JP3755211B2

JP3755211B2 - ディーゼルエンジンのロードセンシングタイマ付き分配型燃料噴射ポンプ

Info

Publication number: JP3755211B2
Application number: JP28539196A
Authority: JP
Inventors: 優山下
Original assignee: Toyota Industries Corp
Current assignee: Toyota Industries Corp
Priority date: 1996-10-28
Filing date: 1996-10-28
Publication date: 2006-03-15
Anticipated expiration: 2016-10-28
Also published as: JPH10131770A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ディーゼルエンジンにあって、エンジンの負荷に応じてタイマ進角量をコントロールするロードセンシングタイマ付き分配型燃料噴射ポンプの改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ディーゼルエンジンで使用される分配型燃料噴射ポンプには、エンジン負荷に応じて油圧室内の圧力を制御する一方、軽負荷走行時にはタイマ進角量を少なくして静粛性（ディーゼルノック音の低減）の確保を図り、高負荷走行時はタイマ進角量を多くして出力の低下及び燃料消費量の増加を防止するロードセンシングタイマが不可欠である。
分配型燃料噴射ポンプに配置された前記ロードセンシングタイマを、図３に示す。
クランクシャフトに駆動連結されたフィードポンプ１により、油圧室２内に燃料が送り込まれるため、油圧室２内の燃料油圧はエンジン回転数に応じて変化する。
前記ロードセンシングタイマは、油圧室２内にガバナーシャフト５を突出させて、そのガバナーシャフト５に遠心フライウエイト１５の拡張動作によって摺動するガバナースリーブ８を装着し、油圧室２内の高い燃料油圧によってタイマ進角量が多くなるように調整されたタイマ３を、高負荷走行（噴射量が多い）より軽負荷走行になった時、前記ガバナースリーブ６をフライウエイトにより押し出して、ガバナースリーブ６に穿設されたオリフィス９とリターンポート８とを合致させることによって、燃料リターン通路４を介して前記油圧室２内の燃料圧力をフィードポンプ１の吸入側に逃がし、それによって燃料油圧を低下させてタイマ進角度を小さくするよう構成されている。
そのような構成であると、エンジン負荷が少なくなった場合、エンジンの回転速度に関係なくロードセンシングタイマがタイマ進角量を少なくするよう動作してしまうから、エンジンが高速回転時には、噴射タイミングが急激に遅くなってトルクダウンが発生してしまい、フィーリングを損ね、燃料消費や出力性能は逆に低下する傾向にある。
【０００３】
そこで従来において、エンジンが高速回転時には前記燃料油圧の低下機能を不能にすべく、例えば特開昭５７−１６３１２７号公報において具体的に例示されているように、燃料リターン通路に、油圧室内の燃料油圧が高いときには、燃料リターン通路を閉塞するカットバルブを設けた技術が提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
燃料リターン通路にカットバルブを設ける従来の技術は、油圧室内の燃料油圧で直接カットバルブを動作させる構造であると、限られたボディの肉厚内に燃料油圧導入用の流路を設けたり、カットバルブを組み込まなくてはならないので、複雑化しすぎて動作不良やボディ強度の不足を招きやすい。
又エンジンの回転数を検知し、高速回転時に動作する電磁弁を利用する構造であると、電気的トラブルによって作動不良を起こしやすい。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、簡易且つ効果的な構成により、エンジンが低速回転時のみ、ロードセンシングタイマを動作可能としたロードセンシングタイマ付き分配型燃料噴射ポンプであって、その構成は、油圧室内に突出したガバナーシャフトに、周面にオリフィスが穿設されたガバナースリーブを、第一の遠心フライウエイトの拡張動作よってガバナーシャフトに形成された燃料リターンポートと前記オリフィスとが合致しない位置から合致する位置へ摺動可能に装着し、又前記ガバナースリーブには、前記オリフィスを閉塞可能なバルブを、少なくとも前記第一の遠心フライウエイトが拡張動作時、高速回転時のみに動作する第二の遠心フライウエイトの拡張動作によってオリフィスを閉塞しない位置から閉塞する位置へ摺動可能に装着し、更に、前記ガバナースリーブとバルブとに対し、第一と第二の遠心フライウエイトの拡張動作に抗した付勢力を付与した状態で組み付けたことにある。
そして前記バルブは、リング状とするのが望ましい。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明に係るディーゼルエンジンのロードセンシングタイマ付き分配型燃料噴射ポンプ（以下単に燃料噴射ポンプという）を、その１実施の態様について図面に基づき説明する。
図１は、ロードセンシングタイマを示したもので、１は、図示しないクランクシャフトに駆動連結され、油圧室２内に、エンジンの回転速度に応じた燃料を送り込むフィードポンプ、３は前記油圧室２内の圧力変化に対応してタイマ進角量を調整するタイマであって、前記油圧室２内には、前記フィードポンプ１の吸入側に接続された燃料リターン通路４が貫設されたガバナーシャフト５の先端部分が突出している。
前記ガバナーシャフト５の外周には、ガバナースリーブ６が摺動自在に装着され、そのガバナースリーブ６には、更にリング状のバルブ（以下リングバルブという）７が摺動自在に装着されている。
