JPS59190465A - 燃料制御装置 - 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】 技術分野 本発明は、内燃機関の燃料供給装置の一部に組込まれ、
燃料噴射ノズルへの燃料供給を停止もしくは開始させる
ため、ポンプから吐出される燃料をタンクへ還流あるい
はこの還流を停止させる燃料制御装置に関するものであ
る。

従来技術 従来この種の燃料制御装置として、タンクへ燃料を還流
させるためのＩＪ　ＩＪ−フポートが電磁弁によｐ開閉
制御されているものがあった。ところが例えば瞬時に燃
料噴射を停止すべくこの１，１１Ｊ−フポートから大量
の燃料を吐出させようとすると、ＩＪ　リーフポートの
流路面積を太きくする必要があるため、電磁弁を大形化
しなければならない。すなわち、弁体のリフト量を大き
くすべくソレノイドを大型化するとともに、弁体のソレ
ノイド嵌入部分も犬きくする必要があり、この結実装置
全体が高価なものとなるとともに充分な応答性が得られ
難いという問題を生じる。

発明の目的 本発明は上記問題点を解決することを目的としてなされ
、応答性を改良するとともに、特に配管系を簡単にして
構造を小形化するものである。

発明の構成 本発明の第１の発明は、燃料噴射ノズルへ燃料を圧送す
る高圧ポンプ内の圧力室へ連通するとともに、燃料を還
流させるための第１および第２リリーフボートを有する
筒状のシリンダ部材と、筒状を呈するとともに上記シリ
ンダ部材内に摺動自在に嵌合され、内部孔が上記圧力室
と第１リリーフボートを常時連通し、外周側面が上記第
２リリーフボートを開閉するスプールと、上記第１リリ
ーフボートを開閉する電気的作動弁とを備え、上記第１
および第２リリーフボートは、上記内部孔の外部におい
て上記高圧ポンプ内に連通しており、上記電気的作動弁
が上記第１リリーフボートを開放することにより上記ス
プールの近傍に圧力差が生じてこのスプールが変位し、
これにより上記第２リリーフボートが開放して、燃料が
上記第１および第２リリーフボートを介して上記高圧ポ
ンプ内に還流し、上記燃料噴射ノズルへの燃料供給が停
止することを特徴として因る。

また本発明の第２の発明は、燃料噴射ノズルへ燃料を圧
送する高圧ポンプ内の圧力室へ連通するとともに、燃料
を環流させるための第１および第２リリーフボートを有
する筒状のシリンダ部材と、筒状を呈するとともに上記
シリンダ部材内に摺動自在に嵌合され、内部孔が上記圧
力室と第１リリーフボートを常時連通し、外周側面が上
記第２リリーフボートを開閉するスプールと、上記第１
リリーフボートを開閉する電気的作動弁とを備え、上記
第１および第２リリーフボートは、上記内部孔の外部に
おいて上記高圧ポンプ内に連通しており、上記電気的作
動弁が上記第１リリーフボートを閉塞することにより上
記スプールの近傍の圧力差が減少してこのスプールが変
位し、これにより上記第２リリーフボートが閉塞して、
燃料が上記第１および第２リリーフポ〜トを介して上記
高圧ポンプ内に還流することを停止し、上記燃料噴射ノ
ズルへの燃料供給が開始することを特徴としている。

