JPS6226369A - 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） 本発明は分配型の燃料噴射装置に関し、さらに評言すれ
ば燃料噴射率を制御可能にした燃料噴射装置に関する。

（従来技術） 燃料噴射率（以下、単に噴射率と記す）が制御可能にさ
れた燃料噴射装置は、たとえば特開昭５８−２２２９２
５号、特開昭５７−９７０２４号公報に示されたものが
ある。

これら従来の燃料噴射装置においては噴射開始時期を制
御するコントロールスリーブと、噴射終了時期を制御す
るコントロールスリーブとがそれぞれ設けられ、夫々を
独立して制御して噴射率を制御するようになされていた
。

このため、プランジャの長さが長くなＱ１燃料噴射装置
が大きくなる問題があった。

（発明の目的） 本発明は上記にかんがみなされたもので、１個のコント
ロールスリーブで噴射開始時期と噴射終了時期を制御す
るようにして、上記の問題を解消した燃料噴射装置を提
供することを目的とする。

（発明の概要） 本発明は、プランジャ軸心に対するスリーブ回動位置に
より噴射開始時期の制御をし、プランジャ軸方向へのコ
ントロールスリーブ移動位置により噴射終了時期の制御
をし、かつプランジャ駆動のためのカムの使用域を変え
て噴射率を制御するようにしたものである。この結果、
コントロールスリーブは１個でよく、プランジャ長は従
来と同一でよくなり、燃料噴射装置が大きくなる問題は
解消される。

（発明の実施例） 以下、本発明を好適な実施例によって説明する。

第１図は本発明の一実施例の構成を示す断面図を、第２
図（ａ）はその一部拡大図、第２図（ｂ）は第２図（Ｊ
Ｌ）のＩ−Ｉ部所面図を示している。

燃料タンク内の燃料は、ポンプ／・ウジング１に軸支さ
れている駆動軸２を介して機関駆動される送油ポンプ３
によりポンプハウジング１内のポンプ室４へ送り込まれ
る。送油ポンプ３の吸入側とを連通させるバイパス路中
に設けられたレギュレーティングパルプによシポンプ室
４内の燃料圧力は機関出力軸の回転数に応答した圧力に
制御されている。

ポンプハウジング１に固定されたバレル５にはポンプ兼
分配用のプランジャ６が嵌装されている。プランジャ６
の基部に固定されたカムディスク７と駆動軸２とは図示
しないドライビングディスクを介して回転方向に結合さ
れ′Ｃ仏る。カムディスク７には機関の気筒数に等しい
数の山を有するカム面が形成され、このカム面はローホ
ルダ８０ローラ９に図示しないプランジャスプリングに
より圧接させてあシ、駆動軸２の回転にともなってプラ
ンジャ６に回転駆動（矢印入方向）させつつカムディス
ク７のカム面とローラ９の転動案内作用によって往復動
させて、燃料の吸入、加圧、分配、圧送をさせるように
なっている。

プランジャ６には先端−に機関の気筒数に等しい数の吸
入溝１０、プランジャ６の軸心に直交しかつプランジャ
６を貫通するカツトオフポート１２およびタイミングポ
ート１３が設けである。カツトオフポート１２は後記す
るコントロールスリーブ１１と協働して噴射終了をさせ
、タイミングボー）１３はコントロールスリーブ１１の
後記するスピルボー）１１−ａ　　と協働して噴射開始
をさせるためのボートである。さらにまたプランジャ６
にはポンプハウジング１とバレル５とプランジャ６の先
端とにより形成される加圧室１４とカツトオフポート１
２およびタイミングポート１３とを連通させる連通孔１
５、連通孔１５と連通する分配溝１６が設けである。

プランジャ６に油密に外嵌されたコントロールスリーブ
１１は環状に形成され、プランジャ６の軸芯に直交して
溝１１−１　が穿設してあり、さらにまた、プランジャ
６の軸芯に平行して溝１１−２が穿設しである。溝１１
−１　には電子ガバナ１７の出力軸１８に偏心して固着
された球体１９が装入してあって電子ガバナ１７の出力
軸１８の回動によりコントロールスリーブ１１をプラン
ジャ６の軸方向に移動させ、同様に構成された電磁アク
チュエータ２０によシ駆動される出力軸２１に偏心して
固着された球体２２が溝１１−２　には装入してあって
出力軸２１の回動によりコントロールスリーブ１１を円
周方向（矢印Ｂ方向）に回動させるように構成しである
。さらにまた、コントロールスリーブ１１には気筒数に
対応した数のスピルボー）１１−ａ　　が半径方向に穿
設しである。

駆動軸２の回転によりプランジャ６が左側方向に向って
移動する吸入行程にあって吸入通路２３と吸入溝１０と
が一致したときに、ポンプ室４内に送り込まれている燃
料は吸入通路２３、吸入溝１０を介して加圧室１４およ
び連通孔１５に吸入される。ついでプランジャ６が図中
右側に移動する行程に移動する。プランジャ６は往復動
にともなって回転しておシ、スピルポート１ｌ−３を介
してポンプ室４に開口していたタイミングポート１３は
プランジャ６のこの回転によって閉止される。タイミン
グポート１３の閉止タイミングは電磁アクチュエータ２
０の出力軸２１の回動角度によって制御されるコントロ
ールスリーブ１１の回動位置によって定められる。

