JPS5821091B2 - ネンリヨウフンシヤポンプソウチ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ｉ 本発明は内燃機関に燃料を供給するための燃料噴射
ポンプ装置に関し、特に機関に対して所要のタイミング
で駆動される噴射ポンプを具え、この噴射ポンプは燃料
の噴射タイミングを制御すべく角度を調整可能としたカ
ムを含み、さらに、燃料フの噴射タイミングを進ませる
方向にカムを移動させる第１の圧力応答ピストンと、第
１の圧力応答ピストンを滑動させるシリンダに対する加
圧液の流入を制御する弾性負荷サーボ弁とを具え、この
サーボ弁には噴射ポンプに対して燃料を供給する５供給
ポンプの出口から得られ、かつ機関速度の関数である値
を有する燃料圧が供給され、また、噴射ポンプに対する
燃料の供給量を制御する手段と、機関に対して供給可能
な燃料の最大量を制御すべくシリンダ内に設けたシャト
ルと、機関速度の関数である値を有する前記燃料圧を作
用させる第２の圧力応答ピストンとを具え、第２の圧力
応答ピストンは前記シャトルの行程を制御するカム面を
有し、このカム面はその一端位置で機関始動用の過剰燃
料が供給される形状を有する燃料噴射ポンプ装置に係る
ものである。

本発明の目的は簡単な構造とした始動用過剰燃料供給装
置を設けた燃料噴射ポンプ装置を提供するにある。

上述の目的を達成するために本発明による燃料噴射ポン
プ装置の特徴は、前述の型式において、前記第２のピス
トンと、これを収めたシリンダとにより開閉弁を構成し
、この開閉弁は前記第２のピストンが前記一端位置にあ
る時に閉鎖させて前記第１のピストンに対する加圧液の
供給を阻止させることにより始動時における燃料の供給
タイミングを遅らせる構成としたことを特徴とする。

本発明を例示とした実施例並びに図面について説明する
。

第１図には本発明による燃料噴射ポンプ装置の図示しな
い本体に配分部材１０を支承する。

配分部材１０は説明を容易にするため７個の横断面とし
て示す。

配分部材１０はこのポンプ装置を取付ける機関によって
所定のタイミングで駆動する。

配分部材１０の一部に形成した横方向の孔１１を２個の
ポンププランジャ１２が滑動する。

配分部材１０を囲む環状のカム・リング１３の内周面に
複数組の直径方向に対向したカムロープを突出させる。

配分部材１０の回転に際して、カムロープはローラーを
介してポンププランジャ１２を内方に押し、ポンプ孔１
１内の燃料を押出す。

プランジャ１２、カムロープ、ポンプ孔１１によって燃
料噴射ポンプを形成する。

ポンプ孔１１に連通した通路１６は配分部材１０内に形
成し、ある位置で半径方向の送出通路１４に連通する。

配分部材１０の回転間、送出通路１４は本体に形成した
複数の出口ポート１５に順次連通する。

出口ポート１５は機関の夫々の噴射ノズルに連通ずる。

通路１６は逆止弁１７を介して通路１８に連通ずる。

通路１８は配分部材１０に形成した回転弁２０に連通ず
る。

回転弁２０の通路が一致した時は、シャトル１９を有す
るシリンダーの上端の通路１９ａに連通ずる。

後述する通り、配分部材１０の他の回転位置では、この
通路１９ａは供給通路２１に連通ずる。

シャトル１９を滑動させるシリンダーの下端の通路１９
ｂは回転弁２３を経て高圧燃料に連通し、回転弁２４を
経て低圧に連通ずる。

回転弁２０゜２２．２３．２４は配分部材１０の一部と
して形成し、機関によって１駆動される。

更に図の下方に；示す通り、配分部材１０に取付けて共
に回転する燃料供給ポンプ２５は図示の例ではベーンポ
ンプとし、入口２６、出口２７を有する。

入口２６と液溜２７ａとの間にはフィルタユニット２８
，２２９と予圧ポンプ３０とを介挿する。

供給ポンプ；２５の出口圧力を制御するＩＪ ＩＪ−フ
弁３１は出入口２７．２６間に連結する。

燃料ポンプ２５の出口２７と供給通路２１との間には常
開の弁３２、後述する計量弁３３を介挿する。

更に、出口２７は通路３４ａ、回転弁２３．１通路１９
ｂを経てシャトル１９の下端に連通ずる。

上述した装置の作動は次の通りである。

各部が第１図の位置にある時は、燃料はポンプ２５の出
口２７、通路３４ａ、回転弁２３、通路１９ｂを経てシ
ャトル１９の下端に作用し、シャトル１９１は押上げら
れる。

