JPH11218060A - 内面カム式燃料噴射ポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 カムリングをロータの周囲に配し、ロータ内
部に形成されたポンプ作動室に供給される燃料圧によっ
てプランジャを外側の燃料圧に抗してカムリングに向か
って付勢する形式のＶＲ型燃料噴射ポンプにおいて、ポ
ンプの停止要請時に燃料噴射を効果的に停止させる。 【解決手段】 フィードポンプ１１で加圧された燃料を
燃料室７へ供給する通路上に燃料カットバルブ１３を設
け、この通路をポンプの停止要請時に燃料カットバルブ
１３で遮断し、フィードポンプ１０から燃料室７への燃
料供給をなくす。また、これと同時に、タイマ進角を調
節するタイミングコントロールバルブ６１によって燃料
室７をフィードポンプ１１よりも上流側の低圧燃料油路
に連通し、積極的に燃料室圧の低下を図る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、機関に燃料を供
給する分配型燃料噴射ポンプ、特に、回転するロータに
プランジャを径方向で摺動自在に設け、このプランジャ
をカムリングによって往復動させることでロータに形成
されたポンプ作動室の容積を可変させる形式の分配型燃
料噴射ポンプ（内面カム式燃料噴射ポンプ）に関する。

【０００２】

【従来の技術】フェイスカムによる圧送機構を備えたＶ
Ｅ型燃料噴射ポンプでは、特開昭５９−２１１７５５号
公報や特開平６−２７２６３５号公報などにおいて開示
されているように、燃料噴射を止めるための燃料カット
バルブが設けられている。

【０００３】つまり、ＶＥ型燃料噴射ポンプは、プラン
ジャバレルに挿入されてフェイスカムによって往復回転
運動をするプランジャを有し、このプランジャには、プ
ランジャバレルなどに形成された吸入通路を介して燃料
室からの燃料をポンプ作動室に供給する凹溝とポンプ作
動室で圧縮された燃料を分配圧送する分配ポートとが形
成され、前記吸入通路に燃料カットバルブを設け、機関
の停止時にこの燃料カットバルブによって吸入通路を遮
断し、もって、燃料室からポンプ作動室への燃料供給を
停止することで機関への燃料噴射を止めるようにしてい
る。

【０００４】また、特開平６−２７２６３５号公報に
は、機関停止後の燃料噴射を確実に防止する配慮から、
燃料噴射ポンプに既設されているタイミングコントロー
ルバルブが燃料室と低圧側の燃料油路との連通路を開閉
制御することに鑑み、機関停止時に連通路を開として燃
料室の高圧燃料を低圧側へ逃がし、ポンプ作動室の燃料
充填率を低下させて燃料噴射漏れを低減するようにした
技術も開示されている。

【０００５】これに対し、特開平８−６１１８０号公報
などで示される本出願人が開発している内面カム式（Ｖ
Ｒ型）燃料噴射ポンプは、回転運動のみが許されたロー
タの周囲に同心状のカムリングを配置し、フィードポン
プによって加圧された燃料を燃料室に供給し、ロータに
は、コントロールスリーブをもって燃料室とロータ内部
に形成されたポンプ作動室との連通を可能にするポート
やポンプ作動室で圧縮された燃料を分配圧送する分配ポ
ートなどが形成され、このロータの径方向に摺動自在の
対をなすプランジャを設け、このプランジャの外側にフ
ィードポンプの入口側へ通じる低圧側の燃料油路を形成
し、燃料室からポンプ作動室に流入される燃料と低圧側
の燃料油路を流れる燃料との差圧を利用してカムリング
の内面に形成されたカム面に向かってプランジャを付勢
し、このプランジャをカムリングのカム形状にしたがっ
てロータの径方向に往復動させるようにしている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このように、上記ＶＲ
型燃料噴射ポンプとＶＥ型燃料噴射ポンプとは基本的な
構造において大きく異なっており、このため、上述のＶ
Ｅ型燃料噴射ポンプのように、ポンプ作動室の直近に燃
料カットバルブを配置することができない構成となって
いる。

【０００７】即ち、ＶＲ型燃料噴射ポンプでは、ＶＥ型
噴射ポンプとは異なり、ポンプ作動室がロータの内部に
設けられ、しかもコントロールスリーブによって開閉さ
れるポートを介して燃料室からポンプ作動室に燃料が供
給される構成となっているため、このポートに燃料カッ
トバルブを設け、ここに流入される燃料を直接カットす
るような構造とすることは物理的に不可能である。

