JP2979609B2 - 分配型燃料噴射ポンプ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明はディーゼルエンジンに使用される分配型燃
料噴射ポンプに関するものである。

［従来技術］ 分配型燃料噴射ポンプではプランジャの後端にカム山
を有するカムプレートが取り付けられ、カムプレートが
ローラリングに取り付けたローラにスプリングにより押
圧されており、プランジャはその１回転中に気筒数と等
しい回数だけ往復運動をする。そして前記カムの位置は
カム位置検出ギヤ（パルサ）と電磁式ピックアップで検
出され、単一の電磁弁を使用して燃料噴射量が調量され
る。この際調量精度の面からパルサは多数の歯数を有す
ることが望ましいがスペース上からの制約でパルサの歯
幅が小さいためピックアップの出力低下が問題となる。
特にエンジンの始動時（クランキング）のピックアップ
出力が基準値（スレッシュホルドレベル）以下の時はエ
ンジンの回転信号（Ne）が発生しないので噴射信号が得
られなくなって始動が不可能になる。

又分配型燃料噴射弁では前記カムのリフト量、即ちプ
ランジャの移動量（ほぼ燃料噴射量に同じ）をカムの回
転角を検出することで認識し、前記の電磁弁の開閉を制
御することにより燃料噴射量を決定している。然しカム
の回転角を電磁式ピックアップで検出する場合はピック
アップの出力電圧はカムの回転速度に比例するため極低
速（始動回転数程度）ではスレッシュホルドレベルが得
られず、正確なカム回転角が検出できないので燃料の調
量が不可能になる。なお、本願の先行技術資料として特
開昭61−31628号公報及び特公昭62−19575号公報があ
る。

［発明が解決しようとする課題］ この発明はエンジンの極低回転域において極低回転数
に見合った量の燃料をエンジンに供給することができる
分配型燃料噴射ポンプの提供を課題とする。

［課題を解決するための技術的手段］ 上記の課題を解決するためこの発明は、 プランジャの前端部外周面に、エンジンの気筒数と同
数の吸入溝が、プランジャの円周方向に等間隔にプラン
ジャの軸方向に配置され、プランジャの回転によりプラ
ンジャを囲むシリンダに設けた吸気ポートから前記吸気
溝を介してシリンダの加圧室に吸入した燃料を、プラン
ジャの軸方向の移動により加圧してエンジンの各気筒に
順次供給し、この供給燃料量を低圧側と前記加圧室とを
連通又は遮断可能に設けられた電磁弁の開閉によって調
量する分配型燃料噴射ポンプであって、 前記プランジャの外周面に、前記吸入溝の後端部に連
通する環状溝を設けるとともに、該環状溝を、前記エン
ジンの極低速回転に見合った量の燃料を供給するために
前記プランジャの軸方向の所定の移動によって前記低圧
側に連通するように設け、 前記エンジンが極低速回転域の場合、前記電磁弁にて
前記加圧室と低圧側とを遮断状態にし、前記プランジャ
の軸方向の移動によって加圧された燃料のエンジンへの
各気筒への供給は、前記環状溝が前記低圧側に連通した
ときに中止されることを特徴とする分配型燃料噴射ポン
プを要旨とする。

［作用］ 電磁弁による燃料の調量が不可能なエンジンの極低速
回転域において、ポンプの吸入ポートからプランジャの
吸入溝を介して燃料がプランジャを囲むシリンダ内の加
圧室内に供給され、この燃料を加圧するためプランジャ
が軸方向に移動（前進）する。

そして、この移動により、（エンジンの極低速回転に
見合った量の燃料を供給するように設けられた）環状溝
が吸入ポートの位置に達すると、環状溝を通って燃料が
ポンプ室に逃げて加圧は中止され、エンジンに供給され
る燃料はカットされる。従って、従来より少ない燃料、
即ちエンジンの極低速回転に見合った量の燃料がエンジ
ンに供給される。つまり、環状溝の位置はこの条件が満
たされるように設定されている。

