JPH09236065A

JPH09236065A - 蓄圧式燃料噴射装置

Info

Publication number: JPH09236065A
Application number: JP8041622A
Authority: JP
Inventors: Hirotomo Asa; 弘知麻; Mitsuo Inagaki; 稲垣　　光夫
Original assignee: Nippon Soken Inc
Current assignee: Soken Inc
Priority date: 1996-02-28
Filing date: 1996-02-28
Publication date: 1997-09-09

Abstract

(57)【要約】【課題】蓄圧式燃料噴射装置を備えているディーゼル
エンジンにおいて、どのような回転数においても、燃料
高圧供給ポンプの駆動に伴うトルク変動を低減させる。【解決手段】例えば、４サイクル４気筒のエンジン３
の場合は、高圧供給ポンプ１００の回転軸に取り付けた
ポンププーリ１０の歯数に対して、クランクプーリ３０
の歯数を２倍として、ポンプ１００をクランクシャフト
の２倍の回転数で駆動すると共に、両軸のトルク変動の
位相が逆になるようにタイミングを設定して、クランク
シャフトのトルク変動をポンプ１００のトルク変動によ
って相殺する。回転数が上昇したときは、両軸の回転の
相対的位相をずらすことにより、あらゆる回転数におい
てトルク変動を低減させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はディーゼルエンジン
等に使用される蓄圧配管（コモンレール）を有する蓄圧
式燃料噴射装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のディーゼルエンジン用蓄圧式燃料
噴射装置においては、特開昭６２−２５８１６０号公報
に見られるように、高圧供給ポンプによるコモンレール
への燃料の圧送と、シリンダ内への燃料の噴射のタイミ
ングは、いずれも、そのシリンダのピストンの上死点の
手前となるように設定されている。これはそのシリンダ
圧縮行程にあって、マイナストルクを発生している時期
にあたるので、その時期に高圧ポンプの負荷が増大する
ことにより、エンジンのトルク変動が大きくなるという
問題がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】そこで本発明の解決課
題は、従来技術の問題を解消するために、どのような回
転数においても蓄圧式燃料噴射装置の高圧供給ポンプの
駆動に起因する内燃機関のトルク変動を低減させ得る手
段を提供することである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の蓄圧式の
燃料噴射装置によれば、燃料高圧供給ポンプのポンプ室
に低圧の燃料が流入し、このポンプ室が縮小することに
よって燃料はコモンレールに向って圧送されて高い所定
の圧力をコモンレール内に生成する。ポンプ室と低圧燃
料通路とを連通する通路に設けられている溢流用電磁弁
は、ポンプ室の燃料の圧送開始前に制御手段によって予
め開弁されたのち、圧送行程中の所定の時期に閉弁され
るので、閉弁のときから燃料高圧供給ポンプの有効な燃
料の供給が始まって、コモンレール内の圧力が上昇す
る。内燃機関のクランクシャフトに発生するトルク変動
とは逆位相のトルク変動を発生するように、クランクシ
ャフトと燃料高圧供給ポンプとが回転伝達手段により連
結されているので、燃料高圧ポンプを駆動することによ
るトルク変動は、クランクシャフトのトルク変動と相殺
される。その結果、内燃機関はトルク変動の少ない回転
をクランクシャフトから出力することができる。

【０００５】請求項２記載の発明においては、高圧供給
ポンプはピストンを駆動するためのクランク機構を備え
ているので、ピストンがシリンダの中で機構によって往
復運動を強制される往復動ポンプが構成されて、それが
コモンレールへ燃料を圧送する。

【０００６】請求項３記載の発明においては、往復動ポ
ンプからなる高圧供給ポンプの回転軸は、機関の気筒数
をＮとしたときに機関回転数のＮ／２倍の回転数で駆動
されるので、４サイクルエンジンの場合は高圧供給ポン
プの圧送行程と機関の圧縮行程とが合致しないようにし
て、両者のトルク変動を確実に逆位相とすることができ
る。

【０００７】請求項４記載の発明では、高圧供給ポンプ
のピストンが、クランク機構ではなく、カムによって往
復運動するように駆動される。それによって、高圧供給
ポンプはカムによって駆動される間欠式往復動ポンプを
構成する。

