專利名稱：蓄壓式分配型燃料噴射泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種由分配裝置將在蓄壓室蓄壓的高壓燃料分配供給到各氣缸的電子控制方式的蓄壓式分配型燃料噴射泵的構(gòu)成。
另外，可使燃料噴射壓力高壓化并且不論發(fā)動機的轉(zhuǎn)速如何都可任意地控制噴射壓力的電子控制方式的蓄壓式的燃料噴射泵不斷增加。
該蓄壓式燃料噴射泵將在蓄壓室內(nèi)蓄壓的高壓燃料供給到各氣缸，例如在日本特表平7-509042中進行了記載。
在這樣的蓄壓式燃料噴射泵中，設(shè)置有燃料蓄壓室、高壓燃料壓送用的柱塞、燃料噴射控制用的噴射控制閥、將燃料分配到各氣缸的分配裝置、及壓力控制閥等用于構(gòu)成時常施加高壓的高壓路徑的功能構(gòu)件，但這些功能構(gòu)件分離地容到分別形成的塊等殼體中。
這樣，構(gòu)成為分離構(gòu)造的各功能構(gòu)件在其連接部位也時常施加高壓，所以，難以確保強度，存在發(fā)生漏油和損傷等可靠性低的場合，構(gòu)成也變得復(fù)雜。
另外，在上述蓄壓式燃料噴射泵中，設(shè)置多個將燃料壓送到蓄壓室的柱塞部，多個柱塞部沿凸輪軸向并排設(shè)置，所以，該蓄壓式燃料噴射泵大型化，同時成為復(fù)雜的構(gòu)造。
另外，本發(fā)明將作為上述分配裝置的分配軸配置到相對凸輪軸直交的方向上。這樣，可減小燃料噴射泵的凸輪軸方向的尺寸，可使燃料噴射泵整體小型化。另外，在小型發(fā)動機中，通過朝支架上方取出排出閥，可縮短到噴嘴的噴射管長。因此，可減少噴射管內(nèi)的燃料容積，使噴射延遲變少，進行寬回轉(zhuǎn)范圍的噴射率和噴射時刻的高精度的控制。
另外，本發(fā)明由凸輪軸驅(qū)動作為上述分配裝置的分配軸。這樣，可縮短從由凸輪軸驅(qū)動的柱塞部通過分配軸到達排出閥的燃料通道，減少該燃料通道內(nèi)的燃料容積，實現(xiàn)由先導(dǎo)閥和壓力控制閥等電磁閥進行的、微量引導(dǎo)噴射和后噴射、初期噴射率控制等噴射率控制、及噴射時刻控制等噴射的高品質(zhì)化。
另外，本發(fā)明設(shè)置1個用于將燃料蓄壓到上述蓄壓室的柱塞部。這樣，可使燃料噴射泵小型化，同時，可減少部件數(shù)量，實現(xiàn)構(gòu)造容易化和低成本化。
另外，本發(fā)明將用于驅(qū)動上述柱塞部的柱塞的凸輪與支承該凸輪的凸輪軸分開形成。這樣，在將燃料噴射泵按用于多氣缸而形成的場合，凸輪的與頂桿的接觸面的曲率變小，相對該頂桿的接觸面壓增大，所以，通過分開形成凸輪和凸輪軸，可由SKH、SKD、陶瓷等高面壓材料構(gòu)成以高壓接觸于頂桿的凸輪，提高耐磨性，并由沒有凸輪那樣高的強度的標(biāo)準(zhǔn)材質(zhì)的構(gòu)件形成凸輪軸，實現(xiàn)低成本化。
另外，本發(fā)明在上述蓄壓式分配型燃料噴射泵的凸輪軸設(shè)置氣缸判別用的脈沖發(fā)生構(gòu)件，將該脈沖發(fā)生構(gòu)件與上述凸輪一體形成。這樣，可實現(xiàn)功能構(gòu)件的復(fù)合化，減少部件數(shù)量，進一步實現(xiàn)低成本化，同時，實現(xiàn)燃料噴射泵的小型化。
另外，本發(fā)明使用于驅(qū)動將燃料壓送到上述蓄壓室的柱塞的凸輪軸的轉(zhuǎn)速與安裝該蓄壓式分配型燃料噴射泵的發(fā)動機的轉(zhuǎn)速相同，使分配裝置的轉(zhuǎn)速為該發(fā)動機的轉(zhuǎn)速的一半。這樣，例如在4沖程發(fā)動機的場合，形成于凸輪的凸起部的數(shù)量為氣缸數(shù)的一半，可減少凸起部的數(shù)量，使凸輪小型化，同時，可減少凸輪的加工工時。另外，凸輪輪廓也可減少為一半的速度，凸輪外周面形狀可形成為朝外側(cè)凸起的形狀，所以，可在加工凸輪的外周面時使用直徑大的砂輪，加工時的外周面的磨削容易，加工時間也可減少，可實現(xiàn)低成本化。
另外，本發(fā)明通過傘齒輪由凸輪軸驅(qū)動上述分配裝置，該分配裝置側(cè)的傘齒輪的齒數(shù)為凸輪軸側(cè)的傘齒輪齒數(shù)的2倍。這樣，可由簡單的構(gòu)成和低成本使分配裝置的轉(zhuǎn)速為凸輪軸的轉(zhuǎn)速的一半的速度。
另外，本發(fā)明由外殼支承上述凸輪軸的兩端部，將支承該凸輪軸的反柱塞側(cè)周面的軸承配置到由外殼形成的支承部的中央側(cè)的凸輪近旁。這樣，可由該軸承支承凸輪軸從柱塞等接受的負荷，抑制凸輪軸的撓曲，減小振動和噪聲。另外，可將傘齒輪形成得較小，使燃料噴射泵整體小型化。
