JPH0244051Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は可変プリストローク機構を有する燃料
噴射ポンプを備えた燃料噴射装置に関し、燃料噴
射時期調整装置にて選択的に遅角をとらせて駆動
する燃料噴射装置に関する。

（従来技術） 従来、たとえば特開昭55−131562号に開示され
ている如く可変プリストローク機構付の燃料噴射
ポンプは知られている。ここでプリストロークと
は下死点から吸入ポートが燃料制御スリーブにて
塞さがれるまでのプランジヤの静的プリストロー
クをいう。可変プリストローク機構付の燃料噴射
ポンプは、カムにより駆動されて往復動するプラ
ンジヤに燃料制御スリーブを摺動自在に外嵌し、
該燃料制御スリーブにコントロールロツドを連結
し、該コントロールロツドの移動により前記プラ
ンジヤの軸線方向における前記燃料制御スリーブ
位置とプランジヤ位置上の相対位置が変更可能に
構成されている。プリストローク量は前記相対位
置に設定することにより行なわれる。

しかるに上記した可変プリストローク機構付の
燃料噴射ポンプにおいては、プリストローク量と
燃料噴射ポンプ駆動軸の回転数とにともなつて燃
料の加圧値が異なる。

この結果、所定プリストローク量の場合におい
て燃料噴射ポンプの加圧室の許容圧力、または燃
料噴射ポンプと燃料噴射弁間の配管の許容圧力等
を超えるときが生ずる問題がある。このために燃
料噴射弁の噴孔面積を広げたりして許容圧力内に
ならしめるとともに進角値を必要進角値に近ずけ
る等の必要が生じ、燃料噴射装置の使用範囲が狭
められる問題がある。

（考案の目的） 本考案は上記にかんがみなされたもので、遅角
をとらせる燃料噴射時期調整装置と可変プリスト
ローク機構付の燃料噴射ポンプとからなり、許容
圧力以上となる燃料噴射ポンプ駆動軸の回転数に
おいて遅角をとらせることにより、上記の問題を
解消して使用範囲が狭められることのない燃料噴
射装置を提供することを目的とする。

（考案の実施例） 以下、本考案の実施例により説明する。

第１図は本考案の一実施例を示すブロツク図で
ある。

１は可変プリストローク機構付の燃料噴射ポン
プであり、燃料噴射ポンプ１は遅角タイマ２を介
して機関出力軸と連結してあり、燃料噴射ポンプ
出力燃料圧力が許容圧力以上となる燃料噴射ポン
プ駆動軸回転数以上にて遅角をとらせるように構
成してある。

可変プリストローク機構付の燃料噴射ポンプ１
は、公知のようにたとえば第２図に示す如く構成
されている。つなわち遅角タイマ２を介して機関
駆動されるカム３によつて、バレル４内を軸方向
に往復駆動させられるプランジヤ５と、プランジ
ヤ５に回転結合されかつプランジヤ５の軸方向運
動を許すように設けられたスリーブ６と、放流孔
７を有しかつプランジヤ５に油密に外嵌された燃
料制御スリーブ８と、スリーブ６を介してプラン
ジヤ５の回動角度を制御する燃料量制御杆９と、
燃料制御スリーブ８のプランジヤ軸方向位置を制
御してプリストロークを制御するプリストローク
制御部材１０と、バレル４の頂部に螺着された吐
出弁１１とを備えており、吐出弁１１からの吐出
燃料は内燃機関の気筒に設置した燃料噴射弁に供
給してある。プリストローク部材１０はプリスト
ローク調整軸１０−₁と、プリストローク調整軸
１０−₁の先端に偏心して回着されかつ燃料制御
スリーブ８に設けた溝８−₁内に先端が位置する
先端軸１０−₂とからなり、プリストローク調整
軸１０−₁の回動により燃料制御スリーブ８をプ
ランジヤ５の軸方向に移動させるように構成して
ある。

なお、プランジヤ５には頂部から軸方向に通油
孔１２が設けてあつてその一端はプランジヤ５、
バレル４および吐出弁１１との間に形成される加
圧室１３に開孔しており、他端は吸入ポート１２
−₁を介して燃料吸込室１４に連らなつている。

