JPS6134347A - 燃料ポンプ装置 - 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燃料ポンプ装置に
関し、該装置は、使用時には装着機関と調時関係を保っ
て駆動されるように配置された往復運動可能なプランジ
ャポンプと、プランジャの内向き運動中に、この装置に
よって流出部から機関に送出される燃料量を制御する装
置とを含む形式のものでらる。

出願人の係属英国特許明細誉第８５０３７８７号におい
て記述された燃料ポンプ装置は、流出部から送出される
燃料量は流出部を通る燃料送出が始まった後に燃料の可
変量を吸収することＫよって制御される。この形式の装
置では、燃料送出の開始はＩンゾプランジャが内向きに
動き始めると直ちに、あるいはプランジャの内向き運動
中にプランジャが収容されているシリンダの壁に設けら
れたボートを覆うとき、プランジヤの成る予め定めた位
置において起とる。

機関の種々の運転因子を考慮に入れるために、装着機関
へ流出部からの燃料送出の開始時期は変　　更できるこ
とが望ましく、本発明の目的は、簡単かつ便利な形態の
上記規定の燃料ポンプ装置を提供するＫある。

本発明による、内燃機関に燃料を供給する燃料ポンプ装
置は、使用時には装着機関と調時関係を保って燃料を送
出するように作用する往復運動可能なプランジャポンプ
と、ポンプのポンプ室と連通する室と、前記室内に開口
する内孔及び該内孔内を滑動可能なピストンと、ポンプ
室から排除された燃料を装着機関に流通させるための流
出部と、ピストンを室の一端壁に向けて偏倚する弾性装
置と、前記ピストンが端壁と接触されるとき前記端壁と
前記ピストン間に形成される凹部と、前記凹部が前記室
と連通させるように作用して前記室内の燃料の圧力によ
ってビ后ンを前記室から駆動させる第１電気作動装置と
、前記室からの燃料の流出を制御する弁装置と、前記弁
装置の作用を制御する第２電気作動装置とを含む構成を
有し、該装置は前記ボンシブランジャの送出行程の開始
時点で前記ピストンは前記端壁と接触状態にあり、かつ
前記弁装置は開かれ、前記弁装置が閉じると謔ＬＩＪ並
−Ｌコ１＾イー劇也曳山オル　町、−一へ昭ｒ前記第１
電気作動装置がピストンを外向きに移動させ、このピス
トン運動はプランジャによって排除されたそれ以上の燃
料を吸収するように構成される。

図面を参照しつつ以下に本発明を説明する。

第１図に示す本発明による燃料ポンプ装置は、内孔２７
内を滑動可能な往復運動可能なプランジ、ヤ２６を含み
、プランジヤと内孔とでポンプ室を構成し、該ポンプ室
は流出部２８を通って装着機関の燃料噴射ノズル２９に
接続され、燃料噴射ノズルは普通のはね負荷型燃料圧力
作動弁を具備する。

流入ボート３０が内孔２７の壁に形成され、この内孔は
低圧力燃料源３．１に接続され、かつボート３０はプラ
ンジャの内向き運動が開始されたわずか後にプランジヤ
によって槍われるように位置　゛づけられている。

上記ポンプ室６２と連通し、室′５２内に内孔６５が開
口し、内孔６５内にピストン５４が配置され、ピストン
３４ははね６５によって室の端壁３６に向って偏倚され
ている。ピストン６４は、大径のピストン頭部６７をも
ち、端壁５６に向いたピストン頭部の面には凹部３８が
形成される。

