JPH0511329Y2 - - 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に係り、特
に、低速かつ高負荷時のトルク特性を改善する分
配型燃料噴射ポンプに関するものである。

［従来の技術］ 車両に搭載される内燃機関の一部には、多量の
空気を燃焼室に送り込んで大出力化を図るターボ
チヤージヤ等の過給機が装着されている。ターボ
チヤージヤは、シリンダから排出される排気ガス
を用いてタービンを回し、タービンに連結されて
いるコンプレツサを回して吸入空気または混合気
の圧力を高めようとするものである。

しかし、ターボチヤージヤは、排気ガスを駆動
エネルギーとするものであるため、排気ガス量の
大きな高速回転域では有効に作動するが、排気ガ
ス量の少ない低速回転域では、ターボチヤージヤ
を装着していない場合と同程度の吸入空気量しか
得られず、過給機の効果を現れない。

そこで、低速回転域でのトルクを向上させるた
め、ロードセンシングタイマー付き分配型燃料噴
射ポンプにより噴射量を増やす制御が行なわれて
いる。

第１図は、従来のロードセンシングタイマー付
き分配型燃料噴射ポンプの一例を示す図である。
この分配型燃料噴射ポンプは、エンジンの駆動軸
に結合されるドライブシヤフトに設けられたギア
により回転され回転速度すなわち負荷の増大時に
外側に開くフライウエイト１と、フライウエイト
１を外にはめられ内部に燃料流路２を有するガバ
ナシヤフト３と、ガバナシヤフト３の先端部にか
ぶせられフライウエイト１が開くとともにガバナ
シヤフト３の先端側に移動するガバナスリーブ４
と、ガバナ周囲に充満している燃料をガバナスリ
ーブ４の移動に応じて燃料流路２に送り込むオリ
フイス５と、フライウエイト１の支点部を支える
とともに外周に歯を形成されたギア６と、燃料流
路２の内圧とフイードポンプ内圧とを所定時に連
通させてフイードポンプ７の燃料圧力をポンプ回
転速度に比例して上昇させるレギユレーテイング
バルブ８と、フイードポンプ７のポンプ室の燃料
圧により作動しエンジン回転数の上昇に応じて噴
射時期を進めるタイマー９とからなる。

このように構成された従来の分配型燃料噴射ポ
ンプにおいて、ロードセンシングタイマー機構
は、エンジン負荷に応じて噴射タイミングを自動
的に制御する機能を有し、タイマー進角度は噴射
量が少なくなると小さくなり、遅角する。ガバナ
スリーブ４がフライウエイト１により図の矢印の
方向に押され、ガバナスリーブ４のオリフイス５
とガバナシヤフト３に設けられている溝とが一致
すると、ポンプ室内の燃料はガバナシヤフト３の
燃料流路２を通してフイードポンプ７の吸込み側
に逃げ、ポンプ室内圧が低下する。そのため、タ
イマー９のタイマーピストン９１は、図の右側に
移動し、タイマー進角は遅れ側にシフトし、進角
度は小さくなる。

ロードセンシングタイマーは、第２図に示すよ
うに、例えばエンジン負荷の約75％〜25％の間で
作動し、最大遅角量（ポンプにおいて1.7±0.25
度）はガバナスリーブに設けられたオリフイスの
大きさによつて決まる。ポンプ内圧変化領域で
は、オリフイス５の開度が連続的に変化し、この
開度変化すなわちポンプ回転速度に応じ、第３図
に示すように、全負荷から無負荷までの負荷状態
に応じて、タイマー進角は変化する。

［考案が解決しようとする課題］ しかし、低速回転域でのトルクを向上させるた
め、第１０図に示すように、単に噴射量を増やし
た場合は、黒煙の悪化を招く不都合がある。

一方、黒煙レベルをほぼ同一に保ちながら、高
負荷時すなわち噴射量増大時のトルクを上げるた
め、これも第１０図に示すように、負荷に無関係
に噴射タイミングを遅れさせて、噴射量を増量す
る方法もある。しかし、この方法では、低負荷に
おいても、遅角状態に保たれたたままであり、炭
化水素（HC）が発生し、燃費も悪化する。

