JPH1077930A - 燃料噴射装置の燃料加圧用ポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ポンプ内部のベーパをエンジン始動時に速や
かに排出する。 【解決手段】 吸入通路５に低圧レギュレータ２７を設
け、モータ駆動される供給ポンプ２から送られた燃料を
同レギュレータ２７で調圧する。低圧レギュレータ２７
は、入力通路５に連通するドレーンポート３０と、スプ
リング３１によって付勢されてドレーンポート３０を閉
塞する弁体３２とを備えている。低圧レギュレータ２７
に、エンジン始動時に弁体３２を所定時間閉弁方向に押
し付けるソレノイドバルブ３３を設ける。エンジン始動
時にソレノイドバルブ３３が弁体３２をロックすると、
供給ポンプ２から送られた高圧の燃料が調圧されずにポ
ンプ内部に供給される。ポンプ内部のベーパはその高圧
の燃料によって掃気される。

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がプランジャポ
ンプ等の燃料加圧用ポンプによって高圧に加圧され、そ
の加圧された高圧の燃料がインジェクターでエンジン内
部に噴射されるようになっている。この関連技術は、例
えば特開平４−３３９１７４号公報等に示されている。

【０００３】ところで、前記燃料加圧用ポンプはエンジ
ンの動力を駆動源とするため、モータ駆動する供給ポン
プの吐出流量が常に一定であるのに対し、その吸入能力
がエンジンの回転速度に応じて変化する。このため、エ
ンジンが低速度で回転するときには、供給ポンプの吐出
流量と液体ポンプの吸入能力の差が増大し、その結果、
供給ポンプにかかる負荷が大きくなり過ぎてしまう。そ
こで、通常、供給ポンプと燃料加圧用ポンプを結ぶ配管
には、余剰燃料をドレーンさせて吸入燃料を所定低圧に
調圧する低圧レギュレータが介装され、供給ポンプにか
かる負荷をこの低圧レギュレータによって低く抑えるよ
うにしている。

【０００４】また、本出願人は、前記低圧レギュレータ
を燃料加圧用ポンプに一体に組み込み、同ポンプの吸入
通路中で低圧レギュレータによる調圧を行うようにした
ものを、特願平８−４２３８３号として先に出願してい
る。この燃料加圧用ポンプにおける低圧レギュレータ
は、吸入通路に連通するドレーンポートと、ドレーンポ
ートを閉塞する方向にスプリング付勢された弁体とを備
えており、吸入通路内の圧力が設定圧以上になると、弁
体がその圧力によってドレーンポートを開き、それによ
って吸入通路内の余剰燃料をドレーンさせるようになっ
ている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記のような燃料加圧
用ポンプにおいては、エンジンを長時間運転させた直後
や、車両を炎天下に長時間放置した場合に、ポンプ内
部、特にプランジャ、チェック弁部等に大量のベーパが
発生し、そのベーパがポンプ始動時の昇圧遅れを招く原
因となることが知られている。そして、大量のベーパの
発生によってポンプ始動時の昇圧が遅れると、エンジン
の始動時に充分な燃料をエンジンに供給できなくなり、
エンジンの円滑な始動が行えなくなるという不具合を生
じる。

【０００６】そこで本発明は、ポンプ内部のベーパをエ
ンジン始動時に速やかに排出できるようにして、エンジ
ンの円滑な始動を可能にす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。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は上述した課題を
解決するための手段として、モータ駆動される供給ポン
プから送られた燃料を、吸入通路に介装された低圧レギ
ュレータで調圧してポンプ内部に吸い入れる燃料噴射装
置の燃料加圧用ポンプであって、前記低圧レギュレータ
が、前記吸入通路に連通するドレーンポートと、前記吸
入通路内の圧力が設定圧以上のときにこのドレーンポー
トを開く弁体とを備えて成るものにおいて、前記低圧レ
ギュレータに、エンジンの始動前後に前記弁体を閉弁状
態にロックするロック手段を設けるようにした。エンジ
ンの始動前後にロック手段が低圧レギュレータの弁体を
閉弁状態にロックすると、供給ポンプから送られてきた
燃料がまったくドレーンされることなく、調圧前の圧力
のままポンプ内部に供給される。このため、ポンプ内
部、特にプランジャ、チェック弁部等で発生したベーパ
はこの調圧前の圧力の供給燃料によってポンプ外部に排
出され、エンジン始動時のポンプによる昇圧は速やかに
行われることとなる。