燃料はシャトル１９によって押出されて通路１９ａに入
り、回転弁２０、逆止弁１７、通路１６、ポンプ孔１１
に入る。

プランジャ１２はシャトル１９の排出量に応じた値だけ
外方に動へ ； 配分部材１０の回転によって通路１４がポート１５
に一致する時にプランジャ１２はカムロープによって内
方に動き、燃料はポンプ孔１１から所要の噴射ノズルに
送られる。

この時は回転弁２０゜２３は閉となり、回転弁２２．２
４は開となり、・燃料は供給通路２１、回転弁２２、通
路１９ａを経てシャトル１９の上端に入る。

シャトルの下端は通路１９ｂ、回転弁２４を経て低圧に
連通しているため、シャトル１９は下方に動匂シャトル
上端に供給される燃料の量を計量弁３３によって；制御
し、次の噴射ストロークにおいて機関のシリンダーに供
給される燃料の量を定める。

配分部材１０の回転によって上述の過程を繰返し、燃料
は順次所要のシリンダーに噴射される。

上述した通り、各噴射ストロークにおいが機関のシリン
ダーに供給される最大燃料量はシャトル１９の行程寸法
によって定まる。

機関の排気中に煙、即ち未燃焼燃料が含まれることなく
機関に供給し得る最大燃料量は機関速度に従って変化す
るため、シャトルの最大行程は機関速度に応じて変化さ
せる必要がある。

このために、シャトル１９に突出部を設け、一端にばね
圧を受けたピストン３５に形成したカム面３４に突出部
を接触可能とする。

ピストン３５の他端には通路３６を経て加圧燃料を供給
する。

燃料圧力は機関速度の関数であるため、ピストン３５の
軸線方向の位置は機関速度に対応する位置となり、カム
面３４によって機関速度に応するシャトル最大行程を定
める。

始動の際には機関に過剰燃料を供給する必要がある。

このために、始動時にはラッチ部材５８によってピスト
ン３５をばね圧に抗して第１図の左方に動かす。

ラッチ部材５８が過剰燃料位置に動いた時は、シャトル
１９の突出部はカム面３４の深い位置に一致する。

シャトル１９は定常よりも大きな行程となり、始動用の
過剰燃料を供給する３定常運転に際してはラッチ部材５
８を解放してピストン３５を燃料圧力に応答させ、過剰
燃料の供給を防ぐ。

カムリング１３の突出部１３ａをサーボピストン３９に
連結する。

サーボピストン３９の軸線方向の孔内にばね圧を受けた
サーボ弁３８を係合させ、ピストン３９の右端に作用す
る液圧を制御する。

加圧液は燃料ポンプ２５の出口２７の分岐通路２７ｂか
ら供給し、ピストン３５に作用する圧力と同じ圧力の燃
料である。

液圧が犬になればサーボ弁３８はばね圧に抗して左に動
き、サーボピストン３９は同時に左に動いて突出部１３
ａを左に動かし、カムリング１３は回動して燃料噴射の
タイミングを変化させる。