【０００８】そこで、この発明においては、ＶＥ型燃料
噴射ポンプと同様に考えたのでは実現しえないフューエ
ルカットオフ機構をＶＲ型燃料噴射ポンプに持たせ、ポ
ンプの停止要請時において燃料噴射を効果的に停止させ
ることができる内面カム式（ＶＲ型）燃料噴射ポンプを
提供することを課題としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を達成するため
に、本発明者らが開発しているＶＲ型噴射ポンプは、吸
入工程においてポンプ作動室に流入される燃料圧によっ
てプランジャを低圧側の燃料圧に抗して外方へ移動さ
せ、圧縮工程においてカムリングのカムローブによって
プランジャを内方へ移動させてポンプ作動室内の燃料を
圧縮する構成となっており、このため、燃料室の燃料圧
が低圧側の燃料圧に抗してプランジャを動かすことがで
きなくなる圧力まで低下すれば燃料噴射を止められるこ
とから、燃料室圧を低下させる何らかの機構を設けるこ
とが望ましい。

【００１０】これに対処するために考えられる１つの態
様としては、燃料噴射ポンプに設けられているオーバー
フローバルブによって燃料室の燃料圧を抜き、ポンプ作
動室への燃料チャージを低下させるという方法も考えら
れるが、この方法によれば燃料圧を低下させるために多
量の燃料を抜かなければならない（フィードポンプの燃
料供給量に匹敵するほどのオーバーフロー量を必要とす
る）ので、実用的とは言えず、迅速な燃料噴射の停止を
期待し難い。このため、本発明者らは、最も効果的に燃
料室圧を低減できる実用的なフューエルカットオフ機構
の構築について鋭意研究を重ねた結果、本発明を完成す
るに至った。

【００１１】即ち、この発明にかかる内面カム式分配型
燃料噴射ポンプは、外部から流入される燃料を加圧して
燃料室へ供給するフィードポンプと、ポンプ作動室が形
成され、前記燃料室と前記ポンプ作動室との連通を可能
にするポート及び前記ポンプ作動室で圧縮された燃料を
分配圧送するポートを有し、外部からの動力で回転する
ロータと、前記燃料室と前記ポンプ作動室との連通を可
能にするポートを覆うよう前記ロータに摺動自在に外嵌
され、前記燃料室と前記ポンプ作動室との連通を制御す
るコントロールスリーブと、前記ロータの周囲に同心状
に設けられ、内面にカム面が形成されているカムリング
と、前記ロータの径方向に摺動自在に設けられ、前記燃
料室から前記ポンプ作動室に流入される燃料の圧力と前
記外部から流入される燃料の圧力との差圧によって外方
へ付勢されると共に、前記カムリングによって前記ロー
タの径方向に往復運動するプランジャとを備え、前記フ
ィードポンプで加圧された燃料を前記燃料室へ供給する
通路上に燃料カットバルブを設け、停止要請時に前記通
路を前記燃料カットバルブにより遮断して前記フィード
ポンプから前記燃料室への燃料供給をなくすようにした
ことを特徴としている（請求項１）。

【００１２】ここで、燃料室とポンプ作動室との連通を
可能にするポートとは、吸入工程時に燃料室からポンプ
作動室へ燃料を流入する機能のみを備えたものであって
も、圧送工程中に圧縮燃料を燃料室へ逃がす機能を併せ
持つものであってもよい。また、燃料カットバルブは、
非通電時に通路を遮断し、通電時に通路を開放するノー
マルクローズの電磁弁によって構成すること等が考えら
れる。

【００１３】このような構成によれば、外部から流入さ
れた低圧の燃料は、フィードポンプによって加圧され、
燃料カットバルブが設けられている通路を通って燃料室
へ送られる。吸入工程時において燃料室からポンプ作動
室へ燃料が流入されると、この燃料圧によって外部から
流入された低圧燃料の燃料圧に抗してプランジャが外方
へ変位するので、ポンプ作動室の容積が増大する。そし
て、圧送工程時においてプランジャがカム面によってリ
フトすると、ポンプ作動室に流入された燃料が圧縮さ
れ、分配ポートから圧送される。以後、この繰り返しに
よって通常時においては燃料が噴射される。

