JPH07189862A - 燃料噴射ポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 燃料の噴射開始におけるプリフロー効果の
機能、および燃料の噴射終了における燃料のスピルコン
トロールの機能をともに合わせ持つとともに、プリフロ
ー効果を有する燃料噴射ポンプの諸問題を解消可能な燃
料噴射ポンプを提供すること。 【構成】 サブポート１５がメインポート１４以下と
なるように形成し、上部サブリード２１と上部メインリ
ード２０とを形成し、下部サブリードおよび下部メイン
リードを傾斜リードとして形成し、さらに始動時におけ
るプランジャ７の回動位置では、上部メインリード２０
を形成していないプランジャ７の上端縁７Ａによりメイ
ンポート１４を閉鎖可能とするとともに、上部サブリー
ド２１を形成していないプランジャ７の上端縁７Ａによ
りサブポート１５を閉鎖可能としたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は燃料噴射ポンプにかかる
もので、とくにとくに燃料の吸排孔としてメインポート
およびサブポートをプランジャバレルに形成した燃料噴
射ポンプに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、燃料噴射ポンプの特性として、
エンジンの高速回転時に燃料の噴射タイミングを進ませ
る（進角させる）ことが望ましく、かつこうした噴射タ
イミングを調整するタイマー（自動進角装置）を別途に
用いることなく、燃料噴射ポンプ自体の構造によりタイ
ミング調整機構を有するものがある。

【０００３】こうしたタイミング調整機構のうち、高速
回転時におけるプリフロー効果つまり燃料のフィードホ
ール（吸排孔）が閉じられる前に、動的効果（絞り効
果）により燃料が圧送される現象を利用して進角特性を
得ようとするものがある。

【０００４】しかしながら、プリフロー効果によりエン
ジンの高速回転時の噴射タイミング特性が良好であって
も、このプリフロー効果によりエンジンの始動時やトル
ク点（低速・高負荷）の噴射タイミングが遅れる（遅角
する）などで、結果としてエンジンの最適タイミングを
実現することが困難であるという欠点があった。

【０００５】したがって、高速回転時の進角と、始動時
の進角との両立が要望されることとなるとともに、エン
ジンの負荷状態（低負荷、高負荷）に応じて進角特性を
任意に設定可能な燃料噴射ポンプが要望されるに至っ
た。

【０００６】こうした要請に応えるべく、吸排孔として
メインポートおよびサブポートと、メインポートに連通
可能な上部メインリードと、サブポートに連通可能な上
部サブリードとを形成し、エンジンの高速回転時のプリ
フロー効果を発揮可能であるとともに、始動時の進角も
可能で、エンジンの負荷状態（低負荷、高負荷）および
回転数（低速、高速）に応じて進角特性を任意に設定可
能な燃料噴射ポンプが提案された。

【０００７】しかしながら、こうしたプリフロー効果を
持たせることにより負荷状態および回転数に応じて進角
特性を任意に設定可能とする燃料噴射ポンプについて
は、プリフロー効果による燃料噴射の開始時点の制御を
行うのみである。

【０００８】また、とくにこうした燃料噴射ポンプで
は、プリフローストローク分だけ、カムリフトの高い、
つまり送油率の高いカムの部分で燃料を圧送することに
なるため、燃料噴射率が高くなる傾向にあり、したがっ
て低速高負荷時の最大燃料噴射率を低減することができ
ず、スモーク（黒煙）およびパティキュレート（スス）
の発生を制御することが困難であるという問題がある。

【０００９】なお、上述のように燃料噴射の開始時期を
適宜制御することにより噴射特性を改善しようとする一
方、燃料噴射の終了時期を適宜制御するために、前記吸
排孔をより大径のメインポートとし、より小径のサブポ
ートをプランジャバレルに別に形成し、燃料切れの改
善、負荷の高低に応じた噴射量の制御など、噴射特性を
改善しようとするものがある。

【００１０】たとえば、特開昭５５−１０１７６１号
（特公昭６０−８３４３号）による燃料噴射ポンプで
は、一組のメインポートである大径の排油孔８ｂおよび
一組のサブポートである小径の排油孔８ａと、第１のプ
ランジャリード１４ｂおよび第２のプランジャリード１
４ａとを形成するとともに、大径の排油孔８ｂの開閉を
制御する制御用ランド１５をプランジャ頭部に設け、こ
の制御用ランドによりプリフロー効果を発揮させ、低負
荷時側で小径の排油孔８ａからスピルさせ、低速低負荷
時での燃料噴射量の急激な低下を防止しようとしてい
る。

