JPH06272635A - 分配型燃料噴射ポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 燃料吸入効率を向上するとともに気筒間噴射
量の不均量を低減しかつ機関停止後の燃料噴射を確実に
防止する。 【構成】 分配型燃料噴射ポンプのプランジャバレル９
の内孔１０にプランジャ７が摺動可能に案内されてい
る。プランジャ９の回転往復運動によりポンプ室２２か
ら吸入通路２３、複数の燃料吸入孔、凹溝２４を経由し
てポンプ作業室１１に燃料を吸入する。複数の燃料吸入
孔は、プランジャバレル９の周方向に均等配置され、こ
れらの複数の燃料吸入孔は、相互に凹溝により常に連通
している。プランジャ９の回転往復運動によりポンプ作
業室１１で加圧された燃料は、分配ポートから対応する
吐出通路２０より吐出される。機関の停止時に、ポンプ
室の圧力はタイミングコントロールバルブ５０により低
圧側に解放される。これにより機関停止後の燃料噴射を
確実に防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、分配型燃料噴射ポンプ
に関するもので、詳細には、燃料の圧送分配部の改良に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】プランジャの往復かつ回転運動により燃
料を圧送かつ分配するディーゼル機関用分配型燃料噴射
ポンプにおいて、プランジャバレルの外壁面に１個の凹
部を形成すると共に、プランジャバレルにその外壁から
内壁に貫通する複数の燃料吸入孔を設け、前記凹部に前
記複数の燃料吸込孔を接続することにより吸入効率を向
上する燃料噴射装置が知られている（実開昭６０−１４
１４７４号公報）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このような従来の内燃
機関用分配型燃料噴射ポンプによると、分配圧送部に形
成される複数の燃料吸込孔をプランジャバレルの周方向
に均等に配置すると、高圧室の「死空間」（デッドボリ
ューム）が増大する構成になることから、機関の停止後
にも燃料を噴射してしまうという問題がある。

【０００４】周知のように高圧室の「死空間」は、特に
その大きさが噴射された燃料量に比例して大きい場合、
燃料の噴射量制御に不利な影響を及ぼす。この死空間は
機関回転数が小さいとき特に不利に作用する。このよう
な低回転のときにこそ、機関の静粛な運転とできるだけ
良好な排出ガスとを保証するために燃料分配量に生ずる
変動ができるだけ小さいことが要求される。

【０００５】本発明は、このような問題点を解決するた
めになされたもので、吸入効率を向上し各気筒毎の燃料
リーク量を均一にして不均量を低減しかつ機関停止後の
燃料噴射を確実に防止する分配型燃料ポンプを提供する
ことを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の本発明による分配型燃料噴射ポンプは、プランジャの
往復かつ回転運動により圧力室の燃料を圧送かつ分配す
る分配型燃料噴射ポンプであって、燃料を圧力室に吸入
するために外壁部の周方向に等間隔に形成される複数の
凹溝、および、圧力室の燃料を分配する分配ポートを有
するプランジャと、前記プランジャを往復摺動可能に案
内する内孔、前記内孔に連通するとともにポンプ室から
前記凹溝に燃料を吸入するために周方向に等間隔に形成
される複数の燃料吸入孔、および、前記複数の燃料吸入
孔を相互に接続する凹部を有するプランジャバレルと、
前記圧力室と低圧室とを連通する通路、及びこの通路に
設けられる弁手段とからなり、機関の運転状態から停止
状態への切替わり時に前記弁手段を開動作させる圧力開
放手段とを備えたことを特徴とする。

【０００７】

【作用】本発明の上記構成によると、複数の燃料吸入孔
をプランジャバレルの周方向に均等に配置する構成であ
るから、燃料の吸入効率を向上し、各気筒毎の燃料リー
ク量を均一にする。しかも、機関の停止時、圧力開放手
段の弁手段の開動作によりポンプ内圧を低下させること
で、機関停止後の噴射量が低減される。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１に多気筒内燃機関用燃料噴射ポンプの第１実
施例を示す。ケーシング１内に１つの駆動軸２が支承さ
れており、この駆動軸２には１つのフェイスカム３が連
結されており、このフェイスカム３は定置の図示しない
ローラと協働する多数のカム４を有している。駆動軸２
の回転によって、フェイスカム３とこのフェイスカム３
に１つの連結片６によって結合されてフェイスカム３へ
少なくとも１つのばね（図示せず）によって押し付けら
れている１つのプランジャ７とが往復兼回転運動を生ず
る。カム４の数つまり１回転あたりの行程数は内燃機関
のシリンダ数に相当する。