【０００８】請求項５記載の発明では、前記カムがピス
トン圧送のための上がり傾斜（突起）をカム１回転当た
りにＫ個備えている場合に、カムの回転軸を機関回転数
のＮ／（２・Ｋ）倍の回転数で駆動して回転させるの
で、例えば機関が４気筒で突起が２個あるカムの場合
は、間欠式往復動ポンプである高圧供給ポンプの回転
軸、即ちカムの回転軸を、機関のクランクシャフトと同
じ回転数で駆動することができる。

【０００９】請求項６記載の発明では、高圧供給ポンプ
のピストンに加える荷重としてスプリング力を使用して
おり、請求項７記載の発明では、圧縮空気供給手段から
供給される圧縮空気の圧力を使用している。そして、請
求項８記載の発明では、スプリング力に加えて、さらに
圧縮空気の圧力をも使用している。

【００１０】請求項９記載の発明では、高圧供給ポンプ
の回転軸に、機関回転数の上昇に伴って機関側の駆動軸
との間に回転方向に位相差を発生させるタイマを備えて
いるので、機関回転数が高くなると高圧供給ポンプの圧
送時期が進角し、トルク変動の相殺作用が最適状態を保
つように自動調整される。

【００１１】請求項１０記載の発明では、前記位相差を
発生させる手段として、遠心力により位相差が発生する
遠心式タイマを使用する。また、請求項１１記載の発明
では、回転方向にねじられた形状のスパイラルカムとそ
れを軸方向に移動させる直動式ソレノイドが使用され
る。

【００１２】なお、説明を補足すると、Ｎ個の気筒を有
する４サイクルエンジンのクランクシャフトには、２回
転の間にＮ回のトルク変動が発生するので、請求項１か
ら３に記載された蓄圧式燃料噴射装置では、クランクシ
ャフトの１回転あたりＮ／２回の回転をする回転伝達手
段を介して、そのクランクシャフトが、回転軸の回転を
往復運動に変換するクランク機構により１回転当たり１
回の周期のトルク変動を発生するように構成している。
それによって、機関のクランクシャフトのトルク変動
は、それと位相が反対の燃料高圧供給ポンプのトルク変
動によって相殺され、円滑な回転がエンジンのクランク
シャフトから取り出される。クランクシャフトのトルク
変動が、減少する結果、トルク変動の反作用としてエン
ジン本体、および自動車の場合は車体に発生するローリ
ング振動が減少して、車両の乗心地が良くなる。

【００１３】また、クランクシャフトの回転数上昇と共
に、クランクシャフトの回転数と燃料高圧供給ポンプの
回転数との位相に差を生じさせることにより、回転数上
昇によりエンジントルクがクランク角に対して位相がず
れた場合でもクランクシャフトのトルク変動に対する高
圧供給ポンプの回転軸のトルク変動を逆位相に維持する
ことが可能となり、振動防止の効果が維持される。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図１
を用いて説明する。同図において、１００は燃料の高圧
供給ポンプで４サイクル４気筒のエンジン３のシリンダ
ブロックに図示しないボルトで取り付けられる。さら
に、燃料高圧供給ポンプ１００およびエンジン３は、燃
料高圧供給ポンプ１００のポンププーリ１０とエンジン
３のクランクプーリ３０とを歯付きベルト２０とから構
成される回転伝達手段２によって連結される。そして、
本実施形態ではクランクプーリ３０の歯数と、燃料高圧
供給ポンププーリ１０の歯数の比は、２：１となってク
ランクプーリ３０の１回転当たり、燃料高圧供給ポンプ
のプーリ１０が２回転するように設定されている。な
お、図中４は自動車のボデー、５はこのボデー４に前記
エンジン３を支持するマウントである。

【００１５】次に図２を用いて本発明の前提となるディ
ーゼルエンジン用の蓄圧式燃料噴射装置の概略構成を説
明する。エンジン３には各気筒の燃焼室に対してインジ
ェクタ１０２が配置され、インジェクタ１０２からエン
ジン３への燃料噴射は噴射制御用電磁弁１０３のＯＮ−
ＯＦＦにより制御される。インジェクタ１０２は各気筒
共通の高圧蓄圧配管、いわゆるコモンレール１０４に接
続されており、噴射制御用電磁弁１０３が開いている間
だけ、コモンレール１０４内の燃料がインジェクタ１０
２よりエンジン３に噴射される。故にコモンレール１０
４には連続的に燃料噴射圧に相当する高い所定圧が蓄圧
される必要があり、そのために供給配管１０５、チェッ
クバルブ１０６を経て高圧供給ポンプ１００が接続され
ている。

