JPH0278739A - 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、内燃機関に燃料を噴射して供給する判型の燃
料噴射ポンプに係り、特にプランジャに摺動自在に嵌挿
した制御スリーブを作動させてこれらプランジャと制御
スリーブとの軸方向の相対位置を変えることによりプレ
ストロークを調整するようにしたプレストローク可変形
の燃料噴射ポンプに関する。

〔従来の技術〕

ディーゼルエンジンに燃料を供給するための判型燃料噴
射ポンプは、エンジンの運転状況に応じて燃料噴射量お
よび燃料噴射時期（タイミング）を制御するようになっ
ている。

すなわち、エンジン側で要求する燃料噴射タイミング特
性は、第５図に示されており、始動時の燃料噴射タイミ
ングは進角側にセットされ、アイドル時にはその燃料噴
射タイミングを遅角側に調整し、かつ定格出力時には燃
料噴射タイミングを進角側に調整することが望まれてい
る。

このため、従来の燃料噴射ポンプは、カムの作動で往復
動されるプランジャを燃料噴射量制御部材により軸線の
回りに回動させるようになっているとともに、このプラ
ンジャに嵌挿した制御スリーブをプランジャの軸線に沿
って移動させるようになっている。つまり、カムの作動
でプランジャを往復動させてポンプ室内の燃料を供給す
る際、燃料噴射量制御部材によりプランジャを軸線の回
りに回転させると、燃料加圧ストロークが変えられて燃
料噴射量が調整され、また制御スリーブをプランジャの
軸線に沿って移動させると、プレストロークが変わり、
燃料噴射タイミングが調整されるものである。

ところで、前記第５図に示す噴射タイミングを得るのに
は制御スリーブをプランジャの軸線に沿って移動させる
必要があり、このため従来、特開昭６１−１１８９３６
号公報に記載されているような手段が提案されている。

このものは、エンジンの運転状況に応じてコンピュータ
が電磁式ロークリアクチュエータを作動させ、この電磁
式ロークリアクチュエータにより制御スリーブを動かし
て燃料噴射タイミングを調整するようになっている。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来の制御手段は、第５図に示す要求タイミングに
マツチした制御を可能にするが、しかしながら、コンピ
ュータにより電磁式ロークリアクチュエータを作動させ
るシステムがきわめて複雑な構造になり、大幅なコスト
アップを招く問題がある。

本発明はこのような事情にもとづきなされたもので、メ
カニカルな手段で制御スリーブを作動させて第５図に示
す要求特性を満足することができ、構造が比較的簡単に
なって、コスト安となるプレストローク可変形の燃料噴
射ポンプを提供しようとするものである。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するため本発明は、制御スリーブを作動
させるコントロールロッドには、主レバーおよびこの主
レバーに対して相対的に所定角度範囲で自在に回動可能
な補助レバーを設け、これら主レバーと補助レバーの間
にこれら両レバーを互いに同方向に追従して回動させる
ばねを設け、上記主レバーはメカニカルガバナに連結さ
れて該メカニカルガバナにより回動されるとともに、上
記補助レバーに対応してエンジン始動時にこの補助レバ
ーを一方に回動させる始動操作手段を設け、エンジン始
動時には上記始動操作手段により補助レバーを一方に回
動させることによりコントロールロッドを回動して燃料
噴射タイミングを進角側にセットするようにしたことを
特徴とする。

〔作用〕

本発明によれば、エンジンの運転時にはメカニカルガバ
ナにより主レバーが作動されてコントロールロッドを回
動させるので、アイドル運転および定格出力運転時に必
要とされる進角特性を得ることができる。そして、エン
ジン始動時に運転者が主レバーを高速側にセットして始
動すれば燃料噴射タイミングは進角側となるから要求特
性を満足するが、運転者が主レバーを低速側にセットし
て始動すれば燃料噴射タイミングは遅角側となって要求
特性の逆になってしまう。この時、本発明では、エンジ
ン始動時に、例えばキースイッチに連動して始動操作手
段が作動し、補助レバーを強制的に回動させてコントロ
ールロッドを高速側に回動し、燃料噴射タイミングを進
角側にセットするようになり、したがって要求特性を満
足することができる。