【００１４】ポンプの停止要請があると、フィードポン
プから燃料室に至る通路が燃料カットバルブによって遮
断される。すると、フィードポンプによって加圧された
燃料はもはや燃料室へ供給されなくなり、燃料室圧が徐
々に低下してくる。そして、燃料室の燃料圧が外部から
流入される低圧側の燃料圧に抗してプランジャを外方へ
変位させることができない圧力まで低下すると、ポンプ
作用がなくなり、燃料噴射が停止される。

【００１５】このように、ポンプ作動室の直近で燃料カ
ットバルブを作動させることができないＶＲ型燃料噴射
ポンプにとっては、フィードポンプの出口側で燃料カッ
トを行うことで燃料室圧を低下せしめ、燃料噴射を止め
ることが最も現実的、且つ、効果的である。

【００１６】上記構成の場合には、積極的に燃料室の燃
料圧を低下させるものではないため、より短時間で燃料
噴射を終了させる場合には、上記構成に加えて燃料室か
ら前記フィードポンプよりも上流側の燃料油路に燃料を
戻す戻し通路と、この戻し通路の開度を調節するバルブ
とを設け、前記停止要請時に前記戻し通路の開度を増大
させるようにすることが望ましい（請求項２）。

【００１７】ここで、戻し通路の開度を調節するバルブ
は、タイマ進角を調整するために利用されるタイミング
コントロールバルブで代用してもよく、したがって、戻
し通路も、新設することなくタイマ装置に既設されてい
る通路を利用するものであってもよい。

【００１８】このような構成によれば、燃料カットバル
ブにより燃料室への燃料供給がなくなると共に、戻し通
路を介して燃料室から低圧側の燃料油路へ燃料が戻され
るので、燃料室圧を積極的に低下させることができ、停
止要請時から燃料噴射を止めるまでの時間を短くするこ
とができる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面により説明する。図１において、内面カム式の分配型
燃料噴射ポンプが示され、この分配型燃料噴射ポンプ１
は、ポンプハウジング２に駆動軸３が挿入され、この駆
動軸３の一端はポンプハウジング２から外部に突出して
図示しない機関からの駆動トルクを受け、この機関と同
期して（エンジン回転数の半分の回転数で）回転するよ
うになっている。

【００２０】ポンプハウジング２は、駆動軸３を保持す
るハウジング部材２ａと、このハウジング部材２ａに組
付けられて送出弁４などが設けられたハウジング部材２
ｂと、このハウジング部材２ｂの開口部を閉塞して後述
するロータ５の延長線上に設けられたハウジング部材２
ｃとを有している。

【００２１】ポンプハウジング２には、ロータ支持部材
６が内嵌され、このロータ支持部材６で囲まれた空間に
よって燃料室７が形成されている。この燃料室７は、ガ
バナハウジング８によって画成されたガバナ収納室９と
図示しない通孔を介して連通している。

【００２２】このガバナハウジング８は、ハウジング部
材２ａの上部に組み付けられるガバナハウジング部材８
ａと、このガバナハウジング部材８ａの上部開口部を閉
塞するように取付けられ、オーバーフローバルブ１０が
取り付けられたガバナハウジング部材８ｂとから構成さ
れている。

【００２３】また、ポンプハウジング２内には、駆動軸
３に固装されたフィードポンプ１１が収納されており、
このフィードポンプ１１によりハウジング内に供給され
る燃料を幾分加圧するようにしている。ハウジング部材
２ａ及びガバナハウジング部材８ａには、フィードポン
プ１１の出口側からガバナ収納室９にかけて燃料通路１
２が形成され、フィードポンプ１１によって加圧された
燃料は、この燃料通路１２を介してガバナ収納室９に供
給されるようになっている。そして、燃料通路１２の途
中には燃料カットバルブ１３が設けられ、燃料通路１２
をポンプの停止要請時に閉じるようにしている。