【００１１】しかしながら、メインポートおよびサブポ
ートともにその一組づつを設ける必要があるとともに、
低負荷時側で小径の排油孔８ａからスピルを行おうとし
ているため、高負荷時側ではサブポートからのスピルを
行うことができず出力不足を生ずるという問題がある。

【００１２】また、制御用ランド付きによってプリフロ
ーストローク量を負荷により選択することができないと
ともに、上部リードを形成していないために負荷による
燃料噴射始めの制御を行うことができないという問題が
ある。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は以上のような
諸問題にかんがみなされたもので、メインポートおよび
サブポートと、メインリードおよびサブリードとを形成
することにより、燃料の噴射開始におけるプリフロー効
果の機能、および燃料の噴射終了における燃料のスピル
コントロールの機能をともに合わせ持つとともに、プリ
フロー効果を有する燃料噴射ポンプの諸問題を解消可能
な燃料噴射ポンプを提供することを課題とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、プリ
フロー効果を達成するためのメインポートおよびサブポ
ートを形成するとともに、メインポートに対向する上部
メインリードと下部メインリードとの組み合わせ、およ
びサブポートに対向する上部サブリードと下部サブリー
ドとの組み合わせに着目したものであって、ポンプハウ
ジングと、このポンプハウジングに取り付けるととも
に、燃料溜まり室に連通する燃料の吸排孔を形成したプ
ランジャバレルと、このプランジャバレル内に往復摺動
可能かつ回動可能に挿入するとともに、上記吸排孔に連
通可能な位置に傾斜リードを形成したプランジャとを有
し、このプランジャと上記プランジャバレルとの間に燃
料圧室を形成するとともに、このプランジャの往復摺動
により、上記燃料溜まり室からこの燃料圧室内に燃料を
吸い込み、燃料噴射ノズルに圧送する燃料噴射ポンプで
あって、上記プランジャバレルに上記吸排孔として、よ
り大径のメインポートおよびより小径のサブポートを、
このサブポートの上端縁が上記メインポートの上端縁以
下となるように形成し、上記プランジャの頭部には、該
プランジャの回動にともなう所定範囲にわたってこのサ
ブポートに連通可能な上部サブリードと、上記メインポ
ートに連通可能な上部メインリードとを形成し、かつ上
記プランジャの回動にともなう所定範囲の中で上記メイ
ンポートが上記上部メインリードの上端縁により閉鎖さ
れても、上記サブポートが上記上部サブリードに連通可
能となるように当該上部メインリードおよび上部サブリ
ードを形成し、上記プランジャには、該プランジャの回
動にともなう所定範囲にわたって、かつ該プランジャの
上端縁より下方位置において、上記サブポートに連通可
能な下部サブリード、および上記メインポートに連通可
能な下部メインリードを上記傾斜リードとして形成し、
さらに始動時における上記プランジャの回動位置では、
上記上部メインリードを形成していない上記プランジャ
の上端縁により上記メインポートを閉鎖可能とするとと
もに、上記上部サブリードを形成していない上記プラン
ジャの上端縁により上記サブポートを閉鎖可能としたこ
とを特徴とする燃料噴射ポンプである。

【００１５】なお、とくに高負荷時におけるプランジャ
の回動位置においては、圧送方向への該プランジャの移
動にともないサブポートが下部サブリードに連通して
も、メインポートが下部メインリードには連通していな
いようにするとともに、低負荷時におけるプランジャの
回動位置においては、圧送方向への該プランジャの移動
にともないメインポートが下部メインリードに連通して
も、サブポートが下部サブリードには連通していないよ
うにすることができる。

【００１６】このための具体的な構成の例としては、た
とえば、下部メインリードおよび下部サブリードの、低
負荷時側から高負荷時側に向かってプランジャの下方に
下降する傾斜について、下部メインリードの傾斜の勾配
が下部サブリードの傾斜の勾配より大きくすることが考
えられる。

【００１７】

【作用】本発明による燃料噴射ポンプにおいては、プリ
フロー効果を有する構成は、低速時にプリフローストロ
ーク分の燃料をサブポートから逃がし、サブポートが閉
鎖されてから圧送するため、すなわちサブポートとサブ
リードとによる燃料のスピル（圧送終了）を行っていな
いため、カム速度が早いカムの部分を使用するため低速
時に燃料噴射率が高くなるという既述のような問題があ
るが、燃料噴射の終了時期を決定可能な下部メインリー
ドおよび下部サブリードの形成によって低速時にも燃料
のスピルを制御可能としたので、こうした問題を解消可
能であるとともに、下部メインリードおよび下部サブリ
ードの互いの傾斜状態を選択することにより、燃料噴射
の終了時期を決定可能な負荷域と、とくに終了時期を決
定しない負荷域とを選択することもできる。