前記ガバナーシャフト５の先端際には、側面から燃料リターン通路４に連通したリターンポート８が形成され、一方ガバナースリーブ６には、所定の摺動位置で前記リターンポート８と合致するオリフィス９が穿設されている。
又リングバルブ７は、前記オリフィス９の外周に位置すると、オリフィス９を完全に閉塞する形態となっている。
【０００７】
前記ガバナーシャフト５には、フライウエイトケース１０が回転自在に装着されると共に、フライウエイトケース１０はクランクシャフトに駆動連結されている。
そのフライウエイトケース１０内には、軸方向に互いに離反して第一の遠心フライウエイト１１と第二の遠心フライウエイト１２とが収容されており、前記ガバナースリーブ６は、第一のフライウエイト１１の拡張動作よって、オリフィス９がリターンポート８と合致しない位置から合致する位置へ摺動可能に装着され、又、リングバルブ７は、第二の遠心フライウエイト１２の拡張動作によって、オリフィス９を閉塞しない位置から閉塞する位置へ摺動可能に装着されている。そして前記ガバナースリーブ６の先端をコントロールレバー１３に接触させると共に、リングバルブ７を、一端をハウジングに対し固定されたスプリング１４によって基端側に押し戻すことによって、第一と第二の遠心フライウエイトの拡張動作に抗した付勢力を付与した状態で組み付けられている。
尚、前記第一の遠心フライウエイト１１は、低速回転において拡開動作を開始し、第二の遠心フライウエイトは高速回転にならなければ動作しないようになっている。
【０００８】
このように形成されたロードセンシングタイマは、エンジンの回転によってフィードポンプ１が動作され、燃料が油圧室２に送り込まれ、油圧室２内にエンジンの回転速度に応じた燃料油圧が発生する。
エンジンが低速回転で高負荷走行中は、タイマ進角量を大きく設定し、出力低下や燃料消費量の増加を防止しているが、そこでアクセルを離して軽負荷走行にすると、コントロールレバー１３による付勢力が解除さるれから、ガバナースリーブ６が第一の遠心フライウエイト１１に押されてオリフィス９とリターンポート８とが合致するまで前進し（図２のａ）、それによって油圧室２内の燃料圧力が燃料リターン通路４を介してフィードポンプ１側に逃げ、それによって燃料油圧が低下してタイマ進角量は小さくなり、静粛性が確保される。
又、高速回転で高負荷走行中も、タイマ進角量は大きくなり、低速回転時と同様に、出力低下と燃料消費量の増加が防止される。
その高速回転状態で高負荷走行から低負荷走行に変わった場合は、コントロールレバー１３による付勢力解除により、ガバナースリーブ６は第一の遠心フライウエイト１１に押されてオリフィス９とリターンポート８とが合致するまで前進するが、第二の遠心フライウエイト１２の動作によってリングバルブ７がオリフィス９を塞いでしまっているので（図２のｂ）油圧室２内の燃料圧力がフィードポンプ側に逃げることはなく、油圧室２内油圧は変化せず、タイマ進角量も変化しない。
【０００９】
前記実施の態様では、リング状のバルブを使用しているので、ガバナースリーブに対し、遠心フライウエイトの動作で摺動自在に組み付けやすく、的確に動作する。
【００１０】
尚、バルブを付勢する手段は実施例に限定されず、周知の付勢手段を採用でき、第二のフライウエイトが動作する回転域は、フライウエイトの構造や前記付勢手段の付勢力調整により、高速回転、例えば２５００ｒｐｍ以上に設定する。
又、第一のフライウエイトの拡開動作に抗する付勢力は、エンジン負荷に対応して動作するコントロールレバにガバナースリーブの先端を当接させ、ガバナースリーブを介して付与する構造とするのが好ましいが、第二のフライホイールの拡開動作に抗する付勢力は、バルブを介して付与するばかりでなく、フライホイールに直接付与するようにしても差し支えない。
【００１１】
【発明の効果】
本発明の燃料噴射ポンプによれば、高速道路などで、高負荷走行時にアクセルから足を離してもロードセンシングタイマが動作しないので急激なトルクダウンにより運転フィーリングを損なうことがなくなり、遠心フライウエイトとバルブの追加のみで実施できる。
又バルブはリング状とすることで、ガバナースリーブに対し、遠心フライウエイトの動作で摺動可能に組み付けやすい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る燃料噴射ポンプのロードセンシングタイマを示した説明図である。
【図２】第１及び第二の遠心フライウエイトの拡開動作により変化するリターンポートとオリフィスとの位置関係を示した説明図である。
【図３】従来例の説明図である。
【符号の説明】
１・・フィードポンプ、２・・油圧室、３・・タイマ、４・・燃料リターン通路、５・・ガバナーシャフト、６・・ガバナースリーブ、７・・リングバルブ、８・・リターンポート、９・・オリフィス、１０・・フライウエイトケース、１１・・第一の遠心フライトウエイト、１２・・第二の遠心フライウエイト、１３・・コントロールレバー、１４・・スプリング、１５・・遠心フライウエイト。

Claims

油圧室内に突出したガバナーシャフトに、周面にオリフィスが穿設されたガバナースリーブを、第一の遠心フライウエイトの拡張動作よってガバナーシャフトに形成された燃料リターンポートと前記オリフィスとが合致しない位置から合致する位置へ摺動可能に装着し、又前記ガバナースリーブには、前記オリフィスを閉塞可能なバルブを、少なくとも前記第一の遠心フライウエイトが拡張動作時、高速回転時のみに動作する第二の遠心フライウエイトの拡張動作によってオリフィスを閉塞しない位置から閉塞する位置へ摺動可能に装着し、更に、前記ガバナースリーブとバルブとに対し、第一と第二の遠心フライウエイトの拡張動作に抗した付勢力を付与した状態で組み付けたディーゼルエンジンのロードセンシングタイマ付き分配型燃料噴射ポンプ。
前記バルブがリング状である請求項１に記載したディーゼルエンジンのロードセンシングタイマ付き分配型燃料噴射ポンプ。