JPH0665868B2 - 燃料圧力制御装置 - Google Patents

燃料圧力制御装置

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JPH0665868B2
JPH0665868B2 JP61051372A JP5137286A JPH0665868B2 JP H0665868 B2 JPH0665868 B2 JP H0665868B2 JP 61051372 A JP61051372 A JP 61051372A JP 5137286 A JP5137286 A JP 5137286A JP H0665868 B2 JPH0665868 B2 JP H0665868B2
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重樹 大道
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、内燃機関に設けられる燃料噴射ポンプに取付
けられ、燃料の吐出圧を制御する燃料圧力制御装置に関
する。
〔従来の技術および問題点〕
従来、コモンレール方式の燃料噴射弁あるいはアキュー
ムレータノズルにより定圧燃料噴射を行なう場合、燃料
噴射ポンプには燃料噴射弁に対する燃料の吐出圧力を一
定値に制御するためにリリーフ弁が設けられている。す
なわちこのリリーフ弁は、例えばプランジャの往復動に
より膨張収縮して燃料を吐出する圧力室に接続され、こ
の圧力室の圧力が一定値を越えた時開弁して圧力室内の
燃料を外部へ逃がすように構成されている。ところが、
このようにして燃料を圧力室から外部へ逃がすと、いっ
たん蓄圧された燃料の一部が全く使用されないこととな
り、ポンプの動力損失を生じる。また、リリーフ弁の開
弁により、圧力室内が外部に開放されると、圧力室内の
燃料圧力が低下しすぎて燃料が発熱し、特に燃料として
ガソリンが用いられる場合、気泡が生じてその後の燃料
噴射ポンプの機能を低下させてしまうこととなる。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明に係る燃料圧力制御装置は、燃料噴射ポンプのハ
ウジングに固定され、上記圧力室に小孔を介して連通可
能なボアを有するケーシングと、ボア内に摺動自在に収
容されて、上記圧力室に小孔を介して連通する蓄圧室を
形成し、上記小孔を開閉可能な制御弁と、この制御弁を
上記小孔を閉塞する方向に付勢する手段と、上記蓄圧室
の圧力が上記圧力室の圧力よりも一定値以上高くなった
時これら蓄圧室と圧力室を連通させる逆止弁とを備え
る。上記制御弁は、上記圧力室の圧力が所定値よりも低
い時上記小孔を閉塞し、上記圧力室の圧力が所定値を越
えた時該圧力によって変位し上記小孔を開放する。
〔実施例〕
以下図示実施例により本発明を説明する。
第１図は本発明の第１実施例を示す。燃料噴射ポンプ10
0はボッシュVE型ポンプとして知られているものが用い
られ、燃料噴射弁200はアキュームレータノズルと呼ば
れているものである。本発明の第１実施例に係る燃料圧
力制御装置300は、燃料噴射ポンプ100のハウジング101
に取付けられ、燃料噴射ポンプ100から燃料噴射弁200へ
圧送される燃料の圧力を制御する。
燃料噴射ポンプ100のハウジング101に形成されたボア10
2にはプランジャ103が摺動自在かつ軸心周りに回転自在
に収容され、プランジャ103の前端面とボア102により圧
力室104が形成される。プランジャ103の後端面に形成さ
れたカム105は、ばね106により後方へ付勢され、ディス
ク107に設けられたローラ108に常時係合する。したがっ
て、プランジャ103は、従来公知のように、図示しない
機構によりエンジン回転に同期して回転駆動されると、
カム105とローラ108の係合により往復動して圧力室104
を膨張収縮させる。プランジャ103には、圧力室104に連
通する切欠110と孔111が形成される。切欠110は、通路1
12を介して、ハウジング101内に形成されたポンプ室113
に連通可能であり、孔111は、デリバリ弁114を設けられ
た通路115を介してポンプ100の外部に連通可能である。
しかしてプランジャ103が後退すると、通路112と切欠11
0が連通してポンプ室113内の燃料が圧力室104内に吸込
まれ、次いでプランジャ103が前進すると、通路112と切