【０００８】また、ロック手段は、エンジン始動前後に
弁体を所定時間閉弁方向に押し付けるソレノイドバルブ
によって構成するようにしても良い。

【０００９】さらに、ロック手段は供給ポンプの駆動用
モータが駆動し始めてからエンジンの始動の直前までの
間弁体を閉弁状態にロックするようにしても良い。

【００１０】

【発明の実施の形態】次に、本発明の一実施例を図１，
図２に基づいて説明する。

【００１１】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１に示すように、モータ
駆動する供給ポンプ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
に噴射するとともに、余剰燃料をインジェクター４から
ポンプの吸入通路５に戻すようになっている。

【００１２】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。

【００１３】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。

【００１４】ここで、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２
６（図３参照。）と前記吸入側環状溝２３（図１参
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低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２７は、ハウジング本体７の最上部に組付けら
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）に流すようになってい
る。具体的には、低圧レギュレータ２７は、吸入通路５
に臨んで弁座２９が設けられ、この弁座２９に形成され
たドレーンポート３０によって吸入通路５とドレーン通
路２８が連通されると共に、ドレーンポート３０が、ド
レーン通路２８側からスプリング３１付勢された弁体３
２によって閉塞されるようになっている。つまり、吸入
通路５の圧力が設定圧に達しない間は、弁体３２がスプ
リング３１の荷重によってドレーンポート３０を閉じて
おり、吸入通路５の圧力が設定圧以上になると、弁体３
２がドレーンポート３０を開くこととなる。

【００１５】さらに、この低圧レギュレータ２７にはロ
ック手段としてのソレノイドバルブ３３が設けられてい
る。このソレノイドバルブ３３は、前記弁体３２及びス
プリング３１の収容される弁収容穴３４の開口に嵌着固
定され、図外の作動回路からＯＮ信号が入力されると、
そのバルブロッド３５が突出して先端部で弁体３２を弁
座２９に押し付け、それによって弁体３２を閉弁状態
（ドレーンポート３０を閉じた状態）にロックするよう
になっている。このソレノイドバルブ３３に対するＯＮ
信号の入力は、エンジンの始動時に、例えばイグニッシ
ョンキー・スイッチの操作に連動して所定時間為される
ようになっている。この場合、イグニッションキー・ス
イッチをＯＮ位置に操作したときにソレノイドバルブ３
３にＯＮ信号を入力するようにしても良い。このように
イグニッションキー・スイッチをＯＮ位置に操作したと
きに信号を入力するようにした場合には、供給ポンプ２
の駆動用モータＭが駆動し始めてからエンジンの始動の
直前までの間弁体３２をロックさせることができる。

【００１６】尚、図中３６は、ハウジング本体７のドレ
ーン通路２８と燃料タンク３を接続する戻し配管であ
り、３７は、吐出側環状溝２３に接続された脈圧防止用
のアキュムレータ、３８ａ，３８ｂ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。各プランジャ１７は前述のよう
に斜板１４方向にスプリング付勢されているため、各シ
ュー１８はこのプランジャ１７の付勢力を受けて常時ス
ラストプレート４２に押し付けられている。また、フロ
ントカバー８と斜板１４の間、及び、斜板１４と補助プ
レート３９の間にはスラスト軸受４３ａ，４３ｂが夫々
介装されている。

【００１８】さらにまた、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４４の他端側は環状の取付フランジ４５に同様に密
閉状態で接合されており、この取付フランジ４５の外周
縁部がハウジング本体７とフロントカバー８の接合部間
に挟着されている。そして、前記ベローズ４４に囲繞さ
れた駆動軸１２の周域の空間には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】また、図中４８は、作動液室４６に漏出し
た燃料を燃料タンク３に戻すための戻し通路であり、こ
の戻し通路４８は、作動液室４６からその上方に位置さ
れるドレーン通路２８に向かって形成され、作動液室４
６内に滞留しているベーパを漏出燃料と共に排出できる
ようになっている。

【００２０】以上の構成において、エンジンの運転と共
に駆動軸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。

【００２１】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、吐出通路２５を順次通ってインジェクター４へ
と供給され、インジェクター４で使用された燃料の余剰
分は吸入通路５へと戻される。