另外，本發(fā)明的作為控制系功能構(gòu)件的、上述柱塞部的蓄壓用壓力控制閥和噴射控制閥分別配置到相對凸輪軸垂直的方向。這樣，可減小燃料噴射泵的凸輪軸方向的尺寸，使燃料噴射泵整體小型化。另外，在水平配置凸輪軸的場合，由于蓄壓用壓力控制閥和噴射控制閥的軸線垂直，所以，可防止該控制閥的滑動部偏磨損。
另外，本發(fā)明的作為控制系功能構(gòu)件的、上述柱塞部的蓄壓用壓力控制閥、分配裝置、及噴射控制閥分別配置到相對凸輪軸垂直的方向。這樣，可減小燃料噴射泵的凸輪軸方向的尺寸，使燃料噴射泵整體小型化。另外，在水平配置凸輪軸的場合，由于蓄壓用壓力控制閥、分配裝置、及噴射控制閥的軸線垂直，所以，可防止該控制閥和分配軸部分的滑動部偏磨損。
另外，本發(fā)明按柱塞部、分配裝置、及噴射控制閥的順序沿凸輪軸方向配置上述控制系功能構(gòu)件。這樣，可減小燃料噴射泵的凸輪軸方向的尺寸，可使燃料噴射泵整體小型化。
另外，本發(fā)明串列地配置蓄壓用的上述柱塞部、分配裝置、及噴射控制閥。這樣，可減小燃料噴射泵的凸輪軸方向的尺寸，可使燃料噴射泵整體小型化。
另外，本發(fā)明分別在柱塞的端部和噴射控制閥的端部配置上述柱塞部的蓄壓室壓力控制用電磁閥和噴射控制閥的控制用電磁閥。這樣，可減小燃料噴射泵的凸輪軸方向的尺寸，使燃料噴射泵整體小型化。
另外，本發(fā)明使上述控制用電磁閥的滑動構(gòu)件的滑動方向為相對凸輪軸垂直的方向。這樣，可獲得以下效果。即，由于這些控制用的電磁閥與氣缸數(shù)無關(guān)地僅設(shè)置1個，所以，凸輪軸每回轉(zhuǎn)1周需要動作與氣缸數(shù)相應(yīng)的次數(shù)，需要按非常高的速度作動，而且需要多次的作動。另外，該控制用電磁閥為了以高精度控制噴射量和噴射時刻，需要維持高精度的嚴格的作動，但通過使該控制用電磁閥的滑動構(gòu)件即閥體沿與凸輪軸的軸向大體直交的方向滑動地配置該控制用電磁閥，即使為高速作動和多次的作動也可防止在滑動部產(chǎn)生偏磨損，提高耐久性和可靠性。
另外，本發(fā)明形成多個上述蓄壓室，相互并列地配置該多個蓄壓室。這樣，可縮短連接蓄壓室與由柱塞壓送的燃料滯留的柱塞室之間的油路，可減少燃料通道的無用的容積，縮短燃料壓送時間和減少功率損失。
圖2為示出燃料噴射泵的燃料無噴射時的狀態(tài)的示意圖。
圖3為示出燃料噴射泵的側(cè)面斷面圖。
圖4為其正面斷面圖。
圖5為其平面部的斷面圖。
圖6為示出燃料噴射泵的第2實施例的側(cè)面斷面圖。
圖7為示出該第2實施例的正面斷面圖。
圖8為示出燃料噴射泵的第3實施例的側(cè)面斷面圖。
圖9為示出其該第3實施例的正面斷面圖。


圖10為示出搭載了燃料噴射泵的發(fā)動機系統(tǒng)的示意圖。
首先，說明本發(fā)明的蓄壓式分配型燃料噴射泵的示意構(gòu)成。如圖1、圖2、和圖3～圖5所示，構(gòu)成為蓄壓式分配型燃料噴射泵的燃料噴射泵1包括對高壓燃料進行蓄壓的蓄壓室31、將燃料壓送到該蓄壓室31的柱塞7、及將從蓄壓室31壓送的燃料分配供給到各氣缸的噴嘴29的分配軸9等。
柱塞7由形成于凸輪軸4的凸輪5通過頂桿11上下滑動驅(qū)動，形成于該柱塞7上方的柱塞室7a通過單向閥28連接到蓄壓室31。
另外，柱塞室7a通過壓力控制閥27連接到低壓側(cè)回路32。
壓力控制閥27處于打開的狀態(tài)時隔斷柱塞室7a和低壓側(cè)回路32，當(dāng)處于關(guān)閉狀態(tài)時，連通柱塞室7a與低壓側(cè)回路32。
蓄壓室31與分配軸9通過噴射控制閥26連接，該分配軸9可連通到與噴嘴29連接的各氣缸的排出閥18地構(gòu)成。另外，在蓄壓室31附設(shè)用于檢測該蓄壓室31內(nèi)的壓力的壓力傳感器30。在蓄壓室31連接安全閥24，該蓄壓室31內(nèi)的壓力成為一定壓力以上時，使該壓力向低壓側(cè)回路32側(cè)泄走。
在噴射控制閥26內(nèi)可自由滑動地收容下部閥36a、上部閥36c、及活塞36d，下部閥36a由彈簧37朝蓄壓室31側(cè)施加彈性力。
另外，噴射控制閥26構(gòu)成為三通閥，在下部閥36a滑動到反蓄壓室31一側(cè)的狀態(tài)下，蓄壓室31經(jīng)過分配軸9通過單向閥18連通到噴嘴29，相反在下部閥36a滑動到蓄壓室31側(cè)的狀態(tài)下，僅經(jīng)過分配軸9將到達排出閥18的油路r7和低壓側(cè)回路32連通。
噴射控制閥26的反蓄壓室31側(cè)端部由連通道34連接到先導(dǎo)閥25，該連通道34通過旁通回路33連接到蓄壓室31。