いま、カム３が駆動されたことにより、プラン
ジヤ５は軸方向に往復動させられる。一方、燃料
吸込室１４にはフイードポンプにより燃料が充填
されている。プランジヤ５の上方向への移動によ
りポート１２−₁が燃料制御スリーブ８内に移動
することにより加圧室１３内の燃料は加圧され、
加圧室１３内の燃料油圧力によつて吐出弁１１は
開き、加圧燃料は燃料噴射弁へ圧送され、噴射さ
れる。またプランジヤ５の上記上方向への移動途
中においてポート１２−₁が放流孔７に臨むと加
圧室１３内の燃料油は通油孔１２および放流孔７
を介して燃料吸入室１４に流通し、加圧室１３内
の燃料油圧は低下してプランジヤ５の１ストロー
クに対応する燃料噴射は終了する。

さらにまた、燃料量制御杆９によつてプランジ
ヤ５回動角度を制御することによつてポート１２
−₁が放流孔７に臨むまでのプランジヤストロー
ク量が変化し、燃料噴射量が制御される。また一
方、プリストローク制御部材１０によつて燃料制
御スリーブ８のプランジヤ軸上における位置を制
御することによつて、プランジヤ５の下死点から
上昇しポート１２−₁が燃料制御スリーブ８によ
つて閉止されるまでのプリストローク量が制御さ
れる。すなわち、燃料制御スリーブ８のプランジ
ヤ軸上位置によつて燃料噴射時期を制御するタイ
マとして作用する。

しかして、カム３のカム面の回転角度に対する
高さは、たとえば第４図に示す如くである。しか
るにプリストローク量が小さいときは第４図にお
いてａ区間で示す如くカム線図の傾斜が緩かな部
分が使用され、プリストローク量が大きいときは
ｂ区間で示す如くカム線図の傾斜の急な部分が使
用される。したがつて、カム軸１５の回転数に対
する加圧室１３の圧力は、第５図に示す如くプリ
ストローク量によつて変り、プリストローク量が
大なる程圧力は増大し、プリストローク量が最大
値Psmaxのときは回転数N₁において加圧室１３
の圧力が許容圧力Ｌを超えてしまうことになる。
これは前述した通りである。なお、第５図におい
てN_Rは定格回転数を示している。またPsminは
プリストローク量の最小値を示している。

加圧室１３の許容圧力Ｌを超えると危険であ
り、このためプリストローク量を少なくして加圧
室１３の許容圧力Ｌ内に入るようにして使用され
る。この場合のカム軸１５の回転数Ｎに対するプ
リストローク量Psは第６図に示す如くである。
第６図において斜線部分は許容圧力Ｌの制限から
使用できない範囲を示している。したがつて定格
回転数N_Rにおいてはプリストローク量Pnしかと
れない状態になる。

また一方プリストローク量Psを抑えると燃料
噴射進角は増大することになる。この結果、回転
数Ｎと内燃機関の上死点を基準とした進角との関
係をプリストローク量Psをパラメータとして示
せば第７図に示す如くになる。すなわち、プリス
トローク量Psmaxのときにおいては、回転数N₁
から第７図に示す如く加圧室１３の圧力を許容圧
力Ｌ内に入れるためにプリストローク量を減少さ
せた場合には進角量は実線αで示す如くになり、
定格回転数N_Rにおいてはθ_Rとなる。一方内燃機
関の必要噴射時期すなわち必要進角量は破線βで
示す如くであり、定格回転数N_Rにおいてはθ_Eと
なる。

しかるに本考案の一実施例においては遅角タイ
マ２を介して、カム３が回転駆動されており、カ
ム軸１５の回転数がN₁を超えると前記実線αと
破線βとの差の角度だけ遅角をとらせ、定格回転
数N_Rにおいては〔θ_R−θ_E〕だけ遅角させる。

この結果、プリストローク量を調整して加圧室
１３の圧力が許容圧力Ｌを超えないようにした場
合においても、進角値は内燃機関の必要進角値に
制御されることになつて燃料噴射ポンプ１の使用
範囲が狭められることもなくなる。

