JPH0316489B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、内燃機関の燃料供給装置の一部に組
込まれ、燃料噴射ノズルへの燃料供給を停止もし
くは開始させるため、ポンプから吐出される燃料
をタンクへ還流あるいはこの還流を停止させる燃
料制御装置に関するものである。

従来技術 従来この種の燃料制御装置として、タンクへ燃
料を還流させるためのリリーフポートが電磁弁に
より開閉制御されているものがあつた。ところが
例えば瞬時に燃料噴射を停止すべくこのリリーフ
ポートから大量の燃料を吐出させようとすると、
リリーフポートの流路面積を大きくする必要があ
るため、電磁弁を大形化しなければならない。す
なわち、弁体のリフト量を大きくすべくソレノイ
ドを大型化するとともに、弁体のソレノイド嵌入
部分も大きくする必要があり、この結果装置全体
が高価なものとなるとともに充分な応答性が得ら
れ難いという問題点を生じる。

発明の目的 本発明は上記問題点を解決することを目的とし
てなされ、応答性を改良するとともに、特に配管
系を簡単に構造を小形化するものである。

発明の構成 本発明の燃料制御装置は、燃料噴射ノズルへ燃
料を圧送する高圧ポンプ内の圧力室に対向して配
設され上記圧力室へ連通すると共に、低圧側へ燃
料を還流させるための第１及び第２リリーフポー
トを有する筒状のシリンダ部材と、筒状を呈する
と共に上記シリンダ部材内に摺動自在に嵌合さ
れ、内部に形成された絞り孔が油圧室を介して上
記圧力室と第１リリーフポートを常時連通すると
共に、それ自体が上記圧力室と上記第２リリーフ
ポートとの間を開閉するように構成されているス
プールと、上記第１リリーフポートを開閉する電
気的作動弁とを備え、上記電気的作動弁及び上記
スプールによつてそれぞれ上記油圧室及び上記圧
力室が上記低圧側に連通可能となつており、上記
第１リリーフポートと上記第２リリーフポートの
合流部は、上記シリンダ部材を収容するケーシン
グ内に形成された環状のリリーフ室及び上記高圧
ポンプに形成されたドレン孔を介して上記低圧側
であるポンプ室に連通していることを特徴とす
る。

実施例 以下図示実施例により本発明を説明する。

第１図は本発明者らが既に提案した装置を示す
ものである。高圧ポンプ１としては通常噴射ポン
プとして用いられる分配型ポンプを用いるが、高
圧ポンプにおいてはガバナ及びタイマはなくても
よい。高圧ポンプ１のプランジヤ１１は図示しな
いエンジンによつて駆動され、エンジンの1/2の
回転で同期して回転及び往復動を行なう。プラン
ジヤ１１の第１の切欠き溝１２がシリンダ１３の
吸込口１４と導通している時が吸入行程であり、
プランジヤ１１は図中の左方へ動きながら燃料油
をシリンダ１３とプランジヤ１１の先端部により
形成される圧力室１３１内に吸入する。プランジ
ヤの第２の切欠き溝１５とシリンダ１３の吐出口
１６とが導通している時が吐出行程であり、プラ
ンジヤ１１は図中の右方へ動きながら燃料油を圧
力室１３１から切欠き溝１５、吐出口１６を経て
高圧ライン１８に送り出す。プランジヤ１１が右
方へ動き始める時期は、噴射ノズル２に噴射開始
が要求される時期よりも十分に早く、又右方への
動きを停止する時期は、噴射ノズル２に噴射停止
が要求される時期よりも十分に遅くなるような固
定された時期が与えられている。

タンク内の燃料は、フイードポンプ３により低
圧ライン１７を介して圧送され、シリンダ１３の
吸入口１４に供給される。上記高圧ポンプ１の作
用によりシリンダ１３の吐出口１６から吐出され
た燃料は高圧ライン１８を介して噴射ノズル２へ
供給される。圧力室１３１の圧力は次に述べるよ
うに燃料制御装置８により制御される。