【００１６】高圧供給ポンプ１００は、燃料タンク１０
８から公知の低圧供給ポンプ１０９を経て吸入された燃
料を、システムが必要とする所定の高圧に昇圧し、該所
定高圧に制御維持するものである。

【００１７】このシステムを制御する電子制御ユニット
ＥＣＵ１１１には、例えばエンジン回転数センサ１１２
および負荷センサ１１３より、エンジンの回転数と負荷
の情報が入力され、これらの信号より判断されるエンジ
ンの運転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、ＥＣＵ１１１は噴射制
御用電磁弁１０３に制御信号を出力する。同時に、ＥＣ
Ｕ１１１は負荷や回転数に応じて噴射圧力が最適値とな
るように、ポンプ吐出量制御装置１１０に制御信号を出
力する。

【００１８】さらに、より好ましくは、コモンレール圧
を検出する圧力センサ１１４をコモンレール１０４に配
設し、ＥＣＵ１１１はセンサ１１４の信号が予め負荷や
回転数に応じて設定した最適値となるように吐出量を制
御する。すなわち、圧力のフィードバック制御を行えば
より精密な圧力設定が可能である。

【００１９】続いて、本発明の実施態様としての蓄圧式
燃料噴射装置における燃料高圧供給ポンプ１００の構成
を図３及び図４に示す。３１はハウジングで、軸受け１
４・１５を介して回転軸１を支持すると共に、シリンダ
部３５を設けてピストン５０を往復運動可能に組み込ん
でいる。回転軸１は回転中心Ｏに対してδだけ偏心した
点Ｏ′を中心とする偏心軸部１１を有するクランク軸を
形成すると共に、燃料高圧供給ポンプのプーリ１０を図
示しないボルト等によって固定している。さらに前記回
転軸１の持つ偏心軸部１１には、軸受け１２を介して円
環１３が回転自在に嵌合される。

【００２０】ピストン５０は、前記ハウジング３１に設
けたシリンダ部３５内に微少なクリアランスを介して摺
動可能に挿入される。また、このピストン５０は、前記
ハウジング３１によって一端を支持され、もう一端をピ
ストン５０によって支持されるスプリング５３の付勢力
を受けることによって前記円環１３に押しつけられ、回
転軸１の偏心軸部１１に作用する荷重発生部となる。

【００２１】ピストン５０の細径部５１とハウジング３
１内に形成されたシリンダ３２の間に画成されるポンプ
室４０は、前述のようにチェックバルブ１０６を経て前
記コモンレール１０４へ接続されている。ポンプ室４０
にはスピル通路５８が設けられ、該スピル通路５８から
低圧燃料ギャラリ４９に至る通路の途中にはスピル制御
電磁弁（溢流用電磁弁）４６が設けられており、該電磁
弁が励磁されている間だけ、スピル通路５８が閉じられ
るように構成されている。該電磁弁４６は、図示しない
クランクシャフトに設けられたクランク角センサの信号
と、エンジン回転数の信号から、励磁されるタイミング
をＥＣＵ１１１によって計算されて閉弁駆動される。

【００２２】本発明の実施形態における燃料の高圧供給
ポンプ１００は、前述のようにエンジン３のクランクプ
ーリ３０と燃料高圧供給ポンプ１００のプーリ１０とが
歯数比２：１となるように設定されており、歯付きベル
ト２０からなる回転伝達手段２によって連結されてい
る。従って、エンジン３の１回転に対して燃料高圧ポン
プ１００は２回転し、それらの回転の同期関係は、回転
数の変化に関係なく常に一定に保持される。

【００２３】一般に４サイクルエンジンでは、１気筒当
たりの吸入−圧縮−爆発−排気の４行程がエンジンの２
回転の間に行われ、圧縮行程において外部からの仕事を
受け、爆発行程では外部に対して仕事をする。これに伴
い、クランクシャフトには、圧縮行程では回転方向に対
して逆方向にトルクが作用し、爆発行程では回転方向に
対して順方向にトルクが作用する。従って、一般的に４
気筒４サイクルエンジンでは、図５中に実線で示したよ
うに１回転当たり２周期のほぼ正弦波的な大きなトルク
変動を起こすことになる。そして、このトルク変動は、
エンジン３のシリンダブロックに反作用として働くこと
になり、エンジンにクランクシャフト回りのローリング
振動を発生させる。この振動はさらにマウント５を介し
てボデー４に伝達され、車両の振動の原因となって快適
性を損なうことにもなる。

