JPS58126458A - デイ−ゼルエンジンの燃料噴射装置 - 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】 本発明はディーゼルエンジンの燃料噴射装置に関するも
のである。

従来の一収的なディーゼルエンジン用燃料噴射装置は、
フィードポンプからの吐出燃料を噴射ポンプにより調量
、加圧及び分配し、該噴射ボンダの分配ポートからの加
圧燃料を噴射弁から噴射させるようになっており、更に
、噴射ポンプに通常一体向に組込んだガバナ及びタイマ
によって噴射血及び噴射時期の調整を行なうようになっ
ている。

この柚の燃料噴射装置はメカニカルな構成となっている
ため機能も安定し比較的安価に装作できるため広＜ｒ（
−ゼルエンジンに採用されている。

しかし、近来ディーゼルエンジンが乗用車に採用され始
め、触音対策や排気公害が間組とされてきたことから、
燃料噴射についても被雑な制御が必俣となってきており
、上述したような従来方式の燃料噴射装置ではそのよう
な要望に十分答えられなくなっている。

すなわち、ディーゼルエンジンを運転条件、環境未件叫
に応じてきめ細かく制御するためには電子制御が鳴動な
方法であるが、そのためには、調量８分配、ガバナ、タ
イマ等の各機能に対しセンザ、アクチーエータ等が必要
でメジ、これらを上述のメカニカルな燃料噴射装置に装
着すると構造が極めて複雑となってかえってコストが尚
くなシ、またディーゼルエンジンの回転数と独立に噴射
量−？噴射時期の制御を任意に行なうことは困難となっ
ている。このため、電子制御のための望ましい構造の開
発が強く望まれている。

本発明は上記要望に鑑み、電子制御Ｖこ適したディーゼ
ルエンジンの燃料噴射装置を提供することを目的とする
もので、タイマ、ガバナ、θ勾蓋崎の機能を備えていな
い簡単な噴射ポンプと、増圧器と、自Ｖｌ噴射升と、噴
射ポンプから増圧器への燃料供紹のＩＪ　ＩＪ−フ制御
のためのソレノイド弁とを用い、ソレノイド弁は常時は
ＩＪ　ＩＪ−フ状態にしておき、リリーフの停止によっ
て噴身Ｊを開始させ且つリリーフを再開させることによ
って噴射を停止させることによって、タイマ、ガバナ、
調量等の栽能を行なわせることができるようにし、しか
も、本来噴射に要求される高圧を面接ソレノイド弁で制
御する必要性をなくすることにより、精密な′電子制御
を可能にしたことを％徴とする。

以下、図面を参照して本発明の実施例を政明する。

第１図は本発明の一実施例を示すもので、図に於いて、
燃料噴射装置は燃料タンクｌ−フィードポンプ２、噴射
ポンプ３、増圧器４、自動噴射升５及びリニアソレノイ
ド升６とから大略構成されている。フィードポンプ２は
いかなる形式のものでもよく、例えは、ディーゼルエン
ジンの回転用力によシ駆即１されるベーンポンプを用い
ることができる。このフィードポンプ２の入口は燃料タ
ンク１に接続されておシ、フィードポンｆ２の吐出口は
噴射ポンプ３のインレットポート３１と増圧器４のボデ
ィ４１に設けられたチェック升ボート４２とに接続され
ている。

噴射ポンプ３は、エンジン回転数のＡに同期し、エンジ
ンのクランク角度で約４０°程度送油する構成で１　し
かも、多気筒エンジンの燃焼室に対応した数の分配ポー
ト３２に対し圧Ｍ室３３で圧縮した燃料の分配を行なう
機能を具備した構成の分配型噴射ポンプであるが、一般
の分配型噴射ポンプと異なり、本発明に係る噴射ポンｆ
３は、プランジャ部３４にスピルポートを備えておらず
、また、タイマ機構やガバナ機構を具備していない簡単
な構造のものである。したがって、この噴射ポンプ３は
フィードポンプ２からの吐出燃料を各分配ポート３２に
対しエンジンの２回転に１回の割合で四回同量ずつ送油
する。

