JPH112166A - 電磁弁制御型燃料噴射ポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電磁弁５などに故障が生じた場合にもプ
ランジャ６および吐出用逆止弁１５（デリバリバルブ）
の作動を、電磁弁５による電気制御から機械的な制御に
切り換えることを可能として最小限の運転機能を確保
し、電磁弁制御をバックアップすることが可能な電磁弁
制御型燃料噴射ポンプを提供すること。 【解決手段】 電磁弁５などに故障が生じた場合に、機
械的に燃料の圧送開始および終了を行うこと、プランジ
ャ６における燃料のカットオフ機能を保存すること、プ
ランジャ６およびプランジャバレル３を相対的に回転可
能とすることに着目したもので、プランジャ６の頭部に
リード（傾斜リード２１）を形成するとともに、プラン
ジャ６をその軸心を中心として回転可能とし、プランジ
ャ６の所定の回転位置においてそのリード２１とプラン
ジャバレル３の燃料ポート１１と係合可能として、部分
負荷運転可能としたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電磁弁制御型燃料噴
射ポンプにかかるもので、とくに船舶用その他の内燃機
関に高圧燃料を供給する電磁弁制御型燃料噴射ポンプに
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の電磁弁制御型燃料噴射ポンプ１に
ついて図７にもとづき概説する。図７は、電磁弁制御型
燃料噴射ポンプ１の縦断面図であって、電磁弁制御型燃
料噴射ポンプ１は、ポンプハウジング２と、プランジャ
バレル３と、デリバリバルブホルダー４と、電磁弁５
と、プランジャ６と、プランジャスプリング７と、タペ
ット８と、を有する。

【０００３】ポンプハウジング２とデリバリバルブホル
ダー４とは位置決めピン９によりその相対位置を決定
し、取付けボルト（図示せず）により互いに固定してあ
る。さらにポンプハウジング２とプランジャバレル３と
の間に燃料溜まり室１０を形成し、燃料タンク（図示せ
ず）からの燃料を滞留可能としてある。

【０００４】プランジャバレル３には、燃料溜まり室１
０に連通する燃料ポート１１および燃料圧室１２、さら
に燃料圧室１２からのバレルポート（吐出用バレルポー
ト１３および吸戻し用バレルポート１４）を形成すると
ともに、プランジャ６を上下摺動可能に収容してある。

【０００５】デリバリバルブホルダー４には、電磁弁５
を取り付けるとともに、プランジャバレル３に形成した
吐出用バレルポート１３および吸戻し用バレルポート１
４にそれぞれ連通する吐出用逆止弁１５（デリバリバル
ブ）および吸戻し用逆止弁１６を設け、制御用バイパス
通路１７、燃料通路１８および燃料吐出口１９を形成し
てある。

【０００６】図示のように、吐出用バレルポート１３お
よび吸戻し用バレルポート１４は、吐出用逆止弁１５お
よび吸戻し用逆止弁１６を介してそれぞれ燃料通路１８
に連通し、吸戻し用バレルポート１４は吸戻し用逆止弁
１６を介さずに直接制御用バイパス通路１７に連通して
いる。

【０００７】電磁弁５は、エンジンの駆動カム（図示せ
ず）からの駆動力を受けたプランジャ６の上昇駆動にと
もない吐出用逆止弁１５の開閉を行うもので、ノーマル
・オープンタイプあるいはノーマル・クローズタイプの
いずれも採用可能であるが、プランジャ６の上昇駆動に
ともなって、電磁弁５の「閉」状態で吐出用逆止弁１５
を「開」とし燃料の圧送を開始させ、その「開」状態で
吐出用逆止弁１５を「閉」として圧送を終了させる。こ
の「閉」から「開」の間の時間により燃料噴射量を調整
する。なお、プランジャ６の下降にともない、燃料ポー
ト１１から燃料を燃料圧室１２内に吸入する。

