JPH0310361Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【産業上の利用分野】 本考案は、分配型燃料噴射ポンプの噴射時期検
出装置に係り、特に、デイーゼルエンジンの電磁
弁スピル式分配型燃料噴射ポンプに用いるのに好
適な、駆動軸の回転運動を燃料圧送プランジヤの
往復運動に変換するための変換部材と、該変換部
材をポンプハウジング内で前記駆動軸に対して相
対的に回転変位させることにより、燃料の噴射時
期を制御するためのタイミング制御手段とを有す
る分配型燃料噴射ポンプの噴射時期検出装置に関
する。

【従来技術】

デイーゼルエンジンに用いられる分配型燃料噴
射ポンプの一つに、特公昭51−34936に示される
如く、燃料圧送プランジヤの圧送終りを、スピル
リングの代りに電磁弁によつて制御するようにし
た、いわゆる電磁弁スピル式の分配型燃料噴射ポ
ンプが知られている。 これは、例えば第１図及び第２図に示す如く、
エンジン出力軸によつて駆動される駆動軸１２の
回転運動を燃料圧送用のプランジヤ１４の往復運
動に変換するための、ローラリング１６、該ロー
ラリング１６に収納されたローラ１８、前記駆動
軸１２に対して軸方向にのみ遊動自在に継合され
た、前記ローラ１８が転動するカム面を有するカ
ムプレート２０からなる変換部材と、前記ローラ
リング１６をポンプハウジング２２内で前記駆動
軸１２に対して相対的に回転変位させることによ
り、燃料の噴射時期を制御するための、タイマピ
ストン２４及び該タイマピストン２４の動きを前
記ローラリング１６に伝えるスライドピン２６か
らなるタイミング制御手段とを有している。図に
おいて、３０は、第１図の左側に90゜転回状態で
示された、前記駆動軸１２によつて回転駆動され
るフイードポンプ、３２は、プランジヤ１４を常
時図の左方に付勢してカムプレート２０と係合さ
せるための圧縮ばね、３４は、プランジヤ１４の
先端側に形成されるプランジヤ室、３６は、該プ
ランジヤ室３４内に燃料を吸入するための吸入通
路、３８は、プランジヤ室３４内で圧縮された高
圧燃料を、デリバリバルブ４０を介してデイーゼ
ルエンジンの各気筒に配設された噴射ノズルに分
配するための分配通路、４２は、プランジヤ室３
４の壁面に設けられたスピルポート４４を、燃料
の圧送終り時期に開放することにより噴射終了時
期を制御し、これによつて燃料噴射量を制御する
ためのソレノイドである。 このような電磁弁スピル式の分配型燃料噴射ポ
ンプ１０において、プランジヤ１４の右端はプラ
ンジヤ室３４に繋がつており、前記カムプレート
２０のカム面に連動してプランジヤ室３４を圧下
する。このプランジヤ室３４は、スピルポート４
４からソレノイド４２に繋がつている。従つて、
外部の電子制御装置によつて、タイミング制御弁
（図示省略）を制御し、これによつてタイマピス
トン２４の位置、即ち、ローラリング１６の回転
変位を所定位置とすることで、プランジヤ１４の
リフト開始時期、即ち、燃料噴射時期を制御する
ことができる。又、同じく外部の電子制御装置に
よつて、前記ソレノイド４２の作動タイミングを
変えることによつて、プランジヤ室３４内の高圧
燃料の噴射終了時期、即ち燃料噴射量を変えるこ
とができる。 このような電磁弁スピル式の分配型燃料噴射ポ
ンプ１０において、噴射時期の進角度を検出する
方法としては、従来、前出第２図に示した如く、
タイマ位置センサ５０をタイマピストン２４と直
列に設け、該タイマ位置センサ５０によつて、タ
イマピストン２４の変位を検出し、これにより噴
射時期の進角度を検出することが行われている。
しかしながら、前記タイマ位置センサ５０は、無
接触でタイマピストン２４のストロークを直線的
に検出する必要があるため、複雑な構造となり、
しかも、電子回路が必要となつて、高価となり、
且つ信頼性もあまり高くないという問題点を有し
ていた。 一方、前記ソレノイド４２の作動を制御する方
法としては、例えば、前記駆動軸１２の回転変位
が基準位置にあることを検出する基準位置センサ
を設け、該基準位置、例えば、プランジヤ１４が
圧縮下死点前の一定時期にある時を検出し、この
一定時期から適当な遅れ時間経過した後に電子制
御装置からソレノイド４２に出力信号を出して該
ソレノイド４２を作動させることが考えられる。 しかしながら、前出第１図及び第２図に示した
ような、タイマピストン２４を含むタイミング制
御手段を有する燃料噴射ポンプにおいては、タイ
マピストン２４の変位によつてローラリング１６
の回転変位が変化し、これによつて、プランジヤ
１４の作動位置も変化するため、適切な燃料噴射
量が得られない場合があつた。 このような問題点を解消するべく、例えば特開
昭55−54642に開示され、又、本願の出願後公開
された特開昭59−221432で出願人も提案したよう
に、前記ローラリング１６に噴射開始を検出する
ためのセンサを設けて、該噴射開始センサの出力
発生後、適当な遅れ時間をおいて前記ソレノイド
４２にを作動することが考えられるが、この噴射
開始センサだけでは噴射時期の進角度を検出する
ことができず、前記タイマ位置センサ５０を併用
する必要があつた。

