JPH06137232A - 燃料圧制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 燃料圧送ポンプの動力浪費をきたさない。 【構成】 逆止弁５１と蓄圧室５２を介してライン流路
５４に燃料を圧送する圧送ポンプＰを設ける。閉弁圧を
開弁圧よりも所定量低く設定した圧力制御弁２によりド
レインポート８１を開閉し、ドレインポート８１より燃
料タンク７へ至るドレイン流路８２には、上記開弁圧よ
りも低く上記閉弁圧よりも高い開弁圧に設定された逆止
弁３と、圧送ポンプＰの圧送行程終了時に開放作動する
リセット弁４１とを並列に設ける。圧送ポンプＰより吐
出される燃料圧が設定圧を越えると、圧力制御弁２がド
レインポート８１を開いて燃料圧を低下せしめる。圧送
ポンプＰの圧送行程中は逆止弁３で設定された燃料圧が
維持されるから、圧力制御弁２が閉じることはなく、再
度の燃料圧の上昇は生じず、ポンプ動力の無駄な浪費が
回避される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は燃料圧制御装置に関し、
特にプランジャポンプ等の燃料圧送ポンプに使用して好
適な燃料圧制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】プランジャ式燃料噴射ポンプの高圧燃料
供給ラインには、設定圧以上でドレインポートを開いて
高圧燃料を燃料タンクへリリーフせしめ、ライン燃料圧
を一定に維持する圧力制御弁が設けられている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、ポンプカム
シャフトの偏心カム等により作動せしめられるプランジ
ャ式の上記燃料噴射ポンプは、特にポンプの低速回転時
にはプランジャの作動スピードが低下して圧送行程が長
くなり、この間の燃料要求量が小さいと燃料圧が即座に
設定圧まで上昇して圧力制御弁が開放され、急速な圧力
低下後再び弁が閉じて燃料圧が上昇することを繰り返
す。

【０００４】この場合、最初に燃料圧が設定圧に達すれ
ば、蓄圧室によりライン燃料圧は所定値に維持されるか
ら、これ以降のポンプ吐出圧の上昇は不要であり、ポン
プ動力、ひいてはエンジン動力の浪費となる。

【０００５】本発明はかかる課題を解決するもので、燃
料圧送ポンプの動力浪費をきたさない燃料圧制御装置を
提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の構成を説明する
と、逆止弁５１と蓄圧室５２を介してライン流路５４に
燃料を圧送する圧送ポンプＰを有し、上記逆止弁５１の
上流位置にドレインポート８１を開口せしめるととも
に、閉弁圧を開弁圧よりも所定量低く設定した圧力制御
弁２により上記ドレインポート８１を開閉し、かつ上記
ドレインポート８１より燃料タンク７へ至るドレイン流
路８２を設けて、該ドレイン流路８２に、上記開弁圧よ
りも低く上記閉弁圧よりも高い開弁圧に設定された逆止
弁３と、上記圧送ポンプ１の圧送行程終了時に開放作動
するリセット弁４１とを並列に設けたものである。

【０００７】

【作用】上記構成において、圧送ポンプＰより吐出され
る燃料圧が設定圧を越えると、圧力制御弁２がドレイン
ポート８１を開いて燃料圧を低下せしめるが、圧送ポン
プＰの圧送行程中は逆止弁３で設定された燃料圧が維持
されるから、圧力制御弁２が閉じることはない。したが
って、再度の燃料圧の上昇は生じず、ポンプ動力の無駄
な浪費が回避される。

【０００８】圧送ポンプＰの圧送行程が終了するとリセ
ット弁４１が開放作動し、燃料圧が低下して圧力制御弁
２が閉じる。

【０００９】

【実施例１】図１において、ポンプケーシング８内にカ
ムシャフト４の一端部４１が回転自在に支持されてお
り、この一端部４１は後述するリセット弁となってい
る。カムシャフト４の外周には偏心カム４２が形成して
あり、該偏心カム４２に、ローラ１２とタペット１１を
介して圧送ポンプＰを構成するプランジャ１の下端が接
している。プランジャ１とタペット１１とは一体で動く
よう固定されている。また、タペット１１はスプリング
１４により下方へ付勢されている。

【００１０】上記プランジャ１はポンプケーシング８内
に上下動自在に配設されて、偏心カム４２のカム面の回
転移動に従って下死点と上死点の間を往復し、外部の燃
料ポンプ６に通じるフィードホール８４からプランジャ
室８５へ供給された燃料を、吐出ポート８６へ圧縮送出
する。

【００１１】吐出ポート８６は逆止弁５１を経て外部の
蓄圧室５２に連通し、蓄圧室５２よりライン流路５４を
経て燃料噴射弁５３に至っている。上記逆止弁５１の開
弁圧は０．１ＭＰａとしてある。吐出ポート８６からは
ドレインポート８１が分岐し、該ポート８１を閉鎖して
圧力制御弁２が設けてある。

