62の外周面がフィードホール22を閉
塞すると、プランジャー62はポンプ室21内の燃料を
加圧しようとする。しかし、このときスピル制御電磁弁
5は通電されていないため、弁体51は開弁しており、
ポンプ室21内の燃料は弁口53、低圧通路54、ギャ
ラリー55、通路56を順次介して溢流する。このポン
プ室21内の燃料の溢流中に、スピル制御電磁弁5に制
御パルスが送られると、弁体51はシート部52に着座
し、弁口53が閉塞される。そのためプランジャー62
によるポンプ室21内の燃料加圧が開始され、ポンプ室
21内の燃料圧力がチェック弁26に背設されたスプリ
ング28の付勢力に打ち勝つと、吐出孔23を介して圧
送された燃料は弁体27を押し開き、コモンレール4内
へ吐出口体29を通じて吐出される。
【0016】つぎに、上記構成の高圧コモンレールシス
テム100の作動を、図5とともに説明する。図5は高
圧供給ポンプ6の作動を、3回転(エンジンの2回転)
に渡って示すタイムチャートである。(A)の図1の気
筒判別センサ15の信号、(B)のカム角度センサ14
の信号とからECU200はポンプ特定気筒の特定カム
位相(たとえば、下死点近傍)を検知する。(C)はカ
ム72のリフトを示し、図2の2山カムの構成で、カム
シャフト71の3回転の間に、エンジン気筒数に対応す
る6回の圧送が行われる。カムリフトに対し、一点鎖線
は圧送開始タイミング、一点鎖線はスピル制御電磁
弁5からのスピルタイミングに相当する。高圧供給ポン
プ6の〜の間の圧送ストローク分だけを、コモンレ
ール4内に吐出する。
テム100の作動を、図5とともに説明する。図5は高
圧供給ポンプ6の作動を、3回転(エンジンの2回転)
に渡って示すタイムチャートである。(A)の図1の気
筒判別センサ15の信号、(B)のカム角度センサ14
の信号とからECU200はポンプ特定気筒の特定カム
位相(たとえば、下死点近傍)を検知する。(C)はカ
ム72のリフトを示し、図2の2山カムの構成で、カム
シャフト71の3回転の間に、エンジン気筒数に対応す
る6回の圧送が行われる。カムリフトに対し、一点鎖線
は圧送開始タイミング、一点鎖線はスピル制御電磁
弁5からのスピルタイミングに相当する。高圧供給ポン
プ6の〜の間の圧送ストローク分だけを、コモンレ
ール4内に吐出する。
【0017】(D)は図3のスピル制御電磁弁5への制
御信号を示す。本実施例ではECU200は、圧送行程
のスピル制御電磁弁5に対応するカム角信号と同期して
通電させ(閉弁させ)、システムの要求吐出量に見合っ
た時間Tの後、通電を終了させる(開弁させる)。高圧
供給ポンプ6の圧送ストロークはのタイミングから始
まり、スピル制御電磁弁5からのスピルによって終了す
る。従って図5で斜線を施した部分の燃料がコモンレー
ル4内へと吐出される。ここでは時間Tは負荷や回転
数、あるいは圧力センサからの信号に従って増減させる
様にしているため、コモンレール4へのポンプ吐出量が
制御できる。
御信号を示す。本実施例ではECU200は、圧送行程
のスピル制御電磁弁5に対応するカム角信号と同期して
通電させ(閉弁させ)、システムの要求吐出量に見合っ
た時間Tの後、通電を終了させる(開弁させる)。高圧
供給ポンプ6の圧送ストロークはのタイミングから始
まり、スピル制御電磁弁5からのスピルによって終了す
る。従って図5で斜線を施した部分の燃料がコモンレー
ル4内へと吐出される。ここでは時間Tは負荷や回転
数、あるいは圧力センサからの信号に従って増減させる
様にしているため、コモンレール4へのポンプ吐出量が
制御できる。
【0018】エンジン回転数とポンプ回転数との比は、
2未満となるような整数比が望ましい。上記実施例以外
に、たとえば、6気筒エンジン用では、3山カムでポン
プ1気筒(1プランジャー)で、回転数比1:1、また
は4山カムで1プランジャーで、回転数比4:3、8気
筒エンジン用では、4山カムで1プランジャーで、回転
数比1:1、または3山カムで1プランジャーで、回転
数比3:4などである。これにより、クランクシャフト
とカムシャフト71との間の増速機構の変速比を変える
ことにより、高圧供給ポンプ6は1機種で制御系を変更
してあらゆるエンジン1に対処することができる。ま
た、インジェクタ2での1回の噴射によりコモンレール
4から失われる燃料を、ポンプの複数回の吐出により補
充することも可能である。これによりポンプ1回当たり
の吐出量を低減させて駆動トルクをさらに小さくできる
とともに、コモンレール4内圧力の脈動を低減させる効
果がある。
2未満となるような整数比が望ましい。上記実施例以外
に、たとえば、6気筒エンジン用では、3山カムでポン
プ1気筒(1プランジャー)で、回転数比1:1、また
は4山カムで1プランジャーで、回転数比4:3、8気
筒エンジン用では、4山カムで1プランジャーで、回転
数比1:1、または3山カムで1プランジャーで、回転
数比3:4などである。これにより、クランクシャフト
とカムシャフト71との間の増速機構の変速比を変える
ことにより、高圧供給ポンプ6は1機種で制御系を変更
してあらゆるエンジン1に対処することができる。ま
た、インジェクタ2での1回の噴射によりコモンレール
4から失われる燃料を、ポンプの複数回の吐出により補