【００２４】燃料カットバルブ１３は、弁体１４と、こ
の弁体１４をステータ１５から常時遠ざける方向へ付勢
するスプリング１６と、通電時に弁体１４をスプリング
１６に抗してステータ側へ吸引する磁力を発生させるソ
レノイド１７とを有して構成され、ガバナハウジング部
材８ａにこの燃料カットバルブ１３を装着するための取
付凹部１８を設け、装着された燃料カットバルブ１３の
挿入先端部とガバナハウジング部材８ａとで囲まれた空
間によって弁体１４の可動空間１９を形成するようにし
ている。燃料通路１２は、ハウジング部材２ａに形成さ
れてフィードポンプ１１の出口側からガバナハウジング
８との接触端面に開口する第１の孔１２ａと、ガバナハ
ウジング部材８ａに形成されて前記第１の孔１２ａと整
合するよう一端がハウジング部材２ａとの接触端面に開
口し、他端が可動空間１９の側部に開口する第２の孔１
２ｂと、弁体１４の軸心延長線上に形成されて前記可動
空間１９に一端が開口し、他端がガバナ収納室９に開口
する第３の孔１２ｃとから構成され、第３の孔１２ｃの
可動空間１９への開口部分には、前記弁体１４が着座す
る弁座が形成されている。

【００２５】したがって、燃料カットバルブ１３は非通
電時には、弁体１４がスプリング１６に付勢されて弁座
に着座し、燃料通路１２を遮断してフィードポンプ１１
からガバナ収納室９への燃料供給が停止され、通電時に
は、弁体１４がスプリング１６に抗してステータ側へ吸
引され、弁座から弁体１４が離れて燃料通路１２が開か
れ、フィードポンプ１１から送出される燃料がガバナ収
納室９へ供給されるようになっている。

【００２６】前記ロータ支持部材６には、駆動軸３と連
結されたロータ５が回転自在に支持されている。このロ
ータ５は、ロータ支持部材６に形成された挿通孔２１に
油密よく且つ回転自在に支持されており、その基端部５
ａが駆動軸３に形成された係合片３ａ間に装着されて駆
動軸３の回動に伴って回転のみが許されるようになって
いる。このロータ５の基端部５ａには、図２にも示され
るように、径方向（放射方向）にプランジャ２２が摺動
自在に挿着されている。このプランジャ２２は、同一面
上に１８０度（又は、９０度）の間隔をおいて２つ（又
は、４つ）設けられており、それぞれのプランジャ２２
の先端は、ロータ５の基端部中央に設けられたポンプ作
動室２３を閉塞するように臨み、該プランジャ２２は、
ロータ５の基端部５ａから外方向に延設された支持片５
ｂ間に配設されるシュー２４及びローラ２５を介してカ
ムリング２６の内面に沿って移動するようになってい
る。

【００２７】カムリング２６は、ロータ５の周囲に同心
状に設けられたリング状のもので、機関の気筒数に対応
した数のカムローブを有するカム面が内面に形成され、
ロータ５が回転すると、ロータ５の径方向（放射方向）
に各プランジャ２２の往復動を可能とし、ポンプ作動室
２３の容積を可変できるようになっている。

【００２８】即ち、ポンプハウジング２の側部には、燃
料入口２７が形成され、この燃料入口２７からハウジン
グ内に流入される燃料は、ロータ５と駆動軸３との連結
部周囲やカムリング２６とシュー２４との間に形成され
る空間等を介してフィードポンプ１１の入口側に導かれ
るようになっており、前記プランジャ２２は、外方への
動きが、図３に示されるように、ポンプ作動室２３に流
入される燃料圧と、シュー２４の外側を流通する低圧側
の燃料圧との差圧を利用して行われ、内方への動きが、
カムリング２６のカム面によって決定される。カムリン
グ２６は、４気筒に対応して形成されているものであれ
ば、カムリング２６の内側にカムローブが９０度毎に形
成されており、したがって、２つ（又は、４つ）のプラ
ンジャ２２は、ポンプ作動室２３を挟み付けるように同
時に移動し、またカムリング２６の中心から同時に遠ざ
かるようになっている。

【００２９】ロータ５の基端部５ａと駆動軸３との連結
部分には、スプリング収納室３０が形成され、このスプ
リング収納室３０に圧縮コイルバネからなるスプリング
３１が弾装され、このスプリング３１によってロータ５
を駆動軸３から遠ざける軸方向へ常時付勢している。ま
た、スプリング３１によって付勢された基端部５ａと反
対側の端部、即ち、ロータ５の先端部には、シム３２を
介してスナップリング３３が設けられ、スプリグ３１が
万が一破損した場合に駆動軸方向へのロータ５の動きを
規制できるようにしている。

