JPH09256924A - 内燃機関用燃料噴射ポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 内燃機関の低回転時の燃圧を高く、高回転時
の燃圧を許容レベルに維持して、広い運転領域に亘り高
い燃圧を得ることができる内燃機関用燃料噴射ポンプを
提供する。 【解決手段】 ハウジング２に回転自在に収容され内部
に圧力室５ａが形成され内燃機関により駆動される駆動
軸５と、駆動軸に設けられたシリンダ部材５ｅ内のピス
トンを駆動軸の回転に伴いインナカム２３により駆動し
て圧力室の燃料を圧送する圧送機構７及び８と、ハウジ
ングに固定されたシリンダ部材４０内のピストンの移動
量をインナカム４４により制御して圧力室のデッドボリ
ュームを変更する容積可変機構９と、圧送機構７、８、
容積可変機構９を制御するタイマ機構３０、３５、３６
と、内燃機関の運転状態に応じて各タイマ機構を制御す
る電子制御装置５０とを備え、低回転時には高回転時よ
りも圧送機構７と８の圧送の重なり度合いを大きくする
と共に圧力室のデッドボリュームを小さくして、低回転
時の燃圧を高く、高回転時の燃圧を許容レベルに維持す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関用燃料噴
射ポンプに関する。

【０００２】

【従来の技術】内燃機関例えば、ディーゼルエンジンの
燃料噴射装置は、適正な時期に適正量の燃料を高圧で微
粒化（霧化）してエンジンの燃焼室内に噴射するもの
で、一般にプランジャにより燃料を圧送するジャーク式
噴射ポンプが採用されている。特に、プランジャの駆動
で燃料を各気筒に分配する構造の分配型燃料噴射ポンプ
は、部品点数が少なく、軽量小型であるために小型のエ
ンジンに採用されている。

【０００３】車両用の燃料噴射ポンプは、広い負荷回転
速度の範囲で使用されるため、全運転領域に亘りエンジ
ン性能ができるだけ良好となるような噴射特性が要求さ
れる。また、噴射ポンプの吐出燃料圧（以下「燃圧」と
いう）を高くすることにより、ディーゼルエンジンの燃
焼を改善することができ、低排気ガス（スモーク）・低
燃費エンジンを実現することができるために、エンジン
の低回転領域でも十分な燃圧を確保し得ることが望まれ
ている。

【０００４】車両用分配型燃料噴射ポンプとして、例え
ば、ラジアルピストン型の分配燃料噴射ポンプ（特開昭
６４−１９１６５号）が提案されている。この燃料噴射
ポンプは、分配ピストンの外径及び分配シリンダの内径
を変えることなく、噴射孔の数を増やすことにより、多
気筒例えば１２気筒エンジンに適用し得るようにしたも
のである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ジャー
ク式燃料噴射ポンプのポンプ吐出圧（燃圧）は、プラン
ジャの速度に比例して決定され、当該プランジャは、エ
ンジンにより駆動されるためにプランジャ速度は、エン
ジン回転速度に応じて速くなる。従って、本質的にディ
ーゼルエンジンの燃料噴射ポンプの燃圧は、エンジンの
高回転では高く、低回転では低くなる。しかも、燃料噴
射系の耐久性から最高燃圧が制限されるために、エンジ
ンの低回転領域では、特に高負荷域において十分な燃圧
を確保することができないという問題がある。

【０００６】本発明は、上述の点に鑑みてなされたもの
で、内燃機関の低回転における燃圧を高め、高回転にお
ける燃圧を許容レベルに維持して低回転から高回転まで
の広い範囲に亘り高い燃圧を得ることができる内燃機関
用燃料噴射ポンプを提供することを第１の目的とする。
また、本発明は、エンジンの運転状態に応じて燃圧を可
変設定し得るものにおいてその実用性、コスト、信頼性
の面で優れた内燃機関用燃料噴射ポンプを提供すること
を第２の目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記第１の目的を達成す
るために請求項１の発明では、燃料の流入口と吐出口と
を有し内部に燃料室が形成された燃料室ケーシングと、
前記燃料室ケーシングと摺接嵌合し、燃料室容積を増減
するように内燃機関により駆動される作動ピストンとを
備え、前記燃料室容積が増大するときに前記流入口から
前記燃料室内に燃料が吸入され、前記燃料室容積が減少
するときに前記吐出口から燃料が吐出される内燃機関用
燃料噴射ポンプにおいて、前記燃料室に臨むようにして
前記燃料室ケーシングと摺接嵌合し、前記燃料室容積を
増減するように前記内燃機関により駆動される補助ピス
トンと、前記内燃機関の回転速度を検出し、前記回転速
度に応じて前記作動ピストンと前記補助ピストンとを前
記燃料室容積減少方向へ駆動する相対時期を変更する駆
動時期制御手段とを備え、前記内燃機関が低回転時には
高回転時よりも前記作動ピストンと前記補助ピストンの
前記燃料室容積減少方向への駆動時期の重なり度合いを
大きくするように構成したものである。

【０００８】請求項２では、ハウジング内部に収容され
て内部に圧力室が形成されると共に内燃機関により駆動
されて回転する駆動軸と、前記圧力室内に燃料を供給す
る燃料供給口と、前記圧力室の燃料を燃料噴射ノズル側
へ吐出する吐出口と、前記圧力室と連通して半径方向に
延びるＮ個（Ｎは１以上、好ましくは２以上）のシリン
ダ孔が夫々設けられると共に前記駆動軸と一体に回転す
る第１、第２シリンダ部材と、前記各シリンダ部材の各
シリンダ孔に夫々嵌装されたピストンと、前記各シリン
ダ部材に夫々対応してその外周側に位置すると共に、前
記各ピストンの外方端部に当接してこれらのピストンの
半径方向位置を前記駆動軸の回転に伴い変更し、前記ピ
ストンが半径方向内方に移動するときに前記吐出口から
燃料を吐出させる第１、第２インナカムと、前記第１、
第２インナカムの少なくとも１つに設けられ、前記第１
シリンダ部材の１つのピストンの内方への移動時期と前
記第２シリンダ部材の１つのピストンの内方への移動時
期の重なり度合いを変更する相対位相制御用インナカム
駆動機構と、前記内燃機関の運転状態特に回転速度に応
じて重なり度合いを変更するように前記相対位相制御用
インナカム駆動機構を制御する制御手段とを備えた構成
としたものである。

【０００９】請求項２の好ましい実施態様では低回転時
の方が重なり度合いが大きくなる。請求項３では、前記
制御手段は、噴射時期設定用インナカム駆動機構を介し
て前記内燃機関の運転状態に応じて前記第１シリンダ部
材に対応する前記第１インナカムを駆動制御すると共
に、前記内燃機関の高回転時には前記第２シリンダ部材
のピストンが前記第１シリンダ部材のピストンより内方
への移動位相が遅れるように前記相対位置制御用インナ
カム駆動機構を制御するように構成したものである。

【００１０】請求項３の好ましい実施態様として、第１
インナカムと第２インナカムとは夫々独立した駆動機構
により駆動される。他の好ましい実施態様としては、第
２インナカムは、第１インナカム用の駆動機構により駆
動される。この場合において、第１インナカム駆動機構
と第２インナカムとの間には位相差調整機構が介在され
る。

