JPH0444825Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は燃料噴射ポンプに関し、特に高地等に
おいて大気圧が低下した状態での燃料噴射時期の
制御を好適に行ない得るものに関する。

（従来の技術） 一般に、デイーゼルエンジンの燃料噴射ポンプ
においては、スピードセンシングタイマ機構を備
え、エンジン回転数の上昇に応じて噴射時期を進
めると共に、ロードセンシングタイマ機構を備え
て、低負荷時には噴射時期を遅らせてNOxの排
出量を減少させている。しかるに、高地等のよう
に、大気圧が低下した状態においては、空気密度
の減少により混合気の圧縮圧力が低下して燃焼性
が悪化する傾向があり、このような状態におい
て、ロードセンシングタイマ機構によつて低負荷
時に噴射時期が遅角されると、失火現象が生じ、
出力が低下して運転性能を損うおそれがある。そ
こで、従来においては、例えば実開昭56−136140
号公報に記載されているように、大気圧が所定値
以下になつたときには、ロードセンシングタイマ
機構による噴射時期の遅角制御を禁止するように
している。

（考案が解決しようとする問題点） しかしながら、大気圧の低下時に単にロードセ
ンシングタイマ機構の作動を停止するのみでは、
大気圧の低下の度合が大幅な場合等には失火現象
を確実に回避できないおそれがある。更には、こ
のようにロードセンシングタイマ機構を停止する
か否かの二値制御によつては、大気圧の変動に応
じて、常に好ましい状態に噴射時期を規定するこ
とは困難である。実開昭59−157549号として出願
公開された実願昭58−39399号の明細書および図
面には、ロードセンシングタイマ機構を大気圧に
より制御して、低負荷時に燃料噴射時期を遅らせ
る場合の制御を大気圧に応じて変更することを教
示している。また、実開昭56−136140号公報に
は、ロードセンシング機構により燃料噴射ポンプ
ハウジング内の燃料をフイードポンプの低圧側に
戻す還流通路の面積を大気圧により制御すること
が教示されている。さらに、特開昭55−84824号
公報には、フイードポンプの吐出回路に設けたレ
ギユレーテイングバルブの開弁圧力を、大気圧に
応じて変更することが教示されている。

これら公知の構造は、ロードセンシングタイマ
機構の作動を大気圧に応じて制御すること、およ
び燃料フイードポンプのハウジング内の燃料圧力
の値を大気圧に応じて制御することを、それぞれ
個別に教示するものであり、燃料噴射時期の制御
を総合的にエンジン運転条件に応じて最適に行い
得るものではない。さらに、ロードセンシング機
構の作動とレギユレーテイングバルブの開弁圧力
の制御とを同時に行うように構成するとしても、
構造的にコンパクトにまとめることは従来の構造
では困難である。

本考案の目的は、上述の問題点を解決するため
に、大気圧の低下の度合に応じて好適に燃料噴射
時期を規定し得る構造がコンパクトな燃料噴射ポ
ンプを提供することにある。

（問題点を解決するための手段） そのために本考案では、スピードセンシングお
よびロードセンシングタイマ機構を備えた燃料噴
射ポンプにおいて、大気圧の低下した割合に応じ
て、ロードセンシングタイマ機構による噴射時期
の遅角量を減少方向に制御可能にすると共に、同
時にスピードセンシングタイマ機構による噴射時
期の進角量を増加可能にし、全体として、大気圧
の低下に応じて広範囲に燃料噴射時期を変動させ
得るようにしている。

