JPH09324724A - 燃料噴射装置の燃料加圧用ポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 回転数の極端に低いエンジン始動時に、充分
な燃料をインジェクターに供給する。エンジンの始動性
能を向上させる。 【解決手段】 吸入通路５と吐出通路２８を直接連通す
るバイパス通路５５を設け、バイパス通路５５に電磁弁
５６を介装する。電磁弁５６の開閉をコントローラ５８
で制御する。コントローラ５８の入力部にエンジンの回
転センサ５９と燃焼圧センサ６０を接続する。コントロ
ーラ５８は、エンジンの回転速度の極端に低いエンジン
始動時と燃焼圧異常時に電磁弁５６に開作動信号を出力
する。エンジン始動時には電磁弁５６がバイパス通路５
５を開き、モータ駆動される供給ポンプ３からの充分な
量の燃料を直接インジェクター４に供給する。燃焼圧異
常時には吸入通路５と吐出通路２８を連通してインジェ
クター４への加圧燃料の供給を停止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車等の燃料噴
射装置の燃料加圧用ポンプに関し、とりわけ、エンジン
の始動性能を高めるべく改良を施した燃料噴射装置の燃
料加圧用ポンプに関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車の燃料噴射装置においては、モー
タ駆動される供給ポンプから送られた燃料が、エンジン
駆動される燃料加圧用ポンプによって高圧に加圧され、
その加圧された高圧の燃料がインジェクターでエンジン
内部に噴射されるようになっている。尚、この関連技術
は、例えば実開平６−４３２７４号公報等に示されてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の燃
料噴射装置においては、燃料加圧用ポンプがエンジンの
動力によって駆動される構造となっているため、エンジ
ン回転速度の極端に低いエンジン始動時には、燃料加圧
用ポンプからインジェクターに充分な量の燃料を供給す
ることができず、特に、通常時以上に多量の供給燃料を
必要とされる冷感時にはその供給燃料不足によってエン
ジンの円滑な始動がむずかしくなる。

【０００４】そして、上記燃料噴射装置の場合、エンジ
ン回転速度が低下すると、その速度に比例した理論吐出
流量が低下するのは勿論であるが、燃料加圧用ポンプで
の実際の吐出流量は、図６に示すように、理論吐出流量
からポンプ各部からの燃料のリーク分を差し引いたもの
であることから、エンジン始動時のようにエンジン回転
速度が極端に低い領域においては同図に示すように実際
の吐出流量がほとんど０になり、インジェクターに燃料
をほとんど供給できなくなる事態を招くことがある。

【０００５】そこで本発明は、エンジン回転速度の極端
に低いエンジン始動時にも充分な燃料をインジェクター
に供給できるようにして、エンジンの始動性能を確実に
高めることのできる燃料噴射装置の燃料加圧用ポンプを
提供しようとするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ための手段として、請求項１の発明は、モータ駆動され
る供給ポンプから送られた燃料を、エンジンからの動力
を受けて加圧してインジェクターに供給する燃料噴射装
置の燃料加圧用ポンプにおいて、ポンプ吸入通路とポン
プ吐出通路を直接連通するバイパス通路と、このバイパ
ス通路を開閉する電磁弁と、エンジン始動時にこの電磁
弁に開作動信号を出力するコントローラと、を備えた構
成とした。エンジンの回転速度が極低回転になるエンジ
ン始動時には、コントローラが電磁弁に開作動信号を出
力し、電磁弁がこれを受けてバイパス通路を開く。これ
により、ポンプ吸入通路とポンプ吐出通路がポンプ機能
部を介さずに直接連通し、供給ポンプから送られた充分
な量の燃料が直接インジェクターに供給される。

