JP2857928B2 - ディーゼル機関の高圧燃料ポンプ - Google Patents
ディーゼル機関の高圧燃料ポンプInfo
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- JP2857928B2 JP2857928B2 JP2319218A JP31921890A JP2857928B2 JP 2857928 B2 JP2857928 B2 JP 2857928B2 JP 2319218 A JP2319218 A JP 2319218A JP 31921890 A JP31921890 A JP 31921890A JP 2857928 B2 JP2857928 B2 JP 2857928B2
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- Japan
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- fuel
- cam
- diesel engine
- pump
- cylinder
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-
- 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
Landscapes
- Fuel-Injection Apparatus (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、ディーゼル機関の高圧燃料ポンプに係
り、詳しくは、高圧の一定圧に蓄圧した燃料を電磁噴射
弁にて機関に噴射する、いわゆるコモンレール式燃料噴
射装置に使用される燃料ポンプに関するものである。
り、詳しくは、高圧の一定圧に蓄圧した燃料を電磁噴射
弁にて機関に噴射する、いわゆるコモンレール式燃料噴
射装置に使用される燃料ポンプに関するものである。
従来、コモンレール式燃料噴射装置用の高圧燃料圧送
ポンプとして、特開昭64−73166号公報には、ディーゼ
ル機関の１気筒１回転当たりに２回圧送することにより
ディーゼル機関の気筒数の半分のシリンダをもつポンプ
が開示されている。又、特開平１−267355号公報に示さ
れているポンプは、ポンプ吐出回数を噴射回数の非整数
倍（あるいは、非整数分の１）にすることにより、圧力
脈動の重なりによる圧力変動を抑制している。
ポンプとして、特開昭64−73166号公報には、ディーゼ
ル機関の１気筒１回転当たりに２回圧送することにより
ディーゼル機関の気筒数の半分のシリンダをもつポンプ
が開示されている。又、特開平１−267355号公報に示さ
れているポンプは、ポンプ吐出回数を噴射回数の非整数
倍（あるいは、非整数分の１）にすることにより、圧力
脈動の重なりによる圧力変動を抑制している。
コモンレール式燃料噴射装置用の高圧燃料圧送ポンプ
は小型・軽量化する必要がある。つまり、小型化により
ディーゼル機関の車両への搭載場所の自由度が向上する
とともに軽量化により車両の燃費の改善を図ることがで
きる。しかしながら、前述の公報記載のポンプにおいて
は、小型化には限界があった。
は小型・軽量化する必要がある。つまり、小型化により
ディーゼル機関の車両への搭載場所の自由度が向上する
とともに軽量化により車両の燃費の改善を図ることがで
きる。しかしながら、前述の公報記載のポンプにおいて
は、小型化には限界があった。
即ち、第７図に示すように、燃料噴射量が増えた場
合、ポンプの吐出量を増すために、カム41のリフト量の
増加とプランジャ42の径の増加を行わなければならな
い。カム41のリフト量を大きくしようとすると、カム41
の上死点での径Ｄが大きくなり、カム室43の幅Ｂが大き
なるとともに、ポンプの高さも大きくなる。又、プラン
ジャ42の径を増大しようとすると、ポンプ吐出圧による
荷重が増加するため、タペット44を大型化してカム・タ
ペットの面圧を下げるとともにポンプ各部の肉厚を増し
てポンプを補強しなければならない。このようにして、
ポンプの大型化を招いてしまう。
合、ポンプの吐出量を増すために、カム41のリフト量の