【００１８】さらに、下部メインリードおよび下部サブ
リードの互いの傾斜状態を選択することにより、サブポ
ートの部分からスピルする負荷の領域、およびサブポー
トスピルストローク（サブポートからスピルののちメイ
ンポートからスピルするまでのプランジャのストロー
ク）を選択することができる。

【００１９】さらにまた、上部サブリードとともに上部
メインリードを形成し、始動時においては、これらを形
成していないプランジャの上端縁においてメインポート
およびサブポートを閉鎖可能としたので、始動時の進角
を任意に設定することができる。

【００２０】

【実施例】つぎに本発明の第１の実施例による燃料噴射
ポンプを図１ないし図６にもとづき説明する。図１は、
燃料噴射ポンプ１の縦断面図、図２は要部縦断面図であ
って、燃料噴射ポンプ１はポンプハウジング２と、エン
ジン（図示せず）に連結したカム軸３に取り付けたカム
４と、噴射量のコントロールラック５と、プランジャバ
レル６と、プランジャ７と、デリバリバルブ８と、デリ
バリバルブホルダー９とを有する。

【００２１】カム４は、カム軸３を介してエンジンの駆
動を受け、タペットローラー１０を介してプランジャ７
を上下方向に往復動させる。

【００２２】コントロールラック５は、ガバナーを介し
てアクセル（ともに図示せず）にこれを連結してあり、
紙面に直角な方向に移動することによって噴射量のコン
トロールスリーブ１１を介し、プランジャ７をその軸心
を回転軸として所定角度だけ回動させる。

【００２３】プランジャバレル６は、ポンプハウジング
２内に固定してこれを取り付け、その内部にプランジャ
７を往復動かつ回動可能に収容するとともに、ポンプハ
ウジング２との間に燃料溜まり室１２を、デリバリバル
ブ８との間に燃料圧室１３を形成している。

【００２４】プランジャバレル６に、燃料の吸排孔とし
て、より大径のメインポート１４と、より小径のサブポ
ート１５とを形成してある。

【００２５】図２に拡大して示すように、メインポート
１４の上端縁１４Ａとサブポート１５の上端縁１５Ａと
は同一高さないし同一水平位置にあり、かつ周方向にお
いて１８０度の間隔を開けてこれを形成してある。

【００２６】なお、メインポート１４の上端縁１４Ａと
サブポート１５の上端縁１５Ａとの位置関係としては、
必要に応じてサブポート１５の上端縁１５Ａがメインポ
ート１４の上端縁１４Ａより下方に位置するように形成
することもできる。

【００２７】プランジャ７は、プランジャバレル６内に
おいて往復動することにより燃料を燃料溜まり室１２か
ら吸い込み、燃料圧室１３で圧縮し、デリバリバルブ８
を開き、噴射管１６（図１）を介して燃料噴射ノズル
（図示せず）に燃料を圧送する。

【００２８】なお、上記燃料噴射ノズルとしては、予燃
焼室あるいは渦流室などの副燃焼室を有するディーゼル
エンジンに用いられている、いわゆる間接噴射型の副燃
焼室式ディーゼルエンジンに好適なスロットル形の燃料
噴射ノズルを採用すれば、この副燃焼室への部分的な燃
料噴射ののち徐々に燃焼が進むため、燃焼音が小さく、
窒素酸化物などの発生を低く抑えることができるととも
に、燃料噴射ノズルのニードル弁のわずかなリフトによ
りノズルの開口面積が大きく変化するため、このリフト
を調整することにより、燃料の噴射率を制御してスモー
クおよびパティキュレートの発生を制御することが比較
的容易である。

【００２９】図３は、プランジャ７の頭部のリード展開
図であり、メインポート１４およびサブポート１５を破
線（始動時）および実線（低負荷時および高負荷時）で
示して、互いの間の相対位置関係を示している。

【００３０】図２および図３に示すように、このプラン
ジャ７の頭部の周面には、燃料圧室１３に連通する縦方
向メイン燃料通路１７と、縦方向メイン燃料通路１７に
連通する傾斜状の下部メインリード１８と、燃料圧室１
３に連通する縦方向サブ燃料通路１９と、燃料圧室１３
に連通する上部メインリード２０と、同じく燃料圧室１
３に連通する上部サブリード２１と、縦方向サブ燃料通
路１９に連通する傾斜状の下部サブリード２２とを形成
してある。

