JPH063161Y2 - 燃料噴射ポンプ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、燃料噴射式内燃機関用の分配型燃料噴射ポン
プに関し、とくに加速時、登板時等の噴射遅れを防止す
るようにした燃料噴射ポンプの構造に関する。

［従来の技術］ ディーゼルエンジン等の燃料噴射式内燃機関用に用いら
れる分配型燃料噴射ポンプは、たとえば第４図に示すよ
うに構成されており、燃料タンクからの燃料がフィード
ポンプ１によりレギュレーティングバルブ２によって調
圧された後ポンプ内３に送給され、ローラ４、カム機構
５を介して、プランジャポンプ６によりデリバリバルブ
７を介して燃料噴射ノズルに燃料が送られるようになっ
ている。このような分配型燃料噴射ポンプには、一般
に、エンジン回転数の上昇とともに燃料の噴射時期を進
める油圧式タイマ８が内蔵されている。タイマ８のタイ
マピストン９はタイマスプリング10によって付勢されて
おり、タイマピストン低圧室11にフィードポンプ１の吸
入側圧力が導入されるとともに、タイマピストン高圧室
12にはポンプ内圧が導入され、エンジン回転数上昇に伴
うポンプ内圧の上昇により、タイマピストン９を第４図
の左側に移動させて燃料噴射時期を進角させるようにな
っている。タイマによる進角特性は、たとえば第５図の
特性Ａのように設定される。なお、第４図におけるタイ
マ８部およびフィードポンプ１部は90度展開した図とな
っている。

上記タイマによる進角特性を制御可能な従来技術とし
て、実開昭５７−１８４２２９号公報にはレギュレーテ
ィングバルブ２のバルブスプリング13の設定圧を機関の
運転条件に応じて変える構造が、実開昭５５−１０４７
３４号公報にはオーバフローバルブ14のオリフィス径を
運転条件に応じて変える構造が、それぞれ開示されてい
る。

［考案が解決しようとする課題］ 第４図に示したような分配型燃料噴射ポンプでは、次の
ような問題が生じるおそれがある。

通常の車両では、燃料タンクが車体の後部に配置されて
いるので、車両加速時に燃料タンクから燃料噴射ポンプ
への燃料通路内の燃料に車両後方へ慣性力が働き、それ
によってフィードポンプ１の入口圧力（吸入側圧力）が
低下する。登坂時においても、上記燃料通路が車両後部
側が下位にくるように傾けられるので、通路内燃料が自
重により燃料タンクに戻る方向に力を受け、フィードポ
ンプ１の入口圧力が低下する。

このように燃料通路内の燃料が燃料タンク方向に力を受
けると、フィードポンプ１入口圧力が低下するとともに
燃料中の空気が気泡となり、フィードポンプ１でキャビ
テーションを起こして、フィードポンプ１の吸入側圧力
の低下分以上に吐出側の圧力低下が大きくなる傾向にあ
る。この現象が生じると、油圧式タイマ８のタイマピス
トン９両側の圧力バランスが定常運転状態とは異なり、
燃料の噴射が遅れる。つまり、第５図において車両の加
速や登板の程度により領域Ｂ内のような特性を示す。加
速時や登板時は、本来最も出力を必要とする運転状態で
あるにもかかわらず、燃料の噴射が遅れることにより十
分出力が得られないという問題が生じる。

この問題に対し、前述の実開昭５７−１８４２２９号公
報や実開昭５５−１０４７３４号公報開示の技術を利用
し、加速や登板の運転状態を検出しその信号に基づきポ
ンプ内圧を調圧することは可能であるが、複雑な制御機
構が必要になる。

本考案は、複雑な制御機構を付加することなくごく簡単
な改良でかつ加速時や登板の状態を利用して自然にポン
プ内圧の過度の低下を防止できるようにし、燃料の噴射
遅れを防止することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ この目的に沿う本考案の燃料噴射ポンプは、燃料タンク
からの燃料をポンプ内に送給するフィードポンプと、燃
料噴射時期を制御する油圧式タイマとを有し、フィード
ポンプの吸入側圧力をタイマのタイマピストンの片側
に、ポンプ内圧をタイマピストンの他側にそれぞれ導い
た分配型燃料噴射ポンプにおいて、前記ポンプ内に連通
しポンプ内燃料を逃がすことによりポンプ内圧を調圧す
ることが可能な燃料通路に、自身に働く慣性力又は自重
により車両前後方向に移動可能な弁体を有する調圧弁
を、弁体の車両後方に向かう移動方向が前記燃料通路を
閉じる方向となるように配置したものから成る。