【００１２】圧力制御弁２のピストン２１は一端閉鎖の
筒体で、ポンプケーシング８内に水平動自在に配設さ
れ、本体部２１外径を１３．４２mm、ドレインポート８
１の開口に密接する棒状シート部２２の径を３mmとして
ある。ピストン２１は本体部の筒内に配設したスプリン
グ２３により閉鎖方向（図の左方）へ押圧されており、
その開弁圧は２０ＭＰａ、閉弁圧は１ＭＰａとしてあ
る。

【００１３】上記ピストン２１の本体部前方の空間はド
レイン室８３となっており、これはドレイン流路８２を
経て外部の燃料タンク７へ通じている。ドレイン流路８
２はポンプケーシング８内で並列な流路８２１，８２２
に別れており、一方の流路８２１にはカムシャフト一端
のリセット弁４１が位置し、他方の流路８２２には逆止
弁３が設けてある。この逆止弁の開弁圧は１．５ＭＰａ
としてある。

【００１４】リセット弁４１は図２に示す如く、カムシ
ャフト端部を貫通する流路４１１を有し、カムシャフト
４の回転（図中矢印）に伴い開閉作動する。本実施例の
場合、プランジャ１が上死点に至った時に流路４１１が
流路８２１に連通するように設定されている。

【００１５】上記構造の圧力制御装置の作動を図３を参
照しつつ説明する。図中、０°はプランジャ下死点、１
８０°はプランジャ上死点である。

【００１６】偏心カムが回転してカムリフト量が次第に
増大しプレストロークを越えると、プランジャの上昇に
伴いプランジャ室８５（吐出ポート８６）内の圧力が上
昇する。燃料圧が蓄圧室の圧力を０．１ＭＰａ上回る
と、逆止弁５１が開いて燃料を蓄圧室５２へ供給する。

【００１７】吐出ポート８６の燃料圧が２０ＭＰａ（設
定圧）に達すると圧力制御弁２が開くが、プランジャ１
は圧送行程にあるからリセット弁４１は閉じており、ド
レインポート８１より流出した燃料は流路８２２中の逆
止弁３を経て燃料タンク７へ戻る。これにより、ドレイ
ン室８３の圧力は逆止弁３の開弁圧である１．５ＭＰａ
に維持され、これは圧力制御弁２の閉弁圧（１ＭＰａ）
よりも高いから、圧力制御弁２は閉じない。しかして、
吐出ポート８６の燃料圧はドレイン室８３の圧力に等し
い１．５ＭＰａを維持し、これより上昇することはない
から、プランジャ５のポンプ動力が無駄に浪費される問
題は生じない。

【００１８】プランジャ１が上死点に至ると、リセット
弁４１の流路４１１が流路８２１と連通して開き、ドレ
イン室８３の圧力が燃料タンク７の大気圧まで急降下す
る。ドレイン室８３の圧力が閉弁圧（１ＭＰａ）より低
くなる結果、圧力制御弁２は閉じ、プランシヤ室８５お
よび吐出ポート８６とドレイン室８３との間が遮断され
る。

【００１９】続いてプランジャ１は下降を開始し、これ
がフィードホール８４に達するまでプランジャ室８５圧
は負圧となる。この間に燃料噴射弁５３が開いて燃料が
噴射される。

【００２０】図１０には、上記リセット弁４１と逆止弁
３を設けることなく、ドレインポート８１がドレイン流
路８２により燃料タンク７に直結されている従来構造の
圧力制御装置の作動タイムチャートを示す。これを上記
実施例と比較すると、プランジャ室８５の燃料圧が圧力
制御弁２の開弁圧（設定圧）に達すると圧力制御弁が一
旦開くが、燃料圧が大気圧近くまで急降下して閉弁圧よ
りも低くなるため、圧力制御弁２は再び閉じる。この結
果、燃料圧が再び上昇を開始する。以後、圧送ポンプＰ
の圧送行程の間にこれが何回か繰り返され、その都度プ
ランジャ室８５の燃料圧が無駄に上昇してポンプ動力が
浪費される。

【００２１】

【実施例２】図４にはリセット弁の他の例を示す。図に
おいて、ドレイン流路８２は途中で二つの並列流路８２
１，８２２に分岐し、一方の流路８２２には実施例１と
同一の逆止弁３が設けられ、他方の流路８２１はプラン
ジャ１を摺動自在に収納したポンプケーシング８内空間
の側壁に開口して上流側と下流側に分離されている。

