JPS60256548A

JPS60256548A - 増圧プランジヤ式燃料噴射装置

Info

Publication number: JPS60256548A
Application number: JP59109629A
Authority: JP
Inventors: Terukazu Nishimura; 輝一西村; Takaharu Kishishita; 敬治岸下
Original assignee: Isuzu Motors Ltd
Current assignee: Isuzu Motors Ltd
Priority date: 1984-05-31
Filing date: 1984-05-31
Publication date: 1985-12-18
Also published as: JPH0438910B2

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ｊ本発明は増圧プランジャ式燃料噴射装置め改良に関し、
更に詳しく１よミー耐量および噴射圧力を多段階に変更
できるように改良した増圧プランジャ式燃料噴射装置に
関する。

〔従来の技術〕パ□゛″□ エンジンの燃料噴射ニー着、殊にデンーゼルエンジンの
燃料噴射装置では、その最大燃料噴射量は始動時の過給
量によって決定され、燃料噴′：射ポンプのプランジャ
がプランジャバレル内に吸入する燃料の容量が決められ
る。このために、従来の燃料噴射ポンプはプランジャバ
レル内の燃料室の容積がエンジンの始動時用に大きくな
っており、また、プラ、ンジャが移動できるストローク
も長く設定さ、れている。

ところが、通常速１時の燃料噴射量は、前記燃料噴射装
置の最大燃料噴射量の５０〜７０％しか必要ではな□い
ので、通常の燃料噴射装置では燃料噴射ポンプ内に吸入
した燃料の３０〜５０％は常に余剰燃料となり、これら
はポンプハウジングのフユニエルチャンバへ戻されるよ
うになっている。このために、従来の燃料噴射装置は始
動時に必、要な最大燃料噴射量、を確保するためだけに
装置が大きくなっており、その結果、エンジンの通常運
転時社は當に余分な仕事をさせられ、った。

′また、液圧を利用して燃料を加圧する増圧プラン夛十
式燃料噴射装置では高圧噴射を行っているが、高圧噴射
を行うことは噴射率を上げるため、燃料が一瞬に燃え、
筒内圧が第２図に示すように機械式燃料噴射装置に比べ
て上昇してしまう。このため、クランクねじり応力が増
大し、信頼性に欠ける問題があった。

そして、従来は燃料噴射装置のこのような問題点を解消
すようとする試みは全く見られなかまた・〔発明の目的〕本発明の目的は前記従来の燃料噴射装置の有する問題点
を解消し、液圧を利用した増圧プランジャ式燃料噴射装
置のような電子燃料噴射装置において、そのプランジャ
を多段化して燃料噴射量および噴射圧力を変更可能にし
、燃料噴射ポンプを小型化すると共に、燃料噴射ポンプ
の応答速度を上昇させることができる優れた増圧プラン
ジャ式燃料噴射装置を提供することである。

〔発明の構成〕

前記目的を達成する本発明の増圧プランジャ唱式燃料噴射装置は、液圧を利用して燃料を加圧する増圧
プランジャ式燃料噴射装置に、直径の異なる２段以上の
プランジャを設け、噴射用燃料を開閉部ｊ御弁を介して
前記プランジャの段差部とシリンダとの空隙部にも供給
可能に構成したことを特徴とするものである。

〔実施例〕

以下添付図面を用いて本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明の増圧プランジャ式電子燃料噴射装置の
一実施例の構成を示すものである。

１は燃料タンク２から燃料を増圧プランジャ３の燃料室
４およびシリンダ室７に圧送する燃料ポンプであり、そ
の送油経路中には燃料圧力を一定に保持するためのレギ
ュレータ１３が設けられている。また、前記燃料ポンプ
１とシリンダ室７との間には三方切換弁であるスプール
弁５が設けられており、このスプール弁５は、ソレノイ
ド１０の作用によりスプール１１を移動させて、噴射行
程では増圧プランジャ３のシリンダ室７を前記燃料ポン
プ１に接続し、計量行程においては増圧プランジャ３の
シリンダ室７を還流管８に接続するようになっている。

増圧プランジャ３のプランジャ３は大径のプランジャ６
ａと小径のプランジャ６ｂの２段のプランジャで構成さ
れており、本発明では前記大径と小径のプランジャの段
差部１６と増圧プランジャ３の大径のシリンダ３Ａとの
間の空隙部１７は、電磁三方弁３０を介して増圧プラン
ジャ３の燃料室４に連絡されている。

電磁三方弁３０の残りの接続口は燃料タンク２に連絡さ
れており、この電磁三方弁３ｏはそのソレノイド３１が
通電されるとスプール３２を切り換えて前記空隙部１７
を燃料タンク２に接続し、ソレノイド３１が無通電状態
の時に、前記空隙部１７を燃料室４に接続するようにな
っている。