【０００７】また、請求項２の発明は、モータ駆動され
る供給ポンプから送られた燃料を、エンジンからの動力
を受けて加圧してインジェクターに供給する燃料噴射装
置の燃料加圧用ポンプにおいて、ポンプ吸入通路とポン
プ吐出通路を直接連通するバイパス通路と、このバイパ
ス通路を開閉する電磁弁と、エンジン始動時とエンジン
の燃焼圧異常時にこの電磁弁に開作動信号を出力するコ
ントローラと、を備えた構成とした。エンジン始動時に
は、電磁弁がコントローラからの信号を受けてバイパス
通路を開き、ポンプ吸入通路とポンプ吐出通路がバイパ
ス通路を介して直接連通して、供給ポンプから送られた
充分な量の燃料が直接インジェクターに供給される。ま
た、エンジンの燃焼圧異常時にも、電磁弁がコントロー
ラの信号を受けてバイパス通路を開き、ポンプ吸入通路
とポンプ吐出通路がバイパス通路を介して直接連通す
る。この場合、インジェクターに供給される燃料はポン
プ機能部で高圧の加圧を受けなくなるため、燃焼圧を速
やかに低くすることができる。

【０００８】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態を図１
〜図５に基づいて説明する。

【０００９】この実施の形態は、アキシャルプランジャ
ポンプ１を本発明にかかる燃料噴射装置の燃料加圧用ポ
ンプとして用いたもので、図１，図２に示すように、燃
料タンク２から供給ポンプ３を介して供給されたガソリ
ン等の燃料をこのアキシャルプランジャポンプ１によっ
て所定の圧力に加圧してインジェクター４に供給し、そ
の燃料をインジェクター４でエンジンのシリンダ（図示
せず。）内に噴射すると共に、余剰燃料をインジェクタ
ー４からポンプ１の吸入通路５（ポンプ吸入通路）に戻
すようになっている。

【００１０】アキシャルプランジャポンプ１は、図２に
示すように、ポンプハウジング６が凹部７を有するハウ
ジング本体８と、その前端部に取り付けられるフロント
カバー９とから成り、ハウジング本体８の凹部７内に
は、バルブブロック１０とシリンダブロック１１とが重
合状態でボルト１２によって結合されている。また、フ
ロントカバー９には、駆動軸１３がニードルベアリング
及びメタルベアリングから成るラジアル軸受１４，１５
を介して支持されており、この駆動軸１３のハウジング
６内に臨む側の端部には、その端面が軸線に対して所定
角度に傾斜した斜板１６が一体に形成され、ハウジング
６の外部に突出する側の端部には、エンジンのカムシャ
フト（図示せず。）と結合するためのカップリング１７
が設けられている。

【００１１】前記シリンダブロック１１は、軸方向に沿
ったシリンダ孔１８が周方向等間隔に複数個形成されて
おり、この各シリンダ孔１８に、前記斜板１６方向にス
プリング付勢されたプランジャ１９が進退自在に収容さ
れている。この各プランジャ１９は、その頂部面に半球
状の凹部２０が形成され、この凹部２０にシュー２１が
回動可能に嵌合されている。また、このシリンダブロッ
ク１１の背部のバルブブロック１０には、シリンダブロ
ック１１の各シリンダ孔１８に連通する複数個の吸入ポ
ート２２と吐出ポート２３が形成されており、各吸入ポ
ート２２には吸入チェック弁２４が、また、各吐出ポー
ト２３には吐出チェック弁２５が夫々設けられている。
このうち吸入ポート２２は、対応するシリンダ孔１８か
らバルブブロック１０の軸方向に沿って形成され、バル
ブブロック１０の背面において、ハウジング本体８の底
壁内面に形成された吸入側環状溝２６に連通し、この環
状溝２６を介してハウジング本体８の吸入通路５に連通
している。これに対して、前記吐出ポート２３は、対応
するシリンダ孔１８からバルブブロック１０の径方向外
側に放射状に形成され、バルブブロック１０の外周面に
形成された吐出側環状溝２７に連通し、この環状溝２７
を介してハウジング本体８の吐出通路２８（ポンプ吐出
通路）に連通している。したがって、各プランジャ１９
がシリンダ孔１８内で進退動作した場合には、吸入側環
状溝２６を介して各シリンダ孔１８内に燃料が吸い入れ
られ、その燃料が吐出側環状溝２７を通して吐出通路２
８に送り出される。

