JP3745999B2 - 蓄圧式分配型燃料噴射ポンプ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、蓄圧室に蓄圧した高圧燃料を、分配手段により各気筒へ分配して供給する電子制御方式の蓄圧式分配型燃料噴射ポンプの構成に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ディーゼルエンジンにおいては、ますます排気エミッション規制が厳しくなる傾向にあって、低燃費で且つＮＯｘとパーティキュレートの低減等が望まれており、これに対応するため、燃焼効率を向上すべく燃料噴射圧の高圧化が進んできている。
そして、燃料噴射圧の高圧化とともに、蓄圧室内に蓄圧した高圧燃料を、噴射弁から噴射する蓄圧式の燃料噴射ポンプが増加してきている。この蓄圧式の燃料噴射ポンプには、蓄圧室に蓄圧した高圧燃料を、噴射制御弁を通じて分配軸へ供給し、分配軸にて各気筒へ分配した後に、噴射弁から高圧噴射を行う、蓄圧式分配型燃料噴射ポンプに構成されたものがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
前述の蓄圧式燃料噴射ポンプにおいては、噴射制御弁を開閉制御して噴射弁からの燃料噴射を行うように構成しているが、噴射制御弁を閉じた噴射終了後に反射波等の影響により蓄圧室内の圧力が変動し、圧力脈動が発生していた。
該蓄圧式燃料噴射ポンプにおいては、蓄圧室内の圧力を検出する圧力センサの検出値等に基づいて、噴射量や噴射時期等の噴射制御を行っているため、蓄圧室内に生じた圧力脈動が、精密な噴射制御の妨げとなっていた。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次に該課題を解決するための手段を説明する。
請求項１においては、プランジャ７や圧力制御用の圧力制御弁２７や燃料噴射制御用の噴射制御弁２６や蓄圧室３１や分配手段等の機能部材をハイドロリックヘッドＨｂ内に配設し、該蓄圧室３１に蓄圧した高圧燃料を、分配軸９により構成した分配手段により各気筒へ分配して供給する蓄圧式分配型燃料噴射ポンプにおいて、ハイドロリックヘッドＨｂに噴射制御弁２６を挿入する嵌挿穴Ｈｃを穿設し、該噴射制御弁２６を嵌装した嵌挿穴Ｈｃの下部の、蓄圧室３１と噴射制御弁２６を接続する油路７５の入口部に、オリフィス５０ｃ付きの逆止弁である減衰弁５０を設けたものである。
【０００５】
請求項２においては、前記減衰弁５０の弁ガイド部２６ｂを、噴射制御弁２６のシート部材内に形成し、該減衰弁５０の弁シート部を、噴射制御弁２６が嵌装されるハイドロリックヘッドＨｂの嵌挿穴Ｈｃの底面ｈｄとしたものである。
【０００６】
請求項３においては、前記減衰弁５０の弁ガイド部２６ｂを、噴射制御弁２６のシート部材内に形成し、該シート部材と噴射制御弁が嵌装されるハイドロリックヘッドＨｂの嵌挿穴Ｈｃの底面ｈｄとの間に減衰弁シート部材５３を介装し、該減衰弁シート部材５３の噴射制御弁２６側の面を、減衰弁５０の弁シート部としたものである。
【０００７】
請求項４においては、前記噴射制御弁２６のハイドロリックヘッドＨｂへの組付前に、該噴射制御弁２６のシート部と減衰弁シート部材５３とを、締結具である止輪部材５７にて一体的に結合可能に構成したものである。
【０００８】
請求項５においては、前記ハイドロリックヘッドＨｂのピン穴ｈｅ、及び減衰弁シート部材５３のピン孔５３ａ、噴射制御弁２６のピン穴２６ｃには、位置決用のピン部材５５が嵌挿され、該ピン部材５５は、噴射制御弁２６のピン穴２６ｃへの嵌挿部であるピン上部５５ａが、減衰弁シート部材５３のピン孔５３ａへの嵌挿部であるピン下部５５ｂよりも大径の段付き形状に形成されるものである。
【０００９】
請求項６においては、プランジャ７や圧力制御用の圧力制御弁２７や燃料噴射制御用の噴射制御弁２６や蓄圧室３１や分配手段等の機能部材をハイドロリックヘッドＨｂ内に配設し、該蓄圧室３１に蓄圧した高圧燃料を、分配軸９により構成した分配手段により各気筒へ分配して供給する蓄圧式分配型燃料噴射ポンプにおいて、ハイドロリックヘッドＨｂに噴射制御弁２６を挿入する嵌挿穴Ｈｃを穿設し、該噴射制御弁２６を嵌装した嵌挿穴Ｈｃの底面ｈｄ部の、蓄圧室３１と噴射制御弁２６を接続する油路７５の入口部に、付加容積空間６１ｂを介装したものである。
【００１０】