欠110が遮断されるとともに孔111と通路115が連通し、
圧力室104内の燃料がデリバリ弁114を押開いて外部へ吐
出される。デリバリ弁114はばね116と弁体117から成
り、通路115内の圧力が外部の圧力よりも一定値以上高
くなった時開弁する。
燃料噴射ポンプ100は以上のような構成を有し、通常のV
E型ポンプのようにタイマ機構、ガバナ機構、および燃
料カットバルブを備えていない。すなわち、燃料噴射ポ
ンプ100は常に一定量の燃料を間欠的に吐出する単純な
構成のポンプでよい。
燃料噴射弁200はエンジンの燃焼室内に燃料を噴射する
ものであり、各気筒に１個ずつ設けられ、パイプ250を
介して燃料噴射ポンプ100に連結される。パイプ250は、
一端がデリバリ弁114の出口部に接続され、他端が燃料
噴射弁200のハウジングに形成された入口ポート201に接
続される。燃料噴射弁200のハウジングは、有底筒状の
ピエゾホルダ202、リング状のディスタンスピース203、
リング状のノズルホルダ204、および中空円筒状のノズ
ルボディ205により構成される。ディスタンスピース203
はピエゾホルダ202の開口端部に密着される。ノズルホ
ルダ204は、ディスタンスピース203のピエゾホルダ202
とは反対側の面に密着され、この面に近接する部位には
フランジ206が形成される。ノズルボディ205は、ディス
タンスピース203およびノズルホルダ204を収容してピエ
ゾホルダ202に螺着され、これにより、ピエゾホルダ20
2、ディスタンスピース203、ノズルホルダ204、および
ノズルボディ205は一体的に結合される。
ピエゾホルダ202内に形成されたボア210には、ピエゾア
クチュエータ211とピストン212と皿ばね213が収容され
る。ピエゾアクチュエータ211の上端はボア210の上端壁
面に固定され、ピエゾアクチュエータ211の下端にはピ
ストン212が固定される。ピエゾアクチュエータ211は、
自由に伸縮できるよう、ボア210の内径（15mm中）より
も若干小さく成形されている。ピストン212はボア210と
ほぼ同径の大径部213と、ボア210より小径の小径部214
とから成り、大径部213はボア210内に摺動自在に支持さ
れ、小径部214はディスタンスピース203に穿設されたボ
ア215内に摺動自在に支持される。しかしてピストン212
の小径部214とディスタンスピース203のボア215とノズ
ルホルダ204の上面とにより油圧制御室216が形成され
る。皿ばね213はピストン212の大径部213とディスタン
スピース203の間に挿入され、ピストン212を常時ピエゾ
アクチュエータ211側へ付勢する。したがってピエゾア
クチュエータ211が伸縮すると、これとともにピストン2
12が往復動して油圧制御室216を伸縮させる。
なお、ピストン212の小径部214をボア210の内径、すな
わちピエゾアクチュエータ211の外径よりも小さくした
のは、ピエゾアクチュエータ211に大きな力が繰返して
作用しても、このピエゾアクチュエータ211に発生する
応力を緩和し、ピエゾアクチュエータ211の劣化および
損傷を防止するためである。
ノズルホルダ204の軸部に穿設されたボア220には、ニー
ドル弁221の受圧棒222が液密性を保って摺動自在に支持
され、受圧棒222の上端面には油圧制御室216の圧力が作
用する。ニードル弁221は受圧棒222と張出部223と弁体2
24とを有し、ノズルボディ205に形成されボア215と略同
径のボア225内に収容される。弁体224はノズルボディ20
5に穿設された小径ボア226内に摺動自在に支持され、小
径ボア226の下端に形成されたシート面229に接離して噴
口227を開閉する。弁体224の外周面には、噴口227を開
放した時に燃料を通過させるための溝228が刻設され
る。ばね230はノズルホルダ204の下面とニードル弁221
の張出部223との間に設けられてニードル弁221を下方へ
付勢し、非作動時、噴口227を閉塞させる。ボア225とノ
ズルホルダ204の下面とによりアキュームレータ室231が
形成され、このアキュームレータ室231に保持された燃
料は、ニードル弁221が上昇して噴口227を開放した時、
弁体224の溝228を通り噴口227から外部へ噴射される。
燃料噴射ポンプ100から吐出され、パイプ250を通って圧
送されてきた燃料は、入口ポート201から燃料噴射弁200