【考案の目的】

本考案は、前記従来の問題点を解消するべくな
されたもので、ストローク式のタイマ位置センサ
を用いることなく、エンジン基準位置に対する噴
射時期の進角度を、簡単に且つ精度よく検出する
ことができる分配型燃料噴射ポンプの噴射時期検
出装置を提供することを目的とする。

【考案の構成】

本考案は、駆動軸の回転と同期して回転するロ
ータ及びカム部材と、該カム部材の表面を転動す
るローラを転動自在に支持する回動可能なローラ
リングと、往復運動によりエンジンに燃料を圧送
する燃料圧送プランジヤとを備え、前記カム部材
とローラとにより駆動軸の回転運動から燃料圧送
プランジヤの往復運動を得ると共に、前記ローラ
リングを回動することにより該カム部材とローラ
との間の相対位置を変化させ燃料噴射時期を制御
する分配型燃料噴射ポンプにおいて、前記ロータ
の回転からエンジン回転基準位置を検出する基準
位置センサと、前記ローラリングに設けられ、前
記ロータの回転から燃料噴射の開始を検出する噴
射開始センサとを設け、前記基準位置センサ出力
と噴射開始センサ出力の位相差に基づいてエンジ
ン基準位置に対する噴射時期の進角度を検出する
ようにして、前記目的と達成したものである。

【考案の作用】

前述のように、本考案では、分配型燃料噴射ポ
ンプにおいて、特に、前記ロータの回転からエン
ジン回転基準位置を検出する基準位置センサと、
前記ローラリングに設けられ、前記ロータの回転
から燃料噴射の開始を検出する噴射開始センサと
を設けている。即ち、これら基準位置センサと噴
射開始センサとは、共に、前記ロータの回転に従
つて検出される信号、例えば、該ロータの外周に
気筒数に合せて設けられた信号発生部を検出され
る信号を出力する。 このように基準位置センサと噴射開始センサと
は、共にロータの外周上の信号発生部を検出する
ものであるが、しかしながら、この噴射開始セン
サは、基準位置センサが取付けられている例えば
ポンプハウジングには取付けず、前述の通りロー
ラリングに取付けられている。 本発明の適用される分配型燃料噴射ポンプにお
いては、例えばタイマピストン等により、ローラ
リングをポンプハウジング内で回動することによ
り、該ローラリング（カム部材）とローラとの間
の相対位置を変化させ燃料噴射時期を制御してい
る。従つて、前述のようにこのローラリングへ噴
射開始センサが取付けられていることにより、基
準位置センサの出力と噴射開始センサの出力との
位相差は、正確に前記ローラリングとローラとの
間の相対位置の変化に従つて検出することができ
る。当然ながら、従来のストローク式タイマのス
トローク位置を検出する方法に比べ、簡単な検出
器ではかるに正確に検出できる。 この噴射開始センサの出力センサの出力に従つ
て燃料の圧送期間を制御すれば、正確な燃料の噴
射量の制御が可能になる。又、この基準位置セン
サの出力と噴射開始センサの出力との位相差に基
づいて求められるエンジン基準位置に対する噴射
時期の進角度により燃料の噴射時期の制御をすれ
ば、正確な燃料の噴射時期の制御が可能になる。 なお、本考案では、前記ロータの外周に設けら
れた信号発生部について限定をしたものではな
く、例えば、この信号発生部を基準位置センサに
検出されるものと噴射開始センサに検出されるも
のとを共通化すれば部品コストの低減を図ること
ができる。又、共通化しても、しなくても、基準
位置センサの出力と噴射開始センサの出力との位
相差を正確に検出することができるという効果を
得ることができる。

