JPH1047191A - スピル装置及びライン圧制御装置を有する燃料噴射ポンプ - Google Patents

スピル装置及びライン圧制御装置を有する燃料噴射ポンプ

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JPH1047191A
JPH1047191A JP9126484A JP12648497A JPH1047191A JP H1047191 A JPH1047191 A JP H1047191A JP 9126484 A JP9126484 A JP 9126484A JP 12648497 A JP12648497 A JP 12648497A JP H1047191 A JPH1047191 A JP H1047191A
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JP
Japan
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pump
spill
fuel
fuel injection
valve
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Application number
JP9126484A
Other languages
English (en)
Inventor
Ilija Djordjevic
イリジャ・ジョルジェヴィク
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Stanadyne Automotive Corp
Original Assignee
Stanadyne Automotive Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Stanadyne Automotive Corp filed Critical Stanadyne Automotive Corp
Publication of JPH1047191A publication Critical patent/JPH1047191A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M41/00—Fuel-injection apparatus with two or more injectors fed from a common pressure-source sequentially by means of a distributor
    • F02M41/08—Fuel-injection apparatus with two or more injectors fed from a common pressure-source sequentially by means of a distributor the distributor and pumping elements being combined
    • F02M41/14—Fuel-injection apparatus with two or more injectors fed from a common pressure-source sequentially by means of a distributor the distributor and pumping elements being combined rotary distributor supporting pump pistons
    • F02M41/1405—Fuel-injection apparatus with two or more injectors fed from a common pressure-source sequentially by means of a distributor the distributor and pumping elements being combined rotary distributor supporting pump pistons pistons being disposed radially with respect to rotation axis
    • F02M41/1411—Fuel-injection apparatus with two or more injectors fed from a common pressure-source sequentially by means of a distributor the distributor and pumping elements being combined rotary distributor supporting pump pistons pistons being disposed radially with respect to rotation axis characterised by means for varying fuel delivery or injection timing

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 カムローブの丸い凸状の端部に作用する反力
を大きく低減する。 【解決手段】 ポンプボディ３７に設けられ径方向のポ
ンププランジャ孔３６に交差する軸線方向の弁孔１０６
と、径方向に対向する一対のスピルポート１２２を有す
るスピル弁部材１０４と、スピル弁部材の径方向の溝内
に配置され、アクチュエータロッド１０２の半径方向内
方への運動をスピル弁部材の開弁位置への軸線方向の運
