JPH11311165A - Variable displacement pump - Google Patents

Variable displacement pump

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Publication number
JPH11311165A
JPH11311165A JP10132675A JP13267598A JPH11311165A JP H11311165 A JPH11311165 A JP H11311165A JP 10132675 A JP10132675 A JP 10132675A JP 13267598 A JP13267598 A JP 13267598A JP H11311165 A JPH11311165 A JP H11311165A
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JP
Japan
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fuel
pump
plunger
pressure
variable displacement
Prior art date
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Pending
Application number
JP10132675A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tomiaki Hasebe
富昭 長谷部
Shigeru Kashiba
茂 柏葉
Fusuo Aoki
富寿雄 青木
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Bosch Corp
Original Assignee
Zexel Corp
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Publication date
Application filed by Zexel Corp filed Critical Zexel Corp
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Publication of JPH11311165A publication Critical patent/JPH11311165A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a variable displacement pump which can enhance the pump efficiency. SOLUTION: A variable displacement pump 2 is provided with a pump part 33, in which a plunger 23 reciprocates within a barrel 29 to transfer the fuel pressurized in a pump room 31 to a common rail, and a pressure sensor 15 for detecting the fuel pressure of the common rail. The pump part 33 is provided with a spiral groove 65 formed on the peripheral surface of the plunger 23 and communication with the pump room 31, a rotating means 53 for rotating the plunger 23, an actuator for driving the rotating means 53, a spill port 61 provided on the barrel 29 for spilling a part of the fuel in meeting the spiral grooves 65, a fuel intake valve 55 installed in the pump 31, and a delivery valve 57.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、コモンレール内の
燃料圧力に応答して吐出量を変える可変容量ポンプに関
し、特に、プランジャの往復動によりポンプ室で加圧し
た燃料をコモンレールに圧送する可変容量ポンプに関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a variable displacement pump for changing a discharge amount in response to a fuel pressure in a common rail, and more particularly to a variable displacement pump for pumping fuel pressurized in a pump chamber to a common rail by reciprocating plungers. Related to pumps.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、ガソリン機関の燃焼室にガソリ
ン燃料を直接噴射する直接噴射式内燃機関が公知であ
る。この種の内燃機関に用いられる燃料供給装置では、
高圧ポンプからコモンレールに燃料を圧送し、コモンレ
ールで蓄圧した後、インジェクタから内燃機関に燃料を
噴射している。
2. Description of the Related Art In general, a direct injection type internal combustion engine for directly injecting gasoline fuel into a combustion chamber of a gasoline engine is known. In a fuel supply device used for this type of internal combustion engine,
Fuel is pumped from a high-pressure pump to a common rail, and after accumulating pressure in the common rail, fuel is injected from an injector to an internal combustion engine.

【0003】コモンレールの燃料圧力に応答して、高圧
ポンプからの吐出量を可変にしたものとして、例えば、
特開平3−182664号公報には、吐出行程の途中で
吸入バルブ(電磁バルブ)の開閉を制御して燃料を圧送
する技術が開示されている。この公報の技術ではカムリ
フトの高い位置で燃料を圧送するので、燃料の圧送時に
高い面圧がかかるカムノーズを大きく取る必要があり、
高圧ポンプには適合し難いという問題がある。また、吸
入絞り損失を小さくするためバルブリフトを大きくしな
ければならず、電磁バルブの応答性が低下するという不
都合がある。
[0003] In response to the fuel pressure of the common rail, the amount of discharge from the high-pressure pump is varied.
Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-182664 discloses a technique for controlling the opening and closing of a suction valve (electromagnetic valve) in the middle of a discharge stroke to feed fuel under pressure. According to the technology of this publication, the fuel is pumped at a high position of the cam lift, so it is necessary to take a large cam nose, which exerts a high surface pressure during the fuel pumping,
The high-pressure pump has a problem that it is difficult to adapt. In addition, the valve lift must be increased in order to reduce the loss of the suction throttle, and there is a disadvantage that the responsiveness of the electromagnetic valve is reduced.

【0004】これに対して、特公平6−10460号公
報には、プランジャをラックにより回転させて、プラン
ジャの周面に形成した螺旋状の通路(リード)と、燃料
の吸入ポートとの連通位置を変えることによって、吐出
時に燃料を吸入ポートから逃して吐出量を可変にした構
成が開示されている。
On the other hand, Japanese Patent Publication No. 6-10460 discloses a communication position between a spiral passage (lead) formed on a peripheral surface of a plunger and a fuel suction port by rotating a plunger by a rack. Is disclosed, the fuel is discharged from the suction port at the time of discharge to vary the discharge amount.