【００１１】また、他の好ましい実施態様では、第２シ
リンダ部材は、第１シリンダ部材と吐出口との間に位置
するようにして駆動軸に設けられる。これにより、特
に、内燃機関の高回転時に、第１シリンダ部材での加圧
が終了して第２シリンダ部材による加圧が継続している
状態において、第１シリンダ部材のピストンが圧力室の
流通を遮る（又は絞る）ような場合であっても、第２シ
リンダ部材による加圧による噴射は、何ら圧力室内の流
通抵抗による悪影響を受けることが無く、前記噴射は、
スムーズに行われる。

【００１２】請求項４では、燃料の流入口と吐出口とを
有し内部に燃料室が形成された燃料室ケーシングと、前
記燃料室ケーシングと摺接嵌合し、燃料室容積を増減す
るように内燃機関により駆動される作動ピストンとを備
え、前記燃料室容積が増大するときに前記流入口から前
記燃料室内に燃料が吸入され、前記燃料室容積が減少す
るときに前記吐出口から燃料が吐出される内燃機関用燃
料噴射ポンプにおいて、前記燃料室の容積を変更する容
積変更機構と、前記内燃機関の回転速度を検出し、前記
回転速度に応じて前記容積変更機構を制御する容積変更
制御手段とを備え、前記内燃機関が高回転時には低回転
時よりも前記燃料室容積を増大させるように構成したも
のである。

【００１３】請求項５では、ハウジング内部に収容され
て内部に圧力室が形成されると共に内燃機関により駆動
されて回転する駆動軸と、前記圧力室内に燃料を供給す
る燃料供給口と、前記圧力室の燃料を燃料噴射ノズル側
へ吐出する吐出口と、前記圧力室と連通して半径方向に
延びるＮ個（Ｎは１又は２以上、好ましくは２以上）の
シリンダ孔が設けられると共に前記駆動軸と一体に回転
する回転シリンダ部材と、前記回転シリンダ部材の各シ
リンダ孔に夫々嵌装された圧力ピストンと、前記回転シ
リンダ部材の外周側に位置すると共に前記各圧力ピスト
ンの外方端部に当接して前記圧力ピストンの半径方向位
置を前記駆動軸の回転に伴い変更し、前記圧力ピストン
が半径方向内方に移動するときに前記吐出口から燃料を
吐出させるインナカムと、ハウジングに一体的に設けら
れ内周面が前記駆動軸の周面に摺接すると共に内部に前
記圧力室に連通するシリンダ孔が形成された固定シリン
ダ部材と、前記固定シリンダ部材のシリンダ孔に嵌装さ
れた容積設定ピストンと、前記固定シリンダの容積設定
ピストンの摺動方向位置を設定する容積設定ピストン位
置設定手段と、前記内燃機関の運転状態に応じて前記燃
料室容積が変化するように前記容積設定ピストン位置設
定手段を制御する制御手段とを備えた構成としたもので
ある。

【００１４】請求項５の好ましい実施態様では、内燃機
関の高回転時には低回転時よりも燃料室容積が増大す
る。請求項６では、燃料の流入口と吐出口とを有し内部
に燃料室が形成された燃料室ケーシングと、前記燃料室
ケーシングと摺接嵌合し、燃料室容積を増減するように
内燃機関により駆動される作動ピストンとを備え、前記
燃料室容積が増大するときに前記流入口から前記燃料室
内に燃料が吸入され、前記燃料室容積が減少するときに
前記吐出口から燃料が吐出される内燃機関用燃料噴射ポ
ンプにおいて、前記燃料室に臨むようにして前記燃料室
ケーシングと摺接嵌合し、前記燃料室容積を増減するよ
うに前記内燃機関により駆動される補助ピストンと、前
記燃料室の容積を変更する容積変更機構と、前記内燃機
関の運転状態に応じて前記作動ピストンと前記補助ピス
トンとを前記燃料室容積減少方向へ駆動する相対時期を
変更する駆動時期制御手段と、前記内燃機関の運転状態
に応じて前記容積変更機構を制御する容積変更制御手段
とを備えた構成としたものである。

【００１５】この請求項６の好ましい実施態様では、前
記内燃機関が低回転時には高回転時よりも前記作動ピス
トンと前記補助ピストンの前記燃料室容積減少方向への
駆動時期の重なり度合いを大きくすると共に前記燃料室
容積を減少させる。請求項７では、ハウジング内部に収
容されて内部に圧力室が形成されると共に内燃機関によ
り駆動されて回転する駆動軸と、前記圧力室内に燃料を
供給する燃料供給口と、前記圧力室の燃料を燃料噴射ノ
ズル側へ吐出する吐出口と、前記圧力室と連通して半径
方向に延びるＮ個（Ｎは１又は２以上、好ましくは２以
上）のシリンダ孔が夫々設けられると共に前記駆動軸と
一体に回転する第１、第２回転シリンダ部材と、前記各
回転シリンダ部材の各シリンダ孔に夫々嵌装された圧力
ピストンと、前記各回転シリンダ部材に夫々対応してそ
の外周側に位置すると共に、前記各圧力ピストンの外方
端部に当接してこれらのピストンの半径方向位置を前記
駆動軸の回転に伴い変更し、前記圧力ピストンが半径方
向内方に移動するときに前記吐出口から燃料を吐出させ
る第１、第２インナカムと、前記第１、第２インナカム
の少なくとも１つに設けられ、前記第１回転シリンダ部
材の１つの圧力ピストンの内方への移動時期と前記第２
回転シリンダ部材の１つの圧力ピストンの内方への移動
時期の重なり度合いを変更する相対位相制御用インナカ
ム駆動機構と、ハウジングに一体的に設けられ内周面が
前記駆動軸の周面に摺接すると共に内部に前記圧力室に
連通するシリンダ孔が形成された固定シリンダ部材と、
前記固定シリンダ部材のシリンダ孔に嵌装された容積設
定ピストンと、前記固定シリンダの容積設定ピストンの
摺動方向位置を設定する容積設定ピストン位置設定手段
と、前記内燃機関の運転状態に応じて前記相対位相制御
用インナカム駆動機構及び前記容積設定ピストン位置設
定手段を制御する制御手段とを備えた構成としたもので
ある。

【００１６】この請求項７の好ましい実施態様では、内
燃機関の低回転時の方が高回転時より重なり度合いが大
きくなり、燃料室容積が減少する。請求項２、請求項
３、請求項５及び請求項７の好ましい実施態様として
は、吐出口は、駆動軸の周囲に内燃機関の複数気筒に対
応して複数設けられており、駆動軸の回転により流通が
成立した気筒への燃料通路に噴射燃料が供給される。そ
して、燃料供給口又はその上流側に制御手段により開閉
時期、特に閉塞時期を制御される開閉弁が介装されてい
る。この開閉弁の閉塞中にピストンが内方へ移動するこ
とにより、圧力室内が加圧されて吐出口からの噴射が行
われる。この開閉弁としては、燃料供給口の上流側通路
を開閉する電磁弁や、駆動軸自身の回転を利用して、駆
動軸に設けられる燃料供給口を開閉するスリーブ弁が対
応する。

【００１７】電磁弁は、駆動軸の回転位相に対応して開
放時期が規定され、主として内燃機関の負荷情報に対応
した燃料噴射量を設定するように閉塞時期が規定され、
実際には制御手段からの制御信号により制御され、噴射
を行う気筒数分に対応した回数だけ駆動軸の１回転中に
開閉される。スリーブ弁は、燃料供給の閉塞開始時期と
閉塞終了時期とを規定する供給口閉塞部を有し、駆動軸
の周面に形成された供給口が供給口閉塞部に対向してい
る時期だけ噴射を許容する。

