JPH0447413Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 考案の目的 ［産業上の利用分野］ 本考案は燃料の主噴射に先立ちパイロツト噴射
を行なうデイーゼル機関の燃料噴射ポンプに関す
る。

［従来の技術］ 従来より、デイーゼル機関の例えばアイドル状
態における騒音低減を目的とした燃料噴射ポンプ
が開発されている。例えば、アイドル時にのみプ
ランジヤにプリストロークをつけることにより噴
射タイミングを遅らせると共に噴射率を低下させ
て燃焼音を低減する「分配型燃料噴射ポンプ」
（特開昭54−134222号公報）等が提案されている。

また、同様の目的達成のため、燃料噴射率（単
位時間当りの燃料噴射量）を低下させる手段とし
て、燃料を主噴射に先立ちパイロツト噴射する燃
料噴射ポンプも考案されている。所謂アキユーム
レート型燃料噴射ポンプは、上記のようなパイロ
ツト噴射を機械的に実現する一例である。このよ
うなアキユームレート型燃料噴射ポンプは、プラ
ンジヤの往復動により燃料が加圧される加圧室と
連通して設けられるシリンダ内に、燃料の加圧に
より移動されるアキユームレートピストンと、該
ピストンを加圧室方向に付勢するスプリングと、
上記アキユームレートピストンの移動量を制限す
るストツパとを備え、燃料の加圧に際してパイロ
ツト噴射を開始し、燃料圧力が上記スプリングの
付勢力により定まる所定圧以上となると上記アキ
ユームレートピストンの移動開始によりパイロツ
ト噴射を終了し、その後、アキユームレートピス
トンのストツパによる移動停止により主噴射が開
始されるよう構成されていた。

［考案が解決しようとする問題点］ かかる従来技術には以下のような問題点があつ
た。すなわち、 (1) 騒音低減を目的としたパイロツト噴射は、例
えばアイドル状態のような機関の低負荷、低回
転速度状態において効果的である。ところが、
従来のアキユームレート型燃料噴射ポンプは、
機関が高負荷、高回転速度状態に移行した場合
にもパイロツト噴射を実行してしまう。一般
に、パイロツト噴射を行なうと、第４図に示す
ように同一燃料噴射量に対しても燃料噴射期間
が延長され（燃料噴射率が低下し）、第５図に
示すようにエンジン出力が低下する。したがつ
て、高負荷、高回転速度状態においては、充分
な機関出力が得られず、加速性能が低下すると
う問題点があつた。

(2) また、機関高速回転状態においてもパイロツ
ト噴射を行なうと、アキユームレートピストン
やスプリング等の構成部品が高速動作により摩
耗損傷し、燃料噴射ポンプの耐久性および信頼
性が低下するという問題もあつた。

本考案は、簡単な構造で、機関運転状態に応
じて必要なときにパイロツト噴射を実行するデ
イーゼル機関の燃料噴射ポンプの提供を目的と
する。

考案の構成 ［問題点を解決するための手段］ 上記問題を解決するためになされた本考案は、 デイーゼル機関の回転速度の増加に伴い内部に
充填された燃料の圧力が上昇するポンプ室と、 該ポンプ室内の燃料をプランジヤの往復動によ
り吸入・加圧して上記デイーゼル機関に圧送する
加圧室と、 燃料の圧力を解放する油密通路および上記加圧
室に連通する背後室と、 該背後室と、上記加圧室との連通路に液密的に
配設され、上記加圧室内の燃料圧力により摺動す
るアキユームレートピストンと、 該アキユームレートピストンを上記加圧室方向
に付勢するスプリングと、 を具備し、燃料の主噴射に先だつてパイロツト噴
射を行なうデイーゼル機関の燃料噴射ポンプにお
いて、 さらに、前記ポンプ室内の燃料圧力が導入され
ると共に、該燃料圧力を受けて摺動し、該燃料圧
力が所定圧力以上となつたとき、上記背後室と上
記油密通路との連通を遮断する弁体を備えたこと
を特徴とするデイーゼル機関の燃料噴射ポンプを
要旨とするものである。

［作用］ このように構成された本考案では、プランジヤ
が加圧室方向に移動すると、加圧室内の燃料圧力
が上昇し、燃料噴射ポンプはパイロツト噴射を開
始する。加圧室内の燃料圧力がさらに上昇し、ア
キユームレートピストンに加わる燃料圧力がスプ
リングの付勢力を上回ると、アキユームレートピ
ストンが背後室方向に摺動を開始する。このため
加圧室内の燃料圧力は低下し、パイロツト噴射が
終了する。プランジヤがさらに加圧室方向に移動
し、アキユームレートピストンの背後室方向への
摺動が終了すると、再び加圧室内の燃料圧力が上
昇し、これによつて燃料噴射ポンプは主噴射を実
行する。なお、アキユームレートピストンが背後
室方向へ摺動する際、背後室内の燃料は油密通路
を介して放出される。