増圧器４のボディ４１には太径シリンダ４３と小柱シリ
ンダ４４とが形成されておシ、両シリンダ４３．４４は
互いに繁っている。大径シリンダ４３内には入口ボート
４５が開口しておシ、小径シリンダ４４内には吐出側液
室４４１が形成され、この吐出１ｌｌｌｌ液室４４１に
出口ボート４６が開口している。また、ｙｌ？ディ４１
にはチェックボール４７１とげね４７２とからなるチェ
ック弁４７が設けられておシ、フィードポンプ２からの
吐出燃料はチェック弁ポート４２からチェック弁４７を
介して吐出側液室４４１に導入可能となっている。はね
４７２のばね力はあまシ大きくなく、チェック弁４７は
フィードポンｆ２からの吐出圧力によって容易に開弁す
る構成となっている。４８は横断面積の異なる大径部４
８１と小径部４８２と會有する２段ピストンで、その大
径部４８１は大径シリンダ４３に摺動可能に嵌合してお
り、小径部４８２は小径シリンダ４４に摺動可能に嵌合
している。大径シリンダ４３内は２段ピストン４８の大
径部４８１によって２室４３１．４３２に画成されてい
る。−万の室４３１は入口ポート４５と連通して入力ｇ
ｌｌｌ液室を構成しておシ、他方の室４３２はリリーフ
ポート４９を介して燃料タンク１に接続されている。ま
た増圧器４の出口ボート４６は自動噴射弁５に接続され
ている。この自ｗＪ噴射弁５はそれ自体周知のもので、
出口ポート４６から導入される燃料圧が一定値以上にな
ったときに図示しないニードルが作動してノズル５１か
ら燃料を噴射するようになっている。

リニアソレノイド弁６は、ここでは、噴射ポンプ３の分
配ポート３２と増圧器５の入口ポート４５とを繋ぐ燃料
通路７の途中に設けられている。

該リニアソレノイド弁６のボディ６１内は弁座部６２含
介して燃料通路７と連通しておシ、がディ６１内には弁
座部６２に対して離着座可能な弁体６３と、該弁体６３
會閉升方向に付勢するばね６４と、弁体６３を駆動する
ソレノイド６５とが設けられておシ、がディ６１内に開
口したリリーフポート６６は燃料タンク１に接続されて
いる。

弁体６３の一端はソレノイド６５の中心に摺動可能に嵌
合しておパンレノイド６５の中心にはカウンタプレッシ
ャ室６７が形成されている。カウンタプレッシャ室６７
は燃料通路７と連通しているが、ソレノイド６５と弁体
６３との嵌合により、カウンタプレッシャ室６７とリリ
ーフポート６６とは遮断されている。

ソレノイド６５は制御回路８に接続されており、制御回
路８によってソレノイド６５を通電させたときに、弁体
６３がはね６４に抗してリフトする。

また、通電時の電流量に応じて弁体６３のリフト量は変
化し、このリフトｘの太きさによシ升座部６２と弁体６
３とで構成される通路面積が変化する構成となっている
。

次に、第２図を参照して上記構成からなる燃料噴射装置
の作動を説明する。

燃料タンク１から燃料を吸込んだフィードポンプ２は噴
射ボンｆ３及び増圧器４ＶＣ低圧にて燃料を送シ込む。

増圧器４のチェック弁４７はこの燃料圧によって開き、
吐出側液室４４１内が燃料で満たされる。この燃料圧は
自動噴射弁５にも作用するが、この圧力では自動噴射弁
５は開かない。

フィードポンプ２からの吐出燃料を受入れた噴射ボンｆ
３は第２図のＡに示すパターンでエンジンの２回転に１
回分配ポート３２から毎回同量の燃料全送シ出す。なお
、第２図の横軸はエンジンのクランク回転角を示す。第
２図のＢはソレノイド６５への通電Ａ？ターンで、実線
はエンジン高負荷条件の場合を示し、点線部は軽負荷時
の場合のパターンの変化を示している。リニアソレノイ
ド弁６の弁体６３のリフトは第２図のＣに示すような変
化をする。すなわち、ソレノイド６５への通電を切った
瞬間から閉弁しはじめ、ＩＪ　ＩＪ−フ量を減少せしめ
る。その結果、増圧器４の室４３１の圧力は第２図りに
示す如く上昇しはじめ、２段ピストン４８を下降せしめ
る。リニアソレノイド弁６が全閉状態になっている間は
、２段ピストン４８は下降しつづけ、吐出１１１１１液
室４４１内の燃料圧は、室４８１の燃料圧に対し、２段
ピストン４８の大径部４８１と小径部４８２との横断面
積比に反比例して増圧する。この結果、自動噴射弁５に
作用する燃料圧がノズル５１の開弁圧に達するや否や噴
射が開始される。第２図のＥはノズル５１からの噴射パ
ターンを示し、第２図のＦは噴射率のパターンを示して
いる。

リニアソレノイド弁６に再び通電されると弁体６３が上
昇し、噴射ポンプ３からの送油はリリーフされて入力側
液室４３１の圧力は第２図のＤの如く低下する。このた
め、２段ピストン４８は停止し、噴射も停止する。

この時点で吐出側液室４４１内の圧力は開弁圧にな如、
逆に２段ピストン４８を押上げるため吐出側液室４４１
内の圧力は更に低下する。

吐出側液室４４１内の圧力がフィードボンｆ２の吐出圧
以下になるとチェック弁４７が開いて燃料が吐出側液室
４４１内に流入し、２段ピストン４８を最上死点まで押
上ける。以上の行程により噴射は終了する。