ピストン頭部６７が上記端壁と接触すると、端壁に形成
された通路３９によって、四部３８は制限流路４０を通
ってドレンと連通し、かつプランジヤ２６の内向き運動
中にポート６０が閉じられるときは、ポンプ室内の加圧
された燃料は室′５２に連通ずるがピストン頭部６７は
端壁５６との接触状態を保つ。ピストン３４を室３２内
の燃料圧力の作用を受けて外向きに移動させるために、
室４１内の圧力を凹部５ＢＫ連通する弁４１が開力為れ
る。この状態になると直ちに、ピストンに作用している
燃料圧力はばねの作用に抗してピストン外向きに押動し
、この動作によって、室３２の容積の増加の結果として
プランジヤによって送出された燃料を吸収し、それによ
シ室６２及び流出部２８内の圧力を低下させる。この圧
力はノズル２９内の弁を閉じさせて装着機関への燃料の
供給が停止する程度に十分低下される。ピストン３４の
移動はポンプ室から排除された燃料を吸込むに十分な量
でなければなら々い。弁４１は弁部材を含み、この弁部
材はソレノイド４２を付勢することによって閉じ位置す
なわち凹部に流入する室３２内の圧力燃料を防止する位
置に押動される。

ソレノイ）′４２を除勢すると、弁部材を開き位置に移
動させ、かつ弁部材は室６２内の圧力を受けるのでこの
運動は極めて速やかに実施される。

装着機関への燃料の送出の発動タイミングを７制御する
ために、全体を４５で示すあふ、れ弁が提供されている
。あふれ弁４６は室６２内に開口する内孔４５内に滑動
可能に収容された弁部材４４を含み、この弁部材は弁頭
部４６をもち、弁頭部４６は、この室内に位置しかり内
孔４５まわりに構成された弁座４６Ａと密封係合される
。弁頭部４６の下方では弁部材は小径となシ、このよう
にして形成された環状空所は、燃料１ｉｌ−燃料源３１
に戻すあふれ通路４７に接続される。弁部材４４は　　
　　　　　　：ＩルノイＩ′４８を付勢することによっ
て開き位置に保持される。

動作について述べれは、ポンシブランジャ２６の外向き
運動の終シに向って、ソレノイド４２及び４８が付勢さ
れ、それによって弁４１を閉じ、弁４３を開き位置に移
動する。さらに、実際には燃料源３１によって送出゛さ
れた燃料圧力である、室３２内の低い圧力のために１　
ピストン３４は、ばね５５の作用によシ端壁５６と接触
状態に押動されている。プランジャ２６が内向−に動き
始めると、燃料はまずポート３０を通って排除されるで
ろろうが、このポートが覆われると直ちに燃料はポンプ
室から排除されかつ弁４３の弁頭部４６を通シ、あふれ
通路４７に活って流動するであろう。燃料の送出が要求
されるときは、ンレノイｒ４８が除勢され、室５２内の
燃料圧力は弁頭部４６をその弁座上に急速に閉じる。弁
部材の迅速な運動は弁頭部４６と弁座との間のすき間を
適切に遺定することＫよって確保されるので、室３２内
の圧力は燃料源の圧力よりも高くなるが、噴射ノズルの
弁を開くのに必要な圧力よシ吃明らかに低い。

あふれ弁を閉じた状態で燃料の送出が上述のように行わ
れ、かつ燃料送出の停止は、ソレノイド４２を除勢して
行われそれにより弁４１を開かせることによって、ピス
トン３４を不平衡状態にさせるので、その結果、ピスト
ンの室からの移動はポンププランジャ２６によって排除
された燃料の残シの量を吸入する。ピストン３４の運動
速度は制限流路４９によって制御され、これは振動発生
の可能性を最小忙するようにピストンの運動を減衰する
よう忙作用するととができる。

第２図に示す装置は、燃料、タイミング及び容量制御に
関しては既述のものと同じである。しかし、あふれ弁５
０はわずかに異なる構造をもつ。

弁の弁部材５１はばね５２によって開き位置拠偏倚され
、かつピストン６４の場合のように、あふれ弁の弁頭部
５３は凹部５４をＮＬ、との凹部はソレノイＰ作動弁５
５によって弁頭部５５の下方に位置する弁の小径部分と
弁部材が配置されている内孔の壁との間に形成された譲
状空所に接続される。この空所はあふれ通路５６に接続
されるが、予圧弁５７があふれ通路内に配設される。弁
５５はソレノイ￥５８の付勢によって閉じ位置に保持さ
れ、かつその閉じ位置において弁頭部５３が室３２の端
壁３６と接触した状態において、凹部５４は制限流路に
よって、室５２内の圧力よりも低い圧力に接続される。