増加とプランジャ42の径の増加を行わなければならな
い。カム41のリフト量を大きくしようとすると、カム41
の上死点での径Ｄが大きくなり、カム室43の幅Ｂが大き
なるとともに、ポンプの高さも大きくなる。又、プラン
ジャ42の径を増大しようとすると、ポンプ吐出圧による
荷重が増加するため、タペット44を大型化してカム・タ
ペットの面圧を下げるとともにポンプ各部の肉厚を増し
てポンプを補強しなければならない。このようにして、
ポンプの大型化を招いてしまう。
この発明の目的は、カム山の上死点での径を小さくし
てポンプ全体の小型・軽量化を図ることができるディー
ゼル機関の高圧燃料ポンプを提供することにある。
てポンプ全体の小型・軽量化を図ることができるディー
ゼル機関の高圧燃料ポンプを提供することにある。
この発明は、高圧燃料を蓄圧配管に蓄圧して当該蓄圧
配管を介してディーゼル機関の各気筒毎に設けられた燃
料噴射弁に燃料を供給して噴射する燃料噴射装置に用い
られるものであって、 複数のシリンダと、前記各シリンダ内に摺動可能に嵌
挿され、往復動することによりポンプ室の燃料を加圧し
て前記蓄圧配管に圧送するためのプランジャと、前記各
シリンダ毎に設けられ、複数のカム山を有するカムと、
前記カムに従って動き、前記プランジャに運動を伝える
タペットとを備え、前記シリンダの個数と前記カムのカ
ム山の個数との積が前記ディーゼル機関の気筒数の複数
倍となる関係を設定したディーゼル機関の高圧燃料ポン
プをその要旨とするものである。
配管を介してディーゼル機関の各気筒毎に設けられた燃
料噴射弁に燃料を供給して噴射する燃料噴射装置に用い
られるものであって、 複数のシリンダと、前記各シリンダ内に摺動可能に嵌
挿され、往復動することによりポンプ室の燃料を加圧し
て前記蓄圧配管に圧送するためのプランジャと、前記各
シリンダ毎に設けられ、複数のカム山を有するカムと、
前記カムに従って動き、前記プランジャに運動を伝える
タペットとを備え、前記シリンダの個数と前記カムのカ
ム山の個数との積が前記ディーゼル機関の気筒数の複数
倍となる関係を設定したディーゼル機関の高圧燃料ポン
プをその要旨とするものである。
ディーゼル機関の駆動によりカムシャフトが回転する
と、カムのプロフィールに沿ってタペットを介してプラ
ンジャに運動が伝えられ、プランジャがシリンダ内を往
復動してポンプ室の燃料が加圧されて蓄圧配管に圧送さ
れる。この一連の動作において、シリンダ数とカムのカ
ム山数の積がディーゼル機関の気筒数の複数倍になって
いるので、ディーゼル機関の各気筒の一回の噴射に対し
複数回燃料が蓄圧配管に供給される。その結果、シリン
ダから蓄圧配管への１回当たりの吐出量を少なくでき、
そのために、カム山の上死点での径を小さくできる。
と、カムのプロフィールに沿ってタペットを介してプラ
ンジャに運動が伝えられ、プランジャがシリンダ内を往
復動してポンプ室の燃料が加圧されて蓄圧配管に圧送さ
れる。この一連の動作において、シリンダ数とカムのカ
ム山数の積がディーゼル機関の気筒数の複数倍になって
いるので、ディーゼル機関の各気筒の一回の噴射に対し
複数回燃料が蓄圧配管に供給される。その結果、シリン
ダから蓄圧配管への１回当たりの吐出量を少なくでき、
そのために、カム山の上死点での径を小さくできる。
以下、この発明を具体化した一実施例を図面に従って
説明する。
説明する。
第２図には、５気筒ディーゼル機関１の燃料噴射装置
２の全体構成を示す。同ディーゼル機関１は、気筒毎に
燃料噴射弁3a,3b,3c,3d,3eが備えられている。この燃料
噴射弁3a〜3eには接続管４を介して蓄圧配管（以下、コ
モンレールという）５が接続されている。各接続管４に
は電磁弁6a,6b,6c,6d,6eが設けられ、コモンレール５に
蓄圧された高圧燃料が電磁弁6a〜6eの開弁動作により燃
料噴射弁3a〜3eに供給されてディーゼル機関１に噴射さ
れるようになっている。
２の全体構成を示す。同ディーゼル機関１は、気筒毎に
燃料噴射弁3a,3b,3c,3d,3eが備えられている。この燃料
噴射弁3a〜3eには接続管４を介して蓄圧配管（以下、コ
モンレールという）５が接続されている。各接続管４に
は電磁弁6a,6b,6c,6d,6eが設けられ、コモンレール５に