請求項７においては、プランジャ７や圧力制御用の圧力制御弁２７や燃料噴射制御用の噴射制御弁２６や蓄圧室３１や分配手段等の機能部材をハイドロリックヘッドＨｂ内に配設し、該蓄圧室３１に蓄圧した高圧燃料を、分配軸９により構成した分配手段により各気筒へ分配して供給する蓄圧式分配型燃料噴射ポンプにおいて、ハイドロリックヘッドＨｂに噴射制御弁２６を挿入する嵌挿穴Ｈｃを穿設し、該噴射制御弁２６を嵌装した嵌挿穴Ｈｃの底面ｈｄ部の、蓄圧室３１と噴射制御弁２６を接続する油路７５の入口部に、付加容積空間６１ｂ及びオリフィス５０ｃ付きの逆止弁である減衰弁５０を介装したものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を説明する。
図１は本発明の燃料噴射ポンプにおける燃料噴射時の状態を示す概略図、図２は同じく燃料噴射ポンプにおける燃料無噴射時の状態を示す概略図、図３は燃料噴射ポンプを示す側面断面図、図４は同じく正面断面図、図５は噴射制御弁の入口部に設けられる減衰弁を示す側面断面図、図６は減衰弁の有無による噴射制御弁入口圧力の違いを示す図、図７は第二の実施例の逆止弁を設けた燃料噴射ポンプを示す側面断面図、図８は逆止弁の第三の実施例の構成を示す側面断面図、図９は逆止弁の第四の実施例の構成を示す側面断面図、図１０は止輪部材５７を示す側面断面図、図１１は止輪部材５７を示す平面図、図１２は上部の径寸法を下部の径寸法よりも大きく形成したピン部材を示す側面断面図、図１３は噴射制御弁の入口部に設けられる付加容積を示す側面断面図、図１４は噴射制御弁の入口部に設けられる付加容積及び減衰弁を示す側面断面図、図１５は燃料噴射ポンプを搭載したエンジンシステムを示す概略図である。
【００１２】
まず、本発明の蓄圧式分配型燃料噴射ポンプの概略構成について説明する。
図１乃至図４に示すように、蓄圧式分配型燃料噴射ポンプに構成される燃料噴射ポンプ１は、高圧燃料が蓄圧される蓄圧室３１、該蓄圧室３１へ燃料を圧送するプランジャ７、蓄圧室３１から圧送される燃料を各気筒の噴射ノズル２９へ分配して供給する分配軸９等を具備している。プランジャ７は、カム軸４に形成されるカム５により、タペット１１を介して上下摺動駆動され、該プランジャ７の上方に形成されるプランジャ室７ａは、逆止弁２８を介して蓄圧室３１と接続されている。
【００１３】
また、プランジャ室７ａは、圧力制御弁２７を介して低圧側回路３２と接続されている。そして、圧力制御弁２７がオン状態のときにはプランジャ室７ａと低圧側回路３２とが分断され、オフ状態のときにはプランジャ室７ａと低圧側回路３２とが連通するように構成している。
【００１４】
蓄圧室３１と分配軸９とは噴射制御弁２６を介して接続されており、蓄圧室３１と噴射制御弁２６を接続する油路７５の途中部、即ち噴射制御弁２６の入口部には、オリフィス付きの逆止弁である減衰弁５０が介装されている。また、分配軸９は、噴射ノズル２９に接続される各気筒の吐出弁１８と連通可能に構成されており、蓄圧室３１には、該蓄圧室３１内の圧力を検出する圧力センサ３０が付設されている。さらに、蓄圧室３１には安全弁２４が接続されており、該蓄圧室３１内の圧力が一定圧以上となった場合には、該圧力を低圧側ドレン回路１００へ逃がすようにしている。噴射制御弁２６内には下部バルブ３６ａ、上部バルブ３６ｃ、及びピストン３６ｄが摺動自在に収納されており、下部バルブ３６ａはスプリング３７により蓄圧室３１側に付勢されている。
【００１５】
また、噴射制御弁２６は三方弁に構成されており、下部バルブ３６ａが反蓄圧室３１側に摺動した状態では、蓄圧室３１は、分配軸９及び逆止弁１８を介して噴射ノズル２９に連通し、逆に下部バルブ３６ａが蓄圧室３１側に摺動した状態では、吐出弁１８と低圧側回路３２とのみが、分配軸９及び油路７７を介して連通するように構成されている。
【００１６】
噴射制御弁２６の反蓄圧室３１側端部は、接続路３４によりパイロットバルブ２５と接続されており、該接続路３４はバイパス回路３３を介して蓄圧室３１と接続されている。パイロットバルブ２５は、接続路３４と低圧側回路３２との連通を断接するものであり、該パイロットバルブ２５がオン状態のときに接続路３４と低圧側回路３２とが連通し、オフ状態のときに接続路３４と低圧側回路３２とが分断されるように構成している。また、前記パイロットバルブ２５、圧力制御弁２７、及び圧力センサ３０は、電子制御装置（以下「ＥＣＵ」と記載する）２０と接続されている。
【００１７】