ポンププシンジャ２６の内向き運動のはじめにおいて、
室３２内の圧力は予圧弁５７忙よって予め定められた圧
力まで上昇され、次に燃料送出が要求されるときは、弁
５５はソレノイド５８を除勢することＫよって開かれて
凹部５４を弁部材まわりの前記環状空所と連通状態に位
置させ、この空所はその時点で室５２と直接連通状態に
ある。ゆえ〈凹部５４内の圧力は、室６２内の圧力に上
昇し、弁部材５１はこの圧力によってばね５２の作用に
抗して閉じ位置に移動される。従って室！＋２内の圧力
は、噴射ノズル内の弁部材が開かれて燃料の送出が既述
のように行われるまで燃料のあふれは防止されているの
で、上昇する。弁５５から高圧燃料が流出するのを防ぐ
ために１単一の不還弁５９が配設され、この弁５９は弁
５５の前方に配置されるので、燃料の送出中はこの装置
によって生成される高い燃料圧力を受けることはない。

次に第３図には第１図の構成部品と同一の構成部品の多
くをもつ一装置を示す。しかし、この装置はさらに適性
さを提供し、すなわち燃料のいわゆるパイロット噴射が
できるもので、ことにおいて小Ａイロット燃料量が燃料
の土量より前に噴射ノズル２９を通して送出される。機
関への燃料送出の終期は、ソレノイド４２を除勢しかつ
ソレノイＰ４８を除勢することＫよって燃料送出を停止
という第１図と全く同じ方法で制御される。室６２内の
圧力が噴射ノズルの弁を開くのに十分なレベルに上昇し
て燃料を機関に流動させるのに次いで、室内の圧力は低
下しそれによってノズルを通る燃料の流量は中断される
。よって、ノソイロット燃料量は装置機関に流動される
。室３２内の圧力は次にノズル内の弁部材を開かせるの
に必要な　　　　　　　′１圧力まで再び上昇され、次
いで主燃料量が機関に流入される。

圧力の低減はピストンと類似の方法で作用する装置によ
って達成され、第６図から分かるように、別の内孔６０
が室６２内に開口し、さらに別の内孔内にピストン６１
が配置され、このピストンは室の端壁３６と係合する大
径ピストン頭部をもつ。

このピストン頭部は凹部６２を有し、かつ凹部と連通す
る位置において室の端壁上に開口するのけ弁６４によっ
て制御される通路６６である。弁６４は室６２との直接
接続中膜をもち、かつ弁の弁部材はソレノイド６５を付
勢することによって閉じ位置に保持される。ピストン６
１はばね６６によって室の端壁と接触状態に偏倚され、
かつ凹部６２は弁頭部が端壁６６と接触するときピスト
ン内の通路によって制限流路６７と連通ずる。

作用について述べれば２．゛ポンププシンジャの内向き
運動に先行して、ピストン′５４及び６１はそれら各々
のピストン頭部を端面６６と接触させ、すべてのソレノ
イドは付勢される。ポンププシンジャが内向きに移動し
かつボート３０が覆われると、燃料は弁４６を通って流
動開始し、次に燃料の送出を開始するためにソレノイド
４８が除勢されて弁４３を閉じさせる。次に室６２円の
圧力はノズル２９内の１弁部材を開くのに十分な値まで
上昇し、機関への燃料流動が行われる。燃料送出の開始
直後に、ソレノイド６５が除勢されて弁６４を開かせる
。ゆえに室６２内の圧力は、凹部６２に連通されてピス
トン６１は端壁６６から離反するように移動する。この
移動が行われるとすぐに、制限流路６７による凹部６２
とドレンとの連通は遮断される。しかし、ピストン６１
は移動し続け、それによって室６２内の圧力は噴射ノズ
ル内の弁部材を閉じさせて装着機関への燃料の流量を停
止す°る程十分に低下させれる。ピストン６１は成る特
別の運動をもち、それは燃料の予め定めた値を吸収する
。ピストン６１が内孔の末端と係合してその運動が停止
されると、室３２内の圧力は再び上昇して装着機関への
次の燃料送出を行わせる。

