JPH0670416B2 - 燃料噴射ポンプ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は燃料噴射ポンプに関するものである。

（従来技術） ディーゼルエンジンにおいては、一般にアイドル運転等
の低速・低負荷運転時には、燃料噴霧の着火遅れ期間が
長いところからこの期間中における多量の蒸発燃料によ
り燃焼が急速に行われ、エンジンの気筒内の圧力上昇率
か急激に上昇し大きな燃焼騒音が発生するという問題が
ある。

これを解決するひとつの方法として、低速・低負荷時に
は緩慢な燃焼を行なわせて筒内圧の圧力上昇率を抑える
ことが考えられ、その具体的手段としては、例えば実公
昭51−23778号公報に開示される如く、プランジヤに調
量用リードとは別にプランジヤ軸方向に延びる縦溝を形
成するとともに、この縦溝をバレル側に設けた逃がし量
調整弁に連通させ、圧縮行程中、この縦溝から燃料の一
部を絞り状態で徐々に流出させることにより燃料の噴射
率を下げて緩慢な燃焼を実現し、もってエンジンの気筒
内の圧力上昇率を抑えるようにしたものが知られてい
る。

ところが、この公知例の場合には、圧力上昇率の抑制に
よる燃焼騒音の低減効果は得られるものの、上記逃がし
量調整弁による絞り流出作用を燃料圧送行程の開始期か
ら行なわせるようにしているため、エンジンの低速運転
時と高速運転時とでは、燃料の粘性及び慣性による流出
抵抗の違いから燃料の圧送開始時期が異なる（即ち、低
速運転時には、高速運転時に比べて燃料の流出抵抗が小
さいところから燃料の絞り流出がスムーズに行なわれ、
その結果、燃料圧送開始時期が高速運転時よりも遅れ
る）ことになる。従って、これに対応して、燃料圧送開
始時期と、リードによる燃料圧送終了時期とにより規定
される燃料噴射量も、エンジン負荷を同一とした場合に
は、エンジン回転数に応じて変化することになる。

また一方、上述のように燃料噴射量はリードによって規
定されるものであるところから、該リードの加工精度の
バラツキはそのまま燃料噴射量のバラツキとして表われ
る。

このように、エンジン回転数の高低及びリードの加工精
度の良否により燃料噴射量が増減変化するという構造上
の特性をもつ燃料噴射ポンプは、これを単気筒エンジン
に適用する場合には、問題はないが、これを多気筒エン
ジンに適用する場合には燃料噴射量の変化態様が複雑で
あるところから、各気筒相互間における燃料噴射量を均
一に揃えることは困難であり、事実上、多気筒エンジン
には適用できないというのが現状である。

（発明の目的） 本発明は上記従来技術の項で指摘した問題点を解決しよ
うとするもので、燃料圧送開始時期をエンジン速度の如
何にかかわらず一定に維持するとともに、併せて低負荷
運転時における燃焼騒音を低減させることにより、多気
筒エンジンへの適用を可能とした燃料噴射ポンプを提供
することを目的としてなされたものである。

（目的を達成するための手段） 本発明は上記の目的を達成するための手段として、バレ
ル内でプランジヤを往復動させることにより該プランジ
ヤの頂面上に形成される加圧室内の燃料を加圧・圧送可
能とする一方、上記プランジヤの頭部の外周面上に、上
記プランジヤ頂面に連通する斜溝状のリードを形成し、
上記プランジヤとバレルとを適宜に相対回動させて上記
リードと上記バレルに形成したバレルポートとの連通タ
イミングを調整することにより燃料噴射量を調量するよ
うにした燃料噴射ポンプにおいて、上記プランジヤの頂
面と上記リードとの間のしかもプランジヤ周方向におい
てエンジンの低負荷運転時に上記バレルポートに対応す
る部分に、上記リードに連通して形成されて上記バレル
ポートと重合連通した状態においては上記加圧室内の加
圧燃料の一部を上記バレルポート側に絞り状態で流出さ
せる如く作用する絞り流出通路部を設けるとともに、上
記絞り流出通路部のプランジヤ頂面側の口縁と該プラン
ジヤ頂面との間隔を上記バレルポートのプランジヤ軸方
向における開口寸法よりも所定ストロークだけ大きく設
定したものである。

