JPS635588B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、デイーゼルエンジンに燃料を供給す
るための燃料噴射装置に関する。

燃料調量方式として、カミンズ社のユニツトイ
ンジエクタに代表される絞り調量方式がある。こ
れは所定圧にセツトされた供給燃料を入口絞りに
よつて調量してプランジヤのポンプ室へ供給し、
プランジヤをエンジンにて駆動してポンプ室の全
燃料を噴射するようにしたものである。また、別
の調量方式としてBosch社のスピル調量方式があ
る。この方式はプランジヤのポンプ室に燃料を充
填し、プランジヤの圧送ストロークを変えて噴射
量を変えるものである。

絞り調量方式は、プランジヤ室に吸入される燃
料量が変化するために、部分負荷では噴射時期が
遅れていくという欠点があり、また、スピル調量
方式では、プランジヤの上部リードの形状で噴射
時期を変えることができるが、負荷によつて固定
される欠点がある。これを補うために大きな進角
装置が必要となる。

かゝる従来技術上の欠点に鑑み、本発明の目的
はエンジンの回転、負荷に応じた最適の噴射時期
が得られる燃料噴射装置を提供することにある。

以下、本発明の構成を説明すると、第１の実施
例を示す第１図において、シリンダ１内に圧送プ
ランジヤ３、タイミングシリンダ２（シリンダ１
と一体でも良い）内にタイミングプランジヤ４が
それぞれ摺動自在に嵌合され、タイミングシリン
ダ２の下方にはノズルホルダ５が取付けられ、シ
リンダ１の上方にはフオロワ５０が挿入され、こ
のフオロワ５０は圧送プランジヤ３と係合され、
さらにシリンダ１とフオロワ５０との間に駆動用
スプリング５１が設置されている。圧送プランジ
ヤ３は、図示しないエンジンと同期して回転する
図示しないカムによつてフオロワ５０を介して下
方に駆動され、駆動用スプリング５１によつて上
方に引き上げられる。圧送プランジヤ３の下側に
圧送ポンプ室２０が形成される。圧送ポンプ室２
０はシリンダ１内の燃料通路２３、タイミングシ
リンダ２内の燃料通路２４及びノズルホルダボデ
イ５に形成した燃料通路２５を介してノズル４３
に連絡されている。圧送プランジヤ３の下面は、
シリンダ１に穿設したメタリングポート２８を開
閉するためのメタリングリード６１として形成さ
れる。メタリングポート２８は供給通路３３、エ
ンジン駆動の第１燃料供給ポンプ５３を介し燃料
タンク５２と通じている。従つてメタリングリー
ド６１によつてメタリングポート２８が開放され
たとき、圧送ポンプ室２０への燃料導入が可能と
なる。

圧送プランジヤ３の外面には傾斜溝としてのス
ピルリード６２が形成され、このスピルリード６
２はプランジヤ３のストローク中にシリンダ１に
穿設したスピルポート３１（戻り通路３６によつ
て燃料タンク５２と通ずる）を開放し噴射終りを
決定する。プランジヤ３の２面幅部６３にピニオ
ン４０が嵌合し、該ピニオン４０に図示しないラ
ツクが噛合しており、このラツクを駆動すること
によりプランジヤ３の角度位置が変化し、スピル
リード６２がスピルポート３１と連通する時点に
よつて決定するプランジヤの有効ストロークが変
化し、噴射量の制御が行なわれる。タイミングプ
ランジヤ４は圧送ポンプ室２０の下側に設けられ
ており、タイミングプランジヤストツパ４１によ
つて最大リフトを規制するようになつている。ス
トツパ４１は環状であつて連通孔４１ａを有して
おり、圧送ポンプ室２０の圧送燃料圧がタイミン
グプランジヤ４に作用するようになつている。圧
送ポンプ室２０の反対側におけるタイミングプラ
ンジヤ４の端面にタイミングポンプ室２１が形成
される。このタイミングポンプ室２１は次のよう
な燃料供給系からの燃料導入を受ける。即ち、第
１燃料供給ポンプ５３から供給される燃料の一部
はエンジン駆動の第２燃料ポンプ５４でさらに加
圧された後に調圧弁５６で一定圧に調整され、こ
の調圧された燃料は図示しない制御回路によつて
エンジン負荷等に応じて開弁時間が制御される電
磁弁５５、気筒間調量のバラツキをなくすための
バランスオリフイス５７、逆止弁５８及び燃料通
路３４を介してタイミングポンプ室２１に導入さ
れるのである。（尚２台のポンプ５３，５４を使
用せずに一台ですませることも可能である。） タイミングプランジヤ４の下面は、タイミング
シリンダ２に穿設したタイミングポート３７をタ
イミングポンプ室２１に対し開閉するタイミング
リード６０として構成される。タイミングポート
３７は排出通路３５、絞り５９、逆止弁７０を介
し、タンク５２と接続される。

尚、ノズル４３は針弁によつて噴口を開閉する
公知の型式のものでノズルホルダ５内のノズルス
プリング室２２内に設置されたノズルスプリング
室４２によつて針弁は閉弁方向に付勢されてい
る。そして、ノズルスプリング室２２は、連絡通
路２６，２７を介して燃料通路３０に連結されて
いる。また、この装置のうちシリンダ１と一体的
に組みつけられた部分は、ノズル４３の先端がエ
ンジンの燃焼室に臨むように、シリンダ１やノズ
ルホルダ５を利用してエンジンのシリンダヘツド
に取り付けられる。

