JPS6012907Y2 - デイ−ゼル機関の燃料噴射ポンプ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案はディーゼル機関の燃料噴射ポンプの改良に関
する。

ディーゼル機関の燃料噴射ポンプは、機関回転に同期し
高圧燃料を燃料噴射ノズルに圧送しているが、最近、主
として機関低負荷域でのノッキングの発生を抑制する目
的から、低負荷時などに高圧燃料の一部を洩らし、燃料
圧力の圧力勾配を下げるようにした燃料噴射ポンプが提
案されている。

（例えば、昭和５坪３月２０日、株式会社山海堂発行１
自動車工学全書５ディーゼルエンジン。

参照） りま、これを第１図〜第３図によって説明する。

第１図において、燃料は図示しないポンプ本体ｐ入口か
ら、ドライブシャフト１により機関に同期して駆動され
るフィードポンプ２を介して吸引串れる。

フィード、ポンプ２からの吐出燃料は、図示しない圧力
調整弁により供給圧を制御された後、ポンブイ１ウジン
グ１６の内部のポンプ室３へと供給される。

ポンプ室３の燃料は、作動部分の潤滑を行なうと同時に
、吸入ポート４を通って高圧プランジャポンプ５に吸入
される。

ｆのポンプ５のプランジャ６は、カムディスク７眸固定
されており、軸方向にのみ相対変位を許容する継手率を
介して前記ドライブシャフト１により回転駆動される。

カムティスフ７は図示しない機関シリンダ数ト同数のフ
ェイスカム９をもち、ローラリング１゜に配設されたフ
ェイスカム９と同数のローラ１１を回転しながら乗り越
えて、所定のカムリフトだけ往復運動する。

従ってプランジャ６は回転しながら往復運動するこ、と
じなり、この往復運動に伴い吸入ポート４から吸引され
た燃料が分配ポート１２よリデリバリノ１＜Ｉレフ１３
’ｉ：通って図示しない噴射ノズルヘト圧送される。

燃料の噴射量はプランジャ６に形成したスピルポー・ト
１：４を被覆するスピルリング１５の位置により決めら
れ、プランジャ６の右行によりスピルポート１４が開く
と高圧燃料をポンプ室３へ解放して圧送を終了する。

この場合、機関低負荷時などの燃料噴射圧力を下げて、
ディーゼルノックを防止するために、プランジャポンプ
６の高圧力室１７には、機関運転状態に応じて開閉する
ソレノイドバルブ（図示せず）によって連通遮断される
燃料逃がし通路１８が接続され、高圧に圧縮された燃料
の一部をオリフィス１８Ａを介して燃料タンクに戻して
いる。

第２図は、逃がし通路１８の有無に伴う高圧力室１７の
圧力経過を示す説明図である。

破線が逃がし通路１８が開状態の場合の圧力特性であり
、実線で示す閉状態の場合よりも、相対的に噴射圧力勾
配を減少しディーゼルノックを防ぐのである。

ところで、燃料の噴射時期はローラリング１０を回転さ
せることにより制御される。

カムディスク７のフェイスカム９がローラ１１に乗り上
げたときに燃料が噴射されるので、例えばカムディスク
７の回転方向と逆方向にローラリング１０を回転させる
と、フェイスカム９のローラ１１に乗り上げる時期がそ
れだけ早くなるため、燃料のクランク角に対する噴射時
期が早まる。

ローラリング１０は、ドライビングピン１９と、その先
端に一体に設けられたタイマボール１９ａを介してタイ
マピストン２０と連結シている。

第３図において、シリンダ２１のなかで摺動スるピスト
ン２０ａの端面高圧室２２には、通路２３を経てポンプ
室３の燃圧が導びかれ、また反対側のピストン２０ｂで
区画された低圧室２１はフィードポンプ２の吸込側に連
通して負圧に近い状態になるが、スプリング２５の弾性
力でピストン２０ｂを押し戻している。

ポンプ室３の燃圧は、フィードポンプ２の回転数に比例
して上昇するので、ピストン２０は機関回転数の上昇に
伴って、第３図の左方へとタイマボール１９ａを押し、
これによりカムディスク７の回転（第１図の矢印方向）
と逆方向ヘローラリング１０を回動し、噴射時期を次第
に早めるように作用する。

ところで、このような従来の燃料噴射ポンプでは、噴射
時期が燃料逃がし通路１８の開閉状態に無関係にポンプ
室３圧力にのみ依存して制御される。

このため第２図に示すように燃料逃がし通路１８が開状
態の場合には、閉状態に比べて高圧力室１７の圧力経過
が相対的に低下した分だけ、噴射ノズル（図示せず）の
開弁圧に達するまで時間ΔＴがかかり、従って燃焼室へ
の燃料の噴射時期が相対的に遅れることになるが、これ
を補正することはできなかった。

この結果、高圧燃料の一部を洩らしているときは、排気
ガス中のＨＣ，ＧＯおよびスモークが増大する傾向を生
じた。

この考案は、このような問題に着目してなされたもので
あり、タイマピストンの低圧室に配設したスプリングの
付勢力を、燃料逃がし通路を開閉するソレノイドバルブ
と連動して強弱に切り換え、高圧燃料洩らし時の噴射時
期が遅れないようにした燃料噴射ポンプを提供するもの
である。

