JPH021975B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は全般的には自動車の燃料噴射装置に関
する。特に、本発明は主ソレノイドに必要とされ
る力の値を減少させるために、主ソレノイドの力
を補強するブースタープランジヤーを設けた電磁
作動の燃料噴射ポンプに関する。

米国特許第4327695号明細書には、プランジヤ
ーを包囲したソレノイドにより付勢されるプラン
ジヤー型の別個の燃料噴射ポンプを各エンジンシ
リンダに設けたスパーク点火型エンジンのための
燃料噴射組立体が開示されている。各々の場合、
必要な噴射装置の出力は比較的小さい。従つて、
噴射に必要な圧力がデイーゼルエンヂンの場合の
それに比べて比較的低い値なので、プランジヤー
の寸法も、従つてそれと対応した、プランジヤー
を駆動するためのソレノイドの寸法もともに小さ
い。例えば、スパーク点火型燃料噴射装置では燃
料噴射圧力としては約750pei（52.5Kg／cm²）が適
しており、他方、デイーゼルエンヂンの場合では
噴射圧力として2000psi（140Kg／cm²）がより一般
的である。電磁制御のプランジヤー型ポンプを用
いて高い圧力を得るためには、一般的に非常に大
きなソレノイドを必要とする。しかしながら、ソ
レノイドの寸法が増加するとコストが増大するば
かりでなく、プランジヤーを付勢するための応答
時間も遅くなる。

本発明は、デイーゼルエンジンにおいて必要な
高い燃料圧力を提供するために主ソレノイド付勢
によるプランジヤーと直列的な力を生ずる配置と
なつたブースタープランジヤーを含み、寸法を減
少させることが可能で、従つて、主ソレノイドの
力を、前述したスパーク点火エンヂンと連結して
用いられるソレノイドの力と類似の力にまで減少
させることができることを特徴とする。

本発明の主な目的はデイーゼルエンヂンのため
のプランジヤー型の電磁作動の燃料噴射ポンプを
提供することにあり、それはデイーゼルエンヂン
の燃料噴射装置を操作するのに十分な正味の燃料
付勢圧力を得るために、比較的小さな主ソレノイ
ドの励磁と同時に付勢されるブースタープランジ
ヤーを含む。

本発明の他の目的、特徴および利点はその好ま
しい実施例を説明する図面と以下の詳細説明とを
参照することによつてより明確になるであろう。

第１図に示した燃料噴射ポンプは本質的に３個
の部品、即ち、ポンププランジヤー１２を駆動す
るための主ソレノイド組立体１０と、ブースター
プランジヤー１４と、ソレノイド付勢の燃料デイ
ストリビユーター１６とを含む。上述した３個の
部品は、本質的に上部部分１８と下部部分２０と
からなるハウジング内に、コンパクトに配置され
ている。上部ハウジング部分１８内には段状直径
になつた孔２４を有する主ポンプケーシング２２
が固定されている。前記孔の最小直径部分はそれ
より直径の大きな孔部分２７への燃料入口２６を
構成しており、前記大直径孔部分の中にはスリー
ブ２８がストツパーナツト３０によつて配置され
ている。スリーブ２８内には延長軸部分３４を有
するポンププランジヤー１２が往復運動可能的に
取付けられている。前記延長軸部分は主ソレノイ
ド組立体１０の大きな環状鉄芯３６とねじ係合し
ている。主ソレノイド組立体は図示したように主
ポンプケーシング２２にねじ止めされた静止的な
環状コア４０を含み、前記コアはポンププランジ
ヤー１２を取囲み、それからは半径方向に離隔さ
れ、コアの周りを図示したように適当なコイル４
２が巻付けられている。鉄芯３６はばね４４によ
つてコア４０から離れており、これら２つの間に
はギヤツプ４６が存在する。

上部ハウジング部分１８は静止スリーブ４８の
中で往復滑動することのできるブースタープラン
ジヤ１４を収納している。前記静止スリーブはス
トツパーナツト５０によつてハウジングの肩部に
押付けられて位置している。プランジヤー１２の
軸３４は図示したようにのびていて、プランジヤ
ー１４の反対端におけるチエンバー５２にかかる
燃料圧力によつて、ブースタープランジヤー１４
と隣接、接触している。この場合の燃料圧力はプ
ランジヤー１２の反対側に位置した入口２６にお
けると同様の、燃料供給圧力となつている。また
前記燃料圧力チエンバー５２内には接近検出器の
ような位置検出器５４が位置しており、これは導
線５６を介してマイクロプロセツサーあるいは同
様な装置（図示せず）と電気的に連結されてい
る。前記検出器は所定のエンヂン作動スケジユー
ルに従つて郭定された望みの位置信号と比較する
ために、ブースタープランジヤー１４の位置を指
示したフイードバツク信号を発生する。

