JPH08334036A

JPH08334036A - 燃料噴射ポンプの噴射時期制御装置

Info

Publication number: JPH08334036A
Application number: JP7346431A
Authority: JP
Inventors: Shigeiku Enomoto; 榎本　　滋郁; Moriyasu Goto; 守康後藤
Original assignee: Nippon Soken Inc
Current assignee: Soken Inc
Priority date: 1995-04-07
Filing date: 1995-12-11
Publication date: 1996-12-17
Anticipated expiration: 2015-12-11
Also published as: JP3560711B2; US5647327A; DE19613404A1

Abstract

(57)【要約】【課題】燃料噴射時期を広い範囲で任意に変更できる
とともに変更の即応性、燃料噴射時期の安定性に優れた
燃料噴射ポンプを提供する。【解決手段】相対的に開口面積の大きいポートを有す
るスプール式サーボ弁３Ａと、変圧室４２ａの燃料圧を
制御してプッシュロッド４３を操作する、相対的に開口
面積の小さいポートを有する圧力制御弁４１と、プッシ
ュロッド４３によりサーボ弁３のスプール３２が押圧作
動せしめられることにより変更されるタイマ高圧室１１
ｂの燃料圧に応じてシリンダ１１内を移動するピストン
２Ａとを有し、ピストン２Ａの移動により連結部材２１
１，２１２を介してローラリング５４を回動操作して、
燃料噴射時期を変更する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は燃料噴射ポンプの噴
射時期制御装置に関し、特に燃料噴射時期が可変の燃料
噴射ポンプの噴射時期制御装置の構造改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】デイーゼルエンジン等で使用される燃料
噴射ポンプのうち、分配型のものでは、エンジンと同期
して回転するドライブシャフトによりプランジャを回転
させて燃料噴射気筒を切り換えるとともに、ドライブシ
ャフトの回転に伴ってプランジャ基端のフェイスカムが
ローラリングのローラに乗り上げてプランジャが前進作
動し、燃料圧力室から燃料噴射弁に燃料が圧送されて気
筒内への燃料噴射が開始される。燃料噴射時期の変更
は、噴射時期制御装置がローラリングと連結したタイマ
ピストンを移動せしめることにより、ローラリングを回
動させてローラ位置を変更することにより行っている。
かかる装置として実開昭６３−１１０６４０号公報記載
の装置のように燃料ポンプの油圧に応じて噴射時期を変
更するようにしたものや、特開平５−３３２１７０号公
報記載の装置のように上記タイマピストンの位置制御用
のサーボ弁の偏摩耗を防止したものがある。

【０００３】ところで近年、エンジン制御の高度化を背
景として燃料の噴射時期を任意に変更できるようにした
ものが使われている。図１０はかかる噴射時期制御装置
の一例を示すもので、ローラリング９１の下部に位置す
るハウジング９２下壁に、燃料室に通じる接続口９３と
連通して、左右が閉鎖したタイマシリンダ９４が設けら
れ、その中にタイマピストン９５が摺動自在に収納され
ている。ローラリング９１は、これから延びるスライド
ピン９９１がタイマピストン９５と自転自在の球状軸受
け９９２で連結され、タイマピストン９５が左右方向に
移動すると正逆回動するようになっている。タイマピス
トン９５の右端面に面した空間はタイマピストン９５に
形成した絞り９５２付きの流路９５１を介して接続口９
３と連通し、燃料室に貯溜する５気圧程度の燃料を絞り
９５２を介して受け入れるタイマ高圧室９４ｂとなって
いる。またタイマピストン９５の左端面に面した空間
は、流路９８を介して図略のフィードポンプの吸入ポー
トと連通し、常時、大気圧のタイマ低圧室９４ａとなっ
ている。タイマ低圧室９４ａにはタイマピストン９５に
右方向の付勢力を加えるスプリング９５３が設けられ、
タイマピストン９５を挟んでタイマ高圧室９４ｂの燃料
圧と対抗している。