【００１８】更に、請求項５及び請求項７の好ましい実
施態様として、ピストン位置設定手段は、容積設定ピス
トン外方に位置して外方よりピストン位置を規定すると
共に、自らが回転又は駆動軸の軸線方向に移動すること
で、固定シリンダ部材のシリンダ孔内でのピストン摺動
位置を変化させるインナカムで構成されている。更に、
固定シリンダ部材のシリンダ孔及び容積設定ピストン
は、同一形状のものを複数備えることが好ましい。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の態様を実施
例１、実施例２、実施例３により説明する。 （実施例１）図１において、燃料噴射ポンプ１は、ハウ
ジング２と、ハウジング２内に回転自在に軸支された主
駆動軸３と、基端が主駆動軸３の先端に連結されて支持
されると共に、先端がハウジング２に装着された軸受４
に回転自在に軸支された駆動軸としてのロータシャフト
５と、主駆動軸３の先端側とハウジング２との間に設け
られたフィードポンプ６と、ロータシャフト５とハウジ
ング２との間に当該ロータシャフト５の基端側から先端
側に向かって順次直列に設けられた燃料圧送機構７、８
及び容積可変機構９と、ハウジング２のロータシャフト
５の先端側上部に配設された電子スピル弁１０、ハウジ
ング２の前端に装着された複数のデリバリバルブ１１及
び電子制御装置（ＥＣＵ）５０等を備えている。

【００２０】主駆動軸３は、基端が内燃機関の駆動軸に
連結されて回転駆動される。フィードポンプ６は、例え
ば、ベーンポンプで、燃料タンク（図示せず）からハウ
ジング２に設けられた油路２ａを通して燃料を吸い込
み、ハウジング２に設けられた油路２ｂに吐出する。こ
の油路２ｂに吐出された燃料は、矢印のように電子スピ
ル弁１０、及びロータシャフト５の先端に装着されてい
るバレル１２の油路１２ａを通して当該ロータシャフト
５の先端近傍に形成されている油路（吸入ポート）５ｂ
に供給される。電子スピル弁１０は、油路２ｂを開閉制
御することでロータ５の油路５ｂへの燃料供給又は遮断
又は余分な噴射燃料を逃がす作用を行う。

【００２１】デリバリバルブ１１は、内燃機関の気筒数
に応じて軸受４の周りに周方向に等間隔で複数配置され
ており、各デリバリバルブ１１は、ハウジング２に設け
られた各油路２ｃ及びバレル１２に設けられた各油路１
２ｂを通してロータシャフト５の回転に伴い当該ロータ
シャフト５に設けられた油路（分配ポート）５ｃに順次
連通可能とされる。そして、各デリバリバルブ１１は、
夫々油路を通して前記内燃機関の対応するシリンダに装
着されている噴射ノズル（図示せず）に接続される。

【００２２】ロータシャフト（駆動軸）５は、軸心に基
端近傍から先端近傍まで油路５ａが形成されており、先
端側には一端が当該油路５ａに連通し、他端がロータシ
ャフト５の外周面に開口する前記油路５ｂ、５ｃが設け
られている。また、ロータシャフト５には、基端側に大
径のロータ（シリンダ部材）５ｅ、５ｆが互いに僅かな
間隔を存して一体に形成されている。尚、これらのロー
タ５ｅ、５ｆは、同径とされている。ロータ５ｅには、
図２に示すように、半径方向に孔５ｇと当該孔５ｇより
も大径の孔５ｈが同心的に穿設されており、孔５ｇは、
中央の油路５ａに連通し、孔５ｈは、外周面に開口して
いる。そして、孔５ｇは、シリンダ孔（以下「シリンダ
孔５ｇ」という）とされる。そして、シリンダ孔５ｇと
孔５ｈは、ロータ５ｅの周方向に沿って等間隔で複数例
えば、４箇所設けられている。ロータ５ｆも後述するピ
ストン２０の先端形状を除きロータ５ｅと全く同様な構
成で形成されている。

【００２３】図１及び図２において、圧送機構７は、ロ
ータシャフト５に一体に形成されたロータ５ｅと、ロー
タ５ｅの各シリンダ孔５ｇに液密に摺動可能に嵌挿され
たピストン２０と、各孔５ｈに摺動可能に嵌挿されたピ
ストンガイド２１及びピストンローラ２２と、ロータ５
ｅの外側に同心的に配設され、且つハウジング２に回動
自在に内嵌されたインナカム２３等により構成されてい
る。ピストンガイド２１の基端面は、ピストン２０の基
端面に当接し、ピストンローラ２２は、ピストンガイド
２１の先端面に設けられた断面半円形の凹部に回転自在
に収納されると共にインナカム２３のカム面２３ａに転
動可能に当接される。そして、ロータシャフト５は、図
２に矢印ａで示すように反時計方向に回転する。

【００２４】インナカム２３は、ロータ５ｅと５ｆとの
間に介在されたカムワッシャ２４に対しロータ５ｅを挟
んでカムワッシャ２４とは反対側に配置されたカムリン
グ２５とにより挟持され、且つ通しボルトにより一体的
に固定されている。カムリング２５には、回動用のスラ
イドピン２６が設けられている。そして、インナカム２
３は、カムリング２５の回動に応じて矢印ｂ方向に回動
し、ロータ５ｅに対する位相角αが変化するようになっ
ている。

【００２５】カムリング２５のスライドピン２６の先端
は、ハウジング２に装着されたタイマ機構３０に連結さ
れている。このタイマ機構３０のタイマピストン３１
は、ハウジング２に設けられたシリンダ２ｄに嵌挿さ
れ、一端面と端板との間にリターンスプリング３２が縮
設されており、他端面と端板間に油圧室３３が形成され
ている。そして、カムリング２５のスライドピン２６の
先端がタイマピストン３１の略中央に半径方向に設けら
れた孔３１ａに回動可能に嵌合されている。カムリング
２５は、タイマピストン３１の移動に応じて回動され
る。油圧室３３は、ハウジング２に設けられた油路２ｅ
を介して電磁制御弁（図示せず）に接続され、前記フィ
ードポンプの吐出圧、或いは当該吐出圧よりも高い油圧
が供給される。そして、前記電磁制御弁は、後述する電
子制御装置５０により電気的に制御される。

【００２６】タイマピストン３１は、油圧室３３に油圧
が供給されないときには、リターンスプリング３２のば
ね力により押圧されて図中右方に移動して端板に当接
し、油圧室３３に油圧が供給されるとリターンスプリン
グ３２のばね力に抗して図中左方に移動する。そして、
タイマピストン３１は、リターンスプリング３２のばね
力と油圧室３３に供給される油圧とにより位置決めされ
る。

【００２７】圧送機構７は、ピストンローラ２２がイン
ナカム２３の谷部と当接しているときにピストン２０が
最大位置まで後退（半径方向外方に移動）して油路５ａ
からシリンダ孔５ｇに燃料を取り込み、ピストンローラ
２２が山部に当接したときにピストン２０が押し込まれ
て（半径方向内方に移動して）シリンダ孔５ｇ内の燃料
を油路５ａに吐出（圧送）する。

【００２８】インナカム２３は、タイマピストン３１が
図中右方に移動して端板に当接した位置においてロータ
シャフト５との位相角αが０とされ、タイマピストン３
１が図中左方に移動するに伴い矢印ｂ方向に回動して位
相角αが大きくなり、図のようにタイマピストン３１が
端板に当接した位置において位相角αが最大となる。噴
射開始時期は、位相角αが０の時に最も遅く、位相角α
が大きくなるに伴い早くなる。そして、内燃機関の運転
状態に応じてタイマ機構３０により位相角αを変化させ
て、燃料の噴射開始時期を制御する。