【００３１】下部メインリード１８および下部サブリー
ド２２は、ともにプランジャ７の上端縁７Ａより下方位
置においてこれを形成するもので、圧送燃料のスピル
（圧送終了）のタイミングを制御するものである。

【００３２】なお、下部メインリード１８の傾斜は、下
部サブリード２２の傾斜よりもその勾配を大きく形成し
てある。すなわち、下部メインリード１８および下部サ
ブリード２２の、低負荷時側から高負荷時側に向かって
プランジャ７の下方に下降する傾斜について、下部メイ
ンリード１８の傾斜の勾配が下部サブリード２２の傾斜
の勾配より大きく形成してある。ただし、後述する他の
各実施例のように、これら下部メインリード１８および
下部サブリード２２の傾斜を適宜選択することにより、
燃料噴射特性を適宜決定することができる。

【００３３】メインポート１４が対向する上部メインリ
ード２０およびサブポート１５が対向する上部サブリー
ド２１の領域は、エンジンの低負荷時から高負荷時に相
当し、プランジャ７の上端縁７Ａの領域は始動時に相当
する。

【００３４】プランジャ７はカム４の作用によりプラン
ジャバレル６内を上下往復運動するため、図３におい
て、上部メインリード２０、上部サブリード２１、下部
サブリード２２、縦方向メイン燃料通路１７および下部
メインリード１８とともに、定位置状態のメインポート
１４およびサブポート１５に対して上下に移動する。

【００３５】またプランジャ７はコントロールラック５
の作用によりプランジャバレル６内で回動するため、図
３において、上部メインリード２０、上部サブリード２
１、下部サブリード２２、縦方向メイン燃料通路１７お
よび下部メインリード１８とともに、定位置状態のメイ
ンポート１４およびサブポート１５に対して左右に移動
する。

【００３６】こうした構成の燃料噴射ポンプ１におい
て、プランジャ７の下降にともない、燃料溜まり室１２
の燃料をメインポート１４およびサブポート１５から燃
料圧室１３内に吸い込む。

【００３７】プランジャ７の上昇にともない、プランジ
ャ７の上端縁７Ａ、上部メインリード２０の上端縁２０
Ａないし上部サブリード２１の上端縁２１Ａによって、
メインポート１４ないしサブポート１５が閉鎖されたと
きから燃料の圧縮を開始し、メインポート１４が下部メ
インリード１８と係合したとき、あるいはサブポート１
５が下部サブリード２２と係合したときに燃料の圧送を
終了する。

【００３８】すなわち、プランジャ７の下死点から燃料
の圧送開始までのストロークがプリストロークであり、
サブポート１５の閉鎖からメインポート１４の開放まで
のストロークが有効ストロークであり、上部サブリード
２１の深さないし高さが低速に対する始動進角段差Ｌ１
である。 なお、上部メインリード２０の深さないし高
さが高速に対する始動進角段差Ｌ２であり、この差（Ｌ
１−Ｌ２）がプリフローストロークすなわち進角段差Ｌ
３である。

【００３９】より具体的には、エンジンの始動時にあっ
ては、メインポート１４およびサブポート１５は、上部
メインリード２０あるいは上部サブリード２１ではな
く、プランジャ７の始動時領域における上端縁７Ａに対
向している。

【００４０】したがって、燃料の圧送の有効ストローク
は最大で、エンジン始動時に必要な燃料噴射量を確保可
能である。

【００４１】上部メインリード２０を形成することによ
り、プランジャ７の上端縁７Ａが上部メインリード２０
の上端縁２０Ａに比較して上方に位置することになるた
め、始動時には低速・低負荷時よりも進角する。

【００４２】エンジンの低負荷および高負荷時運転にあ
っては、メインポート１４は上部メインリード２０に、
サブポート１５は上部サブリード２１にそれぞれ対向可
能である。

【００４３】アイドリングなどの低速低負荷運転では、
メインポート１４が下部メインリード１８の図３におい
て左方に位置するため、有効ストロークが小さいととも
に、サブポート１５が上部サブリード２１と係合するた
め、サブポート１５が上部サブリード２１の上端縁２１
Ａにより閉鎖されてから実質的な燃料圧送が開始され
る。

【００４４】回転数が上昇して高速低負荷運転となった
ときには、メインポート１４が下部メインリード１８の
左方に位置するが、サブポート１５における絞り効果に
よってサブポート１５が上部サブリード２１の上端縁２
１Ａにより完全に閉鎖される前に燃料の圧送が開始され
るため、燃料の噴射タイミングが進み（進角し）、実圧
送ストロークが増加する。

