JPS59110835A - 分配型燃料噴射ポンプの燃料噴射量制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はインナカム方式の、燃料分配回転部材が回転運
動するのみで往復動しない形式の分配型燃料噴射ポンプ
において、燃料噴射量および燃料噴射時期を調整するよ
うをこした制御装置に関する。

従来分配型燃料噴射ポンプとして、フェイスカム方式と
インナカム方式が提案されている。フェイスカム方式は
燃料分配部材が回転運動しつつ往復運動させられるもの
であり、インナカム方式は燃料分配部材が回転運動する
だけで往復動しない。

インナカム方式のポンプはフェイスカム方式に比べてカ
ム面圧が低減できる、燃料分配部材の往復動がないので
軸方向の寸法を小形化できる等の多くの利点があるが、
燃料分配部材が回転するのみで往復動しないから、従来
のフェイスカム方式のポンプに適用されているスピルリ
ング位置制御による溢流式燃料噴射量の制御装置が用い
られていなかった。ちなみに従来のインナカム式ポンプ
は、全て入口絞りによる調量であった。

このようなことから本発明者らは、インナカム方式の分
配型燃料噴射ポンプの利点を生かし、しかも溢流式に燃
料噴射量を調量制御する装置を開発した。この燃料噴射
量制御装置について第１図ないし第４図にもとづき説明
する。

図中１はインナカムであり、このインナカム１の内側を
燃料分配回転部材４が公知の如く図示せぬエンジンの１
／２の回転数で回転する。

（本説明では４気筒エンジンへ適用した場合につき開示
する。）前記回転により、燃料分配回転部材４内の回転
面内ラジアル方向に摺動自在に収納された圧送プランジ
ャ２１．２２がカム１のプロフィルに従って往復動し、
ポンプ室２内の燃料を圧縮する。圧縮された燃料はポン
プ室２と連通した導孔）内を経て分配ポート６に至り、
回転に応じて合致した各気筒への燃料供給通路６ノない
し６４から図示せぬ吸い戻し弁、噴射弁を経てエンジン
の各気筒へ噴射される。

尚、前記プランジャ２１２２による燃料油の圧送ｌこ先
だって、ポンプ室２及び導孔３内には図示せぬフィード
ポンプにて予圧された燃料が供給ポート５及び吸入孔５
１ないし５４を経て吸入される。

また、前記ポンプ室２及び導孔３と連通した溢流ポート
７１ないし７４を回転部４に設けるとともに、該回転部
材４と油密に嵌合し、かつ該回転部材４の軸方向に摺動
自在に取り付けられるリング状部材７を設け、更に該リ
ング状部材７の内径側には一端が該リング部材７の内径
円筒の母線に対して傾斜して成り、更に図中上方で外部
に連通ずるよう形成された斜めリード状の溝部１θを有
する。

第２図に該リング状部材７の内周面を展開図示し、前記
斜めリード溝部１ｏの形状を示す。

以上の構成により溢流調量により燃料噴射量を制御する
作動を以下筒３，４図に従って説明する。

第３図では、溢流ポート７１ないし７４のうち当該気筒
に当るひとつが、リング状部材７の内周面の展開図であ
る３−２図のａ位置に来た時プランジャ２１．２２によ
る燃料の圧送及び噴射が開始されるものとする。そして
、回転部材４が回転し、前記溢流ポート７１ないし７４
と、前記リング状部材７のリード状の溝部１゜の一端が
合致する時点まで燃料は圧送され、分配ボート６、燃料
供給通路６３もしくは６１゜６２．６４より燃料噴射弁
へと送られる。展開図のｂ位置でリード状の溝部１ｏと
溢流ポート７１ないし７４とが導通すると、ポンプ室２
及び導孔３内の高圧燃料はリード状の溝部１ｏを経て外
部（図示せぬポンプハウジング内）へ溢流し、噴射は終
了する。すなわちａ位置からｂ位置までの回転角θ、の
間、燃料は圧送され該圧送期間に見合った量の燃料が噴
射される。

ここで、第４図に示すように前記リング状部材７の位置
を、前記回転部材４に対して相対的に図中上方に移動さ
せると、第３図ではｂ位置であった溢流時期が斜めリー
ドの特性に依ってＣ位置に変わり、従って圧送帰還はθ
、からθ。

へと長くなり、その結果、当然噴射量も増加する。すな
わち、リング状部材７の位置を回転部材４の軸方向に移
動させることによって、溢流による噴射量調量が可能と
なる。

ここで該リング状部材７の位置制御は、例えば油圧サー
ボやりニアソレノイド式アクチュエータ等の公知の手段
を用いることにより容易に達成できる。

なお、斜めリードを有する溝部１ｏを燃料分配回転部材
４の外面に形成し、リング状部材７の内面に該溝部１０
と連通可能な溢流ポートを形成しても上記と同様な作用
が可能である。