【０００９】プランジャ７は、ケーシング１内に嵌め込
まれて上から１つの出口弁保持体８によって閉ざされて
いる１つのプランジャバレル９のバレル内孔１０内で運
動し、１つのポンプ作業室１１を形成している。ポンプ
作業室１１からは出口弁保持体８内に形成された軸孔１
２が通じており、軸孔１２は止栓１６によって閉鎖され
ている。吐出通路２０は機関シリンダの数に合わせてバ
レル内孔１０を中心として一様に分配されて形成されて
いる。吐出通路２０は弁部材３６を経由して内燃機関の
各シリンダ（図示せず）へ通じている。

【００１０】プランジャ７の各吐出行程毎に燃料は弁部
材３６の開放とともにポンプ作業室、袋孔２６、縦溝１
８を経て吐出ポート３７および吐出通路２０の内の１つ
へ送り込まれる。吸込行程時には燃料が加圧下の１つの
ポンプ室２２から、バレル内孔１０へ通ずる１つの吸込
通路２３、吐出ポート３７と同じ数並びに配置でプラン
ジャ７の周面に形成されている多くの縦溝２４の１つを
経てポンプ作業室１１内へ流入する。プランジャ７の吐
出行程時にはプランジャ７の回転によって吸込通路２３
と縦溝２４との接続が絶たれ、その結果プランジャ７に
よって送られた燃料全量が吐出ポート３７の１つへ供給
されることになる。吸込通路２３は１つの電磁弁２５に
よって制御可能である。

【００１１】送り出される燃料量を調整するためにポン
プ作業室１１は、プランジャ７の内部に軸線方向で形成
された１つの袋孔２６並びにこの袋孔２６に交叉する１
つの横孔２７を介してポンプ室２２に接続可能である。
横孔２７はプランジャ７上で押しずらし可能な１つの送
出量調整部材としてのリング状スライダ２８と協働す
る。このリング状スライダ２８は、プランジャ７の上昇
運動に伴って横孔２７を開放してポンプ作業室１１とポ
ンプ室２２との間に接続を生ずる時点を規定する。この
時点から吐出ポート３７への燃料圧送が遮断される。リ
ング状スライダ２８の押しずらし調節によって実際に噴
射される燃料量を変化させることができる。

【００１２】燃料噴射量を変化させることを目的として
リング状スライダ２８は１つの調整レバー３０によって
位置調節される。この調整レバー３０はその一方の端部
の球形頭部３１がリング状スライダ２８の１つの切欠部
３２に嵌まっており、調整可能な軸３４を中心として旋
回可能である。吸込通路２３は電磁弁２５によって電流
が遮断されると直ちに閉塞される。例えば自動車の電気
装置がスイッチ・オフになると、電磁弁２５の可動子を
なしている弁体が１つの閉鎖ばねによって不動の弁座へ
圧着される。電気装置が再びスイッチ・オンになればコ
イルが励磁されて弁体が閉鎖ばねのばね力に抗して開放
位置へ引かれる。

【００１３】図２に示すように、プランジャバレル９の
外壁には外周に沿って全周にわたり溝状に凹溝４２が形
成されている。凹溝４２とプランジャバレル９の内壁と
を連通する燃料吸入孔４０が周方向に均等間隔で６個形
成されている。凹溝４２が全周にわたり形成されている
構成であるから、６個の燃料吸入孔４０は凹溝４２を通
して相互に常に連通した状態にある。