したがって、コンピュータにより制御される複雑な構造
の電磁式ロータリアクチュエータは不要となり、簡単な
構成の安価なメカニカルガバナの使用が可能になる。

〔実施例〕

以下本発明について、第１図ないし第５図に示す第１の
実施例にもとづき説明する。

図において１はポンプハウジングを示し、このポンプハ
ウジング１内には第４図に断面して示すように、プラン
ジャバレル２が嵌挿されており、このプランジャバレル
２にはポンプ室３が形成されている。

上記プランジャバレル２の上端には吐出口体４が取付け
られており、この吐出口体４はバイブを介して図示しな
いエンジン側の燃料噴射弁に接続されている。吐出口体
４内には吐出弁５が収容されており、この吐出弁５はス
プリング６に押されて上記ポンプ室３を閉じている。ポ
ンプ室３内の燃料圧力が上記スプリング６にて設定され
る開弁圧以上になると吐出弁５がリフトされ１．これに
よりポンプ室３で加圧された高圧燃料が吐出口体４から
、エンジンの燃料噴射弁へ圧送される。

上記プランジャバレル２にはプランジャ７の一端が摺動
自在に嵌挿されており、このプランジャ７の一端はポン
プ室３に臨んでいる。

プランジャ７の他端はポンプハウジング１の下部に導か
れ、この下端にはばね座８が連結されている。このばね
座８には復帰用スプリング９の下端が当接されている。

復帰用スプリング９の上端はハウジング１に設けた他の
ばね座１ｏに当接しており、したがってプランジャ７は
復帰用スプリング９の付勢力を受けて常に下向きに押さ
れている。

プランジャ７の下端に連結されたばね座８はタペット１
１に連結されており、このタペット１１ハカムローラ１
２を回転自在に支持している。カムローラ１２はカム１
３に当接している。

カム１３はエンジンのクランク軸により回転され、した
がって、エンジンの回転に同期してカム１３が一体に回
転するから、カムローラ１２を介してプランジャ７が押
し上げられ、上死点を過ぎるとプランジャ７は復帰用ス
プリング９の付勢力を受けて押し下げられ、よって往復
移動される。

このプランジャ７には、一端がプランジャ７の上端に開
口して上記ポンプ室３に連通し、他端がこのプランジャ
７の側面に開口された燃料導入通路１４が形成されてい
る。また、このプランジャ７の側面には燃料導入通路１
４に導通して横孔１４ａが開口されている。

プランジャ７の外周には、制御スリーブ１５が摺動自在
に嵌挿されている。この制御スリーブ１５はガイドロッ
ド１６により軸方向のみに移動可能となるように案内さ
れている。

この制御スリーブ１５の下端面はリード面１５ａになっ
ているとともに、この上側には他のリード面１５ｂが形
成されており、これらリード面１５ａ、１５ｂが上記プ
ランジャ７の側面に開口された横孔１４ａを開閉する。

制御スリーブ１５の側面には係止溝１７が形成されてお
り、この係止溝１７には駆動ピン１８が係合している。

この駆動ビン１８はコントロールロッド１９に突出して
固定されている。したがって、コントロールロッド１９
が第４図中、時計回りまたは反時計回りに回動されると
、制御スリーブ１５がプランジャ７の軸方向に沿って摺
動移動される。これにより、制御スリーブ１５の下端面
のリード面１５ａが上記プランジャ７の側面に開口され
た横孔１４ａを開閉するタイミングが調節される。

上記コントロールロッド１９はポンプハウジング１に回
動可能に取付けられており、一端が第２図に示すように
ポンプハウジング１の一端に突出されている。

このコントロールロッド１９の一端には連結駒２０を介
して、回動軸２１が交差して連結されている。すなわち
、回動軸２１の下端には偏心した位置に偏心ビン２２が
係合されており、この偏心ピン２２は上記連結駒２０に
形成した詳図しない孔に係合している。そして、回動軸
２１が軸線の回りに回動されると、上記コントロールロ
ッド１９が第３図中、時計回りまたは反時計回りに回動
されるようになっている。