【００２９】圧送機構８も、圧送機構７と同様に構成さ
れている。尚、圧送機構８は、ピストンの先端が圧送機
構７のピストン２０の先端に比べて破線で示すように略
平らに形成されている。これは、圧送機構８が、圧送機
構７よりも下流側（ロータシャフト５の先端側）に配置
されているために、ピストンが油路５ａ側に押し出され
て燃料を吐出する際に、圧送機構７から油路５ａに吐出
されて先端側に圧送される燃料を妨害しないようにする
ためである。この圧送機構８は、タイマ機構３５により
圧送機構７の位相角αに相当する図示しない位相角βが
制御される。このタイマ機構３５も、タイマ機構３０と
同様に構成されている。

【００３０】図１及び図３に示すように、容積可変機構
９は、ロータシャフト５の外側に同心的に配設され、ロ
ータシャフト５が摺接して回転可能なステータ（固定シ
リンダ部材）４０と、このステータ４０に収容されるピ
ストン４１、ピストンガイド４２、ピストンローラ４３
と、ステータ４０の外側に同心的に配置され、且つ回動
可能なインナカム４４と、ストッパリング４５、カムリ
ング４６、及びリングワッシャ４７等により構成されて
いる。

【００３１】ロータシャフト５には油路５ｉが半径方向
に穿設されており、一端が中央の油路５ａに連通され、
他端が外周面に開口している。そして、この油路５ｉ
は、複数、例えば、周方向に等間隔に４個設けられてお
り、各油路５ｉ開口端は、ロータシャフト５の外周面に
周方向に沿って形成された環状溝５ｊにより連通されて
いる。

【００３２】ステータ４０は、中央に軸孔４０ａが穿設
され、半径方向に小孔４０ｂ、この小孔４０ｂよりも大
径の孔４０ｃ、この孔４０ｃよりも僅かに大径の孔４０
ｄが同心的に段差を成して穿設されており、小孔４０ｂ
は、軸孔４０ａに開口し、孔４０ｄは、外周面に開口し
ている。これらの孔４０ｂ〜４０ｄは、周方向に沿って
等間隔で複数例えば、４箇所設けられている。そして、
小孔４０ｂは、燃料の入出口、孔４０ｃは、シリンダ孔
（以下「シリンダ孔４０ｃ」という）とされる。このス
テータ４０には、各小孔４０ｂの開口端が、ロータシャ
フト５の環状溝５ｊと対向して連通するように、軸孔４
０ａにロータシャフト５が摺接回転可能に挿通される。

【００３３】ステータ４０の各シリンダ孔４０ｃには夫
々ピストン４１が液密に摺動可能に嵌挿され、各孔４０
ｄにはピストンガイド４２が摺動可能に嵌挿されてい
る。ピストンガイド４２の基端面は、ピストン４１の基
端面に当接し、ピストンローラ４３は、ピストンガイド
４２の先端面に設けられた断面半円形の凹部に回転自在
に収納されると共にインナカム４４のカム面４４ａに転
動可能に当接される。このステータ４０は、図１に示す
ようにストッパリング４５にボルトで固定され、当該ス
トッパリング４５は、図３に示すボルト４８によりハウ
ジング２に固定される。これによりステータ４０は、ハ
ウジング２に固定される。

【００３４】インナカム４４は、ステータ４０に対して
ストッパリング４５と反対側に配置されたカムリング４
６、リングワッシャ４７に通しボルトで固定されてい
る。そして、カムリング４６には、回動用のスライドピ
ン４９が設けられている。インナカム４４は、カムリン
グ４６の回動に応じて回動し、ステータ４０に対する位
相角γが変化するようになっている。カムリング４６の
スライドピン４９の先端は、ハウジング２に装着された
タイマ機構３６に連結されている。このタイマ機構３６
もタイマ機構３０と同様に構成されている。

【００３５】容積可変機構９は、ピストンローラ４３が
インナカム４４の谷部と当接しているときにピストン４
１が最大位置まで後退（半径方向外方に移動）してシリ
ンダ孔４０ｃの容積が最大とされ、ピストンローラ４３
が山部に当接したときにピストン４１が最大位置まで押
し込まれて（半径方向内方に移動して）シリンダ孔４０
ｃの容積が最小となる。シリンダ孔４０ｄは、ロータシ
ャフト５の油路５ａに連通されており、従って、当該シ
リンダ孔４０ｃの容積を変えることにより油路５ａのデ
ッドボリュームを変えることができる。そして、インナ
カム４４をステータ４０に対して矢印ｃ方向に回動させ
ることにより、シリンダ孔４０ｃの容積即ち、油路５ａ
のデッドボリュームを連続的に変化させることができ
る。

【００３６】インナカム４４は、タイマピストン３７が
リターンスプリング３８のばね力により押動されて図中
右方に移動して端板に当接した位置においてステータ４
０との位相角γが０とされ、タイマピストン３７が油圧
室３９に供給される油圧によりリターンスプリング３８
のばね力に抗して図中左方に移動するに伴い矢印ｃ方向
に回動して位相角γが大きくなり、図のようにタイマピ
ストン３７が端板に当接した位置において位相角γが最
大となる。デッドボリュームは、位相角γが０の時に最
小となり、位相角γが大きくなるに伴い大きくなる。そ
して、内燃機関の運転状態に応じてタイマ機構３６によ
り位相角γを変化させて、油路５ａのデッドボリューム
の容積を変える。

【００３７】電子制御装置（ＥＣＵ）５０は、内燃機関
の冷却水温（ＷT）を検出する水温センサ、負荷（Ｐe）
を検出する負荷センサ、回転数（Ｎe）を検出する回転
センサ（クランク各センサ）、からの各信号及び燃料噴
射ポンプのロータシャフト５の回転基準信号を入力し、
前記内燃機関の運転状態（特に負荷状態）に応じて電子
スピル弁１０、タイマ機構３０、３５、３６を制御し、
燃料噴射ポンプ１の噴射開始時期、燃料噴射量及び燃料
噴射圧（燃圧）を制御する。

【００３８】ここで、電子スピル弁１０を用いた噴射量
制御と噴射時期制御について説明する。尚、上述したロ
ータシャフト５の回転基準信号は、ロータシャフト５に
設けられる図示しない気筒数分のパルサ（ロータシャフ
ト上に等間隔に配置）をインナカム２３側に設けられた
図示しないセンサにより検出して得られるようになって
いる。また、電子制御装置５０には、エンジンの運転状
態（負荷・回転数・温度）に応じた目標噴射時期と目標
噴射量と目標吐出圧とを得るべく、目標噴射時期デュー
ティ比データ（ロータ５ｅ用のインナカム２３を駆動す
るタイマピストンの作動油圧を制御する電磁制御弁駆動
用デューティ比データであって、タイマピストンには、
このデューティ比データで位置が決定され、これにより
ロータ５ｅは、ピストン２０が前進する時期が決定され
る。）と電子スピル弁閉弁時間データと第１目標吐出圧
設定用デューティ比データ（ロータ５ｆ用のインナカム
を駆動するタイマピストンの作動油圧を制御する電磁制
御弁駆動用デューティ比データであって、タイマピスト
ンは、このデューティ比データで位置が決定され、これ
によりロータ５ｆは、ピストン２０が前進する時期が決
定され、これにより、ロータ５ｅのピストン前進時期と
ロータ５ｆのピストン前進時期との重なり度合いが決定
される。）と第２目標吐出圧設定用デューティ比データ
（インナカム４４を駆動するタイマピストン３７の作動
油圧を制御する電磁制御弁駆動用デューティ比データで
あって、これにより油路５ａのデッドボリュームが設定
され、このデッドボリュームと上述したピストン２０の
前進時期の重なり度合いとにより吐出圧力が設定され
る。）とが運転状態に応じた値として記憶されている。

