JPH10159683A - 燃料噴射装置の燃料加圧用ポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 装置の大型化や動力損失の増大等を招くこと
なく、エンジン始動時に充分な量及び圧の燃料をインジ
ェクターに供給できるようにする。 【解決手段】 インジェクター４に連通する調圧通路５
１に蓄圧用アキュムレータ５８を分岐接続する。蓄圧用
アキュムレータ５８の燃料入出路５７にソレノイドバル
ブ５９を介装する。ソレノイドバルブ５９をコントロー
ラ６０によって開閉制御する。エンジンの運転中には、
ソレノイドバルブ５９が開かれて、蓄圧用アキュムレー
タ５８に高圧の燃料を蓄圧貯留する。エンジンが停止す
ると、ソレノイドバルブ５９が閉じられて、蓄圧用アキ
ュムレータ５８内に高圧の燃料をそのまま貯留する。こ
の後、エンジンが始動されると、ソレノイドバルブ５９
が再び開かれて蓄圧用アキュムレータ５８内の高圧の燃
料を一気にインジェクター４に供給する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車の燃料噴射
装置の燃料加圧用ポンプに関し、とりわけ、エンジンの
始動性能を高めるべく改良を施した燃料噴射装置の燃料
加圧用ポンプに関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車の燃料噴射装置においては、モー
タ駆動する供給ポンプから送られた燃料を、エンジン駆
動されるプランジャポンプ等の燃料加圧用ポンプによっ
て高圧に加圧し、その加圧された高圧の燃料をインジェ
クターにおいてエンジン内部に噴射するようになってい
る。

【０００３】尚、この関連技術は、例えば、特開平７−
１２０２９号公報等に示されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、燃料噴射装
置で用いられる燃料加圧用ポンプは、エンジンを駆動源
として作動する機構となっているため、スタータモータ
によってエンジン回転を得るエンジン始動時には、即時
に充分な量及び圧の燃料をインジェクターに供給するこ
とができず、多量の高圧燃料を必要とする低温下でのエ
ンジン始動時にはエンジンの円滑な始動が難しくなると
いう不具合がある。

【０００５】現在、これに対処するための手段として、
燃料加圧用ポンプの吐出容量を大きくすることが考えら
れるが、単純に吐出容量を増大させると、通常運転時に
おける動力損失が大きくなるうえに、作動時騒音の増大
や油温の上昇、装置の大型化等の別の問題を招来する。

【０００６】また、通常運転時における動力損失を小さ
くする手段としては、ポンプを可変容量タイプとしてエ
ンジンの始動時にだけ吐出容量を増大させることも考え
られるが、この手段の場合には、装置の構造が複雑にな
ることから、やはり製造コストの増大や装置の大型化と
いった別の問題を来してしまう。

【０００７】そこで本発明は、比較的簡単な機構の付加
によってエンジン始動時に充分な量及び圧の燃料をイン
ジェクターに供給できるようにして、上記のような不具
合を招くことなく常時エンジンの円滑な始動を可能にす
ることのできる燃料噴射装置の燃料加圧用ポンプを提供
しようとするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ための手段として、請求項１の発明は、エンジン駆動さ
れるポンプ本体によって加圧された燃料を燃料噴射装置
のインジェクターに供給する燃料加圧用ポンプにおい
て、前記インジェクターに連通する調圧通路またはポン
プ本体からの吐出通路に蓄圧用アキュムレータを分岐接
続すると共に、この蓄圧用アキュムレータの燃料入出路
に開閉バルブを設け、前記蓄圧用アキュムレータが通常
のエンジン運転時に燃料を蓄圧貯留しエンジン始動時に
その燃料を放出するようにこの開閉バルブを開閉するよ
うにした。通常のエンジン運転時に開閉バルブを開いて
蓄圧アキュムレータに調圧通路内や吐出通路内の高圧の
燃料を蓄圧貯留しておき、少なくともエンジンを停止す
る際に開閉バルブを閉じるようにする。そして、エンジ
ンを再始動する際には、開閉バルブを開いて蓄圧アキュ
ムレータに貯留していた燃料を一気に放出することによ
り、充分な量及び圧の燃料をインジェクターに供給す
る。