本考案においては、このような燃料噴射時期の
制御を行うために、燃料噴射ポンプに、燃料噴射
ポンプハウジングと、燃料噴射ポンプハウジング
に燃料を圧送するフイードポンプと、ハウジング
内の燃料圧力を制御するためのレギユレーテイン
グバルブと、エンジン低負荷運転時にハウジング
内の燃料の一部を還流通路からフイードポンプの
吸入側に戻してハウジング内の燃料圧力を低下さ
せるロードタイマ手段とを備え、該ハウジング内
の燃料圧力に応じて燃料の噴射時期を制御するよ
うにする。そして、このような燃料噴射ポンプに
おいて、大気圧に感応する大気圧感応手段と、レ
ギユレーテイングバルブの開弁圧を変更する開弁
圧変更手段と、還流通路の面積を変化させる通路
開度制御手段とを設ける。通路開度制御手段は大
気圧感応手段に連結されて、大気圧の低下に応じ
て、還流通路の面積が減少させられるように制御
される。開弁圧変更手段は、レギユレーテイング
バルブの開弁圧を設定するための付勢手段を備
え、該付勢手段は通路開度制御手段を介して大気
圧感応手段により制御されて、大気圧の低下に応
じて開弁圧値を高めるように働く。

（実施例） 以下に、図面を参照して本考案の実施例につい
て説明する。

第１図は本考案の一実施例の全体構成を示すも
のである。図において、フイードポンプ１はドラ
イブシヤフト３によつて駆動されて、ポンプハウ
ジング５に形成した通路７を介して吸い込まれた
燃料を圧縮して、吐出ポート１１からレギユレー
テイングバルブ１３を介してポンプハウジング５
内に圧送する。ポンプハウジング５内には、ドラ
イブシヤフト３により回転されるカムデイスク１
３およびこのカムデイスク１３に同軸に接合され
たプランジヤ１５が配置されており、このカムデ
イスク１３がローラホルダ１７に当接した面には
シリンダの数と同数のフエイスカムが形成されて
おり、カムデイスク１３の回転により、プランジ
ヤ１５はそのプランジヤレベル１９内を往復およ
び回転運動して、ハウジング５内の燃料を圧力室
２０内に吸入して圧縮し、各シリンダの噴射ノズ
ルへ向けて順次に供給する。

このプランジヤ１５による各シリンダへの燃料
噴射量の調整は、プランジヤ１５の外周面上を摺
動可能なコントロールスリーブ２３の位置をガバ
ナ機構によつて制御することで行なわれる。すな
わち、このスリーブ２３に連結した調整レバー２
５には、フライウエスト２７の遠心力により推力
が与えられるガバナスリーブ２９が当接してお
り、またこのレバー２５は不図示のアクセルペダ
ルの踏込み量に応じて張力が与えられるガバナス
プリング３１によつて支持されており、これらの
両者およびアイドリングスプリング３３、スター
トスプリング３５の釣合によつて調整レバー２５
の位置が規定され、したがつてコントロールスリ
ーブ２３の位置が規定される。

プランジヤ１５による燃料噴射時期の制御は、
スピードタイマ３７によつて行なわれる。このス
ピードタイマ３７は、ポンプハウジング５内の燃
料圧力に応じて、カムデイスク１３に接するロー
ラホルダ１７を回転させて、エンジン側クランク
角度に対する燃料噴射開始位置を調節している。
すなわち、スピードタイマ３７は、ハウジング５
内の燃料圧力の上昇に応じて、燃料噴射時期を進
角させる方向にローラホルダ１７を回転する。

一方、上記ガバナスリーブ２９の外周壁の所定
位置には燃料逃し孔２９ａが形成されており、こ
の孔２９ａは、エンジン低負荷時に、ガバナスリ
ーブ２９が嵌合しているガバナシヤフト３９内に
形成した燃料逃し通路３９ａに連通するようにな
つている。この通路３９ａはフイードポンプ１の
吸入ポート側、すなわち低圧側に連通しており、
従つて、低負荷時には、エンジン回転数に対する
ハウジング５内の燃料圧力が一定の割合だけ低く
なる。その結果、スピードタイマ３７によつて決
定される噴射時期は、同一回転数の高負荷時に較
べて遅角方向に制御される。このように、上記の
燃料逃し孔２９ａ、通路３９ａにより、ロードタ
イマ機構が形成される。

