(57)【要約】【課題】燃料噴射システムのサプライポンプにおいて、小型化、コスト削減、制御の簡素化を図る技術を提供する。【解決手段】複数のシリンダ１５・１６内にてプランジャ２５・２６を摺動させる構成のサプライポンプ１であって、燃料ギャラリ１１と各シリンダ１５・１６を個別に連通させる経路に設けられる第一の逆止弁１５ａ・１６ａ、各シリンダ１５・１６とコモンレールを連通させる経路に設けられる第二の逆止弁１５ｂ・１６ｂ、両シリンダと燃料ギャラリ１１を連通させる経路に設けられる電磁弁３０、前記経路において両シリンダと電磁弁３０の間に設けられる第三の逆止弁１５ｃ・１６ｃ、を具備し、前記電磁弁３０が「閉」のとき、サプライポンプからコモンレールへの燃料の圧送が行われ、前記電磁弁が「開」のとき、サプライポンプからコモンレールへ圧送されようとする燃料は低圧側にドレンされるものとする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のシリンダ内にてプランジャを摺動させる構成の燃料噴射システムのサプライポンプであって、
シリンダ数より少ない数の電磁弁の操作により、複数のシリンダからコモンレールへの燃料の供給を制御する構成とした燃料噴射システムのサプライポンプ。
【請求項２】
複数のシリンダ内にてプランジャを摺動させる構成の燃料噴射システムのサプライポンプであって、
燃料ギャラリと各シリンダを個別に連通させる経路に設けられる第一の逆止弁、
各シリンダとコモンレールを連通させる経路に設けられる第二の逆止弁、
両シリンダと燃料ギャラリを連通させる経路に設けられる電磁弁、
前記経路において両シリンダと電磁弁の間に設けられる第三の逆止弁、を具備し、
前記電磁弁が「閉」のとき、サプライポンプからコモンレールへの燃料の圧送が行われ、
前記電磁弁が「開」のとき、サプライポンプからコモンレールへ圧送されようとする燃料は低圧側にドレンされる、
構成とした燃料噴射システムのサプライポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディーゼルエンジンに備えられるコモンレール式の燃料噴射システムのサプライポンプの構成に関するものであり、より詳しくは、複数のシリンダを具備し、各シリンダ内にてプランジャを摺動させるとともに、電磁弁によって燃料の圧送を制御する構成のサプライポンプの構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、コモンレール式の燃料噴射システムは、サプライポンプ、コモンレール、インジェクタ、及び、これらを制御するコントローラ等を具備している。
そして、前記サプライポンプにおいては、複数のシリンダを具備し、各シリンダ内にてプランジャを摺動させて燃料を圧送する構成とするものがある（例えば、特許文献１、２参照。）。
【０００３】
特許文献１に開示される構成では、燃料タンクの燃料がプランジャの上方の電磁弁を介して、シリンダ内に供給される構成とするものである。前記電磁弁は、シリンダが下降する際には「開」として、電磁弁を介してのシリンダ内への燃料供給がされる吸入行程が行われ、シリンダが上昇する際には「閉」として、シリンダ内での燃料の圧送行程が行われる。
前記電磁弁においては、弁棒が挿通されている通路が燃料供給路として機能し、該燃料供給路を通ってシリンダ内へ燃料が供給される構造としている。
【０００４】
特許文献２に開示される構成では、燃料タンクと通じるフィードホールをシリンダ内面に設け、該フィードホールより燃料が供給される構成としている。そして、プランジャが上昇してフィードホールが閉じられると、燃料の圧送行程が開始されるようになっている。
【０００５】
また、上記特許文献１、２のいずれにおいても、シリンダの数と同数の電磁弁を備えた構造としている。
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−２８０６０３号公報
【特許文献２】特許第２６９０７３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に開示される構成では、燃料の吸入を円滑に行うべく、燃料供給路の通路面積を広く確保する必要がある。このため、電磁弁のストロークを大きくする必要があり、電磁弁の小型化が図れないものであった。
【０００８】
また、特許文献２に開示される構成では、フィードホールがプランジャに閉じられるまでは、該フィードホールを通じて燃料がドレンされてしまい、ドレンされた分の燃料は圧送できないものとなっている。このため、燃料を十分に圧縮させるためには、フィードホールよりも上側のプランジャのストロークを大きく確保する必要があり、シリンダブロックの小型化が図れないものであった。