このように構成される燃料噴射ポンプ１においては、プランジャ室７ａ内に燃料タンクから燃料が供給されており、蓄圧時には図１に示す如く、ＥＣＵ２０の制御により圧力制御弁２７がオン状態となってプランジャ室７ａと低圧側回路３２とが分断されており、カム５によって上方摺動するプランジャ７によりプランジャ室７ａ内の燃料が圧縮されて蓄圧室３１へ圧送される。蓄圧室３１へ圧送された燃料は逆止弁２８により逆流が防止されており、該蓄圧室３１内は適宜圧力に蓄圧されている。一方、蓄圧を要しないときは図２に示す如く、圧力制御弁２７がオフ状態となってプランジャ室７ａと低圧回路３２とが連通し、プランジャ室７ａの燃料は低圧側回路へドレンされる。
【００１８】
バイパス回路３３により蓄圧室３１と接続される前記接続路３４には、該蓄圧室３１から絞り３３ａを介して燃料が供給されている。燃料噴射時には、ＥＣＵ２０の制御により噴射制御弁２６のパイロットバルブ２５がオンされて接続路３４と低圧側回路３２とが連通されると、接続路３４の圧力が低下するので、噴射制御弁２６のピストン３６ｄの蓄圧室３１方向への押圧が解除される。
従って、該下部バルブ３６ａは、蓄圧室３１の圧力により反蓄圧室３１側に付勢されて反蓄圧室３１側に摺動し、蓄圧室３１と分配軸９とが連通する。
これにより、蓄圧室３１内の燃料が分配軸９へ圧送されて各気筒へ分配され、吐出弁１８を経て噴射ノズル２９から噴射されることとなる。
【００１９】
一方、燃料無噴射時には、図２に示す如く、ＥＣＵ２０の制御により噴射制御弁のパイロットバルブ２５がオフされ、蓄圧室３１から絞り３３ａを介して燃料が供給される前記接続路３４と低圧側回路３２とが分断されるため、供給された燃料により該接続路３４内の圧力が上昇して、噴射制御弁２６のピストン３６ｄが蓄圧室３１側へ押圧される。
これにより、上部バルブ３６ｃを介して下部バルブ３６ａが蓄圧室３１側に摺動し、下部バルブ３６ａがシート３６ｅに着座するとともに、噴射制御弁２６から吐出弁１８までの間の油路７６・７７と低圧側回路３２とが連通して、ドレン圧となり噴射が終了する。
尚、スプリング３６ｂは、下部バルブ３６ａを蓄圧室３１側に付勢しており、起動時の蓄圧室３１の圧力上昇用のバネである。
【００２０】
次に、前記プランジャ７、蓄圧室３１、分配軸９、圧力制御弁２７、及びパイロットバルブ２５等の、燃料噴射ポンプ１の各構成部材の配置構成等について説明する。
図３、図４に示すように、燃料噴射ポンプ１の下部には、カム５が固設されるカム軸４が横設され、該カム軸４の一端部は、カム軸受１２を介してカム軸ハウジングＨに回転自在に軸支されている。カム軸ハウジングＨの上方には、プランジャ７、蓄圧室３１、及び分配軸９等の各構成部材のハウジングである、ブロック状部材のハイドロリックヘッドＨｂが連設されている。
【００２１】
カム５の上方には、カム軸４の軸方向と略直交する方向にプランジャ７が配設されている。該プランジャ７は、ハイドロリックヘッドＨｂに嵌装されるプランジャバレル８に上下摺動自在に嵌挿されている。該プランジャ７の下端にはタペット１１が付設されている。プランジャ７及びタペット１１はスプリング１６等の付勢手段により下方へ付勢され、該タペット１１がカム５に当接しており、該カム５の回転によりプランジャ７が上下往復動するように構成している。
【００２２】
また、プランジャ７の上端部には、該プランジャ７による燃料圧送の制御用電磁弁である前記圧力制御弁２７が配設されており、該圧力制御弁２７は、弁体２７ａがカム軸４の軸方向と略直交する方向、即ち上下方向に摺動するように配置されている。
【００２３】
また、プランジャ７の側方には、分配軸９が該プランジャ７と軸心を平行に配設されており、該分配軸９は、ハイドロリックヘッドＨｂに嵌装される分配軸スリーブ１０に回転自在に嵌挿されるとともに、該分配軸９の下端部に連結した分配駆動軸３９により回転駆動される。該分配駆動軸３９及び分配軸９はカム軸４の軸方向と略直交する方向に配置されており、分配駆動軸３９とカム軸４とが傘歯車１９により接続されている。これにより、カム軸４により傘歯車１９を介して、分配軸９を回転駆動可能としている。
尚、ハイドロリックヘッドＨｂにおける分配軸９の周囲には、気筒数分の吐出弁１８が嵌装されている。
【００２４】
ハイドロリックヘッドＨｂにおける、分配軸９の反プランジャ７側の側方部分には、前記噴射制御弁２６が嵌装され、カム軸４の軸方向と略直交する方向に配置されている。即ち、噴射制御弁２６は、上下バルブ３６ｃ・３６ａがカム軸４の軸方向と略直交する方向に摺動するように配置されている。該噴射制御弁２６の上端部には前記パイロットバルブ２５が配設されており、該パイロットバルブ２５は、弁体２５ａがカム軸４の軸方向と略直交する方向、即ち上下方向に摺動するように配置されている。