（作 用） 本発明では上記の手段により、 （１）プランジヤの燃料圧送行程時には、例えばプラン
ジヤとバレルとの相対回動位置が低負荷運転時に対応す
る位置に設定されている場合であっても、バレルポート
がプランジヤ頂面に対応する位置を通過した時点から所
定ストロークの範囲内においては該バレルポートと絞り
流出通路部とが非連通状態とされ、燃料の圧送開始時期
はエンジン速度に関係なく常にプランジヤ頂面によって
一定時期に維持される。

（２）燃料の圧送開始時期がプランジヤ頂面により常に
一定に維持されるところから、燃料噴射量はプランジヤ
頂面とリードとの間のプランジヤストロークによって規
定され、燃料噴射量に対するプランジヤ速度の影響が除
去され、その制御、特に気筒相互間における噴射量の均
一化の制御が容易となる、 等の作用が得られる。

（実施例） 第１図には本発明の実施例に係る内燃機関用燃料噴射ポ
ンプＺが示されており、同図において符号１は取付フラ
ンジ一体形のポンプ本体、２はポンプ本体１内に嵌装固
定されたバレルであり、該バレル２の一側には円形断面
をもつバレルポート10（鎖線図示）が形成されている。
またこのバレル２の軸心部には上記バレルポートに連通
するようにしてプランジヤ嵌挿穴18が形成されている。
このプランジヤ嵌挿穴18内には、プランジャ３が相対回
動且つ摺動自在に嵌挿されており、該プランジャ３をプ
ランジャスプリング５のバネ力と燃料カム（図示省略）
のカム作用とによって軸方向に往復動させることによ
り、プランジヤ頂面3b上に形成される加圧室16内に吸入
した燃料を加圧し、これをデリベリバルブ６を介してエ
ンジン（図示省略）の各気筒に設けられたインジェクタ
ー（図示省略）に送給するようになっている。

また、第１図において符号７は、プランジャ３に対して
周方向に係合可能に取付けられたプランジャ回動輪であ
り、該プランジャ３は、調量操作子８により該プランジ
ャ回動輪７に噛合するラックギヤ９を適宜に押引操作を
することによりバレル２内において相対回動せしめら
れ、所定の調量作用を行なうようになっている。即ち、
プランジャ３の頭部3aの外周面3cには、第２図及び第３
図に示すように、その頂面3bから適宜離間して斜溝状の
リード11がほぼその半周に亘って形成されている。また
このリード１は、プランジャ３の軸心部に形成した連通
孔12を介して該プランジャ３の頂面3bに連通せしめられ
ている。従って、プランジャ３をバレル２に対して相対
回動させて該プランジャ３のリード11とバレル２のバレ
ルポート10との相対的な連通タイミングを変化させ、該
バレルポート10の閉塞期間を調整することにより燃料の
噴射量が調整される。このようなバレルポート10とこれ
に重合連通するリード11との組合せよりなる調量機構は
従来公知のものであるが、この実施例においてはこれに
加え、本発明を適用して、上記プランジヤ３の外周面3c
のしかも上記リード11より頂面3b寄り部分に、該リード
11に連通させて微小深さの角摺部14を形成し、この角摺
部14と上記バレル２のプランジヤ嵌挿穴18の内面とで囲
繞される部分を絞り流出通路部13としている。尚、角摺
部14は平面に形成しても良いし、また適宜曲面状に形成
しても良い。この絞り流出通路部13の形成位置は、プラ
ンジヤ周方向においては、アイドル運転領域を含む低負
荷運転領域におけるプランジヤ回動位置において上記バ
レル２のバレルポート10と対応する位置（第２図の鎖線
図示10A,10B,10Cに対応する位置）とされており、回転
の低い始動時においてはバレルポート10（第２図鎖線図
示10D）と非連通とされる。尚、流出通路部13のプラン
シャ回動方向の終端の位置13bは、低温始動時において
バレルポート10と非連通状態となるように決定されてい
る。