なお、ここで遅角タイマ２は、ハウジングと、
偏心カム組立体を有する駆動軸とを備えて、内燃
機関出力軸を前記ハウジングに連結しかつ燃料噴
射ポンプのカム軸１５を前記駆動軸に接続して内
燃機関出力軸とカム軸１５とを回転結合し、内燃
機関出力軸の回転速度の変化に応じて遠心力によ
つてばねに抗して互に押し拡げられる一対の重錘
の変化を利用して前記偏心カム組立体を駆動さ
せ、内燃機関出力軸とカム軸１５との回転位相を
制御する、例えば実開昭57−150234号に示されて
いる燃料噴射時期調整装置が用いられる。実開昭
57−150234号に示されている燃料噴射時期調整装
置は第９図に示すごとくである。すなわち、機関
に連結される円筒状の第１回転体（ハウジング）
２４に収容されかつカム軸１５に連結される円板
状の第２回転体２５を同心に配置し、第２回転体
２５の中心に結合した軸２６を挾みかつスプリン
グ２７に抗して遠心力によつて互いに拡開される
１対の重り３２を配置し、第２回転体２５の内部
に回転可能に嵌合した第１の偏心カム２８を重り
３２に設けた第１のピン２９に支持し、第１の偏
心カム２８の内部に回転可能に嵌合した第２の偏
心カム３０を第１回転体２４の端壁に設けた第２
のピン３１に支持した燃料噴射時期調整装置が示
されている。

この燃料噴射時期調整装置において偏心カム２
８，３０を第１０図に示すごとく配置し、第１回
転体２４を反時計方向に駆動したときは、第１１
図に示す如く回転数に対して回転数の増加にした
がつて遅角特性から進角特性に変化する特性が得
られる。第１０図において、Ａはピン３１の中心
を、Ｂは偏心カム３０の中心を、Ｃは偏心カム２
８の中心を、Ｄはピン２９の中心を示している。

逆に、第１回転体２４を時計方向に駆動したと
きは、第１０図に示す回転方向ｙ及びｚは第１０
図に示す方向とは逆になつて、回転数に対して回
転数の増加にしたがつて進角特性から遅角特性に
変化する特性が得られる。進角特性から遅角特性
への変化の湾曲点の回転数はスプリング２７の力
と重り３２に加わる遠心力で定まる。したがつ
て、この場合第１回転体２４の回転方向を時計方
向に設定する。さらにスプリング２７の力と重り
３２に加わる遠心力とを設定することにより、第
８図に示す如き遅角特性を呈し、内燃機関出力軸
の回転数N₀から遅角させることができる。そこ
でN₀／２＝N₁（４サイクル機関の場合）に設定
することにより、前記した所定の遅角をとらせる
ことができる。

またさらに、前記一対の重錘の開拡を油圧によ
つて行なうようにもされた、例えば実開昭57−
157738号に開示の燃料噴射時期調整装置も用いら
れる。実開昭57−157738号に開示の燃料噴射時期
調整装置は第１２図及び１３図に示すごとく、液
圧アクチユエータが回転体の軸心に対して対称に
配置され、軸を挾む１対の連結板を介して偏心カ
ム機構と連結されたものである。すなわち、機関
に連結される円筒状の第１回転体（ハウジング）
２４に収容されかつカム軸１５に連結される円板
状の第２回転体２５を同心に配置し、第２回転体
２５の中心に結合した軸２６に、直径方向に延び
る１対の液圧アクチユエータ３５を外挿支持し、
液圧アクチユエータ３５と第２回転体２５との間
に軸２６を挾んで１対の連結板３６を配置し、第
２回転体２５の内部に回転可能に嵌合した第１の
偏心カム２８を連結板３６に設けた第１のピン２
９に支持し、第１の偏心カム２８の内部に回転可
能に嵌合した第２の偏心カム３０を第１回転体２
４の端壁に設けた第１のピン３１に支持し、１対
の連結板３６の両側端部において互いに対向する
案内片３７に案内軸３８を挿通し、案内軸３８の
両端部と案内片３７との間に液圧アクチユエータ
３５のピストン４０遠心力に対抗するスプリング
３９を介装した燃料噴射時期調整装置が示されて
いる。４１は液圧アクチユエータ３５のシリンダ
を、２９ａはピストン４０と連結板３６とを連結
するピンを示す。