タイミングポート１３が閉止されたことにより、加圧室
１４および連通孔１５内の燃料の加圧が開始される。上
記の如くタイミングポート１３が閉止された後のプラン
ジャ６の右側方向への移動により加圧、圧送、分配行程
となり、加圧室１４および連通孔１５内の燃料は加圧さ
れつつ分配溝１６から圧送通路２４に送り出され、デリ
バリバルブ２５を経て各気筒に設けられた噴射ノズルに
圧送される。なお、圧送通路２４は気筒数に対応する数
だけバレル５の円周方向に等配形成され、プランジャ６
の回転往復運動にともなって各気筒に所定の順序にした
がって燃料が噴射ノズルに供給される。

引き続くプランジャ６の右側への移動途中においてカツ
トオフポート１２はコントロールスリーブ１１の右端外
に位置する状態になる。この状態においてカツトオフポ
ート１２のコントロールスリーブ１１による閉止は解除
されて、カツトオフポート１２はポンプ室４に開口する
。この開口により加圧室１４および連通孔１５内の燃料
はポンプ室４に流出して１ストロークの噴射は終りとな
る。この噴射路りの時期は電子ガバナ１７の出力軸１８
の回動角度にしたがって制御されるコントロールスリー
ブ１１のプランジャ６上の位置に対応して定められるこ
とになる。

一方、ローラホルダ８には操作ロッド２６を介してタイ
マ２７のタイマーピストン２８が連結しである。タイマ
ーピストン２８は第３図に示す如くシリンダ２９内に収
納されていて、シリンダ室２９の一方側２９−１　には
ポンプ室４の燃料が導入してあり、シリンダ室２９の他
方側２９−２　は送油ポンプ３の吸入側に連通しである
。シリンダ室２９の一方側２９−１　と他方側２９−２
　とは連通路３０にて連通し、連通路３０の途中に電磁
弁３１が介装しである。したがって電磁弁３１への供給
パルスのデユーティ比を制御することにより電磁弁３１
の開閉時間の比が制御されて、タイマーピストン２８の
位置をピストンスプリング３２に抗して設定可能にしで
ある。この結果、電磁弁３１へ供給するパルスのデユー
ティ比を制御することでローラホルダ８の回動位置が制
御され、カムディスク７のカム面使用範囲が変えられる
。

カムディスク７のカム線図すなわちカム面の回動角度に
対するプランジャ６の変位（以下、リフトと記す）特性
は第４図においてＤに示す如くである。いま初期状態は
第４図（ａ）に示す如くであるものとする。θ０は初期
上ット圧送始めカム回動角度、Ｌ、は初期セットリフト
□、θ１　は初期セット圧送路９カム回動角度、Ｌ、は
初期セット圧送路りリフト、θＶおよびＬＶはデリバリ
バルブ２５の吸戻し効果を考慮した噴射カム回動角度お
よびリフトを示しており、θｏ　（Ｌｏ　）に対する実
噴射開始カム回動角度およびリフトである。したがって
実噴射期間は第４図（＆）において１ストロークに対し
ては太線で示したθｖ　（Ｌｖ　）〜θ１（Ｌりの期間
である。

つぎに電子ガバナ１７によって噴射量増大方向に制御さ
れると、出力軸１８の回動によシコントロールスリーブ
ＩＩＦｉ第１図において右側方向に駆動されて、圧送路
りカム回動角度はθ１から０２に変化させられる。この
結果第４図（ｂ）に示す如く実噴射期間は第４図（ｂ）
において１ストロークに対して太線で示したθｖ　（Ｌ
ｖ　）〜θ２　（Ｌ２　）　　の期間となる。この状態
は従来の燃料噴射装置の場合と同様である。