先導(dǎo)閥25用于斷接連通道34與低壓側(cè)回路32的連通，當(dāng)該先導(dǎo)閥25處于打開狀態(tài)時，連通道34與低壓側(cè)回路32連通，當(dāng)處于關(guān)閉狀態(tài)時，斷開連通道34與低壓側(cè)回路32。
另外，上述先導(dǎo)閥25、壓力控制閥27、及壓力傳感器30連接到電子控制裝置(以下記為“ECU”)20。
在這樣構(gòu)成的燃料噴射泵1中，從燃料箱將燃料供給到柱塞室7a內(nèi)，蓄壓時，如圖1所示那樣，ECU20的控制使壓力控制閥27成為打開狀態(tài)，將柱塞室7a與低壓側(cè)回路32隔斷，由凸輪5的作用而朝上方滑動的柱塞7對柱塞室7a的燃料進行壓縮，壓送到蓄壓室31。
向蓄壓室31壓送的燃料由單向閥28防止逆流，該蓄壓室31內(nèi)蓄壓成適當(dāng)壓力。
另一方面，當(dāng)不需要蓄壓時，如圖2所示那樣，壓力控制閥27成為關(guān)閉狀態(tài)，柱塞室7a與低壓側(cè)回路32連通，柱塞室7a的燃料放泄到低壓側(cè)回路。
在由旁通回路33連接到蓄壓室31的上述連通道34中，從該蓄壓室31通過節(jié)流孔33a供給燃料。當(dāng)噴射燃料時，由ECU20的控制使噴射控制閥26的先導(dǎo)閥25打開、將連通道34與低壓側(cè)回路32連通時，連通道34的壓力下降，所以，解除噴射控制閥26的活塞36d向蓄壓室31方向的推壓。
因此，該下部閥36a由蓄壓室31的壓力朝蓄壓室31側(cè)施加彈性力，朝反蓄壓室31側(cè)滑動，連通蓄壓室31與分配軸9。
這樣，朝分配軸9壓送蓄壓室31內(nèi)的燃料，分配到各氣缸，經(jīng)過排出閥18從噴嘴29噴射。
另一方面，燃料無噴射如圖2所示，由ECU20的控制關(guān)閉噴射控制閥的先導(dǎo)閥25，隔斷從蓄壓室31通過節(jié)流孔33a供給燃料的上述連通道34與低壓側(cè)回路32，所以，由供給的燃料使該連通道34內(nèi)的壓力上升，將噴射控制閥26的活塞36d朝蓄壓室31側(cè)推壓。
這樣，通過上部閥36c使下部閥36a朝蓄壓室31側(cè)滑動，下部閥36a入座到閥座36e，同時，連通從噴射控制閥26到排出閥18間的油路r6、r7與低壓側(cè)回路32，成為放泄壓力，結(jié)束噴射。
彈簧36b朝蓄壓室31側(cè)對下部閥36a施加彈性力，為起動時用于使蓄壓室31的壓力上升的彈簧。
下面，說明上述柱塞7、蓄壓室31、分配軸9、壓力控制閥27、及先導(dǎo)閥25等燃料噴射泵1的各構(gòu)成構(gòu)件的配置構(gòu)成等。
如圖3～圖5所示，在燃料噴射泵1的下部橫設(shè)固定了凸輪5的凸輪軸4，該凸輪軸4的一端部通過凸輪軸承12可自由回轉(zhuǎn)地軸支承于凸輪軸殼H。
在凸輪軸殼H的上方設(shè)置作為柱塞7、蓄壓室31、分配軸9等各構(gòu)成構(gòu)件的外殼的、塊狀構(gòu)件的液壓基座Hb。
在凸輪5的上方沿與凸輪軸4的軸向大體直交的方向配置柱塞7。該柱塞7可上下自由滑動地嵌插到配合于液壓基座Hb的柱塞缸筒8。在該柱塞7的下端附設(shè)頂桿11。
柱塞7和頂桿11由彈簧16等彈性裝置朝下方施加彈性力，該頂桿11接觸于凸輪5，由該凸輪5的回轉(zhuǎn)使柱塞7上下往復(fù)運動。
由這些柱塞7、形成于柱塞7上方的柱塞室7a、壓力控制閥27、頂桿11、及凸輪5等構(gòu)成的、將燃料壓送到蓄壓室31進行蓄壓的柱塞部在本燃料噴射泵1中僅設(shè)置1個。
這樣，通過只設(shè)置1個柱塞部，可使燃料噴射泵1小型化，同時，可減少部件數(shù)量，實現(xiàn)構(gòu)造容易化和低成本化。
另外，在柱塞7的上端部配置作為由該柱塞7進行燃料壓送的控制用電磁閥的上述壓力控制閥27，該壓力控制閥27例如圖3所示那樣使閥體27a可沿大體與凸輪軸4的軸向直交的方向即上下方向滑動地配置。然而，該壓力控制閥27的配置方向不限于大體直交的方向。
這樣，通過在柱塞7的上端部設(shè)置上述壓力控制閥27，可減小燃料噴射泵1的凸輪軸4的軸向尺寸，可使燃料噴射泵1整體小型化。
另外，由于壓力控制閥27與氣缸數(shù)無關(guān)地僅設(shè)置1個，所以，凸輪軸4每回轉(zhuǎn)1周需要動作與氣缸數(shù)相應(yīng)的次數(shù)，需要按非常高的速度作動，而且進行多次作動。