実施例 以下図示実施例により本発明を説明する。

第１図は本発明者らが既に提案した装置を示すものであ
る。高圧ポンプ１としては通常噴射ポンプとして用いら
れる分配型ポンプを用いるが、高圧ポンプにおいてはガ
バナ及びタイマはなくてもよい。高圧ポンプ１のプラン
ジャ１１は図示しないエンジンによって駆動され、エン
ジンの１／２の回転で同期して回転及び往復動を行なう
。プランジャ１１の第１の切欠き溝１２がシリンダ１３
の吸入口１４と導通している時が吸入行程であり、プラ
ンジャ１１は図中の左方へ動きながら燃料油をシリンダ
１３とプランジャ１１の先端部により形成される圧力室
１３１内に吸入する。プランジャの第２の切欠き溝１５
とシリンダ１３の吐出口１６とが導通している時が吐出
行程であり、プランジャ１１は図中の右方へ動きながら
燃料油を圧力室１３１から切欠き溝１５、吐出口１６を
経て高圧ライン１８に送ジ出す。プランジャ１１が右方
へ動き始める時期は、噴射ノズル２に噴射開始が要求さ
れる時期よりも十分に早く、又右方への動きを停止する
時期は、噴射ノズル２に噴射停止が要求される時期より
も十分に遅くなるような固定された時期が与えられてい
る。

タンク内の燃料は、フィードポンプ３によシ低圧ライン
１７を介して圧送され、シリンダ１３の吸入口１４に供
給される。上記富圧ポンプ１の作用によりシリンダ１３
の吐出口１６から吐出された燃料は高圧ライン１８を介
して噴射ノズル２へ供給される。圧力室１３１の圧力は
次に述べるように燃料制御装置８により制御される。

燃料制御装置８は電気式開閉弁としてのソレノイド弁８
１と油田式開閉弁としてのスプール弁８２とにより構成
される。

スプール弁８２はシリンダ部４Ｊ’８２１．スプール８
２２、スプリング８２３より構成される。スプール８２
２は筒状を呈し、シリンダ部材８２１内に嵌合されて図
中の左右方向に摺動自在になっており、その左右の各々
の端部には各々油圧室８２４．８２５が形成される。左
の油圧室８２５は圧力室１３１と直結しており、又スプ
ール８２２の中心軸部分に形成された絞り８２６を介し
７て、常時右の油圧室８２４に連通ずる。右の油圧室８
２４内にはスプリング８２３が設けられ、このスプリン
グ力はスプール８２２を常時左方へ押圧する。左の油圧
室８２５の油圧が油圧室８２４の油圧よりも十分に大き
い時、スプール８２２はスプリング８２３に抗して右方
へ移動し、スプール８２２の左端面８２２ｂがシリンダ
部材８２１の内周面に形成された環状溝８２７の一部と
重なった４時、左の油圧室８２５内の燃料はこの環状溝
８２７を介してドレーンライン７１にリリーフされる。

右の油圧室８２４はソレノイド弁８１によってドレーン
ライン７１への導通が開閉される。ソレノイド弁８〕は
ツレ、ノイド８１１、弁体８１２、小孔８１２ｂスプリ
ング８１３より構成されており、ソレノイド８１１に通
電された時、弁体８１２はスプリング８１３に抗して右
方へ移動し、小孔８１２ｂが開くようになっている。ソ
レノイド弁８１が開弁じた時、油圧室８２４内の燃料は
ドレーンライン７１にリリーフされる。ソレノイド８１
１にはリード線８１４を介して外部の図示しないコント
ローラにより通電される。

ソレノイド弁８１のソレノイド８１１への通電はコンピ
ュータ２０により行なう。コンピュータ２０は、アクセ
ル開度、ポンプ回転数の信号に応じて適正な時期、適正
な期間ソレノイド８１１に通電する。アクセル開度信号
はアクセルペダル２１に設けたポテンショメータ２１１
によって送信される。ポンプ回転数および時期を知るた
めのエンジン位相の信号は、ポンプクーシング４に設け
た２個のＭＲＥ（磁気抵抗素子）センサ４１゜４２によ
って送信される。センサ４２はプランジャ１１を回転駆
動するドライブシャフト５に固定された歯車５１の凹凸
を検出し、センサ４１は歯車５１の外周近傍の側面に設
けられた１個の突起５１１を検出する。すなわちセンサ
４２に５°間隔に設けられた歯の凹凸を検出Ｉ７．１回
転あたり７２個のパルス信号をコンピュータ２０へ送り
、またセンサ４１は１回転あたり１個のパルス信号をコ
ンピュータ２０へ送信する。コンピュータ２０はこれら
の信号によって、噴射開始時期、終了時期を演算しソレ
ノイド８１１への通電を行なう。