【００１２】前記ハウジング本体８の吸入通路５は、供
給ポンプ３に配管接続される吸入配管接続口（図示せ
ず。）と前記吸入側環状溝２６とを連通する通路であっ
て、その通路途中には低圧レギュレータ２９が介装され
ている。この低圧レギュレータ２９は、ハウジング本体
８の最上部に一体に組付けられ、吸入通路５の前流側
（供給ポンプ３側）の圧力が設定圧力以上になると、余
剰分の燃料をドレーン通路３０に排出し、そこで設定低
圧に調圧された残余の燃料を吸入通路５の後流側（環状
溝２６側）に流すようになっている。

【００１３】尚、図３中、３２は、吐出側環状溝２７に
接続された脈圧防止用のアキュムレータであり、３３
は、吐出圧センサ、３５は、高圧レギュレータである。

【００１４】一方、駆動軸１３に形成された斜板１６の
端面には、円板状の補助プレート３８が相対回転可能に
取り付けられている。この補助プレート３８は、その斜
板１６側の端面の中央にボス３９が突設され、このボス
３９が、斜板１６の端面中央に形成された支持穴４０に
相対回転可能に嵌入されている。そして、この補助プレ
ート３８のシリンダブロック１１側の端面には、硬度が
高く、摩擦係数の小さいスラストプレート４１がボルト
４２によって回転可能に取り付けられ、このスラストプ
レート４１に前記プランジャ１９に嵌合されたシュー２
１が摺動自在に当接するようになっている。各プランジ
ャ１９は前述のように斜板１６方向にスプリング付勢さ
れているため、各シュー２１はこのプランジャ１９の付
勢力を受けて常時スラストプレート４１に押し付けられ
ている。

【００１５】また、フロントカバー９の斜板１６の背面
位置には荷重支持フランジ４３が設けられており、この
荷重支持フランジ４３と斜板１６の間、及び、斜板１６
と補助プレート３８の間には、ニードルベアリングから
成るスラスト軸受４４ａ，４４ｂが介装されている。こ
のスラスト軸受４４ａ，４４ｂは、補助プレート３８が
プランジャ１９から受ける反力のうちの軸方向成分をフ
ロントカバー９の荷重支持フランジ４３に支持させるた
めのものであり、プランジャ１９から受ける反力の径方
向成分は、補助プレート３８のボス３９と斜板１６の支
持穴４０との嵌合部によって支持されるようになってい
る。

【００１６】さらにまた、前記補助プレート３８の外周
縁部には、ハウジング６の駆動軸支持部の周域から斜板
１６の周域にかけてを覆う金属製のベローズ４５の一端
が密閉状態で接合されている。そして、このベローズ４
５の他端側は環状の取付フランジ４６に同様に密閉状態
で接合されており、この取付フランジ４６の外周縁部が
ハウジング本体８とフロントカバー９の接合部間に介装
され、ボルト４７によってフロントカバー９と共にハウ
ジング本体８に結合されている。そして、前記ベローズ
４５に囲繞された駆動軸周域の空間には所定粘度の潤滑
液が封入されている。つまり、ベローズ４５は、ハウジ
ング６の内部を、シリンダブロック１１からの漏出燃料
で満たされる作動液室４８と、潤滑液で満たされる潤滑
液室４９とに隔成している。

【００１７】尚、図中５３は、作動液室４８に漏出した
燃料を燃料タンク２に戻すための戻し通路であり、この
戻し通路５３は、凹部７からその上方に位置されるドレ
ーン通路３０に向かって形成され、凹部７内に滞留して
いるエアを漏出燃料と共にドレーン通路３０に排出でき
るようになっている。