【実施例】

以下図面を参照して、本考案の実施例を詳細に
説明する。 本実施例は、第３図に示す如く、前記従来例と
同様の、駆動軸１２、プランジヤ１４、ローラリ
ング１６、ローラ１８、カムプレート２０、ポン
プハウジング２２、タイマピストン２４、スライ
ドピン２６、フイードポンプ３０、圧縮ばね３
２、デリバリバルブ４０、ソレノイド４２等を有
する電磁弁スピル式の分配型燃料噴射ポンプにお
いて、前記駆動軸１２に配設された、外周に回転
検出用の歯及びその気筒数に合せた信号発生用の
切欠部が設けられたロータ６０と、前記ポンプハ
ウジング２２のロータ外周近傍に配設された、前
記歯の接近からエンジンの回転を検出すると共
に、前記切欠部の接近からエンジン回転の基準位
置、例えば上死点を検出するための回転及び基準
位置センサ６２と、前記ローラリング１６のロー
タ外周近傍に配設された、前記切欠部の接近から
噴射開始を検出するための噴射開始センサ６４と
を設け、前記回転及び基準位置センサ６２の出力
に基づいてエンジン回転を検出すると共に、前記
回転及び基準位置センサ６２出力と噴射開始セン
サ６４出力の位相差に基づいてエンジン基準位置
に対する噴射時期の進角度を検出し、更に、前記
噴射開始センサ６４出力に基づいて前記ソレノイ
ド４２による噴射終了時期を制御するようにした
ものである。 前記回転及び基準位置センサ６２及び噴射開始
センサ６４は、例えば第４図及び第５図に示す如
く、ロータ６０の外周部との間に磁気回路を形成
するための永久磁石６２Ａと、前記ロータ６０の
外周に形成された歯又はその切欠部の接近による
磁束変化を検出するための磁気抵抗素子６２Ｂ
と、該磁気抵抗素子６２Ｂに所定のバイアスをか
けておくための永久磁石６２Ｃとから構成されて
いる。 以下作用を説明する。 エンジン回転にともなつて駆動軸１２が回転す
るとロータ６０が回転する。従つて、前記回転及
び基準位置センサ６２及び噴射開始センサ６４
は、前記ロータ６０の外周部に形成された歯及び
その切欠部の接近状態を検出して出力信号を発生
する。前記回転及び基準位置センサ６２から発生
する出力は、エンジン回転及び基準位置、例えば
上死点に対応して変化しており、又、前記噴射開
始センサ６４から出力される信号は、ローラリン
グ１６の回動角度、即ち、燃料の噴射開始に対応
して変化している。従つて、第６図に示す如く、
前記回転及び基準位置センサ６２の出力により上
死点が検出されてから、前記噴射開始センサ６４
の出力により噴射開始が検出されるまでの位相差
を検出することにより、エンジン基準位置（上死
点）に対する噴射時期の進角度を求めることがで
きる。又、前記噴射開始センサ６４の出力が発生
してから所定時間Ｔ経過後に前記ソレノイド４２
を作動させることによつて燃料噴射を終了し、こ
れによつて燃料噴射量Ｑを正確に制御することが
できる。 本実施例においては、ロータ６０の外周にエン
ジン回転検出用の歯を設け、気筒数に合わせた信
号発生部をその切欠部としているので、エンジン
回転の検出及び基準位置の検出を単一のセンサ６
２で行うことができ、構成が単純である。なお、
基準位置センサの構成は、これに限定されず、回
転センサとは別体とし、例えばポンプ駆動軸１２
を駆動するためのポンププーリの回転変位から基
準位置を検出するように構成することも可能であ
る。 又、本実施例においては、本考案を、電磁弁ス
ピル式の分配型燃料噴射ポンプに適用し、前記回
転及び基準位置センサ６２及び噴射開始センサ６
４の出力に応じて、エンジン回転及び噴射時期の
進角度を検出するだけでなく、ソレノイド４２を
作動させる時期の制御も行うようにしているの
で、構成が特に単純である。なお、本考案の適用
範囲はこれに限定されず、電磁弁スピル式以外の
他の形式の燃料噴射ポンプにも同様に適用できる
ことは明らかである。 前記実施例においては、信号発生部がロータの
外周に形成された歯の切欠部とされ、回転及び基
準位置センサ６２及び噴射開始センサ６４が共に
磁気抵抗の変化を利用して前記歯や切欠部の接近
を検出するようにされていたが、ロータ外周部に
形成される信号発生部の形状や、基準位置セン
サ、噴射開始センサの具体的な構成はこれに限定
されない。