【０００４】またタイマシリンダ９４の下方にタイマ高
圧室９４ｂとタイマ低圧室９４ａとを接続する流路９６
が通っており、その途中に設けられた油圧制御弁９７が
燃料流路９６を流れる燃料の流量を制御してタイマ高圧
室９４ｂ側の燃料圧を調整するようになっている。タイ
マピストン９５は、タイマ高圧室９４ｂ側の燃料圧に応
じてタイマ高圧室９４ｂの燃料圧とタイマ低圧室９４ａ
の燃料圧およびスプリング９５３の付勢力が釣り合う位
置に位置決めされる。油圧制御弁９７の制御は油圧制御
弁９７への通電時間の割合を変化させる、例えば４０Ｈ
z のデュ−ティ比制御で行われる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで排気ガス規制
強化に伴い、変更する燃料噴射時期の広範囲化、燃料噴
射時期の安定化、燃料噴射時期の変更の即応性の向上が
益々、望まれている。

【０００６】そこで、本発明は燃料噴射時期を広い範囲
で任意に変更できるとともに燃料噴射時期の変更の即応
性および燃料噴射時期の安定性にも優れた燃料噴射ポン
プの噴射時期制御装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明では、図１、図２
に示すようにシリンダ１１内に摺動可能に設けられたピ
ストン２Ａと連結部材２１１，２１２で連結されて連動
し、ピストン２Ａの移動量に応じて燃料噴射時期を変え
る燃料噴射手段５と、フィードポンプ６の吐出側と連通
してピストン２Ａを移動させるための燃料圧を発生させ
る圧力室１１ａ，１１ｂと、圧力室１１ａ，１１ｂの燃
料圧を変更するスプール３２を有するサーボ弁３Ａを備
え、スプール３２をスプール操作手段４Ａで操作するよ
うにした（請求項１）。

【０００８】スプール操作手段４Ａの僅かな操作で圧力
室１１ａ，１１ｂの燃料圧が広い範囲で任意に変更さ
れ、ピストン２Ａがスプール３２の移動に追従して広い
範囲で速やかに移動し、位置決めされる。しかして燃料
噴射時期が即応性よく広い範囲で変更される。しかもサ
ーボ弁３Ａには燃料噴射手段５からの荷重が作用せずス
プール３２の位置が安定するから、ピストン２Ａの移動
位置の変動が小さく抑えられ燃料噴射時期が安定する。

【０００９】燃料噴射手段５は、図１に示すようにドラ
イブシャフト７により回転駆動されるとともに基端フェ
イスカム５３がローラリング５４のローラ５５に乗り上
げる毎に前進作動して、燃料噴射弁５７に燃料を圧送す
るプランジャ５２を備え、ローラリング５４がピストン
２Ａの移動量に応じて回動するようにした（請求項
２）。

【００１０】ピストン２Ａの移動によりローラリング５
４のローラ５５が変位してプランジャ５１が前進移動す
る時期が速やかに変化し、燃料噴射時期の変更が確実に
行われる。

【００１１】圧力室１１ａ，１１ｂは上記ピストン２Ａ
の両側にそれぞれ形成され、ピストン２Ａは圧燃料でそ
の両側から付勢されるとともに、圧力室１１ａ，１１ｂ
の一方に内設したスプリング２５のバネ力で付勢される
ように構成し、これら圧力室１１ａ，１１ｂの一方もし
くは他方の燃料圧を上記サーボ弁３Ａにより変更するよ
うにした（請求項３）。

【００１２】圧力室１１ａ，１１ｂの一方もしくは他方
の燃料圧がサーボ弁３Ａにより変更されてピストン２Ａ
が移動し、スプリング２５が伸縮するから、ピストン２
Ａはこれに付勢される力が再びバランスする位置に位置
決めされる。ピストン２Ａの位置決めが簡単な構造で実
現できる。

【００１３】サーボ弁３Ａは、スプール３２が、ピスト
ン２Ａに形成した摺動孔３１を摺動して圧力室１１ａへ
至る流路２４を開閉する構造とすることで、ピストン２
Ａ内にコンパクトに収納されるようにした（請求項
４）。

【００１４】ピストン２Ａの、圧力室１１ｂに至る流路
２２に逆止弁２３を設ける（請求項５）ことで、圧力室
１１ｂからの燃料流出を阻止してピストン２Ａに燃料噴
射手段５から連結部材２１１，２１２を介して圧力室１
１ｂの容積を縮小する方向へ作用する荷重が作用しても
ピストン２Ａが移動しないようにし、燃料噴射時期の安
定性を向上させた。燃料の噴射圧力の高圧化で上記荷重
が増大しても充分な安定性が得られるから、排気ガス規
制が強化されても対応ができる。

