JPS63159629A - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、分配型燃料噴射ポンプに関し、特にその噴射
時期調整機構部分に関するものである。

〔従来の技術〕

ディーゼルエンジンの場合、出力性能とＮＯｘの排出量
は一般に噴射時期に対して互いに相反する関係にある。

すなわち、出力性能を重視して噴射時期を決定するとＮ
Ｏｘの排出量が増加する。

従って、全負荷時の出力を低下させることなくＮＯｘ排
出量を減らすために、燃料噴射ポンプにおいては軽負荷
時のみ噴射時期を遅角させる、いわゆるロードセンシン
グタイマが用いられている。

一方、ディーゼルエンジンは圧縮着火機関であるので、
高地において大気圧が低下すると圧縮圧力が下がりミス
ファイアを起こしやすくなる。そのため、軽負荷時にお
いて、平地モはロードセンシングタイマにより噴射時期
を遅角制御し、また高地では大気圧に応じて遅角量を減
らし、最終的には遅角させないようにする考案が実公昭
６０−８１２９号公報に開示となっている。

また、冷間時の軽負荷時、あるいはハイアイドル付近で
ロードセンシングタイマの作動によりミスファイアを起
こしやすくなるが、このような環境条件またはエンジン
運転状態によりロードセンシングタイマの作動を制御す
るだけでなくさらに進角させる必要もある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上記考案においては、軽負荷時における
平地での噴射時期の遅角制御は可能であるが、高地での
噴射時期の進角制御ができないという問題点がある。ま
た、特開昭５９−２０００２３号公報に示されるように
、タイマ高圧室と燃料溜りとを連通ずる逃し通路に可変
オリフィスを設け、この可変オリフィスの開口面積を大
気圧の変化に応動する気圧感応部材によって制御して高
地における噴射時期を平地までのものより進角させるこ
とも可能である。しかし、ロードセンシングタイマの構
成にこのような構成を追加すると、構造的に複雑になっ
てしまい゛、とても高価になるという問題がある。

また、冷間時における軽負荷時あるいはハイアイドル付
近においてはロードセンシングタイマの作動によりミス
ファイアを起こしやすくなり、このような環境条件下あ
るいはエンジン運転状況下においてはロードセンシング
タイマの作動を制御するだけでなく、さらに噴射時期を
進角させる必要がある。

本発明は以上のような問題点に鑑みてなされるもので、
簡易な構成で、軽負荷時における噴射時期の遅角制御が
でき、かつ環境条件、エンジン運転状態等の所定条件下
における噴射時期の進角制御が可能である分配型燃料噴
射ポンプを提供することを目的としている。

〔問題点を解決するための手段〕

前記問題点を解決するために本発明では次のような技術
的手段を講じた。

すなわち、送油ポンプにより燃料を噴射ポンプのハウジ
ング内の燃料室に圧送し、その燃料圧力を受けて作動す
るタイマピストンにより噴射時期を制御し、エンジンと
同期して回転するガバナスリーブが所定の作動範囲にあ
るときに、このガバナスリーブに形成した内圧調整孔、
ガバナスリーブを案内するガバナシャフトに形成した燃
料逃し孔およびハウジングに形成した低圧側通路を介し
て、燃料室の燃料を低圧部に逃すようにした分配型燃料
噴射ポンプにおいて、所定の設定条件により低圧側通路
を閉塞する開閉手段を設けるとともに、開閉手段の上流
側に位置する燃料逃し孔あるいは前記低圧側通路と燃料
室とを連通ずる連通通路を形成し、ガバナスリーブとガ
バナシャフトとの相対位置に関係なく、燃料室の燃料を
常時開閉手段の上流の低圧部に逃すようにした。

〔実施例〕

次に、本発明の一実施例を第１図〜第４図を用いて説明
する。第１図は本実施例の構成を示す断面図、第２図は
本実施例の要部を示す第１図の部分拡大断面図である。

第１図において、ハウジング１９内にはドライブシャフ
ト５が支承されており、このドライブシャフト５はエン
ジンにより回転駆動される。ドライブシャフト５は、ハ
ウジング１９内に装備した本実施例の送油ポンプである
ロータリ式フィードポンプ４０を回し、このフィードポ
ンプ４０は低圧側である燃料タンク４１から燃料を吸い
上げ、圧力調整弁４２によってこの燃料を調圧したのち
ハウジング１９内の燃料室４３に供給する。

ウェイトホルダ３はギア４ａと結合されており、ドラ不
ブシャフト５とともに回転するギア４ｂにより駆動され
る。

フライウェイト６はウェイトホルダ３内に置かれ、回転
数に応じた遠心力を発生し、支点６ａを中心に回動する
ことにより爪部６ｂにてガバナスリーブ１を押す、ガバ
ナスリーブｌ°はガバナシャフト２に対し摺動および回
転可能に嵌合されている。