【０００９】
さらに、上記特許文献１、２のいずれにおいても、シリンダの数と同数の電磁弁を備える必要があり、コスト高といった問題や、コントローラによる制御が複雑となってしまう問題があった。
【００１０】
そこで、本発明は、上記の問題点に鑑み、新規な構成のサプライポンプの構造を提案するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の解決しようとする課題は以上のごとくであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【００１２】
即ち、請求項１に記載のごとく、複数のシリンダ内にてプランジャを摺動させる構成の燃料噴射システムのサプライポンプであって、
シリンダ数より少ない数の電磁弁の操作により、複数のシリンダからコモンレールへの燃料の供給を制御する構成としたことである。
【００１３】
また、請求項２に記載のごとく、複数のシリンダ内にてプランジャを摺動させる構成の燃料噴射システムのサプライポンプであって、
燃料ギャラリと各シリンダを個別に連通させる経路に設けられる第一の逆止弁、
各シリンダとコモンレールを連通させる経路に設けられる第二の逆止弁、
両シリンダと燃料ギャラリを連通させる経路に設けられる電磁弁、
前記経路において両シリンダと電磁弁の間に設けられる第三の逆止弁、を具備し、
前記電磁弁が「閉」のとき、サプライポンプからコモンレールへの燃料の圧送が行われ、
前記電磁弁が「開」のとき、サプライポンプからコモンレールへ圧送されようとする燃料は低圧側にドレンされる、構成としたことである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。
【００１５】
即ち、請求項１に記載の発明では、シリンダの数と同数の電磁弁を備える従来の構成と比較して、コスト削減や、制御の簡素化が図られる。
【００１６】
また、請求項２に記載の発明では、シリンダの数と同数の電磁弁を備える従来の構成と比較して、コスト削減や、制御の簡素化が図られる。
また、電磁弁に、燃料の吸入用の通路を設ける必要がなく、電磁弁の小型化が図られる。
また、燃料を圧縮するためのプランジャのストロークを縮小することが可能となり、シリンダブロックの小型化が図られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
燃料噴射システムのサプライポンプにおいて、小型化、コスト削減、制御の簡素化を図るといった目的を、燃料ギャラリと各シリンダを個別に連通させる経路に設けられる第一の逆止弁、各シリンダとコモンレールを連通させる経路に設けられる第二の逆止弁、両シリンダと燃料ギャラリを連通させる経路に設けられる電磁弁、前記経路において両シリンダと電磁弁の間に設けられる第三の逆止弁、を具備し、前記電磁弁が「開」のとき、圧送行程にあるシリンダにて燃料の圧送が行われ、吸入行程にあるシリンダにて燃料の吸入が行われ、また、電磁弁が「開」の時は、圧送行程にあるシリンダにおいても圧送通路はギャラリーに通じていてコモンレールへの圧送は行われない構成とすることで達成する。
【実施例１】
【００１８】
次に、本発明の実施の形態を、図面に基づいて説明する。
図１は本発明にかかるサプライポンプの側面断面図、図２は図１におけるＡ−Ａ線の一部断面図、図３は図１におけるＢ−Ｂ線の一部断面図、図４は第一の逆止弁の構成例について示す図、図５は電磁弁を「閉」とする場合の燃料の流れについて示す回路図、図６は電磁弁を「開」とする場合の燃料の流れについて示す回路図、図７は電磁弁の「開」「閉」に伴う各プランジャでの圧送・吸入行程について示す図である。
尚、以下の説明において、図１における紙面上側を上側とし、同じく紙面下側を下側とする。
【００１９】
図１においては、本発明にかかるサプライポンプ１の概要について示すものであり、カム軸ハウジング２に軸支されたカム軸３には、二つのカム５・６が設けられており、該カム５・６によって、シリンダブロック１０のシリンダ１５・１６内を、それぞれプランジャ２５・２６が上下に摺動し、燃料の吸入・圧送が行われるようになっている。
前記シリンダブロック１０には、燃料タンク（図示せぬ）と連通される燃料ギャラリ１１が構成されており、該燃料ギャラリ１１と、各シリンダ１５・１６内を連通させる通路１５ｈ・１６ｈには、第一の逆止弁１５ａ・１６ａが設けられている。