次に作動の説明をする。まず、第２の燃料供給
ポンプ５４で加圧され、かつ調圧弁５６で一定に
調圧された燃料は噴射時期に応じた所定時間だけ
開放する電磁弁５５で調量されこの間にバランス
オリフイス５７を通つて逆止弁５８を押し開けて
燃料通路３４を介して、タイミングポンプ室２１
に送り込まれ、タイミングプランジヤ４が噴射時
期に相当するストロークだけ押し上げられ停止す
る。

かように、タイミングポンプ２１に所定量の燃
料が導入されると、次に圧送プランジヤ３が図示
しないカムにより上昇し始める。そして、圧送プ
ランジヤ３のスピルリード６２がスピルポート３
１を閉じてからメタリングポート６１がメタリン
グポート２８を開くまでの間は圧送ポンプ室２０
内に気泡が生ずるが、メタリングポート２８が開
かれると第１燃料供給ポンプ５３から圧送ポンプ
室２０に燃料が供給されてその気泡が消滅し、圧
送プランジヤ３が上死点で止まると圧送ポンプ室
２０内は燃料で満たされ次の圧送行程に入る。

圧送プランジヤ３が図示しないカムにより下方
に向かつて駆動され、メタリングリード６１がメ
タリングポート２８を閉じると、圧送ポンプ室２
０内の燃料の加圧が開始されその圧力はタイミン
グプランジヤ４に作用する。圧送プランジヤ３の
下降の当初はタイミングプランジヤ４のタイミン
グリード６０はタイミングポート３７をタイミン
グポンプ室２１に開放しているため、プランジヤ
３の下降によつてタイミングプランジヤ４は、下
降駆動される。即ち、タイミングポンプ室２１内
から排出通路３７、絞り５９、逆止弁７０を介
し、タンク５２に向う燃料の流れが生ずる故であ
る。従つてタイミングポート３７が開放されてい
る限り圧送ポンプ室２０の圧力は上昇せず燃料は
ノズル４３の側へ送り得ない。

タイミングプランジヤ４がさらに下降してタイ
ミングリード６０がタイミングポート３７を閉じ
ると、タイミングポンプ室２１内の流体の行きど
ころがなくなるので、タイミングプランジヤ４の
動きは止まり圧送ポンプ室内２１内の燃料の圧力
が上昇し、燃料通路２３，２４，２５を介してノ
ズル４３より燃料を噴射する。

圧送プランジヤ３はさらに下降を続け、スピル
リード６２がスピルポート３１を開いて圧送ポン
プ室２１内の燃料は排出通路３６を介してタンク
５２へ逃がれ圧送プランジヤ３の圧送ストローク
が終了し、噴射が終了するまでさらに圧送プラン
ジヤ３は若干下降してその下死点に至る。

以上述べたことから理解されようが、本発明で
は、圧送プランジヤ３の下降開始時タイミングプ
ランジヤ４はタイミングポンプ室２１に充填され
る燃料量に応じた位置まで上昇しており、圧送プ
ランジヤ３の下降開始からタイミングポート３７
を塞ぐまでは燃料噴射が生じない。換言すれば、
燃料噴射時期はタイミングポンプ室２１に導入さ
れる燃料量で制御される。それ故に、タイミング
ポンプ室２１内の充填燃料量を定める電磁弁５５
の開弁時間をエンジン負荷やその他エンジン回転
数やエンジン冷却水温等を加味して制御すること
により適切な噴射時期とすることができ、排気対
策、燃費上すぐれた効果が得られる。尚、最大遅
角噴射時期はタイミングプランジヤ４がタイミン
グプランジヤストツパー４１によつて止められる
までのストロークで規定されることは言うまでも
ない。

次に第２図に示す第２の実施例について説明す
ると、第１の実施例と異る点は、タイミングプラ
ンジヤ４を圧送プランジヤ３内に挿入しタイミン
グシリンダを廃した点、圧送シリンダ１内に燃料
通路８０、排出通路８１、環状溝８２を形成し、
圧送プランジヤ３内に設けた燃料通路３２、タイ
ミングポート３７と連絡するように形成した点、
及びストツパ４１はプランジヤに螺合した点にあ
る。

この構成においても、タイミングプランジヤ４
はタイミングプランジヤ室２１に送り込まれる燃
料によつて定まるストロークだけ即ちタイミング
リード６０がタイミングポート３８塞ぐまで上方
に駆動され、この間はポンプ室２０の圧力は上昇
せず、結果として燃料噴射時期が電磁弁５５の開
始時間によつて制御されることは第１図と同様で
ある。尚、圧送ポンプ室２０内の燃料はノズルホ
ルダ５内の燃料圧送通路２５へ直接圧送される点
も第１図と相異している。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の燃料噴射装置を示す図、第２
図は別の実施例を示す図。 １…圧送シリンダ、２…タイミングシリンダ、
３…圧送プランジヤ、４…タイミングプランジ
ヤ、２０…圧送ポンプ室、２１…タイミングポン
プ室。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 圧送プランジヤの一端面に形成される圧送ポ
   ンプ室の圧力を一端面に受けるタイミングプラン
   ジヤを有し、該タイミングプランジヤの前記端面
   に対向する他の端面にタイミングポンプ室が形成
   され、該タイミングポンプ室には燃料噴射時期に
   応じた量の燃料が導入されるようになつていると
   共に、燃料タンクと連通するタイミングポートが
   前記タイミングポンプ室に開口して設けられ、圧
   送プランジヤの圧送ストローク時において前記圧
   送ポンプ室の圧力を受けて前記タイミングプラン
   ジヤが駆動され、該タイミングプランジヤの駆動
   はタイミングプランジヤの前記他の端面が前記タ
   イミングポートの開口を閉塞することにより停止
   され、その後前記圧送ポンプ室内の燃料が前記圧
   送プランジヤによつて加圧されることにより燃料
   噴射を行なうことを特徴とする燃料噴射装置。