【００３０】尚、３４は、ロータの先端部周辺を冷却す
るために形成された燃料室７と連通する通路であり、３
５は、この通路に接続されて余剰燃料を排出するオーバ
ーフローバルブである。

【００３１】ロータ５には、その軸方向に形成されてポ
ンプ作動室２３に通じる縦孔３５、この縦孔３５に連通
し、ロータ５の周面に開口する流出入ポート３６、及
び、一端が前記縦孔３５に接続され、他端がロータ支持
部材６やハウジング部材２ｂに形成された燃料送出通路
３７と断続的に連通する分配ポート３８が形成されてい
る。

【００３２】流出入ポート３６は、燃料室７に位置する
部分でロータ５の表面に開口し、この開口部分がロータ
５に摺動自在に外嵌されたコントロールスリーブ４０に
よって覆われている。このコントロールスリーブ４０の
上部には、周方向に延びる係合溝が形成され、この係合
溝には、エレクトリックガバナ４１のシャフト４２の先
端に形成されている係合ボール４３が係合されている。
この係合ボール４３は、シャフト４２に対して偏心して
設けられており、外部からの信号によってシャフト４２
が回転すると、コントロールスリーブ４０がロータ５の
軸方向に移動するようになっている。そしてこのコント
ロールスリーブ４０には、流出入ポート３６と連通可能
な図示しない通孔が形成されている。

【００３３】この流出入ポート３６とコントロールスリ
ーブ４０の通孔との具体的な構成は、例えば、特開平８
−６１１８０号公報に示されるように、三角形状に形成
し、流出入ポート３６とコントロールスリーブ４０の通
孔との連通を絶つタイミングをコントロールスリーブ４
０の軸方向の位置に拘わらず不変とし、流出入ポート３
６とコントロールスリーブ４０の通孔とが連通するタイ
ミング（噴射終わり）を、コントロールスリーブ４０を
図中左方（ロータ５の基端部側）へ移動するほど早め、
右方（ロータ５の先端部側）へ移動するほど遅くするよ
うにしている。

【００３４】また、コントロールスリーブ４０の下部に
は、軸方向に延びる係合溝が形成され、ロータ支持部材
６に保持されたロッド４５に固装されている係止部材４
６がこの係合溝に係止されている。このロッド４５は、
その径方向に延びるアーム部４７がカムリング２６に固
定された連結片４８に係合されており、したがって、コ
ントロールスリーブ４０は、カムリング２６が回動する
と所定の関係をもって回動するようになっている。

【００３５】カムリング２６の回動量はタイマ装置５０
によって制御されるようになっており、タイマ装置５０
は、ハウジング２に設けられたシリンダ５１に摺動自在
にタイマピストン５２を収納し、このタイマピストン５
２をレバー５３を介してカムリング２６に連結し、タイ
マピストン５２の動きをカムリング２６の回転動に変換
するようにしている。

【００３６】タイマピストン５２の一端には、図４にも
示されるように、燃料室からの高圧燃料が導入される高
圧室５４が、他端には、フィードポンプ１１の入口側に
通じる低圧油路と連通する低圧室５５がそれぞれ形成さ
れ、高圧室５４は、高圧側カバー部材５６をシール部材
５７を介してハウジング２（ハウジング部材２ａ）に固
定することによって構成され、低圧室５５は、低圧側カ
バー部材５８をシール部材５９を介してハウジング２に
固定することによって構成されている。低圧室５５に
は、タイマスプリング６０が弾装され、このタイマスプ
リング６０によりタイマピストン５２が常時高圧室側に
付勢されており、したがって、タイマピストン５２は、
タイマスプリング６０のスプリング圧と、高圧室圧と低
圧室圧との差圧とが釣り合った位置で停止し、高圧室圧
が高くなると、タイマピストン５２がタイマスプリング
６０に抗して低圧側へ移動する。

【００３７】これにより、カムリング２６が噴射時期を
進角する方向に回動され、このカムリング２６と連結さ
れるコントロールスリーブ４０も同方向に回動され、噴
射時期が早められる。また、高圧室圧が低くなると、タ
イマスプリング６０のばね力によってタイマピストン５
２が高圧室側へ移動され、カムリング２６が噴射時期を
遅角する方向に回動させられ、これに伴ってコントロー
ルスリーブ４０も同方向に回動され、噴射時期が遅くな
る。