又プランジヤ軸方向においては、第２図において鎖線図
示10Aで示すようにバレルポート10の上縁がプランジヤ
頂面3bに合致した状態から鎖線図示10Bで示すようにバ
レルポート10の下縁が絞り流出通路部13の上縁13aに合
致するまでの間にプランジヤストロークL₁が存在し、ま
た鎖線図示10Bの位置から鎖線図示10Cで示すようにバレ
ルポート10が上記リード11に重合するまでの間にはプラ
ンジヤストロークL₂が存在するように絞り流出通路部13
の形成位置を設定している。

尚、絞り流出通路部13の通路面積は、該絞り流出通路部
13がバレル２のバレルポート10と重合した状態において
加圧室16内の加圧燃料の一部をバレルポート10側へ絞り
状態で徐々に流出させ得るような大きさに設定されてい
る。

上述の如く構成された燃料噴射ポンプＺによれば、エン
ジンの低負荷運転領域においては、燃料圧送行程中、先
ず第２図において鎖線図示10Aのようにバレルポート10
がプランジヤ３の外周面3cによって閉塞された時点から
燃料圧送作用が開始され、プランジヤストロークL₁に相
当する期間中、絞り流出のない燃料圧送作用が持続され
るが、該バレルポート10が絞り流出通路部13と重合連通
すると、該絞り流出通路部13を通して加圧燃料の一部が
バレルポート10側に絞り状態で流出し加圧室16内の燃料
圧の上昇率は低下せしめられる。この絞り流出作用はバ
レルポート10がリード11と連通するまでのプランジヤス
トロークL₂に相当する期間中持続され、該バレルポート
10がリード11と重合連通した時点において燃料圧送作用
が終了する。

このように、この燃料噴射ポンプＺにおいては、燃料の
圧送開始時期はプランジヤ頂面3bにより一定に規定さ
れ、エンジン速度、即ちプランジヤ速度には何ら影響さ
れない。従って、プランジヤ頂面3bによる燃料圧送開始
時期とリード11による燃料圧送終了時期とに規定される
燃料噴射量も同一負荷位置（同一ラック位置）において
はエンジン速度の大小にかかわらずほぼ一定量に維持さ
れる。またこの時、燃料噴射量はリード11の加工精度に
より若干変化するが、この加工精度の良否による燃料噴
射量の増減量は定量的に捉えることができるためその調
整が容易であり、従ってこの燃料噴射ポンプＺを多気筒
エンジンに適用した場合でも、各気筒相互間における燃
料噴射量の不揃いを比較的容易に修正可能であり、該燃
料噴射ポンプＺの多気筒エンジンへの適用が可能とな
る。

また、燃料圧送行程の後期においては、絞り流出通路部
13により燃料の一部が絞り流出されるため加圧室16の燃
料圧が比較的低圧に維持される。従って、インジェクタ
ー（図示省略）からの燃料噴射は比較的低圧で且つ長い
期間をかけてゆっくりと行なわれるため、気筒内におけ
る混合気の燃焼は緩慢となり、筒内圧の急上昇が防止さ
れ、エンジンの燃焼騒音が効果的に且つ確実に防止され
ることとなる。