また、ポンプ室内の燃料圧力はデイーゼル機関
の回転速度の増加にともなつて上昇し、ポンプ室
内の燃料圧力が所定圧力以上となると、弁体は背
後室と油密通路との連通を遮断する。従つてデイ
ーゼル機関の回転速度が所定値以上となると、背
後室と油密通路との連通が遮断され、背後室は密
閉状態となる。このためアキユームレートピスト
ンも移動不可能となる。

この状態でプランジヤが加圧室方向へ移動する
と、アキユームレートピストンに加わる燃料圧力
がスプリングの付勢力を上回つても、アキユーム
レートピストンは移動しない。このため、燃料噴
射ポンプはパイロツト噴射を実行せず最初から主
噴射を実行する。

従つて本考案では、デイーゼル機関の回転数が
所定値以上となると、パイロツト噴射を禁止して
最初から主噴射を実行することができる。

［実施例］ 次に、本考案の好適な一実施例を図面に基づい
て詳細に説明する。本考案一実施例である分配型
の燃料噴射ポンプの全体構成を第２図に、その主
要部断面を第１図に各々示す。

分配型の燃料噴射ポンプ１は、第２図に示すよ
うに、ポンプハウジング２内部に、ドライブシヤ
フト３の回転により駆動されてポンプ室４内に燃
料を昇圧供給するベーンポンプ５、上記ドライブ
シヤフト３に図示しないカツプリングを介して連
結されたカムプレート６、該カムプレート６と一
体的に回転すると共に往復動するプランジヤ７が
配設されている。プランジヤ７はポンプシリンダ
８内に嵌挿され、その往復動により、ポンプ室４
内の燃料を吸入ポート９から加圧室をなすプラン
ジヤ室１０に吸入した後加圧する。プランジヤ７
は、上記プランジヤ室７内で加圧された燃料を所
定の時期に各分配通路１１へ分配してデリバリバ
ブル１２を介して図示しないデイーゼルエンジン
の各ノズルに圧送する分配ポート１３、加圧され
た燃料を還流するスピルポート１４を有する。

上記ポンプシリンダ８には、パイロツト噴射機
構２０が螺着されており、該パイロツト噴射機構
２０は上記プランジヤ室１０に連通している。ま
た、パイロツト噴射機構２０は低圧通路２１、燃
料圧通路２２を有する。低圧通路２１は、油密通
路をなすリターン通路２３を介して燃料タンク２
４に連通し、一方、燃料圧通路２２は、ポンプ室
内圧通路２５を介してポンプ室４のポンプ室ポー
ト２６に連通する。上記パイロツト噴射機構２０
は、プランジヤ室１０内の燃料圧力を一旦低下さ
せることにより、プランジヤ７の一往動中にパイ
ロツト噴射と主噴射とを実行するものである。

上記プランジヤ７には、既述したスピルポート
１４付近にスピルリング３１が外嵌されている。
該スピルリング３１の位置によりプランジヤ７に
よる燃料の加圧終了時期、すなわち燃料噴射量が
定まる。該スピルリング３１は、サポーテイング
レバー３２によりフライウエイト３３に応動する
ガバナスリーブ３４に、一方、テンシヨンレバー
３５およびガバナスプリング３６によりアクセル
ペダルと連動するコントロールレバー３７に各々
連結され、車速およびアクセル操作量に応じて移
動される。また、タイマ３８は、ポンプ室４内の
燃料圧に応じて燃料噴射時期を制御する。なお、
第２図において、既述したベーンポンプ５、およ
び上記タイマ３８に限り、90°展開図として表記
した。

次に、上記パイロツト噴射機構２０の構造を第
１図に基づいて説明する。パイロツト噴射機構２
０は、ボデイ４０内部に、アキユームレートピス
トンガイド４１、背後室４２を有し、該背後室４
２を封止するようにキヤツプ４３がガスケツト４
４を介して螺着されている。

上記アキユームレートピストンガイド４１は、
その一端側５０が既述したプランジヤ室１０に対
向し、その取付部はガスケツト５１により封止さ
れている。また、アキユームレートピストンガイ
ド４１はその内部に、シート部５２、油留り５３
を有するアキユームレートシリンダ５４を備え
る。該アキユームレートシリンダ５４は小孔５５
を介して既述したプランジヤ室１０に連通し、該
プランジヤ室１０内の燃料圧力により移動するア
キユームレートピストン５６が液密摺動自在に嵌
合している。アキユームレートピストンガイド４
１の他端側には、上記アキユームレートピストン
５６の移動を制限するアキユームレートピストン
ストツパ５７が配設されている。

