JPS60159344A - 液体燃料噴射ポンプ装置 - 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、内燃機関に燃料を供給する液体燃料噴射ポン
プ装置に関し、その装置は、使用時に装着エンジンの噴
射ノズルに接続される流出部をもつ高圧往復動プランジ
ャ燃料噴射ポンプと、本装置の充てん期間中に高圧ポン
プに圧力燃料を供給する低圧供給ポンプと、供給ポンプ
を高圧ポンプの流入部に接続する通路装置と、プランジ
ャの内向き運動中に高圧ポンプから高圧で燃料をそらせ
るように作用して前記流出部を通って供給される燃料量
を制御する電気制御式逃し弁と、電気的故障の場合に逃
し弁を通る燃料流量を防止するように作用する手操作装
置と、前記通路装置と組合わされかつ電気的故障の場合
に前記通路装置を通って高圧ポンプへの燃料流量に可変
式に制限を加えるように作用して装置をして装着エンジ
ンへ燃料を供給し続けさせる弁とを含む形式のものであ
る。

このような装置の正規作動中に、逃し弁は燃料量の制御
と燃料送出タイミングとを提供するのに用いられる。し
かし、逃し弁が閉じられた緊急モードにおいては、燃料
の送出はひとたび送出が開始されれば、高圧ポンプのプ
ランジャがポンプ作用状態に、あるいは内向きに動かさ
れる限シ継続するであろう。このことは、予定量の燃料
の送出がプランジャの内向き行程に遅れて開始しこれに
よジエンジン排気中に望ましくない程度の煙を含むに到
ることを意味する。

本発明の目的は、簡単かつ便宜な形態の上記規定の形式
の装置を提供するにある。

本発明によれば、上記規定の形式の装置は高圧ポンプの
ポンプ室からの逃し経路を含み、この逃し経路は、プラ
ンジャの内向き運動中に予定位置において開口されて本
装置による燃料送出を終止する。

本発明の他の態様によれば、逃し経路は装置の正常運動
中は装着エンジンの始動用に閉じられるように配置され
る。

本発明による燃料噴射ポンプ装置の一例を図面を参照し
つつ以下に説明する。

図において、本ポンプ装置は、全体を１０で示しかつ内
腔１２内に往復運動可能なプランジャ１１を含む高圧燃
料噴射ポンプを含み、該ポンプは全体を１５で示す燃料
分配器にばね負荷製送出弁１４によって接続している流
出通路１６をもち、燃料分配器１５ｔ；ｊ：回転式分配
器部材１６を含む。分配器部材１６は、ポンプシランジ
ャ１１の連続内向き運動中に送出された燃料を次いで多
数の流出部１７に分配するが、これらの流出部は装着エ
ンジンのそれぞれの燃料噴射ノズルに接続されている。

シランジャ１１は、タペット機構１８に連結され、かつ
駆動軸２０上に装着されたカム１９によって上向きに駆
動されかつレバー及び同様にカムによって作動される別
のタペット機構１図示せ切によって下向きに駆動される
。このカムは定速カムを用いることが好ましい。駆動軸
はさらに傘歯車２１を担持し、この傘歯車には分配部材
１６に結合された別の傘歯車２２が噛合う。駆動軸２０
は装着エンジンとタイミング関係を保って駆動される。

駆動軸２０の一部を形成する分配器部材１６は、流入部
２４と流出部２５をもつ低圧燃料供給ポンプのロータ２
３を担持する。流入部２４は使用時に燃料源に接続され
、かつ流出部２５は全体を２６で示す燃料貯留部に接続
される。燃料貯留部はシリンダ２８内に滑動可能に取付
けられたピストン２７を含み、かつピストン２７は圧縮
コイルはね２９によってシリンダ２９の一端に向けて偏
倚される。シリンダ２８の壁にはポート６０が形成され
、ポート３０は、ピストン２７がばね２９の作用に抗し
て予定距離を移動したとき開かれる。

ポート６０は低圧ポンプの流入部２４と連通し、かつピ
ストンはこのポンプの吐出圧力を制御するように作用す
る。ばね２９を含むシリンダ２８の末端も流入部２４と
連通ずるが、燃料供給タンクとも直接に連通する。