【００２２】また、エンジンを始動する際には、運転者
がイグニッションキー・スイッチをＯＮ位置に操作する
と、それに連動して供給ポンプ２の駆動用モータＭが作
動すると共に、ソレノイドバルブ３３にＯＮ信号が入力
されてバルブロッド３５が低圧レギュレータ２７の弁体
３２を閉弁状態にロックするようになる。このため、供
給ポンプ２から送られた高圧の燃料は、低圧レギュレー
タ２７において調圧されることなく、吸入通路５から吸
入側環状溝２３、吸入ポート１９、吸入チェック弁２１
を通り、さらにシリンダ孔１６、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へと流れる。このとき、ポンプ内部を流れる燃料
が調圧前の圧力であることから、ポンプ内部に滞留して
いるベーパは燃料の流れと共に速やかにポンプ外部に排
出される。このため、この後運転者がイグニッションキ
ー・スイッチをスタート位置に操作してエンジンを始動
する瞬間には、ポンプ内部のベーパのほとんどが掃気さ
れ、ポンプの昇圧が速やかに行われることとなる。した
がって、ポンプ内が高温になった状態でエンジンを始動
する場合であっても、ポンプ内のベーパを速やかに排出
してインジェクションに充分な燃料を供給し、エンジン
を円滑に始動させることができる。

【００２３】尚、ソレノイドバルブ３３にＯＮ信号を入
力し続ける時間は、イグニッションキー・スイッチをＯ
Ｎ位置に操作してからスタート位置に操作するまでの時
間としても良いが、ＯＮ位置に操作してからもタイマー
によって僅かの間ＯＮ信号を入力し続けるようにしても
良い。このようにした場合には、ポンプ運転速度の遅い
エンジン始動時に供給ポンプから多量の燃料をエンジン
に供給することが可能になる。また、ソレノイドバルブ
３３へのＯＮ信号の入力は、イグニッションキー・スイ
ッチのスタート位置への操作に連動させるようにしても
良い。

【００２４】

【発明の効果】以上のように本発明は、吸入通路内の圧
力が設定圧以上のときに弁体がドレーンポートを開く低
圧レギュレータに、エンジンの始動前後に前記弁体を閉
弁状態にロックするロック手段を設け、エンジン始動時
に供給ポンプから送られてきた燃料を調圧することなく
高圧のままポンプ内部に供給できるようにしたため、ポ
ンプ内部で発生したベーパを、エンジン始動時にこの調
圧前の圧力の燃料によってポンプ外部に速やか排出する
ことができ、その結果、エンジンを常に円滑に始動する
ことができる。

【００２５】また、ロック手段を、エンジン始動前後に
弁体を所定時間閉弁方向に押し付けるソレノイドバルブ
によって構成した場合には、ソレノイドバルブに対する
通電を制御することによって、弁体のロック開始時期や
ロック時間を容易、かつ、正確に設定することができ
る。

【００２６】さらに、ロック手段が、供給ポンプの駆動
用モータが駆動し始めてからエンジンの始動の直前まで
の間弁体を閉弁状態にロックするようにした場合には、
エンジンが始動する瞬間に、ポンプ内部のベーパのほと
んどをポンプ外部に排出させておき、エンジンの始動を
より速やかにすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す断面図。

【図２】同実施例を示す図１のＡ−Ａ線に沿う断面図。

【符号の説明】

１…燃料加圧用ポンプ、 ２…供給ポンプ、 ５…吸入通路、 ２７…低圧レギュレータ、 ３０…ドレーンポート、 ３２…弁体、 ３３…ソレノイドバルブ（ロック手段）。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 モータ駆動される供給ポンプから送られ
   た燃料を、吸入通路に介装された低圧レギュレータで調
   圧してポンプ内部に吸い入れる燃料噴射装置の燃料加圧
   用ポンプであって、前記低圧レギュレータが、前記吸入
   通路に連通するドレーンポートと、前記吸入通路内の圧
   力が設定圧以上のときにこのドレーンポートを開く弁体
   とを備えて成るものにおいて、前記低圧レギュレータ
   に、エンジンの始動前後に前記弁体を閉弁状態にロック
   するロック手段を設けた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】 前記ロック手段を、エンジン始動前後に
   前記弁体を所定時間閉弁方向に押し付けるソレノイドバ
   ルブによって構成した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】 前記ロック手段が、供給ポンプの駆動用
   モータが駆動し始めてからエンジンの始動の直前までの
   間前記弁体を閉弁状態にロックすることを特徴とする請
   求項１または２に記載の燃料噴射装置の燃料加圧用ポン
   プ。