従って、電磁三方弁３０のソレノイド３１が通電状態に
ある計量行程では、増圧プランジャ３のプランジャ６が
、燃料ポンプ１がら計量用電磁弁９および逆止弁１４を
介して燃料室４に送られる燃料により上昇し、増圧プラ
ンジャ３のシリンダ室７の燃料をスプール弁５を介して
還流管８から燃料タンク２に戻すようになっている。そ
して、設定時間後に、前記電磁弁９を遮断することによ
って前記燃料室４に入る燃料の量を計量している。

計量完了後の噴射行程では、ソレノイド１゜の働きによ
ってスプール１１が切り換えられ、燃料ポンプ１からの
燃料が増圧プランジャ３のシリンダ室７に導入される。

すると、大径のプランジャ６ａの面積と小径のプランジ
ャ６ｂの面積との比によって高圧化した燃料が燃料室４
から哩し出され、燃料噴射ノズル１２がら噴射されるの
である。

また、電磁三方弁３０のソレノイド３１が無通電状態に
ある計量行程では、燃料ポンプ１がら計量用電磁弁９お
よび逆止弁１４を介して送られる燃料は前記燃料室４に
流入すると共に、電磁三方弁３０を介して前記空隙部１
７にも流大してプランジャ６を押し上げる。従って、こ
の状態では増圧プランジャ３に供給される噴射燃料の量
は、最大で燃料室４と空隙部１７との容積の和までに引
き上げることができる。

そして、噴射行程では、ソレノイド１０の働きによって
スプール１１が切り換えられ、燃料ポンプ１からの燃料
が増圧プランジャ３のシリンダ室７に導入されると、プ
ランジャ６が下降し、燃料室４と空隙部１７の両方の燃
料が燃料噴射ノズル１２から噴射されるのである。この
時の燃料噴射圧は、大径のプランジャ３ａの受圧面積と
、燃料室４と空隙部１７との加圧面積の和が等しいので
、シリンダ室７に加わる燃料の圧力に等しいものとなる
。

前記ソレノイド１０．３１および電磁弁９への通電時期
はこれらに接続する制御装置２０からの信号によって行
われる。制御装置２０はエンジンの回転数やエン□ジン
の負荷状態を検出し！　７・８′）時″″′７’；７（
Ｄ運転状態９最適″噴１量を電磁弁９の開弁時間によっ
て計量し、ソレノイド１０に通電することによって噴射
時期を決定し、ソレノイド３１に通電することによって
噴射量および噴射圧を決定する゛。

以上のように構成された本発明の増圧プランジャ式燃料
噴射装置では、通常運転時には電磁三方弁３０に通電し
ておき、空隙部１７を燃料室４から切り離しておく。す
ると、増圧プランジャ３は従来の増圧プランジャ３と同
様に作動して燃料を小径のプランジャ６ｂと大径のブラ
シジャ６ａの面積比に増圧して燃料噴射ノズル１２から
噴射する。

一方、始動時等のように燃料供給量を多くしなければな
らない時は、電磁三方弁３０を無通電にし、空隙部１７
を燃料室４に連通させる。

すると、計量弁９に計量された燃料は燃料室４と空隙部
１７の双方に供給されるので、増圧プランジャ３の燃料
室４の容量が小さくても、増圧プランジャ３内に供給さ
れる燃料の量を増や１°６”°６°　、１（この場合、増圧プランジャ３から噴射される　Ｉ燃料の
噴射圧は、シリンダ室７に加わる燃料の圧力と同圧とな
るので、シリンダ室７に加わる燃料の圧力が例えば２０
０ｋｇ／ｃ＋ａの時は、ノズルの開弁圧を１５０〜１８
０ｋｇ／−程度に設定する。

そして、例えば大径のプランジャ６ａと小径のプランジ
ャ６ｂの面一比がＳａｔである時は、プランジャ６をフ
ルストロークさせると、燃料の噴射量は燃料室４の容量
の６倍まで引き上げることが可能となる。

第３図は本発明の増圧プランジャ式燃料噴射装置の第２
の実施例を示すものである。

この実施例の増圧プランジャ３では、プランジャ６は４
種類の直径のプランジャ６ａ、６ｂ。

５ｃ、５ｄで構成されている。そして、プランジャ６ｄ
と６０との段差が１６、プランジャ６Ｃと６ｂとの段差
が２６、プランジャ６ｂと６ａとの段差が３６である時
に、これらの段差１６゜２６．３６と増圧プランジャ３
との間の空隙部がそれぞれ１７，２７．３７となってい
る。

また、前記空隙部１７，２７．３７にはそれぞれ連絡路
１８．２８．３８が接続されており、これらは全てロー
タリ一式の開閉制御弁４０を介して燃料室４に連通され
るようになっている。

