JPS60128941A - 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。２九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、タイマ機構の
ピ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律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、トータル的に見れば製造コスト
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。従って、燃料噴射
量を少なく制御しようとする程開弁と閉弁のタイミング
が接近し、弁体の慣性力等のために少燃料噴射量の制御
精度が悪化する。

この不具合を回避するために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
すると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。

本発明は上記事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、ポンプ室
内の燃料油をプランジャ加圧室内に導入し、該プランジ
ャ加圧室内の燃料油を駆動軸の回転に伴ｔ１回転往復運
動するプランジャで機関の各気筒に分配圧送する分配型
燃料噴射ポンプにおいて、前記ポンプ室と前記プランジ
ャ加圧室とを連通し前記プランジャの往復運動に同期し
て該プランジャの噴射行程開始位置になった時に該プラ
ンジャで閉鎖される第１の燃料通路と、前記ポンプ室と
前記プランジャ加圧室とを連通ずる第２の燃料通路と、
該第２の燃料通路に配置され前記プランジャ加圧室内の
燃料圧を開弁方向に受ける弁体を備え噴射終了時に開弁
され前記第２の燃料通路を介してプランジャ加圧室内の
圧燃料を前記ポンプ室に溢出させる電磁弁とを設けた分
配型燃料噴射ポンプを提供するものである。

以下本発明の一実施例を図面を参照して説明する。

第１図は分配型燃料噴射ポンプの断面図で、分配型噴射
ポンプ１のハウジング２の後部を貫通し、かつ図示しな
い機関の出力軸と連結された駆動軸３にベーン型ブイー
ドボンプ４のロータ４ａが外嵌され、このロータ４ａに
係合するベーン４ｂにより機関回転数に応じて加圧され
た燃料がハウジング２内のポンプ室５内に供給される。

駆動軸３の右端には、プランジャ６の左端に固設された
カムディスク７のツメ７ａが軸方向に摺動自在に連結さ
れている。したがって、カムディスク７およびプランジ
ャ６は、駆動軸３と常に同一軸線上に位置すると共に軸
方向において駆動軸３に関して変位可能に構成されてい
る。

前記駆動軸３とカムディスク７との連結部外周には複数
のローラ８（１個のみ図示）を担持するローラホルダ９
が制限された一定角度範囲内で回動可能なように駆動軸
３に関して同心配置され、またカムディスク７には機関
の気筒数に対応した数のカム面７ｂが形成されており、
このカム面７ｂは、ばね１０，１１によりローラ８に圧
接されている。したがって、カムディスク７と一体のプ
ランジャ６は、駆動軸３の回転に伴い、公知の如く燃料
分配のための回転運動を行うと同時に往復運動して燃料
を吸入圧送する。

ハイドロリックタイマ装置１２はローラホルダ９の下部
位置に配設され、タイマ装置１２の油圧応動ピストン１
３とローラホルダ９とは連結レバー１４により連結され
ている。

第２図はタイマ装［１２の断面図で、油圧応動ピストン
１３の一端側に形成された高圧油室１５はピストン１３
に穿設された油路１５ａと、前記連結レバー１４とピス
トン１３との連結孔１６とを介してポンプ室５（第１図
）に連通され１機関回転数に対応する燃料圧が高圧油室
１５に供給される。

と￥ン】３の他端側に形成された低圧油室１７は図示し
ない油路を介してフィードポンプ４（第１図）の図示し
ない低圧油室に連通されている。

低圧油室１７内にばばね１８が縮設され、ピストン１３
はばね１８の弾発力により高圧油室１５側に付勢されて
いる。

更に、タイマ装［１２には、高圧油室１５に連通する油
路１９と低圧油室１７に連通ずる油路２０との間に０両
油路１９と２０との連通を開閉制御する電磁制御弁２１
が設けられている。

この電磁制御弁２１は電磁ソレノイド２２に通電して付
勢するとスプール弁体２３がばね２４の弾発力に抗して
第２図上右動して開弁し、油路１９と油路２Ｏとを環状
溝２５．油孔２６．スプール弁体２３の縦溝２３ａ及び
弁孔２７を介して連通ずる。そして１通電を遮断して消
勢するとばわ２４の弾発力でスプー７１４弁体２３が左
動して閉弁し。

油路１９と油路２０とが遮断される。

第１図のハウジング２の右側開口部を液密に覆菫するブ
ロック３Ｏには円筒状のプランジャバレル３１が嵌挿固
着され、このプランジャバレル３１には前記プランジャ
６が摺動かつ回転自在に嵌入されている。さらに、ブロ
ック３０の側部所定位置には前記プランジャ６と同軸に
ヘッドプラグ３２が液密に螺嵌され、ヘッドプラグ３２
中に同軸に螺嵌された閉鎖ボルト３２ａの端面とプラン
ジャ６の頭部端面との間にプランジャ加圧室３３が形成
されている。