【0005】この公報に開示の技術では、スピルポート
が燃料の吸入ポートを兼ねているので、プランジャがボ
トム位置からリフトしてプランジャヘッドが吸入ポート
を閉じてから圧送が始まり、更にリフトしてリードと吸
入ポートとが一致したときに燃料の圧送が終わり、更に
プランジャがリフトし、トップに至ってから下降を始め
吸入ポートが閉じて、ポンプ室に著しい負圧を発生させ
ながら下降を続け、プランジャトップが吸入ポートに達
したときに、燃料を吸入ポートから吸い込んでいる。
In the technique disclosed in this publication, since the spill port also serves as a fuel suction port, the plunger is lifted from the bottom position and the plunger head closes the suction port, then pressure feeding is started, and further lifted and the lead is performed. When the pressure coincides with the suction port, the pumping of the fuel is completed, and the plunger lifts and reaches the top, starts lowering, closes the suction port, and continues lowering while generating a significant negative pressure in the pump chamber. When the fuel reaches the suction port, the fuel is sucked from the suction port.

【0006】この公報の技術では、カムリフトの高い位
置で燃料の圧送がないので、カムノーズ面圧が小さくで
き高圧ポンプにも対応できる。
[0006] In the technique of this publication, no fuel is fed at a high position of the cam lift, so that the cam nose surface pressure can be reduced and it can be applied to a high-pressure pump.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の技術では、吸入ポートまでプランジャが下降し
たときに、燃料を吸入するから、燃料の吸入開始までに
ポンプ室に著しい負圧を発生させており、ポンプ効率が
低下するという問題点がある。
However, in the above-mentioned prior art, when the plunger descends to the suction port, fuel is sucked, so that a significant negative pressure is generated in the pump chamber before the start of fuel suction. Therefore, there is a problem that the pump efficiency is reduced.

【0008】そこで、本発明は、ポンプ効率の向上を図
ることができる可変容量ポンプの提供を目的とする。
Accordingly, an object of the present invention is to provide a variable displacement pump capable of improving pump efficiency.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、請求項1に記載の発明は、プランジャがバレル内を
往復動してポンプ室で加圧した燃料をコモンレールに圧
送するポンプ部と、コモンレールの燃料圧力を検知する
圧力センサとを備え、圧力センサからの出力に応答して
ポンプ部からの吐出量を変える可変容量ポンプであっ
て、前記ポンプ部は、プランジャの周面に形成され、ポ
ンプ室に連通された螺旋溝と、プランジャに係合してプ
ランジャを回転させる回転手段と、圧力センサの出力に
応答して回転手段を駆動するアクチュエータと、前記バ
レルに設けられ、前記螺旋溝に出会ったときに燃料の一
部を逃すスピルポートと、ポンプ室に設けられた燃料の
吸入弁と、吐出弁とを備えることを特徴とする。
In order to achieve the above object, according to the present invention, a plunger reciprocates in a barrel and pumps a fuel pressurized in a pump chamber to a common rail. A pressure sensor that detects a fuel pressure of a common rail, and a variable displacement pump that changes a discharge amount from a pump unit in response to an output from the pressure sensor, wherein the pump unit is formed on a peripheral surface of a plunger. A spiral groove communicating with the pump chamber, a rotating means for engaging the plunger to rotate the plunger, an actuator for driving the rotating means in response to an output of a pressure sensor, and the spiral groove provided in the barrel. And a spill port for releasing a part of the fuel when the fuel cell is encountered, a fuel intake valve provided in the pump chamber, and a discharge valve.

【0010】この請求項1に記載の発明によれば、圧力
センサの検知圧力に応じて、アクチュエータを駆動し
て、プランジャを回転させることによって、螺旋溝とス
ピルポートとの出会う位置を調整して、燃料の供給を可
変とする。
According to the first aspect of the present invention, the position where the spiral groove meets the spill port is adjusted by driving the actuator and rotating the plunger in accordance with the detection pressure of the pressure sensor. The fuel supply is variable.

【0011】一方、吐出行程では、プランジャがスピル
ポートを閉じた状態でボトム位置からリフトして吐出弁
を開いて燃料の圧送が始まり、更にリフトして螺旋溝と
吸入ポートとが出会ったときに燃料の一部をスピルする
のでこの位置で燃料の圧送が終了する。更に、燃料をス
ピルしながらプランジャが上昇して、プランジャがトッ
プ(死点)に至ったときにも螺旋溝と吸入ポートとは出
会った状態にある。
On the other hand, in the discharge stroke, when the plunger is lifted from the bottom position with the spill port closed and the discharge valve is opened to start pumping fuel, and further lifted, the spiral groove meets the suction port. Since a part of the fuel is spilled, the pumping of the fuel is terminated at this position. Furthermore, when the plunger rises while spilling fuel and the plunger reaches the top (dead center), the spiral groove and the suction port are in a state of being in contact with each other.