【００４５】図４は、Ｎ−Ｑ特性図において示すタイミ
ングマップである（以下、「進」は「進角」を、「遅」
は「遅角」をそれぞれ示す）。図示のように始動時およ
び高速時ともに進角特性を得ることが可能となる。

【００４６】とくに図３を参照すると、低負荷時および
高負荷時における燃料の圧送開始時点は互いに同じであ
るが、圧送終了時点について、低負荷時側ではメインポ
ート１４から先にスピルし、高負荷時側ではサブポート
１５から先にスピルするようになっている。なお、高負
荷時側において、サブポート１５からスピルののちメイ
ンポート１４からスピルするまでのプランジャ７のスト
ロークが、サブポートスピルストロークである。

【００４７】プランジャ７の圧送方向への移動（上昇）
にともない、低負荷時側ではメインポート１４がスピル
開始の状態となってもサブポート１５はまだ下部サブリ
ード２２と連通するまでには至っておらず、従来とほぼ
同様の噴射特性を維持することができる。

【００４８】一方、高負荷時側ではサブポート１５がス
ピル開始の状態となってもメインポート１４はまだ下部
メインリード１８と連通するまでには至っていないた
め、とくに低速時にはサブポート１５からの燃料スピル
が行われる。なお、高速時にはサブポート１５の絞り効
果により、サブポート１５が下部サブリード２２に係合
状態となってもサブポート１５が実質的に閉鎖状態のま
まであり、従来とほぼ同様の噴射特性を維持することが
できる。

【００４９】図５は、エンジン回転数Ｎに対する燃料噴
射量Ｑの関係を示すグラフであって、従来の標準的なス
ロットル形の燃料噴射ノズルと組み合わせた燃料噴射ポ
ンプにおいては、低速高負荷時のトルク点における、カ
ム速度に対する燃料噴射率△Ｑの関係は、急峻な点（突
出した最大噴射率）がある一方（実線参照）、本発明の
燃料噴射ポンプ１においてはこれをなだらかとし、最大
噴射率を大幅に低減させることができる（点線参照）。

【００５０】すなわち、低速高負荷時において、プラン
ジャ７の上昇にともなう有効ストロークの途中からサブ
ポート１５および下部サブリード２２の係合によって燃
料をゆっくりとスピルさせ、低速回転時における実送油
率を低下させ、窒素酸化物、燃焼音の低減、低速高負荷
におけるスモークおよびパティキュレートの低減を実現
可能であり、さらには、エンジンとして低速高負荷時に
おける同一スモーク条件での燃料噴射量を増加させるこ
とができるので、低速トルクの向上および出力の向上を
実現することができる。

【００５１】また、高速高負荷時の定格点においては、
従来の標準的なスロットル形の燃料噴射ノズル（図示せ
ず）と組み合わせた燃料噴射ポンプにおけるカム角度に
対する燃料噴射率△Ｑの関係を、本発明の燃料噴射ポン
プ１においてもほぼ同等にこれを維持することができ
る。

【００５２】さらに、送油率を向上させても低速時の噴
射率を抑えることが可能なため、そのぶん、高速高負荷
時の燃料噴射率（送油率）を増加させ、出力の向上と燃
費の向上が可能となる。

【００５３】なお図６は、噴射量のコントロールラック
を固定した場合のエンジン回転数Ｎに対する燃料噴射量
Ｑの関係を示すグラフであって、低速高負荷時において
Ｎ−Ｑ特性を左下がりとすることができる。

【００５４】かくして、サブポート１５を有するプリフ
ロー効果のプランジャ７を用いるとともに、上部サブリ
ード２１を適正位置に形成したので、高速進角と始動時
進角との両立を実現可能である。

【００５５】なお、始動時において高速・高負荷時より
もさらに進角させたい場合には、始動時でのメインポー
ト１４およびサブポート１５に対向してプランジャ７の
上端縁７Ａをさらに上方に形成すればよい。

【００５６】さらに、燃料噴射の開始時点の制御に加え
て、既述のように、下部メインリード１８および下部サ
ブリード２２と、メインポート１４およびサブポート１
５との組み合わせにより燃料噴射の終了時点の制御をも
可能とすることができる。

【００５７】つぎに、本発明においては燃料の圧送開始
および圧送終了をともに制御可能とするもので、上述の
第１の実施例のほかにも種々の変形例が考えられる。

【００５８】なお、以下の各実施例においては図３と同
様に、メインポート１４の上端縁１４Ａとサブポート１
５の上端縁１５Ａとは同一高さないし同一水平位置に形
成してあるものとし、その詳細についてはその説明を省
略する。