【００１５】スプール操作手段４Ａは、フィードポンプ
６と連通し、圧力制御弁４１で燃料圧を可変とした圧力
室４２ａと、圧力室４２ａの圧燃料で付勢され軸方向に
移動する上記ピストン２Ａよりも小径のプッシュロッド
４３とを備え、プッシュロッド４３の先端により上記ス
プール３２を押圧操作するようにした（請求項６）。

【００１６】スプール３２をプッシュロッド４３から分
離する構造とすることで、コンパクトかつ製造容易であ
る。

【００１７】相対的に開口面積の小さいポートを有する
圧力制御弁４１により、相対的に開口面積の大きいポー
トのサーボ弁３Ａを操作するようにして（請求項７）、
充分な油量でピストン２Ａの迅速な移動を可能にし、燃
料噴射時期の変更の即応性を向上させた。

【００１８】図７に示すように、スプール操作手段４Ｃ
は、プッシュロッド４９がモータ駆動で一軸方向に移動
して、その先端が上記スプール３２を押圧操作する構造
とする（請求項８）ことで、燃料の状態によらずにピス
トン２Ａを位置決めできるようにし、燃料噴射時期の安
定性および燃料噴射時期の変更の即応性を向上させた。

【００１９】

【発明の実施の形態】

（第１実施形態）図１において、ドライブシャフト７は
図示しないエンジンに連結され、エンジン回転の１／２
に同期して回転駆動される。ドライブシャフト７にはシ
グナルロータ８２が同軸的に取り付けられており、その
外周には凸状歯が複数個形成されている。回転角センサ
８３がシグナルロータ８２の外周に対向して設けられ、
凸状歯の電磁誘導によってエンジン回転数に応じたパル
ス信号を発生して、電子式制御装置８６へ出力する。ド
ライブシャフト７には、燃料圧送用のプランジャ５２を
駆動するフェイスカム５３と、燃料フィード用のベーン
式のフィードポンプ６が連結されている。フェイスカム
５３はプランジャ５２と一体に、スプリング５６によっ
てローラリング５４のローラ５５に押しつけられてい
る。

【００２０】フェイスカム５３がドライブシャフト７に
よって回転駆動されると、その凸部がローラ５４に乗り
上げて、フェイスカム５３自体とこれに一体化されたプ
ランジャ５２が、回転運動を伴いつつ軸線方向へ往復運
動をする。プランジャ５２はポンプシリンダ５１のシリ
ンダボア内に挿入されて、その先端には高圧室５１ａが
形成され、プランジャ５２の往復運動によって高圧室５
１ａの容積が拡縮するとともに、プランジャ５２の回転
運動によって高圧室５１ａに開口する吸入側と吐出側の
ポートが切り換えられる。フィードポンプ６の吐出ポー
ト６１から吐出される約５気圧の燃料が燃料室８１に貯
溜されており、これはプランジャ５２の後退時に高圧室
５１ａに吸入され、前進時に高圧に加圧されて燃料噴射
弁５７へ圧送され、図示しないエンジンの燃焼室内へ噴
射される。

【００２１】燃料噴射ポンプのディスヘッド８４には、
高圧室５１ａの圧力を開放する電磁スピル弁８５が設け
られ、電磁スピル弁８５を電子式制御装置８６によって
開閉することにより、燃料噴射量や噴射率が制御され
る。

【００２２】ローラリング５４の円筒状の外周面は、ド
ライブシャフト７の軸線を中心として所定の角度範囲内
で回動することができ、その回動によってローラ５５の
位置が周方向へ移動する。これにより、フェイスカム５
３の凸部がローラ５５に乗り上げるタイミングが変化
し、燃料噴射時期が変更される。前述の回転角センサ８
３は、このローラリング５４の周壁に担持されている。
電子式制御装置８６には上記回転角センサ８３の出力信
号以外に、エンジンからの上死点（ＴＤＣ）信号や、エ
ンジン負荷の大きさを示すアクセル開度信号、冷却水温
信号等が入力されている。