【0012】次に、プランジャがトップの位置から下降
を始め、螺旋溝とスピルポートとが出会っている間は、
ポンプ室にはスピルポートから燃料が供給されるのでポ
ンプ室が負圧になることを防止する。更にプランジャが
下降してスピルポートと螺旋溝とが出会わない位置にな
ると、こんどは吸入弁が開き、ポンプ室内に燃料を供給
する。
Next, while the plunger starts descending from the top position and the spiral groove meets the spill port,
Since the pump chamber is supplied with fuel from the spill port, the pump chamber is prevented from being under negative pressure. When the plunger further descends to a position where the spill port and the spiral groove do not meet, the suction valve is opened and the fuel is supplied into the pump chamber.

【0013】このように、プランジャの下降時には、吸
入弁が開くまではスピルポートから燃料を供給してポン
プ室の負圧を低減しているので、ポンプ効率の向上を図
ることができる。更に、プランジャの上昇時には、燃料
の吐出は、カムリフトの低い位置でおこなうことができ
るので、消費動力を低減し、ポンプ効率を向上できる。
As described above, when the plunger is lowered, fuel is supplied from the spill port to reduce the negative pressure in the pump chamber until the suction valve is opened, so that the pump efficiency can be improved. Furthermore, when the plunger is raised, fuel can be discharged at a position where the cam lift is low, so that power consumption can be reduced and pump efficiency can be improved.

【0014】請求項2に記載の発明は、請求項1に記載
の発明において、前記アクチュエータは、リニアソレノ
イドであり、前記回転手段はプランジャに係合するコン
トロールスリーブと、コントロールスリーブの突起に係
合するコントロールロッドとを備え、リニアソレノイド
がコントロールロッドを駆動することを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the actuator is a linear solenoid, and the rotating means engages with a control sleeve engaged with a plunger and a projection on the control sleeve. And a linear solenoid drives the control rod.

【0015】この請求項2に記載の発明では、圧力セン
サからの応答によりリニアソレノイドに供給する電力を
制御することによって、プランジャを回転させるので、
構成が簡易であり、且つプランジャの回転をコントロー
ルスリーブの突起に係合するコントロールロッドの駆動
により行っているので摺動抵抗が少なく、コントロール
ロッドを駆動するリニアソレノイドの容量も比較的小さ
くできる。
According to the second aspect of the present invention, the plunger is rotated by controlling the power supplied to the linear solenoid according to the response from the pressure sensor.
Since the configuration is simple and the rotation of the plunger is performed by driving the control rod that engages with the projection of the control sleeve, the sliding resistance is small, and the capacity of the linear solenoid that drives the control rod can be relatively small.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】以下に、添付図面を参照して、本
発明の実施の形態を詳細に説明する。図1は、本発明に
かかる高圧ポンプ2を搭載した燃料噴射装置1の回路図
である。この燃料噴射装置1は、ガソリンエンジンの燃
焼室(気筒)にガソリンを直接噴射するもので、いわゆ
る直接噴射式ガソリンエンジンに用いられるものであ
る。この燃料噴射装置1は、概して、燃料タンク3と、
燃料タンク3の燃料を汲み上げる低圧ポンプ5、低圧ポ
ンプ5から燃料が供給される高圧ポンプ2、高圧ポンプ
2から圧送された燃料を蓄圧する蓄圧器としてのコモン
レール11を接続して構成されている。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a circuit diagram of a fuel injection device 1 equipped with a high-pressure pump 2 according to the present invention. The fuel injection device 1 directly injects gasoline into a combustion chamber (cylinder) of a gasoline engine, and is used for a so-called direct injection gasoline engine. This fuel injection device 1 generally includes a fuel tank 3,
A low-pressure pump 5 for pumping fuel from the fuel tank 3, a high-pressure pump 2 to which fuel is supplied from the low-pressure pump 5, and a common rail 11 as a pressure accumulator for accumulating the fuel pumped from the high-pressure pump 2 are connected.