次に上記燃料制御装置８の基本作動を、第２図（ａ）〜
（ｃ）を併用して説明する。

■　ＩＪ　ＩＪ−フ停止時（噴射開始時及び噴射期間中
）、コンピュータ２０は、ソレノイド８１１への通電を
停止し、この結果弁体８１２はスプリング８１３の弾発
力により左方へ押し付けられ小孔８１２ｂを塞ぐ。この
ため燃料制御装置８のリリーフ通路は全て閉塞され、高
圧ポンプ１がら吐出される燃料は実質的に全て切欠き溝
１５および高圧ライン１８を介して噴射ノズル２へ供給
される（第２図（ａ）参照）。

■　リリーフ開始時（噴射終了時）、コンピュータ２０
はソレノイド８１１への通電を行ない、この結果弁体８
１２は右方へ吸引されて小孔８１２ｂを開放する。すな
わち燃料は、油圧室８２５、絞り８’２６、油圧室８２
４、ドレーンラインの枝管７１１、およびドレーンライ
ン７１を介してリリーフを開始する（第２図（ｂ）参照
）。

■　小孔８１２ｂが開口すると、スプール８２２に設け
られた絞ｆ）８２６により右の油圧室８２４内の圧力が
低下し、スプール８２２は油圧室８２５．８２４内の圧
力差に応じてスプリング８２３の力に抗して右方へ移動
する。しかしてスプール８２２の左端面８２２ｂとシリ
ンダ部材８２１の環状溝８２７とが連通ずると、はとん
どの燃料は油圧室８２５、ｆｆｌ状溝８２７、ドレーン
ライ／の枝管７１２およびドレーンライン７１を介して
タンク７へ還流され大量のメインＩＪ　ＩＪ−フが行な
われる（第２図（ｃ）参照）。

この装置は以上のように、小孔８１２ｂをほんの僅か開
放しただけでスプール８２２が変位し、瞬間的に多量の
燃料をＩＪ　ＩＪ−フさせることが可能となる。

さて以上の構成を有する燃料制御装置８は、小孔８１２
ｂが開口した際、燃料は３本の枝管７１１゜７１２．７
１３を経由してドレーンライン７１へ送られ、タンク７
へ還流している。すなわち、タンク７へ燃料を還流させ
るためにドレーンライン７１が必要となり、また、小孔
８１２ｂを通る燃料は枝管７１１を介して、環状溝８２
７を通る燃料は枝管７１２を介して、ソレノイド弁８１
のソレノイド８１１内であって弁体８１２の後方にある
燃料は枝管７１３を介してそれぞれドレーンライン７１
へ送られるようにするため、多くの枝管が必要となる。

本発明に係る装置はこれらの枝管７１１，７１２゜７１
３およびドレーンライン７１を省略し、リリーフされる
燃料を亘接高圧ポンプ１内に戻す構成としている。

第３図は本発明の一実施例を示すもので、第１図および
箇２図に示した構成と異なる点について説明する。

シリンダ部材８２１は筒状のシリンダリング８２１ｃと
、その一端に位置するディスタンスピース８２１ｄとシ
リンダリング８２１ｃの他端に位置し、中央突出部がこ
のシリンダリング８２１ｃ内に嵌入するバルブボディ８
２１ｈより構成される。シリンダ部材８２１とスプール
８２２とのシールは、円周部がシリンダリング８２１ｃ
で、端面がディスタンスピース８２１ｄでそれぞれ行な
われる。このようにシリンダ部材８２１を複数の部材で
構成したのは研磨、ラップを容易に行なえるようにする
ためである。壕だバルブボディー８２１　ｈの中央突出
部は油圧室８２４の容積を極力小さくするためにこの油
圧室８２４内に収納されており、その先端部には小孔８
１２ｂが穿設され、また内部にはこの小孔８１２ｂを開
閉するための弁体８１２が摺動自在に嵌合される。しか
して小孔８１２ｂが開放される時、絞り８２６の両側に
は圧力差が迅速に生じ、また小孔８１２ｂが閉塞される
時、絞り８２６の両側の圧力差は速やかにゼロになり、
スプール８２２の動きが早くなって、応答性が向上する
。

