JPH06173809A - 分配型燃料噴射ポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】燃料カット弁により燃料の供給を停止した場合
に速やかにエンジンを停止する分配型燃料噴射ポンプを
提供する。 【構成】圧送ポンプ室１４からスピルポート２２を経て
低圧燃料室６に通じるスピル通路系の途中に、圧送ポン
プ室から低圧燃料室に向かって燃料の逃げを許し、しか
しながら低圧燃料室からスピルポートを通じて圧送ポン
プ室に燃料が逆流するのを遮断する逆止弁７０を設け
た。 【作用】燃料カット弁により燃料供給を停止した場合
に、逆止弁が低圧燃料室からスピルポートを経て圧送ポ
ンプ室に燃料が逆流するのを阻止し、圧送ポンプ室に燃
料を供給するのが確実に防止され、速やかにエンジンを
停止することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関の各気筒に燃
料を供給する分配型燃料噴射ポンプに係り、特にエンジ
ンを停止するために燃料カット弁にて燃料吸入通路を閉
止した場合に確実にエンジンを停止させるようにした技
術に関する。

【０００２】

【従来の技術】ディ−ゼルエンジンに燃料を供給する燃
料噴射ポンプとして、複数の気筒に対し高圧の燃料を効
率良く分配して供給することができることから、分配型
燃料噴射ポンプが用いられている。この種の分配形燃料
噴射ポンプは、一般に、エンジンと同期して回転される
プランジャを、フェイスカムとカムローラの作用によ
り、エンジンの１回転中に気筒の数に応じた数だけ往復
運動させ、このプランジャの圧縮行程中に圧送ポンプ室
の燃料を加圧してエンジンの各気筒へ分配供給するよう
になっている。そして、上記プランジャの吸入行程で
は、低圧燃料室から燃料吸入通路を通じて圧送ポンプ室
に燃料を導入するようになっており、また圧縮行程では
圧送ポンプ室で加圧した燃料を分配ポートより各気筒の
噴射弁に圧送し、これら噴射弁から噴射するようになっ
ている。このような燃料圧送行程の途中で圧送ポンプ室
に連なるスピルポートをスピルリングで開くと、上記圧
送ポンプ室で加圧された燃料がスピルポートを介して低
圧燃料室に逃がされ、このため各気筒への供給を停止す
る。よってスピルリングの操作により、燃料噴射量およ
び噴射タイミングを制御するようになっている。

【０００３】また、上記燃料吸入通路には燃料カット弁
が設けられており、エンジンを停止したい場合はこの燃
料カット弁により燃料吸入通路を閉じ、圧送ポンプ室へ
の燃料導入を停止するようになっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記ス
ピルリングによりスピルポートを開放するタイミングは
圧縮行程の終期であるが、このスピルポートの開放期間
は図３においてａ−ｂ間で示す範囲のように、カムリフ
トが下降する吸入行程の始まり期間に跨がっており、よ
って燃料カット弁により燃料吸入通路から燃料の導入を
カットしても、吸入行程が始まることから圧送ポンプ室
は負圧となり、上記開放されているスピルポートを通じ
て低圧燃料室の燃料が圧送ポンプ室に逆流することにな
る。このように逆流した燃料は次の圧縮行程になった場
合に、プランジャに押圧されてエンジン側に供給される
場合がある。すなわち、燃料カット弁により燃料の供給
をカットしても、スピルポートから逆流する燃料により
圧送ポンプ室に燃料が送り込まれ、この燃料がエンジン
に供給されるので、エンジンが停止しないことがある。

【０００５】特に、図４の（Ａ）に示す６気筒タイプの
場合は、図４の（Ｂ）に示す４気筒タイプに比べて上記
逆流による影響が大きい。つまり、４気筒タイプの場合
は、プランジャ８の回りに４個の吸入溝１１…を形成し
てあり、プランジャ８が１回転中に４回往復運動するの
で、１個の吸入溝１１がシリンダ５５に形成した１個の
吸入ポート１２に連通している時間が相対的に長い。こ
れに対し、６気筒タイプの場合は、プランジャ８の回り
に６個の吸入溝１１…を形成してあり、プランジャ８が
１回転中に６回往復運動するので、１個の吸入溝１１が
シリンダ５５に形成した１個の吸入ポートに連通してい
る時間が短く、よって吸入効率は４気筒タイプに比べて
低下する。これを防止するため６気筒タイプの場合は、
シリンダ５５に２個の吸入ポート１２ａ、１２ｂを形成
し、これら２個の吸入ポート１２ａ、１２ｂを連通路１
２ｃにより相互に導通するとともに、これら吸入ポート
１２ａ、１２ｂがそれぞれ吸入溝１１、１１に連通する
ようにし、短時間に多量の燃料を圧送ポンプ室に供給で
きるようにしてある。このため、６気筒タイプは４気筒
タイプに比べて、燃料カット弁から圧送ポンプ室に至る
までの燃料吸入系の容積が大きくなり、大容量の燃料を
蓄えることができるようになる。この結果、前記逆流し
た燃料は容積の大きな燃料吸入系に蓄えられることにな
り、このように多量に蓄えられた燃料はプランジャの圧
縮行程で加圧され、この燃料がエンジンに供給される。
よって、燃料カット弁により燃料供給をカットしても、
多量に蓄えられた燃料がエンジンに送られるので、直ち
にエンジンが停止しないことがある。