内に流入し、アキュームレータ室231に送られる。この
ため、ピエゾホルダ202には入口ポート201と通路240、
ディスタンスピース203には逆止弁241、ノズルホルダ20
4には径方向通路242と逆止弁243が、それぞれ設けられ
る。通路240は入口ポート201に連通し、またディスタン
スピース203の逆止弁241の入口部にも連通する。径方向
通路242は逆止弁241の出口部と油圧制御室216とを接続
し、また径方向通路242の途中には逆止弁243の入口部が
連通する。逆止弁243の出口部はアキュームレータ室231
に連通する。逆止弁241は、通路240内の燃料圧が一定値
以上になった時開弁して燃料を径方向通路242と油圧制
御室216へ導き、逆止弁243は径方向通路242内の燃料圧
が一定値以上になった時開弁して燃料をアキュームレー
タ室231に導く。なお、通路240、逆止弁241、および径
方向通路242を常時接続させるため、ピエゾホルダ202、
ディスタンスピース203、およびノズルホルダ204は、ノ
ックピン（図示せず）により位置ぎめされている。
しかして、入口ポート201から流入した燃料は、通路24
0、逆止弁241、および径方向通路242を通って油圧制御
室216へ導かれ、また径方向通路242から逆止弁243を通
ってアキュームレータ室231へ導かれる。制御油圧室216
は、ピエゾアクチュエータ211が膨張し、皿ばね213に抗
してピストン212を押下げた時収縮し、またピエゾアク
チュエータ211が収縮した時あるいはピエゾアクチュエ
ータ211を収縮させるのに充分な燃料圧が導かれた時膨
張する。油圧制御室216が膨張してその圧力が低下した
時、ニードル弁221はアキュームレータ室231内の燃料圧
によって上昇し、これによりアキュームレータ室231内
の燃料は噴口227から外部すなわちエンジンの燃焼室内
へ噴射される。
ピエゾアクチュエータ211は、例えば、直径約15mm、厚
さ0.5mmの円板状の圧電トランスデューサ（PZT）素子
と、直径約15mm、厚さ0.01mmの銅板とを交互に積層して
円柱状にしたものであり、各々のPZT素子の厚み方向に
並列に電圧を印加できるように、第１図に示すように、
リード線244と上記銅板とが結合される。リード線244は
（グロメット）245を介してピエゾホルダ202の外部へ伸
びており、駆動回路（図示せず）へ接続される。PZT素
子は、例えばチタン酸ジルコン酸鉛を主成分として焼成
された強誘電体セラミックスが用いられる。この強誘電
体セラミックスは、ピエゾ効果を有する代表的な素子で
ある。その物性は、上記の１個当り、厚み方向に500Vの
電圧を印加すると0.5μｍだけ厚みが増し、逆に500Vの
電圧を発生している時その両端を短絡してその蓄積電荷
を放出させると0.5μｍ厚みが減少するようなものであ
る。また厚み方向に200kg／cm2の圧力を印加すると、そ
の収縮に伴って厚み方向に200Vの電圧を発生する。本実
施例においては、ピエゾアクチュエータ211は、PZT素子
を100枚、電気的並列に結合してあるので、500Vの電圧
を印加すると合計で50μｍの伸長が得られる。このよう
なピエゾアクチュエータ211の軸方向の伸長収縮により
ピストン212が上下動することとなる。またピストン212
を介して収縮されることにより、ピエゾアクチュエータ
211に電荷が蓄積される。
燃料圧力制御弁300のケーシングは、燃料噴射ポンプ100
のハウジング101に螺着される筒状のバルブホルダ301
と、このバルブホルダ301のハウジング101とは反対側に
螺合されるリテーナ302とから成る。バルブホルダ301の
端面には環状突起303が形成され、この環状突起303をハ
ウジング101の端面に密着させることにより圧力室104の
気密が保たれる。一方、バルブホルダ301とリテーナ302
の間にはガスケット304が装着される。バルブホルダ301
内にはボア310が形成され、またバルブホルダ301の圧力
室104側端部には小孔311が穿設される。ボア310の内部
は小孔311を介して圧力室104に連通する。
制御弁312は、大径部313とこの大径部313の端面314から
突出する小径部315とから成り、大径部313がボア310の
内壁に摺動自在に支持され、端面314とボア310により蓄
圧室316が形成される。小径部315は、円錐面状の第１テ
ーパ部317と、このテーパ部317の先端に形成されこのテ
