JPS6349553Y2

JPS6349553Y2 -

Info

Publication number: JPS6349553Y2
Application number: JP1982112781U
Authority: JP
Priority date: 1982-07-27
Filing date: 1982-07-27
Publication date: 1988-12-20
Also published as: JPS5917238U

Description

【考案の詳細な説明】本考案は、デイーゼル機関等燃料噴射式機関に
使用する燃料噴射ポンプの燃料噴射時期調整装置
に関する。

一般に、燃料噴射式機関例えばデイーゼル機関
においては、燃料噴射時期を機関回転速度に応じ
て可変的に調整している。

この調整装置の従来例を、第１図に示す分配型
燃料噴射ポンプについて説明する。

図において、燃料は、ポンプ本体の入口１から
機関出力軸に連結したドライブシヤフト２により
駆動されるフイードポンプ３によつて吸引され
る。

フイードポンプ３からの吐出燃料は、圧力調整
弁４により供給圧を制御されて、ほぼ機関回転速
度に応じた圧力となり、ポンプハウジング内部の
ポンプ室５へと供給される。

ポンプ室５の燃料は、作動部分の潤滑を行なう
と同時に吸入ポート１２を通つて高圧プランジヤ
ポンプ６に送られる。

このポンプ６のプランジヤ７は、ドライブシヤ
フト２に継手２Ａを介して軸方向摺動自由に連結
したエキセントリツクデイスク８に固定されてお
り、機関回転に同期して回転駆動される。

エキセントリツクデイスク８は、機関シリンダ
数と同数のフエイスカム９をもち、回転しながら
ローラリング１０に配設されたローラ１１をこの
フエイスカム９が乗り越えるたびに、所定のカム
リフトだけ往復運動する。

したがつて、プランジヤ７は回転しながらプラ
ンジヤバレル内を往復運動し、該往復運動によつ
て吸入ポート１２から吸引されたポンプ室５内の
燃料が分配ポート１３よりデリバリバルブ１４を
介して図示しない噴射ノズルへと圧送される。

その際、燃料の噴射量は、プランジヤ７に形成
したカツトオフポート１５を被覆するコントロー
ルスリーブ１６の位置により決められるのであ
る。たとえば、カツトオフポート１５の開口部が
プランジヤ７の右行により、コントロールスリー
ブ１６の右端部を越えると、それまでプランジヤ
ヘツド外方の圧力室６Ａ内から分配ポート１３へ
と圧送されていた燃料が、カツトオフポート１５
を通つて低圧のポンプ室５へと解放されるので分
配ポート１３への圧送を終了する。

したがつて、コントロールスリーブ１６をプラ
ンジヤに対して右方向に相対的に変位させると、
燃料噴射終了時期が遅くなつて燃料噴射量が増加
し、逆に左方向に変位させると燃料噴射終了時期
が早まつて燃料噴射量が減少するのである。

コントロールスリーブ１６は、図示しないアク
セルペダルと連動するリンクレバー装置１９に支
持され、アクセル踏み込み量に応じて変位する。
またこれと同時にドライブシヤフト２の回転で駆
動されるガバナ機構１８は、フライウエイト２
０、ガバナスリーブ２１等からなりリンクレバー
装置１９によるコントロールスリーブ１６の制御
位置を補正制御して、アクセル開度に対応した機
関回転速度を常に一定に保つべく燃料噴射量を増
減する。

一方、燃料の噴射時期の調整は、前記ローラリ
ング（燃料噴射時期制御部材）１０によつて、フ
エイスカム９とローラ１１との相対位置を変化さ
せることで調整されるが、このため、ローラリン
グ１０はアーム２９を介してシリンダ３０内を往
復動するタイマピストン３１と連結されている。

このタイマピストン３１は圧縮スプリング３２
によりシリンダ３０内において図で右方へ弾性付
勢されており、また、シリンダ３０内のタイマピ
ストン３１の移動方向の両端には２つの室３３，
３４が形成されている。このうち、室３３は低圧
室であり、前記ポンプ本体１から燃料タンク（図
示せず）のヘツド圧程度の低圧が通路３５を介し
て導かれるようになつている。また、室３４は高
圧室であり、機関の回転速度に応じたポンプ室５
内の燃料がタイマピストン３１内に形成した通路
３６を介して作用するようになつている。