【００２５】
そして、燃料噴射ポンプ１の機能部材である、前記プランジャ７、分配軸９、及び噴射制御弁２６はハイドロリックヘッドＨｂ内に配設され、該ハイドロリックヘッドＨｂの一端部側からカム軸４の軸方向に、プランジャ７、分配軸９、及び噴射制御弁２６の順に、略直列配置されている。
尚、蓄圧室３１内の圧力を検出する圧力センサ３０はハイドロリックヘッドＨｂの一側面に取り付けられている。
【００２６】
また、ハイドロリックヘッドＨｂには、カム軸４の軸方向と略平行に、軸方向に貫通孔が穿設され、蓄圧室３１を構成している。該蓄圧室３１は、１又は複数構成され、互いにハイドロリックヘッドＨｂに形成される油路によって連通されている。蓄圧室３１を構成するハイドロリックヘッドＨｂの貫通孔両端の開口部は、プラグなどにより閉塞されている。
【００２７】
蓄圧室３１内へ送出され蓄圧された高圧燃料は、パイロットバルブ２５の制御状態によっては（パイロットバルブ２５がオンされているときには）、油路７５を通じて噴射制御弁２６へ導入され、該噴射制御弁２６から油路７６を通じて分配軸９へ導出される。
分配軸９へ送出された燃料は、各気筒に対応する油路７７を通じて吐出弁１８へ案内され、各気筒の噴射ノズル２９から噴射される。
尚、噴射制御弁２６は、ハイドロリックヘッドＨｂに形成される嵌挿穴Ｈｃに嵌装されており、該噴射制御弁２６と嵌挿穴Ｈｃの底面ｈｄとの間には、前記減衰弁５０が介装されている。
【００２８】
以上のように、本燃料噴射ポンプ１における燃料の高圧経路を構成する、プランジャ７、分配軸９、圧力制御弁２７、逆止弁２８、噴射制御弁２６、圧力センサ３０、安全弁２４、吐出弁１８、パイロットバルブ、及び蓄圧室３１等といった機能部材は全て、一つのブロック状部材にて構成されるハイドロリックヘッドＨｂに纏めて配設されている。
【００２９】
次に、前記減衰弁５０の構成について説明する。
図５に示すように、減衰弁５０は、ガイド体５０ａ内に弁体５０ｂを上下摺動自在に嵌装し、該弁体５０ｂをバネ５０ｄにより下方付勢して構成している。弁体５０ｂには、蓄圧室３１側の油路７５と噴射制御弁２６側との間を常時連通するオリフィス孔５０ｃが形成されている。また、弁体５０ｂの下面は嵌挿穴ｈｃの底面ｈｄに当接しており、該嵌挿穴ｈｃの底面ｈｄは減衰弁５０の弁シート面となっている。
【００３０】
このように構成した減衰弁５０は、燃料噴射時には開いて噴射制御弁２６を通じて蓄圧室３１と分配軸９とを連通し、燃料噴射しないときには閉じて蓄圧室３１と分配軸９とを分断する。但し、蓄圧室３１と分配軸９とはオリフィス孔５０ｃにより連通されているので、噴射終了時における噴射ノズル２９側からの圧力は、該オリフィス孔５０ｃから蓄圧室３１側へ序々に戻ることができる。
【００３１】
従って、該減衰弁５０により、噴射時のスピル圧や噴射ノズル２９の閉弁動作による反射波が、蓄圧室３１内へ伝達されることを防止でき、蓄圧室３１の圧力変動を抑制することができる。
例えば、図６に示すように、減衰弁５０を設けなかった場合は、噴射制御弁２６がリフトして開き燃料噴射が行われた後に、噴射制御弁２６の入口部圧力は大きく変動し、その圧力変動が収束することなく次の燃料噴射時まで続く。
一方、減衰弁５０を設けた場合は、噴射制御弁２６がリフトして開き燃料噴射が行われた後は、噴射制御弁２６の入口部圧力は変動するが、その後圧力変動は序々に減少して収束し、次の燃料噴射時には圧力変動がなくなる。
【００３２】
圧力センサ３０による蓄圧室３１内の圧力検出は、燃料噴射直前に行われるが、減衰弁５０を設けない場合には圧力変動がある状態で圧力検出が行われるため、正確な蓄圧室３１内の圧力を測定することは困難であるが、減衰弁５０を設けた場合には圧力変動がないので、蓄圧室３１内の圧力を正確に測定することができ、精密な噴射制御を行うことができる。
【００３３】
また、前記減衰弁５０は、図７に示すように、噴射制御弁２６の弁シート部材である本体ブロック２６ａ下端部に、減衰弁５０の弁ガイド部２６ｂを形成し、該弁ガイド部２６ｂに弁体５０ｂを上下摺動自在に嵌装し、バネ５０ｄにより弁体５０ｂを下方付勢して、構成することもできる。本例の場合も、弁体５０ｂの下面は嵌挿穴Ｈｃの底面ｈｄに当接しており、該嵌挿穴Ｈｃの底面ｈｄが減衰弁５０の弁シート面となっている。減衰弁５０をこのように構成することで、噴射制御弁２６と減衰弁５０とを一体的に構成することができ、構造を簡素化するとともに、低コスト化を図ることができる。