動に変換し、これによりポンププランジャ３８と同期し
て各燃料噴射事象をスピルにより終了させる自己心出し
アクチュエータシュー１０３と、ディストリビュータロ
ータに設けられディストリビュータポート４９より遅れ
側に位置する入口ポート２０２を有し、燃料噴射事象が
スピルにより終了された直後に各作動中の燃料導管より
非作動中の燃料導管へ燃料を戻す横断方向のコネクタ孔
２００とを有するスピル弁１００を有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、互いに同軸に配置
された外側のカムリング及び内側のポンプボディであっ
て、ポンプボディはポンプ室を郭定する一つ又はそれ以
上の径方向のポンププランジャ孔を有する外側のカムリ
ング及び内側のポンプボディと、各ポンププランジャ孔
内に配置された一対の互いに対向するポンププランジャ
とを有し、カムリング及びポンプボディはポンププラン
ジャをカムリングにより内方へ周期的に駆動して燃料の
高圧のチャージをポンプ室より内燃機関の燃料噴射ノズ
ルへ供給するよう互いに他に対し相対回転可能である型
式の燃料噴射ポンプに係る。尚上述の型式の燃料噴射ポ
ンプはこれ以降「上述の型式の燃料噴射ポンプ」と呼ば
れる。
【０００２】本発明は、更に詳細には、（ａ）ポンププ
ランジャの内方へのポンプストロークの終了前に燃料の
高圧のチャージをスピルにより終了させる新規にして改
良されたスピル装置を有し、若しくは（ｂ）燃料の高圧
のチャージをポンプ室より燃料噴射ノズルへ順次分配供
給するロータリディストリビュータを有し（これ以降
「ロータリディストリビュータ型燃料噴射ポンプ」と呼
ばれる）、（１）燃料の高圧のチャージを受けるべく各
ノズル燃料導管内のライン圧の噴射前制御を行い、若し
くは（２）二次燃料噴射を防止すると共に作動中の燃料
導管より燃料噴射ポンプへ燃料が過剰に戻されることを
防止すべく作動中の燃料導管のライン圧の噴射後制御を
行う新規にして改良されたライン圧制御装置を有する上
述の型式の燃料噴射ポンプに係る。
【０００３】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来の
構成の上述の型式の燃料噴射ポンプのなかには、プラン
ジャの内方へのポンプストロークの終了までポンプ室内
の供給圧が高い状態のままであるものがある。従って主
としてかかる高い供給圧により発生される高い反力がカ
ムリングのカムローブの丸い凸状の端部に及ぼさせる。
かくして高い応力が発生するので、燃料噴射装置は従来
より一般に最大供給圧が所望の圧力又は最適の圧力より
もかなり低い値になるよう設計されている。
【０００４】
【発明の概要】本発明の主要な目的は、上述の型式の燃
料噴射ポンプに使用されるスピル装置であって、カムロ
ーブの丸い凸状の端部に作用する反力を大きく低減すべ
く、ポンププランジャの内方へのポンプストロークの終
了前にポンプ室より自動的に燃料をスピル（排出）させ
る新規にして改良されたスピル装置を提供することであ
る。
【０００５】本発明の他の一つの目的は、上述の型式の
燃料噴射ポンプに使用されるスピル装置であって、各燃
料噴射事象をタイムリーに且つ適宜に自動的にスピルに
より終了させる新規にして改良されたスピル装置を提供
することである。
【０００６】本発明の他の一つの目的は、上述の型式の
燃料噴射ポンプに使用されるスピル装置であって、
（ａ）各燃料噴射事象の継続時間を低減し、（ｂ）内燃
機関のエミッション（例えば黒煙）を低減し、（ｃ）内
燃機関の効率及び内燃機関の出力を増大させ、（ｄ）燃
料消費量を低減する新規にして改良されたスピル装置を
提供することである。
【０００７】本発明の他の一つの目的は、上述の型式の
燃料噴射ポンプに使用されるスピル装置であって、各燃
料噴射事象の終了時に最適の燃料流量の変化を与える新
規にして改良されたスピル装置を提供することである。
【０００８】本発明の他の一つの目的は、ロータリディ
ストリビュータ型の燃料噴射ポンプに使用されるライン
圧制御装置であって、燃料の高圧のチャージを受けるよ
う各燃料導管を予め調整する新規にして改良されたライ
ン圧制御装置を提供することである。この目的には、何
もしなければスピルされる燃料の大部分を作動中の燃料
導管より非作動中の燃料導管へ戻し、これにより燃料の
高圧のチャージを受ける非作動中の燃料導管を順次予め
調整することを補助するライン圧制御装置を提供するこ
とが含まれる。
【０００９】本発明の更に他の一つの目的は、ロータリ
ディストリビュータ型の燃料噴射ポンプに使用されるラ
イン圧制御装置であって、作動中の燃料導管よりポンプ
室へ戻される燃料の量を低減する新規にして改良された
ライン圧制御装置を提供することである。
【００１０】本発明の更に他の一つの目的は、ロータリ
ディストリビュータ型の燃料噴射ポンプに使用されるラ
イン圧制御装置であって、二次噴射を防止すべく作動中
の燃料噴射ノズルよりの反射圧力波を減衰させる新規に
して改良されたライン圧制御装置を提供することであ
る。
【００１１】本発明の更に他の一つの目的は、ロータリ
ディストリビュータ型の燃料噴射ポンプに使用されるラ
イン圧制御装置であって、燃料噴射後に各作動中の燃料
導管より戻る燃料の量を制御すると共に、燃料噴射ノズ
ルへの燃料の高圧供給とは独立し且つこれに悪影響を及
ぼさない新規にして改良されたライン圧制御装置を提供
することである。
【００１２】本発明の他の一つの目的は、ロータリディ
ストリビュータ型の燃料噴射ポンプに使用されるスピル
装置若しくはライン圧制御装置であって、上述の一つ又
はそれ以上の機能及び利点を有し、構造が簡単であり、