燃料制御装置８は電気式開閉弁としてのソレノ
イド弁８１と油圧式開閉弁としてのスプール弁８
２とにより構成される。

スプール弁８２はシリンダ部材８２１、スプー
ル８２２、スプリング８２３より構成される。ス
プール８２２は筒状を呈し、シリンダ部材８２１
内に嵌合されて図中の左右方向に摺動自在になつ
ており、その左右の各々の端部には各々油圧室８
２４，８２５が形成される。左の油圧室８２５は
圧力室１３１と連結しており、又スプール８２２
の中心軸部分に形成された絞り８２６を介して、
常時右の油圧室８２４に連通する。右の油圧室８
２４内にはスプリング８２３が設けられ、このス
プリング力はスプール８２２に常時左方へ押圧す
る。左の油圧室８２５の油圧が油圧室８２４の油
圧よりも十分に大きい時、スプール８２２はスプ
リング８２３に抗して右方へ移動し、スプール８
２２の左端面８２２ｂがシリンダ部材８２１の内
周面に形成された環状溝８２７の一部と重なつた
時、左の油圧室８２５内の燃料はこの環状溝８２
７を介してドレーンライン７１にリリーフされ
る。

右の油圧室８２４はソレノイド弁８１によつて
ドレーンライン７１への導通が開閉される。ソレ
ノイド弁８１はソレノイド８１１、弁体８１２、
小孔８１２ｂスプリング８１３より構成されてお
り、ソレノイド８１１に通電された時、弁体８１
２はスプリング８１３に抗して右方へ移動し、小
孔８１２ｂが開くようになつている。ソレノイド
弁８１が開弁した時、油圧室８２４内の燃料はド
レーンライン７１にリリーフされる。ソレノイド
８１１への通電はリード線８１４を介してコンピ
ユータ２０により行なう。コンピユータ２０は、
アクセル開度、ポンプ回転数の信号に応じて適正
な時期、適正な期間ソレノイド８１１に通電す
る。アクセル開度信号はアクセルペダル２１に設
けたポテンシヨメータ２１によつて送信される。
ポンプ回転数および時期を知るためのエンジン位
相の信号は、ポンプケーシング４に設けた２個の
MRE（磁気抵抗素子）センサ４１，４２によつて
送信される。センサ４２はプランジヤ１１を回転
するドライシヤフト５に固定された歯車５１の凹
凸を検出し、センサ４１は歯車５１の外周近傍の
側面に設けられた１個の突起５１１を検出する。
すなわちセンサ４２は5゜間隔に設けられた歯の凹
凸を検出し、１回転あたり72個のパルス信号をコ
ンピユータ２０へ送り、またセンサ４１は１回転
あたり１個のパルス信号をコンピユータ２０へ送
信する。コンピユータ２０はこれらの信号によつ
て、副射開始時期、終了時期を演算しソレノイド
８１１への通電を行なう。

次に上記燃料制御装置８の基本作動を、第２図
ａ〜ｃを併用して説明する。

リリーフ停止時（噴射開始時及び噴射期間
中）、コンピユータ２０は、ソレノイド８１１
への通電を停止し、この結果弁体８１２はスプ
リング８１３の弾発力により左方へ押し付けら
れ小孔８１２ｂを塞ぐ。このため燃料制御装置
８のリリーフ通路は全て閉塞され、高圧ポンプ
１から吐出される燃料は実質的に全て切欠き溝
１５および高圧ライン１８を介して噴射ノズル
２へ供給される（第２図ａ参照）。

リリーフ開始時（噴終了時）、コンピユータ
２０はソレノイド８１１への通電を行ない、こ
の結果弁体８１２は右方へ吸引されて小孔８１
２ｂを開放する。すなわち燃料は、油圧室８２
５、絞り８２６、油圧室８２４、ドレーンライ
ンの枝管７１１、およびドレーンライン７１を
介してリリーフを開始する（第２図ｂ参照）。

小孔８１２ｂが開口すると、スプール８２２
に設けられた絞り８２６により右の油圧室８２
４内の圧力が低下し、スプール８２２は油圧室
８２５，８２４内の圧力差に応じてスプリング
８２３の力に抗して右方へ移動する。しかして
スプール８２２の左端面８２２ｂとシリンダ部
材８２１の環状溝８２７とが連通すると、ほと
んどの燃料は油圧室８２５、環状溝８２７、ド
レーンラインの枝管７１２およびドレーンライ
ン７１を介してタンク７へ還流され大量のメイ
ンリリーフが行なわれる（第２図ｃ参照）。