ドライブシャフト５を回転すると、カップリング７およ
びフェイスカム８を介してプランジャ９は回転運動と往
復運動を行い、燃料室４３から回転数に応じて供給され
る燃料を更に加圧・分配して図示しない噴射ノズルを通
じエンジンの各燃料室へ噴射する。

ガバナスリーブ１の先端にはプラグ１０が圧入され、そ
の先端には、アジヤスティングレバー１１の角度に応じ
たメインスプリング１２の荷重、さらにはダンパースプ
リング１３、アイドルスプリング１４およびスタートス
プリング１５の荷重がかかっており、結局ガバナスリー
ブ１はウェイト推力と各スプリングの荷重との釣り合い
によって位置が決定される。そして、ガバナスリーブ１
の位置に応じてスタートレバー３６およびテンションレ
バー３７が回動し、スピルリング１７が移動してプラン
ジャ９の圧送ストロークひいては噴射量が決定される。

また、タイマピストン１８は燃料室４３の燃料圧力に関
連して噴射時期を調整する。

ガバナスリーブ１は、第２図に示すように、径方向に形
成された内圧調整孔１ａと、先端側において同様に形成
されたオリフィスｌｂとを有している。また、ガバナシ
ャフト２内には、燃料逃し孔２ａと、先端側において燃
料逃し孔２ａに連通ずるように形成された縦孔２ｂとを
有している。

つまり、オリフィス１ｂは縦孔２ｂを介して常時燃料逃
し孔２ａに連通しており、またガバナスリーブ１が図中
右方へ移動すると内圧調整孔１ａが燃料逃し孔２ａに連
通ずるようになっている。そのため、燃料室４３の燃料
は、燃料逃し孔２ａを介して低圧側通路２０に逃される
。

低圧側通路２０中には、開閉手段をなす弁体２１が設置
され、この弁体２１はポンプハウジング１９に対して油
密的に摺動可能で、スプリング２２によって常時開方向
に付勢されている。

また、この弁体２１は大気孔２３ａを有するケーシング
２３内に設置された大気圧感知手段をなすベローズ２４
と係合しており、ベローズ２４は大気圧の減少に伴って
その体積を増し、スプリング２２に抗して弁体２１を図
の右方向へ移動させる。

ハウジング１９の上方には噴射量制御用のベローズ３０
が設置され、ベローズ３０の下にはカム面３１ａを有す
るロッドが設置され、このロッド３１は、ベローズ３０
と連動するようにスプリング３２によってベローズ３０
側に付勢されている。

スライドビン３３はその一端がロッド３１のカム面３１
ａに当接している。ビン３４に回動自在に取り付けられ
たコントロールレバー３５は２つの突出片３５ａ、３５
ｂを有し、一方の突出片３５ａはスライドビン３３の他
端に対向し、他方の突出片３５ｂはテンションレバー３
７と対向している。そして、気圧が下がるとベローズ３
０がロッド３１を下方に押し、スライドビン３３が図で
左方に変動し、従ってコントロールレバー３５は反時計
方向に、テンションレバー３７は時計方向に各々回動し
、これによりスピルリング１７が図中左方に移動して全
負荷噴射量が減少する。

次に、上記構成による分配型燃料噴射ポンプにおける噴
射時期制御機構の作動について説明する。

タイマピストン１８は燃料室４３の燃料圧力（以下単に
内圧という）に比例して噴射時期を制御するため、燃料
室４３の内圧特性は噴射時期特性とみることができる。

最初に、内圧はガバナスリーブ１のオリフィス１ｂおよ
びガバナシャフト２の縦孔２ｂにより常時燃料逃し孔２
ａ内に逃されている。つまり、オリフィス１ｂの通路面
積で決まる分だけ内圧を逃している。従って、低圧側通
路２０が常時開かれていると仮定すると、内圧は通常の
ポンプに比べて低くなることになる。しかし、本実施例
のポンプにおいては内圧は圧力調整弁４２によりその分
あらかじめ高く設定されており、内圧自体は通常のポン
プの内圧と同様になっている。

そして、低地における全負荷時には、内圧調整孔１ａと
燃料逃し孔２ａとは連通していないため、内圧はポンプ
回転数に比例して上昇し、噴射時期も回転上昇に伴って
進むことになる。

一方１、低地における軽負荷時には、ガバナスリーブ１
が図中右方へ移動して内圧調整孔１ａと燃料逃し孔２ａ
とが連通し、また低圧側通路２ｏが開かれているので、
内圧調整孔１ａ、燃料逃し孔２ａおよび通路２０を介し
て燃料室４３の燃料が低圧部分に逃される。そのため、
内圧調整孔１ａの通路面積で決まる分だけ内圧が低下し
、噴射時期が遅れることになる。