下部ハウジング部分２０内にに収納されたソレ
ノイド制御による燃料デイストリビユーター組立
体１６は全体的にいうと入口逆止弁６０と、多数
の小ソレノイド６２とからなり、前記小ソレノイ
ドの各々は燃料吐出弁６４を通つて個々のエンヂ
ンシリンダー燃料噴射装置（図示せず）へ流れる
燃料を制御している。前記ソレノイドはポンプの
軸線の周りで円形状になつて群をなしており、互
いに他と円周方向に等間隔配置されている。

もつと詳細にいうと、前記ハウジング２０は段
状直径になつた中心孔６６を有し、これは低圧力
状態で燃料供給源（図示せず）からの燃料入口を
構成する。前記中心孔の直径の大きな部分はまた
主ソレノイド組立体１０や、後述の個々の小ソレ
ノイド６２の群との電気的な連結部を提供する電
気的配線を受留めるための凹所６７を構成する。
前記中心孔６６はまた１方向逆止弁６０を収納
し、これはスリーブ部材７０の相補部分に対して
ばね６８によつて着座することができる。前記ス
リーブ部材はストツパーナツト７２によつて中心
孔の肩部に押付けられて位置している。第２のス
リーブ７４はオリフイス７６を含み、これは燃料
を燃料デイストリビユーターチエンバー８０に連
通した通路７８に連結させる。前記デイストリビ
ユーターチエンバーはまた通路２６とも連結され
ている。チエンバー８０はさらに多数のスポーク
状の通路８２によつて、第２図にもつと詳しく図
示した同数の燃料環状部８４に連結されている。

下部ハウジング部分２０は多数の第２の段状直
径孔８６を含み、この数はエンヂンシリンダーの
数およびエンヂンに必要とされている燃料噴射装
置の数と一致している。もつと詳細にいうと、各
孔の下部は、スリーブ型の弁体９４上の相補面９
２に着座するようになつた、円錐面９０を有した
リトラクシヨン型の燃料吐出弁６４を含んでい
る。この弁体の中で前記吐出弁６４に隣接して滑
動可能的なスリーブ９６が設けられ、これはボー
ル弁部材１００と協働する球面成形された端部９
８を有している。前記ボール弁は図示したように
着座している時には、前記環状部８４からスリー
ブ９６を通つて吐出弁６４へ流れる燃料の流れを
塞ぐ。スリーブ９６は軽量ばね１０２によつてボ
ール弁１００に対して押付けられている。

ボール弁１００はハウジング部分２０の中へね
じ込み式に取付けられた小ソレノイド６２のプラ
ンジヤー鉄芯１０４によつて閉位置に保持されて
いる。この場合、前記プランジヤーはばね１０８
によつてボール弁１００に押付けられ、これを図
示したように着座状態に保持している。大型のナ
ツト１１０がスリーブ型の弁体９４を所定の位置
に配置している。

全体的な操作においては、燃料は１回に１個の
エンヂンシリンダーにしか吐出されないようにな
つていて、エンヂンの点火順序と合致するように
なつている。結果として、ある特定の時にただ１
つの小ソレノイド６２しか励磁されなくなつてい
て、特定のシーケンスに従つてプランジヤーの鉄
芯１０４を引込ませる。これによつてばね１０２
はスリーブ９６とボール弁１００とを上方へ動か
すことができ、環状部８４から吐出弁６４への燃
料の流入を許すことになる。もつと詳細にいう
と、前述したように、ブースタープランジヤー１
４を付勢するための加圧された流体は、燃料デイ
ストリビユーターチエンバー８０および入口管２
６内の流体と同一であるか、あるいはそれと同一
の供給燃料圧力を有しているであろう。従つて、
主ソレノイド１０が励磁されると、鉄芯３６が下
方へ引込まれ、これによつてプランジヤー１２は
下方へ動かされてポンプストロークを行ない、予
じめ逆止弁６０を通過してきている供給燃料の流
れによつて満たされていた通路２６およびデイス
トリビユーターチエンバー８０内の燃料を加圧す
る。同時に、加圧された燃料をチエンバー５２へ
供給すると、ブースタープランジヤー１４は主プ
ランジヤー１２の動きに追従し、その力を主ソレ
ノイド１０の力に加え、これによつて望みの圧力
値を得るために主ソレノイド１０が必要とする力
を減少させている。これとほぼ同じ時に、マイク
ロプロセツサー（図示せず）は小ソレノイド６２
の１個を励磁させ、プランジヤー鉄芯１０４を引
込ませ、ボール弁１００を上方へ動かして開位置
に位置させる。これによつてデイストリビユータ
ーチエンバー８０内の加圧流体は通路８２を通つ
て環状部８４へ流れ、開いたボール弁１００を通
つて吐出弁６４の方へ流れることができる。吐出
弁のばね１１４の力を上回ると吐出弁は弁体９４
から下方へ動かされ、交差供給通路１１６が燃料
を自由に噴射装置通路１１８の中へ流すことがで
きる。

