JPS5874836A - 分配型燃料噴射ポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は分配型燃料噴射デンゾに係り、特にその燃料噴
射時期の制御機構に関する。

燃料噴射式多気筒エンジンの各気筒に燃料を送るための
分配型燃料噴射４ンプは、エンジンの回転速度に応じて
燃料噴射時期全調整する必要があり、このため従来は第
１図および第２図に示されるように構成されていた。

すなわちＪは一ング本体であり、内部に圧力燃料室２會
構成している。この圧力燃料室２には送油ポンプ３から
所定圧の燃料が送り込まれてくるようになっている。送
油４：ｙｆ８は図示しないポンプカム軸によって駆動さ
れるベーン襲ポングが用いられ、燃料タンク４より燃料
を吸い上げて上記圧力燃料室２に送り込む。圧力燃料室
２は戻し通路５によって燃料タンク４に接続されており
、この戻し通路５の途中Ｋｉｄ、設定圧にて開弁するた
とえばメール式オーバ７ａ−弁６および絞り１が設けら
れている。

ポンプ本体ＩＫはハウジング１０が取り付けられており
、このハウジングＩＯＫはグランジャ１ノが回転および
往復動自在に挿入されている。ｆランジャ１１はエンジ
ンと同期して回転するドライブシャフト１２に連結され
ている。

グランツヤ１１にはフェイスカム１４′に設けてあり、
この７エイスカム１４はカムローラ１５に転接しており
、＃７エイスカム１４によってグランジャ１１はその１
回転中にエンジンの気筒数に応じた回数だけ往復連動さ
せられる。その各往復連動におけるグランジャ１ノが第
１図の左方へ移動される吸入行程にある場合、シランジ
ャ１１の端面とハウジング１ｏとで構成したｄ７ｆ圧送
室１６内にはプランジャ１１の先端外周に設けられ九複
数め吸入溝１７の１つと、ハウジング１０内に凰びる吸
入孔１８を介して前記圧力燃料室２から燃料が吸入され
る。そしてプランジャ１１の回転により吸入孔１８の連
通がたたれると同時にｆ２ンジャ１ノが第１図右方へ移
動する圧縮行程が始まり１、ポンプ圧送室１６内の燃料
はグランジャ１ノに設けられた績孔２０とグランジャ１
１の外周面に設けられた１つの分配溝２１を介して吐出
口２２へ供給され、該吐出口２２を通じて図示しない対
応する気筒の燃料噴射弁へ送られる。″；Ｉｐランジャ
１１に指動自在圧設け、られたスピルリング２３はグラ
ンツヤ１１の圧縮行程の途中において前記縦孔ｊＯＫ一
連通した放射状の放出孔２４會開き、この放出孔２４ｔ
−開くタイミングによって上記吐出口２２から供給され
る燃料噴射量を決定する。つまりこの放出孔２４を開く
とポンプ圧送室１６内の燃料が圧力燃料室２へ戻される
ものである。なおスピルリング２３はエンジン回転数お
よびアクセル踏込量に応じて第１図の左右方向へ移動制
御される。

しかして上記７エイスカム１４に転接されるカムロー−
）１５はローラリング２５に回転自在に軸支されている
。ローシリング２５にはビン２６が連結されており、ピ
ン２６はメール２７を介してタイマピストン２８に取付
けられている。タイマピストン２８は４ンプ本体ＩＫ形
成したシリンダｚ９内に摺動自在に嵌入されており、該
タイマピストン２８の軸方向はプランジャ１１の軸方向
と直交して配置７されている。タイマピストン２８の一
端面には作動圧力＊ＳＯが形成されており、この作動圧
力室３０はタイマピストン、２８内部に形成し良導入路
３１ｆ：介して圧力燃料室２に通じており、圧力燃料室
２内の高圧燃料が導入される。なお導入路３１には圧力
伝播を遅らせるオリフィス５ｉｔ−設けである。ｔｅ作
動圧力室３０はポンプ本体１の外部に形成しえ逃し路５
ｓｔ−介して燃料タンク４に通じている。この逃し路３
３の途中にはオリアイス部材Ｓ４および制御弁としての
シート弁３６が設けられている。シート弁３５は１）　
ｆｉ　−ンスプリング３１ｆＫよりニードル部３７がシ
ート部３８に押圧されることから逃し路３３ｔ−閉じる
ようになっており、このシート弁３５の開動作はソレノ
イド３９によって行われる。ソレノイド３９は電子制御
装置４０からの指令信号にもとづき作動し、該電子制御
装置４０はエンジン負荷を検出すゝる央肴誉檎番す呑負
荷センサ４ノと、前記タイマピストン２８の位置音検出
する位置センサ４２からの信号にもとづき、ソレノイド
３９への指令信号を自動的に制御する。