【０００６】本発明はこのような事情にもとづきなされ
たもので、その目的とするところは、燃料カット弁によ
り燃料供給を停止した場合、速やかにエンジンを停止す
るようにした分配型燃料噴射ポンプを提供しようとする
ものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため、圧送ポンプ室からスピルポートを経て低圧燃
料室に通じるスピル通路系の途中に、圧送ポンプ室から
低圧燃料室に向かって燃料の逃げを許し、しかしながら
低圧燃料室からスピルポートを通じて圧送ポンプ室に燃
料が逆流するのを遮断する逆止弁を設けたことを特徴と
する。

【０００８】

【作用】本発明の構成によると、プランジャの圧縮工程
中にスピルポートを開くと、圧送ポンプ室の加圧燃料は
逆止弁を通過してスピルポートから低圧燃料室に逃がさ
れるようになり、これに対し、燃料カット弁により燃料
供給を停止した場合は低圧燃料室からスピルポートを経
て圧送ポンプ室に燃料が逆流しようとすると逆止弁が阻
止する。このため、圧送ポンプ室へ燃料が供給されるの
を確実に防止し、エンジンを速やかに停止することがで
きる。

【０００９】

【実施例】以下本発明について、図面に示す一実施例に
もとづき説明する。図１は分配型燃料噴射ポンプの全体
構造を示す図、図２はそのスピル通路および逆止弁を示
す断面図である。まず、分配型燃料噴射ポンプから説明
する。図１において１は駆動軸である。駆動軸１は、デ
ィ―ゼルエンジンにより駆動されるようになっており、
ポンプハウジング２内に装備したロータリ式フィードポ
ンプ３を回し、このフィードポンプ３は燃料タンク４か
ら燃料を吸い上げ、圧力調整弁５によって燃料圧を調圧
したのちポンプハウジング２内の低圧燃料室６に供給す
る。

【００１０】上記駆動軸１には、カップリング７を介し
てプランジャ８が連結されており、このプランジャ８は
フェイスカム９を一体に備えている。フェイスカム９に
は周方向に沿ってエンジンの気筒数に応じた数の山部を
備えるカムプロフィル９ａを形成してあり、このカムプ
ロフィル９ａにはカムローラ１０が転接している。この
カムローラ１０が上記カムプロフィル９ａに転接するこ
とにより、上記フェイスカム９およびプランジャ８は１
回転中に複数回、すなわちエンジンの気筒数に応じて複
数回往復移動する。

【００１１】プランジャ８はシリンダ５５に摺動自在に
嵌挿されており、このプランジャ８の先端とシリンダ５
５との間に圧送ポンプ室１４が形成されている。プラン
ジャ８の吸入行程中に、このプランジャ８の先端部周面
に形成した吸入溝１１…がシリンダ５５の側壁に形成し
た吸入ポート１２ａ、１２ｂ（図４参照）に連通する
と、上記低圧燃料室６の燃料が燃料吸入通路１３および
上記吸入ポート１２ａ、１２ｂ、吸入溝１１、１１を通
じてプランジャ８の先端に形成された圧送ポンプ室１４
に導入される。

【００１２】プランジャ８の圧縮行程中に圧送ポンプ室
１４内の燃料が加圧され、この加圧燃料はプランジャ８
内に形成した縦孔１５に押し出される。この時プランジ
ャ８は回転しているから周面に開口した分配ポート１６
が複数個の内の１個の吐出ポート１７と連通した場合
に、上記燃料が噴射通路１８からデリバリ弁１９を経
て、気筒に設置した燃料噴射弁２０に供給される。

