JPS60116853A - 分配型燃料噴射ポンプ - 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】 本発明は内燃機関、特にディーゼルエンジンに用いる分
配型燃料噴射ポンプに関する。

従来の分配型燃料噴射ポンプにおいて１例えば噴射量及
び噴射時期等を電気的に制御する所謂電子制御タイプと
して、特開昭５５−５７６５８号に記載のものが公知で
ある。これはコントロールスリーブをロータリソレノイ
ドで動かすことにより噴射量を制御して、゛タイマ機楕
のビストンの高圧側の圧力を電磁弁により調圧すること
によって噴射時期を制御し得るように構成したもので、
噴射量及び噴射時期等を機械的に制御するメカニカルタ
イプに比して、ガバナ部分が不要となりその分構成部品
が少なくて済む反面、各種のセンサ及びコントロールユ
ニット等を必要とする為、トータル的に見Ｉしば製造コ
ストがアップするという問題がある。

斯かる問題を解消する為、ガバナ、タイマ機構及びコン
トロールスリーブを廃止して、電磁弁の開閉時期を調整
することにより噴射量及び噴射時期等を制御するように
した分配型燃料噴射ポンプとして、特開昭５７−９１３
６６号に記載のものが知られている。これは単一の電磁
弁の開閉作動にて噴射量及び噴射時期等を制御するもの
で、即ち電磁弁が閉弁状態になると噴射が始まり、開弁
状態になると噴射が終るものである為、電磁弁の機能と
して高度な応答性が要求される。該電磁弁の応答性を高
める為には、電磁力を大きくしなければならず、該電磁
力を大きくすることはソレノイドが大型になりこれに比
例して高価になると共に消費電力も多くなる等の問題が
ある。また電磁弁の構造は、高圧燃料の圧力が弁体を開
弁する方向に作用するようになっている為、閉弁位置を
保持するために高圧燃料の圧力に打ち勝つだけの大きな
電磁力を必要とし、より一層大型化、高価及びｄ１費電
力の増加等の問題が発生する。

本発明は」二記す［情に鑑みなされたもので、電磁弁機
能として高い応答性を不要として、安価で小型の電磁弁
を採用し得、しかも少噴射量の制御も容易確実に行なえ
るようにすることを目的とし。

この目的達成の為、往復運動兼回転運動して燃料の吸入
圧送と分配とを行なうプランジャの軸方向所定個所に該
プランジャが噴射行程完了位置になった時該プランジャ
内の高圧燃料を低圧燃料系路に濡出させるカットオフボ
ートを設けると共に、前記プランジャ室運動側に画成さ
れるポンプ室を前記低圧燃料系路に電磁弁を介して連通
してなり。

該電磁弁は前記ポンプ室と低圧燃料系路とを連通する連
通路を有する弁ケーシングと、該弁ケーシング内に往復
動可能に設けられ且つ頭部端面が前記プランジャの頭部
端面と対向して該プランジャ側への移動時開弁状態とな
り反プランジャ側への移動時閉弁状態どなるように配さ
れた弁体と、該弁体を開弁位置に付勢するイ：Ｊ勢部材
と、前記弁体を切換制御するソレノイドどを具備し、前
記弁体を、非噴射時前記ポンプ室と低圧燃料系路とを連
通ずる開弁状態ど、噴射開始時前記ポンプ室と低圧燃料
系路とを遮断する閉弁状態とに択−的番；切換制御し得
るように構成したことを特徴とする分配型燃料噴射ポン
プを提供するものである６以下本発明の一実施例につい
て図面を参照して説明する。図中１はポンプケーシング
でその一端（図中右端）壁中央に設けたプランジャノベ
レル２のプランジャ室３内には往復運動及び回転運動し
て燃料の吸入圧送と分配とを行なうプランジャ４が嵌装
しである。前記プランジャ室３内のプランジャ４の頭部
端（図中右端）側に画成されるポンプ室５は電磁弁６を
介して燃料吸入通路７（前記ポンプ室５の燃料噴射時の
内圧より低）Ｎ低圧燃料系路）に連通し、である。

前記′に１磁弁６は弁ケーシング８と、該弁ケーシング
８の内部に装著したピストン状弁体９と、該弁体９を開
弁位置にイ１勢するばね（付勢部材）１０と、前記弁体
９を切換制御するソレノイド１１とからなる。