以下、この考案を図面に基づいて説明する。

第４図は、この考案を示す図である。

１１タイマピストンの低圧室２４に配設され、ピストン
２０ｂを遅角方向に付勢するスプリング２５′の一端に
は、スプリング２５′の伸縮方向に移動可能なストッパ
ー３０が設けられる。

、・このストッパー３０は、シリンダ壁２１
ａを貫通した駆動装置としてのソレノイド３１の駆動軸
３１ａに固着され、ソレノイド３１の通電遮断によって
、その駆動軸３１ａと一体に移動し、スプリング２５′
を伸縮させる。

１：そして、このソレノイド３．１は、燃
料逃がし通路１８を開閉する図示しないソレノイドバル
ブと連通して通電が制御される。

すなわち、燃料逃がし通路１．８が開かれるとソレノイ
ド３１′：の通電がカットされ、ストッパー３０を想像
線め位置へと後退させスプリング２５′の押圧力を弱め
る。

次に、作用を説明する。

□ ：：機関運転状態を検知するノッキング
毛ンサなどの検出器（図示せず）の出力に応じて低負荷
時など燃料逃がし通路１８のソレノイドバルブカ開状態
になると、同時にソレノイド３１の通電がカットされ、
駆動軸３１ａとストッパー３０：ハ一体ニ左方へ移動す
る。

これによりスプリング２５′の付勢力が弱まり、高圧室
２２に導かれる燃料圧力によりピストン２０を相対的に
左方へと移動し、ローラリング１０を進角方向に回転さ
せる。

この結果、フェイスカム１１と干渉する時期が早くなリ
、噴射時期を早めることができる。

この場合、タイマボール１９ａの高圧室壁からの位置Ｙ
と、高圧室２２の圧力Ｐとの関係は次式であられされ、
ストッパー３０を駆動して高圧室２２壁面からの位置り
を変化させることによって同一の圧力Ｐに対するＹの値
を設定でき、適正な噴射時期が得られる。

Ｋ：バネ定数 ｐｏ＝低圧室２４圧力（一定）Ｘニスプ
リング２５′自然長 Ｌ：ストッパー３０の位置によるチャンバの有効長 Ｓ：タイマボールの直径 次に、燃料逃がし通路１８が閉状態では、ソレノイド３
１が励磁し、駆動軸３１ａを突出させる。

従って、ストッパー３０は右行し、スプリング２５′の
付勢力の強い定位置番こ戻り、通常の進角制御が行なわ
れる。

第５図には、他の実施例を示す。

この実施例は、高圧室２２′側に新たにスプリング４０
とストッパー３０′とを設け、このストッパー３０′を
駆動装置としてのソレノイド３１′の駆動軸３１′ａを
介して移動させることによって、スプリング４０の付勢
力を変化させ、前記実施例と同等の作用を達成しようと
するものである。

なお、この時、ソレノイド３１′の入力は、前記実施例
とは逆に、燃料逃がし孔１８の開状態の時にソレノイド
３１′に通電しスプリング４０の付勢力を強め、閉状態
の時は通電をカットするように構成する。

したがって、ソレノイド３１′に通電されない通常時に
比較して、燃料逃がし通路１８の開かれた時は、スプリ
ング４．０による進角方向への付勢力が増大し、噴射時
期の遅れ分を補償する。

なお、タイマボールの低圧室２４壁面からの位置Ｙと高
圧室２２の圧力Ｐとの関係は次式のようになる。

Ｋ１ニスプリング２５のばね定数 Ｘ１ニスプリング２
５の自然長 Ｋ２ニスプリング４０のばね定数 Ｋ２ニ
スプリング４０の自然長 以上説明したように、本考案は燃料逃がし通路を連通遮
断するソレノイドバルブと関連して作動するソレノイド
によって、タイマピストンを付勢するスプリングの付勢
力を強弱に変化させて、燃料逃がし通路の開弁時の燃料
噴射遅れを防止するようにしたため、燃料の噴射圧力勾
配を下げて、ディーゼルノックの抑制をはかりながら同
時にＨＣ，ＣＯおよびスモークの増加を防止することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の噴射ポンプの部分断面図、第２図は高圧
力室の圧力変化の説明図、第３図は第１図のＡ−Ａ断面
図である。 第４図は本考案の実施例、第５図は他の実施例である。 １０・・・・・・ローラリング、１１・・・・・田−ラ
、１８・・・・・・燃料逃し通路、２０・・・・・・タ
イマピストン、２１・・・・・・シリンダ、２２・・・
・・・高圧室、２４・・・・・・低圧室、２５・・・・
・・スプリング、３０・・曲ストッパー、３１・・・・
・・ソレノイド、４０・・・・・・スプリング。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 機関回転に同期して回転かつ往復運動するプランジャと
   、このプランジャの往復運動に伴って燃料を加圧する高
   圧力室に連通した燃料逃がし通路と、この燃料逃がし通
   路を運転状態に応じて開閉する手段と、前記プランジャ
   に一体的！こ構成されたフェイスカムと転接するローラ
   を移動させてプランジャの往復運動の位相を制御するロ
   ーラリングと、このローラリングを燃料圧力に応じて変
   位させるタイマピストンとを備えたディーゼル機関の燃
   料噴射ポンプにおいて、上記燃料逃がし通路を開閉する
   手段と電気的に連動する駆動装置と、この駆動装置の作
   動によって上記タイマピストンのスプリングの付勢力を
   切換える手段とを設け、燃料逃カル通路の開口時に相対
   的に噴射進角させることを特徴上するディーゼル機関の
   燃料噴射ポンプ。