【００２４】本発明の図示実施形態では、４気筒４サイ
クルエンジンの１回転当たり２周期のエンジントルク変
動を、１回転当たり、１周期のトルク変動を発生する燃
料高圧ポンプ１００がエンジン１回転当たり２回転する
ように、歯付きベルト２０を用いた回転伝達手段２によ
ってエンジン３のクランクシャフトと連結すると共に、
連結に当ってこれらのトルク変動のタイミングが互いに
逆位相となるように位相関係を設定することによって相
殺する。

【００２５】さらに詳細に説明すると、燃料の高圧供給
ポンプ１００は、１対のシリンダ部３５とピストン５０
を有しており、このピストン５０は、回転軸１に設けら
れて回転軸１とδだけオフセットした位置で旋回する偏
心軸部１１によるクランク機構の回転に対して、軸受１
２を介して自転成分を吸収されて公転運動をする円環１
３によって駆動されて、正弦波的な往復運動を起こす。
このピストン５０にはスプリング５３によるほぼ一定の
荷重が常に作用しており、それが回転軸の偏心軸部１１
に対する荷重発生部となるので、回転軸１と共に燃料高
圧供給ポンプ１００を１回転させるとき、ピストン５０
の上昇時には回転方向とは逆方向にトルクが作用し、ま
た、ピストン５０の下降時には回転方向にトルクが作用
するので、１回転当たり１周期の略正弦波的なトルク変
動が作用することとなる。

【００２６】したがって、回転伝達手段２には、エンジ
ン３の回転と燃料高圧供給ポンプ１００の回転との同期
を確実にとることができるように、歯付きプーリ１０，
３０と歯付きベルト２０を用いており、実際の回転の同
期は、図５に示す通り、実線で示したエンジンのトルク
変動と、破線で示した燃料高圧供給ポンプ１００による
トルク変動が逆位相となるように設定するため、エンジ
ン３の図示しない各ピストンの上死点（＃１〜＃３〜＃
４〜＃２）から、エンジン回転に対して１／４回転強の
位置において燃料高圧供給ポンプ１００のピストン５０
の上死点＃０がくるように位置決めされており、それに
よってエンジン３のエンジントルク変動を、燃料高圧供
給ポンプ１００のトルク変動によって相殺することがで
きる。さらに、噴射制御用電磁弁１０３の開弁時に燃料
が噴射されることによって生じるコモンレール１０４の
圧力低下を回復させるための燃料高圧ポンプ１００によ
る燃料供給のタイミングを、エンジン３のトルクが最大
となる時期に合致するように設定すれば、さらに一層の
トルク変動の吸収を期待することができる。

【００２７】次に本発明の第２の実施形態について説明
する。第２の実施形態における燃料高圧供給ポンプ１０
０ａの、第１の実施形態におけるポンプ１００との相違
点は、クランク機構をカム機構に置き換えたことと、そ
れに合わせて回転伝達手段に変更を加えた点にあり、そ
の構成の一部を図６の（ａ）及び（ｂ）に示す。図示し
た通り、カム７１のピストン５１の圧送のための上がり
傾斜（突起）は、カム１回転当たりに２個設けられてい
る。この場合の燃料高圧供給ポンプ１００ａは、第１の
実施形態の場合とは異なって、図示しないエンジン３の
クランクプーリと燃料高圧供給ポンプ１００ａのプーリ
とが歯数比１：１となるように設定されており、それら
のプーリをそれらに巻き掛けられた歯付きベルトからな
る回転伝達手段によって駆動される。従って、エンジン
３の１回転に対して燃料高圧ポンプ１００ａも１回転す
るが、カム７１の突起が２個あるため、その１回転に対
してピストン５０が２回突き上げられるので、第１実施
例と同様の効果が得られる。

【００２８】次に本発明の第３の実施形態について説明
する。第３の実施形態における、燃料高圧供給ポンプ１
００ｂの、第１の実施形態におけるポンプ１００との相
違点は、ピストン５０に対する荷重として、スプリング
の代りに圧縮空気の圧力を加える圧縮空気供給手段が設
けられている点にあり、その構成図を図７として示す。
第３の実施形態における圧縮空気供給手段では、図示し
ない電気回路により電動モータ６１への通電が行われて
空気圧縮機６０が駆動されることにより、フィルタ６３
を介して空気が圧縮機６０に吸入され、圧縮されアキュ
ムレータ６２へ送り出される。圧縮された空気は、チェ
ック弁６４を介して、燃料高圧供給ポンプ１００ｂのハ
ウジング３１′に形成されたシリンダ室３５′内へ圧力
配管によって導かれる。