回動軸２１はポンプハウジング１に回動自在に取付けら
れており、この回動軸２１の上端部には主レバー２３が
相対的に回動目在となって取付けられている。

主レバー２３の一端には、第１図に示すように、リンク
ロッド２４が連結され、このリンク口ツド２４の他端に
はガバナレバー２５が連結されており、このガバナレバ
ー２５はメカニカルガバナ２６に取付けられている。メ
カニカルガバナ２６はエンジンの運転状況に応じて作動
され、これにより上記ガバナレバー２５を回動させるよ
うになっている。

すなわち、エンジンの回転速度が高速の場合は、メカニ
カルガバナ２６がガバナレバー２５を第１図の実線のよ
うに回動させ、またエンジンの回転速度が低速やアイド
リングの場合は、メカニカルガバナ２６がガバナレバー
２５を第１図の想像線のように回動させるようになって
いる。

なお、主レバー２３の他端には、第１図に示すように、
円弧形のガイド孔２７が形成され、このガイド孔２７に
はガイドねじ２８が挿通されており、したがって主レバ
ー２３は、これらガイド孔２７とガイドねじ２８の案内
作用に沿って回動可能となっている。

一方、上記回動軸２１の上端には補助レバー３０がナツ
ト２９により一体に回動するように固定されている。

そして、この補助レバー３０と主レバー２３の間には、
上記回動軸２１に巻装されたねじりコイルばね３１が架
は渡されている。

すなわち、ねじりコイルばね３１の一端３１ａは主レバ
ー２３の一側面に引掛けられているとともに、他端３１
ｂは補助レバー３ｏの他側面に係止されており、このた
め主レバー２３は第１図中反時計回りに、また補助レバ
ー３ｏは第１図中時計回りに回動するように、つまり互
いに近ずくように付勢されている。

そして、補助レバー３０にはストッパビン３２が突設さ
れており、このストッパピン３２には主レバー２３の他
側面が接離可能に当接するようになっている。すなわち
、前記メカニカルガバナ２６の作動によりガバナレバー
２５およびリンクロッド２４が第１図の実線の方向に回
動されると、主レバー２３が反時計回りに回動され、こ
のため主レバー２３の他側面がストッパビン３２に当接
する。そして、このように主レバー２３がストッパピン
３２に当接すると補助レバー３０を一体的に押し、これ
により回動軸２１を回動させるようになっている。

上記補助レバー３０の一側面に対向して、ポンプハウジ
ング１または車両のボディ等には、始動操作手段として
のソレノイド３５が配置されている。このソレノイド３
５は、例えばエンジンの始動用キースイッチに応動する
ようになっており、始動用キースイッチをオンにした場
合に通電され、電磁力でプランジャロッド３６を突出さ
せるようになっている。このプランジャロッド３６の先
端が補助レバー３０の一側面に対向しており、プランジ
ャロッド３６が突出された場合に補助レバー３０を押し
、回動軸２１を噴射タイミングが進角側となるように回
動させるようになっている。

なお、第４図に示すように、制御スリーブ１５が配置さ
れているプランジャ７の回りは、プランジャバレル２内
に位置して燃料室４０が形成され、この燃料室４０には
燃料供給口４１より図示しない燃料供給ポンプから燃料
が供給される。

プランジャ７の下端部には平坦面４２が形成され、この
平坦面４２にはプランジャ７の下部に被嵌したコントロ
ールスリーブ４３がプランジャ７の軸回りに一体的に回
動するように係合されている。

このコントロールスリーブ４３の上端はコントロールラ
ック４４に係合されており、コントロールラック４４は
図示しない燃料噴射量制御用がバナに連結されている。

したがって、エンジンの運転状況に応じて上記燃料噴射
量制御用ガバナが作動するとコントロールラック４４が
第１図の紙面と直交する方向に移動され、これによりコ
ントロールスリーブ４３が回動される。したがってプラ
ンジャ７が軸回りに回動されるようになっている。

このような構成の第１の実施例について作用を説明する
。

エンジンにより回転されるカム１３のカム面に追従して
プランジャ７が下降する際、このプランジャ７に形成し
た横孔１４ａが制御スリーブ１５の下端面のリード面１
５ａよりも下がり、燃料室４０内の燃料を燃料導入通路
１４を通じてポンプ室３に導入する。