シランジャ１１を内部に配設した内腔１２の壁には複数
のポー）３３Ａが設けられ、これらのポートは円周溝６
６と連通し、これは高圧ポンプ用の燃料流入部を構成す
る。溝６６は通路装置６４を介して貯留部２６と連通し
、後述する弁６５は通路装置３４を流通する燃料流量を
制御する。貯留部２６は、さらに通路６７を介して全体
を３８で示す逃し弁と連通ずる。逃し弁６８は顕部４０
をもつばね負荷屋弁部材６９を含み、頭部４０は逃し弁
６８と組合わされたソレノイド装置４１が付勢されたと
＠は弁座と係合し、ばねは頭部４０を弁座から押し離し
て燃料を通路１６から通路６７に流通させる。

プランジャ１１は、カム１９によって決められたその最
大外向きまたは下降位置にあるとき、ポート３３Ａを内
腔１２とシランジャ１１とによって形成されたポンプ室
に開口させる。弁６５が開かれかつプランジャがその行
程の最外向き限度にあってポンプ室が燃料で満たされた
時点を仮定する。駆動軸２０が回転するとシランジャ１
１の内向き運動はプランジャ１１に与え、ポー）３３Ａ
はシランジャの末端によって覆われる。ポンプ室内の燃
料は通路１６に沿って排除され、かつもし逃し弁５８が
閉し位置にあれば、燃料は送出弁１４を通って分配器１
５に、次いで流出部１７に排除される。この燃料排除中
または排除が始まる前に、もし逃し弁６８が開かれると
、排除された燃料は頭部４０とその弁座との間を流れて
通路５７から貯留部２６に戻される。その結果、流出部
１７への燃料流量は止まる。逃し弁は燃料送出のタイミ
ング及び排除される燃料量を決定するために任意の時点
で作用させることができる。シランジャ１１は、逃し経
路を形成する中心通路ｔＩＡｔ−有し、この通路はプラ
ンジャ１１が内向き運動の終端に達する前にポート３３
Ａに開口される位置においてプランジャ１１０周辺に形
成された溝内に開口する。しかし正常の使用状態におい
ては、通路１１Ａは燃料の送出を停止するために逃し弁
５８が開かれたのちにポー）３３Ａと連通状態におかれ
ているので、正常な使用状態においてはポンプ室から通
路１１Ａに沿って流れる燃料流量は備かであろう。内腔
１２内には陶洩＃Ｉ４２が設けられかつ燃料流入部２４
に接続され、さらに別の溝４６が内腔１２内に設けられ
、これは圧力潤滑剤源に接続される。通路１１Ａを通る
燃料の逃しは低圧ポンプ流入部のドレンに通ずる。これ
は、内腔１２の壁に別のボートを設け、このボートとシ
ランジャ１１に形成された溝とを、ボー）３３Ａとでは
なく、連通して達成させる。

プランジャ１１の外向き運動は既述の別のタペット機構
によって行われ、もし逃し弁６８が開き位置に保たれれ
ば、燃料は通路６７から逃し弁を介して内腔１２内に流
入する。ボー）３３Ａがプランジャ１１によって開かれ
たとき若干量の燃料が内腔に流入し、またもし逃し弁が
プランジャ１１の下向き運動中に閉じられていればすべ
ての燃料がボー）３３Ａを通って内腔１２に流入するが
、このような燃料の流れはボート開かれているときにの
み実施される。内腔１２の充てんに際して蓄圧器が低圧
ポンプを支援し、内腔１２は正常運転中はゾ２ンジ・ヤ
１１の内向き運動が行われる前に燃料で完全に満たされ
る。蓄圧器はシランジャ１１の内向き行程中に低圧ポン
プによって再充てんされる。

ソレノイド装置４１を作用させる制御システム及び／ま
たは装置自身の故障の場合、逃し弁６８はばね負荷され
ているために開き位置に動きそれによシ装着エンジンに
は燃料が供給されない、ゆえに、故障時にもし逃し弁６
８が閉じ位置に保持されて最大燃料量がエンジンに供給
されてエンジンの過回転を生せしめてエンジンに損傷を
来たすことからエンジンを保護する。