【００１３】プランジャ８にはスピルリング２１が摺動
自在に嵌合されており、このスピルリング２１は、上記
プランジャ８に形成したスピルポート２２を開閉する。
スピルポート２２は上記縦孔１５に通じている。上記縦
孔１５から吐出ポート１７を介して噴射通路１８を経て
燃料噴射弁２０に燃料を圧送している最中に、スピルリ
ング２１がスピルポート２２を開放すると、縦孔１５内
の燃料がスピルポート２２より低圧燃料室６へ逃がされ
る。このため燃料噴射弁２０への燃料供給を停止する。
したがって、上記スピルリング２１は燃料噴射量を制御
する。

【００１４】上記圧送ポンプ室１４から縦孔１５を経て
スピルポート２２を通じて低圧燃料室６に至るまでのス
ピル通路系には、後述する逆止弁７０が設けられてお
り、低圧燃料室６からスピルポート２２を経て圧送ポン
プ室１４に燃料が逆流するのを阻止している。これにつ
いては後で詳しく説明する。

【００１５】上記スピルリング２１はジョイント４６を
介してコントロールレバー２３およびテンションレバー
２４に連結されている。これらコントロールレバー２３
およびテンションレバー２４はピン２５を介してガイド
レバー２６に回動自在に取付けられている。ガイドレバ
ー２６は他のピン２７によりポンプハウジング２に対し
て回動自在に取付けられており、このガイドレバー２６
は押圧スプリング２８により一方向へ回動付勢され、こ
のガイドレバー２６の上端が最大噴射量を調節するため
のフルロードストッパ２９に当接するようになってい
る。

【００１６】なお、コントロールレバー２３とテンショ
ンレバー２４は、これらの間に設けたスタートスプリン
グ３０およびアイドルスプリング３１により互いに離間
する方向に付勢されている。また、テンションレバー２
４には突起３２が形成されており、この突起３２がコン
トロールレバー２３に当たると、これらコントロールレ
バー２３とテンションレバー２４は上記ピン２５を支点
として一体的に回動する。

【００１７】コントロールレバー２３は遠心力ガバナ５
０のガバナスリーブ３３に押されるようになっている。
ガバナスリーブ３３はガバナシャフト３９に摺動自在に
被せられている。したがってガバナスリーブ３３はガバ
ナシャフト３９にガイドされて軸方向に移動可能となっ
ており、このガバナスリーブ３３はフライウエイト３４
の作動により推力を発生させられる。フライウエイト３
４は従動ギア３５と一体的に回転されて遠心力を発生
し、この遠心力により上記ガバナスリーブ３３に推力を
与える。上記従動ギア３５は駆動軸１に取付けた駆動ギ
ア３６と噛み合っている。

【００１８】したがって、エンジンの回転は駆動軸１か
ら駆動ギア３６および従動ギア３５を通じて遠心力ガバ
ナ５０のフライウエイト３４に伝えられ、このフライウ
エイト３４で発生した遠心力により上記ガバナスリーブ
３３に推力を与える。このためエンジンの回転数に応じ
てコントロールレバー２３が押されることになり、コン
トロールレバー２３はピン２５を中心として回動し、こ
れによりスピルリング２１が軸方向へ移動され、燃料噴
射量を規制する。

【００１９】一方、テンションレバー２４の上端は、コ
ントロールスプリング３７の一端に連結されており、こ
のコントロールスプリング３７の他端は操作レバー３８
に連結されている。操作レバー３８は図示しないアクセ
ルペダルにより作動される。このアクセルペダルにより
操作レバー３８を回動操作すると、コントロールスプリ
ング３７を介してテンションレバー２４がピン２５を中
心として回動されるので、スピルリング２１を軸方向へ
移動させる。したがって、アクセル操作量によっても燃
料噴射量を制御することができる。

【００２０】前記フェイスカム９が転接しているカムロ
ーラ１０は、ローラリング４０に支持されており、この
ローラリング４０はロッド４１を介してタイマーピスト
ン４２に連結されている。タイマーピストン４２はタイ
マ圧力室４３に収容されており、タイマ圧力室４３には
低圧燃料室６の燃料圧力が導入されるようになってい
る。

【００２１】低圧燃料室６の圧力に応じてタイマ圧力室
４３の燃料圧力が変化されるとタイマーピストン４２が
軸方向に変位し、この変位はロッド４１を介してローラ
リング４０を周方向に回動させる。このためカムローラ
１０がフェイスカム９に対して相対的に周方向に変位す
るから、フェイスカム９の山部がカムローラ１０に乗上
げるタイミングが変わり、これによって噴射タイミング
が制御される。