蓄圧された高圧燃料が電磁弁6a〜6eの開弁動作により燃
料噴射弁3a〜3eに供給されてディーゼル機関１に噴射さ
れるようになっている。
第３図には燃料噴射装置２の一部をなす可変吐出量高
圧燃料ポンプ７を示す。可変吐出量高圧燃料ポンプ７に
は第１シリンダ８と第２シリンダ９が備えられている。
第１図には第１シリンダ８部分における可変吐出量高圧
燃料ポンプ７の断面図を示す。
圧燃料ポンプ７を示す。可変吐出量高圧燃料ポンプ７に
は第１シリンダ８と第２シリンダ９が備えられている。
第１図には第１シリンダ８部分における可変吐出量高圧
燃料ポンプ７の断面図を示す。
第１図において、可変吐出量高圧燃料ポンプ７は、ポ
ンプハウジング10の下端部にカム室11が設けられてい
る。カム室11にはディーゼル機関１の回転速度の1/2の
速度で回転するカムシャフト12が挿通されている。この
カムシャフト12にはカム13が固設され、カム13は５つの
カム山14a,14b,14c,14d,14eを有し、このカム山14a〜14
eは72゜の等角度で形成されている。
ンプハウジング10の下端部にカム室11が設けられてい
る。カム室11にはディーゼル機関１の回転速度の1/2の
速度で回転するカムシャフト12が挿通されている。この
カムシャフト12にはカム13が固設され、カム13は５つの
カム山14a,14b,14c,14d,14eを有し、このカム山14a〜14
eは72゜の等角度で形成されている。
ポンプハウジング10の上側にはシリンダボディ15が配
設され、シリンダボディ15には上下方向に延びるシリン
ダ孔16が形成されている。シリンダ孔16内にはプランジ
ャ17が摺動可能に嵌挿され、同プランジャ17はスプリン
グ18により下方に付勢されている。ここで、シリンダ孔
16内においてプランジャ17の上面をポンプ室19としてい
る。
設され、シリンダボディ15には上下方向に延びるシリン
ダ孔16が形成されている。シリンダ孔16内にはプランジ
ャ17が摺動可能に嵌挿され、同プランジャ17はスプリン
グ18により下方に付勢されている。ここで、シリンダ孔
16内においてプランジャ17の上面をポンプ室19としてい
る。
プランジャ17の下端にはタペット20を介してカム13が
駆動連結されている。即ち、スプリング18の付勢力によ
りプランジャ17の下端面がタペットボディ21に当接する
とともに、タペットローラ22がカム13の外周面と当接し
ている。
駆動連結されている。即ち、スプリング18の付勢力によ
りプランジャ17の下端面がタペットボディ21に当接する
とともに、タペットローラ22がカム13の外周面と当接し
ている。
シリンダボディ15の上面には吐出量制御用電磁弁23が
螺着されている。この吐出量制御用電磁弁23は、弁ハウ
ジング24と弁体25とを備えている。そして、図示しない
スプリングにより弁体25がシート面26から離間する方向
（下方）に付勢され、吐出量制御用電磁弁23が開弁され
ている。
螺着されている。この吐出量制御用電磁弁23は、弁ハウ
ジング24と弁体25とを備えている。そして、図示しない
スプリングにより弁体25がシート面26から離間する方向
（下方）に付勢され、吐出量制御用電磁弁23が開弁され
ている。
又、ポンプハウジング10とシリンダボディ15との間に
はギャラリー27が形成され、同ギャラリー27には、第３
図に示すように低圧供給ポンプ28から低圧燃料が供給さ
れる。シリンダボディ15にはギャラリー27から延びる燃
料通路29が形成され、同燃料通路29が吐出量制御用電磁
弁23の燃料通路30を介してポンプ室19と連通可能となっ
ている。
はギャラリー27が形成され、同ギャラリー27には、第３
図に示すように低圧供給ポンプ28から低圧燃料が供給さ
れる。シリンダボディ15にはギャラリー27から延びる燃
料通路29が形成され、同燃料通路29が吐出量制御用電磁
弁23の燃料通路30を介してポンプ室19と連通可能となっ
ている。
又、シリンダボディ15には吐出通路31が形成され、ポ
ンプ室19の加圧燃料が吐出通路31を通り、吐出バルブ32
を介してコモンレール５に供給される。
ンプ室19の加圧燃料が吐出通路31を通り、吐出バルブ32