緊急時にエンジンに供給される燃料量に制限を加えさせ
るために、上述の弁６５が提供される。

既述のように弁６５は実際には二つの通路３４Ａと３４
Ｂを含む通路装置６４を流通する流量を制御する。通路
３４Ａはこのポンプ装置の正常作動中に内腔１２への燃
料流量に加わる制約を最小にするために可成シのサイズ
をもつ。弁３５は角度回転式に可動な弁部材４４を含み
、この弁部材には、弁部材が第１図に示す正常作動位置
にあるとき制約なしに通路、５４Ａの二つの部分を接続
するサイズをもつ穿入４５が形成される。通路３４Ｂは
そのサイズが小さく、それ自身で燃料流量にある程度の
制約を与える。弁部材４４は第２図に示すような弁部材
の緊急作動位置において通路３４Ｂの二つの部分を接続
する穿入４６をもつ。穿入４６は燃料の流量に制約を与
えるしストリフタを形成するように構成され、かつその
うえ、穿入はその一端において弁部材の周辺に形成され
た平坦部上に開口し、それによって燃料流量に対する可
変制約が弁部材の角度回転運動によって得られる。第６
図に示しかつ上述の両位置間の位置を占める弁部材の停
止位置において、両方の穿入はともにそれぞれの通路と
の整合が外れるので燃料は流れられない。

制御システム及び／またはソレノイド装置４１が故障し
た状態において、弁６５は第２図に示す位置に移動され
る。これによりある制限された燃料流量が内腔１２へ流
れることを可能にさせる。

しかし、逃し弁６８は閉じられなければならず、さもな
ければプランジャ１１の下向き運動中に、穿入は燃料で
充たされるがさらに重要なことは、シランジャ１１の上
向き運動中にすべての燃料は貯留部２６に戻されること
であろう。ゆえに、弁６５がその第２位置に移動される
とき、逃し弁がその閉じ位置に移動されることを保証す
るために弁６５と逃し弁６８との間に機械的リンク仕掛
け（図示せず）が設けられる。逃し弁６８が閉じた状態
で、高圧ポンプのポンプ室への燃料の流量は制約される
。

さらに、逃し弁６８は、閉じられているので、通路１１
Ａは、それがボー）３３Ａと連通状態になるときポンプ
室からの逃し経路を形成する。この実際的な効果は、エ
ンジンに送出される燃料量に対して燃料の送出は、もし
同一量の燃料が通路１１Ａでなく送出される場合よりも
早く行われなければならないであろう。燃料のこの早期
送出はエンジンによる煙の発生を最小限にするであろう
。

送出された燃料量は同量に維持されるが、通路１１Ａが
設けられているときは、内腔に供給される燃料量は燃料
送出と終止させる通路１１Ａを通る燃料の逃げのために
増量されなければならない。

上述のように、燃料は弁部材４４と通路４６０組合せに
よって提供された制限部を通って逃し戻らされ、かつこ
のことは、その理由については完全には分っていないが
、ある特定の二ン・ジン速度に近づいたとき、弁部材４
４の設定によって提供された制限度合のいかんにかかわ
らず本発明の装置によって送出された燃料量の急速な減
少を与えることが知られた。−例では、燃料送出量はエ
ンジン速度２０００　ＲＰＭまでに急激に低下した。そ
ののち、供給燃料量はエンジン速度の増加と共に減少し
続けた。不幸にも、燃料流量を変更するための弁部材４
４の回転角度運動ｉｔ極めて満足できる結果をもたらさ
ずかつ弁部材の所与の設定に対してエンジン速度が減少
するにつれて本装置によって供給される燃料量は急速に
増大したことが判明した。

この問題を克服するために、かつ第４図に示すように、
弁部材４４が燃料量を減少するために動かされるとき低
圧ポンプの吐出圧力を減少するための装置が提供される
。これを達成する一つの方法は、低圧ポンプの流入部２
４に蓄圧器から可変ブリードを与えることである。この
ために、低圧ポンプの流入部２４と連通する別の通路４
７が設けられかつこの通路は弁部材４４の周辺部に開口
する。さらに、弁部材は平坦部４８が形成され、これは
通路４７と、蓄圧器と連通する通路３４Ａの部分との間
の連通を達成させる。この連通は低圧ポンプの吐出圧力
を低下する効果をもつであろう。弁部材４４の停止位置
において最大連通状態になりかつ弁部材が緊急作動位置
に切換えられると平坦部が通路３４Ａの上記部分との整
合から外れ動くように配置される。これによって、低圧
ポンプの吐出圧力を弁部材４４が緊急作用位置において
本装置によって供給される燃料量が増加するように動か
されるにつれて徐々に増加させ、あるいはその逆にさせ
る。これによる燃料送出特性は大いに向上されかつエン
ジン運転者に向上した制御度合を提供する。