エンジン負荷が小さい場合、第２図Ｂの点線部で示す如
くソレノイド６５への通％、を停止せずに小輩の通電を
行なうと、弁体６３のリフトはこれに応動し、第２図Ｃ
の点＆！都で示す如く全閉にｄならない。この結果、小
振のリリーフがなされ、入力徂り液室４３１内の圧力も
第２図りの点線部で示す如く低下し、最終的に、噴射率
も第２図Ｆの点脚部で示す如く低下する。このようにし
て、噴射率の選択をすることができる。−万、全噴射量
のｉ、ｙｉは噴射期間と噴射率パターンとを勘案して行
なう。

リニアソレノイド弁６において、カウンタゾレッシャ室
６７に燃料通路７からの燃料圧を作用させて弁体６３に
対する燃料圧全バランスさせているため、全閉時のはね
荷重は小さな値で足シる。

この結果ソレノイド６５によるｔａｉ力は大きな力を８
袂としないためにソレノイド６５を小型化でき、また、
電圧もバッテリー程度で十分となっている。

以上一実施例につき説明したが、本発明は前記実施例の
みに限定されるものではなく、例えば次のような変形例
も包含する。

Ｑ）前記実施例では、フィードポンプ、噴射ポンプ、リ
ニアソレノイド弁、増圧器及び自動噴射升を別々に構成
したが、これに限られず、例えは・フィードポンプと噴
射ポンプとを一体化し、また、リニアソレノイド弁と増
圧器と自動噴射弁とを一体化した構造としてもよい。

■　前記実施例では、分配ボートと増圧器との間にリニ
アソレノイド弁を構成させたが、分配ボートと増圧器と
を直結し、リニアソレノイド弁を他の吐出経路途中例え
ば噴射弁の圧縮室に連絡せしめて圧縮室内から吐出燃料
をリリーフさせるように構成してもよい。この構成によ
れば、多気筒エンノンであっても１つのりニアソレノイ
ド弁で各噴射の制御を行なうことができるようになる。

■　ソレノイド弁はりニアソレノイド弁以外のものであ
ってもよい。

以上の説明から明らかなように、本発明はソレノイド弁
によるＩＪ　ＩＪ−フ停止、開始時期を制御することに
よシ、噴射の開始、停止時期を制御するようにしたから
、簡単な横糸で、ガ・ぐす、タイマ。

調ｋｍ能を電子制御できることとなる。

また、増圧器を用いているため、実際に噴射する圧力よ
シも小さな圧力全ソレノイド弁で制御でき、このため、
ソレノイド弁の小型化、制御精度の向上嬌ヲ図ることが
できることとなる。

更に、ソレノイド弁に通電する電流量を制御するように
すれば、噴射率を任意に制御できるので、車両走行時の
燃費を確保したままアイドル時の騒祈対策ができるよう
になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す一部断面系統図、第２
図は第１図に示す実施例の作動特性図である。 ２・・・フィードポンプ、３・・・噴射ポンプ、４・・
・増圧器、５・・・自動噴射升、６・・・リニアソレノ
イド弁、３２・・・分配、ｊｅ−）、６３・・・弁体、
６５・・・ソレノイド、４３１・・・入力側液室、４４
１・・・吐出側液室。 第１頁の続き ０発　明　者　阿部誠幸 西尾市下羽角町岩谷１４番地株式 ％式％ 西尾市下羽角町岩谷１４番地株式 会社日本自動車部品総合研究所

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　フィードポンプの吐出側に、２段ピストンによ多入
   力側液圧に応じて吐出側液室内の液圧を増大させる増圧
   器の該吐出側液室を介して自動噴射弁を接続し、前記フ
   ィードポンプの吐出側に接続される噴射ポンプの吐出側
   に設けた分配ボートを前記増土器の入力側液室に接続し
   、前記噴射ポンプの吐出側の燃料経路途中に、ソレノイ
   ドの作動に応じて噴射ポンプからの吐出燃料のリリーフ
   を停止させるソレノイド弁を設け、噴射ポンプからのリ
   リーフの停止により自動噴射弁からの燃料の噴射を開始
   させ且つ該ＩＪ　ＩＪ−フの貴開により噴射全停止させ
   るようにしたことを％徴とするディーゼルエンジンの燃
   料噴射装置。 ２、　　前記ｕｌ射ポングは、ディーゼルエンジンの回
   転数のＡ回転に同期してフィードポンプからの吐出燃料
   の分配を行なうようになっている特許請求の範囲第１項
   記載のディーゼルエンジンの燃料噴射装置。 ３、前記ソレノイド弁は、ソレノイドで駆動される弁体
   のリフト蓋會制御できるリニアソレノイド弁であること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項又は第２項記載のデ
   ィーゼルエンジンの燃ｊｌｌｌｔ射装置。