従来の構成のロータリディストリビュータ型燃料噴射ポ
ンプに容易に適用可能であり、ポンプの通常の作動に悪
影響を及ぼすことがなく、保守を要することなく長期間
に亘り良好に且つ信頼性よく作動する新規にして改良さ
れたスピル装置若しくはライン圧制御装置を提供するこ
とである。
【００１３】
【発明の形態】以下に添付の図を参照しつつ、本発明を
好ましい実施形態について詳細に説明する。
【００１４】図１及び図２は本発明の実施形態が組み込
まれたスピル装置８及びライン圧制御装置９を有する燃
料噴射ポンプ１０を示している。ポンプ１０はハウジン
グ１２を有し、ハウジング１２はガバナ室１６を与える
ハウジングキャビティ１４を有している。ロータ１８及
びロータ駆動軸２０がハウジング１２内に同軸に配置さ
れている。ロータ１８は同軸のスリーブ部材１３により
囲繞されている。ポンプ１０は一般に内燃機関速度の半
分の速度にてポンプ駆動軸２０が内燃機関により回転駆
動されるよう内燃機関に取り付けられるよう構成されて
いる。
【００１５】ロータ１９の外端にはベーン型のトランス
ファーポンプ２２が設けられている。燃料は燃料タンク
（図示せず）よりハウジング入口２４及び領域２５内に
設けられたスクリーンフィルタを経てトランスファーポ
ンプの入口２８へ供給される。トランスファーポンプの
出口環状通路２９（図１参照）がヘッド５３及びスリー
ブ１３に設けられた通路３０及び３１を介してロータリ
入口計量弁３３に接続されている。トランスファーポン
プ制御装置３５が過剰の燃料をトランスファーポンプの
入口２８へ戻すことによりトランスファーポンプ２２の
出口圧力を制御する。制御装置３５は、出口圧力がポン
プ速度と共に増大（例えばアイドル運転速度時の４０ p
si（２．８kg／cm2 ）より最大運転速度時の１１０ psi
（７．７kg／cm2 ）まで増大）し、これにより内燃機関
の要求に適合すると共に速度に関連する圧力を与えてポ
ンプ１０の幾つかの制御機能を達成するよう、出口圧力
を制御する。
【００１６】ポンプロータ１８は一つ又はそれ以上の径
方向孔３６を有するポンプボディ３７を与えており、各
径方向孔は一対の互いに対向するポンププランジャ３８
を受け入れている。径方向孔３６により形成されたポン
プ室３９が、入口計量弁３３、複数個の半径方向入口ポ
ート４０（そのうちの二つが図１に図示されている）、
ロータ１８に設けられた一対の傾斜入口通路４２、入口
通路４２をポンプ室３９に接続する径方向に互いに対向
する一対のＶ形通路４３を経て燃料を受ける。燃料はポ
ンプ室３９よりＶ形通路４３、傾斜入口通路４２のうち
の一つ、傾斜ディストリビュータ孔４８、ディストリビ
ュータポート４９を経てスリーブ１３に設けられた複数
個のディストリビュータ出口ポート５０（そのうちの一
つのみが図示されている）へ高圧にて供給される。出口
ポート５０は液圧ヘッド５３の周りに周方向に互いに隔
置されたフィッティング５１及びフィッティング５１を
内燃機関の燃料噴射ノズル（図示せず）に接続する対応
する燃料導管（図示せず）を経て燃料ノズルに接続され
ている。
【００１７】ポンプボディ３７は同軸のカムリング５４
により囲繞されている。ポンプロータ１８が回転するこ
とにより内側のポンプボディ３７及び外側のカムリング
５４が互いに他に対し相対的に回転駆動される。カムリ
ング５４は内側カム面を有し、該カム面はプランジャ３
８を周期的に内方へ駆動してポンプ室３９より燃料を高
圧にて供給するための周方向に互いに隔置された複数個
のカムローブを有している。またカムリング５４は燃料
の高圧のチャージの供給タイミングを変更すべくタイミ
ングピストン５５により周方向に調節されるようになっ
ている。各プランジャ３８とカムリング５４との間には
ロータ組立体５６が配置されている。各ロータ組立体５
６はカムリング５４と係合可能なカムフォロワとしての
ローラと、ポンプボディ３７に設けられた軸線方向溝内
に配置されたローラ支持シュー５８とを含み、ローラ支
持シューは対応するプランジャ３８の平坦な外側端面と
係合可能な平坦な内側端面を有している。
【００１８】入口ポート４０はプランジャ３８の外方へ
の吸入ストローク時に傾斜入口通路４２と整合するよう
共通の横断平面内にてロータ１８の周りに周方向に互い
に隔置されている。同様にディストリビュータ出口ポー
ト５０はプランジャ３８の内方へのポンプストローク時
にディストリビュータポート４９と順次整合するよう共
通の横断平面内にてロータ１８の周りに周方向に互いに
隔置されている。
【００１９】駆動軸２０の周りに周方向に互いに隔置さ
れた複数個のガバナ錘６２がスリーブ６４を介してガバ
ナプレート６６を支持枢軸６８の周りに一方の枢動方向
へ付勢している。ガバナプレート６６はガバナばね組立
体７０により他方の枢動方向へ付勢されており、ばね組
立体７０の付勢力はスロットルにより駆動されるカム７
２により設定される。またガバナプレート６６は計量弁
３３に固定されたアーム７６及びガバナプレート６６と
アーム７６とを相互に接続するリンク及びばね機構７８
（その一部のみが図示されている）により、入口計量弁
３３の角度位置を制御するよう接続されている。
【００２０】プランジャ３８の外方への吸入ストローク
中に計量された量の燃料がポンプ室３９へ供給される。
この場合の燃料の量はトランスファーポンプ２２よりポ
ンプ室３９へ至る燃料に対する絞り度合を変化させるこ
とによってロータリ計量弁３３により制御される。ポン
プ速度がガバナ錘６２とガバナばね組立体７０との互い
に対向する力の釣り合いにより設定される平衡速度より
も高くなると、ガバナ弁３３を閉弁方向へ回転させ、こ
れにより燃料に対する絞り度合を増大する。逆にポンプ
