JPH0270971A - ディーゼルエンジンの燃料噴射ポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、ディーゼルエンノンの塩料噴射ポンプに関
する。

（従来の技術） ディーゼルエンジンの塩料噴射ポンプとして、塩料噴射
時期や塩料噴射量等を電子制御するようにした分配型の
ポンプがある（参考文献・・・Ｓ　ｏｃｉｅｔｙ　　ｏ
ｒ　　Ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ　　Ｅｎｇｉｎｅｅｒ　　
８　６　０　１　４　５　　）。

これを第８図により説明すると、１はポンプハウジング
、２，３はドライブシャフト４により駆動される低圧倒
フィードポンプと高圧側プランジャポンプで、図示しな
い燃料入口から７４−ドボンプ２により吸引された燃料
はハクノング１内の低圧室５に供給され、低圧室５に開
口する吸込通路６を介してプランジャ加圧室３の加圧室
１２に送られる。

プランジャ加圧室３のプランジャ７は、先端ｌこエンジ
ンのシリングと同数の吸込溝８が形成されると共に、同
じく同数の７エイスカムを有するカムディスク９に一体
形成され、カムディスク９はドライブシャフト４ととも
に回転しながらローラリング１０に配設されたロー２１
１を乗り越えて所定のカムリフトだけ往復運動する。

したがって、プランジャ７は回転往復運動することにな
り、この回転往復運動に伴い吸込溝８から加圧室１２に
吸引された燃料が、加圧室１２に通じる図示しない分配
ボートからデリバリバルブを通って噴射ノズルへと圧送
される。

そして、燃料の噴射時期や噴射量を制御するために、低
圧室５と加圧室１２とを連通する戻し通路１３が形成さ
れ、戻し通路１３の途中に高速型の電磁弁１４を介装し
ている。

この電磁弁１４は、開弁時に加圧室１２を開放するもの
で、図示しない駆動回路からの信号によりエンジンの運
転条件に応じて所定の時Ｍに所定の期間閉じられる。

プランジャ７の圧送行程中に電磁弁１４を閉じることで
燃料の噴射が開始され、さらに電磁弁１４を開くことで
噴射が終了され、したがって電磁弁１４の閉弁時期によ
り燃料の噴射時期が制御され、電磁弁１４の閉弁期間に
より噴射量が制御される。

また、燃料の送油率（噴射率）は、７エイスカムによる
リフト特性により、プランジャ７の圧送速度が大きいと
きに高く、小さいときに低くなるため、例えばエンジン
低負荷域にはプランジャ７の圧送速度が小さい９７ト後
期に電磁弁１４の閉弁時期を合わせることで、低送油率
に設定できる。

なお、１５はエンジン停止時等に吸込通路６を遮断する
燃料カットパルプである。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、このように電磁弁１４の閉弁と開弁とに
より燃料の噴射を制御する噴射ポンプだと、電磁弁１４
が何らかの原因により閉弁したままとなった場合、例え
ば電磁弁１４の駆動回路が誤作動して電磁弁１４に閉信
号を送り続けた場合には、エンジンの運転条件にがかわ
らず燃料がプランノヤフの全圧送行程にわたって噴射さ
れることになり、このため塩料噴射量が過大となってエ
ンジンオーバラン等の好ましくない事態を招くという問
題があった。

なお、電磁弁や駆動回路の異常時に塩料噴射量を所定値
以下に規制する安全装置を設けたものがあるが（特開昭
６０−９８１３０号公報等参照）、この場合電気回路に
より安全装置を作動するようになっており、したがって
電磁弁の駆動回路と同じように誤動作する心配があり、
信頼性に欠けるといろ問題があった。

また、電磁弁を用いない通常の機械式噴射ポンプだと、
前述したようなエンジンオーバラン等の心配は少ないも
のの、この場合には運転条件に合わせて送油率を設定す
ることが難しいという問題があった。

この発明は、駆動回路等の誤動作に対する高い安全性を
確保すると共に、運転条件に応じた送油率を得ることが
できる塩料噴射ポンプの提供を目的としている。

（課題を解決するための手段） この発明は、エンジン回転に同期して回転往復動するプ
ランジャにより、低圧室からプランジャ加圧室に導入さ
れた燃料を各気筒に分配圧送するディーゼルエンジンの
塩料噴射ポンプにおいで、前記プランジャ加圧室と低圧
室とを連通する燃料の戻し通路を形成し、この戻し通路
を所定の時期に開閉する電磁弁を設ける一方、前記プラ
ンジャの側部にプランジャ加圧室と低圧室とを連通する
第１、ｊ８２のスピル孔を所定の間隔で開口し、この第
１、第２のスピル孔を被覆するリング状のコントロール
スリーブをプランジャに嵌装し、このコントロールスリ
ーブの被覆面の両端部をそれぞれプランツヤ輸に対して
異なる所定の角度で斜交する形状に形成するとともに、
このコントロールスリーブをアクセルペダルに連動して
回動可能に形成する。