【００３９】そして、電子制御装置５０は、センサによ
り検出された運転状態情報に基づき、目標噴射時期デュ
ーティ比データ、電子スピル弁閉弁時間データ、第１目
標吐出圧設定用デューティ比データ、第２目標吐出圧設
定用デューティ比データを設定し、この設定された各デ
ータに基づきロータ５ｅ、５ｆのインナカム２３及びイ
ンナカム４４の位置を決定すべく、各電磁制御弁に駆動
信号を出力すると共に、ロータシャフト５の回転基準信
号を受けたときに、クランク角センサから所定数のクラ
ンクパルスをカウントした時点（この時点は、少なくと
もロータ５ｅのピストン２０による燃料加圧が開始され
た後に対応する。）で、電子スピル弁１０に閉弁信号を
出力し、上述した電子スピル弁閉弁時間データだけ経過
した時点で電子スピル弁１０に開弁信号を出力する。こ
れにより、該当する気筒に目標とする時期に目標とする
量の燃料が所定の高圧に制御された状態で噴射される。

【００４０】尚、各タイマピストンにポジションセンサ
が設けられている場合には、各タイマピストンに関して
ポジションフィードバックが行われる。この場合、電子
制御装置５０は、目標噴射時期デューティ比データ、第
１目標吐出圧設定用デューティ比データ、第２目標吐出
圧設定用デューティ比データで代表される電磁制御弁の
各デューティ比データの代わりに（またはこれらのデュ
ーティ比データに加えて）、運転状態に応じた各タイマ
ピストンの目標位置データ及びこの目標位置データと実
際の位置データとの偏差を電磁制御弁のフィードバック
駆動信号に変換するためのフィードバックゲインデータ
を記憶する。そして、電子制御装置５０は、このフィー
ドバック駆動信号（またはフィードバック駆動信号と上
述したデューティ比データと）に基づき各タイマピスト
ンの位置を制御し、運転状態に応じた噴射時期と噴射圧
とが得られる。尚、以下の作用説明では、吐出圧の制御
に関して、低回転時と高回転時との吐出圧の差が少なく
なるように、ロータ５ｅ、５ｆのピストン２０の作動時
期の重なり度合いが低回転時に大きく、高回転時に小さ
く、また、油路５ａのデッドボリュームは、低回転時に
小さく、高回転時に大きくなるように電子制御装置５０
が各タイマピストンを制御する例について説明する。

【００４１】以下に作用を説明する。図１において燃料
噴射ポンプ１は、内燃機関により主駆動軸３及びロータ
シャフト５が回転駆動されると、ベーンポンプ６が油路
２ａから燃料を吸い込み、油路２ｂに吐出する。この油
路２ｂに吐出された燃料は、電子スピル弁１０を通して
ロータシャフト５の先端側の油路５ｂから軸心の油路５
ａに供給される。圧送機構７は、ロータシャフト５の回
転に伴いインナカム２３のカム面２３ａに沿ってピスト
ン２０が往復駆動され、油路５ａに供給された燃料を加
圧してデリバリバルブ１１（図１）から噴射ノズルに圧
送する。圧送機構８も圧送機構７と同様に油路５ａに供
給された燃料を加圧する。

【００４２】圧送機構７、８は、内燃機関の低回転時に
はロータシャフト５の回転速度が低く、従って、ピスト
ン速度が低く、油路５ａの燃料の吐出流速が低い。そこ
で、電子制御装置５０は、前記内燃機関の運転状態に応
じてタイマ機構３０、３５を制御してこれらの圧送機構
７と圧送機構８の位相角αとβとを一致させ、これらの
圧送機構７と８のピストン間の駆動位相差を０にする
（圧送機構７と８の各シリンダ孔の容積減少方向への駆
動時期の重なり度合いを大きくする）。即ち、圧送機構
７と８の燃料の吐出（圧送）タイミングを一致させる。
これにより、ロータシャフト５の油路５ａ内の燃料の吐
出流速が高くなり、燃圧が高くなる。

【００４３】また、圧送機構７、８は、内燃機関が高回
転の時にはロータシャフト５の回転速度が高く、ピスト
ン速度が高くなり、油路５ａの燃料の吐出流速が速くな
る。そこで、電子制御装置５０は、前記内燃機関の運転
状態に応じてタイマ機構３０、３５を制御してこれらの
圧送機構７と圧送機構８の位相角αとβとをずらす。即
ち、圧送機構７と８のピストン間に位相差を設け、燃料
の吐出タイミングをずらして燃料の吐出を分散させると
共に、電子スピル弁１０の開弁のタイミングを制御して
油路５ａに余分に圧送した燃料を逃がす（リターンさせ
る）。これにより、燃圧を燃料噴射ポンプ１の許容圧力
以下に抑えることができる。

【００４４】また、電子制御装置５０は、内燃機関の低
回転時にはタイマ機構３６を制御して容積可変機構９の
デッドボリュームを小さくする。これにより、ロータシ
ャフト５の油路５ａのデッドボリュームが小さくなり、
当該油路５ａから噴射ノズルまでの間の燃料圧送路内の
燃料量が減少する。これにより、燃料系内の圧力を上昇
させて高いポンプ吐出圧（燃圧）を維持する。

【００４５】電子制御装置５０は、内燃機関の高回転時
にはタイマ機構３６を制御して容積可変機構９のデッド
ボリュームを大きくする。これにより、ロータシャフト
５の油路５ａのデッドボリュームが大きくなり、当該油
路５ａから噴射ノズルまでの間の燃料圧送路内の燃料量
が増大させ、燃料系内の圧力上昇を低く抑えてポンプ吐
出圧（燃圧）を低くする。これにより内燃機関が低回転
時には燃圧を高く、高回転時には燃圧を許容レベルに維
持することができる。

【００４６】このようにして電子制御装置５０により圧
送機構７と８の位相と、電子スピル弁１０の開弁のタイ
ミング、及び容積可変機構９を、内燃機関の運転状態に
応じて適切に制御して、当該内燃機関の低回転時におけ
る燃圧を高め、高回転時における燃圧を許容レベルに維
持する。これにより、前記内燃機関の広範囲の運転領域
において燃圧が極めて良好なレベルに制御される。 （実施例２）図４は、本発明に係る燃料噴射ポンプの第
２実施例を示す。尚、図中実施例１と同一部材には同一
符号を付して説明を省略する。図４において、燃料噴射
ポンプ１’は、実施例１に対しロータシャフト５に容積
可変機構９を除く２つの圧送機構７、８を備えた構成と
したものである。

【００４７】そして、電子制御装置（図示せず）により
内燃機関の低回転時には、圧送機構７と８の位相を一致
させて油路５ａの吐出流速を高めて燃圧を高くし、高回
転時には圧送機構７と８の位相をずらせて、油路５ａへ
の燃料の吐出を分散させると共に、電子スピル弁１０の
開弁タイミングを制御して余分に圧送した燃料をリター
ンさせ、燃圧を許容圧力以下に抑える。このようにし
て、内燃機関の運転状態に応じて圧送機構７と８の位相
と、電子スピル弁１０の開弁タイミングとを適切に制御
し、高回転時の燃圧を許容レベルに維持し、低回転時に
おける燃圧を高くして広範囲の運転領域において燃圧を
良好なレベルに制御する。