【0017】低圧ポンプ5には、リリーフ弁7が設けら
れており、燃料の供給圧力が所定の圧力よりも高まる
と、弁を開いて圧送する燃料の一部を燃料タンク3に戻
して供給圧力を定めている。コモンレール11には、複
数のインジェクタ13が接続されており、コモンレール
11で高圧に蓄圧された燃料を各インジェクタ13から
それぞれエンジンの気筒内に噴射するようになってい
る。
The low-pressure pump 5 is provided with a relief valve 7. When the fuel supply pressure becomes higher than a predetermined pressure, the valve is opened to return a part of the fuel to be pumped to the fuel tank 3 and supply the fuel to the fuel tank 3. Has been established. A plurality of injectors 13 are connected to the common rail 11, and fuel stored at a high pressure by the common rail 11 is injected from each injector 13 into a cylinder of an engine.

【0018】コモンレール11には、圧力センサ15が
設けられており、この圧力センサ15からの検知信号
(出力信号)はコントロールユニット17に送られてい
る。コントロールユニット17には、更に、エンジンの
回転数の信号が送られており、コモンレール圧力とエン
ジン回転数とに基づいて高圧ポンプ2の吐出量を制御す
るようになっている。
A pressure sensor 15 is provided on the common rail 11, and a detection signal (output signal) from the pressure sensor 15 is sent to a control unit 17. The control unit 17 is further supplied with a signal indicating the number of revolutions of the engine, and controls the discharge amount of the high-pressure pump 2 based on the common rail pressure and the number of revolutions of the engine.

【0019】次に、高圧ポンプ2の構成を図2及び図3
を用いて説明するが、図2は概略的構成を示す縦断面図
であり、図3は図2と交差する方向における断面図で、
アクチュエータ部分を抜き出して示したものである。高
圧ポンプ2において、ポンプハウジング25には、プラ
ンジャ23が収納されており、このプランジャ23はカ
ム27の回転によりプランジャバレル29内を往復動す
るようになっている。
Next, the structure of the high-pressure pump 2 is shown in FIGS.
2 is a longitudinal sectional view showing a schematic configuration, and FIG. 3 is a sectional view in a direction intersecting FIG.
This is an illustration of an actuator portion extracted. In the high-pressure pump 2, a plunger 23 is housed in a pump housing 25, and the plunger 23 reciprocates in a plunger barrel 29 by rotation of a cam 27.

【0020】ポンプハウジング25には、プランジャバ
レル29とともにポンプ室31を規定するデリバリホル
ダ32が嵌合されており、このデリバリホルダ32にポ
ンプ部33が設けられている。このポンプ部33には、
低圧の燃料が供給される吸入通路35と、ポンプ室29
で加圧された燃料を吐出する吐出通路37とが設けられ
ており、これらの吸入通路35と吐出通路37とは、ポ
ンプ室31に連通されている。
The pump housing 25 is fitted with a delivery holder 32 that defines a pump chamber 31 together with a plunger barrel 29. The delivery holder 32 is provided with a pump section 33. In this pump section 33,
A suction passage 35 to which low-pressure fuel is supplied;
A discharge passage 37 for discharging the fuel pressurized by the suction passage 35 is provided. The suction passage 35 and the discharge passage 37 communicate with the pump chamber 31.

【0021】一方、プランジャ23の下部には、プッシ
ュロッド39が設けられ、このプッシュロッド39の下
端部には、スプリング47の下端を支持する支持部材4
1が固装されており、この支持部材41とこの指示部材
41の外側に設けられた受け部材43とでスプリング4
7の下端を保持している。スプリング47は、プランジ
ャ23を常時下方に付勢するものであり、スプリング4
7の上端は、固定部材49の下面に支持されている。
On the other hand, a push rod 39 is provided below the plunger 23, and a lower end of the push rod 39 has a support member 4 for supporting a lower end of a spring 47.
The support member 41 and a receiving member 43 provided outside the pointing member 41 form a spring 4.
7 is held at the lower end. The spring 47 always urges the plunger 23 downward.
The upper end of 7 is supported on the lower surface of the fixing member 49.

【0022】プッシュロッド39の途中には、係合部4
5が設けられており、この係合部45は相対回動不能な
状態でコントロールスリーブ53に係合されている。コ
ントロールスリーブ53は後述するコントロールロッド
51により駆動されるようになっている。
In the middle of the push rod 39, the engaging portion 4
The engaging portion 45 is engaged with the control sleeve 53 in a state where the engaging portion 45 cannot rotate relatively. The control sleeve 53 is driven by a control rod 51 described later.