【００１８】ところで、前記吸入通路５の低圧レギュレ
ータ２９よりも前流側部分と吐出通路２８の間には、両
通路５，２８を直接連通するバイパス通路５５が設けら
れており、このバイパス通路５５の途中に同通路５５を
開閉する電磁弁５６が介装されている。この電磁弁５６
は、常態において、スプリング付勢された弁部５７が図
４に示すようにバイパス通路５５を閉じており、この状
態からコントローラ５８から開作動信号であるオン信号
が入力されると、図５に示すように弁部５７がスプリン
グ力に抗してバイパス通路５５を開くようになってい
る。コントローラ５８は、その入力部に、エンジンに付
設された回転センサ５９と燃焼圧センサ６０とが接続さ
れており、回転センサ５９が、アイドリング回転数より
も小さい設定回転数以下のエンジン回転数（エンジン始
動時の回転数）を検出したときと、燃焼圧センサ６０が
設定圧力以上の異常圧力を検出したときに電磁弁５６に
オン信号を出力するようになっている。

【００１９】以上の構成において、エンジンの運転と共
に駆動軸１３が回転すると、駆動軸１３と一体の斜板１
６が回転し、これにより、補助プレート３８がベローズ
４５に回転を阻止されて斜板１６と相対回転しつつこの
斜板１６と一体に揺動（首振り）する。このとき、補助
プレート３８は、その端面に突設されたボス３９を介し
て斜板１６の中心部に回転自在に嵌合保持されているた
め、斜板１６との相対回転を許容しつつも斜板１６の端
面から離反することなく常にこれと一体になって揺動す
る。

【００２０】そして、こうして補助プレート３８が揺動
すると、スラストプレート４１とそれに摺接するシュー
２１を介してシリンダブロック１１上のプランジャ１９
が順次進退動作を繰り返し、ポンプ作用が連続的に為さ
れるようになる。このとき、エンジンが通常の運転状態
にある場合（エンジンがアイドリング回転数以上の速度
で回転している場合）には、図４に示すように、バイパ
ス通路５５が電磁弁５６によって閉じられているため、
燃料タンク２から供給ポンプ３を介して吸入通路５に供
給された燃料は、低圧レギュレータ２９で設定低圧に調
圧された後、吸入側環状溝２６、吸入ポート２２、吸入
チェック弁２４を順次介してシリンダ孔１８に吸い入れ
られ、ここでプランジャ１９によって加圧された後にシ
リンダ孔１８から吐出チェック弁２５、吐出ポート２
３、吐出側環状溝２７、吐出通路２８を順次通ってイン
ジェクター４へと供給され、インジェクター４で使用さ
れた燃料の余剰分は吸入通路５の前流側へと戻される。

【００２１】また、エンジンの始動時には、エンジンが
スタータモータの動力で回転するが、このときのエンジ
ン回転数はアイドリング回転数よりも小さい設定回転数
以下であるため、そのことが回転センサ５９によって検
出されてコントローラ５８から電磁弁５６にオン信号が
出力され、それにより電磁弁５６が図５に示すようにバ
イパス通路５５を開くようになる。このため、エンジン
の始動時には、供給ポンプ３から吸入通路５に導入され
た燃料は低圧レギュレータ２９の前流側からバイパス通
路５５を通って直接吐出通路２８へと抜け、ポンプ機能
部（シリンダブロック１１及びバルブブロック１０）を
通過することなく直接インジェクター４に供給されるよ
うになる。したがって、このときインジェクター４には
エンジン回転に依存しない供給ポンプ３からの大流量の
燃料が直接供給されることとなり、それによりエンジン
は確実に始動できるようになる。特に、多量の燃料を必
要とする冷感時のエンジン始動では、充分な量の燃料を
インジェクター４に確実に供給することができることか
ら、エンジンの始動性能が確実に向上する。そして、エ
ンジンが始動してその回転数が設定値を越えると、コン
トローラ５８から電磁弁５６にオフ信号が出力され、電
磁弁５６がバイパス通路５５を閉塞して上述した通常の
運転状態に切り替わる。

【００２２】さらにまた、エンジンの運転中に何らかの
異常によってエンジンの燃焼圧力が設定圧力以上に高ま
ると、このことが燃焼圧センサ６０によって検出されて
コントローラ５８から電磁弁５６にオン信号が出力さ
れ、電磁弁５６がバイパス通路５５を開いて吸入通路５
と吐出通路２８を直接連通させるようになる。これによ
り、インジェクター４に供給される燃料がポンプ機能部
で高圧に加圧されなくなり、エンジンの燃焼圧力の異常
上昇は速やかに回避される。