【００３８】タイマ装置５０の高圧室５４の圧力は、要
求されるタイマ進角が得られるようタイミングコントロ
ールバルブ（ＴＣＶ）６１で調節されるようになってい
る。このＴＣＶ６１は、これを取り付ける取付孔６２と
の間に形成された圧力調整空間６３に入口部６４が開口
し、先端部にハウジング２に形成されたグルーブ６５を
介して低圧室５５と連通する出口部６６が形成され、内
部に入口部６４と出口部６６との連通を断続させる弁体
が収納されている。

【００３９】圧力調整空間６３は、ハウジングに形成さ
れたオリフィス付連通路６７を介して燃料室７に通じる
と共に、高圧側カバー部材５６に設けられたチェック弁
６８を介してタイマ装置の高圧室５４に通じている。こ
こで、チェック弁６８は、フラットバルブによって構成
され、圧力調整空間６３から高圧室５４への燃料移動を
速やかに行うと共に、高圧室５４から圧力調整空間６３
への燃料移動を衝撃波を遮りつつ徐々に行うようにして
いる。

【００４０】ＴＣＶ６１の入口部６４と出口部６６との
連通状態の制御は、弁体を動かす図示しないソレノイド
への通電を断続させることによっておこなわれ、入口部
６４と出口部６６とが連通して圧力調整空間６３と低圧
室５５とが連通されると、高圧燃料が低圧室５５へ逃が
され、高圧室５４の圧力が低下するようになっている。
したがって、ソレノイドへの通電状態を調節することに
よって高圧室圧と低圧室圧との差圧を調節することがで
き、タイマピストン５２を所望の進角位置に設定するこ
とができるようになっている。

【００４１】ＴＣＶ６１は、実用的にはデューティー比
制御によって入口部６４と出口部６６との連通状態を調
節すればよく、デューティー比１００％で入口部６４と
出口部６６との連通はなく、この状態を開度０％とす
る。また、デューティー比０％で入口部６４と出口部６
６とは常時開状態となり、この状態を開度１００％とす
る。また、ＴＣＶ６１への通電制御は、要求されるタイ
マ進角を演算するコントロールユニット７０により行わ
れ、噴射ポンプの停止要請がある場合には、前記燃料カ
ットバルブ１３への通電を遮断すると共に、ＴＣＶ６１
のデューティー比を０％とするようになっている。

【００４２】以上の噴射ポンプの燃料系統をまとめる
と、図５及び図６に示されるようになる。即ち、外部の
燃料タンク７１から燃料入口２７を介して流入された燃
料は、ロータ５と駆動軸３との連結部周囲やカムリング
２６とシュー２４との間等によって構成される低圧油路
を通ってフィードポンプ１１の入口側に入り、ここで幾
分加圧されて燃料カットバルブ１３を介してガバナ収納
室９及びこれに連通する燃料室７に供給される。この燃
料は、ポンプ作動室２３へ供給されると共に、オリフィ
ス付連通路６７を介して圧力調整空間６３に導かれ、チ
ェック弁６８を介して高圧室５４に導かれると共に、Ｔ
ＣＶ６１の開度に応じて低圧室５５から低圧油路に逃が
される。また、燃料室７はオーバーフローバルブ３５を
介して、ガバナ収納室９はオーバーフローバルブ１０を
介してそれぞれ燃料タンク７１に通じている。尚、図５
において、波線で示す経路及び波線で囲まれた領域は、
フィードポンプ１１よりも上流側の低圧燃料が存在する
油路を示し、実線で示す経路及び実線で囲まれた領域
は、フィードポンプ１１よりも下流側の高圧燃料が存在
する油路を示す。また、７２は、燃料送油圧を調節する
レギュレーティングバルブを示す。

【００４３】上記構成において、ロータ５が回転する
と、気筒数に対応した数の流出入ポート３６がコントロ
ールスリーブ４０の通孔に順次連通し、吸入工程にあっ
ては、ロータ５の流出入ポート３６とコントロールスリ
ーブ４０の通孔とが整合し、燃料室５内の燃料がポンプ
作動室２３に流入され、プランジャ２２を低圧側の燃料
圧に抗してカムリング２６の中心から遠ざかる方向へ移
動させる。