したがつて、低圧室３３内の圧力は機関回転速
度にかかわらず一定であるのに対し、高圧室３４
内の圧力は機関回転速度と概ね比例して上昇して
いくため、機関回転速度の増加に伴なつて両室３
３，３４の圧力差は大きくなり、タイマピストン
３１の変位量は徐々に大きくなる。この結果、ア
ーム２９を介してローラリング１０もその軸まわ
りの回動位置を変化させエキセントリツクデイス
ク８を介してプランジヤ７のリフト時期を変えて
燃料噴射時期を早めていく。

しかしながら、このような従来の燃料噴射時期
調整装置にあつては、高圧室３４におけるタイマ
ピストン３１の受圧面積がタイマピストン３１の
変位量にかかわらず一定となつていたため、機関
回転速度とタイマピストン３１の変位量Ｌは、第
３図Ａのグラフに示すように、直線的な関係に固
定されてしまい、低速から高速までの運転域にお
いて、燃費および排気性能の面からみて噴射時期
を最適に制御することが難かしいという問題点が
あつた。

本考案は、このような従来の問題点に鑑み、タ
イマピストンの変位量に応じてタイマピストン受
圧面の有効受圧面積を変化させることにより、機
関回転速度とタイマピストン変位量との関係に可
変要因を与え、従来の上記不都合を除去すること
を目的としている。

以下、本考案を図面に示す実施例により説明す
る。なお、前述した従来のものと同一の要素につ
いては、これと同一の符号を付し、その説明を省
略する。

第２図Ａは本考案の一実施例を示し、高圧室４
０は中心部の第１高圧室４１と、この第１高圧室
４１の周囲に段部４２を介して第１高圧室４１よ
り浅く形成された円環状の第２高圧室４３とから
構成されている。

一方、タイマピストン４４の高圧室４０側の受
圧面４５は、第１高圧室４１内に液密に挿入され
得る中心突部４６が突設されており、この中心突
部４６の端面を第１受圧面A₁とする。該第１受
圧面A₁は常時高圧室４０に面して常に有効受圧
面となる。そして該第１受圧面A₁に開口するタ
イマピストン４４の通路４７によりポンプ室から
の高圧は第１高圧室４１に導入されるようになつ
ている。

前記第２高圧室４３に面するタイマピストン４
４の環状の第２受圧面A₂にはタイマピストン４
４に穿設された２つの連通路である連通孔４８，
５０が開口しており、一方の連通孔４８内には、
低圧室３３から第２高圧室４３への燃料の流通の
みを許容するチエツクバルブ４９が介装されてい
る。また、第２高圧室４３とポンプ室５とはタイ
マピストン４４に穿設された前記他方の連通孔５
０により連通する。連通孔５０内には、第２高圧
室４３からポンプ室５への燃料の流通のみを許容
するチエツクバルブ５１が介装されている。

ここにおいて第２受圧面A₂は、タイマピスト
ン４４の変位量に応じて無効受圧面となり得る面
であり、第２高圧室４３は、高圧室４０のうち該
第２受圧面A₂に面する空間部分を構成する。

かかる構成によると、機関の回転速度が所定の
回転数以下のとき、つまりポンプ室５内の圧力が
所定圧力以下のときは、第２図Ａ，Ｂに示すよう
に、タイマピストン４４の中心突部４６が第１高
圧室４１内に挿入されているため第１高圧室４１
は第２高圧室４３と連通されておらず、しかも、
第２高圧室４３と低圧室３３とは連通孔４８によ
り連通され、第２高圧室４３内の圧力が低圧室３
３内の圧力よりも低下してチエツクバルブ４９が
開弁するため、ポンプ室５内の圧力は第１高圧室
４１だけに伝達されることになる。したがつて、
タイマピストン４４の有効受圧面積は第１高圧室
４１と共に受圧面積制御手段を構成する中心突部
４６の第１受圧面A₁のみとなり、第２受圧面A₂
は無効受圧面となる。そして第３図Ｃのグラフに
示すように、機関回転数Ｎが低い場合従来例より
小さい受圧面積となつており、第３図Ｂのグラフ
に示す高圧室４０内におけるタイマピストン４４
を図で左側に移動させる力Ｆも従来例より小さ
い。尚第３図ＢにおけるＰはポンプ室内の圧力で
ある。この結果、機関回転数Ｎが低いときのタイ
マピストンの変位量Ｌは、第３図Ａのグラフに示
すように、従来例より小さくなつておりこれに応
じて燃料噴射時期の進角度も小さくなつている。