另外，壓力控制閥27為了高精度地控制蓄壓室31的壓力，需要維持高精度的嚴格的作動，但如本例那樣，通過使閥體27a沿與凸輪軸4的軸向大體直交的方向動滑地配置壓力控制閥27，還可防止由高速作動和多次的作動在滑動部產(chǎn)生偏磨損，實現(xiàn)耐久性和可靠性的提高。
另外，在柱塞7的側(cè)方使軸線與該柱塞7平行地配置分配軸9，該分配軸9可自由回轉(zhuǎn)地嵌插到配合于液壓基座Hb的分配軸環(huán)10，同時，由連接于該分配軸9的下端部的分配驅(qū)動軸39驅(qū)動回轉(zhuǎn)。
該分配驅(qū)動軸39和分配軸9配置到與凸輪軸4的軸向大體直交的方向，由傘齒輪19連接分配驅(qū)動軸39和凸輪軸4。這樣，可通過傘齒輪19由凸輪軸4驅(qū)動分配軸9回轉(zhuǎn)。
通過形成這樣的配置和構(gòu)成，可縮短從由凸輪軸4驅(qū)動的柱塞7等柱塞部通過分配軸9到排出閥18的燃料通道(后述的油路r6、r7等)，可減少該燃料通道內(nèi)的燃料容積，實現(xiàn)由先導(dǎo)閥25和壓力控制閥27等電磁閥進行的、微量引導(dǎo)噴射和后噴射、及初期噴射率控制等噴射率控制、及噴射時期控制等這樣的噴射高質(zhì)量化。
在液壓基座Hb的分配軸9的周圍嵌裝與氣缸數(shù)對應(yīng)數(shù)量的排出閥18。
另外，凸輪軸4和分配軸9也可不配置到直交方向，如按某一程度的角度配置，則可能獲得上述效果。
在液壓基座Hb的、分配軸9的反柱塞7側(cè)的側(cè)方部分嵌裝上述噴射控制閥26，配置到與凸輪軸4的軸向大體直交的方向。即，噴射控制閥26可在與凸輪軸4的軸向大體直交的方向滑動地配置上下閥36c、36a。
在該噴射控制閥26的上端部配置上述先導(dǎo)閥25，該先導(dǎo)閥25的閥體25a可沿與凸輪軸4的軸向大體直交的方向即上下方向滑動地配置。
在噴射控制閥26的上端部配置先導(dǎo)閥25，從而可減少燃料噴射泵1的凸輪軸4的軸向的尺寸，可整體上使燃料噴射泵1小型化。
另外，噴射控制閥26和作為控制用電磁閥的先導(dǎo)閥25與氣缸數(shù)無關(guān)地僅設(shè)置1個，所以，與上述壓力控制閥27同樣，即使為高速作動和多次的作動也可防止在滑動部產(chǎn)生偏磨損，提高耐久性和可靠性。
作為燃料噴射泵1的控制系功能構(gòu)件的、上述柱塞7、分配軸9、及噴射控制閥26在凸輪軸4的軸向上從液壓基座Hb的一端部側(cè)依次串連配置柱塞7、分配軸9、及噴射控制閥26。
這樣，通過將分配軸9配置到中央部，串連地配置柱塞7、分配軸9、及噴射控制閥26，可減小燃料噴射泵1的凸輪軸4的軸向尺寸，使燃料噴射泵1整體小型化。
檢測蓄壓室31內(nèi)的壓力的壓力傳感器30安裝于液壓基座Hb的一側(cè)面。
另外，柱塞7、分配軸9、及噴射控制閥26即使不進行完全的串連配置，例如即使柱塞7、分配軸9、及噴射控制閥26中的任一個從串連位置偏離，也可按大體串連狀態(tài)配置柱塞7、分配軸9、及噴射控制閥26。
另外，在液壓基座Hb大體平行于凸輪軸4的軸向地沿軸向穿設(shè)長孔，構(gòu)成蓄壓室31。該蓄壓室31構(gòu)成1個或多個，相互由形成于液壓基座Hb的油路連通。
構(gòu)成蓄壓室31的液壓基座Hb的孔一端部在外部開口，該開口部由塞子35或上述安全閥24閉塞。例如，由安全閥24閉塞構(gòu)成多個蓄壓室31內(nèi)的1個蓄壓室31的孔的開口部，由塞子35將構(gòu)成另一蓄壓室31的孔的開口部閉塞。
該多個蓄壓室31相互并列配置，配置到上述柱塞7、分配軸9、及噴射控制閥26等的控制系功能構(gòu)件的近旁。
這樣，通過并列設(shè)置多個蓄壓室31，并配置到控制系功能構(gòu)件的近旁，從而可縮短將連接蓄壓室31與柱塞室7a之間的油路(后述的油路r3、r4)，可減少燃料通道的無用容積，實現(xiàn)燃料壓送時間的縮短和功率損失的減少。
蓄壓室31也可相對凸輪軸4的軸向配置到大體直交的方向，另外，也可不僅形成為直線狀，而且在中途部彎曲。
另外，平行配置的多個蓄壓室31即使不配置成完全平行狀態(tài)，只要從某一方向觀看呈平行即可，在從另一方面觀看時，可相互具有一定角度地配置。另外，在從某一方向觀看的場合的平行狀態(tài)即使不為完全平行，只要大體平行即可。
在上述凸輪軸殼H的一端面附設(shè)用于由凸輪軸4的回轉(zhuǎn)驅(qū)動從而壓送燃料的作為燃料泵的次擺線泵6。
由該次擺線泵6將存儲于燃料箱的燃料通過穿設(shè)于凸輪軸殼H的油路r1和穿設(shè)于液壓基座Hb的油路r2，從燃料供給室27b壓送到柱塞室7a。