該第一の逆止弁１５ａ・１６ａは、燃料ギャラリ１１から燃料ギャラリ１１から各シリンダ１５・１６内へ向う燃料の流れを許容すべく構成され、プランジャ２５・２６が下降する際には、燃料ギャラリ１１から各シリンダ１５・１６内へ向う燃料の流れを許容する一方、プランジャ２５・２６が上昇する際には、各シリンダ１５・１６内から燃料ギャラリ１１へ向う燃料の流れを規制するものである。
尚、第一の逆止弁の構成については、特に限定されるものではないが、例えば、図４に示すごとく、シリンダ１５の上部に設けた円筒状の弁室１５ｕ内に、円盤部５１ａより三方向に係止部５１ｂ・５１ｂ・５１ｂを突設させた逆止弁１５ａを摺動自在が配設される構成とし、プランジャ２５が下降した際には、該係止部５１ｂ・５１ｂ・５１ｂがシリンダ１５と弁室１５ｕとの間の段部１５ｖに係止して、シリンダ１５内への進入が禁止される構成とする一方、プランジャ２５が上昇した際には、円盤部５１ａの上面が、通路１５ｈを塞ぐ構成とすることによるものである。
【００２０】
また、図２及び図３に示すごとく、シリンダブロック１０において、シリンダ１５内と図示せぬコモンレールとを連通させる通路１５ｊには、第二の逆止弁１５ｂが設けられている。
該第二の逆止弁１５ｂは、通路１５ｊにおいて、シリンダ１５・１６内から図示せぬコモンレールへ向う燃料の流れを許容すべく構成され、プランジャ２５の上昇によりシリンダ１５内で高圧とされた燃料は、通路１５ｊ、第二の逆止弁１５ｂを通過して、コモンレールへ向って吐出されるようになっている。
また、前記通路１５ｊにおけるシリンダ１５内面における開口の上下位置は、プランジャ２５の最上位位置よりも上方に配されるものであり、また、前記第一の逆止弁１５ａによっては閉じられないように構成される。
尚、シリンダ１５内の高圧燃料をコモンレールに吐出する第二の逆止弁１５ｂについては、上述のごとくであるが、同様に、図３に示すごとく、シリンダ１６に対応する第二の逆止弁１５ｂが設けられている。
これら第二の逆止弁１５ｂ・１６ｂは、スプリング１７ｂ・１８ｂの付勢力により、シリンダ１５・１６側の通路１５ｊ・１６ｊを閉じる方向へ付勢されている。
【００２１】
また、図３に示すごとく、シリンダブロック１０には、電磁弁３０が設けられ、該電磁弁３０の第一油室３１と、シリンダ１５・１６内とを連通させる通路１５ｋ・１６ｋのそれぞれに、第三の逆止弁１５ｃ・１６ｃが設けられている。
該第三の逆止弁１５ｃ・１６ｃは、通路１５ｋ・１６ｋにおいて、シリンダ１５・１６内から電磁弁３０に向う燃料の流れを許容すべく構成される。また、通路１５ｋ・１６ｋは、逆止弁１５ｃ・１６ｃよりも電磁弁３０側において合流し（通路１３）、電磁弁３０の第一油室３１に連通されている。
尚、第三の逆止弁の構成については、特に限定されるものではないが、例えば、図４に示す構成と同様のものとする等である。
【００２２】
前記電磁弁３０においては、通路３３を介して連通される第一・第二の油室３１・３２を連通・分断する構成とするものであり、弁棒３４がソレノイド３６によって吸引されると、弁棒３４の先端部に形成した弁３５が、通路３３が閉じられて第一・第二の油室３１・３２が分断されるようになっている。
また、前記第二の油室３２は、図１及び図２に示すごとく、通路１９ａを通じて前記燃料ギャラリ１１と連通されており、電磁弁３０が「開」の際には、シリンダ１５・１６内の燃料油が燃料ギャラリ１１にドレンされる、即ち、シリンダ１５・１６内において、燃料の圧送が行われないようになっている。
【００２３】
以上の構成を回路図で示したものを、図５及び図６に示す。
図５では、電磁弁３０を「閉」とした場合を示しており、吸入行程にあるシリンダ１６側においては、第一の逆止弁１６ａを介して燃料が吸入される一方（矢印４６）、圧送行程にあるシリンダ１５側においては、圧送された燃料が第二の逆止弁１５ｂを介して吐出され、コモンレール４１へ供給される（矢印４５）。
また、第一の逆止弁１５ａ・１６ａは、上述のごとく、燃料ギャラリ１１からシリンダ１５・１６内へ向う流れのみを許容するため、圧送行程にある場合には、シリンダ１５・１６内で圧送された燃料の圧力によって閉じられることになる。
以上のように、電磁弁３０を「閉」とした場合には、燃料ギャラリ１１への燃料のドレンが規制され、プランジャ２５・２６が上昇する際には、燃料の圧送行程が行われ、コモンレール４１への燃料の供給が行われる。
尚、第二の逆止弁１５ｂ・１６ｂは、上述のごとく、シリンダ１５・１６内からコモンレール４１へ向う燃料の流れのみを許容するため、吸入行程にある場合には、閉じられるようになっており、コモンレール４１からシリンダ１５・１６内へ燃料が逆流することはない。
【００２４】
一方、図６では、電磁弁３０を「開」とした場合を示しており、この場合は、通路１５ｋ・１６ｋから燃料ギャラリ１１への燃料のドレンが許容され、これにより、第三の逆止弁１５ｃ・１６ｃにおいては、シリンダ１５・１６側から電磁弁３０側への燃料の通過が許容されることになる。