上述したような第１図ないし第４図に示す装置は、燃料
噴射量を調量するものであるが、通常燃料噴射ポンプは
、燃料の調量に加えて、燃料噴射時期も調整できること
が望まれる。そこでフェイスカム式ポンプなどにおいて
すでに公知のごとく、タイマ制御装置等を組み付けて、
燃料噴射時期を調整することが考えられる。すなわち第
１図に示されたインナカムリング１に、第１図のごとき
タイマピン９ｏを設け、該ビン９０をたとえば図示しな
い油圧サーボ・ピストン等により、第１図の白ヌキ矢印
のごとく、回転部材４に対して相対的に回転させるよう
にする。

このようにすれば、インナカムリング１の回動にもとづ
き、エンジンζこよって駆動される分配部材４の回転位
置と、カムリング１によって往復動されるプランジャ２
１．２２の往復動位相とが変えられ、エンジンへの燃料
噴射開始時期を変化させることができる。

しかしながら、インナカムリング１を回動制御して燃料
噴射開始タイミングを変えると、第１図ないし第４図に
開示されたリング部材７の作用にもとづく燃料噴射量が
大幅に狂ってしまう。すなわち第５図に示すように、タ
イマ装置の作動でインナカムリング１を回転させると、
エンジン回転位相に対するプランジャ２ノ。

２２のカムリフトは第５図の実線波形から破線波形のご
とく変化される（なおこの場合実線から破線へ遅角され
る場合を示す）。このカムリフトノ位相変化にもとづき
燃料噴射開始タイミングの位相が変化されることは前述
した通りであるが、いま理解を容易にするためカムリフ
ト益 の立上り点にて画ち燃料噴射が開始されるものとすれば
噴射始めの位置は第５図のＡ点からＢ点に移ることにな
る。これに対して第１図ないし第４図のリング部材７に
形成した斜めリード溝部１０と、分配部材４の溢流ポー
ト７１〜７４との位相関係は、インナカムリング１のカ
ムリフトの位相変化とは無関係に一定に保たれている。

したがって、噴射開始から噴射終了（＝溢流）までのカ
ム角は、実線波形の場合にθ３　であるのに対して破線
波形をこ変化された場合にはθ、となり、燃料噴射して
いる時間が大幅に短縮され、よって燃料噴射量が大きく
減じられることになる。なお、破線波形を進角側（こ変
化させると燃料噴射量が大幅に増加される。

しかるに、本来的には、リング状部材７を軸方向に調整
しない限りにおいては、噴射開始タイミングが制御され
ても燃料噴射量は常に一定であることが望ましい。

本発明はこのような事情にもとづきなされたもので、そ
の目的とするところは、インナカムリングの調整により
燃料噴射時期を変化させた場合でも、リング状部材の調
整をしない限りにおいては上記噴射時期の制御に影響さ
れずに常に所定の噴射量を供給することができる分配型
燃料噴射ポンプの燃料噴射量制御装置を提供しようとす
るものである。

すなわち本発明は、インナカムリングの回動に応動して
リング状部材も同等角度だけ回動されるようにし、しか
しながらリング状部材の軸方向移動はインナカムリング
に拘束されることなく許容するように、インナカムリン
グとリング状部材を連動機構ｔこより結合したことを特
徴とする。

まず本発明の原理について第６図にもとづき説明する。

すでに第５図の場合で述べたごとく、タイマ装置の作動
によりインナカムリング１を作動させてカムリフトの位
相を変化させることにより、噴射開始点をＡからＢに変
化させた場合、本発明ではリング状部材７を同等量だけ
位相をずらせてリード溝部１０を上記カムリフトの位相
変化分と等量分位相を変える。つまり第６図においてリ
ード溝部１ｏを破線で示すＩ　Ｏ’の位置に変えること
により、溢流開始点もＣがらＤに位相変化させる。この
結果、タイマ装置の作動により燃料噴射開始時期がＡ点
からＢ点に移っても、溢流開始時間も０点からＤ点に移
り、燃料噴射期間θ、はθ６（たカ゛シθ、＝θ、）と
常に一定に保つことができるものである。このような原
理を実現するためには、インナカムリング１とリング状
部材７とを、同位相で回転し得るように、相互に連動連
結すればよい。

次に本発明の具体例について、第７図および第８図にも
とづき説明する。なお第７図および第８図の実施例にお
いて、第１図ないし第４図の構成と同一部材は同一番号
を付してその説明を省略する。

第７図および第８図においては、インナカムリング１の
カムプロフィルにより圧送プランジャ２１．２２を往復
摺動せしめるために、カム転動体２３．２４およびこの
転動体２３．２４の動きをプランジャ２１．２２の端面
に伝達するためのシュー２５．２６を具体的（こ示しで
ある。また、溢流用リング状部材７を分配回転部材４の
軸方向へ移動させて燃料噴射量を調整するだめのアクチ
ュエータとして、リニアソレノイド８１を示しである。

リニアソレノイド８１は、コイル８２への通電電流に応
じてコア８３とリング状部材７との間に生じる電磁吸引
力を変化させ、この電磁力と、復帰用コイルばね８４の
付勢力とのバランスによりリング状部材７を軸方向へ変
位制御する。