速度が平衡速度以下に低下すると、ガバナ弁３３を開弁
方向へ回転させて燃料に対する絞り度合を低減する。
【００２１】スピル装置８はポンププランジャ３８の内
方へのポンプストローク中の或る予め定められた点に於
いてポンプ室３９をハウジングキャビティ１４に接続
し、これにより各燃料噴射事象をスピルにより終了させ
る。スピルによる終了はカムフォロワ５８がカムローブ
の丸い凸状の端部に係合する前に完了し或いは少なくと
も開始することが好ましい。従ってポンプ室の圧力が部
分的に又は完全に解放され、これにより燃料による反力
が大きく低下した後にローラ５６がカムローブの丸い凸
状の端部に係合する。
【００２２】図３及び図４は本発明のスピル装置８を示
しており、スピル装置８はスピル弁１００と、半径方向
に延在し径方向に互いに対向する一対の弁アクチュエー
タロッド１０２と、中間カムシュー１０３とを含んでい
る。スピル弁１００はロータ１８のポンプボディ３７に
設けられ径方向孔３６に交差する軸線に沿う孔１０６内
に配置されたスプール型の弁部材１０４を有している。
弁部材１０４は圧縮ばね１０８により図３に示された閉
弁位置へ向けて軸線方向外方（図１乃至図３で見て右
方）へ付勢される。閉弁ばねとして作用する圧縮ばね１
０８は弁部材１０４に設けられた軸線に沿うばね室孔１
１０内に配置され、駆動軸２０の内端面１１１とばね室
孔１１０の対向する内端面１１３との間に弾装されてい
る。また圧縮ばね１０８はばねの短い端部が破損し弁部
材１０４と駆動軸２０との間に侵入し、これにより弁部
材１０４の内方への開弁移動を阻害する虞れを低減すべ
く、両端に二つ又は三つのデッド巻回を有していること
が好ましい。
【００２３】弁部材１０４には横断方向の（径方向の）
スピル孔１２０が設けられている。スピル孔１２０の外
端部には径方向に互いに対向する一対のスピルポート１
２２又は周縁スピル環状通路１２４（図４参照）が設け
られている。スピル孔１２０は弁部材１０４に設けられ
た短い軸線方向孔１２６によりばね室１１０に接続され
ており、また駆動軸２０に設けられた軸線方向孔１２８
及び径方向孔１２９によりハウジングキャビティ１４に
接続されている。後述の如く、弁部材１０４は圧縮ばね
１０８のばね力に抗して駆動され、これによりスピルポ
ート１２２（又はスピル環状通路１２４）をポンプ室３
９と連通接続して燃料噴射事象をスピルにより終了させ
る。
【００２４】二つのアクチュエータロッド１０２はポン
プボディ３７に設けられた径方向孔１３０内に配置され
ている。径方向孔１３０は弁孔１０６の外端１１５と交
差しており、ポンププランジャ孔３６と角度の点で整合
した状態にてこれに隣接している。弁部材１０４の外端
にはアクチュエータロッド１０２の内端を受ける横断方
向（径方向）の溝１３２が径方向のスピル孔１２０に平
行に設けられている。アクチュエータロッド１０２は溝
１３２の互いに平行に対向する平坦な側面と係合可能な
二つの互いに平行で平坦な側面１３４を有し、これによ
りロッド１０２は溝１３２内にて自由に摺動可能である
と共に、アクチュエータロッド１０２及び弁部材１０４
が対応する孔１３０及び１０６内にて回転することがな
いようになっている。アクチュエータロッド１０２は平
坦な横断方向の外端面１３６を有し、該外端面は隣接す
るプランジャ３８のためのローラシュー５８の平坦な内
側端面と面係合するようになっている。
【００２５】各アクチュエータロッド１０２は平坦な内
側端面１４０を有し、型端面は中間カムシュー１０３の
外端に設けられた対向する斜めの円弧面１４２に面係合
するようになっている。各対の互いに係合する面１４０
及び１４２はアクチュエータロッド１０２の軸線及び弁
部材１０４の軸線に対し好ましくは４５°の角度にて傾
斜しており、これによりロッド１０２の半径方向内方へ
の運動がカムシュー１０３及び弁部材１０４の軸線方向
内方への運動に変換されるようになっている。中間カム
シュー１０３はアクチュエータロッド１０２の間にて半
径方向に浮動する自己心出し式の弁アクチュエータとし
て作用する。またカムシュー１０３はその平坦な内端面
１４４が弁部材の溝１３２の内端に於いて弁部材１０４
の対向する径方向の平坦面１４６と面係合した状態にて
弁部材の溝１３２内に受け入れられている。またカムシ
ュー１０３は溝１３２の互いに対向する平坦な側面に係
合する互いに平行で平坦な側面１４８を有し、これによ
りカムシュー１０３が溝１３２内にて自由に摺動可能で
あると共に溝１３２内にて回転することがないようにな
っている。
【００２６】ローラシュー５８がそれらの最も外方の位
置にあるときには（図には示されていない調節可能なリ
ーフスプリングストッパに係合しているときには）、
（ａ）弁部材１０４の外端１１７は圧縮ばね１０８によ
り軸線方向孔１０６の端面１１５に対し付勢され、
（ｂ）カムシュー１０３及びアクチュエータロッド１０
２は対応する二つのローラシュー５８の間に或る限られ
た半径方向の遊びを有する（例えばカムシュー１０３及
びアクチュエータロッド１０２は０．０２０inch（０．
０５１mm）半径方向に運動することができる）。この遊
びは溝１３２の軸線方向長さをカムシュー１０３の軸線
方向長さよりも大きく設定することにより確保される。
孔１０６の端面１１５は径方向の孔１３０の壁よりも軸
線方向外方に位置している。弁部材１０４の外端１１７
が端面１１５に対し付勢されているので、弁部材１０４
及びアクチュエータロッド１０２はスピル開始前にポン
プサイクル中に発生する動的な力に起因して振動するこ
とがないよう拘束される。この振動減衰効果はスピルポ
ート１２２のエッジ１５０とポンプ室３６の壁との間に