上記調圧弁は、従来構造におけるレギュレーティングバ
ルブと兼用させることができ、レギュレーティングバル
ブを、その弁体が車両後方に移動したときにリリーフ燃
料通路を閉じる方向に配置することにより、本考案の調
圧弁を構成できる。また、上記ポンプ内圧を調圧可能な
燃料通路を燃料噴射ポンプのオーバフロー燃料通路と
し、該燃料通路に上記機能を有する調圧弁を設けること
もできる。

［作用］ このような燃料噴射ポンプにおいては、加速時には調圧
弁の弁体に車両後方に向かう慣性力が作用し、登板時に
は弁体の自重は弁体を車両後方に移動させる方向に作用
する。この慣性力または自重は、加速の運転条件や登板
の車両姿勢により自然に作用する。弁体が車両後方に向
かう方向に移動されると、ポンプ内圧を調圧可能な燃料
通路の通路断面積が減少され、ポンプ内からの燃料の流
出が抑えられてポンプ内圧の低下が抑えられる。したが
ってタイマピストンは目標制御位置に保たれ、タイマの
進角量減少が抑えられて燃料の噴射遅れが防止される。

［実施例］ 以下に、本考案の望ましい実施例を図面を参照して説明
する。

第１実施例 第１図および第２図は、本考案の第１実施例に係る燃料
噴射ポンプを示している。本実施例においては、レギュ
レーティングバルブ21部分以外は実質的に第４図に示し
た従来構造と同一であり、レギュレーティングバルブ21
が本考案でいう調圧弁を構成している。したがって、燃
料噴射ポンプの他の構成部分については、第４図の構成
部位に相当する部位に第４図と同一の符号を付すことに
より説明を省略する。

第１図においては、フィードポンプ１部およびレギュレ
ーティングバルブ21部、タイマ８部は他の構成部位に対
し90度だけ角度変更した90度展開図として示してある。
この部分的に90度展開した第１図におけるレギュレーテ
ィングバルブ21部において、矢印Ｘ方向が車両前方、矢
印Ｙ方向が車両後方となっている。

フィードポンプ１の吐出側から、燃料通路22を介してポ
ンプ内３に燃料が圧送されるが、燃料通路22は分岐され
て、リリーフ燃料通路23を介してフィードポンプ１の吸
入側へと燃料を導く入口側燃料通路24に連通している。
したがってこのリリーフ燃料通路23は、燃料通路22を介
してポンプ内３に連通し、ポンプ内燃料を逃がすことに
よりポンプ内圧を調圧可能な燃料通路を構成しており、
このリリーフ燃料通路23に、調圧弁としてのレギュレー
ティングバルブ21が設けられている。

レギュレーティングバルブ21は、弁体25と該弁体を付勢
するスプリング26とを備えており、弁体25は、自身に働
く慣性力又は自重により車両前後方向（Ｘ−Ｙ方向）に
摺動可能に保持されている。スプリング室27には連通路
28を介してフィードポンプの入口側の圧力が導入されて
おり、基体的に、該圧力にスプリング26による力を加え
たものと、反対から導かれるフィードポンプ吐出側圧力
（ポンプ内側圧力）とのバランスにより弁体25の位置が
決まるようになっているが、弁体25に慣性力や自重が作
用する場合には、それも加味してバランスされるように
なっている。そして、弁体25が車両後方に向かう方向Ｙ
に移動した場合には、リリーフ燃料通路23を閉じる、あ
るいは通路断面積が開閉部分23ａで絞られるようになっ
ている。

上記のように構成された実施例装置においては、車両の
加速時、とくに急加速時にレギュレーティングバルブ21
の弁体25に車両後方に向かう方向の慣性力が働く。ま
た、車両登板時には、車両後部が下位になるように車両
が傾くので、弁体25の自重は弁体25を車両後方に向けて
移動させる方向に作用する。この慣性力又は自重により
弁体25が車両後方に向かう方向Ｙに移動されると、つま
り第２図の実線で示される位置から破線で示される位置
に移動されると、レギュレーティングバルブ２１のバル
ブ開度が絞られ、フィードポンプ１吐出側からリリーフ
燃料通路23を介して入口側燃料通路24に逃げる燃料量が
抑えられ、ポンプ内３の圧力低下が抑えられる。したが
って、加速時や登板時にフィードポンプ１の入口側圧力
が低下しても、その低下分以上に過度にポンプ内圧が低
下することが防止される。その結果、タイマピストン９
の両方向からの圧力バランス、つまりフィードポンプ吸
入側圧力が導入されるタイマピストン低圧室11側とポン
プ内圧が導入されるタイマピストン高圧室12側との圧力
バランスがくずれることが防止され、タイマピストン９
の移動によるタイマ８の進角制御は実質的に第５図の正
規特性Ａに沿って行われる。タイマ８による進角量減少
が制御されることにより、燃料の噴射遅れが防止され
る。