【００２３】ローラリング５４を回動する駆動部の詳細
を図２に示す。図において、ハウジング１内にはドライ
ブシャフト７（図１）と直交する方向へタイマシリンダ
１１が形成され、タイマシリンダ１１内に左右動自在に
タイマピストン２Ａが収納されている。そしてタイマシ
リンダ１１のタイマピストン２Ａの左端面側はタイマカ
バー１３で閉鎖してある。タイマピストン２Ａの中央に
は連結部材たる球状軸受２１２が自転自在に収納され、
ローラリング５４から接続口１２を経て延びる連結部材
たるスライドピン２１１の一端が上記軸受２１２に嵌着
固定されている。これにより、タイマピストン２Ａの左
右動に応じて、スライドピン２１１、球状軸受２１２を
介してローラリング５４が正逆回動（図中矢印）せしめ
られる。

【００２４】タイマピストン２Ａの左右端に面してそれ
ぞれ一方の圧力室たるタイマ低圧室１１ａと他方の圧力
室たるタイマ高圧室１１ｂが形成され、タイマ低圧室１
１ａにはタイマスプリング２５が配設されて、タイマピ
ストン２Ａを図の右方へ付勢している。タイマピストン
２Ａには一体にサーボ弁３Ａが設けてあり、タイマピス
トン２Ａの左端部内に形成されその左端面に開放する摺
動孔３１内をスプール３２が左右動するようになってい
る。スプール３２はスプリング室３１ａ内に設けたスプ
リング３３により図の左方へ付勢されるとともに、その
内部にスプリング室３１ａとタイマ低圧室１１ａを連通
する通路３４が形成されている。スプール３２はその段
付きの大径部外周が摺動孔３１の内周面に接し、これに
形成された環状溝３１ｂを開閉する。環状溝３１ｂは流
路２４を介してタイマ高圧室１１ｂへ通じており、かか
る環状溝３１ｂとスプール３２により形成されるポート
の開口面積は比較的大きい。

【００２５】また、タイマピストン２Ａの右端部内には
接続口１２とタイマ高圧室１１ｂとを結ぶ絞り２２１付
きの流路２２が形成されるとともに、流路２２の途中に
は、燃料室８１からタイマ高圧室１１ｂへの流れのみを
許す逆止弁２３が設けてある。

【００２６】タイマカバー１３には水平方向にシリンダ
１１より小径のシリンダ４２が形成してあり、シリンダ
４２内にはプッシュロッド４３が摺動自在に収納され
て、その先端はスプール３２の左端面に当接している。
プッシュロッド４３の背後は絞りを介して低圧側と連通
する圧力室たる変圧室４２ａとなり、ここに弱いスプリ
ング４４が配設されてプッシュロッド４３を右方へ付勢
している。変圧室４２ａは、圧力制御弁たる油圧制御弁
４１を設けた流路１４により上記接続口１２へ通じると
ともに、絞り１３２を設けた流路１３１によりフィード
ポンプ６（図１）の低圧の吸入ポートへ通じている。ま
た、タイマ低圧室１１ａからの流路１３３が上記流路１
３１に合流している。なお、上記油圧制御弁４１は電子
式制御装置８６（図１）によりデユーティ制御される電
磁弁であり、そのポートの開口面積は上記サーボ弁３Ａ
のポートの開口面積よりも小さい。

【００２７】上記燃料噴射ポンプの作動とともに噴射時
期制御装置の作動を図１、図２、図３、図４、図５によ
り説明する。燃料の噴射は、プランジャ５２後退時に燃
料が高圧室５１ａに注入される。そして所定のタイミン
グで電磁スピル弁８５に通電し（図３の（Ａ））、ドラ
イブシャフト７の回転に伴ってプランジャ５２基端のフ
ェイスカム５３がローラリング５４のローラ５５に乗り
上げて（図３の（Ｂ））プランジャ５２が前進作動して
燃料を圧縮し、高圧室５１ａから燃料噴射弁５７に燃料
が圧送されて図略の気筒内への燃料噴射が開始される。
燃料の圧送中は注入された燃料のため高圧室５１ａの圧
力は高く（図３の（Ｃ））、その間、プランジャ５２か
らローラ５５へトルク反力が働く。サーボ弁３Ａのスプ
ール３２にはトルク反力が働かないからスプール３２の
位置は上記トルク反力によらず一定で、スプール３２で
位置決めされるタイマピストン２Ａの位置の変動が小さ
く抑えられる。しかして燃料の噴射時期が安定する。