適正な距離を維持することにより正確なスピルタイミン
グを達成することに寄与する。
【００２７】ローラ組立体５６がカムリング５４により
内方へ駆動されると、ローラシュー５８が最初に内方へ
移動することによって半径方向の遊びが排除される。ロ
ーラシュー５８がその後内方へ移動し、これに伴って弁
部材１０４が内方へ変位する際にも、アクチュエータロ
ッド１０２はカムシュー１０３及びローラシュー５８と
係合した状態を維持する。カムシュー１０３はかかる係
合状態を維持するよう必要に応じて弁部材の溝１３２内
にて半径方向に摺動する。カムシュー１０３の半径方向
の自己心出し機能により、プランジャ３８が半径方向内
方へポンプストロークする間、カムシュー１０３に釣り
合った力を与え、これにより弁部材１０４が滑らかに良
好に内方へ変位するよう、アクチュエータロッド１０２
の同時の半径方向の運動が調整される。カムリング５４
の軸線とロータ１８の軸線とが偏心（例えば０．０２０
inch（０．０５１mm）又はそれ以上）しており、そのた
め互いに対向するローラシュー５８の内方へのストロー
クのタイミングが変動する場合にも、上述の調整が行わ
れる。従って弁部材１０４は各燃料噴射サイクル中の同
一時点に於いてスピルポート１２２（又はスピル環状通
路１２４）をポンプ室３９と連通するよう駆動される。
かかる連通はローラ５６がカムリング５４のカムローブ
の丸い凸状の端部に係合する前に開始し、従って弁部材
１０４が少なくとも最初のうちはカムリング５４のカム
面の最も急峻な部分により迅速に駆動される。また弁部
材１０４は、スピルによる燃料噴射事象の終了がローラ
５６がカムローブの凸状の外端部に係合する前に完了し
又は少なくとも開始するよう、燃料噴射事象をスピルに
より終了させる。
【００２８】特定のポンプに於いて作動するよう実際に
組み込まれる特定のカムシュー１０３は、他のポンプに
関連する部材の全ての公差を受け入れるよう実験的に選
定されることが好ましい。例えば既知の第一の軸線方向
長さを有する第一のカムシュー１０３が組み込まれる。
次いでスピルタイミングが観測される。試行錯誤によ
り、或いはルックアップテーブルに基づき、第一のカム
シューが既知の第二の軸線方向長さを有する第二のカム
シューに置き換えられる。かくしてローラ５６がカムリ
ング５４の凸部に近付く時点に対するスピルの開始時点
を最適化するようスピルタイミングが調節される。
【００２９】図４に於いて、二つのスピルポート１２２
が好ましくは直線的な横断方向のリーディングエッジ、
即ち弁の軸線に垂直な横断平面内に存在するリーディン
グエッジ１５０を有するよう形成されている。各リーデ
ィングエッジ１５０は周方向の幅Ｗを有し、この幅Ｗは
スピル孔１２０の直径と同一であってもよく、またこれ
よりも大きくても小さくてもよい。図５に示されている
如く、二つのスピルポート１２２の平面に一つの周方向
スピル環状通路１２４が設けられてもよい。二つのスピ
ルポート１２２又はスピル環状通路１２４のリーディン
グエッジの幅は、スピルポート１２２又はスピル環状通
路１２４がポンプ室３９と連通する際のスピル流量に影
響する。リーディングエッジの幅Ｗは最適のスピル流量
を与え、従って燃料噴射終了時に於ける燃料流量の変化
が最適になるよう、各ポンプ毎に決定される。所望のス
ピルポートの形状を有する弁部材１０４が組み込まれ、
最適のスピル流量が達成されるよう必要に応じて弁部材
を容易に交換することができる。
【００３０】図６及び図７にはライン圧制御装置９が詳
細に図示されている。ロータ１８には横断方向のコネク
タ孔２００がディストリビュータ出口ポート５０の平面
内に設けられている。実質的に径方向に延在し半径方向
にオフセットされた直線的なコネクタ孔２００が図示さ
れている。コネクタ孔２００は、燃料噴射事象がスピル
により終了された直後であって、ディストリビュータポ
ート４９が作動中の出口ポート５０′との整合を解除す
るよりも数°早い時点に於いてコネクタ入口ポート２０
２が作動中のディストリビュータ出口ポート５０′と整
合するよう設けられている。コネクタ入口ポート２０２
は所望のタイミングを達成するようディストリビュータ
ポート４９よりも数°遅れた位置に設けられている。コ
ネクタ出口ポート２０４はコネクタ入口ポート２０２が
作動中の出口ポート５０と整合すると非作動中のディス
トリビュータ出口ポート５０″のうちの一つと整合す
る。従って作動中の燃料導管は燃料噴射事象がスピルに
より終了された直後にロータ１８の数°に亘る回転中に
横断方向のコネクタ孔２００により作動中の燃料導管に
一時的に接続される。尚本明細書に於いて、「整合」と
は燃料の流れが可能であるに十分なほどオーバーラップ
することを意味する。
【００３１】作動中の燃料導管よりの反射圧力波を減衰
させるべく、コネクタ孔２００には好ましくはコネクタ
入口ポート２０２に近接してスナッバオリフィス２０８
が設けられている。スナッバオリフィス２０８は二次燃
料噴射を防止すると共に作動中の燃料導管より非作動中
の燃料導管へ燃料が過剰に戻されることを防止し、これ
により作動中の燃料導管が部分的に負圧状態になること
を低減する大きさに設定されている。かくして作動中の
燃料導管よりの過剰の燃料が直接非作動中の燃料導管へ
導かれ、これにより非作動中の燃料導管が燃料の高圧の
チャージを受ける状態に調整されることが補助される。
また作動中の燃料導管前のライン圧の噴射後の制御は、
作動中の燃料導管及びノズルへの燃料の高圧供給とは完
全に独立した態様にて達成される。
【００３２】ロータ１８には、コネクタ出口ポート２０
４がディストリビュータ出口ポート５０との整合を解除