【００５９】たとえば、図７は、本発明の第２の実施例
による燃料噴射ポンプ３０における、図３と同様のプラ
ンジャ７の頭部のリード展開図を簡略化して描いた説明
図で、プランジャ７の上端縁７Ａおよび上部サブリード
２１について図３の第１の実施例と同様であるととも
に、下部メインリード１８に相当する下部メインリード
３１の傾斜の勾配および下部サブリード２２に相当する
下部サブリード３２の傾斜の勾配もこれを図３の第１の
実施例と同様としてある。

【００６０】ただし、縦方向メイン燃料通路１７に相当
する縦方向メイン燃料通路３３を単一としてあり、下部
メインリード３１および下部サブリード３２がそれぞれ
の一方端部においてのみこの縦方向メイン燃料通路３３
と連通している。

【００６１】図８は、本発明の第３の実施例による燃料
噴射ポンプ４０における、プランジャ７の頭部のリード
展開図を簡略化して描いた説明図で、プランジャ７の上
端縁７Ａにおいて、低負荷時側のサブポート１５が対向
する傾斜状の上部サブリード４１を形成してあり、この
上部サブリード４１の傾斜方向を下部メインリード１８
および下部サブリード２２とは逆方向とすることによ
り、低負荷時側から高負荷時側に向かうにしたがって、
とくに低速時側における燃料の圧送開始時点を、低負荷
時側の方が遅くなるように制御可能としてある。

【００６２】下部サブリード２２および下部メインリー
ド１８の傾斜の勾配については図３の第１の実施例と同
様とし、低負荷時側ではメインポート１４から先にスピ
ルし、高負荷時側ではサブポート１５から先にスピルす
るように構成してある。

【００６３】図９は、本発明の第４の実施例による燃料
噴射ポンプ４２における、プランジャ７の頭部のリード
展開図を簡略化して描いた説明図で、プランジャ７の上
端縁７Ａおよび上部サブリード４１については図８の第
３の実施例と同様であるが、下部メインリード１８の位
置を第３の実施例の場合よりもさらにプランジャ７の下
方に形成することによって、低負荷時側および高負荷時
側ともにサブポート１５から先にスピルするように構成
してある。

【００６４】図１０は、本発明の第５の実施例による燃
料噴射ポンプ４３における、プランジャ７の頭部のリー
ド展開図を簡略化して描いた説明図で、プランジャ７の
上端縁７Ａおよび上部サブリード４１については、図８
の第３の実施例および図９の第４の実施例と同様である
が、下部サブリード２２の傾斜の勾配を下部メインリー
ド１８の傾斜の勾配より大きく構成することにより、低
負荷時側ではサブポート１５から先にスピルし、高負荷
時側ではメインポート１４から先にスピルするように構
成してある。

【００６５】図１１は、本発明の第６の実施例による燃
料噴射ポンプ５０における、プランジャ７の頭部のリー
ド展開図を簡略化して描いた説明図で、プランジャ７の
上端縁７Ａにおいて、低負荷時側および高負荷時側のメ
インポート１４が対向する傾斜状の上部サブリード５１
を形成してあり、この上部サブリード５１の傾斜方向を
下部メインリード１８および下部サブリード２２とは同
方向とすることにより、低負荷時側から高負荷時側に向
かうにしたがって、燃料の圧送開始時点を、高負荷時側
の方が遅くなるように制御可能としてある。

【００６６】下部サブリード２２および下部メインリー
ド１８の傾斜の勾配については図３の第１の実施例と同
様とし、低負荷時側ではメインポート１４から先にスピ
ルし、高負荷時側ではサブポート１５から先にスピルす
るように構成してある。

【００６７】図１２は、本発明の第７の実施例による燃
料噴射ポンプ５２における、プランジャ７の頭部のリー
ド展開図を簡略化して描いた説明図で、プランジャ７の
上端縁７Ａおよび上部サブリード５１については図１１
の第６の実施例と同様であるが、下部サブリード２２の
位置を第６の実施例の場合よりもプランジャ７の上方に
形成することにより、低負荷時側および高負荷時側とも
にサブポート１５から先にスピルするように構成してあ
る。

【００６８】図１３は、本発明の第８の実施例による燃
料噴射ポンプ５３における、プランジャ７の頭部のリー
ド展開図を簡略化して描いた説明図で、プランジャ７の
上端縁７Ａおよび上部サブリード５１については、図１
１の第６の実施例および図１２の第７の実施例と同様で
あるが、下部サブリード２２の傾斜の勾配を下部メイン
リード１８の傾斜の勾配より大きく構成することによ
り、低負荷時側ではサブポート１５から先にスピルし、
高負荷時側ではメインポート１４から先にスピルするよ
うに構成してある。