各操作毎に噴射される燃料の持続時間と量と
は、各小ソレノイド６２と主ソレノイド６２と主
ソレノイド１０とに加えられる電流パルスの関数
として変化する。このことはその時点における特
定のエンヂン運転状態に関する所定の流れに従つ
て、マイクロプロセツサー（図示せず）によつて
郭定される。主プランジヤー１２とブースタープ
ランジヤー１４とのストロークは接近検出器５４
によつて検出され、もしそのストロークによつて
郭定される噴射燃料の容積が所定の容積から変化
すると、前記検出器５４によつて発せられるフイ
ードバツク信号により、マイクロプロセツサーは
ソレノイドに加えられる電圧の持続時間と大きさ
とを変化させて、これによつて望みのスケジユー
ルに合致させるように燃料の流れを変化させるこ
とになる。

従つて、ソレノイド６２に加わる電圧がなくな
つて燃料の噴射が終わると、噴射通路１１８内の
残圧も低下する。この圧力がばね１１４の力以下
になると吐出弁６４は上方へ動き始め、弁体９４
の孔の中へ入る。第１の効果は、噴射通路１１８
と燃料環状部８４との間の燃料の連絡を遮断する
ことである。第２の効果は、上方への動きが続く
と、吐出弁６４はその本体の一部分を弁体９４の
孔の中へ引込み、これによつて噴射通路１１８内
の容積を減少させ、さらに圧力を減少させて、燃
料滴下後の影響やその他の既知の２次的な影響を
防ぐ。一旦吐出弁が引込まれると、その時点で励
磁されていた特定のソレノイド６２が無励磁状態
となつて、ばね１０８がプランジヤー鉄芯１０４
とボール弁１００とをその下方位置へ動かすこと
ができ、弁体９４に着座させ、環状部８４と噴射
通路１１８との間の燃料の連結を遮断してしま
う。これで噴射が終了する。同時に、主ソレノイ
ド戻りばね４４が、第１図に示したように、鉄芯
３６を上方へ動かし、ブースタープランジヤー１
４と同じ様に、主プランジヤー１２を図示した取
入れ位置へ戻す。この動きによつて取り入れ逆止
弁６０が弁座から離され、新しい燃料の供給流が
通路およびデイストリビユーターチエンバー８０
の中へ流入し、次のプランジヤー１２のストロー
クにおいて噴射させるようになつている。

第１図は２個の噴射通路だけを示した構造にな
つている。しかしながら、小ソレノイド制御の噴
射通路の数は、主燃料供給路２６を取囲んだ前記
噴射通路の円周方向間隔を調整するだけで、望み
の数にしてもよいことが明らかになるであろう。

今までの説明から、本発明は特にデイーゼルエ
ンヂンに適した、また、デイーゼル型の噴射装置
を操作するのに必要な高い燃料圧力を提供するた
めに、従来から通常採用されていた大型ソレノイ
ドの代りに小さなソレノイド組立体を用いて操作
することのできる電磁的に操作される燃料噴射ポ
ンプを提供することがわかるであろう。これは供
給される燃料の圧力によつて付勢され、従つて主
付勢ポンプソレノイドの力を助長するブースター
プランジヤーを用いることによつて可能となるこ
とがわかるであろう。

本発明をその好ましい実施例に関して図示、説
明してきたが、当業界にとつては本発明の範囲か
ら逸脱しないで多くの変更、修正が可能であるこ
とは明らかである。例えば、図示の実施例では、
分配型の燃料噴射ポンプについて説明したが、本
発明の燃料ポンプは、必要な高燃料圧力を提供す
るための主燃料ポンププランジヤーを作動させる
に必要な力を減少させるために、ブースタープラ
ンジヤーを任意のデイーゼルエンジンに使用でき
るものであるから、分配型の燃料噴射ポンプのみ
に限定されない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施する燃料噴射ポンプの断
面図、第２図は第１図の詳細部の拡大図である。
図において、 １０……ソレノイド、１２……ポンププランジ
ヤー、１４……ブースタープランジヤー、３６…
…ソレノイド鉄芯である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ デイーゼルエンジン用の電磁作用の燃料ポン
   プにおいて、 往復運動をする主燃料ポンププランジヤーであ
   つて、この主燃料ポンププランジヤーを取囲むソ
   レノイドの鉄芯に連結され、かつ前記ソレノイド
   の励磁により駆動せしめられてポンプストローク
   を行なう、前記主燃料ポンププランジヤーと、 前記ソレノイドの励磁と同時に付勢され、前記
   主燃料ポンププランジヤーと同時に動いて該主燃
   料ポンププランジヤーの駆動力を補強するため
   の、前記主燃料ポンププランジヤーに対し直列に
   配置されたブースタープランジヤーと、 を備えて成ることを特徴とするデイーゼルエンジ
   ン用の電磁作動の燃料ポンプ。