した後に各ディストリビュータ出口ポート５０と整合す
るよう、第二の、即ち遅れ側のライン予備調整ポート２
１０が設けられている。この遅れ側のポート２１０はト
ランスファーポンプの出口２９に接続され、ディストリ
ビュータ出口ポート５０と整合することにより下流側の
ライン圧を実質的にトランスファーポンプの出口圧力に
調節する。かくして噴射される燃料の量が初期的なライ
ン圧の変動に起因してノズル毎に変動することがないよ
う、非作動中の各燃料導管は各燃料噴射事象前に予め調
節される。
【００３３】本発明のこの局面の一つの重要な利点は破
損したノズルばねやノズルニードルが開弁位置にて詰ま
った場合に最も明らかになる。非作動中のポート５０″
のシリンダは排気相にあり、従って欠陥を生じたノズル
を経て制御されない態様にて吐出される燃料は排気ガス
と共にシリンダより排出し、これにより内燃機関に構造
的な損傷が及ぶことが防止される。
【００３４】以上に於いては本発明を特定の実施形態に
ついて詳細に説明したが、本発明はかかる実施形態に限
定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の
実施形態が可能であることは当業者にとって明らかであ
ろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一つの実施形態が組み込まれたスピル
装置及びライン圧制御装置を有する燃料噴射ポンプを一
部破断し一部断面にて示す縦断面図である。
【図２】図１に示された燃料噴射ポンプのロータ部分を
示す縦断面図である。
【図３】スピル装置を詳細に示すべく燃料噴射ポンプを
一部破断し一部断面にて示す拡大部分縦断面図である。
【図４】図３に示された弁部材の前方部分及び対応する
駆動構造を示す拡大分解斜視図である。
【図５】スピル装置の修正された弁部材の前方部分を示
す斜視図である。
【図６】ライン圧制御装置を詳細に示す燃料噴射ポンプ
ボディの横断面図である。
【図７】図６に示されたポンプボディの一部を示す拡大
横断面図である。
【符号の説明】
８…スピル装置 ９…ライン圧制御装置 １０…燃料噴射ポンプ １２…ハウジング １８…ロータ ２０…ポンプ駆動軸 ２２…トランスファーポンプ ３７…ポンプボディ ３８…ポンププランジャ ３９…ポンプ室 ５４…カムリング １００…スピル弁 １０２…アクチュエータロッド １０３…カムシュー １０４…弁部材

Claims (18)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】互いに同軸の関係をなすアウタカムリング
    及びインナホンプボディであって、前記ポンプボディは
    少なくとも一つの径方向のポンププランジャ孔を備えた
    ポンプ室を有するアウタカムリング及びインナポンプボ
    ディと、各ポンププランジャ孔に配置された一対の互い
    に対向するポンププランジャと、前記カムリング及び前
    記ポンプボディは前記ポンププランジャを前記カムリン
    グにて周期的に内方へ駆動し、これにより前記ポンプ室
    より燃料噴射される燃料の高圧のチャージを供給するよ
    う相対的に回転可能であることと、前記ポンプ室より燃
    料をスピルし、これにより燃料の高圧のチャージの供給
    をスピルにより終了させるスピル機構とを有し、前記ス
    ピル機構は前記ポンプボディに設けられ前記ポンプ室と
    連通する軸線方向の弁孔と、前記弁孔内にて閉弁位置ま
    で一方の軸線方向に変位可能であると共に前記弁室より
    燃料をスピルさせるべく開弁位置まで反対の軸線方向に
    変位可能なスピル弁部材とを有するスピル弁と、前記弁
    部材を前記閉弁位置へ向けて前記一方の方向に付勢する
    手段と、前記弁部材を前記開弁位置へ向けて前記反対の
    軸線方向に駆動し前記ポンププランジャの内方への移動
    と同期して燃料の高圧のチャージの供給を終了させる弁
    駆動機構とを含むロータリ燃料噴射ポンプに於いて、前
    記スピル弁部材は該弁部材の軸線に垂直な横断平面内に
    設けられたリーディングスピルエッジを有する少なくと
    も一つの周縁スピルポートを有し、前記スピルポートは
    前記スピル弁の前記弁部材が前記閉弁位置より前記開弁
    位置まで前記反対の軸線方向に駆動される際に前記ポン
    プ室と連通するようになることを特徴とするロータリ燃
    料噴射ポンプ。
  2. 【請求項２】前記スピル弁部材は互いに平行に対向する
    側面と平坦な径方向端部の端面とを有する径方向溝を有
    し、前記弁駆動機構は前記ポンプボディに設けられた径
    方向のアクチュエータロッド孔と、前記ポンププランジ
    ャの内方への移動と同期して前記カムリングにより半径
    方向内方へ駆動されるよう前記アクチュエータロッド孔
    内に配置された一対の半径方向のアクチュエータロッド
    と、前記径方向溝内にて半径方向に運動し前記アクチュ
    エータロッドに係合して前記アクチュエータロッドの半
    径方向内方への運動を前記弁部材の前記反対の軸線方向
    の運動に変換するよう前記端面に係合した状態にて前記
    径方向溝内に配置された自己心出しアクチュエータシュ
    ーとを有していることを特徴とする請求項１に記載の燃
    料噴射ポンプ。
  3. 【請求項３】前記アクチュエータシュー及び前記アクチ
    ュエータロッドは前記アクチュエータロッドの半径方向
    内方への運動を前記弁部材の前記反対軸線方向の運動に
    変換する互いに共働するカム面を有していることを特徴