【００３４】
また、図７に示す如く、本体ブロック２６ａに弁体５０ｂを嵌装して噴射制御弁２６と減衰弁５０とを一体的にした構成において、図８に示すように、該本体ブロック２６ａと嵌挿穴Ｈｃの底面ｈｄとの間に板状部材である減衰弁シート部材５３を介装することもできる。減衰弁５０の弁体５０ｂの下面は、減衰弁シート部材５３の上面に当接し、該減衰弁シート部材５３の上面が、減衰弁５０の弁シート面となっている。
また、嵌挿穴Ｈｃの底面ｈｄにはピン穴ｈｅが、減衰弁シート部材５３にはピン孔５３ａが、噴射制御弁２６の本体ブロック２６ａにはピン穴２６ｃが形成されており、ピン部材５５が嵌挿可能とされている。
【００３５】
そして、このように構成した場合、噴射制御弁２６をハイドロリックヘッドＨｂに組み込む際には、まず、本体ブロック２６ａの弁ガイド部２６ｂにバネ５０ｄ及び弁体５０ｂを装着するとともに、本体ブロック２６ａのピン穴２６ｃにピン部材５５を挿入する。その後、減衰弁シート部材５３のピン孔５３ａにピン部材５５を挿入して位置決めをしつつ、該減衰弁シート部材５３を本体ブロック２６ａに取り付け、減衰弁５０を噴射制御弁２６に組み込む。減衰弁５０を噴射制御弁２６に組み込んだ後、該噴射制御弁２６を減衰弁５０とともに、嵌挿穴Ｈｃに挿入して組み込む。噴射制御弁２６を嵌挿穴Ｈｃに組み込む際には、ピン部材５５をピン穴ｈｅに挿入して、該嵌挿穴Ｈｃと噴射制御弁２６との位置決めを行う。
【００３６】
このように、減衰弁５０を噴射制御弁２６に先に仕組んだ後に、該噴射制御弁２６をハイドロリックヘッドＨｂに組み込むように構成することで、バネ５０ｄや弁体５０ｂの装着が行い易くなり、減衰弁５０及び噴射制御弁２６の仕組性を向上させることができる。
【００３７】
また、図９に示すように、減衰弁シート部材５３を設けた場合、該減衰弁シート部材５３の外周部、及び本体ブロック２６ａの外周部に、それぞれ凹溝５３ｂ・２６ｄを形成し、該凹溝５３ｂ・２６ｄに連結具である止輪部材５７を嵌め込んで、該止輪部材５７により減衰弁シート部材５３と噴射制御弁２６とを一体的に結合するように構成することができる。止輪部材５７は、図１０、図１１に示すように、断面視略「コ」字状に、且つ平面視略半円形状に形成されており、上下の内縁部ａ・ａを、それぞれ該凹溝５３ｂ・２６ｄに側方から嵌装することで、減衰弁シート部材５３と噴射制御弁２６とを一体的に結合することができる。この場合、止輪部材５７における内縁部ａの最大内径Ｌ１よりも、該内縁部ａ両端部間の寸法Ｌ２の方が若干小さく形成されているため、止輪部材５７を一旦該凹溝５３ｂ・２６ｄに嵌装すると、容易には外れることがない。
【００３８】
また、本例におけるピン部材５５は、図１２に示すように、本体ブロック２６ａのピン穴２６ｃ及び該ピン穴２６ｃに嵌装されるピン上部５５ａの径寸法ｄ１の方が、減衰弁シート部材５３のピン孔５３ａ及び該ピン孔５３ａに嵌装されるピン下部５５ｂの径寸法ｄ２よりも大きく形成されている。
従って、止輪部材５７により減衰弁シート部材５３を噴射制御弁２６に取付固定した後は、ピン部材５５のピン上部５５ａが減衰弁シート部材５３の上面に係止して、ピン穴２６ｃ及びピン孔５３ａからピン部材５５が抜け落ちることがない。
これにより、噴射制御弁２６は、ピン部材５５及び減衰弁シート部材５３を一体的に仕組んだ状態で、ハイドロリックヘッドＨｂに組み込むことが可能となり、さらに仕組性を向上させることが可能となる。
【００３９】
また、噴射制御弁２６の入口部に減衰弁５０を設ける代わりに、該噴射制御弁２６の入口部に付加容積を設けることで、蓄圧室３１の圧力変動を抑制することもできる。即ち、図１３に示すように、噴射制御弁２６の入口部と油路７５との間に、付加容積ブロック６１を介装する。付加容積ブロック６１には、噴射制御弁２６の入口部と油路７５とを連通する連通油路６１ａが形成されており、該連通油路６１ａの近傍に、適宜必要な容積を有する付加容積空間６１ｂが形成されている。該付加容積空間６１ｂと連通油路６１ａとは、小孔６１ｃにより連通されており、噴射時のスピル圧や噴射ノズル２９の閉弁動作による反射波が、連通油路６１ａ部分を通過する際に、該小孔６１ｃを通じて付加容積空間６１ｂにより吸収されるように構成している。