【００２８】排気ガス規制強化に対応すべく噴射圧力を
高くする場合には、高圧室５１ａの圧力を高めることに
なるから上記トルク反力も相当大きくなり、上記トルク
反力がローラリング５４からスライドピン２１１、球状
軸受け２１２を介してタイマピストン２Ａに右方向の付
勢力として作用する。したがってタイマ高圧室１１ｂ内
の圧力がタイマピストン２Ａからの付勢力で高くなって
（図３の（Ｄ））、タイマ高圧室１１ｂ内の燃料がタイ
マピストン２Ａに形成された流路２２から逆流しようと
する。しかしタイマ高圧室１１ｂからの燃料流出は逆止
弁２３によって阻止されるから、タイマピストン２の位
置は変動せず、噴射時期が安定する。しかして排気ガス
規制強化に応じた燃料の噴射圧力の高圧化にも充分対応
できる。また、厳密には高圧室５１ａが高圧のとき、タ
イマピストン２Ａは右方向に付勢力を受けて、タイマ高
圧室１１ｂ内の燃料が圧縮された僅かな分だけ右方向に
動く場合もあり得るが、環状溝３１ｂが閉じる方向に作
動するように構成されているため、環状溝３１ｂからの
燃料流出が防げ、噴射時期が安定する。

【００２９】燃料噴射時期を進角させる場合には、油圧
制御弁４１の開放デューティ比を小さくする。これによ
り、変圧室４２ａの圧力は低下し、スプリング３３のバ
ネ力によりスプール３２およびプッシュロッド４３が左
方へ移動して環状溝３１ｂが完全に閉じられる（図
４）。この結果、タイマ高圧室１１ｂの圧力は接続口１
２の圧力すなわち燃料室８１内の圧力に向けて上昇し、
タイマピストン２Ａがタイマスプリング２５のバネ力に
抗して左方へ移動する。これに伴い、図示矢印の如くロ
ーラリング５４が時計方向へ回動して燃料噴射時期が進
角する。タイマピストン２Ａは、スプール３２の移動量
とほぼ等しい量だけ移動して環状溝３１ｂが再び開放さ
れると、左右の端面に受ける圧力が平衡して停止する。

【００３０】燃料噴射時期を遅角させる場合には、油圧
制御弁４１の開放デューティ比を大きくすると、変圧室
４２ａの圧力は接続口１２の圧力すなわち燃料室８１の
圧力に向けて上昇し、プッシュロッド４３がスプリング
３３のバネ力に抗してスプール３２を図の右方へ押圧移
動させる。これにより、環状溝３１ｂが大きく開放され
（図５）、タイマ高圧室１１ｂから燃料がタイマ低圧室
１１ａへ向けて流出して、タイマ高圧室１１ｂの圧力が
低下する。この結果、タイマピストン２Ａはタイマスプ
リング２５に押されて図の右方へ移動し、図示矢印の如
くローラリング５４が反時計方向へ回動して燃料噴射時
期が遅角する。タイマピストン２Ａは、スプール３２の
移動量とほぼ等しい量だけ移動して環状溝３１ｂが再び
適度な開放状態になると、左右の端面に受ける圧力が平
衡して停止する。

【００３１】このように本実施形態の燃料噴射ポンプに
よれば、油圧制御弁４１により変圧室４２ａの圧力を変
更してサーボ弁３Ａのスプール３２の位置を任意に変更
し、スプール３２に対してタイマピストン２Ａを追従作
動させることにより、燃料噴射時期を安定に、広い範囲
で任意に進遅角させることができる。そしてタイマ高圧
室１１ｂと接続口１２とを接続する流路２２に逆止弁２
３を設けることにより、燃料の噴射時期が更に安定す
る。またプッシュロッド４３背後の上記変圧室４２ａの
容積は小さくできるから、ポート開口面積の小さい油圧
制御弁４１によっても変圧室４２ａの内圧を速やかに変
化させることができ、これに応じて作動するポート開口
面積の大きいサーボ弁３Ａにより燃料流が制御されて、
上記タイマピストン２Ａが迅速に操作されて、ローラリ
ング５４により燃料噴射時期が速やかに変更される。