即，從次擺線泵6的排出口6a到燃料供給室27b，直到連接壓力控制閥27的閥體27a的柱塞部的柱塞室7a，由油路r1和油路r2連通。
向柱塞室7a壓送的燃料通過油路r3導(dǎo)入到單向閥28，從該單向閥28通過油路r4導(dǎo)出到蓄壓室31。
這樣，通過將次擺線泵6安裝到凸輪軸殼H的一端面，可由凸輪軸4驅(qū)動，從而不需要額外設(shè)置用于驅(qū)動次擺線泵6的驅(qū)動軸，可減少部件數(shù)量，實現(xiàn)構(gòu)造的簡易化和低成本化，可整體上使燃料噴射泵1小型化。
另外，通過由油路r1和油路r2連通從次擺線泵6的排出口6a到柱塞部的柱塞室7a，不使用管構(gòu)件即可從該次擺線泵6將燃料壓送到柱塞部，可實現(xiàn)構(gòu)造的簡易化和低成本化，同時，可防止管的破損和燃料泄漏等。
燃料壓送用的燃料泵也可為次擺線泵6以外的回轉(zhuǎn)形式的齒輪泵和葉片泵等。
單向閥28嵌裝到形成于液壓基座Hb的嵌裝孔hd，在該單向閥28下方的嵌裝孔hd嵌裝燃料通道片51。
在該燃料通道片51上形成上述油路r3和油路r4。形成于燃料通道片51的油路r3的一端部與形成于液壓基座Hb的油路r3連接，另一端部連接到單向閥28的燃料導(dǎo)入口28a。另外，形成于燃料通道片51的油路r4的一端部連接到單向閥28的燃料導(dǎo)出口28b，另一端部連接到形成于液壓基座Hb的油路r4。
即，單向閥28分別通過形成于燃料通道片51的油路r3和油路r4與形成于液壓基座Hb的油路r3和油路r4相連。
這樣，將與設(shè)于液壓基座Hb內(nèi)的單向閥28的燃料導(dǎo)入口28a連接的油路r3和與燃料導(dǎo)出口28b連接的油路r4形成到與液壓基座Hb分開形成的燃料通道片51。
這樣，可將高壓燃料通過的油路r3和油路r4加工到與液壓基座Hb另成一體的燃料通道片51單體，使該油路r3、r4的加工容易，并減少加工工時。
另外，在加工到成燃料通道片51單體的場合，由于可進行比作為形狀復(fù)雜而且大型的構(gòu)件的液壓基座Hb更高精度的加工，所以，燃料通道片51的單向閥28的、與燃料導(dǎo)入口28a和燃料導(dǎo)出口28b的形成面的配合面也可高精度而且容易地加工，可確實地進行高壓燃料通過的油路r3、r4與燃料導(dǎo)入口28a、28b的連接部的密封，防止燃料泄漏。
送出到蓄壓室31內(nèi)蓄壓的高壓燃料根據(jù)先導(dǎo)閥25的控制狀態(tài)(當(dāng)先導(dǎo)閥25打開時)，通過油路r5導(dǎo)入至噴射控制閥26，從該噴射控制閥26通過油路r6導(dǎo)出至分配軸9。
噴射控制閥26嵌裝到形成于液壓基座Hb的嵌裝孔hc，在該噴射控制閥26的下方的嵌裝孔hc嵌裝燃料通道片52。
在該燃料通道片52形成上述油路r5和油路r6。形成于燃料通道片52的油路r5的一端部連接到形成于液壓基座Hb的油路r5，另一端部連接到噴射控制閥26的燃料導(dǎo)入口26a。另外，形成于燃料通道片52的油路r6的一端部連接到噴射控制閥26的燃料導(dǎo)出口26b，另一端部連接到形成于液壓基座Hb的油路r6。
即，噴射控制閥26通過分別形成于燃料通道片52的油路r5和油路r6與形成于液壓基座Hb的油路r5和油路r6相連。
這樣，將與設(shè)于液壓基座Hb內(nèi)的噴射控制閥26的燃料導(dǎo)入口26a連接的油路r5和與燃料導(dǎo)出口26b連接的油路r6形成到與液壓基座Hb分開形成的燃料通道片52。
這樣，可將高壓燃料通過的油路r5和油路r6加工到與液壓基座Hb另成一體的燃料通道片52單體，使該油路r5、r6的加工容易，減少加工工時。
另外，在加工到燃料通道片52單體的場合，由于可進行比作為形狀復(fù)雜而且大型的構(gòu)件的液壓基座Hb更高精度的加工，所以，燃料通道片52的、與噴射控制閥26的燃料導(dǎo)入口26a和燃料導(dǎo)出口26b的形成面的配合面也可高精度而且容易地加工，可確實地進行高壓燃料通過的油路r5、r6與燃料導(dǎo)入導(dǎo)出口26a、26b的連接部的密封，防止燃料泄漏。
送出到分配軸9的燃料通過與各氣缸對應(yīng)的油路r7引導(dǎo)至排出閥18，從各氣缸的噴嘴29噴射。
如以上那樣，構(gòu)成本燃料噴射泵1的燃料的高壓路徑的柱塞7、分配軸9、壓力控制閥27、單向閥28、噴射控制閥26、壓力傳感器30、安全閥24、排出閥18、先導(dǎo)閥、及蓄壓室31等這樣的功能構(gòu)件全部集中配置到由1個塊狀元件構(gòu)成的液壓基座Hb。