なお、加速や登板の程度によっては上記フィードポンプ
入口側圧力の低下は小さいが、フィードポンプにキャビ
テーションが発生しない程度の場合には、レギュレーテ
ィングバルブ２１の弁体25の移動量も小さいので、進角
しすぎることはない。

第２実施例 次に第３図に本考案の第２実施例を示す。

本実施例においては、調圧弁３１が燃料噴射ポンプのオ
ーバフロー燃料通路32のポンプ内部分に設けられる。第
３図において、Ｘ方向が車両前方に向かう方向、Ｙ方向
が車両後方に向かう方向を示している。調圧弁31部、オ
ーバフロー燃料通路32部以外の部分は、実質的に第４図
に示した従来構造と同一構成であるので、本図におい
も、第４図の構成部位に相当する部位に第４図と同一の
符号を付してある。

調圧弁31の弁体33は、オーバフローシャフト34上に車両
前後方向に摺動可能に支持されており、両側からスプリ
ング35、36に挟持されて、通常時はスプリング力がバラ
ンスする位置に制御されている。オーバフローシャフト
34の内部に、燃料タンク（図示略）へと燃料を戻すオー
バフロー燃料通路32が形成されており、該燃料通路32と
ポンプ内３とは連通孔37を介して連通している。そし
て、弁体33が車両後方に向かう方向Ｙに移動したとき、
連通孔35の開度を絞ることができるようになっている。

このような実施例装置においては、車両の加速時には弁
体33の慣性力により、登板時には弁体33の自重により、
それぞれ、弁体33を車両後方に向かう方向に移動させる
力が自然に作用する。弁体33がこの方向に移動すると連
通孔35の開口面積が絞られるので、オーバフロー燃料通
路32へ流出する燃料量が抑えられ、ポンプ内３の圧力低
下が抑えられる。したがって、タイマ８による進角量の
減少が防止される。その他の作用は第１実施例に準じ
る。

なお、本実施例では調圧弁31をポンプ内に設けたが、同
等の機能を有する調圧弁をポンプ外に設けることも可能
であり、その場合には第４図に示した従来型の燃料噴射
ポンプの外部を一部変更、付加するだけで済む。

［考案の効果］ 以上説明したように、本考案の燃料噴射ポンプによると
きは、慣性力又は自重により車両前後方向に移動可能な
弁体を有する調圧弁を設け、加速時および登板時に弁体
を車両後方に向けて自然に移動させてポンプ内圧の逃げ
を抑えるようにしたので、簡単な改良でありながらフィ
ードポンプ入口圧力が低下した際にもポンプ内圧の過度
の低下を防止することができ、タイマによる進角量が減
少することを防止して燃料の噴射遅れを防止することが
できる。したがって、加速時、登板時の出力低下を防止
することができる。また、加速時、登板時において、定
常運転時よりも噴射時期が遅れることにより燃費の悪
化、黒煙の悪化、排気温上昇のおそれがあったが、これ
らの問題も解消できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の第１実施例に係る燃料噴射ポンプの、
一部分90度展開表示した縦断面図、 第２図は第１図の燃料噴射ポンプのレギュレーティング
バルブ部の拡大構成図、 第３図は本考案の第２実施例に係る燃料噴射ポンプの、
一部分90度展開表示した縦断面図、 第４図は従来の燃料噴射ポンプの、一部分90度展開表示
した縦断面図、 第５図はタイマ進角とエンジン回転数との関係図、 である。 １……フィードポンプ ３……ポンプ内 ６……プランジャポンプ ７……デリバリバルブ ８……タイマ ９……タイマピストン 11……タイマピストン低圧室 12……タイマピストン高圧室 21……調圧弁としてのレギュレーティングバルブ 23……リリーフ燃料通路 24……入口側燃料通路 25、33……弁体 31……調圧弁 32……オーバフロー燃料通路 34……オーバフローシャフト 37……連通孔

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】燃料タンクからの燃料をポンプ内に送給す
   るフィードポンプと、燃料噴射時期を制御する油圧式タ
   イマとを有し、前記フィードポンプの吸入側圧力を前記
   タイマのタイマピストンの片側に、ポンプ内圧をタイマ
   ピストンの他側にそれぞれ導いた分配型燃料噴射ポンプ
   において、前記ポンプ内に連通しポンプ内燃料を逃がす
   ことによりポンプ内圧を調圧することが可能な燃料通路
   に、自身に働く慣性力又は自重により車両前後方向に移
   動可能な弁体を有する調圧弁を、前記弁体の車両後方に
   向かう移動方向が前記燃料通路を閉じる方向となるよう
   に配置したことを特徴とする燃料噴射ポンプ。