このため、従来の分配型燃料噴射ポンプでは、
他の不都合を生ぜずに低回転域でトルクを向上さ
せることはできなかつた。

本考案の目的は、低負荷から高負荷にわたり、
黒煙悪化やエミツシヨン悪化を最小限に抑えなが
ら、低速かつ高負荷時のトルクを向上させること
が可能な分配型燃料噴射ポンプを提供することで
ある。

［課題を解決するための手段］ 本考案は、エンジン回転数の増大にともなう遠
心力により作動するフライウエイトと、このフラ
イウエイトに駆動されガバナシヤフトの外周を移
動するガバナスリーブと、そのガバナスリーブの
所定の移動位置でポンプ室内とレギユレーテイン
グバルブとをオリフイス部により連通させエンジ
ン負荷に応じて噴射タイミングを制御するロード
センシングタイマーとを備えた分配型燃料噴射ポ
ンプにおいて、前記オリフイス部を、前記ガバナ
スリーブの長手方向に垂直にかつ円周方向に所定
間隔をもつて燃料流路端位置に複数個設けられた
第１ポートと、エンジンが高負荷状態にあるとき
のみ前記ガバナスリーブの第１ポートと連通する
ガバナシヤフトの位置に放射状に複数個設けられ
た第２ポートとで構成した分配型燃料噴射ポンプ
を提案するものである。

［作用］ 本考案においては、高負荷時にのみ連通するポ
ートをガバナスリーブおよび対応するガバナシヤ
フトの円周方向に複数個設けてあるので、遅角作
動領域を狭くでき、しかも応答性が良くなるか
ら、黒煙悪化を最小限に抑えつつ、低速かつ高負
荷時のトルクを向上させることが可能となる。

すなわち、低負荷時には、NOx、排気煙、HC
のすべてを低減できるように、噴射時期を最適の
タイミングに設定する。一方、低速かつ高負荷時
（全負荷時）のみ、トルクを確保しなければなら
ないため、噴射時期を前記最適タイミングから遅
角させる。このようにすると、低負荷から高負荷
にわたり、全体として、NOx、排気煙、HCの排
出量を最小限に抑えながら、低速かつ高負荷時
（全負荷時）のみ、トルクを向上させることがで
きる。

［実施例］ 次に、第４図〜第９図を参照して、本考案の実
施例を説明する。

第４図は、本考案による分配型燃料噴射ポンプ
の一実施例の構成を示す図であり、第５図は第４
図実施例のガバナスリーブの平面図である。第４
図において、第１図の従来例と同じ機能を果たす
部分には同じ符号を付けて、その説明を省略す
る。

オリフイスは、ガバナスリーブ４に設けられた
ポート５１と、ガバナシヤフト３に設けられ燃料
流路２と連通ししかも高負荷時にポート５１と連
通するポート５２とからなる。ポート５１は、第
５図に示すように、ガバナスリーブ４の円周方向
に所定間隔をもつて一列に配置された複数個の孔
からなり、ポート５２は、高負荷時にポート５１
と連通するように燃料流路２の端部に放射状に設
けられる。このように、複数個の孔とするのは、
遅角作動域を狭くするとともに応答性を良くする
ためである。

以上の構成により、低速でも高負荷のとき、ポ
ート５１とポート５２とが連通するため、ポンプ
室内圧が下がり、タイマーピストン９１は遅れ側
（第４図の右側）に移動する。この遅角作動域は
第６図の斜線の領域であり、このときの負荷に対
する遅角量は、第７図に示すように、全負荷の領
域で急激に増加する。タイマーピストン９１が遅
れ側に移動し、噴射量を増加させ、トルクを向上
させることができる。

一方、低負荷時には、フライウエイト１がバラ
ンスの取れた位置にあつてガバナスリーブ４を制
御しており、このときポート５１とポート５２と
は相互に位置がずれているので、オリフイスは閉
じたままであり、所期の進角特性から遅れること
はない。

本実施例においては、低速かつ高負荷時だけに
注目すると、トルクを確保しなければならないた
め、排気煙やHCの排出量については、従来以上
の劇的な低減は望めないが、NOxの排出量が確
実に低減される。