燃料の流量はソレノイド４２が除勢されて燃料の送出が
終止するまで継続される。ピストン６１のこの与えられ
た運動は不図示の調節式停止装置を用いて変更できる。

この停止装置は流体圧力作動ピストンの形態を採ること
ができ、この装置に作用する制御圧力は装着機関に供給
される燃料の速度及び／または量に従って変更される。

ピストン６１内の凹部６２はピストン６１が動き始める
と直ちにドレンとのその連通が多少と本阻止されるとい
う事実は、高圧燃料のドレンへの流出を防ぐ。燃料のパ
イロット噴射を提供するためにこの装置の変更が第２図
の装置に適用される。

第１図〜第３図は、単一の噴射ノズルに燃料全供給する
ものとして示されている。

しかし、この装置はいわゆる分配器ポンプ形式のもので
、すなわち一つまたは複数のプランジヤが次に多数のノ
ズルに燃料を供給する。

これは第４図に示すようにして容易に達成でき、すなわ
ち、普通の方法で、横方向内孔７１を具備する回転式分
配器部材７０を用い、前記内孔７１内には不図示の周囲
忙配設されたカムリングに設けられたカム山部分によっ
て内向きに可動な二対のプランジャが配設される。プラ
ンジャ間［４１成されたポンプ室は分配器部材の周辺上
に開口する送出通路または溝と直接に接続されて、次に
包囲する本体内に形成されたその一つのみが図示された
流出部７４と整合し、との流化部は装着機関の噴射ノズ
ルに接続される。ポンプ室は室５２、及び不還弁７５を
介して圧力燃料源に接続される。