【００６９】図１４は、本発明の第９の実施例による燃
料噴射ポンプ６０における、プランジャ７の頭部のリー
ド展開図を簡略化して描いた説明図で、プランジャ７の
上端縁７Ａにおいて、低負荷時側および高負荷時側のサ
ブポート１５が対向する傾斜状の上部サブリード６１を
形成してあり、この上部サブリード６１の傾斜方向を下
部メインリード１８および下部サブリード２２とは同方
向とすることにより、低負荷時側から高負荷時側に向か
うにしたがって、とくに低速時側における燃料の圧送開
始時点を、高負荷時側の方が遅くなるように制御可能と
してある。

【００７０】下部サブリード２２および下部メインリー
ド１８の傾斜の勾配については図３の第１の実施例と同
様とし、低負荷時側ではメインポート１４から先にスピ
ルし、高負荷時側ではサブポート１５から先にスピルす
るように構成してある。

【００７１】図１５は、本発明の第１０の実施例による
燃料噴射ポンプ７０における、プランジャ７の頭部のリ
ード展開図を簡略化して描いた説明図で、プランジャ７
の上端縁７Ａにおいて、低負荷時側および高負荷時側の
メインポート１４が対向する傾斜状の上部メインリード
７１を形成してあり、この上部サブリード７１の傾斜方
向を下部メインリード１８および下部サブリード２２と
は逆方向とすることにより、低負荷時側から高負荷時側
に向かうにしたがって、燃料の圧送開始時点を、低負荷
時側の方が遅くなるように制御可能としてある。

【００７２】下部サブリード２２および下部メインリー
ド１８の傾斜の勾配については図３の第１の実施例と同
様とし、低負荷時側ではメインポート１４から先にスピ
ルし、高負荷時側ではサブポート１５から先にスピルす
るように構成してある。

【００７３】本発明においては、上述の各実施例以外に
も下部メインリード１８および下部サブリード２２の傾
斜の勾配、さらにはプランジャ７の上端縁７Ａ、上部メ
インリード２０、５１、７１などの上部メインリード、
および上部サブリード２１、４１、５１などの上部サブ
リードの形成位置および傾斜状態を適宜選択することに
より、燃料噴射の開始時期および終了時期を制御して任
意の燃料噴射特性を得ることが可能である。

【００７４】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、サブポー
トおよび上部サブリードによるプリフロー効果を利用す
るとともに、それぞれの傾斜状態を組み合わせ可能な下
部メインリードおよび下部サブリードを用いるととも
に、メインポートが対向する上部メインリードを形成し
た燃料噴射ポンプとしたので、低速時および高速時にお
ける燃料の噴射タイミングを制御可能なスピードタイマ
ー機能、および始動時における進角機能を維持したま
ま、とくに低速高負荷時のスモーク（黒煙）およびパテ
ィキュレート（スス）を低減し、燃料噴射量を増加させ
ることができてトルクアップを可能とする。

【００７５】さらに、送油率を向上させても低速での燃
料噴射率は上がらないため、高速高負荷時の燃料噴射率
（送油率）を向上させることができるとともに、出力の
向上と、燃費の向上が可能である。

【００７６】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例による燃料噴射ポンプ１
の縦断面図である。