前記４？ケーシング８は内部に軸心方向に沿って弁体嵌
装孔１２と、前記ポンプ室５と燃料吸入通路７とを連通
ずる連通路１″３とを有してＩＮる。尚。

該連通路１３は補助通路７ａを介して燃料吸入通ｖｌＩ
７と連通している。前記弁体嵌装孔１２は、弁ケーシン
グ８の一端面に開口する弁頭嵌装孔１２ａと、該弁頭嵌
装孔１２ａより小径の弁軸嵌装孔１２ｂとからなる。前
記弁頭嵌装孔１２ａは前記プランジャ室３と略同径に設
定しである。

前記弁ケーシング８はその一端側外周面を前記ポンプケ
ーシング１のプランジャ室３の開放端部近傍に設けた取
付口１４の内周面に螺着することにより、前記ポンプケ
ーシング１に取り付けである。該取付状態において、前
記プランジャ室３の開放端と弁頭嵌装孔１２ａの開放端
とが対向合致、　し、前記プランジャ４の頭部端と前記
弁頭嵌装孔１２ａの内端面との間に前記ポンプ室５が画
成されるようになっている。

前記弁体９は弁軸９ａの先端にこれより大径のディスク
状の弁頭９ｂを一体に設けてなり、前記弁軸９ａが前記
弁＠嵌装孔Ｌ２ｂ内に、前記弁頭９ｂが前記弁頭嵌装孔
１２ａ内に軸心方向に沿つて所定スＩ〜ローク移動可能
にそ九ぞれ嵌装しである。

該嵌装状態において前記弁頭９ｂの先端面（反弁軸９ａ
側端面）は前記プランジャ４の頭部端面と対向している
。前記弁体９はプランジャ４側への移動時前記連通路１
３を開放した開弁状態となって、前記ポンプ室５と燃料
吸入通路７とを連通ずる。また、前記弁体９は反プラン
ジャ４側への移動時前記連通路１３を閉塞した閉弁状態
となって、前記ポンプ室５と燃料吸入通路７とを遮断す
る。

尚、弁体９にはプランジャ４側へ必要以上に移動しない
ようにストッパ（図示省略）が設けである。

前記ばねＩＯは弁軸９ａの反弁頭９ｂ側端面と弁軸嵌装
孔１２ｂの内端面との間に介装しである。

前記ソレノイド１１は弁グーシンク８内に設けられコン
トロールユニット（図示省略）に電気的に接続しである
。前記ソレノイド１１は前記コントロールユニソ１−か
らの噴射開始指令信号により通電励磁されて前記弁体９
をばね１０の付勢力に抗して閉弁位置に切換えるもので
ある。

前記燃料吸入通路７の一端はプランジャバレル２のポン
プ室５側端部周壁に穿設した吸入ボート１５に連通し他
端は前記ポンプケーシング１の内部室１６に開放してい
る。該内部室１６には燃料タンク（図示省略）内の燃料
が、ブユーエルボンプ（図示省略）及び前記ポンプケー
シング１の内部室１６の反ポンプ室５端側に設けたフィ
ードポンプ１７を介して圧送供給される。

前記プランジャ４の頭部端側外周面には周方向に等配し
て複数の吸入スリット１８が設けてあり、これらスリッ
ト１８はプランジャ４の回転に伴ない前記吸入ボート１
５に順次合致連通ずる。

前記プランジャ４の内部にはその軸心に沿って頭部端か
ら軸心方向略中間部に亘って中央孔１９が穿設しである
。該中央孔１９の内端部に連通ずる第１吐出ボート２０
が前記・プランジャ４に穿設してあり、該第１吐出ボー
１〜２０は前記プランジャバレル２の周壁に周方向に等
配して内燃機関のシリンダ（図示省略）の配設数と同数
設けた第２吐出ボート２１にプランジャ４の回転に伴な
い順次合致連通する。これら第２の吐出ボート２１は、
前記ポンプケーシング１の電磁弁６側端面にこれら第２
の吐出ポート２１と同数設けたデリバリバルブ２２の流
入口に吐出通路２３を介してそれぞれ連通し、これらデ
リバリバルブ２２の流出口には噴射ノズル（図示省略）
が接続される。

前記プランジャ４の周壁には前記吸入スリット】８と第
１吐出ボート２０との間の軸方向所定位置に前記中央孔
１９に連通ずる第１カツトオフボー１〜２４が穿設して
あり、該第１カツトオブボート２４は前記プランジャバ
レル２の周壁に前記吸入ボート１５と第２吐出ボート２
１との間の軸方向所定位置に穿設した第２カツトオブボ
ート２５に噴射完了位置において合致連通する。

前記第２カツトオフボート２５はカットオフ通路２Ｇを
介して前記燃料吸入通路７に連通している。該燃料吸入
通路７には燃料カット弁２７が介装しである。該燃料カ
ット弁２７は電磁弁よりなり、燃料噴射ポンプの作動中
オンして吸入ボート１５へ通じる燃料吸入通路７を開放
し、オフすることにより前記燃料吸入通路７を遮断して
燃料噴射ポンプを速やかに停止させる電気シャットオフ
機構となっている。