【0023】デリバリホルダ32には、燃料の吸入弁5
5及び吐出弁57とが配置されており、吸入弁55はポ
ンプ室31に連通する吸入通路35の吸入口34に着座
しており、スプリング58より着座方向に付勢されてい
る。一方、吐出弁57は、吐出通路37に連通する吐出
口38に着座しており、スプリング59により着座方向
に付勢されている。
The delivery holder 32 has a fuel intake valve 5.
5 and a discharge valve 57, and the suction valve 55 is seated on the suction port 34 of the suction passage 35 communicating with the pump chamber 31, and is urged by a spring 58 in the seating direction. On the other hand, the discharge valve 57 is seated on the discharge port 38 communicating with the discharge passage 37 and is urged by a spring 59 in the seating direction.

【0024】プランジャバレル29には、プランジャ2
3の摺動面に開口したスピルポート61が設けられてお
り、このスピルポート61は、連通路63により吸入通
路35に連通されている。本実施の形態では、スピルポ
ート61と吸入弁55とは、デリバリホルダ60に設け
ているので、これらの配管が少なくでき且つ構成が簡易
である。
The plunger barrel 29 includes a plunger 2
A spill port 61 is provided in the sliding surface of the spill port 3. The spill port 61 communicates with the suction passage 35 through a communication passage 63. In the present embodiment, since the spill port 61 and the suction valve 55 are provided in the delivery holder 60, these pipes can be reduced and the configuration is simple.

【0025】一方、プランジャ23には、その周面に螺
旋溝65が形成されており、この螺旋溝65は、プラン
ジャ23内に形成された通路67によりポンプ室31に
連通されている。この螺旋溝65は、プランジャ23が
所定角度回転することによって、スピルポート61に出
会う時期が変わるようになっている。
On the other hand, a spiral groove 65 is formed on the peripheral surface of the plunger 23, and the spiral groove 65 communicates with the pump chamber 31 through a passage 67 formed in the plunger 23. The spiral groove 65 changes the timing at which it encounters the spill port 61 by rotating the plunger 23 by a predetermined angle.

【0026】プランジャ23を回転させるコントロール
スリーブ53は突起46を備えており、この突起46は
コントロールロッド51に係合し、コントロールロッド
53の駆動により、コントロールスリーブ53が駆動す
るものである。図3に示すように、コントロールロッド
51はリニアソレノイド69により駆動されている。こ
のリニアソレノイド69は、固定された永久磁石71
と、コントロールロッド51に設けられ、電力の供給に
より励磁される電磁石73とを備えており、電磁石73
の励磁によりコントロールスリーブ53を所定量移動す
るものである。尚、コントロールロッド51の他端は、
リターンスプリング75により付勢されている。
The control sleeve 53 for rotating the plunger 23 has a projection 46. The projection 46 is engaged with the control rod 51, and the control rod 53 is driven to drive the control sleeve 53. As shown in FIG. 3, the control rod 51 is driven by a linear solenoid 69. The linear solenoid 69 includes a fixed permanent magnet 71
And an electromagnet 73 provided on the control rod 51 and excited by the supply of electric power.
The control sleeve 53 is moved by a predetermined amount by the excitation. The other end of the control rod 51 is
It is urged by the return spring 75.

【0027】リニアソレノイド69では、コントロール
ユニット17からの駆動信号に応じて供給電力を制御し
て、コントロールロッド51の移動量を制御している。
リニアソレノイド69は、応答性が良いとともに、一定
負荷に対してはコントロールスリーブ53が動かなくて
もよいので、電力消費が小さい。
The linear solenoid 69 controls the supply power in accordance with the drive signal from the control unit 17 to control the amount of movement of the control rod 51.
The linear solenoid 69 has good responsiveness, and the control sleeve 53 does not need to move for a constant load, so that the power consumption is small.

【0028】次に、燃料噴射装置1の作用を説明する。
燃料噴射装置1の運転時には、燃料タンク3の燃料は、
低圧ポンプ5から高圧ポンプ2に供給され、高圧ポンプ
2では、プランジャ23の往復動によりポンプ室31の
燃料を加圧してコモンレール11に燃料を供給し、コモ
ンレール11の各インジェクタ13から燃料を噴出す
る。
Next, the operation of the fuel injection device 1 will be described.
During operation of the fuel injection device 1, the fuel in the fuel tank 3 is
The fuel is supplied from the low-pressure pump 5 to the high-pressure pump 2. In the high-pressure pump 2, the fuel in the pump chamber 31 is pressurized by the reciprocating motion of the plunger 23 to supply the common rail 11 with fuel, and the fuel is ejected from each injector 13 of the common rail 11. .