【００４８】図６に燃料噴射ポンプ１’の特性の一例を
示す。図６（ａ）のように内燃機関の回転数に応じて圧
送機構７と８とのピストン間の位相差を制御することに
より、同図（ｂ）に示すように1000 rpm のような低回
転数域では、圧送機構７、８の各ピストン間の駆動位相
が無くなり、圧送機構７、８の燃料吐出量ａ、ｂ（点線
で示す）が重なり最大吐出量が大きくなるように全体吐
出量ｃ（実線で示す）の波形となる。そして、回転数が
高くなるにつれて前記駆動位相差を徐々に設けること
で、燃料吐出量ａ、ｂのタイミングが離れ、最大吐出量
が制御される全体吐出量ｃの波形となる。また、同図
（ｃ）の線Ｉに示すように、低回転数から高回転数域ま
でポンプ許容圧を超えない従来の噴射ポンプ特性（線I
I）より高いポンプ吐出圧が得られる。この特性図
（ｃ）から明らかなように、従来タイプの燃料噴射ポン
プに比べて、2000回転以下の低回転域におけるポンプ吐
出圧は大幅に高くなり、2000回転以上の高回転域におけ
るポンプ吐出圧が高回転時の吐出圧と略等しくなる略一
定圧力（許容ポンプ圧力）となり、低回転域での噴射圧
が大幅に改善される。 （実施例３）図５は、本発明に係る燃料噴射ポンプの第
３実施例を示す。尚、図中実施例１と同一部材には同一
符号を付して説明を省略する。図５において、燃料噴射
ポンプ１”は、ロータシャフト５に１つの圧送機構７
と、容積可変機構９とを備えた構成としたものである。

【００４９】そして、電子制御装置（図示せず）により
内燃機関の低回転時には、容積可変機構９のデッドボリ
ュームを小さくする。これにより、ロータシャフト５の
油路５ａのデッドボリュームが小さくなり、当該油路５
ａから噴射ノズルまでの間の燃料圧送路内の燃料量が減
少し、燃料系内の圧力が上昇して高いポンプ吐出圧（燃
圧）が維持できる。

【００５０】内燃機関の高回転時には容積可変機構９の
デッドボリュームを大きくする。これにより、ロータシ
ャフト５の油路５ａのデッドボリュームが大きくなり、
油路５ａから噴射ノズルまでの間の燃料圧送路内の燃料
量が増大し、燃料系内の圧力上昇を抑え、ポンプ吐出圧
（燃圧）を低くできる。このため、従来の噴射ポンプで
は、噴射系の耐久性を考えて高回転時の最大燃圧を決
め、全運転域での燃圧を設定していたが、この容積可変
機構を用いることで、最大燃圧を従来より高く設定して
低回転時の燃圧を上げても、高回転時の最大燃圧を下げ
ることができるため、全運転域においてポンプ許容圧に
近い略一定の高い燃圧を確保することができる。従っ
て、内燃機関の運転状態に応じて容積可変機構９を適切
に制御して低回転時における燃圧を高め、高回転時にお
ける燃圧を許容レベルに維持し、内燃機関の広範囲の運
転領域において燃圧を良好なレベルに制御することがで
きる。

【００５１】図７に燃料噴射ポンプ１”の特性を示す。
内燃機関の回転数に応じて容積可変機構９のデッドボリ
ュームを制御することにより、線IIIに示すようにポン
プ吐出圧が変化する。尚、線IVは、従来の燃料噴射ポン
プの特性を示す。この特性図から明らかなように、従来
タイプの燃料噴射ポンプに比べて、3000回転以下の低回
転域におけるポンプ吐出圧（燃圧）が大幅に高くなり、
3000回転以上の高回転域におけるポンプ吐出圧が略一定
（許容ポンプ圧力）となり、大幅に改善される。

【００５２】実施例２に示すように２つの圧送機構７、
８を備えた構成としても、或いは実施例３に示すように
１の圧送機構７と容積可変機構９とを備えた構成として
も、広範囲の運転領域に亘り良好に噴射圧を維持するこ
とができる。実施例１に示す２つの圧送機構７、８と、
１つの容積可変機構９とを備えた構成は、最も好まし
く、実施例２、実施例３の場合に比べて、より広範囲の
運転領域に亘り燃圧を極めて良好なレベルに維持するこ
とが可能である。

【００５３】図６（Ｃ）の破線Ｖは、２つの圧送機構
７、８に対し容積可変機構９を付加した場合の制御例を
示す。即ち、２つの圧送機構７、８のみでは低回転時の
燃圧を十分に高められない場合に、例えば、1000〜2000
rpm の領域で可変容積機構９を制御し、回転数が2000
rpm に近づくに従ってデッドボリュームを大きくするよ
うにして吐出圧を全回転数に対し略一定となるようにす
る。

【００５４】また、デッドボリュームの変更量に限界が
ある場合には、第１回転数（例えば、1000 rpm）と第２
回転数Ｎｓとの間で吐出圧を若干低めに設定し、回転数
が第２回転数Ｎｓに近づくにつれてデッドボリュームを
大きくし、回転数が第２回転数Ｎｓを超えたときには吐
出圧を規定圧まで高めるべくデッドボリュームを一旦小
さくし、回転数が第２回転数Ｎｓに近づくにつれてデッ
ドボリュームを大きく設定する。（図６（ｃ）１点鎖線
VI参照）また、第２回転数Ｎｓ以下の回転数のときは、
２点鎖線VIIに示すようにデッドボリュームを最小のま
ま維持してもよい。

【００５５】これらの制御例では、特に高負荷時を念頭
におき、低回転から高回転まで吐出圧が略一定（約80乃
至100Mpaの間に設定）となるように設定することを前提
としていたが、低回転から高回転まで徐々に燃圧を上げ
るように設定してもよい。別の制御例として、例えば、
図８に示すように、アイドルを含む低回転・低負荷域
（領域Ａ）においては、上述した制御例のように高回転
時のような高い燃圧を設定するとポンプ損失が大きくな
るため、２つの圧送機構７、８の相対作動時期又は容積
可変機構９の少なくとも一方を制御して吐出圧を約60Mp
a程度にし、他の領域（約80〜100Mpa程度）より低めに
設定しポンプ損出を低くしてもよい。尚、アイドル時に
は噴射量が少ないため、高負荷時ほどは吐出圧を高めな
くともスモークの発生は抑えられる。更に、過給機付き
エンジンにおいて、低回転・高負荷域の過給機が十分に
作動しない領域Ｂ2では、吸気量不足から燃焼が悪化し
スモークの発生が懸念されるため、この領域Ｂ2でのポ
ンプ吐出圧を他の領域Ｂ1より高く設定し、スモークの
発生を抑制するようにしてもよい。

【００５６】尚、実施例１、実施例２及び実施例３にお
いて、燃料量を制御するために、余分な燃料を逃がすス
ピル弁として電子スピル弁を使用した場合について記述
したが、これに限るものではなく、コントロールスリー
ブ式スピル弁を使用してもよい。また、実施例１及び実
施例３において、容積可変機構を噴射ポンプ内の圧送機
構の下流に配置した場合について記述したが、機能上
は、噴射ポンプと噴射ノズル間での間の油路に配置すれ
ば良く、特に燃料噴射ポンプ内に配置する必要はない。
しかしながら、実施例１、３に示すような分配型の燃料
噴射ポンプに適用する場合には、分配機構の上流側（手
前）に配置することが好ましい。