一方、低負荷時には、NOx、排気煙、HCのす
べてを低減できるように、噴射時期を最適のタイ
ミングに設定してある。

したがつて、噴射時期を低速かつ高負荷時だけ
前記最適タイミングから遅角させたことにより、
低負荷から高負荷にわたり、全体として、NOx
排気煙、HCの排出量を最小限に抑えながら、低
速かつ高負荷時に、必要なトルクを確保できるこ
とになる。

第８図は、本考案の他の実施例を示す図であ
る。この場合も、第１図の従来例と同様の機能を
果たす部分には同じ符号を付けて、その説明を省
略する。オリフイスとしては第５図の実施例を用
いたものを使用し、燃料流路２とレギユレーテイ
ングバルブ８との間に電磁弁２０を設け、エンジ
ンの回転数が設定値を越えたときに電磁弁２０を
閉じさせる制御部２１を設けたものである。この
電磁弁２０を閉じると、遅角されなくなる。

本実施例によれば、第９図に示すような進角特
性および燃料噴射特性が得られる。図の斜線域が
遅角作動域であり、この領域に対応するエンジン
回転数域でのみ遅角が生ずる。第４図および第５
図に示した実施例の遅角作動域が、低速回転から
高速回転の広範囲に及び、ターボチヤージヤにし
か適用できなかつたのに対し、本実施例は、ノン
ターボエンジンとターボ付きエンジンのいずれに
も適用できる。

［考案の効果］ 本考案によれば、高負荷時にのみ連通するポー
トをガバナスリーブおよび対応するガバナシヤフ
トの円周方向に複数個設けてあるので、遅角作動
領域を狭くでき、応答性が良くなり、低速かつ高
負荷時にも遅角させることが可能となる。したが
つて、低負荷時の黒煙の悪化およびエミツシヨン
の悪化を低減しつつ、低速かつ高負荷時のトルク
を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のロードセンシングタイマー付き
分配型燃料噴射ポンプの構成の一例を示す図、第
２図は第１図従来例のロードセンシングタイマー
の作動を説明する図、第３図は第１図噴射ポンプ
のタイマー進角特性を示す図、第４図は本考案に
よる分配型燃料噴射ポンプの一実施例の構成を示
す図、第５図は第４図実施例のガバナスリーブの
平面図、第６図は第４図実施例のポンプ回転速度
に対する燃料噴射特性および進角特性を示す図、
第７図は第４図実施例の負荷に対する遅角特性を
示す図、第８図は本考案による分配型燃料噴射ポ
ンプの他の実施例の構成を示す図、第９図は第８
図実施例の燃料噴射特性および進角特性を示す
図、第１０図は従来のポンプ回転速度に対する燃
料噴射特性および進角特性の制御方式を示す図で
ある。 １……フライウエイト、２……燃料流路、３…
…ガバナシヤフト、４……ガバナスリーブ、５…
…オリフイス、５１，５２……ポート、６……ギ
ア、７……フイードポンプ、８……レギユレーテ
イングバルブ、９……タイマー、９１……タイマ
ーピストン、２０……電磁弁、２１……制御部。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 エンジン回転数の増大にともなう遠心力により
   作動するフライウエイトと、当該フライウエイト
   に駆動されガバナシヤフトの外周を移動するガバ
   ナスリーブと、当該ガバナスリーブの所定の移動
   位置でポンプ室内とレギユレーテイングバルブと
   をオリフイス部により連通させエンジン負荷に応
   じて噴射タイミングを制御するロードセンシング
   タイマーとを備えた分配型燃料噴射ポンプにおい
   て、 前記オリフイス部が、前記ガバナスリーブの長
   手方向に垂直にかつ円周方向に所定間隔をもつて
   燃料流路端位置に複数個設けられた第１ポート
   と、エンジンが高負荷状態にあるときのみ前記ガ
   バナスリーブの第１ポートと連通するガバナシヤ
   フトの位置に放射状に複数個設けられた第２ポー
   トとからなることを特徴とする分配型燃料噴射ポ
   ンプ。