【００２９】図示しない電気回路は、アキュムレータ６
２に取り付けられた、やはり図示しない圧力センサの信
号を受けて、アキュムレータ６２の圧力が所定値以下と
なった時だけ電動モータ６１に通電を行うようになって
おり、必要以上に電力を消費することを防止している。
また圧縮空気が送り込まれるシリンダ室３５′とポンプ
室４０との間は、Ｏリング５２により確実に分離されて
いる。シリンダ室３５′内の圧縮空気が空気ばねとして
作用するので、第３の実施形態が第１の実施形態と略同
様な効果を奏することは説明の要がない。

【００３０】次に本発明の第４の実施形態について説明
する。第４の実施形態における高圧供給ポンプ１００ｃ
では、ピストン５０に対する荷重として、スプリング５
３と、シリンダ室３５′に圧縮空気の圧力を加える圧縮
空気供給手段の双方が使用されている点にあり、第１の
実施形態と第３の実施形態を併合したものに相当する。
第４の実施形態の構成図を図８として示す。その効果が
第１の実施形態又は第３の実施形態と略同様なものとな
ることは言うまでもない。

【００３１】次に本発明の第５実施形態について説明す
る。第５の実施形態では、前述の高圧供給ポンプ、例え
ば図３に示す第１実施形態におけるポンプ１００の駆動
軸である回転軸１とポンププーリ１０との間に、機関回
転数の上昇と共に機関側の駆動軸１′と前記高圧供給ポ
ンプ側の回転軸１との回転方向に位相差を発生させる遠
心式タイマ８１が設けられている。第５実施形態の構成
図を図９として示す。この遠心式タイマ８１は、蓄圧式
でない通常のディーゼルエンジン用の噴射ポンプに用い
られているそれ自体は公知のタイマと同様なものであ
る。

【００３２】一般に内燃機関においては燃焼に要する時
間が回転数によらずほぼ一定であるため、回転数の上昇
と共にクランク角に対して燃焼によるトルクのピークが
遅れる傾向がある。そこで回転数の上昇に合わせてガソ
リンエンジンの場合はプラグの点火時期を、ディーゼル
エンジンの場合は燃料噴射時期を早める制御を行ってい
る。本発明の蓄圧式燃料噴射装置においては、第５の実
施形態のように燃料圧送のタイミングをタイマ８１を用
いて回転数の上昇と共に早めることによりいかなる回転
数においてもトルク変動の吸収が安定して行われる。こ
のタイマ８１は、第１実施形態のようなクランク機構の
みならず、第２実施形態のようなカムを用いた機構にも
対応可能である。

【００３３】次に本発明の第６の実施形態について説明
する。第６実施形態では、機関回転数の上昇に伴って機
関側の駆動軸と前記高圧供給ポンプ側の回転軸１との間
に回転方向に位相差を発生させる構成として、回転軸１
に関連するスパイラルカム７２と直動式ソレノイド７３
を用いており、第２の実施形態のようなカムを用いた機
構にも対応可能である。このような第６実施形態の構成
図を図１０として示す。

【００３４】第６実施形態の特徴である位相差を発生さ
せる機構をその作動と共に説明する。回転数の上昇をエ
ンジン回転数センサ１１２（図２参照）により検出した
とき、回転数上昇の程度に対応してＥＣＵ１１１は直動
式ソレノイド７３に対する信号を出力する。直動式ソレ
ノイド７３にはその信号に応じた電流が流れ、回転軸１
とそれに一体化されているスパイラルカム７２が軸方向
に移動する。それによってピストン５０とスパイラルカ
ム７２の接触点が回転方向にも移動するので、回転軸１
とスパイラルカム７２の接触点との間に位相差が発生す
る。なお、回転軸１にはスパイラルカム７２が軸方向に
移動可能となるように、機関側の駆動軸１′との間にス
プライン部７５が形成されている。