【００３２】（第２実施形態）上記第１実施形態におい
ては、サーボ弁３Ａの摺動孔３１内に設けたスプリング
３３の比較的強いバネ力が、スプール３２とタイマピス
トン２Ａの相対位置によって変化するため、プッシュロ
ッド４３の受ける荷重が変動する。そこで、図２のスプ
ール操作手段４Ａに代えて図６に示すようにスプール操
作手段４Ｂとする。図中、同一番号を付したものは実質
的に同じ作用をするので相違点を中心に説明する。スプ
ール操作手段４Ｂはタイマカバー１５に形成したシリン
ダ４５内に、先端部で小径となしたプッシュロッド４６
を挿置し、その外周に比較的強いバネ力のスプリング４
７を配設して、プッシュロッド４６を後退方向へ付勢す
る。またプッシュロッド４６の背後の変圧室４５ａに
は、プッシュロッド４６を右方向へ付勢するスプリング
は設けない。スプリング４７を設けたことにより、サー
ボ弁３Ａのスプリング３３のバネ力は小さくでき、タイ
マピストン２Ａ移動時のスプリング３３の伸縮に伴うプ
ッシュロッド４６およびスプール３２の荷重変動を小さ
く抑えることができる。なお本実施形態では変圧室４５
ａにスプリングを設けない構造としたが本発明の趣旨に
反しない限り設けることも可能である。

【００３３】（第３実施例形態）上記各実施形態ではサ
ーボ弁３Ａの位置を決定する変圧室４２ａ、４５ａの油
圧が油圧制御弁４１から流入する燃料量と、絞り１３２
を通って流路１３１へ流出する燃料量とによって定まる
が、上記各燃料量は燃料の温度で変化するため、燃料噴
射時期の制御性を向上させるには、油圧制御弁４１の解
放デューティをフィードバック制御して燃料噴射時期が
目標噴射時期となるようにする必要がある。そこで図７
に示すように、図２、図６のスプール操作手段４Ａ，４
Ｂに代えて別のスプール操作手段４Ｃとする。図中、同
一番号を付したものは実質的に同じ作用をするので相違
点を中心に説明する。タイマシリンダ１１のタイマピス
トン２Ａの左端側のタイマカバー１６には、開口部１６
ａがタイマピストン２Ａの左端面に対向して形成してあ
り、開口部１６ａの周囲に密着してステッピングモータ
４８が接続されて低圧室１１ａの気密を保っている。ス
テッピングモータ４８から延びるプッシュロッド４９が
開口部１６ａを挿通してその先端でスプール３２の左端
面に当接している。

【００３４】ステッピングモータ４８のロータ４８１
は、略円筒形で、同軸に内周面がネジ様のスクリュ４８
２が嵌合している。プッシュロッド４９は基部側がスク
リュ４８２に貫通してこれと噛合するとともに、回転が
規制されており、ロータ４８１の正逆回転により左右動
してサーボ弁３Ａのスプール３２を押圧するようになっ
ている。しかしてスプール３２はプッシュロッド４９と
スプリング３３とにより位置決めされ、その位置が保持
される。

【００３５】ステッピングモータ４８のロータ４８１の
回転は図略の電子式制御装置によりパルス制御で行わ
れ、パルスに応じた角度に正確に回転するから、プッシ
ュロッド４９がロータ４８１の回転数および回転角度に
応じて正確に位置決めされる。しかして燃料の温度によ
らず正確に燃料噴射時期を制御することができ、燃料噴
射時期の制御は簡単にオープンループでもよい。

【００３６】（第４実施例形態）図８は、図６のタイマ
ピストン２Ａ、サーボ弁３Ａを別の構造としたもので、
図中、同一番号を付したものは実質的に同じ作用をする
ので相違点を中心に説明する。図において、サーボ弁３
Ｂのスプール３５により開閉される環状溝３１ｂは，タ
イマピストン２Ｂに形成した流路２７により、燃料室８
１と連通する接続口１２に通じており、スプール３５背
後のスプリング室３１ａも流路２８により接続口１２に
通じている。また、タイマ低圧室１１ａとスプリング室
３１ａを接続する通路は設けられていない。また、タイ
マ低圧室１１ａと図略のフィードポンプの低圧の吸入ポ
ートとを結ぶ流路１５４には絞り１５５が設けられてい
る。さらに、タイマピストン２Ｂにはタイマ高圧室１１
ｂと接続口１２とを結ぶ絞り２６１付きの流路２６が、
流路２２と並列に形成されている。