【００４０】
これにより、前記スピル圧や反射波が蓄圧室３１内へ伝達されることを防止でき、前記減衰弁５０を設けた場合と同様に、蓄圧室３１の圧力変動を抑制することができる。また、付加容積空間６１ｂはブロック状部材である付加容積ブロック６１に形成され、該付加容積ブロック６１は噴射制御弁２６の入口部、即ち噴射制御弁２６の下方に配置されているので、該付加容積空間６１ｂ及び噴射制御弁２６の仕組性を向上することができ、組立工数や加工工数を低減することができる。
【００４１】
また、図１４に示すように、噴射制御弁２６の入口部に、前記付加容積ブロック６１、及びオリフィス５０ｃが形成された前記減衰弁５０の両方を設けることもでき、さらに効果的に蓄圧室３１内の圧力変動を低減することができる。この場合、付加容積ブロック６１と減衰弁５０とは、いずれをも噴射制御弁２６の近く側に配置することが可能である。
【００４２】
次に、本燃料噴射ポンプ１を搭載したエンジンシステムについて概説する。
図１５に示すように、燃料噴射ポンプ１はエンジンＥに装着されている。該システムにおける前記ＥＣＵ２０には、前述の圧力センサ３０、パイロットバルブ２５、及び圧力制御弁２７の他に、燃料噴射ポンプ１に付設される燃料温度センサ６８や、カム軸４と一体的に回転する前記気筒判別用パルサ６０により気筒を判別するための気筒判別用センサ６２が接続されている。
また、ＥＣＵ２０には、エンジンＥの冷却水温度を検出する水温センサ６６や、クランク軸と一体的に回転する回転検出用パルサ６３によりエンジン回転数を検出する回転数センサ６４が接続され、各気筒の噴射ノズル２９のリフト量を検出するリフトセンサ６５も接続されている。
さらに、ＥＣＵ２０には、アクセルセンサ６７や、その他のブースト圧や吸気流量や吸気温度等を検出するセンサ群６９が接続されている。
【００４３】
そして、アクセルセンサ６７によるアクセル開度の検出値や、回転数センサ６４によるエンジン回転数の検出値や、圧力センサ３０による蓄圧室３１内の圧力の検出値等に基づいて、ＥＣＵ２０によりパイロットバルブ２５や圧力制御弁２７等の作動を電気的に制御して、適切な噴射量や噴射時期等で噴射ノズル２９から燃料を噴射するようにしている。
この際、気筒判別用センサ６２により燃料噴射をおこなうべき噴射ノズル２９を判別し、その他の燃料温度センサ６８、水温センサ６６、リフトセンサ６５、及びセンサ群６９による検出値により、燃料噴射条件を適宜調節している。
さらに、ＥＣＵ２０においては、各種センサの検出値等に異常があった場合に、エンジンＥや燃料噴射ポンプ１に故障が発生したかどうかの判断を行う故障診断機能も備えられている。
尚、前記気筒判別用パルサ６０の代わりに、傘歯車１９等のカム軸４と連動する歯車等を用いて気筒の判別を行うことも可能である。
【００４４】
【発明の効果】
本発明は以上の如く構成したので、次のような効果を奏するのである。
即ち、請求項１記載の如く、プランジャ７や圧力制御用の圧力制御弁２７や燃料噴射制御用の噴射制御弁２６や蓄圧室３１や分配手段等の機能部材をハイドロリックヘッドＨｂ内に配設し、該蓄圧室３１に蓄圧した高圧燃料を、分配軸９により構成した分配手段により各気筒へ分配して供給する蓄圧式分配型燃料噴射ポンプにおいて、ハイドロリックヘッドＨｂに噴射制御弁２６を挿入する嵌挿穴Ｈｃを穿設し、該噴射制御弁２６を嵌装した嵌挿穴Ｈｃの下部の、蓄圧室３１と噴射制御弁２６を接続する油路７５の入口部に、オリフィス５０ｃ付きの逆止弁である減衰弁５０を設けたので、
減衰弁５０により、噴射時のスピル圧や噴射ノズルの閉弁動作による反射波が、蓄圧室内へ伝達されることを防止でき、蓄圧室の圧力変動を抑制することができる。
圧力センサによる蓄圧室内の圧力検出は燃料噴射直前に行われるが、逆止弁を設けない場合には圧力変動がある状態で圧力検出が行われるため、正確な蓄圧室内の圧力を測定することは困難であるが、逆止弁を設けた場合には圧力変動がないので、蓄圧室内の圧力を正確に測定することができ、精密な噴射制御を行うことができる。
【００４５】
更に、請求項２記載の如く、前記減衰弁５０の弁ガイド部２６ｂを、噴射制御弁２６のシート部材内に形成し、該減衰弁５０の弁シート部を、噴射制御弁２６が嵌装されるハイドロリックヘッドＨｂの嵌挿穴Ｈｃの底面ｈｄとしたので、
噴射制御弁と逆止弁とを一体的に構成することができ、構造を簡素化するとともに、低コスト化を図ることができる。
【００４６】