ーパ部317よりもさらに先細りの円錐面状の第２テーパ3
18とを有し、これらのテーパ部317,318の間に形成され
る円環状シール部319は、小孔311の蓄圧室316への開口
部に形成された円錐面状のシート部320に密着可能であ
る。
シール部319がシート部320に着座した時、小孔311が閉
塞されて蓄圧室316は圧力室104から遮断され、シール部
319がシート部320から離座した時、小孔311が開放され
て蓄圧室316は圧力室104と連通する。制御弁312の圧力
室104内の圧力が作用する部分は、小孔311の閉塞時、シ
ール部319の内側の部分であり、小孔311の開放時、端面
314である。本実施例において、シール部319の直径は3m
mであり、端面314の直径は15mmである。しかして制御弁
312の受圧面積の大きさは、小孔311の閉塞時と開放時を
比較すると25倍変化する。
制御弁312に対して蓄圧室316とは反対側には付勢室321
が形成される。大径部313の付勢室321側は凹陥してお
り、ばね322は大径部313の内部と付勢室321の端部壁す
なわちリテーナ302との間に設けられて、制御弁312を小
孔311を閉塞する方向に付勢する。しかしてこのばね322
により、制御弁312は通常小孔311を閉塞する。リテーナ
302の端面中央部には、ばね322に係合してこのばねの位
置偏れを防止するためのガイド323が突設され、また蓄
圧室316から付勢室321へ漏洩した燃料をタンク（図示せ
ず）へ戻すための通路324が設けられる。なお、大径部3
13に嵌着されたＯリング325,326は蓄圧室316から付勢室
321へ燃料が漏れるのを防止するためのものである。
バルブホルダ301には、蓄圧室316と圧力室104とを連通
可能な逆止弁330が設けられる。逆止弁330は、ボール33
1と、ばね332と、止めねじ333とから成り、通常閉弁し
ており、蓄圧室316の圧力が圧力室104の圧力よりも一定
値以上高くなった時開弁するようになっている。
以上構成を有する本実施例の動作について説明する。
燃料噴射ポンプ100のプランジャ103はカム105の形状に
従って、第２図（ａ）に示すように変位してポンプ作用
を行なう。燃料噴射ポンプ100は、エンジンのある気筒
のピストンが圧縮上死点前90゜クランク角の位置にきた
時、その気筒に取付けられている燃料噴射弁200に対し
て燃料を吐出し始め、圧縮上死点前60゜クランク角には
その吐出動作を終了するようになっている。燃料はパイ
プ250を通って燃料噴射弁200の入口ポート201に導か
れ、通路240を経て、逆止弁241を押開ける。そしてこの
燃料は径方向通路242を通って油圧制御室216に導かれ、
また逆止弁243を押開けてアキュームレータ室231に流入
する。したがってアキュームレータ室231の圧力は、第
２図（ｄ）に示すように、プランジャ103の前進ととも
に上昇する（参照符号Ｐ）。
ここで、圧力室104、パイプ250、およびアキュームレー
タ室231等内が所定の圧力（例えば300kg・ｆ／cm2）ま
で上昇すると、制御弁312はばね322に抗して変位し、小
孔311を開放する。したがって圧力室104内の燃料の一部
は蓄圧室316へ流動し、第２図（ｅ）に符号Ｓで示すよ
うに蓄圧室316の圧力は急上昇し、また圧力室104内の圧
力は低下する。本実施例においては、上述のように、制
御弁312の受圧面積は、小孔311を閉塞している状態から
開放する状態へ変わることにより25倍大きくなるので、
制御弁312の開弁により圧力室104内の圧力は300kg・ｆ
／cm2から12kg・ｆ／cm2まで減圧される。しかして圧力
室104および蓄圧室316内には、第２図（ｅ）に符号Ｔで
示すように、燃料が12kg／cm2の状態で蓄圧されて保持
される。この制御弁312の開弁時、デリバリ弁114の弁体
117は図中左方へ変位し、これによりパイプ250内の圧力
を低下させるが、これと同時に逆止弁241が閉弁し、こ
の結果、アキュームレータ室231内の圧力は第２図
（ｃ）に示すように一定値（300kg・ｆ／cm2）に保持さ
れる（参照符号Ｑ）。
任意の時期、例えば圧縮上死点付近において、第２図
（ｂ）に示すような駆動信号を駆動回路から出力してピ
エゾアクチュエータ211を収縮させると、ピストン212が
上昇して油圧制御室216の圧力が低下し、これによりニ
ードル弁221が上方へ移動して噴口227を開放する。この