一方、上記背後室４２内には、プレツシヤピン
６１、リターンスプリング６２が配設されてい
る。リターンスプリング６２はプレツシヤピン６
１を介して、上記アキユームレートピストン５６
をプランジヤ室１０内の燃料圧力に抗してシート
部５２に当接させるよう付勢する。なお、リター
ンスプリング６２の付勢力はシム６３により調整
される。

上記キヤツプ４３の上記背後室４２に対向する
一端側にはＯリング７１を介してキヤツプヘツド
７２が螺着され、キヤツプ４３内部にコントロー
ルピストン室７３を形成している。なお、上記キ
ヤツプヘツド７２には、Ｏリング７４を介して調
整スクリユ７５が螺着されている。上記コントロ
ールピストン室７３内部には、弁体をなすコント
ロールピストン７６が液密摺動自在に嵌合され、
該コントロールピストン７６により上記コントロ
ールピストン室７３は、高圧室７７と低圧室７８
とに分割される。なお、コントロールピストン７
６はスプリング７９により、上記調整スクリユ７
５方向に付勢されている。高圧室７７は、栓８０
により一端側を封止された燃料通路８１を介して
既述した燃料圧通路２２に連通している。一方、
低圧室７８は低圧通路２１に連通すると共に、連
通路８２を介して上記背後室４２にも連通してい
る。

例えば、エンジン停止時のような初期状態にあ
つては、コントロールピストン７６がスプリング
７９の付勢により調整スクリユ７５に当接してい
る。この場合、コントロールピストン７６が高圧
室７７と燃料通路８１との連通および低圧室７８
と連通路８２との連通を遮断しないように、調整
スクリユ７５の設定位置およびコントロールピス
トン７６の全長が決定されている。したがつて、
背後室４２から、連通路８２、低圧室７８、低圧
通路２１およびリターン通路２３を介して燃料タ
ンク２４に至る経路が形成される。また、既述し
たポンプ室４からポンプ室内圧通路２５、燃料圧
通路２２および燃料通路８１を介して高圧室７７
に至る経路も形成されている。

上記構成を有する本実施例の燃料噴射ポンプ１
は、次のように作動する。プランジヤ７の往動に
よりプランジヤ室１０内の燃料が加圧される。こ
の噴射行程初期においては、アキユームレートピ
ストン５６はリターンスプリング６２の付勢によ
りシート部５２に当接し、小孔５５の連通を遮断
している。このため、デリバリバブル１２を介し
てデイーゼルエンジンへ燃料が圧送され、パイロ
ツト噴射が開始される。

やがてプランジヤ室１０内の燃料圧力が上昇
し、小孔５５を介してアキユームレートピストン
５６に加わる押圧力がリターンスプリング６２の
付勢力を上廻ると、該アキユームレートピストン
５６はシート部５２を離れる。

アキユームレートピストン５６がシート部５２
を一旦離れると、燃料圧力の受圧面積が増大する
ため、アキユームレートピストン５６は速やかに
第１図の右方向へ移動開始する。ところで、第３
図に示すように、デイーゼルエンジンの回転速度
が低い場合はポンプ室４内の燃料圧力も低い。し
たがつて、高圧室７７内の燃料圧力も低く低圧室
７８との圧力差も小さいので、コントロールピス
トン７６が連通路８２を遮断することはない。こ
のため、上記アキユームレートピストン５６の移
動に伴う背後室４２内の容積変化に相当する量の
燃料は、背後室４２から連通路８２、低圧室７
８、低圧通路２１およびリターン通路２３を経て
燃料タンク２４に還流する。これにより、アキユ
ームレートピストン５６はアキユームレートピス
トンストツパ５７に当接するまで第１図で右方向
に移動する。上記アキユームレートピストン５６
の移動中には、プランジヤ室１０内の燃料圧力は
低下するので、デイーゼルエンジンへの燃料の圧
送は一旦中断される。このため、上述したアキユ
ームレートピストン５６の移動開始に伴い、パイ
ロツト噴射が終了する。

アキユームレートピストン５６がアキユームレ
ートピストンストツパ５７に当接すると、プラン
ジヤ７の往動によりプランジヤ室１０内の燃料は
再び加圧される。このため、デイーゼルエンジン
への燃料圧送により主噴射が開始される。プラン
ジヤ７の往動によりスピルポート１４がポンプ室
４に連通すると主噴射は終了する。このとき、プ
ランジヤ室１０内の燃料圧力は低下するので、ア
キユームレートピストン５６はリターンスプリン
グ６２の付勢によりシート部５２に当接する位置
まで戻される。