そして、プランジャの環状溝が例えば吸入ポートに到
達した後では、加圧室内の燃料は、吸入溝から環状溝に
逆流し、更に環状溝から例えば吸入ポートを逆流して例
えばポンプ室に戻る。電磁弁による調量が可能なエンジ
ンの回転域ではプランジャの環状溝に至るまでの燃料供
給量を必要としないので環状溝の影響をうけることなく
調量される。

［実施例］ 以下実施例を示す第１〜４図によりこの発明を説明す
る。まづ分配型燃料噴射ポンプ１の概要を第１図により
説明する。

ベーン式フィードポンプ（90度展開して図示）４はド
ライブシャフト３を介してポンプドライブプーリ２によ
り駆動される。図示しないフイルタにより濾過された燃
料はフィードポンプ４により給油口５から調圧バルブ６
に導かれ、同バルブ６により調圧された後ポンプハウジ
ング７内の低圧のポンプ室８内に満たされる。ポンプ室
８内に満たされた燃料はポンプ室８内で作動部分の清掃
を行うと共にシリンダ11に設けた吸入ポート９及び後述
のプランジャ10の先端部に設けた吸入溝14を介してプラ
ンジャ10の先端とシリンダ11の底面との間に形成される
加圧室12に送られる。なお、ポンプ室８の燃料の一部は
過剰燃料の排出と作動部分の冷却のために、オーバーフ
ローバルブ13から燃料タンクにリターンされる。

プランジャ10の先端部にはエンジンの気筒数と同数の
吸入溝14が円周方向に等間隔に、プランジャの軸方向に
設けられ、プランジャ10の中心には中心孔15が設けら
れ、これに連通して分配ポート16が半径方向に設けられ
ている。吸入溝14の後端には第２図に詳細に示すように
環状溝10aが吸入溝14に連通して設けられている。又プ
ランジャ10の後端部にはカム山を有するカムプレート17
が固定され、このカムプレート17にはローラリング18に
嵌合されたローラ19が接触している。シリンダ11には前
記の吸入ポート９の他にシリンダ内面からデリバリバル
ブ20のデリバリパイプ20aに連通する気筒数と同数の分
配通路21が設けられている。ポンプハウジング７にはポ
ンプ室８と加圧室12とを連通又は遮断する電磁スピル弁
22が設けられている。電磁スピル弁22はエンジンに供給
する燃料を調量する機能を有している。

ドライブシャフト３はポンプ室８方向に延出してカッ
プリングを介して前述のカムプレート17に連結されてい
る。このカムプレート17はスプリング23によりローラ19
に押圧されている。従ってカムプレート17がドライブシ
ャフト３により回転され、ローラ19とカムプレート17と
の接触状態に応じてローラ19がカムプレート17のカム山
に乗り上げることにより、プランジャ10は１回転中に気
筒数と等しい数だけ往復運動する。28は燃料噴射カット
バルブである。

燃料噴射ポンプ１の下側には燃料送出圧力の変化を利
用してドライブシャフト３と、プランジャ10を駆動する
カムプレート17との位相を変化させて燃料噴射時期を変
化させる油圧式タイマ（90度展開して標示）24が設けら
れている。このタイマ24においてはスプリング25がタイ
マピストン26を燃料噴射を遅らせる方向に押しており、
エンジンの回転数が上昇すると送油圧力が上昇してタイ
マピストン26がスプリング25の弾力に抗して押されるた
め、ロッド27を介して前記ローラリング18が噴射ポンプ
１の回転方向と逆方向に回転され、油圧に比例して燃料
噴射時期が進められる。

29はポンプ角センサ、クランク角センサ等の信号を受
けて電磁スピル弁22制御するエレクトロニック コント
ロール ユニット（FCU）である。30はシリンダヘッド
を示す。