【００４４】その後、プランジャ２２がカムリング２６
によって内方へ移動する圧送工程に入ると、流出入ポー
ト３６とコントロールスリーブ４０の通孔との連通が断
たれ、分配ポート３８と燃料送出通路３７の１つとが整
合し、圧縮された燃料がこの燃料送出通路３７を介して
送出弁４に送出され、ここから噴射管を介して噴射ノズ
ルへ圧送される。

【００４５】圧送工程の途中で、コントロールスリーブ
４０の通孔と次の流出入ポート３６とが再び連通する
と、圧縮された燃料は燃料室７に流出し、これにより一
気に噴射管内の燃料圧が低下し、噴射ノズルからの燃料
噴射を終える。燃料の圧送タイミングは、前記タイマ装
置によって制御され、噴射量は、前記コントロールスリ
ーブによって制御されることから、以上の工程が順次繰
り返されることで、機関に対して必要量の燃料が必要な
タイミングで供給され続ける。

【００４６】機関を停止させるために噴射ポンプ１の停
止要請があると、コントロールユニット７０は燃料カッ
トバルブ１３への通電を停止すると共に、ＴＣＶ６１を
全開状態とする。すると、燃料通路１２が燃料カットバ
ルブ１３によって遮断されてフィードポンプ１１から燃
料室７への燃料供給が断たれ、同時にオリフィス付連通
路６７を介して圧力調整空間６３に導かれた燃料は、低
圧室５５を通って低圧側の燃料油路へ送られる。このた
め、燃料室の燃料圧は急速に低下し、ポンプ作動室に満
たされる燃料によっては低圧側の燃料圧に抗してプラン
ジャ２２を外方へ移動させることができなくなり、プラ
ンジャ２２の往復動がなくなり燃料噴射が停止される。

【００４７】図７において、燃料カットの様子を計測し
た結果が示されている。これは、停止要請時に燃料カッ
トバルブ１３によって燃料通路１２を遮断した時点を基
準として燃料噴射が停止されるまでの時間を計測したも
ので、ポンプ回転数を毎分６４０回転とし、噴射量をプ
ランジャの単位ストロークあたり２１mm³ に設定した場
合である。実線は、ＴＣＶの開度を０％（＝デューティ
ー比１００％）として燃料室７から低圧側への燃料の移
動をなくし、燃料カットバルブ１３のみを閉じて燃料噴
射を停止させた場合である。また、破線は、ＴＣＶ６１
の開度を８０％（＝デューティー比２０％）として燃料
室圧を開放した場合であり、一点波線は、ＴＣＶ６１の
開度を１００％（＝デューティー比０％）とした場合で
ある。

【００４８】この結果から、燃料カットバルブ１３のみ
を用いて燃料噴射を停止させるには３秒ほど要するが、
フィードポンプ１１の出口側で燃料カットを行うこと
は、燃料噴射の停止には有効な手法であり、上述の構成
が燃料カットバルブ１３をＶＲ型燃料噴射ポンプに用い
た場合の実用的な態様であることが判る。

【００４９】しかも、燃料カットバルブ１３による燃料
供給のカットとＴＣＶ６１による燃料室圧の開放とを同
時に行えば、燃料噴射を停止させるまでの時間がＴＣＶ
６１の開度８０％で０．５秒程度、開度１００％で開度
０．２５秒程度と短くなり、前記構成の噴射ポンプにあ
っても即座に燃料噴射を停止させたい要請に十分対応で
きることが判る。

【００５０】

【発明の効果】以上述べたように、この発明によれば、
ポンプ作動室に供給される燃料圧によってプランジャを
低圧側の燃料圧に抗して変位させる形式のＶＲ型燃料噴
射ポンプにおいて、停止要請時にフィードポンプの出口
側で燃料通路を遮断して燃料室への燃料供給を停止し、
もって燃料室圧を低下させるようにすれば、プランジャ
が低圧側の燃料圧に抗して変位されなくなり、ポンプ作
動室の直近に燃料カットバルブを敷設できないような場
合でも、燃料噴射を確実に停止させることができる。

【００５１】特に、燃料室の燃料圧を積極的に低下させ
るために、請求項２で示されるように、燃料カットバル
ブにより燃料室への燃料供給をなくすと共に、燃料室か
らフィードポンプの上流側へ燃料を逃がして燃料室圧を
解放する場合には、より短時間で燃料室圧を低下せしめ
て燃料噴射を終了させることができる。