通過這樣構(gòu)成，時常作用高壓的這些構(gòu)成構(gòu)件配置到1個塊狀構(gòu)件內(nèi)，可充分確保高壓路徑的強度。另外，各構(gòu)成構(gòu)件間的連接可由形成于液壓基座Hb的切孔等構(gòu)成的油路r1、r2…進行，由于不使用接頭部件等，所以不會發(fā)生漏油和配管的損傷等，可提高可靠性。
功能構(gòu)件(柱塞缸筒8、分配軸環(huán)10)和燃料通道片51、52等形成高壓通道，由熱壓配合或冷縮配合等油密地配合到液壓基座Hb。
另外，在噴射控制閥26和分配軸9下方的、液壓基座Hb與凸輪軸殼H的邊界部形成低壓室15。
該低壓室15主要連接由形成于液壓基座Hb的切孔構(gòu)成的低壓側(cè)回路32，將從用于向蓄壓室31壓送燃料的柱塞7與柱塞缸筒8的配合間隙漏出的燃料和從嵌裝到形成于液壓基座Hb的嵌裝孔hb的分配軸環(huán)10與分配軸9之間漏出的燃料等回收到該低壓室15，通過低壓側(cè)放泄回路100返回到燃料箱。
柱塞缸筒8的外周部由形成于液壓基座Hb的漏油返回孔r12連通到低壓室15。
這樣，作為從柱塞7部分和分配軸9部分等高壓路徑側(cè)漏出到低壓側(cè)的燃料回收室，將低壓室15設(shè)置到作為燃料噴射泵1的外殼的液壓基座Hb和凸輪軸殼H，從而使燃料噴射泵1的噴射壓力超高壓化，確實地回收從高壓路徑側(cè)產(chǎn)生的泄漏燃料，返回到燃料箱。
這樣，可防止泄漏燃料混入到凸輪軸殼H內(nèi)和發(fā)動機的潤滑油而將該潤滑油稀釋。
另外，設(shè)于蓄壓室31的上述安全閥24的放泄口24a由用形成于液壓基座Hb的切孔構(gòu)成的直通道r11連接到低壓側(cè)放泄回路100，將從蓄壓室31通過安全閥24排出的燃料返回到燃料箱。
這樣，將安全閥24和低壓側(cè)放泄回路100連接到由形成于液壓基座Hb的切孔構(gòu)成的連通道r11，從而可取消配管構(gòu)件，防止燃料的泄漏并實現(xiàn)低成本化。另外，用安全閥24代替閉塞蓄壓室31的開口部的塞子35閉塞該開口部，使該安全閥24也具備塞子35的功能，從而可減少部件數(shù)量。
將低壓室15連接到次擺線泵6的吸入側(cè)口，將由該低壓室15回收的燃料供給到次擺線泵6。
下面，以凸輪5部分的構(gòu)成為中心說明例如形成為6氣缸用的燃料噴射泵。
在圖6、圖7所示的構(gòu)成為6氣缸的燃料噴射泵101中，將凸輪85形成為6個凸起部，該凸輪85在與凸輪軸84另成一體的狀態(tài)下形成，在分開狀態(tài)下插裝到該凸輪軸84而可一體地回轉(zhuǎn)。另外，在凸輪85一體地形成氣缸判別用的氣缸判別用脈沖發(fā)生器81。
這樣，在為用于多氣缸而形成的凸輪85的場合，與頂桿11的接觸面的曲率減小，相對該頂桿11的接觸面壓增大。
因此，在按多氣缸用構(gòu)成的燃料噴射泵101的場合，分開形成凸輪85和凸輪軸84，按高壓接觸于頂桿11的凸輪85由SKH、SKD、陶瓷等高面壓材材料構(gòu)成，提高耐磨性，凸輪軸84由沒有凸輪85那樣高的強度的標(biāo)準(zhǔn)材質(zhì)的構(gòu)件形成，實現(xiàn)低成本化。
另外，作為高面壓材料的凸輪85由燒結(jié)或MIM等后工法形成以實現(xiàn)低成本化，但可在該凸輪85一體地形成上述氣缸判別用脈沖發(fā)生器81，實現(xiàn)功能構(gòu)件的復(fù)合化，進一步實現(xiàn)低成本化，同時，可實現(xiàn)燃料噴射泵101的小型化。
另外，作為多氣缸規(guī)格的燃料噴射泵，也可如圖8、圖9所示那樣構(gòu)成。
在圖8、圖9所示燃料噴射泵201中，上述分配軸9通過傘齒輪19′由凸輪軸94驅(qū)動，在凸輪軸94上固設(shè)凸輪軸側(cè)齒輪19a′，在分配軸9側(cè)的分配驅(qū)動軸39上固設(shè)分配軸側(cè)齒輪19b′，該凸輪軸側(cè)齒輪19a′與分配軸側(cè)齒輪19b′嚙合。
另外，本例的分配軸側(cè)齒輪19b′相對凸輪軸側(cè)齒輪19a′具有2倍的齒數(shù)。
另外，凸輪軸94按與安裝燃料噴射泵201的發(fā)動機的轉(zhuǎn)速相同的轉(zhuǎn)速受到驅(qū)動。因此，通過凸輪軸側(cè)齒輪19a′和具有與凸輪軸側(cè)齒輪19a′的2倍的齒數(shù)的分配軸側(cè)齒輪19b′由凸輪軸94驅(qū)動的分配軸9按凸輪軸94的轉(zhuǎn)速的一半受到驅(qū)動。
在這里，多氣缸用的燃料噴射泵201例如構(gòu)成為6氣缸用，在4沖程發(fā)動機的場合，當(dāng)凸輪軸4回轉(zhuǎn)2周時，分配軸9回轉(zhuǎn)1周，分別向6個氣缸各分配供給燃料1次，柱塞7 6次將燃料壓送到蓄壓室31，凸輪95形成3個凸起部。