【００５７】また、本発明の容積可変機構は、圧送機構
として実施例１、３に示すような構造の圧送機構を備え
た分配型燃料噴射ポンプに適用する場合に限るものでは
なく、プランジャを回転させながら軸方向に往復動させ
て燃料を圧送するタイプの圧送機構の分配型燃料噴射ポ
ンプ（特開平２−２３８１３５号）、或いは、列型噴射
ポンプ等如何なる圧送機構にも適用することができる。

【００５８】更に、実施例１、実施例２及び実施例３に
おいては、タイマ機構３０、３５、３６のアクチュエー
タとしてタイマピストンを使用し、油圧により位置決め
制御するタイプのタイマ機構を使用した場合について説
明したが、このようなタイプのものに限るものではな
く、アクチュエータをソレノイドにより電気的に制御す
るタイマ機構を使用してもよい。また、タイマ機構３
０、３５をリンク機構等を用いてメカニカルに接続し、
回転数に応じて圧送機構７、８の各ピストン間の駆動位
相を変化させるようにしてもよい。

【００５９】更に、電子制御装置（ＥＣＵ）に燃料噴射
ポンプのロータシャフトの回転基準信号を発生するセン
サは、内燃機関の回転速度を検出する回転センサを使用
しても良く、燃料噴射ポンプの主駆動軸又はロータシャ
フトの回転を直接検出する回転センサ例えば、パルサを
当該燃料噴射ポンプに内蔵し、又は外装するようにして
もよい。

【００６０】更に、電子スピル弁の応答性を考慮してポ
ンプの許容圧を確保するために、燃料圧送路内の内圧が
ポンプ許容圧を超える場合に、内圧を低下させるフェー
ル機構となる安全弁を各実施例に設けてもよい。また、
本実施例では、圧送機構７、８を夫々４つのピストンを
備えた４シリンダ構成としているが、特に本発明は、両
圧送機構を４シリンダ構成にしたものに限定されるもの
ではなく、例えば、要求ポンプ吐出圧や構成の簡素化等
により、圧送機構７又は圧送機構８の一方を２シリンダ
構成にしたり、又は両圧送機構を２シリンダ構成として
もよい。容積可変機構９においても、２シリンダ構成と
してもよい。

【００６１】

【発明の効果】以上説明したように請求項１の本発明に
よれば、内燃機関の低回転時には燃料を圧送する作動ピ
ストンと補助ピストンとの燃料室容積減少方向への駆動
時期の重なり度合いを大きくし、高回転時には前記重な
り度合いを小さくすることにより、高回転時における燃
圧を許容レベルに維持し、低回転時の燃圧を高めること
ができる。この結果、高回転時に噴射系の耐久性に影響
を与えることなく、特に低回転域における噴射燃料の微
粒化が促進されて燃焼が大幅に改善され、排気ガスの低
減、低燃費の低減が図られる。

【００６２】請求項２によれば、燃料を圧送する圧送手
段を２つ設け、第１の圧送手段の圧力ピストンの内方へ
の移動時期と第２の圧送手段の圧力ピストンの内方への
移動時期の重なり度合いを制御することにより、高回転
時における燃圧を許容レベルに維持し、低回転時の燃圧
を高めることができる。また、１つのハウジング内部に
圧送機構を２つ設けているので、噴射ポンプがコンパク
トとなる。

【００６３】請求項４によれば、燃料を圧送する作動ピ
ストンの燃料室容積を容積変更機構により変更可能と
し、機関の低回転時には燃料室の容積を小さくし、高回
転時には増大させることにより、低回転時の燃圧を高
め、高回転時における燃圧を許容レベルに維持すること
ができる。請求項５によれば、圧送手段の圧力ピストン
により燃料を油路に吐出し、容積設定ピストンにより油
路の容積を変更することにより、低回転時の燃圧を高
め、高回転時における燃圧を許容レベルに維持すること
ができる。

【００６４】請求項６によれば、内燃機関の低回転時に
は燃料を圧送する作動ピストンと補助ピストンとの燃料
室容積減少方向への駆動時期の重なり度合いを大きく
し、高回転時には前記重なり度合いを小さくすると共
に、作動ピストンの燃料室容積を容積変更機構により変
更可能とし、機関の低回転時には燃料室の容積を小さく
し、高回転時には増大させることにより、低回転時の燃
圧を高め、高回転時における燃圧を許容レベルに維持す
ることができ、広範囲に亘る運転領域における燃圧を極
めて良好なレベルに維持することが可能となる。

【００６５】請求項７によれば、燃料を圧送する圧送手
段を２つ設け、第１の圧送手段のピストンの内方への移
動時期と第２の圧送手段のピストンの内方への移動時期
の重なり度合いを制御すると共に、容積設定ピストンに
より油路の容積を変更することにより、低回転時の燃圧
を高め、高回転時における燃圧を許容レベルに維持する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る内燃機関用燃料噴射ポンプの実施
例１の断面図である。

【図２】図１の燃料噴射ポンプの矢線II−IIに沿う断面
図である。

【図３】図１の燃料噴射ポンプの矢線III−IIIに沿う断
面図である。

【図４】本発明に係る内燃機関用燃料噴射ポンプの実施
例２の概略構成図である。

【図５】本発明に係る内燃機関用燃料噴射ポンプの実施
例３の概略構成図である。

【図６】図４に示す燃料噴射ポンプの特性図を示し、
（ａ）は、エンジン回転数−圧送機構のピストン間位相
差の関係を示す特性図、（ｂ）は、エンジン回転数−吐
出燃料量の関係を示す特性図、（ｃ）は、エンジン回転
数−ポンプ吐出圧の関係を示す特性図である。

【図７】図５に示す燃料噴射ポンプのエンジン回転数−
ポンプ吐出圧の関係を示す特性図である。

【図８】本発明に係る燃料噴射ポンプのエンジン回転数
−負荷における他の制御例を示す特性図である。

【符号の説明】

１ 燃料噴射ポンプ ２ ハウジング ３ 主駆動軸 ５ ロータシャフト（駆動軸） ５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｉ 油路 ５ｅ、５ｆ ロータ（シリンダ部材） ６ フィードポンプ ７、８ 圧送機構 ９ 容積可変機構 １０ 電子スピル弁 １１ デリバリバルブ ２０、４１ ピストン ２３、４４ インナカム ４０ ステータ（シリンダ部材） ３０、３５、３６ タイマ機構 ５０ 電子制御装置（ＥＣＵ）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西原 節雄 東京都港区芝五丁目33番８号 三菱自動車 工業株式会社内