この装置は以上のように、小孔８１２ｂがほん
の僅か開放しただけでスプール８２２が変位し、
瞬間的に多量の燃料をリリーフさせることが可能
となる。

さて以上の構成を有する燃料制御装置８は、小
孔８１２ｂが開口した際、燃料は３本の枝管７１
１，７１２，７１３を経由してドレーンライン７
１へ送られ、タンク７へ還流している。すなわ
ち、タンク７へ燃料を還流させるためにドレーン
ライン７１が必要となり、また、小孔８１２ｂを
通る燃料は枝管７１１を介して、環状溝８２７を
通る燃料は枝管７１２を介して、ソレノイド弁８
１のソレノイド８１１内であつて弁体８１２の後
方にある燃料は枝管７１３を介してそれぞれドレ
ーンライン７１へ送られるようにするため、多く
の枝管が必要となる。

本発明に係る装置はこれらの枝管７１１，７１
２，７１３およびドレーンライン７１を省略し、
リリーフされる燃料を直接高圧ポンプ１内に戻す
構成としている。

第３図は本発明の一実施例を示すもので、第１
図および第２図に示した構成と異なる点について
説明する。

シリンダ部材８２１は筒状のシリンダリング８
２１ｃと、その一端に位置するデイスタンスピー
ス８２１ｄとシリンダリング８２１ｃの他端に位
置し、中央突出部がこのシリンダリング８２１ｃ
内に嵌入するバルブボデイ８２１ｈより構成され
る。シリンダ部材８２１とスプール８２２とのシ
ールは、円周部がシリンダリング８２１ｃで、端
面がデイスタンスピース８２１ｄでそれぞれ行な
われる。このようにシリンダ部材８２１を複数の
部材で構成したのは研磨、ラツプを容易に行なえ
るようにするためである。またバルブボデイー８
２１ｈの中央突出部は油圧室８２４の容積を極力
小さくするためにこの油圧室８２４内に収納され
ており、その先端部には小孔８１２ｂが穿設さ
れ、また内部にはこの小孔８１２ｂを開閉するた
めの弁体８１２が摺動自在に嵌合される。しかし
て小孔８１２ｂが開放される時、絞り８２６の両
側は圧力差が迅速に生じ、また小孔８１２ｂが閉
塞される時、絞り８２６の両側の圧力差は速やか
にゼロになり、スプール８２２の動きが早くなつ
て、応答性が向上する。

環状溝８２７の縁部位置は、上記デイスタンス
ピース８２１ｄの端面位置に合致させてある。こ
れにより、スプール８２２の移動開始と同時に燃
料のリリーフが開始されるようになり、応答性は
さらに良くなる。

ケーシング８３は、シリンダ部材８２１を収容
固定するとともに上記ソレノイド弁８１が設けら
れるものであるが、このケーシング８３は、有底
筒状の取付部材８２８を介して、高圧ポンプ１の
ケーシング４のプランジヤ１１の対向面側に螺着
される。取付部材８２８の外周縁部にはＯリング
４３が設けられ、これによりケーシング４内は外
部から完全に遮断される。取付部材８２３の端面
に設けられた環状突起８２８ｂは、高圧ポンプ１
のシリンダ部材１３の端面に密着し、圧力室１３
１を外周側に対して密閉する。シリンダ部材１３
には軸方向にドレン孔４４が形成されており、環
状突起８２８ｂとシリンダ部材１３の端面との間
から洩れた燃料は、環状突起８２８ｂの外周のド
レン室１３ｂ、およびドレン孔４４を通つてポン
プ室４５内に帰還される。

ケーシング８３の端面と取付部材８２８との間
には、リリーフ孔８２７ｂを介して環状溝８２７
と連通するリリーフ室８２７ｃが形成される。リ
リーフ室８２７ｃは、取付部材８２８に穿設され
たリリーフポート８２９を介してドレン室１３ｂ
と連通する。しかして、環状溝８２７はリリーフ
孔８２７ｂ、リリーフ室８２７ｃ、リリーフポー
ト８２９、ドレン室１３ｂ、およびドレン孔４４
を介してポンプ室４５内に連通する。