しかし、送出通路７３及びそれが連通ずる流出部はプラ
ンジャの初度内向き運動中において弁５０が閉じられる
までは室６２とは連通されてはなら々い。これは、縞２
図の装置を用いそれにおいて通路７６によって送出通路
７６を室の端壁３６Ｆ”：に開口する永−トと接続する
ことによシ達成され、この場合、該ボートは、弁５５の
作用によって弁部材５１が燃料を送出し始めるために移
動されるまで、弁部材の弁頭部５３から閉塞されるよう
に配置される。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による装置の一実施例の放線　　　　
　　　　□１図、第２図は、本発明による装置の別の実
施例の構成線図、第６図は、燃料の）ぐイーロット噴射
を提供する第１図の製造の変形例、−第４図は、第２図
の装置の変形例である。 図中の符号 ２６・・・・・・プランジヤ、２７・・・・・・内孔、
２８・・・・・・流出部、２９・・・・・・燃料噴射ノ
ズル、３０・・・・・・流入ポート、３１・・・・・・
燃料源、６２・・・・・・室、６３・・・・・・内孔、
３４・・・・・・ピストン、３５・・・・・・ばね、３
６・・・・・・端壁、３７・・・・・・弁頭部、３８・
・・・・・凹部、３９・・−・・・通路、４０・・・・
・・制限流路、４１・・・・・・弁、４２・・・・・・
ソレノイド、４３・・・・・・あふれ弁、４４・・・・
・・弁部材、４５・・・・・・内孔、４６・・・・・・
弁一部、４６Ａ・・・・・・弁座、４７・・・・・・あ
ふれ通路、４８・・・・・・ソレノイド、４９・・・・
・・制限流路、５０・・・・・・弁、５１・・・・−・
弁部材、５２・・・・・・ばね、５６・・・・・・弁頭
部、５４・・・・・・凹部、５５・・・・・・弁、５６
・・・・・・あふれ通路、５７・・・・・・与圧弁、５
８・・・・・・ソレノイド、５９・・・・・・弁、６０
・・・・・・別の内孔、６１・・・・・・別のピストン
、６２・・・・・・凹部、６３・・・・・・通路、６４
・・・・・・弁、６５・・・・・・ソレノイド、６６・
・・ばね、６７・・・・・・制限流路、７０・・・・・
・分配器部材、７１・・・・・・横方向内孔、７２・・
・・・・プランジャ、７３・・・・・・送出通路、７４
・・・・・・流出部、７５・・・・・・不還弁、７６・
・・・・・通路、を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）使用時には装着機関と調時関係を保つて燃料を送出
   するように作用する往復運動可能なプランジヤポンプと
   、ポンプのポンプ室と連通する室と、前記室内に開口す
   る内孔及び該内孔内を滑動可能なピストンと、ポンプ室
   から排除された燃料を装着機関に流通させるための流出
   部と、ピストンを室の一端壁に向けて偏倚する弾性装置
   と、前記ピストンが端壁と接触されるとき前記端壁と前
   記ピストン間に形成される凹部と、前記凹部が前記室と
   連通させるように作用して前記室内の燃料の圧力によつ
   てピストンを前記室から駆動させる第１電気作動装置と
   、前記室からの燃料の流出を制御する弁装置と、前記弁
   装置の作用を制御する第２電気作動装置とを含む構成を
   有し、該装置は前記ポンププランジヤの送出行程の開始
   時点で前記ピストンは前記端壁と接触状態にあり、かつ
   前記弁装置は開かれ、前記弁装置が閉じると流出部を通
   つて燃料を送出させ、かつその後に、前記第１電気作動
   装置がピストンを外向きに移動させ、ピストン運動がプ
   ランジヤによつて排除されたそれ以上の燃料を吸入する
   ように構成される内燃機関に燃料を供給する燃料ポンプ
   装置。 ２）前記弁装置が室から延びる内孔まわりに形成された
   弁座と協働する弁頭部をもつ弁部材を含み、前記弁頭部
   が室内に配置されて弁座と接触するように圧力で作動さ
   れる特許請求の範囲第１項記載の燃料ポンプ装置。 ３）前記第２電気作動装置が、付勢されるときは弁部材
   の弁頭部を弁座から離反した状態に維持する電磁装置を
   含む特許請求の範囲第２項記載の燃料ポンプ装置。 ４）前記弁頭部が室の前記端壁と係合可能であり、弁頭
   部が端壁と接触するとき、弁頭部と端部とが凹部を形成
   し、前記第２電気作動装置が弁頭部を弁座と接触させる
   運動を実施することが望まれるとき前記凹部を室と連通
   するように位置づける弁を含む特許請求の範囲第２項記
   載の燃料ポンプ装置。 ５）前記流出部が前記室内に一つの位置において開口す
   る通路によつて前記室と接続し、それにより弁頭部が弁
   座に向つて動き始めるまでは前記室から流出部が絶縁さ
   れる特許請求の範囲第４項記載の燃料ポンプ装置。 ６）前記通路を順次に複数の流出部と接続するように作
   用する分配器部材を含む特許請求の範囲第５項記載の燃
   料ポンプ装置。 ７）室内に開口する別の内孔と、該内孔内を滑動可能な
   別のピストン部材と、前記別のピストン部材の運動を制
   御する第３電気作動装置とを含み、前記第３電気作動装
   置が前記弁装置が閉じたのちに作用して、プランジヤに
   よつて排除された燃料の限定量を吸収しそれにより流出
   部を通る燃料の供給を中断する燃料ポンプ装置。