即，在該場合，形成于凸輪95的凸起部的數(shù)量為氣缸數(shù)的一半。
這樣，在4沖程發(fā)動機的場合，形成于凸輪95的凸起部的數(shù)量為氣缸數(shù)的一半的數(shù)量，所以，可減少凸起部的數(shù)量，使凸輪95小型化，同時，可減少凸輪95的加工工時。
另外，凸輪輪廓也可減少為一半的速度，凸輪95的外周面形狀也可形成為朝外側(cè)凸起的形狀，所以，當(dāng)加工凸輪95的外周面時可使用直徑大的砂輪，加工時的外周面的磨削容易，加工時間也可減少，可實現(xiàn)低成本化。
另外，分配軸9與凸輪軸94由傘齒輪19′連接，所以，可由簡單的構(gòu)成和低成本使分配軸9的轉(zhuǎn)速為凸輪軸94的轉(zhuǎn)速的一半。
另外，分配軸側(cè)齒輪19b′相對凸輪軸側(cè)齒輪19a′具有2倍的齒數(shù)，該分配軸側(cè)齒輪19b′的外徑比凸輪軸側(cè)齒輪19a′的外徑大，所以，為了使燃料噴射泵201小型化，需要減少凸輪軸側(cè)齒輪19a′的外徑。
如將凸輪軸側(cè)齒輪19a′的外徑形成得較小，則凸輪軸94為小直徑，由本燃料噴射泵201的高壓噴射化使得凸輪軸94從柱塞7等接受到的負荷增大，僅由兩端部支承該凸輪軸94，存在凸輪軸94產(chǎn)生撓曲的危險。
因此，在本例的燃料噴射泵201中，將支承與凸輪軸94相向的反柱塞7側(cè)周面(在圖3中為下側(cè))的半拼合狀的軸承71配置到凸輪軸94兩端的支承部的中央側(cè)的凸輪5近旁。
這樣，可由軸承71承受凸輪軸94從柱塞7等接受的負荷，可抑制凸輪軸94的撓曲，降低振動和噪聲。另外，可將傘齒輪19′形成得較小，可使燃料噴射泵201整體上小型化。
下面，說明搭載了上述燃料噴射泵1的發(fā)動機系統(tǒng)。如圖10所示，燃料噴射泵1安裝到發(fā)動機E上。
在該系統(tǒng)的上述ECU20，除了上述壓力傳感器30、先導(dǎo)閥25、及壓力控制閥27外，還連接附設(shè)于燃料噴射泵1的燃料溫度傳感器68或由與凸輪軸4一體回轉(zhuǎn)的氣缸判別用脈沖發(fā)生器61判別氣缸的氣缸判別用傳感器62。
另外，在ECU20上連接檢測發(fā)動機E的冷卻水溫度的水溫傳感器66、由與曲軸一體回轉(zhuǎn)的回轉(zhuǎn)檢測用脈沖發(fā)生器63檢測發(fā)動機轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速傳感器64，還連接用于檢測各氣缸的噴嘴29的升程量的升程傳感器65。
另外，在ECU20上連接風(fēng)門傳感器67及其它用于檢測增壓、進氣流量、進氣溫度等的傳感器群69。
根據(jù)由風(fēng)門傳感器67獲得的風(fēng)門開度的檢測值、由轉(zhuǎn)速傳感器64獲得的發(fā)動機轉(zhuǎn)速的檢測值、由壓力傳感器30獲得的蓄壓室31內(nèi)的壓力的檢測值等，由ECU20對先導(dǎo)閥25和壓力控制閥27等的作動進行電控，在適當(dāng)?shù)膰娚淞亢蛧娚鋾r刻等從噴嘴29噴射燃料。
此時，由氣缸判別用傳感器62判別應(yīng)進行燃料噴射的噴嘴29，根據(jù)其它的燃料溫度傳感器68、水溫傳感器66、升程傳感器65、及傳感器群69的檢測值適當(dāng)調(diào)節(jié)燃料噴射條件。
另外，在ECU20中，當(dāng)各種傳感器的檢測值等存在異常時，具有判斷發(fā)動機E和燃料噴射泵1是否發(fā)生故障的故障診斷功能。
也可使用與傘齒輪19等的凸輪軸4連動的齒輪等代替上述氣缸判別用脈沖發(fā)生器61進行氣缸的判別。
本發(fā)明的蓄壓式分配型燃料噴射泵可適用于柴油發(fā)動機的燃料噴射泵，特別是適用于低耗油量而且可對應(yīng)廢氣排放限制的低公害發(fā)動機用的燃料噴射泵。
權(quán)利要求