上記カム１３の作用によりプランジャ７が上昇される過
程で、横孔１４ａが制御スリーブ１５にて閉塞された場
合に、ポンプ室３内の燃料は逃げ場が無くなり、したが
ってポンプ室３内の燃料はプランジャ７により加圧され
、吐出弁５の開弁圧以上になると、ポンプ室３の高圧燃
料が吐出口体４から、エンジンの燃料噴射弁へ圧送され
る。。

プランジャ７が上死点を過ぎるとカム１３のカム面に追
従して下降し、下死点まで下がる。この間に、横孔１４
ａが制御スリーブ１５の下端リード面１５ａより下がる
と燃料室４０内の燃料が横孔１４ａおよび燃料導入通路
１４を通じてポンプ室３に導入される。

以下、上記の作動を繰り返す。

そして、燃料噴射量を制御するには、エンジンの運転状
況に応じて燃料噴射量制御用がバナを作動させ、これに
よりコントロールラック４４を第４図の紙面と直交する
方向に移動させてコントロールスリーブ４３を回動させ
る。このためプランジャ７が軸回りに回動される。

このようなプランジャ７の回動は横孔１４ａも一体に回
動させるので、プランジャ７のストロ−２り中で横孔１
４ａが制御スリーブ１５の上側のリード面１５ｂにて開
閉されるタイミングが変わり、すなわちポンプ室３内の
燃料を加圧するストロークが変わるので、燃料噴射量の
増減を制御することができる。

一方、燃料噴射タイミングを制御するには、エンジンの
運転状況に応じてメカ゛二カルガバナ２６が作動され、
この動きが回動軸２１を通じてコントロールロッド１９
に伝えられ、このため制御スリーブ１５を軸方向に変位
させる。

すなわち、エンジンの回転速度が高速の場合は、メカニ
カルガバナ２６がガバナレバー２５を第１図の実線のよ
うに回動させ、このためリンクロッド２４が図示右側に
引かれて主レバー２３を反時計方向に回動させる。この
主レバー２３の回動により主レバー２３はストッパビン
３２に当接し、補助レバー３０を一体的に押すので回動
軸２１を回動させる。この回動軸２１の回動は、偏心ビ
ン２２を介してコントロールロッド１９を第３図中反時
計回りに、すなわち第４図中では時計回りに回動させ、
このため制御スリーブ１５をプランジャ７に沿って引下
げる方向に移動させる。

したがって、プランジャ７のストローク中で横孔１４ａ
が制御スリーブ１５の下側リード面１５ａにて閉じられ
るタイミングが早くなり、すなわちポンプ室３内の燃料
を加圧するタイミングが早くなるので、燃料噴射タイミ
ングが進角側に調整されることになる。

逆に、エンジンの回転速度が低速やアイドリングの場合
は、メカニカルガバナ２６がガバナレバー２５を第１図
の想像線のように回動させ、このためリンクロッド２４
が図示左側に押されて主レバー２３を時計方向に回動さ
せる。この主レバー２３の回動により、ねじりコイルば
ね３１を介して付勢した連結されている補助レバー３ｏ
も同方向に回動される。この回動軸２１の回動は、偏心
ビン２２を介してコントロールロッド１９を第３図中時
計回りに、すなわち第４図中では反時計回りに回動させ
、このため制御スリーブ１５をプランジャ７に沿って引
上げる方向に移動させる。

したがって、燃料噴射タイミングが遅角側に制御される
ことになる。

このような作動は、第５図に示す要求タイミング特性に
おけるアイドル時や定格出力時の要求を満足することが
できる。

ところで、エンジンの始動時においては燃料噴射タイミ
ングを進、角側に制御したい要求がある。

この場合、運転者が主レバー２３を高速側にセットして
始動すれば燃料噴射タイミングは進角側となるから要求
特性を満足するが、運転者が主レバー２３を低速側にセ
ットしたままで始動すれば燃料噴射タイミングは遅角側
となって要求特性の逆になってしまう。

これに対し本実施例では、エンジン始動時に始動用キー
スイッチをオンにすれば、始動操作手段としてのソレノ
イド３５に通電され、電磁力でプランジャロッド３６を
突出させる。このプランジャロッド３６の先端は補助レ
バー３０の一側面を押し、回動軸２１を第１図の反時計
回り、すなわち噴射タイミングが進角側となるように回
動させる。