弁部材４４は、ソレノイド装置４１とその制御回路が正
、シく作用されるとき装着エンジンを正常環境の下で始
動するために別の位置に移動可能である。エンジンが冷
態におるとき、その始動のために燃料の送出はエンジン
のシリンダ内の空気ができる限シ高温であることを保証
するために圧縮行程よりできるだけ遅れて行われなけれ
ばならない。始動作用中に供給される燃料量は逃し弁３
８によって制御される。しかし、緊急作動状態における
燃料の早期送出効果をもつ通路１１Ａは、エンジンを始
動するとき最も望ましい時点で燃料の供給を防止する。

従って弁部材４４は通路３４Ａと３４Ｂが閉じられた位
置に移動される。さらに１弁部材４４と逃し弁間の機械
的リンク仕掛けは、弁部材のこの位置において妨けなく
逃し弁を作用させることができる。

故障モード、すなわち第２図に示すような弁部材４４の
位置において作用するとき、弁部材はエンジンを始動す
るためにその最大燃料位置に設定される。低いクランク
作動速度においても、十分な燃料がポンプ室内に導入さ
れて、装着エンジンの始動を実施させる。

第１図に種々の他の通路が示され、その一つは４９で示
され、この通路はソレノイド４１を冷却するために通％
３７によって貯留部２６から燃料流量を提供する。通路
４９は装置４１内への羊の流入点においてレストリフタ
５０をもち燃料流量を抑制し、かつソレノイド装置を離
れる燃料は流［１Ｍ５１によってドレンへ、便宜上は供
給タンクへ流れる。

第４図は、蓄圧器への変更態様を示し、これによ）本装
置は燃料を供給される。この変更態様はシリンダ２８の
側壁に形成さ些かつ低圧ポンプの流出部２５に接続され
た付加ポート５２を含む。

本装置の正常使用状態においてポート５２はピストン２
７によって覆われるが、もし圧力燃料がポンプの流入部
に接続された通路５６に供給されると、ピストン２７は
シリンダ内へ流入する圧力燃料によってシリンダの下端
から離れ動かされる。

ゆえに、ポート５２は開口されて、燃料は低圧ポンプの
吐出部に接続された通路内に流入する。この流量はポー
ト５２と直列配設されたレストリクタによって抑制され
、かつ蓄圧器室内及び通路６７内の可成夛の量の空気は
ブリートを介して装［４１のハウジング内に流出される
。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による燃料噴射ポンプ装置の構造線図
、第２図及び第６図は、第１図の装置の部分のそれぞれ
異なる設定状態を示し、第４図は、第１図の装置の部分
の変史悪様を示す。 図中の符号、１０・・・高圧燃料噴射ポンプ、１１・・
・シランジャ、１１Ａ・・・中央通路、１２・・・内腔
、１６・・・流出通路、１４・・・送出弁、１５・・・
燃料分配器、１６・・・分配部材、１７・・・流出部、
１８・・・タペット機構、１９・・・カム、２０・・・
駆動軸、２１・・・傘歯車、２２・・・傘歯車、２６・
・・ロータ、２４・・・流入部、２５・・・流出部、２
６・・・燃料貯留部、２７・・・ピストン、２８・・・
シリンダ、２９・・・ばね、６０・・・ボート、６６・
・・溝、６６Ａ・・・ボート、６４・・・通路装置、６
４Ａ・・・通路、６４Ｂ・・・通路、６５・・・弁、６
７・・・通路、６８・・・逃し弁、３９・・・ばね負荷
型弁、４０・・・弁胤部、４１・・・ソレノイド装置、
４２・・・漏洩溝、４４・・・弁部材、４５・・・穿入
、４６・・・穿入、４７・・・通路、４８・・・平坦部
、４９・・・通路、５ｏ・・・レストリフタ、５１・・
・流出通路、５２・・・ボート、５６・・・通路を示す
。 ＦＩＧ、Ｉ。 ＦＩＧ４゜