【００２２】なお、タイマ−ピストン４２およびタイマ
圧力室４３は、実際には紙面と直行する方向に設けられ
るが、作図の都合上、図の通り示す。

【００２３】上記低圧燃料室６と圧送ポンプ室１４とを
連通した燃料吸入通路１３には、燃料カット弁６０が設
けられている。この燃料カット弁６０は、電磁コイル６
１によりプランジャ形弁体６２を作動するもので、この
弁体６２は燃料吸入通路１３を開閉する。電磁コイル６
１に通電するとプランジャ形弁体６２がリフトされ、こ
れにより燃料吸入通路１３が開かれ、低圧燃料室６の燃
料が圧送ポンプ室１４へ供給される。

【００２４】前記スピル通路系に設けられた逆止弁７０
について、図２にもとづき詳しく説明する。プランジャ
８の外周に摺動自在に嵌合されたスピルリング２１に
は、内面に環状溝７１が形成されており、この環状溝７
１はスピルリング２１に形成した放出孔７２を介して低
圧燃料室６に通じている。環状溝７１のエッジ部のリー
ド７３がスピルポート２２を開いた場合に、縦孔１５は
スピルポート２２、環状溝７１および放出孔７２を介し
て低圧燃料室６に連通される。

【００２５】放出孔７２には逆止弁７０が取り付けられ
ている。逆止弁７０は、ホルダー７５にボール弁７６お
よびこのボール弁７６を押圧する弁スプリング７７を有
し、ボール弁７６は弁スプリング７７に押されて放出孔
７２を閉じている。そして、放出孔７２内の燃料圧力が
弁スプリング７７に打ち勝つ場合に放出孔７２内の燃料
圧がボール弁７６を押し、よって放出孔７２を開くよう
になっている。

【００２６】このような構成の分配型燃料噴射ポンプに
ついて、作用を説明する。エンジンを始動するために図
示しないイグニッションスイッチをスタート位置に操作
すると、電源から燃料カット弁６０の電磁コイル６１に
電流が流れ、プランジャ形弁体６２がリフトされて燃料
吸入通路１３を開く。このため低圧燃料室６の燃料が燃
料吸入通路１３を経て吸入ポート１２ａ、１２ｂに流れ
込む。そして、プランジャ８の吸入行程中に、吸入溝１
１…が上記吸入ポート１２ａ、１２ｂに連通すると、低
圧燃料室６の燃料がこれら吸入ポート１２ａ、１２ｂ、
吸入溝１１、１１を通じて圧送ポンプ室１４に導入され
る。

【００２７】プランジャ８の圧縮行程中に圧送ポンプ室
１４内の燃料が加圧され、この加圧燃料は縦孔１５から
分配ポート１６、吐出ポート１７、噴射通路１８を経て
デリバリ弁１９より各気筒に設置した燃料噴射弁２０に
供給される。

【００２８】上記圧送ポンプ室１４の燃料が吐出ポート
１７より噴射通路１８を経て燃料噴射弁２０に圧送され
ている最中に、スピルリング２１の環状溝７１がスピル
ポート２２に導通すると、縦孔１５内の燃料がスピルポ
ート２２よりスピルリング２１の環状溝７１および放出
孔７２を経て低圧燃料室６へ逃がされる。この場合、放
出孔７２に設けた逆止弁７０は、燃料を環状溝７１およ
び放出孔７２から低圧燃料室６へ逃がし、このため燃料
噴射弁２０への燃料供給が停止される。したがって、上
記スピルリング２１は燃料噴射量を制御する。

【００２９】そして、上記したように遠心力ガバナ５０
およびアクセルペダルの作用によってスピルリング２１
をプランジャ８の軸方向に移動させてスピルリング２１
のリード７３がスピルポート２２を開くタイミングを制
御すれば、図３のａ点を移動させることができ、よって
燃料噴射量を制御することができる。また、前記したタ
イマーピストン４２の作用により、燃料噴射タイミング
を制御することができる。

【００３０】エンジンを停止するためイグニッションス
イッチを切ると、電源から燃料カット弁６０の電磁コイ
ル６１への通電が絶たれ、プランジャ形弁体６２が燃料
吸入通路１３を閉じる。このため低圧燃料室６の燃料が
吸入ポート１２ａ、１２ｂに流れなくなり、圧送ポンプ
室１４への供給が停止される。このため、圧送ポンプ室
１４から各気筒の燃料噴射弁２０へ燃料が供給されなく
なるので、エンジンが停止する。