ケーシング８３内には、軸方向に延びてリリー
フ室８２７ｃと連通する縦穴８２１ｅと、リリー
フ室８２７ｃの反対側に位置し、この縦穴８２１
ｅに連通する横穴８２１ｆが穿設される。横穴８
２１ｆは加工後ピン８２１ｇを打込み、溶接する
ことにより外部から密封される。ケーシング８３
とバルブボデイ８２１ｈと弁体８１２とにより形
成されるバルブ室８１２ｄは、横穴８２１ｆと連
通しており、したがつてこのバルブ室８１２ｄ
は、横穴８２１ｆ、縦穴８２１ｅ、リリーフ室８
２７ｃ、リリーフポート８２９、ドレン室１３ｂ
およびドレン孔４４を介して油溜である低圧のポ
ンプ室４５内に連通する。

弁体８１２は先端の小径部８１２ｅ、中央の摺
動部８１２ｆおよびソレノイド８１１内に嵌入す
る吸引部８１２ｇより成る。摺動部８１２ｆおよ
び吸引部８１２ｇは、それぞれ一側部が嵌合孔内
に摺接する一方、他端部が該嵌合孔の壁面から離
間している。したがつて小孔８１２ｂによりリリ
ーフされた燃料は、小径部８１２ｅ、摺動部８１
２ｆの外周側を通りバルブ室８１２ｄに入り、、
また吸引部８１２ｇの右側に位置するスプリング
８１３を収容するスプリング室８１３ｂ内内の燃
料は、吸引部８１２ｆの外周側を通つてバルブ室
８１２ｄに自由に流通可能である。しかして小孔
８１２ｂを通過する燃料、およびスプリング室８
１３ｂ内の燃料は、ポンプ室４５内に還流され
る。

以上のように本実施例は取付部材８２８にリリ
ーフポート８２９を形成し、横穴８２１ｆ、縦穴
８２１ｅ、リリーフ室８２７ｃ、リリーフポート
８２９、ドレン室１３ｂを介して、ポンプ室４５
内に連通するように構成したものである。したが
つて本装置の外部にはドレン用の配管が不要にな
り、構造が小形になる。

なお上記各実施例は、本発明を燃料供給の停止
の場合について説明したものであるが、それとは
逆に、本発明を燃料供給の開始の場合について説
明することができることは言うまでもない。

発明の効果 以上のように本発明によれば、応答性が向上す
るとともに、ドレン用の配管が不要となるため配
管系が簡略化されるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明者らが既に提案した装置を示す
断面図、第２図ａ，ｂ，ｃは第１図に示す装置に
おける燃料リリーフの各状態を示す断面図、第３
図は本発明の一実施例装置を示す断面図である。 １……高圧ポンプ、２……燃料噴射ノズル、８
……燃料制御装置、８１……ソレノイド弁（電気
的作動弁）、１３１……圧力室、８１２……小孔
（第１リリーフポート）、８２１……シリンダ部
材、８２２……スプール、８２７……環状溝（第
２リリーフポート）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 燃料噴射ノズルへ燃料を圧送する高圧ポンプ
   内の圧力室に対向して配設され上記圧力室へ連通
   すると共に、低圧側へ燃料を還流させるための第
   １及び第２リリーフポートを有する筒状のシリン
   ダ部材と、筒状を呈すると共に上記シリンダ部材
   内に摺動自在に嵌合され、内部に形成された絞り
   孔が油圧室を介して上記圧力室と第１リリーフポ
   ートを常時連通すると共に、それ自体が上記圧力
   室と上記第２リリーフポートとの間を開閉するよ
   うに構成されているスプールと、上記第１リリー
   フポートを開閉する電気的作動弁とを備え、上記
   電気的作動弁及び上記スプールによつてそれぞれ
   上記油圧室及び上記圧力室が上記低圧側に連通可
   能となつており、上記第１リリーフポートと上記
   第２リリーフポートの合流部は、上記シリンダ部
   材を収容するケーシング内に形成された環状のリ
   リーフ室及び上記高圧ポンプに形成されたドレン
   孔を介して上記低圧側であるポンプ室に連通して
   いることを特徴とする燃料制御装置。