    とする請求項２に記載の燃料噴射ポンプ。
  4. 【請求項４】前記互いに共働するカム面は前記弁部材及
    び前記アクチュエータロッドの軸線に対し実質的に４５
    °の角度にて延在する平面内に存在することを特徴とす
    る請求項３に記載の燃料噴射ポンプ。
  5. 【請求項５】前記スピル弁部材はスプール弁であり、前
    記周縁スピルポートの少なくとも二つを有していること
    を特徴とする請求項１に記載の燃料噴射ポンプ。
  6. 【請求項６】前記スピル弁部材は径方向のスピル孔を有
    し、前記二つの周縁スピルポートは前記径方向のスピル
    孔の外端に設けられていることを特徴とする請求項５に
    記載の燃料噴射ポンプ。
  7. 【請求項７】前記アクチュエータシュー及び前記アクチ
    ュエータロッドの内端は前記アクチュエータシュー及び
    前記アクチュエータロッドの回転を阻止すべく前記弁部
    材の前記径方向溝の前記互いに平行に対向する側面に係
    合可能な互いに平行な外側側面を有することを特徴とす
    る請求項２に記載の燃料噴射ポンプ。
  8. 【請求項８】互いに同軸の関係をなすアウタカムリング
    及びインナホンプボディであって、前記ポンプボディは
    少なくとも一つの径方向のポンププランジャ孔を備えた
    ポンプ室を有するアウタカムリング及びインナポンプボ
    ディと、各ポンププランジャ孔に配置された一対の互い
    に対向するポンププランジャと、前記カムリング及び前
    記ポンプボディは前記ポンププランジャを前記カムリン
    グにて周期的に内方へ駆動し、これにより前記ポンプ室
    より燃料噴射される燃料の高圧のチャージを供給するよ
    う相対的に回転可能であることと、前記ポンプ室より燃
    料をスピルし、これにより燃料の高圧のチャージの供給
    をスピルにより終了させるスピル機構とを有し、前記ス
    ピル機構は前記ポンプボディに設けられ前記ポンプ室と
    連通する軸線方向の弁孔と、前記弁孔内にて閉弁位置ま
    で一方の軸線方向に変位可能であると共に前記弁室より
    燃料をスピルさせるべく開弁位置まで反対の軸線方向に
    変位可能なスピル弁部材とを有するスピル弁と、前記弁
    部材を前記閉弁位置へ向けて前記一方の方向に付勢する
    手段と、弁駆動機構とを含み、前記弁駆動機構は前記ポ
    ンプボディに設けられた径方向のアクチュエータロッド
    孔と、前記ポンププランジャの内方への移動と同期して
    前記カムリングにより半径方向内方へ駆動され前記弁部
    材を前記開弁位置へ向けて前記反対の軸線方向に駆動す
    るよう前記アクチュエータロッド孔内に配置された一対
    の半径方向のアクチュエータロッドとを含むロータリ燃
    料噴射ポンプに於いて、前記スピル弁部材は互いに平行
    に対向する側面と平坦な径方向端部の端面とを有する径
    方向溝を有し、前記弁駆動機構は更に前記ポンプボディ
    に設けられた径方向のアクチュエータロッド孔と、前記
    ポンププランジャの内方への移動と同期して前記カムリ
    ングにより半径方向内方へ駆動されるよう前記アクチュ
    エータロッド孔内に配置された一対の半径方向のアクチ
    ュエータロッドと、前記径方向溝内にて半径方向に運動
    し前記アクチュエータロッドに係合して前記アクチュエ
    ータロッドの半径方向内方への運動を前記弁部材の前記
    反対の軸線方向運動に変換するよう前記端面に係合した
    状態にて前記径方向溝内に配置された自己心出しアクチ
    ュエータシューとを有していることを特徴とする燃料噴
    射ポンプ。
  9. 【請求項９】前記スピル弁部材は該弁部材の軸線に垂直
    な横断平面内に設けられたリーディングスピルエッジを
    有する少なくとも一つの周縁スピルポートを有し、前記
    スピルポートは前記スピル弁の前記弁部材が前記閉弁位
    置より前記開弁位置まで前記反対の軸線方向に駆動され
    る際に前記ポンプ室と連通するようになることを特徴と
    する請求項８に記載の燃料噴射ポンプ。
  10. 【請求項１０】前記アクチュエータシュー及び前記アク
    チュエータロッドは前記アクチュエータロッドの半径方
    向内方への運動を前記弁部材の前記反対の軸線方向の運
    動に変換する互いに共働するカム面を有していることを
    特徴とする請求項８に記載の燃料噴射ポンプ。
  11. 【請求項１１】前記互いに共働するカム面は前記弁部材
    及び前記アクチュエータロッドの軸線に対し実質的に４
    ５°の角度にて延在する平面内に存在することを特徴と
    する請求項１０に記載の燃料噴射ポンプ。
  12. 【請求項１２】前記スピル弁部材はスプール弁であり、
    前記周縁スピルポートの少なくとも二つを有しているこ
    とを特徴とする請求項９に記載の燃料噴射ポンプ。
  13. 【請求項１３】前記スピル弁部材は径方向のスピル孔を
    有し、前記二つの周縁スピルポートは前記径方向のスピ
    ル孔の外端に設けられていることを特徴とする請求項１
    ２に記載の燃料噴射ポンプ。
  14. 【請求項１４】前記アクチュエータシュー及び前記アク
    チュエータロッドの内端は前記アクチュエータシュー及
    び前記アクチュエータロッドの回転を阻止すべく前記弁
    部材の前記径方向溝の前記互いに平行に対向する側面に
    係合可能な互いに平行な外側側面を有することを特徴と
    する請求項８に記載の燃料噴射ポンプ。