【００３１】このとき、図３に示すａ−ｂの範囲から判
るように、吸入行程に入ってもスピルリング２１の環状
溝７１がスピルポート２２に連通する状態、つまりスピ
ルポートが開かれる状態が生じ、このときに圧送ポンプ
室１４は負圧になるが、放出孔７２に設けた逆止弁７０
のボール弁７６が放出孔７２を閉じるので低圧燃料室６
の燃料が環状溝７１に逆流するのを阻止する。よって、
低圧燃料室６の燃料がスピルポート２２を通じて圧送ポ
ンプ室１４へ逆流するのが防止される。このため、図４
の（Ａ）に示す６気筒タイプのように、燃料吸入系の容
積が大きな場合でも、ここに蓄えられる燃料の量が制限
されるようになり、次の圧縮行程に移った場合に圧送ポ
ンプ室１４から各気筒の燃料噴射弁２０へ燃料が供給さ
れなくなる。よって、燃料カット弁６０が閉じているこ
と、および逆止弁７０が逆流を阻止していることによ
り、燃料が各気筒の噴射弁２０に供給されるのが直ちに
停止され、この結果エンジンが速やかに停止する。

【００３２】しかも、上記の構成は、従来に分配型燃料
噴射ポンプのスピルリング２１に逆止弁７０を設置する
だけの簡単な構造で実現でき、構造が簡単であるにも拘
らず、顕著な効果が得られる。

【００３３】なお、上記実施例の場合逆止弁７０をスピ
ルリング２１に取付けた場合を説明したが、本発明はこ
れに限らず、圧送ポンプ室１４からスピルポートを通じ
て低圧燃料室に至るまでの間の通路であれば、その設置
位置に特に制限されるものではない。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように本発明によると、プ
ランジャの圧縮工程中にスピルポートを開くと、圧送ポ
ンプ室の加圧燃料は逆止弁を通過してスピルポートから
低圧燃料室に逃がされるようになり、また燃料カット弁
により燃料供給を停止した場合には低圧燃料室からスピ
ルポートを経て圧送ポンプ室に逆流しようとする燃料は
逆止弁により阻止される。このため、エンジンを停止し
したい場合、圧送ポンプ室への燃料供給が確実に停止さ
れるので、速やかにエンジンを停止させることができ
る。しかも、このものはスピル通路系に逆止弁を設ける
だけの簡単な構造で実現できる利点もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す分配型燃料噴射ポンプ
の全体構造を示す断面図。

【図２】同実施例の逆止弁の構造を示す断面図。

【図３】分配ポート、吸入ポートおよびスピルポートの
開閉タイミングを示すカムリフトの特性図。

【図４】（Ａ）は６気筒タイプの燃料吸入系を示す断面
図、（Ｂ）は４気筒タイプの燃料吸入系を示す断面図。

【符号の説明】

１…駆動軸 ２…ハウジング ６
…低圧燃料室 ８…プランジャ ９…フェイスカム １
０…カムローラ １３…燃料吸入通路 １４…圧送ポンプ室 ２
０…燃料噴射弁 ２１…スピルリング ２２…スピルポート ５０…遠心力ガバナ ６０…燃料カット弁 ７０…逆止弁 ７１…環状溝 ７
２…放出孔 ７５…ホルダ ７５…ボール弁 ７
６…スプリング。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジンの回転に同期して往復駆動され
   るプランジャを備え、このプランジャの吸入工程中に低
   圧燃料室から圧送ポンプ室に燃料を吸入し、上記プラン
   ジャの圧縮工程で、上記圧送ポンプ室内の燃料を加圧し
   て分配ポートよりエンジンの各気筒に供給するととも
   に、上記加圧工程中にプランジャに摺動自在に取付けた
   スピルリングを移動させることによりスピルポートを開
   いて上記圧送ポンプ室で加圧された燃料を上記スピルポ
   ートから低圧燃料室に逃がし、かつエンジンの停止状態
   では上記低圧燃料室から圧送ポンプ室に通じる燃料吸入
   通路に設けた燃料カット弁によりこの燃料吸入通路を閉
   じて燃料供給を停止するようにした分配型燃料噴射ポン
   プにおいて、 上記圧送ポンプ室からスピルポートを経て低圧燃料室に
   通じるスピル通路系の途中に、圧送ポンプ室から低圧燃
   料室に向かって燃料を逃がし、しかしながら低圧燃料室
   からスピルポートを経て圧送ポンプ室に燃料が逆流する
   のを遮断する逆止弁を設けたことを特徴とする分配型燃
   料噴射ポンプ。