ここで、上述したレギユーレーテイングバルブ
１３の構成を第２図に示す。図に示すように、こ
のバルブ１３はフイードポンプ１から吐出された
燃料をポンプハウジング５内に導く通路４１に配
置されている。すなわち、ハウジング５に形成さ
れ、通路４１に連通した円筒形空所１３ａ内に
は、その内周壁面に対して液密状態で摺動可能な
ピストン１３ｂが嵌入され、このピストン１３ｂ
によつて、空所１３ａの底壁１３ｃ側には第１ば
ね１３ｄ、シム１３ｅおよび第２ばね１３ｆをこ
の順序に介して弁体１３ｇが支持されており、こ
の弁体１３ｇも空所内壁面に対して液密状態で摺
動可能となつている。空所開口端は、ほぼハツト
形形状のケーシング１３ｈで封止され、このケー
シングには大気圧を取り入れる連通孔１３ｉが形
成されていると共に、そのケーシング内には、大
気圧感応部材としてのベローズ１３ｊが配置され
ている。このベローズ１３ｊとピストン１３ｂの
上端面とは、ロツド１３ｋにより連結され、この
ロツド１３ｋはベローズ１３ｊの膨張、収縮に応
じて移動し、ピストン１３ｂを空所１３ａ内にお
いて上下方向に往復移動させる。一方、空所内周
壁においては、その底壁１３ｃの近傍位置にフイ
ードポンプ吐出側と吸入側とを連通するためのバ
イパス４２があいており、このバイパス４２は、
弁体１３ｇの外周壁によつて開閉可能となつてい
る。また、このバイパス４２よりも上方の位置に
おいては、ガバナシヤフトの燃料逃し通路３９ａ
に連通した通路４３、およびフイードポンプ吸入
側に連通した通路４５に対して、弁体１３ｇとピ
ストン１３ｂにより区画された空所１３ａが同一
の高さ位置で連通可能となつており、これら両通
路４３と４５との連通の度合は、ピストン１３ｂ
の位置によつて制御される。このように構成した
本実施例の噴射時期の制御動作を、第３図を更に
参照して説明する。まず、通常の平地走行時にお
いては、レギユレーテイングバルブ１３のピスト
ン１３ｂは第２図の位置にあり、燃料逃し通路３
９ａは通路４３、空所１３ａおよび通路４５を介
してポンプ吸入側（低圧側）に連通しており、ま
た、弁体１３ｇはバイパス４２を閉じており、そ
の開弁圧値はこのピストン位置で定まるばね設定
荷重によつて定まつている。従つて、フイードポ
ンプ１によるハウジング５内の燃料圧力はこの開
弁圧値によつて規定される割合でエンジン回転数
に応じて上昇し、従つてスピードタイマ３９によ
り第３図の一点鎖線で示すように進角制御が行
なわれる。しかるに、低負荷時には、ガバナスリ
ーブの燃料逃し孔２９ａ、通路３９ａを介してハ
ウジング５内とポンプ吸入側とが連通して還流通
路が形成されるので、エンジンの同一回転数にお
けるハウジング５内の燃料圧力が低下し、その結
果第３図の破線で示すような進角制御が行なわ
れる。すなわち、噴射時期が一定の値だけ遅角さ
れる。