【考案の効果】

以上説明した通り、本考案によれば、複雑な構
成のストローク式タイマ位置センサを省略するこ
とが可能となり、噴射時期の進角度を、簡単に且
つ精度よく検出することができる。又、生産コス
トが安価となり、信頼性も向上する等の優れた効
果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来の電磁弁スピル式分配型燃料噴
射ポンプの構成を示す断面図、第２図は、第１図
の−線に沿う横断面図、第３図は、本考案に
係る噴射時期検出装置の実施例が配設された、電
磁弁スピル式分配型燃料噴射ポンプの構成を示す
断面図、第４図は、前記実施例における、回転及
び基準位置センサ又は噴射開始センサの配設状態
を示す正面図、第５図は、同じく側面図、第６図
は、前記実施例の各部信号波形の例を示す線図で
ある。 １０……分配型燃料噴射ポンプ、１２……駆動
軸、１４……プランジヤ、１６……ローラリン
グ、１８……ローラ、２０……カムプレート、２
２……ポンプハウジング、２４……タイマピスト
ン、２６……スライドピン、６０……ロータ、６
２……回転及び基準位置センサ、６４……噴射開
始センサ。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 駆動軸の回転と同期して回転するロータ及びカ
   ム部材と、該カム部材の表面を転動するローラを
   転動自在に支持する回動可能なローラリングと、
   往復運動によりエンジンに燃料を圧送する燃料圧
   送プランジヤとを備え、前記カム部材とローラと
   により駆動軸の回転運動から燃料圧送プランジヤ
   の往復運動を得ると共に、前記ローラリングを回
   動することにより該カム部材とローラとの間の相
   対位置を変化させ燃料噴射時期を制御する分配型
   燃料噴射ポンプにおいて、 前記ロータの回転からエンジン回転基準位置を
   検出する基準位置センサと、 前記ローラリングに設けられ、前記ロータの回
   転から燃料噴射の開始を検出する噴射開始センサ
   とを設け、 前記基準位置センサ出力と噴射開始センサ出力
   の位相差に基づいてエンジン基準位置に対する噴
   射時期の進角度を検出するようにしたことを特徴
   とする分配型燃料噴射ポンプの噴射時期検出装
   置。