機関の燃料噴射ポンプの場合は、サーボ弁かばね作用に
抗して動いた時はサーボピストンは燃料噴射のタイミン
グを早くする。

計量弁３３のスリーブ４０は装置本体内に固着する。

スリーブ４０内を滑動可能としたロッド部材４１のロッ
ドの一端に形成したヘッド４２にガバナー錘４３の爪に
接触させる。

ガバナー錘４３はケージ４５内に枢支し、ケージ４５は
図示しない伝達装置を介して配分部材１０によって駆動
する。

従ってケージ４５の回転数は機関速度に比例する。

ロッド部材４１内に軸線方向の盲孔４６を形成し、ヘッ
ド４２の反対側に開口させる。

ロッド部材４１の外周に形成した溝４７を孔４６に連通
させる。

溝４７は通路３６に連通ずる。ロッド部材４１の外周の
別の溝４８と孔４６との間はオリフィス４９によって制
限流量の連通とする。

溝４８はポンプ出口２７と開放連通とし、通路２１に連
通してスリーブ４１に設けたポート５０と溝４８との間
の連通は可変面積とする。

弁４１の孔４６の開放端は排出ポート５１を形成する。

２個のガバナーばね５３，５４に押圧される弁素子５２
はポート５１を閉鎖する。

ばね５３．５４を収容する中空の滑動部材５５の位置を
手動調整カム５６によって調整する。

ばね５３゜５４の間の止め部材５７は弱いばね５４の変
形量を制限する。

装置作動間、ロッド部材４１の軸線方向の位置、即ち溝
４８とポート５０との間の連通面積は、ロンド端５２に
作用するガバナー錘と、ばね５３゜５４によって弁素子
５２を介してポート５１に作用する力とによって定まる
。

一定速度の運転においてはガバナーとばねの力は釣合い
、ロッド４１は定位置である。

機関速度が変化すれば力の釣合う位置が変化し、ロッド
４１は軸線方向に動いて溝４８とポート５１との間の連
通面積を変化させ、機関に供給する燃料を増加又は減少
させる。

これによって、ガバナー錘４３、ばね５３，５４、ロッ
ド部材４１の溝４８、ポート５０とは機械的ガバナーを
形成する。

手動のカム５６を調整すればばね５３．５４の力は変化
するため、機関運転速度は変化する。

ロッド部材４１の孔４６内の加圧液はロッド部材４１と
弁素子５２とを離す方向に作用する。

この液圧に対抗する力はガバナー錘４３、ばね５３゜５
４である。

弁素子５２力釦ツド部材４１から離れれば、燃料は低圧
部に流れ、オリフィス４９から燃料を補充するため、孔
４６内は弁素子５２に作用する力に釣合った圧力となっ
て釣合状態を保つ。

機関速度が変化すれば、孔４６内の圧力も速度変化に応
じて増減する。

ガバナー錘４３の生ずる力は速度の二乗に比例するため
、孔４６内の液圧も速度の二乗の関数となる。

この圧力がビストン３５に供給される。

定常運転間は弱いばね５４は完全圧縮状態にあり、機関
の緩速運転間のみにガバナーばねとしての機能を有する
。

更に、滑動部材５５がばね５３゜５４を最も圧縮した状
態では、弁素子５２の左端面はスリーブ４０に接触して
ロッド部材４１の動きを制限する。

これによって機関には最大の燃料を供給する。

しかしこの時は緩速であってガバナー錘４３の生ずる力
は小さいため、孔４６内の液圧が上昇することはない。

始動の時に過剰燃料を機関に供給する時は噴射のタイミ
ングを遅くすることが望ましい。

このために、ピストン３９に供給する液圧通路に本発明
による第１図に示す開閉弁５９又は６０を介挿する。

弁５９，６０はラッチ５８に結合し、ランチ５８を動か
した時は弁５９，６０を閉鎖するようにする。

第１の例として、弁５９を分岐通路２７ｂに介挿する。

弁５９が閉となればポンプ２５からの加圧液はピストン
３９に作用しない。

機関停止間はピストン３９、サーボ弁３Ｂ共に第１図の
右端位置となり、弁孔４６、通路３６を経てサーボ弁３
８の右端に加圧液を供給されても、ピストン３９の右端
に加圧液が供給されないため、カムリング１３は最も遅
れたタイミングの位置を保つ。

ランチ５８を解放すれば弁５９は開き、ピストン３９の
右端に液圧が作用して所望のタイミングの位置に動く。

第２の例として、弁６０を通路３６とピストン３９との
間に介挿する。

弁６０が閉となれば、孔４６内の速度の二乗の関数とし
た液圧はサーボ弁３８の右端に作用せず、サーボ弁３８
は右端位置を保ち、分岐通路２７ｂとピストン３９の右
端面との間を遮断する。