上記の構成において、ポンプ室８内の燃料はエンジン
の回転数が電磁スピル弁22による燃料の調量が可能の回
転域にある時は電磁スピル弁22により調量される。調量
された燃料の大部分はシリンダ11の吸入ポート９からこ
れに連通するプランジャ10の吸入溝14を経て加圧室12に
供給される。そして残余の燃料は環状溝10aから他の吸
入溝14を経て加圧室12に入る。加圧室12に調量された燃
料を供給する前記の作用はプランジャ10が前進して環状
溝10aが吸入ポート９と連通するまでに完了する。

エンジン始動時のようにエンジンの回転数が極めて低
く電磁スピル弁による調量が不可能の状態の時は電磁弁
は閉めたままであるので、従来は始動に必要な量以上の
燃料が供給されたがプランジャ10の移動により吸入ポー
ト９は環状溝10aと連通し、余分の燃料は環状溝10aに流
れ吸入ポート９から溢流する。環状溝10aと吸入ポート
９との相対位置は上記のように余分の燃料がカットされ
るように設定される。第３図はこの状態を示し、矢印
（イ）は従来のプランジャの加圧工程を示し、矢印
（ロ）は本発明のプランジャの加圧工程を示す。即ちこ
のように設定しておくと第４図に示すように電磁スピル
弁による調量が不可能なエンジンの極低速回転域にあい
てエンジンに必要以上の量の燃料が供給されることがな
いのでエンジンの始動が円滑に行われる。なお、第４図
において、（イ）の範囲はエンジンの始動回転数域を示
し、点線（ロ）は従来の燃料噴射弁によるエンジン始動
時の燃料噴射量を示し、実線（ハ）は本願燃料噴射弁の
始動時を含むエンジンの全回転数域に対する燃料噴射量
を示す。電磁スピル弁による燃料の調量が可能なエンジ
ンの回転数域では本願の燃料噴射弁は従来の燃料噴射弁
と同じ噴射特性を有している。

［効果］ この発明は上記の構成を有するので電磁スピル弁によ
る燃料の調量が不可能なエンジンの極低速回転域におい
てエンジンに適量の燃料が供給されるので、極低速回転
域における燃料消費量及びエミッションの排出を少なく
する効果を有する。又電磁スピル弁による燃料の調量が
可能なエンジンの回転域では従来と同様に調量された燃
料を供給する。

【図面の簡単な説明】

第１図は一実施例の概要図を示し、第２図は第１図の要
部の正面図を示す。第３図は本発明の分配型燃料噴射弁
と従来の分配型燃料噴射弁とについて加圧工程とカムリ
フトとの関係図を示し、第４図はエンジン回転数に対す
る燃料噴射量に就いて本発明の分配型燃料噴射弁の特性
図を示す。 １……分配型燃料噴射ポンプ 10……プランジャ 10a……環状溝 11……シリンダ 12……加圧室 14……吸入溝

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】プランジャの前端部外周面に、エンジンの
   気筒数と同数の吸入溝が、プランジャの円周方向に等間
   隔にプランジャの軸方向に配置され、プランジャの回転
   によりプランジャを囲むシリンダに設けた吸気ポートか
   ら前記吸気溝を介してシリンダの加圧室に吸入した燃料
   を、プランジャの軸方向の移動により加圧してエンジン
   の各気筒に順次供給し、この供給燃料量を低圧側と前記
   加圧室とを連通又は遮断可能に設けられた電磁弁の開閉
   によって調量する分配型燃料噴射ポンプであって、 前記プランジャの外周面に、前記吸入溝の後端部に連通
   する環状溝を設けるとともに、該環状溝を、前記エンジ
   ンの極低速回転に見合った量の燃料を供給するために前
   記プランジャの軸方向の所定の移動によって前記低圧側
   に連通するように設け、 前記エンジンが極低速回転域の場合、前記電磁弁にて前
   記加圧室と低圧側とを遮断状態にし、前記プランジャの
   軸方向の移動によって加圧された燃料のエンジンへの各
   気筒への供給は、前記環状溝が前記低圧側に連通したと
   きに中止されることを特徴とする分配型燃料噴射ポン
   プ。