【0029】高圧ポンプ2では、コモンレール11の圧
力を検知する圧力センサ15の検出量に応答して圧送量
を変えるが、これについては後述することとし、先に、
図4及び図5を参照して燃料の圧送と吸入について説明
する。図4は、燃料の圧送と吸入及びスピルとの関係を
示したグラフであり、縦軸にカムリフト量、横軸にカム
の回転角度を取っている。図5は、図4に示す各位置に
おけるプランジャ23の螺旋溝65とスピルポート61
との位置、及び吸入弁55の状態とを示す図である。
In the high-pressure pump 2, the amount of pressure feed is changed in response to the amount of pressure detected by the pressure sensor 15 for detecting the pressure of the common rail 11, which will be described later.
With reference to FIG. 4 and FIG. 5, the pumping and suction of fuel will be described. FIG. 4 is a graph showing the relationship between fuel pumping, suction and spill, with the vertical axis representing the cam lift and the horizontal axis representing the cam rotation angle. FIG. 5 shows the spiral groove 65 and the spill port 61 of the plunger 23 at each position shown in FIG.
And the state of the suction valve 55.

【0030】燃料の圧送時には、プランジャ23が図5
の(a)に示す位置から上昇して、ポンプ室31の燃料
を加圧する。この(a)に示す位置では、吸入弁55は
閉じており、更に螺旋溝65とスピルポート61とは出
会位置にない。この(a)から(b)までプランジャ2
3が上昇するときは、ポンプ室31の燃料は加圧され、
吐出弁57を開いて燃料を圧送する。即ち、(a)から
(b)までは、燃料の圧送期間であり、燃料の圧送は、
図4に示すように、カムリフトの低い所で送油するた
め、消費動力が低減できる。
At the time of pumping the fuel, the plunger 23 is moved as shown in FIG.
(A), and pressurizes the fuel in the pump chamber 31. In the position shown in (a), the suction valve 55 is closed, and the spiral groove 65 and the spill port 61 are not at the meeting position. Plunger 2 from (a) to (b)
When 3 rises, the fuel in the pump chamber 31 is pressurized,
The discharge valve 57 is opened to pump fuel. That is, from (a) to (b) is a fuel pumping period.
As shown in FIG. 4, oil is fed at a place where the cam lift is low, so that power consumption can be reduced.

【0031】更に、プランジャ23が、図5の(b)に
示す位置を越えて上昇すると、螺旋溝65とスピルポー
ト61とが出会う。これによりスピルポート61とポン
プ室31とが連通するので、ポンプ室31の燃料はスピ
ルポート61から逃され、プランジャ23が上昇しても
燃料は圧送されない。更に、プランジャ23が上昇して
上死点に達する(c)の位置まで燃料は圧送されない。
(c)の位置では、螺旋溝65とスピルポート61とが
一致する位置になり、引き続きスピルポート61とポン
プ室31とが連通するので、ポンプ室31の燃料はスピ
ルポート61から逃される。
Further, when the plunger 23 rises beyond the position shown in FIG. 5B, the spiral groove 65 and the spill port 61 meet. As a result, the spill port 61 and the pump chamber 31 communicate with each other, so that the fuel in the pump chamber 31 escapes from the spill port 61 and the fuel is not pumped even when the plunger 23 moves up. Further, the fuel is not pumped to the position (c) where the plunger 23 rises to reach the top dead center.
At the position (c), the helical groove 65 and the spill port 61 coincide with each other, and the spill port 61 and the pump chamber 31 communicate with each other.

【0032】(b)から(c)の間ではカムリフトが高
い位置にあるが、かかるカムリフトの高い位置におい
て、燃料の圧送はないからカム27にかかる面圧を低減
できるので、高圧、高送油量が容易に設定できる。即
ち、本実施の形態にかかる高圧ポンプ2で、高圧、高送
油量に対応する自由度が高い。
The cam lift is at a high position between (b) and (c). At this high position of the cam lift, there is no pumping of fuel, so that the surface pressure applied to the cam 27 can be reduced. The quantity can be set easily. That is, the high-pressure pump 2 according to the present embodiment has a high degree of freedom corresponding to a high pressure and a high oil supply amount.

【0033】図4の(c)の上死点から(d)に示す状
態までプランジャ23が下がるときには、螺旋溝65と
スピルポート61とが出会っており、スピルポート61
から燃料がポンプ室31に供給される。従って、(c)
から(d)までのプランジャ23の下降時に、ポンプ室
31が負圧になるのを防止する。
When the plunger 23 is lowered from the top dead center of FIG. 4C to the state shown in FIG. 4D, the spiral groove 65 and the spill port 61 meet, and the spill port 61 is formed.
Supplies fuel to the pump chamber 31. Therefore, (c)
When the plunger 23 descends from (d) to (d), the pump chamber 31 is prevented from becoming negative pressure.