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 燃料の流入口と吐出口とを有し内部に燃
   料室が形成された燃料室ケーシングと、前記燃料室ケー
   シングと摺接嵌合し、燃料室容積を増減するように内燃
   機関により駆動される作動ピストンとを備え、前記燃料
   室容積が増大するときに前記流入口から前記燃料室内に
   燃料が吸入され、前記燃料室容積が減少するときに前記
   吐出口から燃料が吐出される内燃機関用燃料噴射ポンプ
   において、 前記燃料室に臨むようにして前記燃料室ケーシングと摺
   接嵌合し、前記燃料室容積を増減するように前記内燃機
   関により駆動される補助ピストンと、 前記内燃機関の回転速度を検出し、前記回転速度に応じ
   て前記作動ピストンと前記補助ピストンとを前記燃料室
   容積減少方向へ駆動する相対時期を変更する駆動時期制
   御手段とを備え、 前記内燃機関が低回転時には高回転時よりも前記作動ピ
   ストンと前記補助ピストンの前記燃料室容積減少方向へ
   の駆動時期の重なり度合いを大きくすることを特徴とす
   る内燃機関用燃料噴射ポンプ。
2. 【請求項２】 ハウジング内部に収容されて内部に圧力
   室が形成されると共に内燃機関により駆動されて回転す
   る駆動軸と、 前記圧力室内に燃料を供給する燃料供給口と、 前記圧力室の燃料を燃料噴射ノズル側へ吐出する吐出口
   と、 前記圧力室と連通して半径方向に延びるＮ個のシリンダ
   孔が夫々設けられると共に前記駆動軸と一体に回転する
   第１、第２シリンダ部材と、 前記各シリンダ部材の各シリンダ孔に夫々嵌装されたピ
   ストンと、 前記各シリンダ部材に夫々対応してその外周側に位置す
   ると共に、前記各ピストンの外方端部に当接してこれら
   のピストンの半径方向位置を前記駆動軸の回転に伴い変
   更し、前記ピストンが半径方向内方に移動するときに前
   記吐出口から燃料を吐出させる第１、第２インナカム
   と、 前記第１、第２インナカムの少なくとも１つに設けら
   れ、前記第１シリンダ部材の１つのピストンの内方への
   移動時期と前記第２シリンダ部材の１つのピストンの内
   方への移動時期の重なり度合いを変更する相対位相制御
   用インナカム駆動機構と、 前記内燃機関の運転状態に応じて重なり度合いを変更す
   るように前記相対位相制御用インナカム駆動機構を制御
   する制御手段とを備えたことを特徴とする内燃機関用燃
   料噴射ポンプ。
3. 【請求項３】 前記制御手段は、噴射時期設定用インナ
   カム駆動機構を介して前記内燃機関の運転状態に応じて
   前記第１シリンダ部材に対応する前記第１インナカムを
   駆動制御すると共に、前記内燃機関の高回転時には前記
   第２シリンダ部材のピストンが前記第１シリンダ部材の
   ピストンより内方への移動位相が遅れるように前記相対
   位置制御用インナカム駆動機構を制御することを特徴と
   する請求項２に記載の内燃機関用燃料噴射ポンプ。
4. 【請求項４】 燃料の流入口と吐出口とを有し内部に燃
   料室が形成された燃料室ケーシングと、前記燃料室ケー
   シングと摺接嵌合し、燃料室容積を増減するように内燃
   機関により駆動される作動ピストンとを備え、前記燃料
   室容積が増大するときに前記流入口から前記燃料室内に
   燃料が吸入され、前記燃料室容積が減少するときに前記
   吐出口から燃料が吐出される内燃機関用燃料噴射ポンプ
   において、 前記燃料室の容積を変更する容積変更機構と、 前記内燃機関の回転速度を検出し、前記回転速度に応じ
   て前記容積変更機構を制御する容積変更制御手段とを備
   え、 前記内燃機関が高回転時には低回転時よりも前記燃料室
   容積を増大させることを特徴とする内燃機関用燃料噴射
   ポンプ。
5. 【請求項５】 ハウジング内部に収容されて内部に圧力
   室が形成されると共に内燃機関により駆動されて回転す
   る駆動軸と、 前記圧力室内に燃料を供給する燃料供給口と、 前記圧力室の燃料を燃料噴射ノズル側へ吐出する吐出口
   と、 前記圧力室と連通して半径方向に延びるＮ個のシリンダ
   孔が設けられると共に前記駆動軸と一体に回転する回転
   シリンダ部材と、 前記回転シリンダ部材の各シリンダ孔に夫々嵌装された
   圧力ピストンと、 前記回転シリンダ部材の外周側に位置すると共に前記各
   圧力ピストンの外方端部に当接して前記圧力ピストンの
   半径方向位置を前記駆動軸の回転に伴い変更し、前記圧
   力ピストンが半径方向内方に移動するときに前記吐出口
   から燃料を吐出させるインナカムと、 ハウジングに一体的に設けられ内周面が前記駆動軸の周
   面に摺接すると共に内部に前記圧力室に連通するシリン
   ダ孔が形成された固定シリンダ部材と、 前記固定シリンダ部材のシリンダ孔に嵌装された容積設
   定ピストンと、 前記固定シリンダの容積設定ピストンの摺動方向位置を
   設定する容積設定ピストン位置設定手段と、 前記内燃機関の運転状態に応じて前記燃料室容積が変化
   するように前記容積設定ピストン位置設定手段を制御す
   る制御手段とを備えたことを特徴とする内燃機関用燃料
   噴射ポンプ。
6. 【請求項６】 燃料の流入口と吐出口とを有し内部に燃
   料室が形成された燃料室ケーシングと、 前記燃料室ケーシングと摺接嵌合し、燃料室容積を増減
   するように内燃機関により駆動される作動ピストンとを
   備え、前記燃料室容積が増大するときに前記流入口から
   前記燃料室内に燃料が吸入され、前記燃料室容積が減少
   するときに前記吐出口から燃料が吐出される内燃機関用
   燃料噴射ポンプにおいて、 前記燃料室に臨むようにして前記燃料室ケーシングと摺
   接嵌合し、前記燃料室容積を増減するように前記内燃機
   関により駆動される補助ピストンと、 前記燃料室の容積を変更する容積変更機構と、 前記内燃機関の運転状態に応じて前記作動ピストンと前
   記補助ピストンとを前記燃料室容積減少方向へ駆動する
   相対時期を変更する駆動時期制御手段と、 前記内燃機関の運転状態に応じて前記容積変更機構を制
   御する容積変更制御手段とを備えたことを特徴とする内
   燃機関用燃料噴射ポンプ。
7. 【請求項７】 ハウジング内部に収容されて内部に圧力
   室が形成されると共に内燃機関により駆動されて回転す
   る駆動軸と、 前記圧力室内に燃料を供給する燃料供給口と、 前記圧力室の燃料を燃料噴射ノズル側へ吐出する吐出口
   と、 前記圧力室と連通して半径方向に延びるＮ個のシリンダ
   孔が夫々設けられると共に前記駆動軸と一体に回転する
   第１、第２回転シリンダ部材と、 前記各回転シリンダ部材の各シリンダ孔に夫々嵌装され
   た圧力ピストンと、 前記各回転シリンダ部材に夫々対応してその外周側に位
   置すると共に、前記各圧力ピストンの外方端部に当接し
   てこれらのピストンの半径方向位置を前記駆動軸の回転
   に伴い変更し、前記圧力ピストンが半径方向内方に移動
   するときに前記吐出口から燃料を吐出させる第１、第２
   インナカムと、 前記第１、第２インナカムの少なくとも１つに設けら
   れ、前記第１回転シリンダ部材の１つの圧力ピストンの
   内方への移動時期と前記第２回転シリンダ部材の１つの
   圧力ピストンの内方への移動時期の重なり度合いを変更
   する相対位相制御用インナカム駆動機構と、 ハウジングに一体的に設けられ内周面が前記駆動軸の周
   面に摺接すると共に内部に前記圧力室に連通するシリン
   ダ孔が形成された固定シリンダ部材と、 前記固定シリンダ部材のシリンダ孔に嵌装された容積設
   定ピストンと、 前記固定シリンダの容積設定ピストンの摺動方向位置を
   設定する容積設定ピストン位置設定手段と、 前記内燃機関の運転状態に応じて前記相対位相制御用イ
   ンナカム駆動機構及び前記容積設定ピストン位置設定手
   段を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする内燃
   機関用燃料噴射ポンプ。