これにより、プランジャ２５が上昇することによっても、第三の逆止弁１５ｃを通じて燃料がドレンされてしまうため（矢印４３・４４）、燃料の圧送が行われることがない。
尚、このように電磁弁３０を「開」とした場合でも、吸入行程にあるシリンダ１６側においては、第一の逆止弁１６ａを介しての燃料の吸入が行われる（矢印４２）。
【００２５】
そして、図７に示すごとく、電磁弁３０の「開」「閉」の切換を行うことにより、各プランジャ２５・２６の上下位置に合わせて、燃料の圧送・吸入が行われるものである。
この図から解るように、電磁弁３０が「閉」の場合では、上昇過程にあるいずれか一方のプランジャ２５・２６により、燃料の圧送が行われるものである。尚、両プランジャ２５・２６での圧送行程の位相を互いにずらすことにより、コモンレールへ突出される高圧燃料の脈動を減衰させる（増幅させない）ようにしている。
他方、電磁弁３０が「閉」「開」のいずれの場合においても、下降過程にあるいずれか一方のプランジャ２５・２６では、燃料の吸入が行われるものである。
【００２６】
以上の構成とすることにより、本発明の目的とするところが達成される。
即ち、複数のシリンダ１５・１６内にてプランジャ２５・２６を摺動させる構成のサプライポンプ１であって、燃料ギャラリ１１と各シリンダ１５・１６を個別に連通させる経路に設けられる第一の逆止弁１５ａ・１６ａ、各シリンダ１５・１６とコモンレールを連通させる経路に設けられる第二の逆止弁１５ｂ・１６ｂ、両シリンダ１５・１６と燃料ギャラリ１１を連通させる経路に設けられる電磁弁３０、前記経路において両シリンダ１５・１６と電磁弁３０の間に設けられる第三の逆止弁１５ｃ・１６ｃ、を具備し、前記電磁弁３０が「閉」のとき、サプライポンプのシリンダ１５・１６からコモンレールへの燃料の圧送が行われ、前記電磁弁が「開」のとき、サプライポンプのシリンダ１５・１６からコモンレールへ圧送されようとする燃料は低圧側である燃料ギャラリ１１にドレンされるものとしている。
そして、この構成によれば、シリンダ１５・１６内への燃料の吸入は、第一の逆止弁１５ａ・１６ａを介して行われるものであり、電磁弁３０のみを介して行われるものではないため、電磁弁３０に燃料の通路を広く設ける必要がなく、電磁弁３０の小型化を図ることができる。
【００２７】
また、圧送行程においては、電磁弁３０を「閉」に切替えることにより、各シリンダ１５・１６からの燃料のドレンを直ちに規制することができる。このため、燃料を圧縮するためのプランジャ２５・２６のストロークを縮小することが可能となり、シリンダブロックの小型化を図ることができる。
また、上記実施例においては、二つのシリンダ１５・１６に対し、一つの電磁弁３０による構成としており、シリンダの数と同数の電磁弁を備える従来の構成と比較して、コスト削減や、制御の簡素化が図られる。尚、上記実施例のごとく、二つのシリンダ１５・１６とするほか、三以上のシリンダを備える構成とした場合においても、シリンダ数より少ない数の電磁弁にて対応することができることは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
本発明は、複数のシリンダを具備し、各シリンダ内にてプランジャを摺動させるとともに、電磁弁によって燃料の圧送を制御する構成のサプライポンプに適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明にかかるサプライポンプの側面断面図である。
【図２】図１におけるＡ−Ａ線の一部断面図である。
【図３】図１におけるＢ−Ｂ線の一部断面図である。
【図４】第一の逆止弁の構成例について示す図である。
【図５】電磁弁を「閉」とする場合の燃料の流れについて示す回路図である。
【図６】電磁弁を「開」とする場合の燃料の流れについて示す回路図である。
【図７】電磁弁の「開」「閉」に伴う各プランジャでの圧送・吸入行程について示す図である。
【符号の説明】
【００３０】
１    サプライポンプ
１０  シリンダブロック
１５  シリンダ
１６  シリンダ
１５ａ  第一の逆止弁
１５ｂ  第二の逆止弁
１５ｃ  第三の逆止弁
１６ａ  第一の逆止弁
１６ｂ  第二の逆止弁
１６ｃ  第三の逆止弁
２５  プランジャ
２６  プランジャ
３０  電磁弁
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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