【００３７】かかる構造の燃料噴射ポンプにおいて、燃
料噴射時期を進角させる場合には、油圧制御弁４１の開
放デューティ比を小さくする。これにより、変圧室４５
ａの圧力が低下し、スプリング３３，４７のバネ力によ
りプッシュロッド４６およびスプール３５が左方へ移動
して環状溝３１ｂが完全に閉じられる。この結果、タイ
マ低圧室１１ａの圧力が低下し、タイマピストン２Ｂが
タイマスプリング２５のバネ力に抗して左方へ移動し、
上記各実施形態と同様に燃料噴射時期が進角する。燃料
噴射時期を遅角させる場合には、油圧制御弁４１の開放
デューティ比を大きくすると、変圧室４５ａの圧力は上
昇し、スプリング３３，４７のバネ力に抗してスプール
３５が図の右方へ移動する。これにより環状溝３１ｂが
開き、接続口１２から流路２７を経て高圧燃料がタイマ
低圧室１１ａへ流入して、その内圧が上昇するため、タ
イマピストン２Ｂは今度は右方へ移動し、燃料噴射時期
が遅角する。かかる構造によっても、上記第２実施形態
と同様の効果がある。

【００３８】（第５実施例形態）図９は、図８のスプー
ル操作手段４Ｂに代えて図７のスプール操作手段４Ｃと
したもので、図中、同一番号を付したものは実質的に同
じ作用をするので相違点を中心に説明する。タイマ低圧
室１１ａから図略のフィードポンプの吸入ポートに到る
流路１５４の途中に絞り１５５が設けてあり、サーボ弁
３Ｂが開いたときにタイマ低圧室１１ａの圧力が上記フ
ィードポンプの吸入側の圧力すなわち大気圧より高くな
るようになっている。

【００３９】燃料噴射時期を進角させる場合には、プッ
シュロッド４９をステッピングモータ４８側に後退せし
める。これにより、スプリング３３のバネ力によりスプ
ール３５が左方へ移動して環状溝３１ｂが完全に閉じら
れる。この結果、タイマ低圧室１１ａの圧力が低下し、
タイマピストン２Ｂがタイマスプリング２５のバネ力に
抗して左方へ移動し、上記各実施形態と同様に燃料噴射
時期が進角する。燃料噴射時期を遅角させる場合には、
プッシュロッド４９をタイマピストン２Ｂ側に前進せし
めてスプール３５を押圧し、スプール３５が図の右方へ
移動する。これにより環状溝３１ｂが開き、接続口１２
から高圧燃料がタイマ低圧室１１ａへ流入して、その内
圧が上昇するため、タイマピストン２Ｂは今度は右方へ
移動し、燃料噴射時期が遅角する。かかる構造によって
も、上記第３実施形態と同様の効果がある。

【００４０】なお上記各実施形態の燃料噴射ポンプはフ
ェイスカム圧送式の燃料噴射ポンプとしたがインナーカ
ム圧送式の燃料噴射ポンプとしてもよい。

【００４１】また上記角実施形態ではタイマ高圧室から
摺動孔に設けた環状溝に到る流路をタイマピストン内に
設けたが、別の場所、例えばハウジング内に設けてもよ
い。

【００４２】また上記各実施形態では圧力室からの燃料
流出を阻止する逆止弁を設けたが、燃料の噴射圧力が低
ければ省略して構造を簡単にしてもよい。

【００４３】また上記各実施形態では油圧制御弁のポー
トの開口面積をサーボ弁のポートの開口面積に対して相
対的に小さくしたが、要求される燃料噴射時期の即応性
によっては必ずしもこれに限定されるものではない。

【００４４】また第３、第５実施形態ではスプール操作
手段としてステッピングモータを用いたが、リニアモー
タ等でもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の燃料噴射ポンプの噴射時期制御
装置を備えた燃料噴射ポンプの全体縦断面図である。