【００３５】以上の説明から明らかになったように、本
発明の一つの実施形態としての蓄圧式燃料噴射装置は、
燃料高圧供給ポンプ１００に荷重を発生させる手段を設
けることにより、１回転当たり１周期のトルク変動をも
つ燃料高圧供給ポンプ１００のプーリ１０と、４気筒４
サイクルエンジン３のクランクプーリ３０とを、２：１
の回転数比で一定の同期関係を保ちながら連動させる回
転伝達手段２を介して連結することにより、エンジン３
のトルク変動と燃料高圧供給ポンプ１００のトルク変動
とを相殺させて、エンジンのローリング振動を低減させ
ることができる。その結果として車両の振動が減少し、
快適性向上に大きく貢献することができる。さらにこの
効果によって、エンジンのアイドル回転を現状よりも低
くすることができるために、アイドル運転状態での大幅
な燃料消費量の低減も可能になる。

【００３６】本発明の図示実施形態では、燃料高圧供給
ポンプ１００の回転軸１にトルク変動を発生させるため
の荷重発生部として、ピストン５０を付勢するスプリン
グ力あるいは圧縮空気による圧力を利用するものを示し
たが、この付勢力としては、油圧を用いても同様な効果
が得られることは言うまでもない。従って、本発明は、
圧縮空気供給手段を図示実施形態の構成に限定するもの
ではない。

【００３７】さらに、図示実施形態に示した燃料高圧供
給ポンプ１００のピストン５０に作用する圧力が、エン
ジン３に作用する負荷に応じて高くなるように設定すれ
ば、エンジン負荷に応じて増大するエンジンのトルク変
動を吸収することができ、アイドル状態や定常運転だけ
でなく、車両の発進、加速時等にもトルク変動に起因す
る車体振動を低下させることができるという優れた効果
を発揮させることもできる。

【００３８】回転伝達手段については、図示の実施形態
では歯付きベルトを用いたが、歯車、あるいはチェーン
駆動を用いた回転伝達手段であってもよい。そして、ク
ランク機構を用いた実施形態では、４気筒４サイクルエ
ンジンに適用した例を示したために、エンジン３のクラ
ンクプーリ３０の１回転当たり、燃料高圧供給ポンプ１
００のプーリ１０が２回転するような回転伝達手段とし
たが、一般にＮ個の気筒を有する４サイクルエンジンで
は、エンジンの１回転当たりＮ／２周期のトルク変動を
持つことからエンジン１回転当たり、燃料高圧供給ポン
プ１００がＮ／２回転するように、プーリの歯数比を設
定した回転伝達手段によってトルク変動抑制の効果を発
揮させることができる。またカムを用いた実施形態で
は、１回転当たりＫ個のトルク変動を発生する燃料高圧
供給ポンプ１００とし、そのプーリ１０とクランクプー
リ３０との回転比をＮ／（２・Ｋ）としても同様の効果
を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の蓄圧式燃料噴射装置の要部となる燃料
高圧供給ポンプを取り付けたエンジン全体の概略構成を
示す正面図である。