結果、アキュームレータ室231内の燃料は噴口227からエ
ンジンの燃焼室へ噴射される。所定量の燃料が噴射され
た後、第２図（ｂ）に示すように、ピエゾアクチュエー
タ211を伸長させると、ビストン212が下降して油圧制御
室216の圧力が上昇し、これによりニードル弁221が押し
下げられ、噴口227が閉塞されて燃料噴射が終了する。
しかして燃料の噴射率は第２図（ｄ）に示すように変化
し、これに伴ない、アキュームレータ室231内の圧力も
第２図（ｃ）に符号Ｒで示すように変化する。燃料噴射
量の調整は、ピエゾアクチュエータ211を収縮させる時
間により定められ、ニードル弁221の開弁時における燃
料圧は燃料噴射量の大きさにより変化せず常に300kg・
ｆ／cm2となる。
燃料噴射ポンプ100のプランジャ103がカム105の形状に
従って第１図の左方へ変位し、圧力室104内へポンプ室1
13内の燃料が吸入され始めると、蓄圧室316内の燃料が
小孔311を通って圧力室104へ移動する。すなわち、プラ
ンジャ103は蓄圧室316内の燃料圧力（12kg・ｆ／cm2）
に付勢されて後退する。この時制御弁312は、蓄圧室316
から燃料が流出するのに従って小孔311側へ変位し、シ
ール部319がシート部320に着座して小孔311が閉塞され
た後、プランジャ103がさらに左方へ変位すると、逆止
弁330が開弁し、蓄圧室316内の燃料は逆止弁330を通っ
て圧力室104へ導かれる。しかしてプランジャ103は左方
へ付勢され続ける。その後、蓄圧室316の圧力がポンプ
室113の圧力以下になると、通路112と切欠110が導通
し、ポンプ室113内の燃料が圧力室104内へ導かれる。す
なわち、切欠110は吸入行程において、通常の燃料噴射
ポンプにおける場合よりも遅い時期に通路112と導通す
る。
もし逆止弁330が設けられていないとすると、制御弁312
が小孔311を閉塞した後、蓄圧室316に一定値の圧力が保
持されることとなり、プランジャ103の圧縮行程におい
て圧力室104の圧力が少し上昇しただけで制御弁312が開
弁してしまい、圧力室104内の燃料圧力を充分上昇させ
ることができない。
以上のように第１実施例は、燃料噴射弁200に供給する
燃料の圧力を所定値に制御した後、蓄圧室316内に一定
圧の燃料を保持させるように構成されているので、圧力
室104および蓄圧室316内の圧力が低下しすぎることはな
く、これらの室104,316内の燃料が発熱したり、また燃
料に気泡が発生するおそれがない。またこの実施例は、
プランジャ103の後退時に蓄圧室316内の燃料圧がプラン
ジャ103を後退方向に作用するようになっているので、
動力損失が極めて少なく、燃料噴射ポンプ100の作動効
率が向上する。さらに、燃料圧力制御装置300は圧力室1
04の圧力が一定値以上に上昇しないように作用するの
で、従来の燃料噴射ポンプに必要であった燃料カットバ
ルブを省略することができ、燃料噴射ポンプの構造を簡
単化することが可能となる。
第３図は第２実施例を示す。この実施例においては、燃
料噴射ポンプ100のハウジング101に形成されてポンプ室
113と圧力室104を連通する通路112に、逆止弁120が設け
られており、その他の構成は第１図に示す第１実施例の
構成と同じである。逆止弁120は、通路112内に設けら
れ、この通路112を開閉可能なボール121と、このボール
121を通路112を閉塞する方向に付勢するばね112とから
成り、ボール121はポンプ室113内の圧力が圧力室104の
圧力以上になった時通路112を開放するようになってい
る。すなわち、プランジャ103の後退動作中、制御弁312
が小孔311を閉塞して蓄圧室316内の燃料が逆止弁330を
介して圧力室104に流入し、そして圧力室104および蓄圧
室316内の圧力がポンプ室113内の圧力以下となると、逆
止弁120が開放し、ポンプ室113内の燃料が圧力室104へ
供給される。
上記第１実施例においては、プランジャ103の後退動作
において切欠110が通路112と導通する時期は、通常の噴
射ポンプと同様にプランジャ103の吸入行程の上死点付
近にしたままでよい。
なお、第２実施例のその他の作用は第１実施例と同様で
ある。
第４図は第３実施例を示す。この実施例は燃料圧力制御
装置300をコモンレール方式の燃料噴射システムに適用
したものである。燃料圧力制御装置300は、小孔311の途