このため、運転者が主レバー２３を低速側にセットした
ままで始動操作しても、必ずソレノイド３５が補助レバ
ー３０、を強制的に回動させて燃料噴射タイミングを進
角側にセットするようになり、したがって要求特性を満
足することができる。

このような実施例であれば、従来のようなコンピュータ
により制御される復雑な構造の電磁式ロークリアクチュ
エータは不要となり、簡単な構成の安価なメカニカルガ
バナの使用が可能になる。

なお、本発明は上記第１の実施例に制約されるものでは
ない。

すなわち、第４図に示すコントロールロッド１９は、紙
面と直交する方向に延在されている場合を示したが、第
６図に示す第２の実施例のように、コントロールロッド
５０は紙面の左右方向に伸びるように設置した構造のも
のであってもよい。

この場合、制御スリーブ１５に突設した係合ピン５１が
コントロールロッド５０の端面に偏心して形成した係止
溝５２に係合し、コントロールウッド５０が回動される
と制御スリーブ１５が上下動されるものである。

また、上記第１の実施例では、補助レバー３０にストッ
パピン３２を突設したが、第７図に示す第３の実施例の
ように、ストッパピン３２は主レバー２３に突出して設
けるようにしてもよい。

また、第８図に示す第４の実施例のように補助レバー３
０あるいは主レバー２３を一体に曲げ成形するなどの手
段でストッパ６０を形成してもよい。

さらに、本発明は、始動操作手段としてソレノイド３５
に制約されるものではなく、要するに始動時に補助レバ
ー３０を進角側に作動させるものであれば、手動式のラ
バーやリンク、その他の手段であってもよい。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、構造が比較的簡単
なメカニカルな手段で制御スリーブを作動させることに
より第５図に示す要求特性を満足することができ、コス
ト安となる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第５図は本発明の第１の実施例を示し、第
１図は燃料噴射ポンプの平面図、第２図は正面、第３図
は側面図、第４図は断面図、第５図は燃料噴射タイミン
グの要求特性を示す図、第６図は本発明の第２の実施例
を示す断面図、第７図および第８図はそれぞれ本発明の
第３および第４の実施例を示す主レバーと補助レバーと
の連結構造の説明図である。 １・・・ハウジング、２・・・プランジャバレル、３・
・・ポンプ室、７・・・プランジャ、１３・・・カム、
１４・・・燃料導入通路、１４ａ・・・横孔、１５・・
・制御スリーブ、１５ａ・・・下側リード面、１５ｂ・
・・上側リード面、１９．５０・・・コントロールロッ
ド、２１・・・回動軸、２３・・・主レバー、２４・・
・リンクロッド、２５・・・ガバナレバー、２６・・・
メカニカルガバナ、３０・・・補助レバー、３１・・・
ばね、３２・・・ストッパピン、３５・・・ソレノイド
、３６・・・プランジャロッド。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 第２図 第３図 第　４　区 エンランＩｉｉ］５ａＮｅ　ｒｐｍ 第５図 Ｗ＆６図 第７図 第８図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 往復動するプランジャに制御スリーブを摺動自在に嵌挿
   するとともに、この制御スリーブにコントロールロッド
   を連結し、このコントロールロッドの回動により上記プ
   ランジャと制御スリーブとの軸方向の相対位置を変えて
   プレストロークを調整するようにしたプレストローク可
   変形の燃料噴射ポンプにおいて、 上記コントロールロッドには主レバーおよびこの主レバ
   ーに対して相対的に所定角度範囲で自在に回動可能な補
   助レバーを設け、これら主レバーと補助レバーの間にこ
   れら両レバーを互いに同方向に追従して回動させるばね
   を設け、上記主レバーはメカニカルガバナに連結されて
   該メカニカルガバナにより回動されるとともに、上記補
   助レバーに対応してエンジン始動時にこの補助レバーを
   一方に回動させる始動操作手段を設け、エンジン始動時
   には上記始動操作手段により補助レバーを一方に回動さ
   せることによりコントロールロッドを回動して燃料噴射
   タイミングを進角側にセットするようにしたことを特徴
   とする燃料噴射ポンプ。