1.一種蓄壓式分配型燃料噴射泵，由分配裝置將蓄壓到1個或多個蓄壓室的高壓燃料分配供給到各氣缸；其特征在于將柱塞、壓力控制用的壓力控制閥、燃料噴射控制用的噴射控制閥、蓄壓室、分配裝置等構(gòu)成高壓路徑的功能構(gòu)件配置到液壓基座內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蓄壓式分配型燃料噴射泵，其特征在于將作為上述分配裝置的分配軸配置到相對凸輪軸直交的方向上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蓄壓式分配型燃料噴射泵，其特征在于由凸輪軸驅(qū)動作為上述分配裝置的分配軸。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蓄壓式分配型燃料噴射泵，其特征在于設(shè)置1個用于將燃料蓄壓到上述蓄壓室的柱塞部。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蓄壓式分配型燃料噴射泵，其特征在于將用于驅(qū)動上述柱塞部的柱塞的凸輪與支承該凸輪的凸輪軸分開形成。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的蓄壓式分配型燃料噴射泵，其特征在于在上述蓄壓式分配型燃料噴射泵的凸輪軸設(shè)置氣缸判別用的脈沖發(fā)生構(gòu)件，將該脈沖發(fā)生構(gòu)件與上述凸輪一體形成。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蓄壓式分配型燃料噴射泵，其特征在于使用于驅(qū)動將燃料壓送到上述蓄壓室的柱塞的凸輪軸的轉(zhuǎn)速與安裝該蓄壓式分配型燃料噴射泵的發(fā)動機的轉(zhuǎn)速相同，使分配裝置的轉(zhuǎn)速為該發(fā)動機的轉(zhuǎn)速的一半。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的蓄壓式分配型燃料噴射泵，其特征在于通過傘齒輪由凸輪軸驅(qū)動上述分配裝置，該分配裝置側(cè)的傘齒輪的齒數(shù)為凸輪軸側(cè)的傘齒輪齒數(shù)的2倍。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的蓄壓式分配型燃料噴射泵，其特征在于由外殼支承上述凸輪軸的兩端部，將支承該凸輪軸的反柱塞側(cè)周面的軸承配置到由外殼形成的支承部的中央側(cè)的凸輪近旁。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蓄壓式分配型燃料噴射泵，其特征在于作為控制系功能構(gòu)件的、上述柱塞部和噴射控制閥分別配置到相對凸輪軸垂直的方向。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蓄壓式分配型燃料噴射泵，其特征在于作為控制系功能構(gòu)件、上述柱塞部、分配裝置、及噴射控制閥分別配到相對凸輪軸垂直的方向。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的蓄壓式分配型燃料噴射泵，其特征在于按柱塞部、分配裝置、及噴射控制閥的順序沿凸輪軸方向配置上述控制系功能構(gòu)件。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的蓄壓式分配型燃料噴射泵，其特征在于串聯(lián)地配置上述柱塞部、分配裝置、及噴射控制閥。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的蓄壓式分配型燃料噴射泵，其特征在于分別在柱塞的端部和噴射控制閥的端部配置上述柱塞部的控制用電磁閥和噴射控制閥的控制用電磁閥。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的蓄壓式分配型燃料噴射泵，其特征在于使上述控制用電磁閥的滑動構(gòu)件的滑動方向為相對凸輪軸垂直的方向。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蓄壓式分配型燃料噴射泵，其特征在于形成多個上述蓄壓室，相互并列地配置該多個蓄壓室。
全文摘要
本發(fā)明公開一種耗油量低而且可對應(yīng)在廢氣排放限制的低公害的柴油發(fā)動機用燃料噴射泵中使用的蓄壓式分配型燃料噴射泵。由分配軸(9)將在蓄壓室31中蓄壓的高壓燃料分配供給到各氣缸的蓄壓分配型燃料噴射泵(1)的、柱塞(7)、燃料噴射控制用的噴射控制閥(26)、蓄壓室(31)、分配軸(9)等構(gòu)成高壓路徑的功能構(gòu)件配置到液壓基座(Hb)內(nèi)，設(shè)置1個將燃料蓄壓到蓄壓室(31)的柱塞部。
文檔編號F04B53/00GK1455845SQ00819987
公開日2003年11月12日 申請日期2000年11月9日 優(yōu)先權(quán)日2000年11月9日
發(fā)明者新宮健次 申請人:洋馬株式會社