（作用） プランジャの圧送行程中に第１のスピル孔はコントロー
ルスリーブに入り込むことで閉じ、第２のスピル孔はコ
ントロールスリーブから抜は出ることで聞くと共に、第
１のスピル孔が閉じてから第２のスピル孔が開くまでの
間が燃料の圧送可能期間（噴射可能期間）となる。そし
て、この圧送可能期間中に電、磁弁を閉じることで燃料
が噴射されるが、アクセルペダルによりコントロールス
リーブを回動可能とすると共に、コントロールスリーブ
の被覆面の両端部をそれぞれ所定の斜交形状としたため
、アクセルペダルに応じてｔ／ｓ１のスピル孔の閉時期
と第２のスピル孔の開時期が可変、即ち低負荷域には圧
送可能期間の時期が遅くされ、期間長さが短くされる一
方、高負荷域には圧送可能期間の時期が早くされ、期間
長さが長くされる。

これにより、低負荷域にはプランツヤの圧送速度が遅い
９７ト後期に燃料が噴Ｈされるため、低送油率が得られ
、高負荷域にはプランジャの圧送速度が早いリフト期間
に燃料が噴射されるため、高送油率が得られる。

他方、アクセルペダルにより圧送可能期間が規制される
ため、例えば、電磁弁の駆動回路等が誤動作して電磁弁
が閉じたままとなった場合でも、圧送可能期間以上に燃
料が噴射されることはなく、この場合アクセルペダルよ
り圧送可能期間を短くすることで、塩料噴射量を減少で
き、コントロールできる。

（実施例） 第１図、第２図は本発明の実施例を示すもので、２１は
カムディスク２２を介して回転往復運動するプランツヤ
ポンプ２０のプランジャ、２３は図示しないフィードポ
ンプから燃料が供給される低圧室、２４は低圧室２３が
らの燃料をプランジャポンプ２０の加圧室２５に導く吸
込通路である。

加圧室２５と吸込通路２４の上流側とを連通ずる戻し通
路２６が形成され、戻し通路２６の途中に電磁弁２７が
介装される。

電磁弁２７は、戻し通路２６を開閉するポペット型の弁
体２８と、弁体２８を開弁方向に付勢するスプリング２
９と、弁体２８をアーマチュア３０を介して引きよせ開
弁させるコイル３１とから構成され、加圧室２５の燃料
圧が弁体２８の閉弁方向に作用するように配設される。

そして、電磁弁２７は、エンジン（図示しない）の回転
数を検出する回転センサ３２と、アクセルペダル（図示
しない）の開度を検出するアクセル開度センサ３３から
の信号が入力される駆動回路３４により、運松条件に応
じてプランジャ２１の圧送行程中（後述する圧送可能期
間中）の所定の時期に閉弁するように駆動制御される。

一方、プランシャ２１を貫通して加圧室２５に通じるス
ピル通路３５と、スピル通路３５をプランシャ２１の側
部にて輪方向に所定の間隔で低圧室２３に開口する第１
、＄２のスピル孔３６．３７とが形成され、第１、第２
のスピル孔３６．３７を開閉するリング状のコントロー
ルスリーブ３８がプランジャ２１に軸方向に摺動自由に
表装される。

第１、第２のスピル孔３６．３７は、コントロールスリ
ーブ３８の被覆面３９内に入り込むと閉じ、被覆面３９
から抜は出ると開くと共に、コントロールスリーブ３８
の被覆面３９の両端部４０．４１の形状は、第３図に示
すようにプランジャ２１の袖に対してそれぞれ所定の角
度で斜交する形状に形成される。この場合、被覆面３９
の第１のスピル孔３６の開閉側の端部４０は、その第２
のスピル孔３７の開閉側の端部４１よりも大きな角度で
斜交するように形成されると共に、これらの端部４０．
４１は気筒数に対応して、被覆面３９の周方向に均等に
形成される。

そして、コントロールスリーブ３８は、外周部に形成し
た溝４２に係合するピボット４３と、ハウシング４４を
貫通しピボット４３を先端に偏心して突設したシャフト
４５と、シャフト４５に取付けた回動レバー４６および
図示しないケーブル等を介してアクセルペダルに連・結
される。