一方、大気圧が所定の値以下の高地走行時にお
いては、その大気圧の低下に応じてレギユレーテ
ングバルブ１３のベローズ１３ｊが膨張し、これ
によつてピストン１３ｂは下方へ移動される。こ
の結果、通路４３と４５の間は、大気圧の低下の
割合に応じて塞がれることになる。すなわち、ベ
ローズ１３ｊとピストン１３ｂとにより還流通路
の開度制御手段が形成され、燃料逃し孔２９ａか
ら吸入側への燃料逃し量が大気圧の低下に応じて
減少される。また、これと同時に、ピストンこの
下方への移動により弁体１３ｇを押圧するばね１
３ｆの設定荷重が増加するので、この弁体１３ｇ
の開弁圧値が大気圧の低下に応じて増加する。す
なわちベローズ１３ｊ、ピストン１３ｂおよびば
ね１３ｆを中心に開弁圧変更手段が形成される。
従つて、大気圧が所定値以下になつた場合の低負
荷走行状態においては、燃料逃し通路である還流
通路の絞り量とレギユレーテイングバルブの開弁
圧値によりハウジング内の燃料圧が定まり、従つ
て噴射時期が決定される。この結果、ベローズ１
３ｊが完全に膨張して、第２図の一点鎖線で示す
ようにピストンが下方に移動し、通路４３，４５
間を完全に閉じた状態においてはロードタイマ機
構が完全に停止されると共に、開弁圧値が最大と
なるので、第３図の実線で示すように進角制御
が行なわれる。すなわち、同一回転数における進
角量は、最大となる。このように、本例において
は、低負荷状態においては、大気圧の低下に応じ
て、第３図の破線から実線の範囲にわたり進
角制御が広範囲に行なわれる。

（考案の効果） 以上説明したように、本考案によれば、大気圧
に応じて、フイードポンプの吐出側圧力を調整す
るレギユレーテイングバルブの開弁圧値を変更す
ると共に、大気圧に応じてロードタイマの作動を
制御するようにしたので、低負荷走行状態におい
ては大気圧の低下に応じて燃料噴射時期を制御し
得ると共に、進角側へ大巾に変更することが可能
となり、高地等の低負荷走行時において常に好適
な燃料状態を維持できると共に失火現象を確実に
回避することができる。特に本考案においては、
開弁圧変更手段の付勢手段を通路開閉手段を介し
て大気圧感応手段により制御されるようになつて
いるので、燃料噴射ポンプの構造をコンパクトに
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の燃料噴射ポンプの一例を示す
概略断面図、第２図は第１図のレギユレーテイン
グバルブを拡大して示す断面図、第３図は第１図
のポンプの進角制御特性を示す特性線図である。 １……フイードポンプ、１３……レギユレーテ
イングバルブ、１３ｂ……ピストン、１３ｆ……
ばね、１３ｇ……弁体、１３ｊ……ベローズ、２
９ａ……燃料逃し孔、３７……スピードタイマ、
３９ａ……燃料逃し通路、４１，４２，４３，４
５……通路。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 燃料噴射ポンプハウジングと、前記燃料噴射ポ
   ンプハウジングに燃料を圧送するフイードポンプ
   と、前記ハウジング内の燃料圧力を制御するため
   のレギユレーテイングバルブと、エンジン低負荷
   運転時に前記ハウジング内の燃料の一部を還流通
   路から前記フイードポンプの吸入側に戻して前記
   ハウジング内の燃料圧力を低下させるロードタイ
   マ手段とを備え、前記ハウジング内の燃料圧力に
   応じて燃料の噴射時期を制御するようにした燃料
   噴射ポンプにおいて、大気圧に感応する大気圧感
   応手段と、前記レギユレーテイングバルブの開弁
   圧を変更する開弁圧変更手段と、前記還流通路の
   面積を変化させる通路開度制御手段とが設けら
   れ、前記通路開度制御手段は前記大気圧感応手段
   に連結されて、大気圧の低下に応じて、前記還流
   通路の面積が減少させられるように制御され、前
   記開弁圧変更手段は、前記レギユレーテイングバ
   ルブの開弁圧を設定するための付勢手段を備え、
   前記付勢手段は前記通路開度制御手段を介して前
   記大気圧感応手段により制御されて、大気圧の低
   下に応じて開弁圧値を高めるようになつたことを
   特徴とする燃料噴射ポンプ。