【０００８】こうした構成の電磁弁制御型燃料噴射ポン
プ１においては、制御用バイパス通路１７を介して電磁
弁５が吐出用逆止弁１５に設けられていて、プランジャ
６による圧縮圧力を制御用バイパス通路１７にバイパス
させて、電磁弁５のＯＮ・ＯＦＦにより吐出用逆止弁１
５を開閉し、また反射圧力に応じて吸戻し用逆止弁１６
から燃料を吸い戻すことになる。したがって、燃料の噴
射タイミングないし噴射時期、および噴射期間は、電磁
弁５の制御タイミングによりこれを決定することができ
る。

【０００９】また噴射する燃料量の調量も、電磁弁５に
よりこれを制御するので、プランジャ６は単に圧送ピス
トンの機能さえあれば良く、その頭部に傾斜リードその
他のリードを形成しておらず、リードと燃料ポート１１
との係合による燃料のカットオフ機能なしに燃料の圧送
終了を行うことができる。

【００１０】しかしながら万一、電磁弁５が故障した場
合には、この燃料圧送作動が不可能になり、とくに陸上
走行の車両の場合とは異なり、船舶用の燃料噴射ポンプ
の故障時には、エンジンが停止し、船舶が漂流するとい
う問題がある。

【００１１】

【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、電磁弁ないしその制
御部分に故障が生じた場合にも最小限の運転機能を確保
することができる電磁弁制御型燃料噴射ポンプを提供す
ることを課題とする。

【００１２】また本発明は、電磁弁ないしその制御部分
に故障が生じた場合に、プランジャおよび吐出用逆止弁
（デリバリバルブ）の作動を、電磁弁による電気制御か
ら機械的な制御に切り換えることを可能とした電磁弁制
御型燃料噴射ポンプを提供することを課題とする。

【００１３】また本発明は、とくに船舶用の燃料噴射ポ
ンプなどにおいて、電磁弁制御をバックアップすること
が可能な電磁弁制御型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、電磁
弁ないしその制御部分に故障が生じた場合に、機械的に
燃料の圧送開始および終了を行うことができるようにす
ればよいこと、プランジャにおける燃料のカットオフ機
能を保存しておけばよいこと、およびプランジャおよび
プランジャバレルを相対的に回転して部分負荷運転を可
能とすることに着目したもので、ポンプハウジングと、
このポンプハウジングに設けるとともに、燃料圧室およ
びこの燃料圧室に連通する燃料ポートおよびバレルポー
トを形成したプランジャバレルと、上記ポンプハウジン
グに固定するとともに、デリバリバルブを介して上記バ
レルポートに連通可能な燃料吐出口を形成したデリバリ
バルブホルダーと、上記プランジャバレル内を摺動する
ことにより上記燃料圧室からの燃料を上記バレルポート
および上記デリバリバルブを介して上記燃料吐出口に圧
送するプランジャと、上記燃料吐出口を開閉するように
上記燃料圧室内の圧力を制御する電磁弁と、を有する電
磁弁制御型燃料噴射ポンプであって、上記プランジャの
頭部にリードを形成するとともに、このプランジャをそ
の軸心を中心として回転可能とし、このプランジャの所
定の回転位置においてそのリードと上記プランジャバレ
ルの上記燃料ポートと係合可能として、部分負荷運転可
能としたことを特徴とする電磁弁制御型燃料噴射ポンプ
である。

【００１５】上記プランジャバレルを上記ポンプハウジ
ングに対して回転可能とし、上記デリバリバルブホルダ
ーと上記プランジャバレルとの位置決め用ピン穴によ
り、上記プランジャの上記リードと上記プランジャバレ
ルの上記燃料ポートとの位置関係を選択可能とすること
ができる。