アクセルペダルが踏込まれると、その踏込みに応じて回
動レバー４６、シャフト４５とともにピボット４３が回
動し、このピボット４３の回動に応じてコントロールス
リーブ３８が初期位置からプランジャ２１上を所定方向
に回動される。また、アクセルペダルを離していくと、
図示しないリターンスプリングに上り回動レバー４６、
シャフト４５、ピボット４３を介してコントロール入り
−１３８が、初期位置側へ戻される。

この場合、コントロールスリーブ３８は、アクセルペダ
ルの踏込みに応じて第３図のＡの位置からＢの方向に所
定の範囲で回動され、即ち低負荷域ではプランジャ２１
の圧送行程中の移動に対して、第１、第２のスピル孔３
６．３７がコントロールスリーブ３８の被覆面３９の幅
の狭い領域を通過すると共に、被覆面端部４０，４１の
形状により第１のスピル孔３６の閉時期および第２のス
ピル孔３７の開時期が遅（、高負荷域では第１、第２の
スピル孔３６，３７が被覆面３９の幅の広い領域を通過
すると共に、被覆面端部４０．４１の形状により第１の
スピル孔３６の開時期およびｔ！ＩＪ２のスピル孔３７
の開時期が早（なっている。

なお、コントロールスリーブ３８は、図示しないがコン
トロールスリーブ３８の両側に配設されるカラーとスプ
リングにより、軸方向には動かないようにしでいる。

このような構成により、プランジャ２１が圧送行程に入
ると、プランジャ２１の移動に伴い第１のスピル孔３６
が開、第２のスピル孔３７が閉状態から第１のスピル孔
３６がコントロールスリーブ３８に入り込んで両スピル
孔３６．３７とも閉状態となり、二の状態で戻し通路２
６の電磁弁２７が閑じられることにより、低圧室２３か
ら吸込通路２４を介して加圧室２５に導入された燃料が
加圧室２５に通じる分配ポート４７からデリバリバルブ
４８を介して各気筒の噴射ノズルへと圧送され、さらに
プランジャ２１の移動に伴い第２のスピル孔３７がコン
）Ｏ−ルスリーブ３８から抜は出ることにより、加圧室
２５の燃料が低圧室２３に開放される。

即ち、第１のスピル孔３６が閉じてからｌ！ｉ２のスピ
ル孔３７が開くまでの間が燃料の圧送可能期間となり、
この期間中に電磁弁２７を閉じることで燃料の噴射が開
始され、この期間の終了とともに燃料の噴射が終了され
る。

そして、この圧送可能期間は、アクセルペダルによりコ
ントロールスリーブ３８を回動することで、その時期お
よび期間長さが可変制御される。

アクセルペダルの踏込みの小さい低負荷域には、コント
ロールスリーブ３８は第４図（ａ）〜（ｃ）の位置とな
り、プランジャ２１の移動に対して第１、第２のスピル
孔３６．３７がコントロールスリーブ３８の被覆面３９
の幅の狭い領域を通過すると共に、第１のスピル孔３６
の閉時期および第２のスピル孔３７の開時期が遅（なる
、即ち、低負荷域では、第５図に示すように圧送可能期
間が短くなると共に、その時期がプランジャ２１の圧送
行程後期（＋７７）後期）となり、この圧送可能期間中
の電磁弁２７の閉弁によりプランジャ２１のり７ト後期
に燃料が噴射される。

また、アクセルペダルの踏込みの大きい高負荷域にはコ
ントロールスリーブ３８は第６図（＆）〜（Ｃ）の位置
に回動され、このときプランジャ２１の移動に対しで、
第１、第２のスピル孔３６．３７がコントロールスリー
ブ３８の被覆面３９の幅の広い領域を通過すると共に、
＃１のスピル３６の閉時期および第２のスピル孔３７の
開時期が早まる。即ち、高負荷域では、第７図に示すよ
うに、圧送可能期間が氏くなると共に、その時期がプラ
ンジャ２１の圧送行程初期からとなり、この圧送可能期
間中の電磁弁２７の閉弁によりプランジャ２１のリフト
初期から燃料が噴射される。

これにより、低負荷域にはプランジャ２１の圧送速度が
遅いす７ト後期を利用して、燃料が噴射されるため、低
送油率が得られ、高負荷域には、プランジャ２１の圧送
速度が早いす７Ｆ期間に燃料が噴射されるため、高送油
率が得られるのである。