従ってピストン３９は右端位置を保ち、最も遅れた噴射
タイミングとなる。

弁５９．６０並びにピストン３５の本発明による実施例
を第２図に示し、２個のポート間の連通をピストン３５
によって開閉する構造とする。

第２図はラッチ５８は省略し、ピストン３５は過剰燃料
位置にある。

ピストン３５に溝６３を設け、一方のポート６２は常に
溝６３に連通し、他方のポート６１は図示の位置ではピ
ストンのランドによって遮断される。

ピストンが左方に、即ち定常運転位置に動いた時はポー
ト６１ 、６２は溝６３によって連通し、弁を開いた機
能となる。

ポート６１゜６２を分岐通路２７ｂ又は通路３６とピス
トン３９との間に連通ずることによって、弁５９又は６
０となる。

ランチ５８の詳細は英国特許１３４６０４９号に記述さ
れている。

） 第２図に示す通り、ピストン３５が右端位置となっ
た時に弾性リング部材６４に接触させ、通路３６からの
液圧をピストン３５の右端面の一部のみに作用させる。

これによって、ランチ５８を解放した時にピストン３５
に対する液圧作用面積が１小さく、通路３６内の圧力が
高くなった後にピストン３５は左に動く。

ピストン３５が動けばピストン３５の右端面の全面積に
液圧が作用してピストン３５は急速に左に動き、カム面
３４の定常運転部分にシャトル１９が接触する。

本発明の実施；例によって、定常運転用のカム面３４に
連続して低速側端に始動用カム面６５を設け、ラッチ５
８を操作した時のみにシャトル１９が接触するようにす
る。

これによって、ランチ５８でピストン３５を動かすこと
によって開閉弁５９又は６０の１閉鎖とシャトル１９に
よる過剰燃料の供給とを同時に行う。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による燃料噴射装置の図、第２図は第１
図の開閉弁の実施例の図である。 ； １０・・・・・・配分部材、１２・・・・・・ポン
ププランジャ、１３・・・・・・カムリング、１７・・
・・・・逆止弁、１９・・・・・・シャトル、２０ 、
２２ 、２３ 、２４・・・・・・回転弁、２５・・・
・・・燃料供給ポンプ、２７ａ・・・・・・液溜、３１
・・・・・・リリーフ弁、３３・・・・・・計量弁、３
４・・・・・・カム；面、３５・・・・・・ピストン、
３８・・・・・・サーボ弁、３９・・・・・・サーボピ
ストン、４０・・・・・・スリーブ、４１・・・・・・
ロッド部材、４３・・・・・・ガバナー錘、４６・・・
・・・孔、４９・・・・・・オリフィス、５２・・・・
・・弁素子、５３゜５４・・・・・・ガバナーばね、５
５・・・・・・滑動部材、５６１・・・・・・手動調整
カム、５８・・・・・・ラッチ、５９ 、６０・・・・
・・開閉弁。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 内燃機関に燃料を供給するための燃料噴射ポンプ装
   置であって、機関に対して所要のタイミングで駆動され
   る噴射ポンプを具え、この噴射ポンプは燃料の噴射タイ
   ミングを制御すべく角度を調整可能としたカムを含み、
   さらに、燃料の噴射タイミングを進ませる方向にカムを
   移動させる第１の圧力応答ピストンと、第１の圧力応答
   ピストンを滑動させるシリンダに対する加圧液の流入を
   制御する弾性負荷サーボ弁とを具え、このサーボ弁には
   噴射ポンプに対して噴料を供給する供給ポンプの出口か
   ら得られ、かつ機関速度の関数である値を有する燃料圧
   が供給され、また、噴射ポンプに対する燃料の供給量を
   制御する手段と、機関に対して供給可能な燃料の最大量
   を制御すべくシリンダ内に設けたシャトルと、機関速度
   の関数である値を有する前記燃料圧を作用させる第２の
   圧力応答ピストンとを具え、第２の圧力応答ピストンは
   前記シャトルの行程を制御するカム面を有し、このカム
   面はその一端位置で機関始動用の過剰燃料が供給される
   形状を有するものにおいて、前記第２のピストンと、こ
   れを収めたシリンダとにより開閉弁を構成し、この開閉
   弁は前記第２のビス；トンが前記一端位置にある時に閉
   鎖させて前記第１のピストンに対する加圧液の供給を阻
   止させることにより始動時における燃料の供給タイミン
   グを遅らせる構成としたことを特徴とする燃料噴射ポン
   プ装置。 １２、特許請求の範囲第１項記載の燃料噴射ポンプ装置
   において、前記第２のピストンが前記一端位置に移動す
   るのを許容するラッチを設けたことを特徴とする燃料噴
   射ポンプ装置。 ３ 特許請求の範囲第２項記載の燃料噴射ポンプン装置
   において、前記ラッチが前記第２のピストンを解放して
   いる時に第２のピストンの端面の一部をしや閉して液圧
   作用面積を減少させる手段を設けたことを特徴とする燃
   料噴射ポンプ装置。