環状溝８２７の縁部位置は、上記ディスタンスピース８
２１ｄの端面位置に合致させである。これによ−リ、ス
プール８２２の移動開始と同時に燃料のリリーフが開始
されるようになり、応答性はさらに良くなる。

ゲージング８３は、シリンダ部材８２１を収容固定する
とともに上記ソレノイド弁８１が設けられるものである
が、このゲージング８３は、有底筒状の数句部材８２８
を介して、高圧ポンプ１のゲージング４のグラ／ジャ１
１の対向面側に螺着される。取付部材８２８の外周縁部
にはＱＩＪング４３が設けられ、これによジクーシング
４内は外部から完全に遮断される。取付部月８２３の端
面に設けられた環状突起８２８ｂは、高圧ポンプ１のシ
リンダ部材１３の端面に密着し、圧力室１３１を外周側
に対して密閉する。シリンダ部材１３には軸方向にドレ
ン孔４４が形成されており、環状突起８２８ｂとシリン
ダ部材１３の端面との間から洩れた燃料は、環状突起８
２８ｂの外周のドレン室１３ｂ１およびドレン孔４４を
通ってポンプ室４５内に帰還される。

ゲージング８３の端面と取付部月８２８との間には、リ
リーフ孔８２７ｂを介して環状溝８２７と連通するリリ
ーフ室８２７Ｃが形成される。リリーフ室８２７Ｃは、
取付部材８２８に穿設されたリリーフボート８２９を介
してドレン室１３ｂと連通する。しかして、環状溝８２
７はＩＪ　ＩＪ−フ孔８２７ｂ、リリーフ室８２７　ｅ
　、　　リリーフポート８２９、ドレン室１３ｂ１およ
びドレン孔４４を介してポンプ室４５内に連通する。

ケージング８３内には、軸方向に延びてりＩＪ　＋フ室
８２７Ｃと連通する縦穴８２１ｅと、リリーフ室８２７
ｃの反対側に位置し、この縦穴８２１ｅに連通する横穴
８２１ｆが穿設される。横穴８２１ｆは加工後ビン８２
１ｇを打込み、溶接することにより外部から密封される
。ケーシング８３とノ（ルブボデイ８２１ｈと弁体８１
２とにより形成されるバルブ室８１２ｄは、横穴８２１
ｆと連通しており、したがってこのバルブ室８１２ｄは
、横穴８２１ｆ、　縦穴８２１ｅ、リリーフ室８２７ｃ
、　　リリーフポート８２９、ドレン室１３ｂおよびド
レン孔４４を介してポンプ室４５内に連通ずる。

弁体８１２は先端の小径部８１２ｅ、中央の摺動部８１
２ｆおよびフレノイド８１１内に嵌入する吸引部８１２
ｇよ構成る。摺動部８１２ｆおよび吸引部８１２ｇは、
それぞれ−側部が嵌合孔内に摺接する一方、他側部が該
嵌合孔の壁面から離間している。

したがって小孔８１２ｂによシリリーフされた燃料は、
小径部８１２ｅ　、摺動部８１２ｆの外周側を通りバル
ブ室８１２ｄに入り、また吸引部８１２ｇの右側に位置
するスブリ／グ８１３を収容するスプリング室８１３ｂ
内の燃料は、吸引部８１２ｆの外周側を通ってバルブ室
８１２ｄに自由に流通可能である。