【図２】上記燃料噴射ポンプのローラリング駆動部の横
断面図である。

【図３】上記燃料噴射ポンプの作動を説明するタイムチ
ャートである。

【図４】上記燃料噴射ポンプの噴射時期制御装置の作動
を示すローラリング駆動部の要部横断面図である。

【図５】上記燃料噴射ポンプの噴射時期制御装置の作動
を示すローラリング駆動部の別の要部横断面図である。

【図６】本発明の第２の燃料噴射ポンプの噴射時期制御
装置のローラリング駆動部の横断面図である。

【図７】本発明の第３の燃料噴射ポンプの噴射時期制御
装置のローラリング駆動部の横断面図である。

【図８】本発明の第４の燃料噴射ポンプの噴射時期制御
装置のローラリング駆動部の横断面図である。

【図９】本発明の第５の燃料噴射ポンプの噴射時期制御
装置のローラリング駆動部の横断面図である。

【図１０】従来の燃料噴射ポンプの噴射時期制御装置の
ローラリング駆動部の横断面図である。

【符号の説明】

１１タイマシリンダ（シリンダ）１１ａタイマ低圧室（圧力室）１１ｂタイマ高圧室（圧力室）２Ａ，２Ｂタイマピストン（ピストン）２１１スライドピン（連結部材）２１２球状軸受け（連結部材）２２流路２３逆止弁２５タイマスプリング（スプリング）３Ａ，３Ｂサーボ弁３１摺動孔３２，３５スプール４Ａ，４Ｂ，４Ｃスプール操作手段４１油圧制御弁（圧力制御弁）４２ａ，４５ａ変圧室（圧力室）４３，４６，４９プッシュロッド４８ステッピングモータ（モータ）５燃料噴射手段５２プランジャ５３フェイスカム５４ローラリング５５ローラ５７燃料噴射弁６フィードポンプ７ドライブシャフト

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】シリンダ内に摺動可能に設けられ、少な
くとも一方の端面が、燃料フィード用のフィードポンプ
の吐出側と連通する圧力室の圧燃料と接触するピストン
と、上記圧力室に連通して設けられ、上記圧力室の燃料
圧を制御して上記ピストンを移動せしめるスプールを有
するスプール式のサーボ弁と、上記スプールを操作する
スプール操作手段と、上記ピストンと連結部材で連動
し、上記ピストンの移動量に応じて燃料噴射時期を変え
る燃料噴射手段を備えた燃料噴射ポンプの噴射時期制御
装置。
【請求項２】上記燃料噴射手段を、上記ピストンの移
動量に応じて回動するローラリングと、ドライブシャフ
トにより回転駆動されるとともに、基端フェイスカムが
上記ローラリングのローラに乗り上げる毎に前進作動し
て、燃料噴射弁に燃料を圧送するプランジャとで構成し
た請求項１記載の燃料噴射ポンプの噴射時期制御装置。
【請求項３】上記圧力室は上記ピストンの両側にそれ
ぞれ形成され、これら圧力室の一方にピストン移動付勢
用のスプリングを内設するとともに、これら圧力室の一
方もしくは他方の燃料圧を上記サーボ弁により変更する
ようになした請求項１又は２記載の燃料噴射ポンプの噴
射時期制御装置。
【請求項４】上記サーボ弁は、上記スプールが摺動す
る摺動孔を上記ピストンに形成し、上記圧力室へ至る流
路を開閉するようになした請求項１ないし３のいずれか
に記載の燃料噴射ポンプの噴射時期制御装置。
【請求項５】上記圧力室に至る流路に、圧力室からの
燃料流出を阻止する逆止弁を設けた請求項１ないし４の
いずれかに記載の燃料噴射ポンプの噴射時期制御装置。
【請求項６】上記スプール操作手段は、絞りを介して
低圧側と連通する圧力室と、該圧力室の燃料圧を制御す
る圧力制御弁と、上記圧力室の圧燃料で付勢され軸方向
に移動する上記ピストンよりも小径のプッシュロッドと
を備え、該プッシュロッドの先端により上記スプールを
押圧操作するようになした請求項１ないし５のいずれか
に記載の燃料噴射ポンプの噴射時期制御装置。
【請求項７】上記圧力制御弁は上記サーボ弁のポート
の開口面積に対して相対的に小さい開口面積のポートを
有する請求項６記載の燃料噴射ポンプの噴射時期制御装
置。
【請求項８】上記スプール操作手段は、モータ駆動で
一軸方向に移動するプッシュロッドを備え、該プッシュ
ロッドの先端により上記スプールを押圧操作するように
なした請求項１ないし５のいずれかに記載の燃料噴射ポ
ンプの噴射時期制御装置。