【0034】(d)では、図5に示すように、螺旋溝6
5はスピルポート61と出会わない位置にあり、この位
置からプランジャ23が更に下降して(a)の位置まで
移動する間は、吸入弁55が開き、ポンプ室31に燃料
が供給される。
In FIG. 5D, as shown in FIG.
Reference numeral 5 denotes a position where it does not meet the spill port 61. While the plunger 23 further moves down from this position to the position (a), the suction valve 55 is opened, and fuel is supplied to the pump chamber 31.

【0035】以上のように、本実施の形態では上述の
(a)から(d)の行程を繰り返すが、(c)、
(d)、(a)のプランジャ23の下降行程に、ポンプ
室31が負圧になるのを防止し、負荷の低減によりポン
プ効率の向上を図ることができる。
As described above, in this embodiment, the above-described steps (a) to (d) are repeated.
The pump chamber 31 is prevented from becoming negative pressure during the downward stroke of the plunger 23 in (d) and (a), and the pump efficiency can be improved by reducing the load.

【0036】次に、高圧ポンプ2において、圧送量を変
える制御について説明する。圧力センサ15がコモンレ
ール11の圧力を検知すると、その検知信号はコントロ
ールユニット17に送られる。コントロールユニット1
7ではこの圧力信号とエンジンの回転数との関係から、
プランジャ23を所定量回転させて螺旋溝65とスピル
ポート61との出会時期を制御する。
Next, a description will be given of a control for changing the pumping amount in the high-pressure pump 2. When the pressure sensor 15 detects the pressure of the common rail 11, a detection signal is sent to the control unit 17. Control unit 1
In Fig. 7, from the relationship between this pressure signal and the engine speed,
By rotating the plunger 23 by a predetermined amount, the timing at which the spiral groove 65 meets the spill port 61 is controlled.

【0037】この場合、コントロールユニット17から
の制御信号を受けて、電磁石73が所定量励磁される
と、コントロールロッド51が直線上を所定量移動す
る。これに連動してコントロールスリーブ53とともに
プランジャ23が回転する。コントロールロッド51と
突起46との係合によりコントロールスリーブ53を回
転させる構成であるから、摺動抵抗が小さく、応答性が
よい。例えば、本実施の形態では摺動抵抗が100g以
下であり、リニアソレノイド69の容量を小さくでき
る。
In this case, when the electromagnet 73 is excited by a predetermined amount in response to a control signal from the control unit 17, the control rod 51 moves on a straight line by a predetermined amount. In conjunction with this, the plunger 23 rotates together with the control sleeve 53. Since the control sleeve 53 is rotated by the engagement between the control rod 51 and the projection 46, the sliding resistance is small and the response is good. For example, in the present embodiment, the sliding resistance is 100 g or less, and the capacity of the linear solenoid 69 can be reduced.

【0038】このように、プランジャ23を回転させて
スピルポート61と、螺旋溝65との出会い時期をずら
すことによって、ポンプ室31から燃料の圧送時間が変
わり、コモンレール11への吐出量が可変になる。
As described above, by rotating the plunger 23 to shift the timing of the encounter between the spill port 61 and the spiral groove 65, the pumping time of the fuel from the pump chamber 31 changes, and the discharge amount to the common rail 11 becomes variable. Become.

【0039】本発明は、上述した実施の形態に限らず、
本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形可能である。
例えば、プランジャ23を回転させるコントロールスリ
ーブ53の駆動は、リニアソレノイド69に限らず、油
圧シリンダと電磁弁とを組み合わせたり、回転型モータ
アクチュエータを駆動源としたリンクにより駆動させる
ものであってもよい。
The present invention is not limited to the above embodiment,
Various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
For example, the drive of the control sleeve 53 for rotating the plunger 23 is not limited to the linear solenoid 69, but may be a combination of a hydraulic cylinder and an electromagnetic valve or a drive driven by a link using a rotary motor actuator as a drive source. .

【0040】[0040]

【発明の効果】請求項1に記載の発明によれば、プラン
ジャの下降時には、吸入弁が開くまでスピルポートから
燃料を供給してポンプ室の負圧を低減しているので、ポ
ンプ効率の向上を図ることができる。
According to the first aspect of the present invention, when the plunger is lowered, the fuel is supplied from the spill port until the suction valve is opened to reduce the negative pressure in the pump chamber, thereby improving the pump efficiency. Can be achieved.