一方、エンジンの始動時には、バレルポート10と絞り流
出通路部13とが非連通とされるため、燃料の噴射量が確
保され、エンジンの始動が可能となる。

（発明の効果） 本発明は、バレル内でプランジヤを往復動させることに
より該プランジヤの頂面上に形成される加圧室内の燃料
を加圧・圧送可能とする一方、上記プランジヤの頭部の
外周面上に、上記プランジヤ頂面に連通する斜溝状のリ
ードを形成し、上記プランジヤとバレルとを適宜に相対
回動させて上記リードと上記バレルに形成したバレルポ
ートとの連通タイミングを調整することにより燃料噴射
量を調量するようにした燃料噴射ポンプにおいて、上記
プランジヤの頂面と上記リードとの間のしかもプランジ
ヤ周方向においてエンジンの低負荷運転時に上記バレル
ポートに対応する部分に、上記リードに連通して形成さ
れて上記バレルポートと重合連通した状態においては上
記加圧室内の加圧燃料の一部を上記バレルポート側に絞
り状態で流出させる如く作用する絞り流出通路部を設け
るとともに、上記絞り流出通路部のプランジヤ頂面側の
口縁と該プランジヤ頂面との間隔を上記バレルポートの
プランジヤ軸方向における開口寸法よりも所定ストロー
クだけ大きく設定したことを特徴とするものである。

従って、本発明の燃料噴射ポンプによれば、 （１）プランジヤの燃料圧送行程時には、例えプランジ
ヤとバレルとの相対回動位置が低負荷運転時に対応する
位置に設定されている場合であっても、バレルポートが
プランジヤ頂面に対応する位置を通過した時点から所定
ストロークの範囲内においては該バレルポートと絞り流
出通路部との非連通状態が確保され、燃料の圧送開始時
期はエンジン速度に関係なく常にプランジヤ頂面によっ
て一定時期に維持される、 （２）燃料の圧送開始時期がプランジヤ頂面により常に
一定に維持されるところから、燃料噴射量はプランジヤ
頂面とリードとの間のプランジヤストロークによって規
定され、燃料噴射量に対するプランジヤ速度の影響が除
去され、その制御、特に気筒相互間における噴射量の均
一化の制御が容易となる、 （３）アイドル運転等の低速・低負荷運転時に流出通路
部からの燃料の絞り流出作用によって、噴射率が低下
し、噴射期間が長くなって燃焼騒音が低減される、 等のことから多気筒エンジンへの適用が可能ならしめら
れるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に係る燃料噴射ポンプの縦断面
図、第２図は第１図のII部拡大図、第３図は第２図のII
I−III横断面図である。 １……ポンプ本体 ２……バレル ３……プランジヤ ９……調量ラック 10……バレルポート 11……リード 12……連通孔 13……絞り流出通路部 14……角摺部 16……加圧室

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】バレル（２）内でプランジヤ（３）を往復
   動させることにより該プランジヤ（３）の頂面（3b）上
   に形成される加圧室（16）内の燃料を加圧・圧送可能と
   する一方、上記プランジヤ（３）の頭部（3a）の外周面
   （3c）上に、上記プランジヤ頂面（3b）に連通する斜溝
   状のリード（11）を形成し、上記プランジヤ（３）とバ
   レル（２）とを適宜に相対回動させて上記リード（11）
   と上記バレル（２）に形成したバレルポート（10）との
   連通タイミングを調整することにより燃料噴射量を調量
   するようにした燃料噴射ポンプであって、上記プランジ
   ヤ（３）の頂面（3b）と上記リード（11）との間のしか
   もプランジヤ周方向においてエンジンの低負荷運転時に
   上記バレルポート（10）に対応する部分に、上記リード
   （11）に連通して形成されて上記バレルポート（10）と
   重合連通した状態においては上記加圧室（16）内の加圧
   燃料の一部を上記バレルポート（10）側に絞り状態で流
   出させる如く作用する絞り流出通路部（13）を設けると
   ともに、上記絞り流出通路部（13）のプランジヤ頂面
   （3b）側の口縁（13a）と該プランジヤ頂面（3b）との
   間隔を上記バレルポート（10）のプランジヤ軸方向にお
   ける開口寸法よりも所定ストロークL₁だけ大きく設定し
   たことを特徴とする燃料噴射ポンプ。