を介してコモンレール５に供給される。
同様に、第２シリンダ９においても第１シリンダ８と
同様の構成をなしている。ただし、第３図に示すよう
に、第２シリンダ９のカム33のカム山34a,34b,34c,34d,
34eが第１シリンダ８のカム山14a〜14eに対し36゜ズレ
ている。
同様の構成をなしている。ただし、第３図に示すよう
に、第２シリンダ９のカム33のカム山34a,34b,34c,34d,
34eが第１シリンダ８のカム山14a〜14eに対し36゜ズレ
ている。
第３図に示すように、カム角度センサ36はカムシャフ
ト12の回転を検出する。又、圧力センサ37はコモンレー
ル５内の燃料圧力を検出する。電子制御ユニット（以
下、ECUという）35は、カム角度センサ36、圧力センサ3
7からの信号、及びエンジン１の回転速度センサ，負荷
センサ等のエンジン状態の情報を入力して、所定のタイ
ミングで吐出量制御用電磁弁23を制御するとともに、前
記各電磁弁3a〜3eを開閉制御するようになっている。
ト12の回転を検出する。又、圧力センサ37はコモンレー
ル５内の燃料圧力を検出する。電子制御ユニット（以
下、ECUという）35は、カム角度センサ36、圧力センサ3
7からの信号、及びエンジン１の回転速度センサ，負荷
センサ等のエンジン状態の情報を入力して、所定のタイ
ミングで吐出量制御用電磁弁23を制御するとともに、前
記各電磁弁3a〜3eを開閉制御するようになっている。
次に、このように構成した燃料噴射装置２の作用を第
４図を用いて説明する。
４図を用いて説明する。
ディーゼル機関１の駆動によりカムシャフト12が回転
すると、第２シリンダ９のプランジャ17は上死点より下
降し、燃料はギャラリー27から吐出量制御用電磁弁23を
通りポンプ室19へ吸入される。そして、プランジャ17が
上死点を過ぎ上昇し始めると、ポンプ室19内の燃料は吐
出量制御用電磁弁23を通り燃料ギャラリ27へ戻る。さら
に、プランジャ17が上昇した時、ECU35から第２シリン
ダ９の吐出量制御用電磁弁23に制御信号（閉弁信号）が
出力される（第４図のt1タイミング）。すると、吐出量
制御用電磁弁23が閉じて第２シリンダ９のポンプ室19内
の燃料は圧縮され高圧となり、吐出バルブ32を通してコ
モンレール５へ吐出され始める。この燃料の吐出はプラ
ンジャ17が上死点に達するまで行われる。
すると、第２シリンダ９のプランジャ17は上死点より下
降し、燃料はギャラリー27から吐出量制御用電磁弁23を
通りポンプ室19へ吸入される。そして、プランジャ17が
上死点を過ぎ上昇し始めると、ポンプ室19内の燃料は吐
出量制御用電磁弁23を通り燃料ギャラリ27へ戻る。さら
に、プランジャ17が上昇した時、ECU35から第２シリン
ダ９の吐出量制御用電磁弁23に制御信号（閉弁信号）が
出力される（第４図のt1タイミング）。すると、吐出量
制御用電磁弁23が閉じて第２シリンダ９のポンプ室19内
の燃料は圧縮され高圧となり、吐出バルブ32を通してコ
モンレール５へ吐出され始める。この燃料の吐出はプラ
ンジャ17が上死点に達するまで行われる。
このとき、吐出量の調整は制御パルスの出力タイミン
グを変えることで行われる。
グを変えることで行われる。
同様に、第１シリンダ８のプランジャ17が上昇した
時、ECU35から第１シリンダ８の吐出量制御用電磁弁23
に制御信号が出力される（第４図のt2タイミング）。す
ると、第１シリンダ８の吐出量制御用電磁弁23が閉じて
第１シリンダ８のポンプ室19内の燃料は圧縮され高圧と
なり、吐出バルブ32を通してコモンレール５へ吐出され
始める。この燃料の吐出はプランジャ17が上死点に達す
るまで行われる。
時、ECU35から第１シリンダ８の吐出量制御用電磁弁23
に制御信号が出力される（第４図のt2タイミング）。す
ると、第１シリンダ８の吐出量制御用電磁弁23が閉じて
第１シリンダ８のポンプ室19内の燃料は圧縮され高圧と
なり、吐出バルブ32を通してコモンレール５へ吐出され
始める。この燃料の吐出はプランジャ17が上死点に達す
るまで行われる。
その結果、カムシャフト１回転当たり１シリンダで５
回の燃料吐出が行われ、ディーゼル機関１の各気筒の燃