上記位置センサ４２はタイマピストン２８に連結した鉄
心４３によりコイル４４の磁場を変化させ、このときの
電気信号変化を検知するものである。を九タイマピスト
ン２８の他端面はスプリング４５に押されてて常に作動
圧力室３゜に向って付勢されている。

このような構成の分配屋燃料噴射ｆンゾは、圧力燃料室
２内の燃料が作動圧力室３ｏに導入されるから、作動圧
力室３ｏの燃料圧力に応じてタイマピストン２Ｉは第２
図の左方へ移動される。圧力燃料室２内における燃料圧
力ＰＡは、［４図に示されるように、エンジンの回転数
Ｎが低い場合はオーバーフロー弁６が閉じているので送
油ボンｆ３の回転数（エンジン回転数に応動している）
の上昇とともＫｇで示されるように上昇する。エンジン
回転数がさらに上昇してオーバーフロー弁６の開弁圧に
滴すると該オーバーフロー弁６が開かれるので以後エン
ジン回転数Ｎが上昇しても第４図すの如く圧力ＰＡは一
定に保たれる。

このような圧力燃料室２内の燃料圧力ＰＡはタイ１ピス
トン２８の作動圧力室３ｏに伝達式れるのでこの燃料圧
ＰＡにもとづき、タイマピストン２８は第２図左方へ、
スプリング４５の押圧力に抗し部分だけ移動される。タ
イ１ピストン２８の移動はピン２６を介してローラリン
グ２５ｔ−第２図の時計方向へ回動させる。したがって
カムローラ１５はローラリング２５の回動分だけ進角さ
れ、これによって７エイスカム１４ｔＰ介してグランジ
ャ１１の１回転中における往復運動は、進角して行われ
る。この結果、吐出口２２から供給される燃料の噴射時
期が早められることになる。

ところで作動圧力室３０に連なる逃し路３３を設けたシ
ート弁３５を、電子制御装置４０からの指令信号にもと
づくソレノイド３９の作動で開路させると、作動圧力室
３ａ内の燃料は逃し路Ｓ３を通じて燃料タンク４へ戻さ
れる。このため作動圧力室３０内の燃料圧力が低下され
るのでタイマピストン２８は第２図の右方へ復帰され、
よって燃料噴射時期會遅角させることができる。このよ
うに、逃し路３３の開閉時間比率、つまりソレノイド３
９のオン−オフ時間の比率を電子制御回路４０で制御す
ることにより、エンジンの全回転領域におけるデユーテ
ィ比を第５図に示されるごとく作動圧力室３ｏの燃料圧
力ｐＢとの関連で制御することができるものである。

しかしながら上記第１図および第２図に示された従来の
ものは、逃し路３３の開閉をシート弁３５で行っている
からＴｉのごとき不具合があった。すなわちシート弁３
５は、作動圧力室３０から伝えられる高い燃料圧力ｐＢ
をニードル部３７で支承してその油密を保っており、油
密保持のためにはリターンスプリング３６のセット荷１
を大きく設定しなければならない。したがってシート弁
３５Ｆ！リターンスプリング３６の大きなセット荷重の
ためにソレノイド３９に対する応答性が悪く、第５図の
破線Ｃで示されるような特性となる。この特性Ｃにおい
て特にｄの範囲はリターンスプリング３６の大きなセッ
ト荷重が原因して制御不可能な領域となっており、この
結果、燃料噴射時期の制御可能範囲が狭く、高精度な制
御ができないものであった。