充することも可能である。これによりポンプ1回当たり
の吐出量を低減させて駆動トルクをさらに小さくできる
とともに、コモンレール4内圧力の脈動を低減させる効
果がある。
【図1】本発明の燃料噴射装置の概略図である。
【図2】高圧コモンレールシステムの概略図である。
【図3】図1の装置の作動説明のためのタイムチャート
である。
である。
【図4】スピル制御電磁弁の断面図である。
【図5】図2の装置の作動説明のためのタイムチャート
である。
である。
1 エンジン 2 インジェクタ 3 噴射制御用電磁弁 4 コモンレール 5 スピル制御電磁弁 6 高圧供給ポンプ 7 ポンプ駆動機構 71 カムシャフト 72 カム 100 コモンレールシステム 200 電子制御ユニット(ECU)
Claims (1)
- 【請求項1】 内燃機関のクランク軸により駆動される
カム、該カムにより往復駆動されるプランジャを備え、
低圧燃料通路から流入したポンプ室の燃料をコモンレー
ル内に圧送し、高い所定圧をコモンレール内に生成する
高圧供給ポンプと、 前記ポンプ室と低圧燃料通路とを連通する通路に設けら
れ、前記ポンプ室の燃料を開弁により低圧燃料通路に溢
流させるスピル制御電磁弁と、 前記高圧供給ポンプの吐出行程中にスピル制御電磁弁を
閉弁させて前記圧送を開始させ、圧送行程中の所定時期
に開弁させて前記ポンプ室内の高圧燃料の溢流させて前
記圧送を停止させる吐出量制御手段とを備え、 高い所定圧の燃料をコモンレール内に蓄圧し、この燃料
を噴射ノズルにより内燃機関の各気筒に噴射する燃料噴
射装置において、 エンジン回転数とポンプ回転数の比を2未満としたこと
を特徴とする燃料噴射装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3233435A JPH0571439A (ja) | 1991-09-12 | 1991-09-12 | 燃料噴射装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3233435A JPH0571439A (ja) | 1991-09-12 | 1991-09-12 | 燃料噴射装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0571439A true JPH0571439A (ja) | 1993-03-23 |
Family
ID=16954996
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3233435A Pending JPH0571439A (ja) | 1991-09-12 | 1991-09-12 | 燃料噴射装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0571439A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2010043678A1 (de) * | 2008-10-16 | 2010-04-22 | Continental Automotive Gmbh | Einspritzanlage für eine brennkraftmaschine |
GB2560975A (en) * | 2017-03-31 | 2018-10-03 | Delphi Int Operations Luxembourg Sarl | High pressure fuel pump |
CN109695511A (zh) * | 2019-02-21 | 2019-04-30 | 中国重汽集团重庆燃油喷射系统有限公司 | 多缸发动机共轨燃油喷射系统 |
-
1991
- 1991-09-12 JP JP3233435A patent/JPH0571439A/ja active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2010043678A1 (de) * | 2008-10-16 | 2010-04-22 | Continental Automotive Gmbh | Einspritzanlage für eine brennkraftmaschine |
GB2560975A (en) * | 2017-03-31 | 2018-10-03 | Delphi Int Operations Luxembourg Sarl | High pressure fuel pump |
WO2018178085A1 (en) * | 2017-03-31 | 2018-10-04 | Delphi Technologies Ip Limited | High pressure fuel pump |
CN109695511A (zh) * | 2019-02-21 | 2019-04-30 | 中国重汽集团重庆燃油喷射系统有限公司 | 多缸发动机共轨燃油喷射系统 |
CN109695511B (zh) * | 2019-02-21 | 2024-01-09 | 重油高科电控燃油喷射系统有限公司 | 多缸发动机共轨燃油喷射系统 |
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