【００１６】本発明による電磁弁制御型燃料噴射ポンプ
においては、電磁弁ないしその制御部分の故障時には、
プランジャを機械的に運転可能とするようにしたので、
電磁弁による開閉制御作用が行われなくても、燃料の圧
送機能を確保することができ、エンジンの最小限の運転
を行うことができる。すなわち、電磁弁の故障時には制
御用バイパス通路を閉鎖して電磁弁が強制的に「閉」の
状態にするようにする。したがって、通常は電磁弁はノ
ーマル・クローズタイプが好ましい。この閉鎖状態のの
ち、プランジャをその軸線を中心にして回転し、プラン
ジャの上下方向の摺動にともなってそのリードをプラン
ジャバレルの燃料ポートと係合可能とする。かくして、
プランジャの上昇により燃料ポートが閉鎖されると、燃
料の圧送が開始され、さらにプランジャが上昇してその
リードが燃料ポートに係合すると、燃料圧室の燃料がリ
ードおよび燃料ポートを通って燃料溜まり室内にカット
オフされ、燃料圧送が終了する。

【００１７】要するに、従来は電磁弁の開閉により燃料
圧室の圧力を制御して、燃料の圧送およびその終了を制
御していた構造を、プランジャの往復摺動のみによる機
械的な駆動のみによって燃料圧送およびその終了を行う
ようにし、部分負荷状態において運転を可能とした。こ
こで、「部分負荷運転」とは、プランジャの頂部による
燃料ポートの閉鎖からプランジャのリードとプランジャ
バレルの燃料ポートとの係合までのストロークによる負
荷運転であり、電磁弁の制御による正常な燃料圧送とは
異なり、固定的な燃料噴射量ではあるが、エンジンの運
転を最小限確保することができるものである。したがっ
て、この部分負荷運転においては、燃料の調量および噴
射タイミングなどの制御を行うことはできないが、最小
限の運転機能だけは確保することができ、電磁弁および
その制御回路部分などの故障時のバックアップ構造とす
ることができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】つぎに本発明の第１の実施の形態
による電磁弁制御型燃料噴射ポンプ２０を図１および図
２にもとづき説明する。ただし、図７と同様の部分には
同一符号を付し、その詳述はこれを省略する。図１は、
電磁弁制御型燃料噴射ポンプ２０の要部縦断面図であっ
て、とくにポンプハウジング２およびプランジャバレル
３部分の構成を示しており、電磁弁制御型燃料噴射ポン
プ２０は、以下の点で従来の電磁弁制御型燃料噴射ポン
プ１と異なる。すなわち、プランジャバレル３の前記燃
料ポート１１を左右一対に設けて燃料吸排ポートとする
とともに、プランジャ６にこの燃料ポート１１に係合可
能な左右一対の傾斜リード２１およびこの傾斜リード２
１に連通している縦溝２２を形成し、さらに燃料噴射量
可変機構２３を設けてある。なお、通常の電磁弁５によ
る電気制御運転においては、傾斜リード２１は燃料ポー
ト１１に係合することなく、図７にもとづき概説したよ
うに、プランジャ６の頂部が燃料の圧送を行うのみで、
傾斜リード２１は燃料の噴射開始および終了には関与し
ていない。

【００１９】すなわち、電磁弁５およびその制御系の故
障時において、燃料ポート１１および傾斜リード２１に
より燃料噴射開始および終了のタイミングを制御し、燃
料噴射量可変機構２３により圧送燃料の調量を行う。燃
料噴射量可変機構２３は、噴射量コントロールラック２
４およびコントロールスリーブ２５を有する。噴射量コ
ントロールラック２４を図１中紙面に直角方向に操作す
ることにより、コントロールスリーブ２５を介してプラ
ンジャ６を回転可能とし、傾斜リード２１と燃料ポート
１１との係合タイミングを制御可能とする。