中において分岐する通路330を有し、この通路330の途中
にデリバリ弁331あるいは逆止弁が設けられる。デリバ
リ弁331は弁体332とばね333とから成り、通路330内の圧
力が相対的に高い時開放して燃料をパイプ250へ流動さ
せる。パイプ250はリザーバ251に連通し、このリザーバ
251には各気筒に対応した燃料噴射弁260が接続される。
燃料噴射弁260は第１および第２実施例において用いら
れた燃料噴射弁200と異なり、逆止弁を内蔵しておら
ず、リザーバ251内に貯溜された燃料をピエゾアクチュ
エータの収縮により開弁して噴射するようになってお
り、その構造は従来公知であるので詳細な説明は省略す
る。しかしてこのような燃料噴射弁260を用いると、第
１および第２実施例のように燃料噴射ポンプ100の気筒
分配機構が不要となり、システム全体がより単純なもの
となる。
第５図は第４実施例を示す。この実施例において、バル
ブホルダ301に穿設され、付勢室321に開口する通路340
は、燃料噴射ポンプ100のハウジング101に形成され、ポ
ンプ室113に開口する通路140に連通する。したがって付
勢室321には常時ポンプ室113内の圧力が導かれる。一
方、リテーナ302には、第１〜第３実施例において設け
られていた通路324は形成されていない。なお、リテー
ナ302の端面の縁部には、制御弁312の後退位置を規制す
る環状ストッパ341が形成される。
しかして、付勢室321には、通路140,340を介して常にポ
ンプ室113内の圧力が導かれる。ポンプ室113内の圧力
は、エンジン回転数に応じて例えば２〜10kgf／cm2の範
囲で変化する。したがって、低速域においては、付勢室
321には低圧が導かれて制御弁312の開弁圧が小さくな
り、高速域においては、付勢室321には高圧が導かれて
制御弁312の開弁圧が大きくなる。この結果、燃料噴射
弁からの燃料噴射圧を、低速域では低く、高速域では高
くすることが可能となる。このように、低速域で噴射圧
力が低いことは、騒音防止、および排気ガス中のNOxの
低減に有利であり、高速域で噴射圧力が高いことは、ト
ルクの増大、燃費の向上に訳立つ。なお、この第４実施
例は、アキュームレータノズルにも、またコモンレール
方式の燃料噴射弁にも適用することができる。
第５実施例として、燃料圧力制御装置300によりパイロ
ット噴射を行なえるように構成した例を説明する。この
実施例の構成は第５図のものと基本的に同じであり、燃
料噴射弁として、ニードル弁が燃料圧力によって開弁し
て燃料噴射を行なう従来公知のものが用いられ、また燃
料噴射ポンプ100のプランジャには余剰燃料をポンプ室1
13に戻すためのスピルポートが形成されるとともに、こ
のスピルポートを開閉可能なスピルリングが設けられ
る。
この第５実施例の作用を第５図を参照して説明する。
例えば、700rpmでアイドル回転しており、この時ポンプ
室113内の圧力が3kg・ｆ／cm2であるとし、また制御弁3
12の大径部313の直径が20mm、ばね322の弾発力が4kgfで
あると仮定する。この時、制御弁312に作用する付勢室3
21内の油圧力は、３×π×22／４≒9.4kgfである。した
がって、プランジャ103が前進して圧力室104を圧縮する
前の状態においては、制御弁312は4kgf＋9.4kgf＝13.4k
gfの大きさの力によりシール部320に押付けられて小孔3
11を付勢している。制御弁312のシート部319の内径を3m
mとすると、圧力室104内の圧力が190kgf／cm2になった
時、制御弁312を開弁させる力の大きさが13.4kgfを越え
るので、制御弁312はばね322を圧縮させて変位し、小孔
311を開放する。ここで、燃料噴射弁の開弁圧を160kgf
／cm2とすると、圧力室104から燃料噴射弁のニードル弁
までの通路内の燃料圧が160kgf／cm2から190kgf／cm2に
なるまでの間、燃料噴射弁は燃料を噴射し、制御弁312
が小孔311を開放した時、圧力室104内の圧力が開弁圧以
下となって燃料噴射弁は燃料噴射をいったん中止する。
しかしてパイロット噴射が行なわれる。次いでプランジ
ャ103が前進を続けて圧力室104と蓄圧室316の圧力を上
昇させ、この圧力が再び160kgf／cm2に達すると、燃料
噴射弁は再び燃料噴射を行なう。しかしてメイン噴射が
行なわれる。
圧力室104の圧力は通常350kgf／cm2程度まで上昇し、こ