【図２】同、要部縦断面図である。

【図３】同、プランジャ７の頭部のリード展開図であ
る。

【図４】同、Ｎ−Ｑ特性図において示すタイミングマッ
プである。

【図５】同、エンジン回転数Ｎに対する燃料噴射量Ｑの
関係を示すグラフである。

【図６】同、噴射量のコントロールラックを固定した場
合のエンジン回転数Ｎに対する燃料噴射量Ｑの関係を示
すグラフである。

【図７】本発明の第２の実施例による燃料噴射ポンプ３
０における、図３と同様のプランジャ７の頭部のリード
展開図を簡略化して描いた説明図である。

【図８】本発明の第３の実施例による燃料噴射ポンプ４
０における、プランジャ７の頭部のリード展開図を簡略
化して描いた説明図である。

【図９】本発明の第４の実施例による燃料噴射ポンプ４
２における、プランジャ７の頭部のリード展開図を簡略
化して描いた説明図である。

【図１０】本発明の第５の実施例による燃料噴射ポンプ
４３における、プランジャ７の頭部のリード展開図を簡
略化して描いた説明図である。

【図１１】本発明の第６の実施例による燃料噴射ポンプ
５０における、プランジャ７の頭部のリード展開図を簡
略化して描いた説明図である。

【図１２】本発明の第７の実施例による燃料噴射ポンプ
５２における、プランジャ７の頭部のリード展開図を簡
略化して描いた説明図である。

【図１３】本発明の第８の実施例による燃料噴射ポンプ
５３における、プランジャ７の頭部のリード展開図を簡
略化して描いた説明図である。

【図１４】本発明の第９の実施例による燃料噴射ポンプ
６０における、プランジャ７の頭部のリード展開図を簡
略化して描いた説明図である。

【図１５】本発明の第１０の実施例による燃料噴射ポン
プ７０における、プランジャ７の頭部のリード展開図を
簡略化して描いた説明図である。

【符号の説明】

１ 燃料噴射ポンプ ２ ポンプハウジング ３ カム軸 ４ カム ５ 噴射量のコントロールラック ６ プランジャバレル ７ プランジャ ７Ａ プランジャ７の上端縁 ８ デリバリバルブ ９ デリバリバルブホルダー １０ タペットローラー １１ 噴射量のコントロールスリーブ １２ 燃料溜まり室 １３ 燃料圧室 １４ メインポート（燃料吸排孔） １４Ａ メインポート１４の上端縁 １５ サブポート（燃料吸排孔） １５Ａ サブポート１５の上端縁 １６ 噴射管 １７ 縦方向メイン燃料通路 １８ 下部メインリード １９ 縦方向サブ燃料通路 ２０ 上部メインリード ２０Ａ 上部メインリード２０の上端縁 ２１ 上部サブリード ２１Ａ 上部サブリード２１の上端縁 ２２ 下部サブリード ３０ 燃料噴射ポンプ ３１ 下部メインリード ３２ 下部サブリード ３３ 縦方向メイン燃料通路 ４０ 燃料噴射ポンプ ４１ 傾斜状の上部サブリード ４２ 燃料噴射ポンプ ４３ 燃料噴射ポンプ ５０ 燃料噴射ポンプ ５１ 傾斜状の上部サブリード ５２ 燃料噴射ポンプ ５３ 燃料噴射ポンプ ６０ 燃料噴射ポンプ ６１ 傾斜状の上部サブリード ７０ 燃料噴射ポンプ ７１ 傾斜状の上部メインリード Ｌ１ 上部サブリード２１の深さないし高さ（低速に対
する始動進角段差） Ｌ２ 上部メインリード２０の深さないし高さ（高速に
対する始動進角段差） Ｌ３ プリフローストロークすなわち進角段差（Ｌ１−
Ｌ２）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ポンプハウジングと、 このポンプハウジングに取り付けるとともに、燃料溜ま
   り室に連通する燃料の吸排孔を形成したプランジャバレ
   ルと、 このプランジャバレル内に往復摺動可能かつ回動可能に
   挿入するとともに、前記吸排孔に連通可能な位置に傾斜
   リードを形成したプランジャとを有し、 このプランジャと前記プランジャバレルとの間に燃料圧
   室を形成するとともに、 このプランジャの往復摺動により、前記燃料溜まり室か
   らこの燃料圧室内に燃料を吸い込み、燃料噴射ノズルに
   圧送する燃料噴射ポンプであって、 前記プランジャバレルに前記吸排孔として、より大径の
   メインポートおよびより小径のサブポートを、このサブ
   ポートの上端縁が前記メインポートの上端縁以下となる
   ように形成し、 前記プランジャの頭部には、該プランジャの回動にとも
   なう所定範囲にわたってこのサブポートに連通可能な上
   部サブリードと、前記メインポートに連通可能な上部メ
   インリードとを形成し、かつ前記プランジャの回動にと
   もなう所定範囲の中で前記メインポートが前記上部メイ
   ンリードの上端縁により閉鎖されても、前記サブポート
   が前記上部サブリードに連通可能となるように当該上部
   メインリードおよび上部サブリードを形成し、 前記プランジャには、該プランジャの回動にともなう所
   定範囲にわたって、かつ該プランジャの上端縁より下方
   位置において、前記サブポートに連通可能な下部サブリ
   ード、および前記メインポートに連通可能な下部メイン
   リードを前記傾斜リードとして形成し、さらに始動時に
   おける前記プランジャの回動位置では、前記上部メイン
   リードを形成していない前記プランジャの上端縁により
   前記メインポートを閉鎖可能とするとともに、前記上部
   サブリードを形成していない前記プランジャの上端縁に
   より前記サブポートを閉鎖可能としたことを特徴とする
   燃料噴射ポンプ。