【００２２】プランジャ１には側面に一定長の縦溝１３
が形成されてリセット弁となっている。すなわち、上死
点にプランジャ１が達した図示の状態で、流路８２１の
上流側と下流側は上記縦溝１３により互いに連通する。
上死点付近以外では上記縦溝１３は下方へ移動して上記
流路８２１とずれ、プランジャ１側面により流路８２１
は閉鎖される。他の構造は上記実施例１と同一である。

【００２３】かかる構造によれば、図５に示す如く、プ
ランジャ１の上死点を含む所定範囲でリセット弁（縦
溝）１３が開放する。

【００２４】本実施例によっても上記実施例１と同様の
効果がある。

【００２５】

【実施例３】図６にはリセット弁のさらに他の例を示
す。ドレイン流路８２の分岐した一方の流路８２１中に
リセット弁９１が設けてあり、該リセット弁９１は棒状
体で、中間位置にこれを貫通する流路９１１が形成して
ある。リセット弁９１はスプリング９２により下方へ付
勢され、タペット９３およびローラ９４を介して、カム
シャフト４に設けた偏心補助カム４３に当接している。

【００２６】しかして、カムシャフト４の回転に伴い補
助カム４３のリフト量が最大になった時点の前後２０°
の期間で、図示の如くリセット弁９１の流路９１１が流
路８２１と連通して開放状態となる。上記補助カム４３
は、図７に示す如く、プランジャ１の上死点（偏心カム
の最大リフト量）から２０°過ぎた時点でリフト量が最
大となるように設定されており、かかる補助カム４３に
よりリセット弁９１はプランジャ１の上死点から４０°
の期間で開放状態となる。

【００２７】

【実施例４】図８にはリセット弁を電磁弁とした例を示
す。すなわち、流路中には通電停止で開放状態となる電
磁リセット弁９５が設けてあり、該リセット弁９５は駆
動回路９８の出力信号により作動せしめられる。

【００２８】カムシャフト４の周りには、その０°位置
でパルス信号Ｓ１を発する角度センサ９６と、１０°回
転毎にパルス信号Ｓ２を発する角度センサ９７とが設け
られ、これら各信号Ｓ１，Ｓ２が上記駆動回路９８に入
力している。駆動回路９８は上記信号Ｓ１，Ｓ２に基づ
いて、図９に示す如く、プランジャ１の上死点から４０
°の範囲で通電を停止してリセット弁９５を開放作動せ
しめる。

【００２９】なお、上記角度センサ９６，９７に代えて
偏心カムのリフト量を検出するギャップセンサを設けて
も良く、また、カムシャフトと連動するエンジン出力軸
に角度センサを設ける構造としても良い。

【００３０】

【発明の効果】以上の如く、本発明の燃料圧制御装置に
よれば、圧送ポンプ吐出側の燃料圧が設定圧を一旦越え
ると、それ以後の燃料圧は低く維持されるから、ポンプ
動力が無駄に浪費されることはない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１における燃料圧制御装置の断
面図である。

【図２】リセット弁の断面図である。

【図３】燃料圧制御装置の作動タイムチャートである。

【図４】本発明の実施例２における燃料圧制御装置の要
部断面図である。

【図５】燃料圧制御装置の作動タイムチャートである。

【図６】本発明の実施例３における燃料圧制御装置の断
面図である。

【図７】燃料圧制御装置の作動タイムチャートである。

【図８】本発明の実施例４における燃料圧制御装置の断
面図である。

【図９】燃料圧制御装置の作動タイムチャートである。

【図１０】従来装置の作動タイムチャートである。

【符号の説明】

Ｐ 圧送ポンプ １ プランジャ １３ リセット弁 ２ 圧力制御弁 ３ 逆止弁 ４ カムシャフト ４１ リセット弁 ５１ 逆止弁 ５２ 蓄圧室 ５４ ライン流路 ７ 燃料タンク ８１ ドレインポート ８２ ドレイン流路 ９１ リセット弁 ９５ リセット弁

フロントページの続き (72)発明者 渡辺 和英 愛知県西尾市下羽角町岩谷14番地 株式会 社日本自動車部品総合研究所内 (72)発明者 都筑 祥博 愛知県西尾市下羽角町岩谷14番地 株式会 社日本自動車部品総合研究所内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 逆止弁と蓄圧室を介してライン流路に燃
   料を圧送する圧送ポンプを有し、上記逆止弁の上流位置
   にドレインポートを開口せしめるとともに、閉弁圧を開
   弁圧よりも所定量低く設定した圧力制御弁により上記ド
   レインポートを開閉し、かつ上記ドレインポートより燃
   料タンクへ至るドレイン流路を設けて、該ドレイン流路
   に、上記開弁圧よりも低く上記閉弁圧よりも高い開弁圧
   に設定された逆止弁と、上記圧送ポンプの圧送行程終了
   時に開放作動するリセット弁とを並列に設けたことを特
   徴とする燃料圧制御装置。