(57)【要約】【課題】プランジャを一本としつつ、各気筒のインジェクタが均等に最高レール圧を受けることができるようにすることを課題とする。【解決手段】燃料供給装置１００は、クランクシャフト１、偏心カム２を備える。さらに、クランクシャフト１の回転が伝達され、偏心カム２を駆動するドリブンシャフト３を備える。さらに、偏心カム２の回転運動によって往復動を行い、燃料を圧送する単一のプランジャ４を備える。また、クランクシャフト１に装着される第１プーリ５、第１プーリ５とチェーン６によって連結されるとともに、ドリブンシャフト３へ装着された第２プーリ７を備えている。これらの第１プーリ５、チェーン６、第２プーリ７は、クランクシャフト１の回転をドリブンシャフト３へ非同期で伝達する。具体的には、第１プーリ５の歯数を３９枚、第２プーリ７の歯数を２０枚として回転比が整数からずらして設定される。【選択図】図１
2010180729.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
動力シャフトと、
偏心カムと、
前記動力シャフトの回転が伝達され、前記偏心カムを駆動するドリブンシャフトと、
前記偏心カムの回転運動によって往復動を行い、燃料を圧送する単一のプランジャと、
前記動力シャフトの回転を前記ドリブンシャフトへ非同期で伝達する回転伝達手段と、
を、備えたことを特徴とした燃料供給装置。
【請求項２】
前記回転伝達手段は、前記動力シャフトに装着された第１プーリと、
当該第１プーリとベルト又はチェーンによって連結されるとともに、前記ドリブンシャフトへ装着された第２プーリと、を備え、
前記第１プーリと前記第２プーリとの回転比を整数からずらしたことを特徴とした請求項１記載の燃料供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、高圧で燃料を吐出する燃料供給装置、高圧燃料ポンプが知られており、その改良も種々行われている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１２４７２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記従来の高圧燃料ポンプは、蓄圧式燃料噴射システムに用いられるもので、偏心カムを用い、この偏心カムに駆動される二本のプランジャによって高圧の燃料を供給する。
このような二本のプランジャを有する高圧燃料ポンプは、部品点数が多い。そこで、部品点数を削減し、コスト低減を図るべく、プランジャを一本とすることが考えられる。
ところが、プランジャが一本である高圧燃料ポンプを例えば四気筒エンジンに用い、プランジャをそのカムシャフトで駆動しようとすると、以下の不都合が考えられる。すなわち、クランクシャフトとカムシャフトとは通常その回転数比が２であることから、高圧燃料ポンプの一回の圧送で噴射回数が４回となり、気筒によって噴射レール圧が異なってしまう。これは、高圧燃料ポンプの圧送期間外に複数のインジェクタからの燃料噴射を行わなければならないことに起因する。
【０００５】
例えば、エンジンの最高出力点では、燃料噴射システムの最高レール圧が適用されるが、各気筒間でレール圧が異なるため、特定の気筒のみが最高レール圧で駆動され、他の気筒は、最高レール圧より低い圧力で駆動されることになる。このような状況下、例えば、インジェクタが、有限寿命で設計されている場合、この最高レール圧が適用される気筒のインジェクタが寿命を決定することになる。すなわち、使用されるレール圧が高い程、インジェクタの寿命は短くなるため、最高レール圧で駆動される気筒のインジェクタが寿命を決定する。この結果、四気筒共に同一のインジェクタを用いる場合、他のインジェクタは、寿命に余裕がある。
【０００６】
また、低いレール圧で駆動される気筒は、最高レール圧で駆動される気筒より、発生させるトルクが低くなるため、平均レール圧は低下し、結局、エンジンの出力が制限されることになる。
【０００７】
そこで、本発明は、プランジャを一本としつつ、各気筒のインジェクタが均等に最高レール圧を受けることができるようにすることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
かかる課題を解決するために、本明細書開示の燃料供給装置は、動力シャフトと、偏心カムと、前記動力シャフトの回転が伝達され、前記偏心カムを駆動するドリブンシャフトと、前記偏心カムの回転運動によって往復動を行い、燃料を圧送する単一のプランジャと、前記動力シャフトの回転を前記ドリブンシャフトへ非同期で伝達する回転伝達手段と、を、備えたことを特徴としている。
【０００９】
ここで、前記回転伝達手段は、前記動力シャフトに装着された第１プーリと、当該第１プーリとベルト又はチェーンによって連結されるとともに、前記ドリブンシャフトへ装着された第２プーリと、を備え、前記第１プーリと前記第２プーリとの回転比を整数からずらした構成とすることができる。
【００１０】
これにより、各気筒に対する噴射タイミングと燃料圧送のタイミングが徐々にずれることになる。この結果、最高レール圧で駆動される気筒が徐々に変化し、各気筒のインジェクタが均等に最高レール圧を受けることができる。
【発明の効果】
【００１１】