【００２０】図２は、プランジャ６の傾斜リード２１部
分の展開図であって、通常の電制運転時には、噴射量コ
ントロールラック２４をフルラック位置にして、傾斜リ
ード２１が燃料ポート１１に係合しない部分のプランジ
ャ６の頭部を利用して、従来の電磁弁制御型燃料噴射ポ
ンプ１（図７）と同様に、電磁弁５による吐出用逆止弁
１５の開閉制御を行う。この場合には、燃料の圧送終了
および開始は、傾斜リード２１および燃料ポート１１の
相互作用によるものではなく、既述のように電磁弁５の
開閉によりこれを行う。

【００２１】こうした構成の電磁弁制御型燃料噴射ポン
プ２０において、電磁弁５およびその制御部分などの故
障時には、故障寸前の信号により自動的にあるいはその
他の手段により電磁弁５の制御用バイパス通路１７を
「閉」に保持したまま、噴射量コントロールラック２４
を操作して、傾斜リード２１が燃料ポート１１と係合可
能な位置にプランジャ６を回転する。

【００２２】この係合位置においては、プランジャ６の
上下動により燃料の圧送とともに、傾斜リード２１が燃
料ポート１１に係合したときに燃料のカットオフ、すな
わち、燃料圧送の終了を行うことができ、噴射量はプラ
ンジャ６の回転範囲により傾斜リード２１と燃料ポート
１１との係合タイミングを制御することにより調整可能
であり、エンジンの運転を最小限確保することはでき
る。

【００２３】図３は、本発明の第２の実施の形態による
電磁弁制御型燃料噴射ポンプ３０の要部縦断面図であっ
て、この電磁弁制御型燃料噴射ポンプ３０においても、
電磁弁制御型燃料噴射ポンプ１、２０と同様に電磁弁５
を設けて通常運転に使用するが、電磁弁制御型燃料噴射
ポンプ２０とは異なり燃料噴射量可変機構２３を設ける
ことなく、プランジャバレル３をポンプハウジング２に
対して回転可能とし、プランジャ６と燃料ポート１１と
の相対位置を変更可能としてある。ただし、燃料ポート
１１は、図１の電磁弁制御型燃料噴射ポンプ１の場合と
同様に、これを単一としてある。

【００２４】すなわち、図４は、プランジャバレル３部
分の概略平面図、図５は、プランジャバレル３を図３の
状態から１８０度回転した状態の要部縦断面図、図６
は、プランジャ６の傾斜リード２１部分の展開図であっ
て、とくに図４に示すように、プランジャバレル３とデ
リバリバルブホルダー４との位置合わせを行うための位
置決め用ピン穴３１、前記吐出用バレルポート１３およ
び吸戻し用バレルポート１４を同一直径方向に、かつ円
周方向において所定の角度間隔をあけて、図示の例では
三対を形成してある。

【００２５】したがって、この例では、プランジャバレ
ル３およびデリバリバルブホルダー４を６０度間隔で回
転可能であり、プランジャバレル３およびデリバリバル
ブホルダー４においてこれらの位置決め用ピン穴３１、
吐出用バレルポート１３および吸戻し用バレルポート１
４が互いに合うようにプランジャバレル３を回転すれ
ば、その回転位置に応じて、プランジャ６の傾斜リード
２１およびプランジャバレル３の燃料ポート１１の係合
位置を調整することができる。

【００２６】すなわち、図６に示すように、プランジャ
６の頭部には、傾斜リード２１とともに上部リード３２
を形成し、電磁弁５などの故障時にはこの傾斜リード２
１および上部リード３２の部分と燃料ポート１１とを係
合可能とする。

【００２７】こうした構成の電磁弁制御型燃料噴射ポン
プ３０においても、電磁弁５あるいはその制御系の故障
時におけるエンジンの最低限の運転を確保することがで
きる。すなわち、通常の電制運転時の位置から、故障時
には、プランジャバレル３をポンプハウジング２に対し
て図３の状態から図５の状態まで１８０度だけ回転さ
せ、傾斜リード２１と燃料ポート１１とが互いに係合可
能とする。なお、図４に示すように、ポンプハウジング
２に対するプランジャバレル３の回転角度を選択するこ
とにより、傾斜リード２１のどの部分と燃料ポート１１
が係合可能となるかを段階的に制御し、圧送のストロー
クを選択して噴射量を段階的にではあるが調整すること
ができる。