上記リング状部材７の外周にはガイド溝１００を形成し
てあり、このガイド溝１００にはこのガイド溝１００と
嵌合して軸方向へ摺動可能であり、しかしながらリング
状部材７の軸方向移動を妨げないようにしてナイフェツ
ジ状のガイド部材１０１が挿通されている。このガイド
部材７１０１はボルト１０２等により、インナカムリン
グ１の側面に固定されている。したがって、これらガイ
ド部材１０１とガイド溝１００によって本発明の連動機
構を構成している。公知のタイマ装置９１の作動により
タイマビン９ｏを介してインナカムリング１を回転させ
ると、ガイド部材１０１とガイド溝１００の係合にもと
づきリング状部材７がインナカムリング１と同角度回動
させられ、よって第６図に示した原理のごとく作動する
。

また燃料噴射量を制御すべく、リニアソレノイド８１に
よってリング状部材７を軸方向に移動させる場合は、ガ
イド部材１０１とガイド溝１００が相対的に摺動するか
らリング状部材７だけが軸方向へ変位する。

なお、リニアソレノイド８１によりリング状部材７の位
置を調整する場合、リング状部材７の現在位置を検出し
ておくことが必要となる場合があり、本実施例では公知
の差動トランス式位置七ンサ１０５を備えている。すな
わち１０６は差動トランスコイルであり、ボルト１０（
６１，によってインナカムリング１に取り付けられてい
る。上記トランスコイル１０６１ｍはフェライト等から
なるロッド１０７が挿脱自在に差し込まれており、この
ロッド１０７はリング状部材７に、ブラケット１０８を
介して取着されている。

ロッド１０７のコイル１０６内への進入量に応じて該コ
イツメ７δ電気的出力が変化するので、リング状部材７
の軸方向に沿う位置を検出することができる。なお、１
２０はポンプケーシングを示し、１２１は燃料室である
。

第９図は本発明に係る他の実施例を示す。第９図におい
ては、リング状部材７にガイド孔１５１を形成するとと
もに、インナカムリング１には上記ガイド孔１５１に摺
動自在なガイドロッド１５２を連結し、これらガイド孔
１５１とガイドロッド１５２との保合により、リング状
部材７がインナカムリング１と一体的に回動させられ、
しかしながらリング状部材７は自在に一方向へ移動可能
となっている。

以上述べたように本発明によると、インナカムリングと
リング状部材を、リング状部材の軸方向への移動を妨げ
ることなくしかしながらこれら両者が一体的に回動され
るように連動機構によって結合したので、インナカムリ
ングを作動させて燃料噴射時期を制御しても、燃料噴射
量を一定に保つことができる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第５図は本発明の背景となる技術を説明す
るもので、第１図は構成図、第２図はリング状部材の傾
斜リード溝を説明する展開図、第３図および第４図は互
に異なる作動状態の説明図であり、第３−１図および第
４−１図は各々断面図、第３−２図および第４−２図は
各々展開図、第５図は上記第１図ないし第４図の装置に
おける不具合点を説明する図である。 第６図は本発明の詳細な説明する図、第７図および第８
図は本発明の一実施例を示し、第７図は断面図、第８図
に第７図中■−■線に沿う断面図である。第９図は本発
明の変形例を示す構成図である。 １・・・インナカムリング、２・・・ポンプ室、４・・
・燃料分配回転部材、６・・・分配ポート、７・・・リ
ング状部材、１０・・・斜めリード溝部、２１，２２・
・・圧送プランジャ、９１・・・タイマ装置、１００・
・・ガイド溝（連動機構）１０１・・・ガイド部材（連
動機構）、１５１・・・ガイド孔（連動機構）、１５２
・・・ガイドロッド（連動機構）。 出願人代理人　　弁理士　鈴　江　武　彦第１図 ０ 第５図 第６図 第７図 ■」 第８図 第９図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 回転運動するのみで往復動しない燃料分配回転部材の内
   部に、燃料が導入されるポンプ室を設け、上記燃料分配
   回転部材に同心状に設けられたインナカムリングのカム
   面と摺接されることによって往復駆動されるプランジャ
   により上記ポンプ室内の燃料を加圧し、この加圧燃料を
   分配ボートから圧送する分配型燃料噴射ポンプであって
   、前記燃料分配回転部材もしくは該燃料分配回転部材に
   対して軸方向へ摺動自在にかつ油密に嵌合されたリング
   状部材に、上記ポンプ室に連なる溢流ポートを形成する
   とともに、上記リング状部材の内面もしくは燃料分配回
   転部材の外面に斜めリードを有する溝部を設け、上記リ
   ング状部材を軸方向へ移動させることにより上記溢流ポ
   ートと溝部との連通開始時期を変えて燃料噴射量を制御
   するとともに、上記インナカムリングを上記燃料分配回
   転部材に対して相対的に回動させることにより燃料噴射
   時期を制御するようにした燃料噴射量制御装置において
   、上記インナカムリングと前記リング状部材とを、リン
   グ状部材の軸方向移動を許しかつインナカムリングが回
   動された場合にリング状部材も同一回動角だけ連動回転
   させる連動機構によって結合したことを特徴とする分配
   型燃料噴射ポンプの燃料噴射量制御装置。