【０００９】また、請求項２の発明は、請求項１の発明
の開閉バルブをソレノイドバルブによって構成し、この
ソレノイドバルブをエンジンの運転状態に応じてコント
ローラによって開閉制御するようにした。

【００１０】さらに、請求項３の発明は、請求項２の発
明のソレノイドバルブをエンジン運転時に開きエンジン
停止時に閉じるようにコントローラで開閉制御するよう
にした。

【００１１】

【発明の実施の形態】次に、本発明の一実施例を図面に
基づいて説明する。

【００１２】この実施例は、本発明にかかる燃料噴射装
置の燃料加圧用ポンプ１としてアキシャルプランジャ型
のポンプを適用したもので、図２に示すように、モータ
駆動される供給ポンプ２を介して燃料タンク３から送ら
れたガソリン等の燃料をこの加圧用ポンプ１によって所
定の圧力に加圧してインジェクター４に供給し、その燃
料をインジェクター４でエンジンのシリンダ（図示せ
ず。）内に噴射すると共に、高圧レギュレータ５０にお
いて余剰燃料をポンプ１の吸入通路５に戻すようになっ
ている。

【００１３】燃料加圧用ポンプ１は、ポンプハウジング
６が凹部を有するハウジング本体７と、その前端部に取
り付けられるフロントカバー８とから成り、ハウジング
本体７の凹部内には、バルブブロック９とシリンダブロ
ック１０とが重合状態でボルト１１によって結合されて
いる。また、フロントカバー８には、駆動軸１２がニー
ドルベアリング及びメタルベアリングから成るラジアル
軸受１３ａ，１３ｂを介して支持されており、この駆動
軸１２のポンプハウジング６内に臨む側の端部には、そ
の端面が軸線に対して所定角度に傾斜した斜板１４が一
体に形成され、ポンプハウジング６の外部に突出する側
の端部には、エンジンのカムシャフト（図示せず。）と
結合するためのカップリング１５が設けられている。

【００１４】前記シリンダブロック１０は、軸方向に沿
ったシリンダ孔１６が周方向等間隔に複数個形成されて
おり、この各シリンダ孔１６に、前記斜板１４方向にス
プリング付勢されたプランジャ１７が進退自在に収容さ
れている。この各プランジャ１７は、その頂部面に半球
状の凹部が形成され、この凹部にシュー１８が摺動自在
に嵌合保持されている。また、このシリンダブロック１
０の背部のバルブブロック９には、シリンダブロック１
０の各シリンダ孔１６に連通する複数個の吸入ポート１
９と吐出ポート２０が形成されており、各吸入ポート１
９には吸入チェック弁２１が、また、各吐出ポート２０
には吐出チェック弁２２が夫々設けられている。このう
ち吸入ポート１９は、対応するシリンダ孔１６からバル
ブブロック９の軸方向に沿って形成され、バルブブロッ
ク９の背部において、ハウジング本体７の底壁内面に形
成された吸入側環状溝２３に連通し、この環状溝２３を
介してハウジング本体７の吸入通路５に連通している。
これに対して、前記吐出ポート２０は、対応するシリン
ダ孔１６からバルブブロック９の径方向外側に放射状に
形成され、バルブブロック９の外周面に形成された吐出
側環状溝２４に連通し、この環状溝２４を介してハウジ
ング本体７の吐出通路２５に連通している。したがっ
て、各プランジャ１７がシリンダ孔１６内で進退動作し
た場合には、吸入側環状溝２３を介して各シリンダ孔１
６内に燃料が吸い入れられ、その燃料が吐出側環状溝２
４を通して吐出通路２５に送り出される。尚、この実施
例においては、斜板１４、シリンダブロック１０、バル
ブブロック９等によって本発明におけるポンプ本体１Ａ
が構成されている。