【００１４】そして、図３および図４に示すように、ケ
ーシング１に圧力開放手段としてのタイミングコントロ
ールバルブ（以下、「ＴＣＶ」という）５０が設けられ
ている。ＴＣＶ５０は、ハウジング５７の内部に取り付
けられるプランジャボディ５６の内孔５６ａに摺動可能
にプランジャ５５が設けられている。プランジャ５５
は、固定鉄心５１から離れる方向に圧縮コイルスプリン
グ５４により付勢されている。固定鉄心を励磁する励磁
コイル５２は、固定鉄心５１、圧縮コイルスプリング５
４およびプランジャ５５の中心軸の径外方向側に取り付
けられている。

【００１５】プランジャ５５は、図５および図６に示す
ように、その円筒状中心軸部に連通孔５５ａが形成さ
れ、その途中部に径方向に貫通する連通路５５ｂが形成
されている。一方、プランジャボディ５６は、前記連通
路５５ｂと連通可能な連通孔５６ａが形成されている。
連通孔５６ａは図３に示す通孔７２を経由してポンプ室
２２と連通している。またプランジャ５５の前方側に形
成される圧力室６１は、連通路６０により図４に示すタ
イマ６７の低圧室６４に連通している。

【００１６】タイマ６７は、低圧室６４に介装される圧
縮コイルスプリング６８によってタイマピストン６５が
図４で上方向（遅角方向）に付勢されている。また低圧
室６４は低圧通路６９により低圧側に接続されている。
次に、ＴＣＶ５０の作動について説明する。図５はＴＣ
Ｖ５０がオフの状態を示し、図６はＴＣＶ５０がオンの
状態を示す。ＴＣＶ５０のオフ状態では、励磁コイル５
２が消磁されており、圧縮コイルスプリング５４により
プランジャ５５が図５で左側方向に付勢された状態にあ
る。このため、ポンプ室２２に連通する通孔７２、連通
孔５６ａ、連通路５５ｂ、連通孔５５ａ、圧力室６１、
連通路６０が連通した状態になるため、ポンプ室２２の
高圧燃料が上記通路を経由して低圧側に逃がされた状態
になるので、ポンプ室２２の圧力が低下する。

【００１７】ＴＣＶ５０がオン状態では、励磁コイル５
２の励磁により固定鉄心５１とプランジャ５５との間に
吸引力が働き圧縮コイルスプリング５４に抗してプラン
ジャ５５が図３で右方向に移動する。すると、図６に示
すようにプランジャ５５の連通路５５ｂと連通孔５６ａ
とが遮断される。このため、ポンプ室２２の圧力が通常
のポンプ室圧力に保持される。

【００１８】機関の回転数とポンプ室２２の圧力Ｐとは
図７に示す関係にある。すなわち、ＴＣＶ５０のオン
時、ポンプ室２２の圧力ＰはＴＣＶ５０がオフ時よりも
高圧になる。機関の停止後にはＴＣＶ５０がオン状態か
らオフ状態に切り替わりポンプ室２２の圧力Ｐは相対的
に低下する。本実施例によると、前述したように、燃料
吸入孔をバレルに均等配置する構成とし、機関運転状態
から機関停止状態に切り替わったときＴＣＶ５０をオン
状態からオフ状態に切り替えるため、ポンプ室２２の圧
力が低下し、ポンプ作業室１１に残存する燃料充填率が
低下する。このため、吐出部からの燃料噴射漏れは低減
されるので、燃料機関の停止直後の燃料の噴射量は低減
される。

【００１９】次に実験データを図８および図９に示す。
図８は、本実施例に示したように燃料吸入孔をプランジ
ャバレルの周方向に均等に配置した場合と、従来の比較
例のように燃料吸入孔を不均等に配置した場合との機関
回転数と不均量の関係を示したものである。本実施例の
ように均等配置した場合には不均量が機関回転数に係わ
らず相対的に低減されており、特に低回転域における不
均量の低減効果は顕著である。

【００２０】図９は、機関回転数と機関停止後の噴射量
との関係を示したものである。ＴＣＶ５０がオンのとき
には低速回転域において機関停止後の噴射量は大きい。
これに対し、機関停止時にＴＣＶ５０がオフに切り替わ
ったときには機関停止後の噴射量は大幅に低減されるこ
とが理解される。本実施例においては、プランジャバレ
ルに形成した燃料吸入孔の経路を６気筒内燃機関の場合
についての実施例について説明したが、本発明はその他
の例えば図１０に示す他の６気筒用ポンプ、図１１に示
す３気筒用ポンプ、図１２に示す４気筒ポンプ、図１３
に示す他の４気筒ポンプにも適用できることはもちろん
である。