更に、請求項３記載の如く、前記減衰弁５０の弁ガイド部２６ｂを、噴射制御弁２６のシート部材内に形成し、該シート部材と噴射制御弁が嵌装されるハイドロリックヘッドＨｂの嵌挿穴Ｈｃの底面ｈｄとの間に減衰弁シート部材５３を介装し、該減衰弁シート部材５３の噴射制御弁２６側の面を、減衰弁５０の弁シート部としたので、
逆止弁を噴射制御弁に先に仕組んだ後に、該噴射制御弁を燃料噴射ポンプのハイドロリックヘッドに組み込むように構成することで、逆止弁を構成するバネや弁体の装着が行い易くなり、逆止弁及び噴射制御弁２仕組性を向上させることができる。
【００４７】
更に、請求項４記載の如く、前記噴射制御弁２６のハイドロリックヘッドＨｂへの組付前に、該噴射制御弁２６のシート部と減衰弁シート部材５３とを、締結具である止輪部材５７にて一体的に結合可能に構成したので、
噴射制御弁を、位置決め用のピン部材や逆止弁用の弁シート部材を一体的に仕組んだ状態で、ハイドロリックヘッドに組み込むことが可能となり、さらに仕組性を向上させることが可能となる。
【００４８】
更に、請求項５記載の如く、前記ハイドロリックヘッドＨｂのピン穴ｈｅ、及び減衰弁シート部材５３のピン孔５３ａ、噴射制御弁２６のピン穴２６ｃには、位置決用のピン部材５５が嵌挿され、該ピン部材５５は、噴射制御弁２６のピン穴２６ｃへの嵌挿部であるピン上部５５ａが、減衰弁シート部材５３のピン孔５３ａへの嵌挿部であるピン下部５５ｂよりも大径の段付き形状に形成されるので、
前記連結具により逆止弁用の弁シート部材を噴射制御弁に取付固定した後は、ピン部材のピン上部が弁シート部材の上面に係止して、ピン部材が抜け落ちることがない。
これにより、噴射制御弁を、ピン部材や弁シート部材を一体的に仕組んだ状態で、ハイドロリックヘッドに組み込むことが可能となり、さらに仕組性を向上させることが可能となる。
【００４９】
更に、請求項６記載の如く、プランジャ７や圧力制御用の圧力制御弁２７や燃料噴射制御用の噴射制御弁２６や蓄圧室３１や分配手段等の機能部材をハイドロリックヘッドＨｂ内に配設し、該蓄圧室３１に蓄圧した高圧燃料を、分配軸９により構成した分配手段により各気筒へ分配して供給する蓄圧式分配型燃料噴射ポンプにおいて、ハイドロリックヘッドＨｂに噴射制御弁２６を挿入する嵌挿穴Ｈｃを穿設し、該噴射制御弁２６を嵌装した嵌挿穴Ｈｃの底面ｈｄ部の、蓄圧室３１と噴射制御弁２６を接続する油路７５の入口部に、付加容積空間６１ｂを介装したので、
噴射時のスピル圧や噴射ノズルの閉弁動作による反射波が、付加容積により吸収されることとなり、前記スピル圧や反射波が蓄圧室内へ伝達されることを防止でき、蓄圧室の圧力変動を抑制することができる。
これにより、圧力センサによる蓄圧室内の圧力検出を正確にすることが可能となり、精密な噴射制御を行うことができる。
【００５０】
更に、請求項７記載の如く、プランジャ７や圧力制御用の圧力制御弁２７や燃料噴射制御用の噴射制御弁２６や蓄圧室３１や分配手段等の機能部材をハイドロリックヘッドＨｂ内に配設し、該蓄圧室３１に蓄圧した高圧燃料を、分配軸９により構成した分配手段により各気筒へ分配して供給する蓄圧式分配型燃料噴射ポンプにおいて、ハイドロリックヘッドＨｂに噴射制御弁２６を挿入する嵌挿穴Ｈｃを穿設し、該噴射制御弁２６を嵌装した嵌挿穴Ｈｃの底面ｈｄ部の、蓄圧室３１と噴射制御弁２６を接続する油路７５の入口部に、付加容積空間６１ｂ及びオリフィス５０ｃ付きの逆止弁である減衰弁５０を介装したので、
噴射時のスピル圧や噴射ノズルの閉弁動作による反射波が、付加容積により吸収されることとなり、前記スピル圧や反射波が蓄圧室内へ伝達されることを効果的に防止でき、蓄圧室の圧力変動を大きく抑制することができる。
これにより、圧力センサによる蓄圧室内の圧力検出をより正確にすることが可能となり、さらに精密な噴射制御を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の燃料噴射ポンプにおける燃料噴射時の状態を示す概略図である。
【図２】 同じく燃料噴射ポンプにおける燃料無噴射時の状態を示す概略図である。
【図３】 燃料噴射ポンプを示す側面断面図である。
【図４】 同じく正面断面図である。
【図５】 噴射制御弁の入口部に設けられる減衰弁を示す側面断面図である。
【図６】 減衰弁の有無による噴射制御弁入口圧力の違いを示す図である。
【図７】 第二の実施例の逆止弁を設けた燃料噴射ポンプを示す側面断面図である。
【図８】 逆止弁の第三の実施例の構成を示す側面断面図である。