かかる燃料噴射時期調整装置では、液圧アクチ
ユエータ３５に供給する液圧の増大に伴つてピス
トン４０は放射方向外側に移動し、第１４図に示
す如く、遅角特性から進角特性に変化する特性が
得られる。したがつて、回転数N₁を超えたカム
軸１５の回転数とプリストローク量とに対応して
液圧アクチユエータ３５に供給する液圧を順次減
少させるように液圧を設定することにより、第７
図の破線βにした進角値に制御することもでき
る。

（考案の効果） 以上説明した如く本考案によれば可変プリスト
ローク機構を有する燃料噴射ポンプと遅角タイマ
とを備え、出力燃料圧力が所定値を超える燃料噴
射ポンプの駆動軸回転数のときにプリストローク
量を低減しかつ遅角をとらせることによつて、内
燃機関が必要とする進角で噴射が行なえ、噴射ポ
ンプの加圧圧力が許容圧力を超えることはなくな
り、燃料噴射装置の使用範囲が狭められることも
なくなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例の構成を示すブロツ
ク図。第２図は可変プリストローク機構付の燃料
噴射ポンプの一例を示す断面図。第３図は第２図
の燃料噴射ポンプにおけるプリストローク制御部
材と燃料制御スリーブとの関係を示す一部横断面
図。第４図は燃料噴射ポンプのカムのカム線図。
第５図〜第７図は本考案の作用の説明に供する線
図。第８図は遅角タイマの特性を示す線図。第９
図は燃料噴射時期調整装置の１例を示す正面断面
図。第１０図は燃料噴射時期調整装置の偏心カム
機構の模式図。第１１図は第９図に示す燃料噴射
時期調整装置の特性図。第１２図及び第１３図は
燃料噴射時期調整装置の他の例を示す正面断面図
及び側面断面図。第１４図は第１２図及び第１３
図に示す燃料噴射時期調整装置の特性図。 １……可変プリストローク機構付の燃料噴射ポ
ンプ、２……遅角タイマ、３……カム、４……バ
レル、５……プランジヤ、７……放流孔、８……
燃料制御スリーブ、１０……プリストローク制御
部材、１１……吐出弁、１２……通油孔、１２−
_１……ポート、１３……加圧室、１４……燃料吸
入室、１５……カム軸。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 可変プリストローク機構を有し、かつプラン
   ジヤがカムにより往復駆動される燃料噴射ポン
   プと、 機関出力軸の回転が伝達されて機関出力軸の
   回転と同期して駆動される第１回転体と、スプ
   リングの力に抗して拡開制御される１対の遅角
   一進角特性を持つ偏心カム機構を介して第１回
   転体の回転を前記プランジヤ駆動のためのカム
   に伝達する第２回転体とを有する燃料噴射時期
   調整装置とを備え、 出力燃料圧力が所定値を超える前記プランジ
   ヤ駆動のためのカム回転数のときに第１回転体
   の回転位相に対し第２回転体の回転位相が遅れ
   る遅角特性をとる拡開量に拡開制御することを
   特徴とする燃料噴射装置。 (2) 液圧を受けたピストンの力によりスプリング
   の力に抗して拡開制御を行ない、出力燃料圧力
   が所定値を超える前記プランジヤ駆動のための
   カム回転数のときに前記液圧を減少させて、遅
   角特性をとる拡開量に拡開制御することを特徴
   とする実用新案登録請求の範囲第１項に記載の
   燃料噴射装置。 (3) 偏心カム機構と係合する重錘の遠心力により
   スプリングの力に抗して拡開制御を行ない、重
   錘の遠心力とスプリングの力との設定により、
   出力燃料圧力が所定値を超える前記プランジヤ
   駆動のためのカム回転数のときに遅角特性をと
   る拡開量に拡開制御することを特徴とする実用
   新案登録請求の範囲第１項に記載の燃料噴射装
   置。