の時、制御弁312のシール部319の内側に作用する油圧力
は24.7kgfである。したがって、ポンプ室113内の圧力が
6.6kgf／cm2以上になると、付勢室321に発生する油圧力
が20.7kgf以上となり、ばね322の弾発力4kgfとの和が制
御弁312を開弁させる力24.7kgfよりも大きくなって、制
御弁312は閉塞したままとなる。このようにポンプ室113
内の圧力が6.6kgf／cm2になるのは、エンジン回転数が
例えば2000rpm以上の時であり、したがって2000rpm以上
の高速域ではパイロット噴射は行なわれない。
このように、第５実施例の構成によれば、低中速域にお
いてパイロット噴射が行なわれ、これにより騒音を防止
し、また排気ガス中のNOxを低減させることができる。
また高速域においては、パイロット噴射を行なうとスモ
ークを大量に発生させてしまうが、通常の燃料噴射が行
なわれ、スモークの発生が防止される。
なお、本発明は、列型ポンプと呼ばれる燃料噴射ポンプ
に適用することもできる。
〔発明の効果〕 以上のように本発明は、燃料吐出時に、燃料をリリーフ
せず一定の圧力に保持するように構成されているので、
圧力室あるいは蓄圧室内の燃料が発熱し、あるいは燃料
に気泡が発生するおそれがなくなる。また圧力室および
蓄圧室に保持された燃料圧力はポンプの吸入工程の実施
に用いられるので、ポンプの動力損失を低減させること
が可能となる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の第１実施例に係る燃料圧力制御装置を
適用したエンジンを示す断面図、 第２図（ａ）〜（ｅ）は実施例装置の作動を示し、第２
図（ａ）はカムリフトを示すグラフ、第２図（ｂ）はピ
エゾアクチュエータを駆動するための信号を示すグラ
フ、第２図（ｃ）はアキュームレータ室の圧力を示すグ
ラフ、第２図（ｄ）は噴射率を示すグラフ、第２図
（ｅ）は蓄圧室の圧力を示すグラフ、 第３図は第２実施例を示す断面図、 第４図は第３実施例を示す断面図、 第５図は第４実施例を示す断面図である。 100……燃料噴射ポンプ、 101……ハウジング、104……圧力室、 300……燃料圧力制御装置、 310……ボア、311……小孔、 312……制御弁、316……蓄圧室、 322……ばね（付勢手段）。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大道 重樹 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 竹内 保弘 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 (56)参考文献 特開 昭62−131931（ＪＰ，Ａ)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】圧力室を膨張収縮させて該圧力室から燃料
    を吐出させる燃料噴射ポンプに取付けられ、燃料の吐出
    圧を制御する燃料圧力制御装置であって、上記燃料噴射
    ポンプのハウジングに固定され、上記圧力室に小孔を介
    して連通可能なボアを有するケーシングと、該ボア内に
    摺動自在に収容されて、上記圧力室に小孔を介して連通
    する蓄圧室を形成し、上記小孔を開閉可能な制御弁と、
    該制御弁を上記小孔を閉塞する方向に付勢する手段と、
    上記蓄圧室の圧力が上記圧力室の圧力よりも一定値以上
    高くなった時これら蓄圧室と圧力室を連通させる逆止弁
    とを備え、上記制御弁は、上記圧力室の圧力が所定値よ
    りも低い時上記小孔を閉塞し、上記圧力室の圧力が所定
    値を越えた時該圧力によって変位し上記小孔を開放する
    ことを特徴とする燃料圧力制御装置。
  2. 【請求項２】上記燃料噴射ポンプに形成されエンジン回
    転数に応じて圧力が変化するポンプ室と、上記ボアに形
    成され上記制御弁に対して蓄圧室とは反対側に位置する
    付勢室とが、上記ケーシングに穿設された通路により連
    通することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の燃
    料圧力制御装置。
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