プランジャバレル３１の軸方向所定位置には半径方向の
プリカットボート３４が穿設され、該プリカットボート
３４のプランジャバレル３１の外周側開口端はブロック
３０内に形成された通路３５゜油室３６１通路３７を介
してポンプ室５に連通されている。

プランジャ６の頭部外周は小径に削成され、この頭部外
周面とバレル３１の内周面との間には前記プランジャ加
圧室３３に連通ずる環状溝３８が形成さ九ている。この
環状溝３８と前記プリカットポート３４のバレル３１の
内周側開口端とは、プランジャ６の軸方向の往復動に同
期して連通・遮断される。

プランジャ６には、その細心に沿って一端がプランジャ
加圧室３３に開口する有底の通路３９が穿設され、さら
に通路３９の底部に連通する分配孔４０が半径方向に穿
設されている。プランジャバレル３１には、前記プリカ
ットポート３４よすも反プランジャ加圧室３３側に吐出
路４１が穿設されている。この吐出１Ｉ４１はバレル３
Ｉの周方向に等配して気筒数と同数個設けられており、
前記分配孔４０はプランジャ６の回転に伴い順次各気筒
に対応する吐出路４１と合致連通し、吐出路４１を通し
てデリバリバルブ４２の図示しない流入口に燃料を供給
するようになっている。

プランジャバレル３１の前記プリカットポート３４より
もプランジャ加圧室３３側には、前記環状溝３８に常時
連通される吸入路４３が半径方向に穿設さ九ている。そ
して、吸入路４３と連通ずるブロック３０に設けた通路
４□４と前記油室３６との間に電磁弁５Ｏが配置されて
いる。

電磁弁５０のハウジング５１はブロック３０の上部所定
位置に螺嵌固着されている。ハウジング５１の先端部５
２には内部に弁体５３を収納する室５４が形成され、該
室５４は通路５５及び５６を介して夫々通路４４及び油
室３６に連通されている。

弁体５３は通路５５の室５４側開口端を室５４側から閉
塞するように配設されている。即ち、弁体５３は環状溝
３８．吸入路４３９通路４４．５５を介して伝達される
プランジャ加圧室３３内の燃料圧を開弁方向に受けるよ
うに配設されている。

斯かる弁体５３は、ハウジング５１の上部に配設された
電磁コイル５７の中心を貫通する可動コア５８の一端に
連設され、室５４内に配設された戻しばね５９の弾発力
で開弁方向に付勢されている。

可動コア５８の他端部６０はフランジ状に形成され、電
磁コイル５７に通電されると該他端部６０がヨーク６１
に磁気吸着されて、第１図上、下動し、弁体５３が３１
１略５５を閉塞する。

上述のように１通路３７．油室３６１通路３５゜プリカ
ットポート３４及び環状溝３８で形成される第１の燃料
通路はプランジャ６の往復動に同期して該プランジャ６
にて開閉され、通路３７．油室３６９通路５６．室５４
．通路５５．通路４４゜吸入路４３及び環状溝３８で形
成される第２の燃料通路は電磁弁５０で開閉される。

尚、電磁弁２１　（第２図）及び電磁弁５０（第１図）
の各電磁フィル２２．５７は図示しない電子制御装置に
接続され、この電子制御装置は機関回転数、アクセル間
度９機関冷却水温度、排気ガス濃度等を検出する図示し
ない各種センサからのングを夫々制御する。

次に、上述の様に構成される分配型燃料噴射ポンプの作
動を第３図を参照して説明する。

第１図め駆動軸３の回転に伴いプランジャ６は第３図の
点ｆｉｌのように往復動する一方、各吐出路４１と分配
孔４０との連通面積は実線■のように変化する。

電磁弁５Ｏが閉弁中にプランジャ６が右動し始め、リフ
ト量がＡとなり噴射行程開始所定位置にくると、第１図
のプリカットポート３４と環状溝３８とが遮断され、プ
ランジャ加圧室３３内の燃料圧が高まって燃料噴射が為
される。

その後の所定時間ｔ１に電磁弁５０への通電を遮断（オ
フ）すると、弁体５３はプランジャ加圧室３３内の燃料
圧とばわ５９の弾発力を受けて開弁し、プランジャ加圧
室３３内の圧燃料が前記第２の燃料通路を介してポンプ
室５に溢出され、燃料噴射が終了される。