【図２】本発明の前提となる蓄圧式燃料噴射装置の全体
構成図である。

【図３】本発明の第１実施形態の特徴部分として、主と
して燃料高圧供給ポンプの構成を示す縦断正面図であ
る。

【図４】図３の要部の縦断側面図である。

【図５】本発明の作動原理を説明するための線図であ
る。

【図６】本発明の第２の実施形態を示すもので、（ａ）
は主として燃料高圧供給ポンプの縦断正面図、（ｂ）は
ポンプのみの縦断側面図である。

【図７】本発明の第３実施形態の特徴部分として、主と
して燃料高圧供給ポンプの構成を示す縦断正面図であ
る。

【図８】本発明の第４実施形態の特徴部分として、主と
して燃料高圧供給ポンプの構成を示す縦断正面図であ
る。

【図９】本発明の第５実施形態の特徴部分として、主と
して燃料高圧供給ポンプの構成を示す縦断正面図であ
る。

【図１０】本発明の第６実施形態の特徴部分を示すもの
で、（ａ）は、主として燃料高圧供給ポンプの構成を示
す縦断正面図、（ｂ）はその一部の側面図である。

【符号の説明】

１…回転軸１′…機関側の駆動軸２…回転伝達手段３…エンジン４…自動車のボデー５…マウント１０…ポンププーリ１１…偏心軸部１３…円環２０…歯付きベルト３０…クランクプーリ３２…シリンダ３５…シリンダ部４０…ポンプ室４６…スピル制御電磁弁（溢流用電磁弁）４９…低圧燃料ギャラリ５０…ピストン５３…スプリング６０…空気圧縮機６１…電動モータ６２…アキュムレータ６４…チェック弁７１…カム７２…スパイラルカム７３…直動式ソレノイド７５…スプライン部８１…遠心式タイマ１００，１００ａ〜１００ｃ…燃料高圧供給ポンプ１０２…インジェクタ１０３…噴射制御用電磁弁１０４…コモンレール１０６…チェックバルブ１１０…ポンプ吐出量制御装置１１１…電子制御ユニット（ＥＣＵ）１１２…エンジン回転数センサ１１３…負荷センサ１１４…圧力センサ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の気筒を有する内燃機関に設けら
れ、高い所定圧の燃料をコモンレール内に蓄圧し、この
燃料を電気的に噴射ノズルにより内燃機関の各気筒内へ
噴射する蓄圧式燃料噴射装置において、燃料が流入するポンプ室を有し、このポンプ室内の燃料
を圧送して前記高い所定圧において前記コモンレール内
へ供給する燃料高圧供給ポンプと、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へ溢流
させる溢流用電磁弁と、前記ポンプ室の燃料の圧送開始前に前記溢流用電磁弁を
予め開弁させると共に、圧送行程中の所定の時期に閉弁
させて前記ポンプ室内の高圧燃料の溢流を制御する制御
手段と、内燃機関のクランクシャフトに発生するトルク変動とは
逆位相のトルク変動を発生するように前記クランクシャ
フトと前記燃料高圧供給ポンプとを連結する回転伝達手
段とを備えることを特徴とする蓄圧式燃料噴射装置。
【請求項２】前記燃料高圧供給ポンプは、回転軸の回
転を往復運動に変換するクランク機構、前記クランク機構によって往復運動するピストン、およ
び前記ピストンが摺動可能に挿入されるシリンダを有す
る往復動ポンプであることを特徴とする請求項１に記載
の蓄圧式燃料噴射装置。
【請求項３】前記燃料高圧供給ポンプの回転軸が、機
関の気筒数をＮとして、機関回転数のＮ／２倍の回転数
で回転するようにしたことを特徴とする請求項２に記載
の蓄圧式燃料噴射装置。
【請求項４】前記燃料高圧供給ポンプが、カムと、前
記カムによって往復運動するピストンと、前記ピストン
が挿入されるシリンダとを有する間欠式往復ポンプであ
ることを特徴とする請求項１に記載の蓄圧式燃料噴射装
置。
【請求項５】前記カムのピストン圧送のための上がり
傾斜をカム１回転当たりにＫ個備えているカム形状と
し、かつカムの回転軸は機関回転数のＮ／（２・Ｋ）倍
の回転数で回転駆動するようにしたことを特徴とする請
求項４に記載の蓄圧式燃料噴射装置。
【請求項６】前記燃料高圧供給ポンプが、そのピスト
ンに荷重として、スプリング力による力を加えるスプリ
ングを備えていることを特徴とする請求項３または５に
記載の蓄圧式燃料噴射装置。
【請求項７】前記燃料高圧供給ポンプが、そのピスト
ンに荷重として、圧縮空気の圧力を加える圧縮空気供給
手段を備えていることを特徴とする請求項３または５に
記載の蓄圧式燃料噴射装置。
【請求項８】前記燃料高圧供給ポンプが、そのピスト
ンに荷重として、スプリング力による力を加えるスプリ
ングと、さらに圧縮空気の圧力を加える圧縮空気供給手
段とを備えていることを特徴とする請求項３または５に
記載の蓄圧式燃料噴射装置。
【請求項９】前記燃料高圧供給ポンプの回転軸に、機
関回転数の上昇に伴って機関側の駆動軸との間に回転方
向に位相差を発生させるタイマを備えていることを特徴
とする請求項６から８のいずれかに記載の蓄圧式燃料噴
射装置。
【請求項１０】前記位相差を発生させる手段は、遠心
力により位相差が発生する遠心式タイマであることを特
徴とする請求項９に記載の蓄圧式燃料噴射装置。
【請求項１１】前記位相差を発生させる手段が、回転
方向にねじられた形状のスパイラルカムと、スパイラル
カムを軸方向に移動させる直動式ソレノイドと、回転数
の上昇と共に前記直動式ソレノイドに印可する電流を制
御することにより前記カムを軸方向に移動させる手段と
から構成されていることを特徴とする請求項９に記載の
蓄圧式燃料噴射装置。