  15. 【請求項１５】前記燃料噴射ポンプはディストリビュー
    タロータ及び前記ポンプボディを互いに同軸に整合した
    状態にて与えるポンプロータと、ディストリビュータロ
    ータ孔及び該ディストリビュータロータ孔の周りに周方
    向に互いに隔置された複数個のディストリビュータ出口
    ポートを有するディストリビュータヘッドを含み、前記
    ディストリビュータロータは前記ディストリビュータロ
    ータ孔内に回転可能に配置され、燃料の高圧のチャージ
    を分配供給すべく前記ディストリビュータ出口ポートと
    順次整合するよう設けられた周縁ディストリビュータポ
    ートを有し、前記ディストリビュータロータは横断方向
    のコネクタ孔を有し、該コネクタ孔は前記ディストリビ
    ュータポートが前記作動中のポートとの整合を解除する
    と各作動中のディストリビュータ出口ポートと整合する
    よう前記周縁ディストリビュータポートの遅れ側に設け
    られたコネクタ入口ポートと、前記ディストリビュータ
    ポートが前記作動中のポートとの整合を解除すると他の
    一つのディストリビュータ出口ポートと整合するよう設
    けられたコネクタ出口ポートとを有していることを特徴
    とする請求項８に記載の燃料噴射ポンプ。
  16. 【請求項１６】ポンプボディ及びディストリビュータロ
    ータを互いに同軸に整合した状態にて与えるポンプロー
    タと、前記ポンプボディは前記ポンプロータの軸線より
    半径方向外方へ延在する軸線を有する複数個のポンププ
    ランジャ孔を備えたポンプ室を有していることと、各ポ
    ンププランジャ孔内に配置されたポンププランジャと、
    前記ポンプボディを囲繞し前記ポンププランジャを往復
    動させて燃料の吸入チャージを前記ポンプ室へ供給する
    と共に前記ポンプ室より燃料の高圧のチャージを燃料噴
    射されるよう供給するカムリングと、ディストリビュー
    タロータ孔及び該ディストリビュータロータ孔の周りに
    周方向に互いに隔置された複数個のディストリビュータ
    出口ポートを有するディストリビュータヘッドとを含
    み、前記ディストリビュータロータは前記ディストリビ
    ュータロータ孔内に回転可能に配置され、燃料の高圧の
    チャージを分配供給すべく前記ディストリビュータ出口
    ポートと順次整合するよう設けられた周縁ディストリビ
    ュータポートを有するロータリ燃料噴射ポンプに於い
    て、前記ディストリビュータロータは横断方向のコネク
    タ孔を有し、該コネクタ孔は前記ディストリビュータポ
    ートが前記作動中のポートとの整合を解除すると各作動
    中のディストリビュータ出口ポートと整合するよう前記
    周縁ディストリビュータポートの遅れ側に設けられたコ
    ネクタ入口ポートと、前記ディストリビュータポートが
    前記作動中のポートとの整合を解除すると他の一つのデ
    ィストリビュータ出口ポートと整合するよう設けられた
    コネクタ出口ポートとを有していることを特徴とする燃
    料噴射ポンプ。
  17. 【請求項１７】前記ディストリビュータに設けられた前
    記横断方向のコネクタ孔は前記作動中のポートよりの反
    射圧力波を減衰させるスナッバオリフィスを有すること
    を特徴とする請求項１６に記載の燃料噴射ポンプ。
  18. 【請求項１８】前記燃料噴射ポンプは更に前記ディスト
    リビュータポートが各作動中のディストリビュータ出口
    ポートとの整合を解除する前に前記ポンププランジャと
    同期して燃料の高圧のチャージの供給をスピルにより終
    了させるべく前記ポンプ室より燃料をスピルさせるスピ
    ル機構を含んでいることを特徴とする請求項１６に記載
    の燃料噴射ポンプ。
JP9126484A 1996-04-30 1997-04-30 スピル装置及びライン圧制御装置を有する燃料噴射ポンプ Pending JPH1047191A (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/640,239 US5685275A (en) 1996-04-30 1996-04-30 Fuel injection pump with spill and line pressure regulating systems
US640239 2003-08-13

Publications (1)

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JPH1047191A true JPH1047191A (ja) 1998-02-17

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ID=24567415

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JP9126484A Pending JPH1047191A (ja) 1996-04-30 1997-04-30 スピル装置及びライン圧制御装置を有する燃料噴射ポンプ

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JP (1) JPH1047191A (ja)
FR (1) FR2748065A1 (ja)
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