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）　使用時に、装着エンジンの噴射ノズルに接続され
   る流出部を有する高圧往復動シランジャ型燃料噴射ポン
   プと、本装置の充てん期間中に高圧ポンプに供給する低
   圧供給ポンプと、高圧ポンプの流入部に供給ポンプを接
   続する通路と、プランジャの内向き運動中に高圧ポンプ
   から高圧で燃料をそらすように作用して前記流出部を通
   って供給される燃料量を制御する電気制御逃し弁と、電
   気的故障の場合に逃し弁を通る燃料流量を防止するよう
   に作用する手操作装置と、前記通路装置と組合わされか
   つ電気的故障の場合に前記通路装置を通って高圧ポンプ
   への燃料流量に可変式に制限を加えるように作用して装
   置をして装着エンジンに燃料を供給し続けさせる弁と、
   高圧ポンプのポンプ室からの逃し経路とを含み、前記逃
   し経路がプランジャの内向き運動中に予定位置において
   開口されて装置による燃料送出を終止する内燃機関に燃
   料を供給する液体燃料噴射ボンゾ装置。 ２）　前記経路を流通する燃料が前記通路装置に沿って
   流動する特許請求の範囲第１項記載の液体燃料噴射ポン
   プ装置。 ５）　電気的故障の場合に低圧Ｉンゾの吐出圧力を減す
   るように作用する装置を含む特許請求の範囲第２項記載
   の液体燃料噴射ポンプ装置。 ４）　前記装置が前記通路装置と組合わされた弁と共に
   作用し、それによシ低圧ポンプの吐出圧力が、前記弁が
   本装置によって供給される燃料量が増加するように動か
   されるときに増加する特許請求の範囲第６項記載の液体
   燃料噴射ポンプ装置。 ５）　前記逃し経路が、装着エンジンの始動のために本
   装置の正常作動中に閉じられるように配置される特許請
   求の範囲第１項記載の液体燃料噴射ポンプ装置。 ６）　高圧ポンプのプランジャを内部に配置しかつその
   一端に前記流出部を連通する内腔と、内腔の壁に形成さ
   れかつ内腔の前記一端に向うプ２ンジャの最初の内向き
   運動中にプランジャによって榎われかつ高圧ポンプの前
   記流入部を構成するポートとを含む装置を含み、前記逃
   し経絡がシランジャに形成されかつ内腔の前記一端に開
   口しかっ内腔の前記一端に向うプランジャの予め定めた
   運動ののち前記ポートと接続する一つの位置においてプ
   ランジャの周辺上に開口し、前記逃し経路に沿って排除
   された燃料が前記弁を介して前記供給ポンプに戻される
   特許請求の範囲第１項記載の液体燃料噴射ポンプ装置。 ７）　前記通路がプランジャ内に形成されかつプランジ
   ャの周辺上の円周溝と連通ずる特許請求の範囲第６項記
   載の液体燃料噴射ポンプ装置。 ８）　前記通路装置と組合わされた弁が、三つの位置間
   で可動な弁部材を含み、第１位置において前記通路装置
   に沿った燃料の流量には実質的に制約を加えず、第２位
   置において前記通路装置に沿った燃料の流量を防止し、
   かつ第６位置において前記通路装置に沿った燃料の流量
   をある割合で制約する特許請求の範囲第７項記載の液体
   燃料噴射ポンプ装置。 ９）　前記弁部材が第６位置において低圧ポンプの流出
   部からドレンへの連通を行いそれによシ低圧ポンプの吐
   出圧力が低減される特許請求の範囲第８項記載の液体燃
   料噴射ポンプ装置。 １０）　本装置の正常作動中に弁部材が前記逃し経路を
   通る燃料の流量を防止する位置に移動されそれによシブ
   ランジャの全内向き運動中に前記流出部を通シ排除され
   る特許請求の範囲第８項または第９項記載の液体燃料噴
   射ポンプ装置。 １１）　燃料を貯留するための蓄圧器を含み、前記蓄圧
   器が低圧ポンプから燃料が供給される室を有し、かつ前
   記通路装置が前記室と蓮通し、及び前記逃し弁を介して
   前記高圧ポンプと前記蓄圧器室を接続する通路を含む特
   許請求の範囲第１項記載の液体燃料噴射ポンプ装置。 １２）　前記蓄圧器が前記室内を滑動可能でかつばねの
   作用に抗して燃料圧力の作用によって移動可能なピスト
   ンと、前記室の壁に形成されかつピストンがばねの作用
   に抗して移動されるときピストンによって開口されて低
   圧ポンプの吐出圧力を制御するポートとを含む特許請求
   の範囲第１１項記載の液体燃料噴射ポンプ装置。