【００２３】尚、本発明の実施の形態は以上で説明した
ものに限るものではなく、例えば、上記の実施の形態に
おいては、回転センサ５９からの信号を基にエンジン始
動時であることを判断して、電磁弁５６にオン信号を出
力するようにしたが、イグニッション・スイッチのオン
信号等を基にエンジン始動時であることを判断するよう
にしても良い。

【００２４】また、以上においては、アキシャルプラン
ジャ型の燃料加圧用ポンプについて説明したが、本発明
の燃料加圧用ポンプはこの型に限らず、ラジアルプラン
ジャ型やベーン型等の他のタイプのポンプであっても良
い。

【００２５】

【発明の効果】以上のように請求項１の発明は、ポンプ
吸入通路とポンプ吐出通路を直接連通するバイパス通路
と、このバイパス通路を開閉する電磁弁と、エンジン始
動時にこの電磁弁に開作動信号を出力するコントローラ
と、を備えた構成としたため、エンジン回転速度が極低
回転になるエンジン始動時に、供給ポンプから送られて
くる充分な燃料をバイパス通路を介して直接インジェク
ターに供給することができ、その結果、エンジンの始動
性能を確実に向上させることができる。したがって、こ
の発明によれば、冷感時におけるエンジンンの始動不良
も生じなくなる。

【００２６】また、請求項２の発明は、ポンプ吸入通路
とポンプ吐出通路を直接連通するバイパス通路と、この
バイパス通路を開閉する電磁弁と、エンジン始動時とエ
ンジンの燃焼圧異常時にこの電磁弁に開作動信号を出力
するコントローラと、を備えた構成としたため、エンジ
ン始動時における供給燃料不足を無くすことができるう
え、燃焼圧異常時に供給燃料圧を速やかに低減すること
ができる。したがって、この発明によれば、エンジンの
始動性能を確実に向上させることができるうえ、特別な
通路構造や弁装置を付加することなくエンジンの燃焼圧
異常に伴う不具合を回避することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一つの実施の形態を示す断面図。

【図２】同実施の形態を示す図１のＡ−Ａ線に沿う断面
図。

【図３】同実施の形態を示す図１のＢ−Ｂ線に沿う断面
図。

【図４】同実施の形態を示す図１のＣ部分の拡大断面
図。

【図５】同実施の形態を示す図１のＣ部分の拡大断面
図。

【図６】従来の燃料加圧用ポンプの吐出流量−回転数特
性を示すグラフ。

【符号の説明】

１…アキシャルプランジャポンプ（燃料加圧用ポン
プ）、 ３…供給ポンプ、 ４…インジェクター、 ５…吸入通路（ポンプ吸入通路）、 ２８…吐出通路（ポンプ吐出通路）、 ５５…バイパス通路、 ５６…電磁弁、 ５８…コントローラ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 モータ駆動される供給ポンプから送られ
   た燃料を、エンジンからの動力を受けて加圧してインジ
   ェクターに供給する燃料噴射装置の燃料加圧用ポンプに
   おいて、ポンプ吸入通路とポンプ吐出通路を直接連通す
   るバイパス通路と、このバイパス通路を開閉する電磁弁
   と、エンジン始動時にこの電磁弁に開作動信号を出力す
   るコントローラと、を備えたことを特徴とする燃料噴射
   装置の燃料加圧用ポンプ。
2. 【請求項２】 モータ駆動される供給ポンプから送られ
   た燃料を、エンジンからの動力を受けて加圧してインジ
   ェクターに供給する燃料噴射装置の燃料加圧用ポンプに
   おいて、ポンプ吸入通路とポンプ吐出通路を直接連通す
   るバイパス通路と、このバイパス通路を開閉する電磁弁
   と、エンジン始動時とエンジンの燃焼圧異常時にこの電
   磁弁に開作動信号を出力するコントローラと、を備えた
   ことを特徴とする燃料噴射装置の燃料加圧用ポンプ。