電磁弁５０は次の気筒への燃料噴射のためのプランジャ
６の吸入行程が終了する時間ｔ２まで開弁状態に保たれ
る。

このように、燃料噴射終了のタイミングｔ１は電磁弁５
０で制御され、この電磁弁５Ｏは前述した電子制御装置
により開閉制御される。

一方、燃料噴射始めのタイミングはプランジャ６がＡだ
けリフトした時である。この噴射始めのタイミングはタ
イマ装置１２により制御される。

つまり、タイマ装置１２（第１図、第２図）の高圧油室
１５の燃料圧と、低圧油室１７の燃料圧とばねＩ８の弾
発力の和との圧力差を、電磁制御弁２Ｉをデユーティ比
１１！１ｍすることにより調整し、油圧応動ピストン１
３の変位位置を制御する。このようにしてピストン１３
の位置が変位すると。

連結レバー１４を介してローラホルダ９が円周方向に回
動し、ローラ８とカムディスク７のカム面７ｂとの接触
位置が移動し、駆動軸３の回転に対するプランジャ６の
往復動の位相が変わる。例えば第３図の点線１′のよう
に進角すると、噴射始めのタイミングは時間Ｔだけ早め
られる。

このようにして、噴射始めのタイミングを制御するタイ
マ装［１２のピストン１３も前述の電子制御装置により
変位制御される。

このように、噴射始めのタイミングをプリカットボート
３４と環状溝３８の遮断時とし、一方、噴射終りのタイ
ミングを電磁弁５ｏの開弁時にすると共シ；該電磁弁５
０の開弁動作を迅速に行なう為に弁体５３がプランジャ
加圧室３３内の燃料圧を開弁方向に受けるようにしたの
で、電磁弁５゜を高速電磁弁としなくても噴射始めと終
りの両タイミングを容易に接近させることができ少燃料
噴射量の制御精度が高まる。

また、吸入路４３とプランジャ加圧室３３とは環状溝３
８を介して常時連通しているため１機関ストップ用の従
来の燃料供給遮断用電磁弁を設けずとも、電磁弁５０を
開弁状態にすればプランジャ加圧室　３３内の燃料はプ
ランジャ６で加圧されることかなく燃料噴射が遮断され
る。

尚、本発明は図示の実施例に限定されるものではなく１
例えば、電磁弁５０はヘッドプラグ３２その他の位置に
設けてもよいのは当然である。

以上説明したように本発明によれば、ポンプ室内の燃料
油をプランジャ加圧室内に導入し、該プランジャ加圧室
内の燃料油を駆動軸の回転に伴い回転往復運動するプラ
ンジャで機関の各気筒に分配圧送する分配型燃料噴射ポ
ンプにおいて、前記ポンプ室と前記プランジャ加圧室と
を連通し前記プランジャの往復運動に同期して該プラン
ジャの噴射行程開始位置になった時に該プランジャで閉
鎖される第１の燃料通路と、前記ポンプ室と前記プラン
ジャ加圧室とを連通ずる第２の燃料通路と。

該第２の燃料通路に配置され前記プランジャ加圧室内の
燃料圧を開弁方向に受ける弁体を備え噴射終了時に開弁
され前記第２の燃料通路を介してプランジャ加圧室内の
圧燃料を前記ポンプ室に溢出させる電磁弁とを設けたの
で、高応答性の電磁弁を使用せずに少燃料噴射量の制御
精度を高めることができ、また上記電磁弁を機関ストッ
プ用の燃料供給遮断電磁弁としても使用できるので、格
別燃料供給遮断弁を設ける必要がない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る分配型燃料噴射ポンプの一実施例
の縦断面図、第２図は第１図の矢線■−■断面図、第３
図は第１図の分配型燃料噴射ポンプの作動を説明するタ
イミングチャートである。 １・・・分配型燃料噴射ポンプ、３・・・駆動軸、５・
・・ポンプ室、６・・・プランジャ、７・・・カムディ
スク。 １２・・・タイマ装置、２１・・・電磁制御弁、３３・
・・プランジャ加圧室、３４・・・プリカットボート、
３８・・・環状溝、５０・・・電磁弁、５３・・・弁体
。 出願人　ヂーゼル機器株式会社 代理人　弁理士　渡部敏彦

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、　ポンプ室内の燃料油をプランジャ加圧室内に導入
   し、該プランジャ加圧室内の燃料油を駆動軸の回転に伴
   い回転往復運動するプランジャで機関の各気筒に分配圧
   送する分配型燃料噴射ポンプにおいて、前記ポンプ室と
   前記プランジャ加圧室とを連通し前記プランジャの往復
   運動に同期して該プランジャの噴射行程開始位置になっ
   た時ｌ；該プランジャで閉鎖される第１の燃料通路と、
   前記ポンプ室と前記プランジャ加圧室とを連通ずる第２
   の燃料通路と、該第２の燃料通路に配置され前記プラン
   ジャ加圧室内の燃料圧を開弁方向に受ける弁体を備え噴
   射終了時に開弁され前記第２の燃料通路を介してプラン
   ジャ加圧室内の原燃料を前記ポンプ室に溢出させる電磁
   弁とを設けたことを特徴とする分配型燃料噴射ポンプ。