他方、圧送可能期間はコントロールスリーブ３８を回動
するアクセルペダルにより制御されると共に、圧送可能
期間外では第１または第２のスピル孔３６．３７が開状
態となるため、例えば電磁弁２７の駆動回路３４が何等
かの原因により閉じた＊まとなった場合でも、アクセル
ペダルによる圧送可能期間以上に燃料が噴射されること
はなく、しかもこの場合アクセルペダルの踏込みを相対
的に減じて圧送可能期間を短くすることで、塩料噴射量
を制御でき、アクセルペダルの開度に応じた塩料噴射量
が確保される。

このため、駆動回路３４や電磁弁２７等の電気系統の誤
動作に起因するエンノンオーバラン等を確実に防止でき
、高い安全性が得られると共に、駆動回路３４や電磁弁
２７の故障時にも通常運転を行なうことができ、安全性
ならびに信頼性が一層向上する。

また、電磁弁２７は圧送可能期間中に閉弁されるが、こ
の場合加圧室２５の高圧の燃料圧が電磁弁２７の閉弁方
向に作用するため、電磁弁２７として小さな電磁力のも
ので良く、電磁弁２７の消冑電力が大幅に低減される。

しかも、閉弁後は電磁弁２７は加圧室２５の高圧の燃料
圧により閉弁保持されるため、閉弁作動させるときのみ
電磁弁２７に通電すれば良く、消費電力が一層低減され
、オルタネータ等に負担となることは、ない、なお、加
圧室２５の燃料圧が開放されると、電磁弁２７はスプリ
ング２９により自動的に開弁する。

（発明の効果） 以上のように本発明によれば、エンジン回転に同期して
回転往復動するプランツヤにより、低圧室からプランジ
ャ加圧室に導入された燃料を各気筒に分配圧送するディ
ーゼルエンジンの塩料噴射ポンプにおいて、前記プラン
ツヤ加圧室と低圧室とを連通する燃料の戻し通路を形成
し、この戻し通路を所定の時期に開閉する電磁弁を設け
る一方、前記プランジャの側部にプランジャ加圧室と低
圧室とを連通ずる＃！１１、第２のスピル孔を所定の間
隔で開口し、この第１、第２のスピル孔を被覆するリン
グ状のコントロールスリーブをプランジャに嵌装し、こ
のコントロールスリーブの被覆面の両端部をそれぞれプ
ランツヤ軸に対して異なる所定の角度で斜交する形状に
形成すると共に、このコントロールスリーブをアクセル
ペダルに連動して回動可能に形成したので、運転条件に
応じた送油率が得られると共に、電磁弁やその駆動回路
等の誤動作時や故障時にもアクセルペダルにより塩料噴
射量をコントロールでき、安全性、信頼性が、大幅に向
上する。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は本発明の実施例を示す要部構成断面図
とそのＸ−Ｘ線断面図、第３１！Ｉはコントロールスリ
ーブの被覆面の形状を示す詳細図、第４図（ａ）〜（ｅ
）、＃６図（ａ）〜（ｃ）は作動説明図、第５図、第７
図はタイミングチャート、第８図は従来例の断面図であ
る。 ２１・・・プランジャ、２３・・・低圧室、２５・・・
加圧室、２６・・・戻し通路、２７・・・電磁弁、３２
・・・回転センサ、３３・・・アクセル開度センサ、３
４・・・駆動回路、３６・・・第１のスピル孔、３７・
・・第２のスピル孔、３８・・・コントロールスリーブ
、３９・・・被覆面、４０．４１・・・端部。 Ｉ１１図 第２図 第 ３図 第５図 図 第６ｒ！ｌ！Ｉ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　エンジン回転に同期して回転往復動するプランジャに
   より、低圧室からプランジャ加圧室に導入された燃料を
   各気筒に分配圧送するディーゼルエンジンの塩料噴射ポ
   ンプにおいて、前記プランジャ加圧室と低圧室とを連通
   する燃料の戻し通路を形成し、この戻し通路を所定の時
   期に開閉する電磁弁を設ける一方、前記プランジャの側
   部にプランジャ加圧室と低圧室とを連通する第１、第２
   のスピル孔を所定の間隔で開口し、この第１、第２のス
   ピル孔を被覆するリング状のコントロールスリーブをプ
   ランジャに嵌装し、このコントロールスリーブの被覆面
   の両端部をそれぞれプランジャ軸に対して異なる所定の
   角度で斜交する形状に形成するとともに、このコントロ
   ールスリーブをアクセルペダルに連動して回動可能に形
   成したことを特徴とするディーゼルエンジンの燃料噴射
   ポンプ。