つぎに噴射率の制御について説明する、電磁弁３１のデ
ユーティ比の制御により、ローラホルダ８をカムディス
ク７に対して相対的に変位させてカム面の所用範囲をた
とえば進角方向にずらせる。この回動によるカムディス
ク７の回動角度で第４図（ｃ）に示す如くΔθ３　ずら
せたものとする。この結果、リフト特性は第４図（ａ）
、（ｂ）のリフト特性りが第４図（ｅ）の実線に示す如
く平行移動してリフト特性り、　　となった状態になシ
カム面の使用範囲が変えられた状態となる。この場合、
コントロールスリーブ１１の回動制御が々されないもの
とすれば、圧送始めはθｏ　（Ｌｏ’）となり、実噴射
開始時期はデリバリバルブ２５の吸戻し効果を考慮に入
れるとθｖ’（Ｌｖ’）となる。第４図（Ｃ）と第４図
（Ｌ）、または（ｂ）と比較すれば明らかな如くこの状
態では機関の上死点に対する実噴射開始角度がΔθＶだ
け進角した状態となる。ここで電磁アクチュエータ２０
を駆動することによシ出力軸２１、球体２２を介してコ
ントロールスリーブ１１を回動して圧送開始位置を第４
図（Ｃ）に示したθ３’　（Ｌ３　）位置にまで移動さ
せる。したがって実噴射開始時期はデリバリバルブ２５
の吸戻し効果を考慮に入れるとθｙ　（Ｌ３’　）にな
シ、機関の上死点に対する実噴射開始角度はΔθＶ　だ
け遅らされたと等価となって、第４図（ａ）、（ｂ）に
示したときと同一の進角位置で噴射が行なわれる。ここ
で第４図（ｃ）において破線は第４図（ａ）の特性を再
記したものであって、第４図（ｅ）に示す破線の場合の
噴射率よシ、実線に示す如く噴射率は大きくなっている
。なお、第４図（Ｃ）において、噴射終了時期はコント
ロールスリーブ１１の軸方向位置を制御してリフ）Ｌ４
　にて終了させた場合を示している。上記の如くカム面
の使用範囲の変更にて噴射率が制御され、この場合の進
角はコントロールスリーブ１１の回動位置で調節できる
。

さらにまた、第４図（ｄ）に示す如くコントロールスリ
ーブ１１０回動位置をカムディスク７の回動角度Δθ４
　だけ移動させる。この状態におけるリフト特性は第４
図（ｄ）の曲線Ｄ２　に示す如くリフト特性りをΔθ４
　だけ平行移動した状態となる。ついで、ローラホルダ
８の回動位置をΔθ４＝θ０−θ４となるように電磁弁
３１によって制御する。このように補正することにより
カムディスク７のカム面の使用位置を第４図（ａ）に示
した初期状態に合せると、噴射開始のタイミングをθ■
“（Ｌｌ）に変更するタイミング制御が行なえることに
なる。この場合には噴射率に変化はない。このタイミン
グ制御はカム面の使用位置を一定にして噴射タイミング
を変える場合である。これは寒冷地起動時等の如く機関
の上死点に対する噴射時期のみを動かしたいときに有効
である。また、コントロールスリーブ１１の回動位置を
調整して噴射開始時期を制御し、コントロールスリーブ
１１の回動位置の変更分をローラホルダ８の回動位置を
ずらせて補償してもよいことは勿論である。

また、電磁アクチュエータ２０にステップモータ等を用
いてコントロールスリーブ１１を回動すせるようにして
も同様である。

（発明の効果） 以上説明した如く本発明によれば、コントロールスリー
ブにスピルポートを設け、コントロールスリーブのプラ
ンジャ軸方向位置にて噴射量を、コントロールスリーブ
の回動位置によってプランジャとスピルポートとの連通
が禁止される位置を制御して噴射タイミングを、プラン
ジャ駆動のためのカムの使用域を変えて噴射率を制御す
るようにしたため、コントロールスリーブの数は１個で
すみ、かつコントロールスリーブの軸方向の寸法を従来
の場合と同一にすることができ、燃料噴射装置の太きさ
も大きくなることはない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の構成を示す断面図。 第２図（ａｌおよび（ｂ）は第１図の主要部の拡大図お
よび第２図（ａ）のＩ−１部所面図。 第３図は本発明の一実施例におけるタイマ部分を示す断
面図。 第４図は本発明の詳細な説明に供する線図０５・・・・
・・バレル、６・・・・・・プランジャ、７・・・・・
・カムディスク、８・・・・・・ローラホルダ、９・・
・・・・ローラ、１１・・・・・・コントロールスリー
７”、１１−ａ・・・・・・スピルポート、１２・・・
・・・カットオフポート、１３・・・・・・タイミング
ポート、１４・・・・・・加圧室、１５・・・・・・連
通孔、１７・・′・・・・ガバナ、２０・・・・・・電
磁アクチュエータ、２８・・・・・・タイマーピストン
、３１・・・・・・電磁弁０ 特許出願人　ヂーゼル機器株式会社　　。 代理人　弁理士　　砂　子　信　夫 第　　１　　　図 第　　２　　図　（ａ） 第　２　図（ｂ） 第　　３　　　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 内燃機関出力軸の回転に同期して回転しつつ往復動する
   プランジヤと、プランジヤの回転往復動の位相を制御す
   る第１の制御手段と、プランジヤに油密に嵌合し、ガバ
   ナ出力によりプランジヤ軸方向位置を変え、かつカツト
   オフポートを開放して噴射量を制御するコントロールス
   リーブとを備え、燃料を加圧、分配および圧送する燃料
   噴射装置において、プランジヤの先端面とバレルとの間
   に形成された加圧室に連通しかつプランジヤに半径方向
   に穿設したタイミングポートと、コントロールスリーブ
   に半径方向に貫通して穿設したスピルポートと、タイミ
   ングポートとスピルポートとの連通期間を制御するべく
   コントロールスリーブの回動位置を制御する第２の制御
   手段とを備えたことを特徴とする燃料噴射装置。