また、高地においては、ベローズ２４が大気圧の減少に
伴ってその体積を増し、弁体２１をスプリング２２に抗
して図中右方へ移動させ、低圧側通路２０を閉塞する。

つまり、オリフィス１ｂ、縦孔２ｂおよび燃料逃し孔２
ａあるいは内圧調整孔１ａおよび燃料逃し孔２ａを介し
て逃されていた内圧が逃されなくなる。

そのため、オリフィス１ｂの通路面積で決まる分だけ内
圧が高くなり、噴射時期が進むことになる。

上記作動によれば、同一回転数における負荷とタイマ進
角量との関係は第３図に示すような特性になり、また、
回転数とタイマ進角量との関係は第４図に示すような特
性になる。

以上のように、本実施例によれば、ガバナシャフト２の
先端部に縦孔２ｂを形成し、燃料室４３の燃料をオリフ
ィス１ｂおよび幡孔２ｂを介して常時燃料逃し孔２ａに
逃すという節易な構成で、軽負荷時における平地での噴
射時期の遅角制御と高地での噴射時期の進角制御とが可
能になる。

なお、本実施例では燃料室４３の燃料をオリフィス１ｂ
および縦孔２ｂを介して燃料逃し孔２ａに逃すようにし
ていたが、弁体２１の上流側に位置する燃料逃し孔２ａ
あるいは低圧側通路２０と燃料室４３とを連通ずる連通
通路を形成し、ガバナスリーブ１とガバナシャフト２と
の相対位置に関係なく、燃料室４３の燃料を常時低圧側
に逃すようにしても良い。

また、本実施例では低圧側通路２０を開閉する弁体２１
を大気圧に応じて作動するようにしたが、弁体２１をエ
ンジン回転数、冷却水温度等のエンジン運転状態により
作動させ噴射時期を進角させるようにしても良い。

さらに、弁体２１を電磁弁として、環境条件、エンジン
運転状態等の所定条件を入力することにより電気的に制
御するようにしても良い。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、簡易な構成で、
軽負荷時における噴射時期の遅角制御と、環境条件、エ
ンジン運転状態等の所定条件下における噴射時期の進角
制御との両方の制御が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図は本発明の一実施例に関するもので、第
１図は本実施例の構成を示す縦断面図、第２図は本実施
例の要部を示す第１図の部分拡大断面図、第３図は本実
施例の同一回転数における負荷とタイマ進角量との関係
を示す特性図、第４図は本実施例の回転数とタイマ進角
量との関係を示す特性図である。 ｌ・・・ガバナスリーブ、ｌａ・・・内圧調整孔、Ｉｂ
・・・オリフィス（連通通路）、２・・・ガバナシャフ
ト。 ２ａ・・・燃料逃し孔、２ｂ・・・縦孔（連通通路）、
１９・・・ハウジング、２０・・・低圧側通路、２１・
・・弁体（開閉手段）、２４・・・ベローズ、４０・・
・フィードポンプ、４３・・・燃料室。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）　送油ポンプにより燃料を噴射ポンプのハウジン
   グ内の燃料室に圧送し、その燃料圧力を受けて作動する
   タイマピストンにより噴射時期を制御し、エンジンと同
   期して回転するフライウエイトに連動するガバナスリー
   ブが所定の作動範囲にあるときに、このガバナスリーブ
   に形成した内圧調整孔、前記ガバナスリーブを案内する
   ガバナシャフトに形成した燃料逃し孔および前記ハウジ
   ングに形成した低圧側通路を介して、前記燃料室の燃料
   を低圧部に逃すようにした分配型燃料噴射ポンプにおい
   て、 所定の設定条件により前記低圧側通路を閉塞する開閉手
   段を設けるとともに、前記開閉手段の上流側に位置する
   前記燃料逃し孔あるいは前記低圧側通路と前記燃料室と
   を連通する連通通路を形成し、前記ガバナスリーブと前
   記ガバナシャフトとの相対位置に関係なく、前記燃料室
   の燃料を常時前記開閉手段の上流の低圧部に逃すように
   したことを特徴とする分配型燃料噴射ポンプ。
2. （２）　前記連通通路は、前記ガバナシャフトの先端部
   に形成された縦孔および前記ガバナスリーブの先端部に
   形成されたオリフィスにより構成されることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載の分配型燃料噴射ポンプ。
3. （３）　前記開閉手段は、大気圧が所定値以下の時に前
   記低圧側通路を閉塞することを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載の分配型燃料噴射ポンプ。
4. （４）　前記開閉手段は、エンジンの運転状態に応じて
   前記低圧側通路を閉塞することを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載の分配型燃料噴射ポンプ。