つぎに、機関回転速度が上昇し、ポンプ室圧力
が所定の圧力以上になると、第２図Ｃに示すよう
に、タイマピストン４４が更に図で左行し中心突
部４６が第１高圧室４１から抜け出して第１高圧
室４１および第２高圧室４３は連通する。する
と、高圧室４０および低圧室３３の差圧によりチ
エツクバルブ４９は閉じ、高圧室４０側の有効受
圧面積は従来例と等しく第１及び第２受圧面積の
和A₁＋A₂となり、タイマピストンの変位量Ｌは
急減に立上つて従来例と等しくなり、燃料噴射時
期制御特性も従来と同様となる。なお、チエツク
バルブ５１は、その両側にポンプ室内の圧力が作
用しているため閉じている。

このように本実施例によれば、機関回転速度が
低速のときにはタイマピストン４４の変位量が小
さく、また機関回転速度が高速のときには大きい
ので、単に機関回転速度に対して固定的な関係を
もつて変化させるだけでなく、燃費および排気性
能に見合つた燃料噴射時期の補正を行なうことが
できる。

なお、機関回転速度が減少してタイマピストン
４４が図で右動し、タイマピストン４４の中心突
部４６が第１高圧室４１内に挿入されて第１高圧
室４１および第２高圧室４３が隔離された後、第
２高圧室４３内の燃料は、第２高圧室４３内が密
閉されてかなりの高圧になることにより連通孔５
０のチエツクバルブ５１を開いてポンプ室へ還流
される。

前述した実施例においては、第１高圧室４１お
よび第２高圧室４３を同心円状に配置したが、た
とえばタイマピストン４４軸直交線の左右に振り
分けて両者を区画する等その他の分割態様にして
もよい。また、タイマピストン４４の受圧面積を
３段階以上に変化させるように高圧室を３個以上
に分割構成しタイマピストンの受圧面への有効接
触面積を複数段に変化させてもよい。

更に上記実施例では機関回転速度に応じてタイ
マピストンの有効受圧面積をステツプ的に変化さ
せたが、アナログ的に高圧室のタイマピストン受
圧面への有効接面面積を変化させるように高圧室
受圧面制御手段を設けてもよい。

以上説明したように、本考案によれば、その構
成を、タイマピストンの変位量に応じ高圧室にお
けるタイマピストンの有効受圧面積を変化させる
受圧面積制御手段を設けたので、機関回転速度に
対する燃料噴射時期特性を単一パターンだけでな
くこれに適当な補正を加えて所望の噴射時期制御
パターンを得ることができ、これに応じてNOx、
スモークを低減し或いは出力向上、燃費低減を図
る等の自由を制御が可能となる。

また、かかるタイマピストンの変位行程の中で
無効受圧面積となり得るタイマピストンの受圧面
にタイマピストンの変位を不可能にするような圧
力が作用することのないようにチエツクバルブを
備えた２つの連通路を設けたので、タイマピスト
ンは、上記作用を満足すべく機関回転速度に応じ
て円滑に変位することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の燃料噴射時期調整装置を備えた
噴射ポンプの断面図、第２図Ａは本考案に係る燃
料噴射時期調整装置の一実施例を示す断面図、第
２図Ｂ，Ｃはそれぞれ同上のタイマピストンの作
動状態を示す説明図、第３図Ａ，Ｂ，Ｃは従来例
と本考案の実施例の特性を比較したグラフであ
る。９……フエイスカム、１０……ローラリング、
１１……ローラ、２９……アーム、３０……シリ
ンダ、３１，４４……タイマピストン、３３……
低圧室、３４，４０……高圧室、４１……第１高
圧室、４３……第２高圧室、４６……中心突部、
４７……通路、４８，５０……連通孔、４９，５
１……チエツクバルブ、A₁……第１受圧面、A₂
……第２受圧面。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

機関回転速度に応じた流体圧力が導入される高
圧室にその受圧面を臨ませて機関回転速度に応じ
て変位するタイマピストンを備え、該タイマピス
トンの変位量により燃料噴射時期制御部材を調整
する燃料噴射ポンプの燃料噴射時期調整装置にお
いて、タイマピストンの変位量に応じ前記タイマ
ピストンの有効受圧面積を変化させる受圧面積制
御手段と、前記タイマピストンの受圧面のうちタ
イマピストンの変位量に応じて無効受圧面となり
得る受圧面部分に面する高圧室の空間部分に連通
した第１の連通路及び第２の連通路と、を設け、
該第１の連通路に、前記空間部分から前記機関回
転速度に応じて変化する流体圧力側にのみ流体の
流れを許容する第１のチエツクバルブを介装する
一方、前記第２の連通路に、低圧側から前記空間
部分にのみ流体の流れを許容する第２のチエツク
バルブを介装したことを特徴とする燃料噴射ポン
プの燃料噴射時期調整装置。