一方、第３図に示すように、デイーゼルエンジ
ンの回転速度が増加すると、ポンプ室４内の燃料
圧力は昇圧する。このポンプ室４内の燃料圧力
は、ポンプ室内圧通路２５、燃料圧通路２２およ
び燃料通路８１を介して高圧室７７に伝達され
る。このため、高圧室７７と低圧室７８との圧力
差が大きくなり、コントロールピストン７６はス
プリング７９の付勢に抗して第１図の右側に移動
して低圧室７８と連通路８２との連通を遮断す
る。したがつて、アキユームレートピストン５６
の移動量に相当する容積の燃料は背後室４２から
流出できなくなる。このため、プランジヤ室１０
内の燃料圧力が上昇してリターンスプリング６２
の付勢を上回つても、アキユームレートピストン
５６は移動しない。このように、デイーゼルエン
ジンの高速回転時には、プランジヤ室１０内の圧
力低下は生じないので、パイロツト噴射は行なわ
れず、プランジヤ７の往動に伴い燃料噴射が開始
され、スピルポート１４の解放に伴い該燃料噴射
は終了する。

以上説明したように本実施例は、デイーゼルエ
ンジンの回転速度が増加した場合には、ポンプ室
４内の燃料圧力の昇圧によりコントロールピスト
ン７６を作動させ、背後室４２を液密室とするこ
とによりアキユームレートピストン５６の移動を
阻止してパイロツト噴射を中止するよう構成され
ている。このため、デイーゼルエンジンの回転速
度が高い場合には、燃料噴射時期の短縮（燃料噴
射率の増加）によりエンジン出力の低下を防止す
ることができる。

また、パイロツト噴射機構２０が高速域で動作
しないため、各部材の摩耗による劣化を防止でき
る。

さらに、パイロツト噴射機構２０の耐久性および
信頼性も向上する。

また、デイーゼルエンジンの運転状態を検出す
るセンサおよび制御回路等を設けずに済むので、
簡単な構成により必要な場合にパイロツト噴射を
行なうことができる。

以上本考案の実施例について説明したが、本考
案はこのような実施例に何等限定されるものでは
なく、本考案の要旨を逸脱しない範囲において
種々なる態様で実施し得ることは勿論である。

考案の効果 以上詳述したように、本考案では、デイーゼル
機関の回転数が所定値以上となると、パイロツト
噴射を禁止して最初から主噴射を実行することが
できる。このため、高回転時にも燃料噴射率が低
下せず、充分な機関出力を得ることができる。

また、回転数が所定値以上になると、背後室を
密閉してアキユームレートピストンの移動を禁止
することができる。このため、アキユームレート
ピストンやスプリング等の構成部品が摩耗損傷す
るのを防止して、燃料噴射ポンプの耐久性および
信頼性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例の主要部断面図、第
２図は同じくその全体を示す概略構成図、第３図
は同じくそのポンプ室内燃料圧力と機関回転速度
との関係を示すグラフ、第４図は燃料噴射量と燃
料噴射期間との関係を示すグラフ、第５図は燃料
噴射期間とエンジン出力との関係を示すグラフで
ある。 １……燃料噴射ポンプ、４……ポンプ室、７…
…プランジヤ、１０……加圧室をなすプランジヤ
室、２０……パイロツト噴射機構、２３……油密
通路をなすリターン通路、２５……ポンプ室内圧
通路、４１……アキユームレートピストンガイ
ド、４２……背後室、５６……アキユームレート
ピストン、６２……リターンスプリング、７６…
…弁体をなすコントロールピストン。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 デイーゼル機関の回転速度の増加に伴い内部に
   充填された燃料の圧力が上昇するポンプ室と、 該ポンプ室内の燃料をプランジヤの往復動によ
   り吸入・加圧して上記デイーゼル機関に圧送する
   加圧室と、 燃料の圧力を解放する油密通路および上記加圧
   室に連通する背後室と、 該背後室と上記加圧室との連通路に液密的に配
   設され、上記加圧室内の燃料圧力により摺動する
   アキユームレートピストンと、 該アキユームレートピストンを上記加圧室方向
   に付勢するスプリングと、 を具備し、燃料の主噴射に先だつてパイロツト噴
   射を行なうデイーゼル機関の燃料噴射ポンプにお
   いて、 さらに、前記ポンプ室内の燃料圧力が導入され
   ると共に、該燃料圧力を受けて摺動し、該燃料圧
   力が所定圧力以上となつたとき、上記背後室と上
   記油密通路との連通を遮断する弁体を備えたこと
   を特徴とするデイーゼル機関の燃料噴射ポンプ。