【００２１】次に本発明の第２実施例を図１４に示す。
図１４に示す第２実施例は、前記第１実施例におけるＴ
ＣＶ５０に代えて、機関停止後の噴射量を停止するため
にガバナリンク８２をパワーコントロールシステム（Ｐ
ＣＳ）８０により強制的に機関停止後にスピルリングを
噴射量減少方向に移動させ燃料カットする例である。こ
の第２実施例では、前述のごとくプランジャバレル９の
周方向に均等に燃料吸入孔４０を配置するとともに、ガ
バナ機構８１をＰＣＳ８０に連動するようにＰＣＳ８０
をガバナ機構８１に取り付ける。

【００２２】そして、機関の停止直後にＰＣＳ８０を停
止側に作動させることでガバナリンクを噴射量減少側に
駆動し、スピルリングにより噴射量減少を強制的に行な
う。これにより、機関停止後の燃料噴射を確実に防止す
るという効果がある。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の分配型燃
料噴射ポンプによると、プランジャバレルの周方向に複
数個の燃料吸入孔を均等に配置するとともに、機関停止
後に燃料の噴射をカットする手段を設ける構成としたの
で、機関運転時における燃料吸入効率を向上するととも
に不均量を低減し、かつ機関停止後の燃料の噴射を確実
に防止するという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例による分配型燃料噴射ポン
プの断面図である。

【図２】本発明の第１実施例による燃料吸入孔の配置構
成を示す概略構成図である。

【図３】本発明の第１実施例によるＴＣＶ近傍を示す断
面図である。

【図４】図３に示すIV−IV線断面図である。

【図５】ＴＣＶのオフ状態を示す模式的断面図である。

【図６】ＴＣＶのオン状態を示す模式的断面図である。

【図７】ＴＣＶのオン状態とオフ状態における機関回転
数とポンプ室の圧力の関係を示す特性図である。

【図８】機関回転数と不均量との関係を示す特性図であ
る。

【図９】機関回転数と機関停止後の燃料噴射量の関係を
示す特性図である。

【図１０】燃料吸入孔の配置状態の変形例を示す概略構
成図である。

【図１１】燃料吸入孔の配置状態の変形例を示す概略構
成図である。

【図１２】燃料吸入孔の配置状態の変形例を示す概略構
成図である。

【図１３】燃料吸入孔の配置状態の変形例を示す概略構
成図である。

【図１４】本発明の第２実施例を示す模式図である。

【符号の説明】

７ プランジャ ９ プランジャバレル １０ バレル内孔 １１ ポンプ作業室（圧力室） １８ 分配ポート ４０ 燃料吸入孔 ４２ 凹溝（凹部） ５０ タイマコントロールバルブ（圧力開放手段） ５５ プランジャ（弁手段） ５５ａ 連通孔（通路） ５６ａ 連通孔（通路） ６０ 連通路（通路） ６１ 圧力室（通路） ７２ 通孔（通路） ８０ パワ−コントロールシステム（圧力開放手段）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 プランジャの往復かつ回転運動により圧
   力室の燃料を圧送かつ分配する分配型燃料噴射ポンプで
   あって、 燃料を圧力室に吸入するために外壁部の周方向に等間隔
   に形成される複数の凹溝、および、圧力室の燃料を分配
   する分配ポートを有するプランジャと、 前記プランジャを往復摺動可能に案内する内孔、前記内
   孔に連通するとともにポンプ室から前記凹溝に燃料を吸
   入するために周方向に等間隔に形成される複数の燃料吸
   入孔、および、前記複数の燃料吸入孔を相互に接続する
   凹部を有するプランジャバレルと、 前記圧力室と低圧室とを連通する通路、及びこの通路に
   設けられる弁手段とからなり、機関の運転状態から停止
   状態への切替わり時に前記弁手段を開動作させる圧力開
   放手段とを備えたことを特徴とする分配型燃料噴射ポン
   プ。