【図９】 逆止弁の第四の実施例の構成を示す側面断面図である。
【図１０】 止輪部材５７を示す側面断面図である。
【図１１】 止輪部材５７の上部の径寸法を下部の径寸法よりも大きく形成したピン部材を示す側面断面図である。
【図１２】 上部の径寸法を下部の径寸法よりも大きく形成したピン部材を示す側面断面図である。
【図１３】 噴射制御弁の入口部に設けられる付加容積を示す側面断面図である。
【図１４】 噴射制御弁の入口部に設けられる付加容積及び減衰弁を示す側面断面図である。
【図１５】 燃料噴射ポンプを搭載したエンジンシステムを示す概略図である。
【符号の説明】
Ｈｂ ハイドロリックヘッド
Ｈｃ 嵌挿穴
ｈｄ 底面
１ 燃料噴射ポンプ
４ カム軸
５ カム
７ プランジャ
９ 分配軸
２６ 噴射制御弁
２６ｂ 弁ガイド部
２７ 圧力制御弁
２９ 噴射ノズル
３１ 蓄圧室
５０ 減衰弁
５０ｂ 弁体
５０ｃ オリフィス

Claims (7)

1. プランジャ７や圧力制御用の圧力制御弁２７や燃料噴射制御用の噴射制御弁２６や蓄圧室３１や分配手段等の機能部材をハイドロリックヘッドＨｂ内に配設し、該蓄圧室３１に蓄圧した高圧燃料を、分配軸９により構成した分配手段により各気筒へ分配して供給する蓄圧式分配型燃料噴射ポンプにおいて、
   ハイドロリックヘッドＨｂに噴射制御弁２６を挿入する嵌挿穴Ｈｃを穿設し、該噴射制御弁２６を嵌装した嵌挿穴Ｈｃの底面ｈｄ部の、蓄圧室３１と噴射制御弁２６を接続する油路７５の入口部に、オリフィス５０ｃ付きの逆止弁である減衰弁５０を介装したことを特徴とする蓄圧式分配型燃料噴射ポンプ。
2. 前記減衰弁５０の弁ガイド部２６ｂを、噴射制御弁２６のシート部材内に形成し、該減衰弁５０の弁シート部を、噴射制御弁２６が嵌装されるハイドロリックヘッドＨｂの嵌挿穴Ｈｃの底面ｈｄとしたことを特徴とする請求項１に記載の蓄圧式分配型燃料噴射ポンプ。
3. 前記減衰弁５０の弁ガイド部２６ｂを、噴射制御弁２６のシート部材内に形成し、該シート部材と噴射制御弁が嵌装されるハイドロリックヘッドＨｂの嵌挿穴Ｈｃの底面ｈｄとの間に減衰弁シート部材５３を介装し、該減衰弁シート部材５３の噴射制御弁２６側の面を、減衰弁５０の弁シート部としたことを特徴とする請求項１に記載の蓄圧式分配型燃料噴射ポンプ。
4. 前記噴射制御弁２６のハイドロリックヘッドＨｂへの組付前に、該噴射制御弁２６のシート部と減衰弁シート部材５３とを、締結具である止輪部材５７にて一体的に結合可能に構成したことを特徴とする請求項３に記載の蓄圧式分配型燃料噴射ポンプ。
5. 前記ハイドロリックヘッドＨｂのピン穴ｈｅ、及び減衰弁シート部材５３のピン孔５３ａ、噴射制御弁２６のピン穴２６ｃには、位置決用のピン部材５５が嵌挿され、該ピン部材５５は、噴射制御弁２６のピン穴２６ｃへの嵌挿部であるピン上部５５ａが、減衰弁シート部材５３のピン孔５３ａへの嵌挿部であるピン下部５５ｂよりも大径の段付き形状に形成されることを特徴とする請求項４に記載の蓄圧式分配型燃料噴射ポンプ。
6. プランジャ７や圧力制御用の圧力制御弁２７や燃料噴射制御用の噴射制御弁２６や蓄圧室３１や分配手段等の機能部材をハイドロリックヘッドＨｂ内に配設し、該蓄圧室３１に蓄圧した高圧燃料を、分配軸９により構成した分配手段により各気筒へ分配して供給する蓄圧式分配型燃料噴射ポンプにおいて、
   ハイドロリックヘッドＨｂに噴射制御弁２６を挿入する嵌挿穴Ｈｃを穿設し、該噴射制御弁２６を嵌装した嵌挿穴Ｈｃの底面ｈｄ部の、蓄圧室３１と噴射制御弁２６を接続する油路７５の入口部に、付加容積空間６１ｂを介装したことを特徴とする蓄圧式分配型燃料噴射ポンプ。
7. プランジャ７や圧力制御用の圧力制御弁２７や燃料噴射制御用の噴射制御弁２６や蓄圧室３１や分配手段等の機能部材をハイドロリックヘッドＨｂ内に配設し、該蓄圧室３１に蓄圧した高圧燃料を、分配軸９により構成した分配手段により各気筒へ分配して供給する蓄圧式分配型燃料噴射ポンプにおいて、
   ハイドロリックヘッドＨｂに噴射制御弁２６を挿入する嵌挿穴Ｈｃを穿設し、該噴射制御弁２６を嵌装した嵌挿穴Ｈｃの底面ｈｄ部の、蓄圧室３１と噴射制御弁２６を接続する油路７５の入口部に、付加容積空間６１ｂ及びオリフィス５０ｃ付きの逆止弁である減衰弁５０を介装したことを特徴とする蓄圧式分配型燃料噴射ポンプ。

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