【0041】更に、プランジャの上昇時には、燃料の吐
出は、カムリフトの低い位置でおこなうことができるの
で、消費動力を低減し、ポンプ効率を向上できる。
Further, when the plunger is raised, fuel can be discharged at a position where the cam lift is low, so that power consumption can be reduced and pump efficiency can be improved.

【0042】請求項2に記載の発明によれば、プランジ
ャを回転させるアクチュエータとしてリニアソレノイド
を用いているので、構成が簡易であり、電力消費量も少
なくできる。
According to the second aspect of the present invention, since the linear solenoid is used as the actuator for rotating the plunger, the configuration is simple and the power consumption can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施の形態にかかる燃料噴射装置の回
路図である。
FIG. 1 is a circuit diagram of a fuel injection device according to an embodiment of the present invention.

【図2】高圧ポンプの概略的構成を示す縦断面図であ
る。
FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing a schematic configuration of a high-pressure pump.

【図3】アクチュエータの概略的構成を抜き出して示す
図である。
FIG. 3 is a diagram extracting and showing a schematic configuration of an actuator.

【図4】図2に示す高圧ポンプの圧送及び吸入行程を示
すグラフ図である。
FIG. 4 is a graph showing a pressure feeding and suction stroke of the high-pressure pump shown in FIG. 2;

【図5】図4に示すカムの回転位置におけるプランジャ
と、吸入弁及びスピルポートの関係を示す図である。
5 is a view showing a relationship between a plunger, a suction valve, and a spill port at a rotation position of a cam shown in FIG. 4;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2 高圧ポンプ(可変容量ポンプ) 11 コモンレール 15 圧力センサ 23 プランジャ 29 プランジャバレル(バレル) 33 ポンプ部 53 コントロールスリーブ 55 吸入弁 57 吐出弁 61 スピルポート 65 螺旋溝 69 リニアソレノイド(アクチュエータ) 2 High pressure pump (variable displacement pump) 11 Common rail 15 Pressure sensor 23 Plunger 29 Plunger barrel (barrel) 33 Pump unit 53 Control sleeve 55 Suction valve 57 Discharge valve 61 Spill port 65 Spiral groove 69 Linear solenoid (actuator)

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI F04B 1/04 F04B 1/04 1/047 1/053 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI F04B 1/04 F04B 1/04 1/047 1/053

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 プランジャがバレル内を往復動してポン
プ室で加圧した燃料をコモンレールに圧送するポンプ部
と、コモンレールの燃料圧力を検知する圧力センサとを
備え、圧力センサからの出力に応答してポンプ部からの
吐出量を変える可変容量ポンプであって、 前記ポンプ部は、プランジャの周面に形成され、ポンプ
室に連通された螺旋溝と、プランジャに係合してプラン
ジャを回転させる回転手段と、圧力センサの出力に応答
して回転手段を駆動するアクチュエータと、前記バレル
に設けられ、前記螺旋溝に出会ったときに燃料の一部を
逃すスピルポートと、ポンプ室に設けられた燃料の吸入
弁と、吐出弁とを備えることを特徴とする可変容量ポン
プ。
A plunger has a pump section for reciprocating in a barrel to pump fuel pressurized in a pump chamber to a common rail, and a pressure sensor for detecting a fuel pressure of the common rail, and responds to an output from the pressure sensor. A variable displacement pump that changes a discharge amount from the pump unit, wherein the pump unit is formed on a peripheral surface of the plunger, and engages with the spiral groove communicated with the pump chamber and the plunger to rotate the plunger. A rotating means, an actuator for driving the rotating means in response to the output of the pressure sensor, a spill port provided in the barrel, which escapes a part of fuel when the spiral groove is encountered, and a pump chamber. A variable displacement pump comprising a fuel intake valve and a discharge valve.
【請求項2】 前記アクチュエータは、リニアソレノイ
ドであり、前記回転手段はプランジャに係合するコント
ロールスリーブと、コントロールスリーブの突起に係合
するコントロールロッドとを備え、リニアソレノイドが
コントロールロッドを駆動することを特徴とする請求項
1に記載の可変容量ポンプ。
2. The method according to claim 1, wherein the actuator is a linear solenoid, and the rotating means includes a control sleeve engaged with a plunger, and a control rod engaged with a projection of the control sleeve, and the linear solenoid drives the control rod. The variable displacement pump according to claim 1, wherein:
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