またシート弁３５はシート部３８およびニーＹｋ部３７
の加工を高精度にしなければ洩れを生じることがあるが
、これらの高精度な加工はきわめて面倒で手間を要する
欠点があった。

さらに上記従来の４のは逃し路３３およびシート弁３５
がＩンプ本体１の外部に形成されているため、配管部品
が多くなり組立工数も多大となる不具合もある。

本発明は上述の事情にもとづきなされたもので、ソレノ
イドに対する応答性に優れて燃料噴射時期の制御可能な
範囲が拡大され、しかも組立作業４容晶となる分配型燃
料噴射タンクの提供Ｙｒ目的とする。

すなわち本発明はタイマピストンの作動圧力室の逃し路
に設けられる制御弁として電磁式スプール弁を使用する
ことによりリターンスプリングのセット荷重にもとづく
動作特性の不具合を解消し、吃って燃料噴射時期の制御
可能範囲を拡大し、かつ逃し路はタイマピストンを収容
するシリンダ部材の内部に形成して部品点数の削減を実
現したものである。

以下本発明の一実施例を第３図にもとづき説明する。

第３図は本発明に関係する部分だけを示し、その他の構
造は第１図および第２図の従来例と同一であるから図示
を省略し、かつ同一部品は同−喬号を付してその説明も
省略する。

第３図において３０１は一端が作動圧力室３０に連通さ
れるとともに他端がスプリング４５の収容室３ｏ２に連
通されえ逃し路であり、この逃し路３０１はＩング本体
１内に穿孔によって形成されている。なお本実施例はシ
リンダ２９を４ンプ本体１に直接形成しであるので上記
逃し路３０１もｌンデ本体１内に構成したが、シリンダ
２９ｆポンプ本体１とは別個に構成する場合には逃し路
８０１はそのシリンダ構成部材に設けるとよい。上記ス
プリング収容室３０２は排出路３０３を介して燃料タン
ク４に連通されている。

Ｉング本体１にはスリーブＳ０４゛が嵌入されており、
このスリーブ３０４には上−記逃し路３０１の上流側と
連通するオリフィス３０５および上記逃し路３０１の下
流側に連通するスピルポート３０６が、互に対向して設
けられている。スリーブ３０４内には制御弁としてのス
プール弁３０７が摺動自在に嵌挿されている。スプール
弁３０１には環状溝３０８が形成されており、このスプ
ール弁ｓｏｙが図示から下方に移動されると、この環状
溝３０８を介してオリフィス３０５とスピルポート１０
６を互に導通させる。スプール弁Ｊａｒはリターンスプ
リング３０＃によって常に図示上方へ押圧付勢されてお
り、ソレノイドＪＩ９に通電した場合にはリターンスゲ
リング３０＃に抗してソレノイド３９に吸引されるよう
になっている。

上述のごときスプール弁３０１によれば、ソレノイド３
９に信号が与えられない場合には為スプール弁３０７が
リターンスプリング３０９によって図示の上死点に押し
付けられており、この姿勢では環状溝ｓｏｎがオリアイ
スＳＯＳおよびスピルポート１０６を導通させていない
ため逃し路３０１１ｄ閉路されている。この状態におい
ては、圧力作動室３０内の燃料圧力ｐＢがいかように変
化してもこの燃料圧力ｐＢがスプール弁３０７をリター
ンスプリング３０９に抗して移動させることはない。し
たがってリターンスプリング３０９のセット荷重をきわ
めて小さく設定することができる。

そしてソレノイドＪ９に信号が与えられると、ソレノイ
ドＳ９の電磁吸引力でスプール弁３０７はリターンスプ
リングｊ　’Ｏｆｆに抗して下向きに移動される。この
場合、リターンスゲリング３０＃のセット荷重が小さい
のでスプール弁Ｓ０１はソレノイド３＃に対する応答性
がきわめて良い。スプール弁Ｓ０１の下動にもとづき環
状１１１３０Ｂがオリフィス３０５およびスピル／−）
３１７６＠導通させると、圧力作動室３０内の燃料は逃
し路３０１を介してスゲリング収容室３０２へ排除され
、排出路３．０３ｆ経て燃料タンク４に戻される。との
九め圧力作動室３０内の燃料圧力ｐＢが低下するのでタ
イマピストン２８が復帰される。