【００２８】かくして燃料噴射量は段階的ではあるが、
傾斜リード２１と燃料ポート１１との係合により、燃料
の圧送開始および圧送終了を機械的な駆動によって可能
とし、エンジンの運転を最小限確保することができる。

【００２９】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、電磁弁に
よる通常電気制御運転の他に、故障時などにおいて機械
的に噴射機能を確保することとしたので、電制システム
ダウンに対応したバックアップ機能を有する電磁弁制御
型燃料噴射ポンプとすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態による電磁弁制御型
燃料噴射ポンプ２０の要部縦断面図である。

【図２】同、プランジャ６の傾斜リード２１部分の展開
図である。

【図３】本発明の第２の実施の形態による電磁弁制御型
燃料噴射ポンプ３０の要部縦断面図である。

【図４】同、プランジャバレル３部分の概略平面図であ
る。

【図５】同、プランジャバレル３を図３の状態から１８
０度回転した状態の要部縦断面図である。

【図６】同、プランジャ６の傾斜リード２１部分の展開
図である。

【図７】従来の電磁弁制御型燃料噴射ポンプ１の縦断面
図である。

【符号の説明】

１ 電磁弁制御型燃料噴射ポンプ（図７） ２ ポンプハウジング ３ プランジャバレル ４ デリバリバルブホルダー ５ 電磁弁 ６ プランジャ ７ プランジャスプリング ８ タペット ９ 位置決めピン １０ 燃料溜まり室 １１ 燃料ポート（燃料吸排ポート） １２ 燃料圧室 １３ 吐出用バレルポート １４ 吸戻し用バレルポート １５ 吐出用逆止弁（デリバリバルブ） １６ 吸戻し用逆止弁 １７ 制御用バイパス通路 １８ 燃料通路 １９ 燃料吐出口 ２０ 電磁弁制御型燃料噴射ポンプ（第１の実施の形
態、図１） ２１ 傾斜リード ２２ 縦溝 ２３ 燃料噴射量可変機構 ２４ 噴射量コントロールラック ２５ コントロールスリーブ ３０ 電磁弁制御型燃料噴射ポンプ（第２の実施の形
態、図３） ３１ 位置決め用ピン穴 ３２ 上部リード

Claims (2)

【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設けるとともに、燃料圧室およ
   びこの燃料圧室に連通する燃料ポートおよびバレルポー
   トを形成したプランジャバレルと、 前記ポンプハウジングに固定するとともに、デリバリバ
   ルブを介して前記バレルポートに連通可能な燃料吐出口
   を形成したデリバリバルブホルダーと、 前記プランジャバレル内を摺動することにより前記燃料
   圧室からの燃料を前記バレルポートおよび前記デリバリ
   バルブを介して前記燃料吐出口に圧送するプランジャ
   と、 前記燃料吐出口を開閉するように前記燃料圧室内の圧力
   を制御する電磁弁と、を有する電磁弁制御型燃料噴射ポ
   ンプであって、 前記プランジャの頭部にリードを形成するとともに、 このプランジャをその軸心を中心として回転可能とし、 このプランジャの所定の回転位置においてそのリードと
   前記プランジャバレルの前記燃料ポートと係合可能とし
   て、部分負荷運転可能としたことを特徴とする電磁弁制
   御型燃料噴射ポンプ。
2. 【請求項２】 前記プランジャバレルを前記ポンプハ
   ウジングに対して回転可能とし、 前記デリバリバルブホルダーと前記プランジャバレルと
   の位置決め用ピン穴により、前記プランジャの前記リー
   ドと前記プランジャバレルの前記燃料ポートとの位置関
   係を選択可能としたことを特徴とする請求項１記載の電
   磁弁制御型燃料噴射ポンプ。