料噴射１回当たり燃料吐出作動が２回行われる。
回の燃料吐出が行われ、ディーゼル機関１の各気筒の燃
料噴射１回当たり燃料吐出作動が２回行われる。
このように本実施例では、２つのシリンダ8,9にはデ
ィーゼル機関１の気筒数と同数の５山のカム山をもつカ
ム13,33を設け、シリンダ数「２」とカム山数「５」と
の積「10」がディーゼル機関１の気筒数「５」の複数倍
（２倍）となるようにした。よって、ディーゼル機関１
の気筒の１回の噴射に対し燃料を２回シリンダ8,9から
コモンレール５に吐出される。これにより、シリンダか
らコモンレール５への１回当たりの吐出量が少なくな
り、そのために、カム山の上死点での径Ｄ（第１図に示
す）を小さくできる。よって、小型・軽量のポンプとす
ることができることとなる。
ィーゼル機関１の気筒数と同数の５山のカム山をもつカ
ム13,33を設け、シリンダ数「２」とカム山数「５」と
の積「10」がディーゼル機関１の気筒数「５」の複数倍
（２倍）となるようにした。よって、ディーゼル機関１
の気筒の１回の噴射に対し燃料を２回シリンダ8,9から
コモンレール５に吐出される。これにより、シリンダか
らコモンレール５への１回当たりの吐出量が少なくな
り、そのために、カム山の上死点での径Ｄ（第１図に示
す）を小さくできる。よって、小型・軽量のポンプとす
ることができることとなる。
尚、この発明は上記実施例に限定されるものではな
く、例えば、第５図及び第６図に示すように、カム14の
カム山を接近させて配置し、２つのシリンダの圧送タイ
ミングを近づけてもよい。
く、例えば、第５図及び第６図に示すように、カム14の
カム山を接近させて配置し、２つのシリンダの圧送タイ
ミングを近づけてもよい。
又、シリンダ数とカム山数とディーゼル機関の気筒数
との関係は、他にも、例えば、10気筒エンジンにおいて
シリンダ数を「４」とし、カム山数を「５」としてもよ
い。
との関係は、他にも、例えば、10気筒エンジンにおいて
シリンダ数を「４」とし、カム山数を「５」としてもよ
い。
以上詳述したようにこの発明によれば、カム山の上死
点での径を小さくしてポンプ全体の小型・軽量化を図る
ことができる優れた効果を発揮する。
点での径を小さくしてポンプ全体の小型・軽量化を図る
ことができる優れた効果を発揮する。
第１図は実施例の可変吐出量高圧燃料ポンプの断面図、
第２図は燃料噴射装置の全体構成を示す図、第３図は可
変吐出量高圧燃料ポンプを示す図、第４図はタイムチャ
ート、第５図は別例の可変吐出量高圧燃料ポンプの断面
図、第６図は別例のタイムチャート、第７図は従来技術
を説明するための高圧燃料ポンプの断面図である。 １はディーゼル機関、２は燃料噴射装置、3a〜3eは燃料
噴射弁、５は蓄圧配管（コモンレール）、８は第１シリ
ンダ、９は第２シリンダ、12はカムシャフト、13はカ
ム、14a〜14eはカム山、17はプランジャ、19はポンプ
室、20はタペット、33はカム、34a〜34eはカム山。
第２図は燃料噴射装置の全体構成を示す図、第３図は可
変吐出量高圧燃料ポンプを示す図、第４図はタイムチャ
ート、第５図は別例の可変吐出量高圧燃料ポンプの断面
図、第６図は別例のタイムチャート、第７図は従来技術
を説明するための高圧燃料ポンプの断面図である。 １はディーゼル機関、２は燃料噴射装置、3a〜3eは燃料
噴射弁、５は蓄圧配管（コモンレール）、８は第１シリ
ンダ、９は第２シリンダ、12はカムシャフト、13はカ
ム、14a〜14eはカム山、17はプランジャ、19はポンプ
室、20はタペット、33はカム、34a〜34eはカム山。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭64−63624（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−73166（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−87868（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−267355（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−95770（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−176158（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) F02M 59/02 F02M 59/20 F02M 59/08 F02M 63/04 F02M 55/02 310 F02M 59/10 F02M 47/00