前記開閉制御弁４０は例えば第４図に示すような構造に
なっており、回動軸４１に同心状に切り込まれた連絡溝
４２は、回転軸４１の中心線に対して対抗して突設され
た隔壁４３によって２・つの連絡溝４２Ａ（上側）と４
２Ｂ（下側）とに仕切られてりる。連絡溝４２Ａは燃料
の供給路に連絡されており、連絡溝４２Ｂは燃料の図示
されていない排出路を通じてオイルパン２に連絡されて
いる。さらに、回動軸４１はギヤ４４に突設されており
、ギヤ４４にはステップモーフ４６等に駆動されるビニ
オン４５が噛み合っている。

第３図（Ａ）の状態では燃料は増圧プランジャ３の燃料
室４のみに供給され、この状態から前記ステップモータ
４６により回動軸４１が第３図（Ｂ）の状態まで回転さ
せられると、燃料、は連絡溝４２Ａ、連絡路１８により
燃料室４と空隙部１７とに供給され、回動軸４１が第３
図（Ｃ）の状態まで回転させられると、燃料は連絡溝４
２Ａ、連絡路１８．２８により燃料室４及び空隙部１７
．２７に供給され、回動軸４１が第３図（Ｄ）の状態ま
で回転させられると、燃料は連絡溝４２Ａと連絡路１８
．２８．３８によって燃料室４と全ての空隙部１７．２
７゜３７に供給されることになる。

従って、回動軸４１が第３図（Ｄ）の状態の時に、シリ
ンダ室７の最大径のプランジャ６ａの受圧面積と、空隙
部１７．２７．３７および燃料室４の加圧面積の和とが
等しくなるので、この時に増圧プランジャ３からの燃料
噴射量が最大、燃料噴射圧はシリンダ室７に加わる燃料
の圧力と同圧で最低となり、回動軸４１が第３図（Ａ）
の時に逆に増圧プランジャ３からの燃料噴射量が最低、
燃料噴射圧が最大となる。そして、プランジャ６ｂとプ
ランジャ６Ｃの直径の設定に応じて燃料噴射圧は最小圧
力（燃料油０　圧）と最大圧力との中間値をとらせるこ
とができる。

このように増圧プランジャ３のプランジャ６を４種類の
直径の異なるプランジャで構成すれば、増圧プランジャ
３から噴射させる燃料の噴射圧および噴射量（プランジ
ャのストロークは同一の状態で）を４段階に制御するこ
とができ、ストロークを変えれば噴射量は最小噴射量か
ら最大噴射量まで無段階に可変できる。よって、エンジ
ンの運転状態に応じて開閉制御弁４０を切り換えれば、
エンジンの運転状態に最適の燃料噴射圧と噴射量を与え
ることができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明の増圧プランジャ式燃料噴射
装置は、液圧を利用して燃料を加圧する増圧プランジャ
式燃料噴射装置に、直径の異なる２段以上のプランジャ
を設け、噴射用燃料を開閉制御弁を介して前記プランジ
ャの段差部とシリンダとの空隙部にも供給可能に構成し
たことにより、空隙部に燃料を供給すれば噴射量を増大
させることができるので、燃料噴射量　ｊ　、（置の小
型化が図れ、燃料噴射装置の応答速度を増大することが
できる。また、燃料噴射圧および噴射量をエンジンの回
転、負荷により自由に制御することができるので、エン
ジン性能を大幅に向上させることができるという優れた
効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の増圧プランジャ式燃料噴射装置の一実
施例の構成を示す概略図、第２図は増圧プランジャ式燃
料噴射装置のクランク角に対する管内圧を示す線図、第
３図（Ａ）は本発明の増圧プランジャ式燃料噴射装置の
別の実施例を示す増圧プランジャの断面図、第３図（Ｂ
）〜（Ｄ）は同（Ａ）の開閉制御弁の取りうる位置を示
す要部断面図、第４図は第３図の開閉制御弁の駆動機構
を示す斜視図である。３・・・増圧プランジャ、５・・・スプール弁、９°・
・計量弁〜　１０，３１・・・ソレノイド、１２・・・
燃料噴射ノズル、１６’、２６．３６・・・段差部、１
７゜２７．３７・・・空隙部、１８，２８．３８川連絡
路、２０・・・制御装置、３０・・・電磁三方弁、４０
・・・開閉制御弁、４１・・・回動軸、４２・・・連絡
溝、４３・・・隔壁、４６・・・ステップモータ。代理人　弁理士　小　川　信　− 弁理士　野　口　賢　照弁理士斎下和彦第１図第２図第３図第４図

Claims

【特許請求の範囲】

□゛液圧を利用して燃料を□加圧する増圧プランジャ式
燃料噴射装置に、直径の異なる２段以上の゛プランジャ
を設け、噴射用燃料を開閉制御弁１介して前記プランジ
ャの段差部とシリンダとの空隙部にも供給可能に構成し
たことを特徴とする増圧プランジャ式燃料噴射装置。　
′□