【００１５】また、前記ハウジング本体７の吸入通路５
は、供給ポンプ２に配管接続される吸入配管接続口２６
（図３参照。）と前記吸入側環状溝２３（図２参照。）
とを連通する通路で、その通路途中には、供給ポンプ２
から送られた燃料を所定圧に調圧するための低圧レギュ
レータ２７が介装されている。この低圧レギュレータ２
７は、ハウジング本体７の上部に組付けられ、吸入通路
５の圧力が設定圧以上になると、余剰分の燃料をドレー
ン通路２８に排出し、残余の燃料を吸入通路５の後流側
（環状溝２３側）に流す構造となっている。

【００１６】尚、図中３６は、供給ポンプ２の吐出配管
に介装されたリリーフ弁であり、３７は、吐出通路２５
に接続された脈圧防止用のアキュムレータ、３８ａ，３
８ｂは、吸入通路５と吐出通路２５に夫々介装されたチ
ェック弁である。

【００１７】一方、駆動軸１２に形成された斜板１４の
端面には、円板状の補助プレート３９が相対回動可能に
取り付けられている。この補助プレート３９は、その斜
板１４側の端面の中央にボス４０が突設され、このボス
４０が、斜板１４の端面中央に形成された支持穴４１に
相対回転可能に嵌入されている。そして、この補助プレ
ート３９のシリンダブロック１０側の端面には、硬度が
高く、摩擦係数の小さい円環状のスラストプレート４２
が嵌着され、このスラストプレート４２に、前記プラン
ジャ１７に嵌合保持されたシュー１８が摺動自在に当接
するようになっている。

【００１８】また、前記補助プレート３９の外周縁部に
は、ポンプハウジング６の駆動軸支持部の周域から斜板
１４の周域にかけてを覆う金属製のベローズ４４の一端
が密閉状態で接合されている。そして、このベローズ４
４の他端側はハウジング本体７とフロントカバー８の接
合部間に挟着されていて、このベローズ４４に囲繞され
た駆動軸１２の周域の空間に所定粘度の潤滑液が封入さ
れている。つまり、ベローズ４４は、ポンプハウジング
６の内部を、シリンダブロック１０からの漏出燃料で満
たされる作動液室４６と、潤滑液で満たされる潤滑液室
４７とに隔成している。

【００１９】ところで、前記高圧レギュレータ５０は、
図１に示すようにポンプハウジング６の上部に組み付け
られ、吐出通路２５から分岐された調圧通路５１を介し
てインジェクター４に接続されている。この高圧レギュ
レータ５０は、調圧通路５１に臨んで弁座５２が設けら
れ、調圧通路５１がこの弁座５２に形成された連通孔５
３を介して吸入通路側５への戻し通路５４と連通すると
共に、連通孔５３が戻し通路５４側からスプリング５５
付勢された弁体５６によって閉塞されるようになってい
る。つまり、調圧通路５１の圧力が設定圧に達しない間
は、弁体５６がスプリング５５の付勢力によって連通孔
５３を閉じており、調圧通路５１の圧力が設定圧以上に
なると、弁体５６が連通孔５３を開くようになる。

【００２０】また、ポンプハウジング６には調圧通路５
１から分岐する燃料入出路５７が形成されていて、この
燃料入出路５７に周知の蓄圧用アキュムレータ５８が接
続されている。そして、さらにこの燃料入出路５７の途
中には開閉バルブとしてのソレノイドバルブ５９が介装
され、このソレノイドバルブ５９がコントローラ６０に
よって開閉制御されるようになっている。ソレノイドバ
ルブ５９は、アーマチュア６１の先端に球状の弁体６２
を備え、閉弁時には、この弁体６２によって弁座６３の
連通孔６４を確実に密閉し得るようになっている。ま
た、この実施例の場合、コントローラ６０の入力部には
エンジンの運転状態を検出するための図外のセンサが接
続され、エンジンが運転状態にあるときにコントローラ
６０がソレノイドバルブ５９に開信号を出力し、エンジ
ンが停止したときにコントローラ６０がソレノイドバル
ブ５９に閉信号を出力するようになっている。