Claims (1)
- 【請求項１】高圧燃料を蓄圧配管に蓄圧して当該蓄圧配
管を介してディーゼル機関の各気筒毎に設けられた燃料
噴射弁に燃料を供給して噴射する燃料噴射装置に用いら
れるものであって、 複数のシリンダと、 前記各シリンダ内に摺動可能に嵌挿され、往復動するこ
とによりポンプ室の燃料を加圧して前記蓄圧配管に圧送
するためのプランジャと、 前記各シリンダ毎に設けられ、複数のカム山を有するカ
ムと、 前記カムに従って動き、前記プランジャに運動を伝える
タペットと を備え、前記シリンダの個数と前記カムのカム山の個数
との積が前記ディーゼル機関の気筒数の複数倍となる関
係を設定したことを特徴とするディーゼル機関の高圧燃
料ポンプ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2319218A JP2857928B2 (ja) | 1990-11-22 | 1990-11-22 | ディーゼル機関の高圧燃料ポンプ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2319218A JP2857928B2 (ja) | 1990-11-22 | 1990-11-22 | ディーゼル機関の高圧燃料ポンプ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04191460A JPH04191460A (ja) | 1992-07-09 |
| JP2857928B2 true JP2857928B2 (ja) | 1999-02-17 |
Family
ID=18107731
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2319218A Expired - Lifetime JP2857928B2 (ja) | 1990-11-22 | 1990-11-22 | ディーゼル機関の高圧燃料ポンプ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2857928B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19525694A1 (de) * | 1995-07-14 | 1997-01-16 | Mak Maschinenbau Krupp | Einspritzeinrichtung für einen Motor |
| JP3310871B2 (ja) * | 1996-07-08 | 2002-08-05 | 三菱電機株式会社 | 燃料噴射装置 |
| US7370635B2 (en) * | 2006-01-20 | 2008-05-13 | Caterpillar Inc. | System and method for resolving electrical leads |
| JP4817383B2 (ja) * | 2006-11-24 | 2011-11-16 | Ｕｄトラックス株式会社 | 自動車用燃料噴射装置の検査装置 |
| JP4650449B2 (ja) * | 2007-04-05 | 2011-03-16 | 株式会社デンソー | 燃料供給装置 |
-
1990
- 1990-11-22 JP JP2319218A patent/JP2857928B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04191460A (ja) | 1992-07-09 |
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