尚、前記プランジャ４７．フィードポンプ１７及びカム
ディスク２８は駆動軸２９により同時に駆動されるもの
で、駆動軸２９の回転によりカムディスク２８がプラン
ジャ４と一体に回転すると同時に前記カムディスク２８
の回転によりローラホルダ３０のローラ（図示省略）が
カムディスク２８のカム面上をころがり運動して前記プ
ランジャ４の往復運動を生じさせる。前記駆動軸２９は
内燃機関の回転出力を受けて回転するものである。３１
は噴射時期を制御するタイマピストンで、機関回転数に
関連して変化する内部室１６の燃料圧に応じたその動き
をローラホルダ３０に伝えこれを周方向に回動させるこ
とにより噴射時期を制御し得る。３２はプランジャ４を
反ポンプ室５側に付勢するプランジャばねである。

次に上記構成の分配型燃料噴射ポンプの作用を説明する
。まず、上述のように回転兼往復運動しているプランジ
ャ４が反ポンプ室５側移動限界位置にあって、フィード
ポンプ１７で加圧された燃料がポンプ室５とプランジャ
４の内部に吸入された状態にある時、電磁弁６は開弁状
態となっている。

この状態から、プランジャ４がポンプ室５側に回転と同
時にリフトし、該プランジャ４が引き続き回転し続ける
と、まず吸入ボート１５がプランジャ４の周面により閉
じられて燃料の圧縮が始まるが、電磁弁６の弁体９が開
弁状態にあるとポンプ室５内の燃料が連通路１３及び燃
料吸入通路７を介してポンプケーシングｌの内部室１６
内に逃げてしまう為、燃料圧力は上昇せず、従って噴射
されない。

この状態よりプランジャ４が初期位置である反ポンプ室
５側移動限界位置からポンプ室５側に所定ストローク移
動した状態になると、コントロールユニットからの噴射
開始指令信号にて電磁弁６のソレノイド１１に通電され
これが励磁することにより、弁体９がばね１０の４−Ｊ
勢カに抗して反プランジャ４側に移動して閉弁状態とな
り、ポンプ室５と燃料吸入通路７とを遮断する。これに
よりプランジャ４のポンプ室５側への移動に伴いプラン
ジャ４内及びポンプ室５内の燃料が圧縮されて高圧にな
り、その高圧燃料は中央孔１９．吐出ボート２０，２１
及び吐出通１２３を介して、デリバリバルブ２２を閉弁
方向に付勢しているばねに抗して該デリバリバルブ２２
を開弁じ、噴射ノズルを経て内燃機関のシリンダの燃焼
室内に噴射される。（噴射行程） そして、プランジャ４が更にポンプ室５側に移動しその
移動限界位置近傍に達するど、プランジャ４のカットオ
フボート２４とプランジャバレル２のカットオフボート
２５が合致連通し、従ってプランジャ４内及びポンプ室
５内の高圧燃料は、カットオフボート２４，２５．カッ
トオフ通路２６及び燃料吸入通路７を介してポンプケー
シングｌの内部室１６内に溢出することにより圧力が低
下して燃料の圧送が終了する。（噴射量り）噴射が終る
とプランジャ４が反ポンプ室５側に移動し、該移動行程
でプランジャ４の吸入スリット】８とプランジャバレル
２の吸入ボート１５とか合致連通した時、ブイードボン
プ１７にて加圧されてポンプケーシング１の内部室１６
内に流入している燃料が、燃料吸入通路７、吸入ボート
１５、吸入スリット１８を介してポンプ室５内とプラン
ジャ４内へ吸入される。（吸入行程） そして、プランジャ４が反ポンプ室５側移動限界位置に
達するものであるが、該プランジャ４がポンプ室５側移
動限界位置から反ポンプ室５側移動限界位置に移動する
行程の途中の間において、コントロールユニットからの
開弁信号により電磁弁６のソレノイドｉｔへの通電が断
たれて非励磁状態となる為、ばねｌＯの付勢力にて弁体
９はプランジャ４側へ移動して開弁状態となり、ポンプ
室５と燃料吸入通路７とが連通に！＆　１３　ｓ補助通
路７ａを介して連通ずるものである。

このように電磁弁６を開弁するタイミングにより噴射開
始時期が決定するもので、プランジャ４が反ポンプ室５
側移動限界位置からポンプ室５側に移動する行程で電磁
弁６を閉弁するタイミングが早ければ早い程、噴射量は
増えるものである。