したがって本実施例によると、逃し路３０ノの開閉時間
比率つまりスプール弁３０７の開閉作動時間比率をソレ
ノイド３９Ｙｔ通じて制御すると、エンジンの全回転領
域に亘って圧力作動室３０の燃料圧力ｐＢとデユーティ
比の関係を第５図実Ｉｉｌ！ｅのごとく制御できること
になり、該圧力ｐＢは第４図に斜線で示す要求圧力範囲
内に任意に制御できることになる。このため制御不能領
域ｄの発生がなくなり、高精度な制御が可能となって燃
料噴射時期の制御−緻密に行える。

またスプール弁３０１社環状溝３０８を加工するだけで
よいので製造が容易となり、かつ逃し路ｓｏｉはポング
本体１内部に形成したから部品点数が削減されて組立て
も容易になる。

以上詳述した通り本発明は、タイマピストンの作動圧力
室に連なる逃し路を開閉する制御弁をスプール弁とした
ので、作動圧力室から伝えられる燃料圧力の受圧位置が
スプール弁の作動方向に影響を生じない位置とすること
ができ、このためスプール弁のリターンスプリングのセ
ット荷重全小さくできてソレノイドに対する応答性が高
くなり、要求圧力を高精度に制御することができる。こ
のためタイマピストンを介して７エイスカムによるプラ
ンジャの進角、遅角を高精度に制御できるから燃料噴射
時期の制御も高精度に行える。しかもスプール弁は加工
が容易であり、かつ逃し路はシリンダ構成部材に加工形
成したので部品点数も少くなり、製造が容易になる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は従来の分配型燃料噴射Ｉンプを示
し、第１図は断面図、第２図は第１図中１−ＩＮＫ沿う
断面図、第３図は本発明の一実施例管示し第２図と対応
した断面図、第４図および第５図は作動説明に供するそ
れぞれ特性図である。 １・・・ポンプ本体、１０・・・ハウジング、１１・・
・プランジャ、１４・・・フェイスカム、１５・・・カ
ムローラ、１６・・・デング圧送室、２２・・・吐出口
、２５・・・ローラリング、２６・・・ビン、２８・・
・タイマピストン、２９・・・シリンダ、３０・・・作
動圧力室、３１・・・燃料導入ｄｉ、３０１・・・逃し
路、３０５・・・オリフィス、３０１・・・スプール弁
、Ｊ９・・・ソレノイド、４０・・・電子制御装置。 出願人代理人　弁理士　鈴　江　武　彦ｊＩ３図 ｔｏ４図 第５図 テーーシヒイハシ　　（”ｔｏ　）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ４ング圧送室を形成するハウジングに回転駆動されるグ
   ランジャ管挿入するとともに、このプランジャに７エイ
   スカムを設け、該フェイスカムに転接するカム四−ラを
   支持したローラリングをタイマピストンに連結し、この
   タイマピストンに燃料圧力を作用させて往復移動させる
   ことにより上記ローラリングを回動変位して上記プラン
   ジャの往復動時期を調整し、このグランジャの往復動に
   もとづき上記ポンプ圧送室内の燃料を圧送噴射するよう
   になし、かつ上記タイマピストンに燃料圧力を付与する
   作動圧力室は燃料導入路および逃し路に連通し、該逃し
   路を制御弁によって開閉することにより前記ポンプ圧送
   室から圧送される燃料の噴射時期音制御する分配型燃料
   噴射ポンプにおいて、上記高圧燃料逃し路は上記作動圧
   力室を構成するシリンメ部材の内部に形成されるととも
   に、この逃し路にオリアイスを設けかつこの逃し路を開
   閉する制御弁、は電磁式スプール弁で構成し九ことを特
   徴とする分配製燃料噴射４ング。