【００２１】以上の構成において、エンジン運転に伴っ
て駆動軸１２が回転すると、駆動軸１２と一体の斜板１
４が回転し、これにより、補助プレート３９がベローズ
４４に回転を阻止されて斜板１４と相対回転しつつこの
斜板１４と一体に揺動（首振り）する。

【００２２】そして、こうして補助プレート３９が揺動
すると、スラストプレート４２とそれに摺接するシュー
１８を介してシリンダブロック１０上のプランジャ１７
が順次進退動作を繰り返し、それによってポンプ作用が
連続的に為されるようになる。このとき、燃料タンク３
から供給ポンプ２を介して吸入通路５に供給された燃料
は、低圧レギュレータ２７で設定低圧に調圧された後、
吸入側環状溝２３、吸入ポート１９、吸入チェック弁２
１を順次介してシリンダ孔１６に吸い入れられ、ここで
プランジャ１７によって加圧された後にシリンダ孔１６
から吐出チェック弁２２、吐出ポート２０、吐出側環状
溝２４を順次通って吐出通路２５に吐出される。そし
て、吐出通路２５に吐出された燃料は調圧通路５１を通
して高圧レギュレータで設定圧に調圧され、その調圧さ
れた燃料がインジェクター４へと供給される。

【００２３】一方、このときにエンジンが運転状態にあ
ることが図外のセンサによって検出され、コントローラ
６０がその検出信号に基づいてソレノイドバルブ５９に
開信号を出力する。このため、エンジンの運転中にはソ
レノイドバルブ５９が蓄圧アキュムレータ５８の燃料入
出路５７を開き、その結果、蓄圧用アキュムレータ５８
が調圧通路５１の高圧の燃料を蓄圧貯留する。そして、
この後エンジンが停止すると、図外のセンサからの検出
信号に基づいてコントローラ６０がソレノイドバルブ５
９に閉信号を出力し、ソレノイドバルブ５９が蓄圧用ア
キュムレータ５８の燃料入出路５７を閉塞する。その結
果、エンジンの停止時には高圧の燃料が蓄圧アキュムレ
ータ５８に蓄圧貯留されたままとなる。

【００２４】そして、さらにこの後エンジンが再始動さ
れてそのことが図外のセンサによって検出されると、コ
ントローラ６０がソレノイドバルブ５９に開信号を出力
し、その結果、ソレノイドバルブ５９が燃料入出路５７
を開いて蓄圧用アキュムレータ５８内の高圧の燃料を一
気に放出し、それによって充分な圧及び量の燃料をイン
ジェクター４に供給する。エンジンの始動時にはポンプ
１の回転数が低いことからポンプ１側からは即時に充分
な圧及び量の燃料をインジェクター４に供給することが
むずかしいが、その不足分の燃料は上記のような蓄圧用
アキュムレータ５８からの高圧の放出燃料によって確実
に補われることとなる。このため、低温下でのエンジン
始動であってもインジェクター４に充分な量及び圧の燃
料を確実に供給できるようになり、外部の温度条件等に
関係なく常にエンジンを円滑に始動させることが可能に
なる。

【００２５】尚、以上の実施例においては、蓄圧用アキ
ュムレータ５８を調圧通路５１に分岐接続するようにし
たが、蓄圧用アキュムレータ５８は吐出通路２５の途中
に分岐接続するようにしても良い。また、上記の実施例
においては、エンジンの停止時にソレノイドバルブ５９
を閉じるようにしたが、エンジンの回転数を検出してエ
ンジンの回転数が所定回転数になってときにソレノイド
バルブ５９を閉じ、エンジンの再始動時にソレノイドバ
ルブ５９を開くようにしても良い。このようにした場合
には、高圧の燃料を確実に蓄圧用アキュムレータ５８に
貯留することができることから、エンジンの始動性能を
より向上させることが可能になる。