尚、噴射時期、即ち内燃機関のピストン位置に対応する
噴射時期の制御は従来と同様にタイマピストン３１にて
行なうものである。

以上の如く本発明の分配型燃料噴射ポンプは、往復運動
兼回転運動して燃料の吸入圧送と分配とを行なうプラン
ジャの軸方向所定個所に該プランジャが噴射行程完了位
置になった時該プランジャ内の高圧燃料を低圧燃料系路
に溢出させるカットオフボートを設けると共に、前記プ
ランジャの頭部側に画成さ九るポンプ室を前記低圧燃料
系路に電磁弁を介して連通してなり、該電磁弁は前記ポ
ンプ室と低圧燃料系路とを連通ずる連通路を有する弁ケ
ーシングと、該弁ケーシング内に往復動可能に設けられ
且つ頭部端面が前記プランジャの頭部端面と対向して該
プランジャ側への移動時開弁状態となり反プランジャ側
への移動時閉弁状態となるように配された弁体と、該弁
体を開弁位置に付勢する付勢部材と、前記弁体を切換制
御するソレノイドとを具備し、前記弁体を、非噴射時前
記ポンプ室と低圧燃料系路とを連通ずる開弁状態と、噴
射開始時前記ポンプ室と低圧燃料系路とを遮断する閉弁
状態とに択一的に切換制御し得るように構成したことを
特徴とするから、噴射開始時期のみを電磁弁で制御して
、噴射路り時期を従来同様　、。

のメカニカル方式と同様にカットオフボートにて機械的
に制御することができ、従って電磁弁機能として高度な
応答性が不要となり、しかも、ポンプ室内の燃料圧力が
電磁弁の弁体を閉弁する方向に作用するから、該弁体を
閉弁状態に保持するソレノイドの電磁力は小さくて済む
と共に閉弁時の応答性が良くなり、従って電磁弁は安価
で小型のものを採用し得て消費電力も少なくて済み、更
に少噴射量の制御は電磁弁を閉弁してからカットオフボ
ートが開放するまでのタイミングを近、づけることによ
って該電磁弁の弁体を全ストロークリフトさせて行なう
ことができて電磁弁の弁体のストローク調整等を行なっ
て開弁度を制御するという面倒な操作を必要としないか
ら、少噴射量の制御を容易確実に行なうことができる。

更に、従来のようなコントロールスリーブが不要となる
からその分スペースが広くなり、プランジャばねを従来
（２本）より多く配設できるので、機種に応じたばね調
整も容易である。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示す縦断面図である。 ４・・・プランジャ、５・・・ポンプ室、６・・・電磁
弁、７・・・燃料吸入通路（低圧燃料系路）、８・・・
弁ケーシング、９・・・弁体、１０・・・ばね（付勢部
材）、■・・・ソレノイド、１３・・・連通路、２４・
・・カットオフポート。 出願人　デー４ル機器株式会社 代理人　弁理士　渡部敏彦 手続補正帯　（自発） 昭和６０年２月２５日 特許庁長官　志　賀　学　殿 １、事件の表示 昭和５８年特許願第２２２７６２号 ２、発明の名称 分配型燃料噴射ポンプ ３、補正をする者 代表者　望　月　−成 ４、代理人 明細書の発明の詳細な説明の欄 明細書第１４頁第３行目〜第５行目に記載の「尚、・・
・行なうものである。」を下記のように訂正する。 記

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、　往復運動兼回転運動して燃料の吸入圧送と分配と
   を行なうプランジャの軸方向所定個所に該プランジャが
   噴射行程完了位置になった時該プランジャ内の高圧燃料
   を低圧燃料系路に濡出させるカットオフポートを設ける
   と共に、前記プランジャの頭部側に画成されるポンプ室
   を前記低圧燃料系路に電磁弁を介して連通してなり、該
   電磁弁は前記ポンプ室と低圧燃料系路とを連通ずる連通
   路を有する弁ケーシングと、該弁ケーシング内に往復動
   可能に設けられ且つ頭部端面が前記プランジャの頭部端
   面と周面して該ブラシジャ側への移動時間弁状態となり
   反プランジャ側への移動時閉弁状態となるように配さ」
   ｔた弁体と、該弁体を開弁位置に（ｄ勢するイ４勢部月
   と、前記弁体を切換制御するソレノイドとを具備し、前
   記弁体を、非噴射時前記ポンプ室と低圧燃料系路とを連
   通ずる開弁状態と、噴射開始時前記ポンプ室と低圧燃料
   系路とを遮断する閉弁状態とに択一的に切換制御し得る
   ように構成したことを特徴とする分配型燃料噴射ポンプ
   。