【００５２】また、ＶＥ型燃料噴射ポンプにあっては、
燃料カットバルブにより燃料室からポンプ作動室への燃
料供給が遮断された後も、機関によってポンプが駆動さ
れている限り、フィードポンプで加圧された燃料が燃料
室に供給され続けるので、燃料室と低圧側の燃料油路と
の連通によって燃料室圧が解放されたとしても、燃料室
の圧力低下の遅延が懸念される。これに対して、本願発
明のように、フィードポンプの出口側で燃料カットが行
われ、燃料室への燃料供給が確実に断たれると、燃料室
と低圧側の燃料油路との連通によって燃料室圧が解放さ
れれば、燃料室への燃料供給がなくなる分だけ、ＶＥ型
燃料噴射ポンプの場合よりも燃料室の圧力低下を早める
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、この発明に係る内面カム式燃料噴射ポ
ンプを示し、図１（ａ）は、全体の概略を示す断面図、
図１（ｂ）は、図１（ａ）のロータと駆動軸との連結部
分のＩ−Ｉ線で切断した断面図である。

【図２】図２は、カムリングやタイマ装置が表出するよ
うに図１（ａ）に係る噴射ポンプをロータの軸に対して
垂直に切断した断面図である。

【図３】図３は、図２に示すプランジャ付近の拡大断面
図である。

【図４】図４は、図１（ａ）で示す燃料噴射ポンプのタ
イマ装置とタイミングコントロールバルブ（ＴＣＶ）が
表出されるように水平方向で切断した断面図である。

【図５】図５は、本発明に係る内面カム式燃料噴射ポン
プの燃料系統を示す説明図である。

【図６】図６は、本発明に係る内面カム式燃料噴射ポン
プの燃料系統を示すブロック線図である。

【図７】図７は、本発明に係る内面カム式燃料噴射ポン
プにおいて、燃料噴射が停止されるまでに要する時間を
測定した結果を示す。

【符号の説明】

１ 分配型燃料噴射ポンプ ５ ロータ ７ 燃料室 １１ フィードポンプ １３ 燃料カットバルブ ２２ プランジャ ２３ ポンプ作動室 ２６ カムリング ３６ 流出入ポート ３８ 分配ポート ４０ コントロールスリーブ ５５ 低圧室 ６１ タイミングコントロールバルブ（ＴＣＶ） ６３ 圧力調整空間 ６７ オリフィス付連通路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 黒田 崇充 埼玉県東松山市箭弓町３丁目13番26号 株 式会社ゼクセル東松山工場内 (72)発明者 浦野 光則 埼玉県東松山市箭弓町３丁目13番26号 株 式会社ゼクセル東松山工場内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外部から流入される燃料を加圧して燃料
   室へ供給するフィードポンプと、 ポンプ作動室が形成され、前記燃料室と前記ポンプ作動
   室との連通を可能にするポート及び前記ポンプ作動室で
   圧縮された燃料を分配圧送するポートを有し、外部から
   の動力で回転するロータと、 前記燃料室と前記ポンプ作動室との連通を可能にするポ
   ートを覆うよう前記ロータに摺動自在に外嵌され、前記
   燃料室と前記ポンプ作動室との連通を制御するコントロ
   ールスリーブと、 前記ロータの周囲に同心状に設けられ、内面にカム面が
   形成されているカムリングと、 前記ロータの径方向に摺動自在に設けられ、前記燃料室
   から前記ポンプ作動室に流入される燃料の圧力と前記外
   部から流入される燃料の圧力との差圧によって外方へ付
   勢されると共に、前記カムリングによって前記ロータの
   径方向に往復運動するプランジャとを備え、 前記フィードポンプで加圧された燃料を前記燃料室へ供
   給する通路上に燃料カットバルブを設け、 停止要請時に前記通路を前記燃料カットバルブにより遮
   断して前記フィードポンプから前記燃料室への燃料供給
   をなくすようにしたことを特徴とする内面カム式燃料噴
   射ポンプ。
2. 【請求項２】 前記燃料室から前記フィードポンプより
   も上流側の燃料油路に燃料を戻す戻し通路と、この戻し
   通路の開度を調節するバルブとを設け、前記停止要請時
   に前記戻し通路の開度を増大させることを特徴とする請
   求項１記載の内面カム式燃料噴射ポンプ。