【００２６】

【発明の効果】以上のように請求項１の発明は、インジ
ェクターに連通する調圧通路またはポンプ本体からの吐
出通路に蓄圧用アキュムレータを分岐接続すると共に、
この蓄圧用アキュムレータの燃料入出路に開閉バルブを
設け、前記蓄圧用アキュムレータが通常のエンジン運転
時に燃料を蓄圧貯留しエンジン始動時にその燃料を放出
するようにこの開閉バルブを開閉するようにしたため、
エンジン始動時には蓄圧アキュムレータに貯留していた
燃料を一気に放出することによって充分な量及び圧の燃
料をインジェクターに供給し、エンジンの円滑な始動を
実現することができる。そして、この発明においては、
通常のエンジン運転時に調圧通路や吐出通路の高圧の燃
料を蓄圧アキュムレータに貯留しておき、エンジン始動
時にその燃料を放出するという極めて簡単で効率の良い
手段によってエンジンの始動性能を向上させることがで
きるため、動力損失の増大や装置の大型化を回避するこ
とができるのは勿論のこと、製造コストの増大、作動時
騒音の増大、油温の上昇等の問題も生じない。

【００２７】また、請求項２の発明は、請求項１の発明
の開閉バルブをソレノイドバルブによって構成し、この
ソレノイドバルブをエンジンの運転状態に応じてコント
ローラによって開閉制御するようにしたため、蓄圧アキ
ュムレータでの燃料の蓄圧及び放出を正確かつ確実に行
うことができる。

【００２８】さらに、請求項３の発明は、請求項２の発
明のソレノイドバルブをエンジン運転時に開きエンジン
停止時に閉じるようにコントローラで開閉制御するよう
にしたため、エンジンの運転状態を検出する既存のセン
サ等を利用してソレノイドバルブの開閉制御を容易に行
うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す図２のＡ−Ａ線に沿う
断面図。

【図２】同実施例を示す縦断面図。

【図３】同実施例を示す図２のＢ−Ｂ線に沿う断面図。

【図４】同実施例を示す図２のＣ矢視図。

【符号の説明】 １…燃料加圧用ポンプ、 １Ａ…ポンプ本体、 ４…インジェクター、 ５１…調圧通路、 ５７…燃料入出路、 ５８…蓄圧用アキュムレータ、 ５９…ソレノイドバルブ（開閉バルブ）、 ６０…コントローラ。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジン駆動されるポンプ本体によって
   加圧された燃料を燃料噴射装置のインジェクターに供給
   する燃料加圧用ポンプにおいて、 前記インジェクターに連通する調圧通路またはポンプ本
   体からの吐出通路に蓄圧用アキュムレータを分岐接続す
   ると共に、この蓄圧用アキュムレータの燃料入出路に開
   閉バルブを設け、前記蓄圧用アキュムレータが通常のエ
   ンジン運転時に燃料を蓄圧貯留しエンジン始動時にその
   燃料を放出するようにこの開閉バルブを開閉することを
   特徴とする燃料噴射装置の燃料加圧用ポンプ。
2. 【請求項２】 開閉バルブをソレノイドバルブによって
   構成し、このソレノイドバルブをエンジンの運転状態に
   応じてコントローラによって開閉制御することを特徴と
   する請求項１に記載の燃料噴射装置の燃料加圧用ポン
   プ。
3. 【請求項３】 ソレノイドバルブをエンジン運転時に開
   きエンジン停止時に閉じるようにコントローラで開閉制
   御することを特徴とする請求項２に記載の燃料加圧用ポ
   ンプ。