本明細書開示の燃料供給装置によれば、プランジャを一本としつつ、各気筒のインジェクタが均等に最高レール圧を受けることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、実施例の燃料供給装置の概略構成を示す説明図である。
【図２】図２は、レール圧変化を示すグラフの一例である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明を実施するための最良の形態を図面と共に詳細に説明する。
【実施例】
【００１４】
図１は、実施例の燃料供給装置１００の概略構成を示す説明図である。図１（Ｂ）は、燃料供給装置１の平面図を模式的に示した図であり、図１（Ａ）は、図１（Ｂ）におけるＡ−Ａ線で断面とした模式図である。また、図１（Ｃ）は、図１（Ｂ）におけるＢ−Ｂ線で断面とした模式図である。
【００１５】
燃料供給装置１００は、♯１気筒〜♯４気筒を備える四気筒ディーゼルエンジンに搭載される。
燃料供給装置１００は、動力シャフトに相当するクランクシャフト１、偏心カム２を備える。さらに、クランクシャフト１の回転が伝達され、偏心カム２を駆動するドリブンシャフト３を備える。さらに、偏心カム２の回転運動によって往復動を行い、燃料を圧送する単一のプランジャ４を備えている。
【００１６】
燃料供給装置１００は、また、クランクシャフト１に装着される第１プーリ５、この第１プーリ５とチェーン６によって連結されるとともに、ドリブンシャフト３へ装着された第２プーリ７を備えている。これらの第１プーリ５、チェーン６、第２プーリ７は、クランクシャフト１の回転をドリブンシャフト３へ非同期で伝達する。具体的には、第１プーリ５の歯数を３９枚、第２プーリ７の歯数を２０枚として回転比を整数からずらして設定している。
なお、チェーン６に代えてベルト駆動としてもよい。
【００１７】
単一のプランジャ４を用い、仮にクランクシャフト１が二回転する間にドリブンシャフト３が一回転するように設定しておくと、図２に示すようなレール圧変化を示す。なお、図２のグラフの横軸は、クランク角度（°ＣＡ）であり、クランクシャフト１の二回転分を示している。
【００１８】
図２中、Ａは、燃料供給装置１００が作動することによるレール圧の上昇を示している。クランクシャフト１が二回転する間にドリブンシャフト３は、一回転するので、コモンレールに対する燃料の圧送が一回行われる。Ｂは、各インジェクタにより燃料が噴射されることによるレール圧の低下を示している。図２では、一回の燃料噴射で約１０ＭＰａのレール圧の低下が生じるものとしている。従って、実際のレール圧の変化は、図２中、Ｃで示すようにＡとＢとを合計したものとなる。Ｃが示すように、気筒により噴射圧が異なっている。燃料供給装置１００の供給タイミングを調整したとしても、この傾向は殆ど変わることがなく、♯３気筒の噴射圧が最も高く、♯１気筒の噴射圧が最も低い噴射圧となる。
このように、クランクシャフト１の回転数とドリブンシャフト３との回転数比が２であると、図２に示すようなレール圧変化が起こり、♯３気筒のインジェクタが高い噴射圧となり、♯１気筒のインジェクタが低い噴射圧となる。
【００１９】
ここで、インジェクタが有限寿命設計され、また、四気筒全てに対し、同一のインジェクタを使用するとすると、毎回最も高い噴射圧となる♯３気筒のインジェクタが寿命を決定することになる。
【００２０】
そこで、本実施例のように、第１プーリ５の歯数を３９枚、第２プーリ７の歯数を２０枚として回転比を整数からずらすことにより、コモンレールへの燃料の圧送のタイミングがクランク角度に対して、徐々にずれる。第１プーリ５の歯数を３９枚、第２プーリ７の歯数を２０枚とし、回転数比を２より僅かに小さくすると、燃料の圧送のタイミングは、図２において、右側にずれていく。この結果、最高レール圧を受ける気筒は、♯３気筒→♯４気筒→♯２気筒→♯１気筒の順に変化していく。
【００２１】
このように最高レール圧を受けるインジェクタが順次変更されると、有限寿命の計算における最高レール圧を受ける回数を大幅に低減することができる。これにより、特定のインジェクタに高い圧力がかかり続けることを回避することができ、各気筒のインジェクタが均等に最高レール圧を受けることができる。この結果、インジェクタの寿命を延長することができる。
【００２２】
このように最高レール圧を受ける回数が低減されることによって得られた余裕分を最高レール圧の向上に振り分けることができる。最高レール圧を向上することにより、エンジンの出力を向上することができる。
【００２３】
なお、各インジェクタにおける噴射時間は、従来と同様に、噴射直前の噴射圧を計測し、その圧力に応じた噴射時間を決定すればよい。従って、燃料の圧送タイミングが変化し、インジェクタの噴射圧力が変化しても、燃料噴射量等への影響は回避することができる。
【００２４】
上記実施例は本発明を実施するための例にすぎず、本発明はこれらに限定されるものではなく、これらの実施例を種々変形することは本発明の範囲内であり、更に本発明の範囲内において、他の様々な実施例が可能であることは上記記載から自明である。
【符号の説明】
【００２５】
１…クランクシャフト
２…偏心カム
３…ドリブンシャフト
４…プランジャ
５…第１プーリ
６…チェーン
７…第２プーリ
１００…燃料供給装置
【図１】
2010180729.tif 000003
【図２】
2010180729.tif 000004