しかして小孔８１２ｂを通過する燃料、およびスプリン
グ室８１３ｂ内の燃料は、ポンプ室４５内に還流される
。

以上のように本実施例は数句部材８２８にＩＪ　ＩＪ−
フポート８２９を形成し、横穴８２１　ｆ　、縦穴８２
１　ｅ　、　　リリーフ室８２７ｃ、　　リリーフボー
ト８２９、すＩＪ−）室１３ｂを介して、ポンプ室４５
内に連通するように構成したものである。したがって本
装置の外部にはドレン用の配管が不要になり、構造が小
形になる。

なお上記各実施例は、本発明を燃料供給の停止の場合に
適用したものであるが、上記各実施例とは逆に、本発明
を燃料供給の開始の場合に適用することができる。すな
わち、ソレノイド弁８１が小孔８１２ｂを閉塞すること
によりスプール８２２の近傍の圧力差が減少してスプー
ル８２２が変位し、これにより環状溝８２７を閉塞させ
るようにすればよい。この結果、燃料の還流は速やかに
停止し、燃料噴射ノズルへの燃料供給が開始される。

発明の効果 以上のように本発明によれば、応答性が向上するととも
に、配管系が簡略化されるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明者らが既に提案した装置を示す断面図、
第２図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は第１図に示す装置にお
ける燃料リリーフの各状態を示す断面図、第３図は本発
明の一実施例装置を示す断面図である。 １・・・高圧ポンプ、２・・・燃料噴射ノズル、８・・
・燃料制御装置、８１・・・ソレノイド弁（電気的作動
弁）、１３１・・・圧力室、８２１ｂ・・・小孔（第１
リリーフポー））、８２１・・・シリンダ部材、８２２
・・・スプール、８２７・・・環状溝（第２リリーフボ
ート）。 特許出願人 株式会社日本自動車部品総合研究所 特許出願代理人 弁理士　　青　木　　　朗 弁理士　西舘和之 弁理士　　中　山　恭　介 弁理士　　山　口　昭　之

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、燃料噴射ノズルへ燃料を圧送する高圧ポンプ内の圧
   力室へ連通するとともに、燃料を環流させるための第１
   および第２リリーフポートを有する筒状のシリンダ部材
   と、筒状を呈するとともに上記シリンダ部材内に摺動自
   在に嵌合され、内部孔が上記圧力室と第１リリーフポー
   トを常時連通し、外周側面が上記第２リリーフポートを
   開閉するスプールと、上記第１リリーフポートを開閉す
   る電気的作動弁とを備え、上記第１および第２リリーフ
   ポートは、上記内部孔の外部において上記高圧ポンプ内
   に連通しており、上記電気的作動弁が上記第１リリーフ
   ボートを開放することにより上記スプールの近傍に圧力
   差が生じてこのスプールが変位し、これにより上記第２
   リリーフポートが開放して、燃料が上記第１および第２
   １７　！、ｌ　−７ボートを介して上記高圧ポンプ内に
   還流し、上記燃料噴射ノズルへの燃料供給が停止するこ
   とを特徴とする燃料制御装置。 ２、燃料噴射ノズルへ燃料を圧送する高圧ポンプ内の圧
   力室へ連通するとともに、燃料を環流させるための第１
   および第２リリーフポートを有する筒状のシリンダ部材
   と、筒状を呈するとともに上記シリンダ部材内に摺動自
   在に嵌合され、内部孔が上記圧力室と第１リリーフポー
   トを常時連通し、外周側面が上記第２リリーフポートを
   開閉するスプールと、上記第１リリーフボートを開閉す
   る電気的作動弁とを備え、上記第１および第２リリーフ
   ポートは、上記内部孔の外部において上記高圧ポンプ内
   に連通しており、上記電気的作動弁が上記第１リリーフ
   ボートを閉塞することにより上記スプールの近傍の圧力
   差が減少してこのスプールが変位し、これにより上記第
   ２リリーフポートが閉塞して、燃料が上記第１および第
   ２リリーフポートを介して上記高圧ポンプ内に還流する
   ことを停止し、上記燃料噴射ノズルへの燃料供給が開始
   することを特徴とする燃料制御装置。