JPS6123861A - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、エンジンに燃料を供給する燃料噴射装置に係
わり、燃料噴射量および燃料噴射時期を電子制御するの
に好適な燃料噴射ポンプに関するものである。

（従来技術） 従来、燃料噴射ポンプとしては、例えば、特開昭５７−
５６６６０に示されるように、ポンプ回転に伴なって圧
縮を受ける圧力室をフリーピストンによって分割し、一
方の圧力室部分には噴射量に係る燃料を供給し、他方の
圧力室部分には噴射時期に係わる燃料を供給する構成、
すなわち液体吸入用の第１開閉手段および加圧機構に連
通した第１加圧室と、液体吸入用の第２開閉手段および
液体吐出用の吐出通路に連通した第２加圧室と、前記第
１加圧室および前記第２加室の間に配置され、これら加
圧室相互間の液圧伝達可能なフリーピストンとを備え、
前記加圧機構は、回転に応じて拘束的に加圧圧縮する圧
縮機関と、少なくとも一方の加圧室に燃料が供給される
とき非拘束的に燃料吸入を許す吸入機関とを交互に発生
させるように構成され、前記第１加圧室および前記第２
加圧室へ吸入される液体の量を制御することにより、液
体の吐出時期および吐出量を制御する燃料噴射ポンプの
構成が知られている。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、この構成は、燃料の供給量を制御するの
に第１開閉手段および第２開閉手段の２つの開閉手段を
必要とするため、構造が複雑になると共に高価になると
いう欠点がある。

（発明の目的） 本発明は、従来知られた前記の燃料噴射ポンプの欠点を
なくして、構造が簡単で安価な電子制御が可能である燃
料噴射ポンプを提供することを目的とする。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、ポンプ回転に伴って圧縮を受ける圧力をタイ
ミングプランジャを設けて２分割し、一方の第１圧力室
に噴射量に係わる燃料の提供を、他方の第２圧力室に噴
剤時期に係わる燃料の供給をする点においては前記従来
の燃料噴射ポンプと同様であるが、その２つの燃料供給
量を１つの開閉手段によって制御するようにしたことを
特徴とする。

即ち、第１圧力室（１０）に吸入燃料通路（１３，１４
，１６）を連通ずると共に該吸入燃料通路（１３，１４
，，１６）の途中に１個の開閉手段（１５）を設け、第
２圧力室（１１）に燃料通路（１９，２２，’　２３）
を連通させると共に、第１圧力室（１０）に選択的に吐
出燃料通路（１Ｂ。

２４．２５）を連通させる構成とした。

（作用） 圧縮室（１００）が吸入行程にあるとき、開閉手段（１
５）を開弁してまず第１圧力室（１０）内に吸入燃料通
路（１３，１４，１６）を通って燃料を吸入し、次に開
閉手段（１５）を閉弁することによってタイミングプラ
ンジャ（９）が移動して第２圧力室（１１）内に噴射開
始時期を決定する燃料が吸入される。圧縮室（１００）
が吐出　　　　　　゛行程にあるとき、開閉手段（１５
）は閉弁されており、第２圧力室（１１）は燃料通路（
１９゜２２．２３）を連通しているのでタイミングプラ
ンジャ（９）が移動し、その移動が停止したとき第１圧
力室（１０）の燃料圧は上昇して、選択的に連通ずる吐
出燃料通路（１Ｂ、２４．２５＞より吐出されて燃料噴
射が開始される。ここで、開閉手段（１５）が開弁する
と、第１圧力室（１０）の燃料は吸入燃料通路（１３，
１４，１６）へ流出して第１圧力室（１０）の燃料圧が
低下して燃料噴射が終了する。

（実施例） 第１図乃至第３図は本発明の実施例に関するものであり
、第１図は実施例の縦断面図、第２図は第１図のＡ−Ａ
線に沿う断面図、第３図はカムアングルの変化に対する
基準信号をカムリフトの変化、電磁弁の開閉との対応関
係を表わす作動特性図を各々示す。

最初に構造について説明する。

第１図において、エンジンと同期して回転するシャフト
１の半径方向孔に嵌合する少なくとも一対の圧送プラン
ジャ５、および各プランジャの外側に収納されたローラ
シュー３、およびローラ２が設けられ、シャフト１と共
に回転する。

ローラ２の外周には第２図に示すように内面にカム形状
を有するローラリング４がハウジング６に取付けられて
いる。シャフト１はハウジング６に嵌合された軸受３５
と、ハウジング７に取付けられたブツシュ８の内周とで
回転自在に支持されて回転運動を行なう。

シャフト１の内部には、シャフト１の中心軸方向孔に摺
動自在に嵌合されたタイミングプランジャ９を有し、圧
送プランジャ５によって圧縮を受ける圧力室１００と該
圧縮圧１００に連通ずると共にタイミングプランジャ９
の端面に臨接して形成された第１圧力室１０、および燃
料漏れを防止すため、前記軸方向孔の右端に油密にねじ
込み固定されたプラグ１２とタイミングプランジャ９と
間に形成された第２圧力室１１が設けられている。

第１圧力室１０は、吸入燃料通路即ち−シ中フト■に設
けられた通路１３、およびブツシュ８に設けられた通１
４に常時連通している。一方シャフトｌの回転に伴って
シャフト１に設けられた通路１８、およびブツシュ８に
設けられた通路２４は選択的に連通されて吐出燃料通路
を形成する。また、通路２４はハウジング７に設けられ
た通路２５と連通している。ハウジング７には通路２５
と連通し、図示しないデリバリパイプを取付けるための
バルブホルダ２７が取付けられている。バルブホルダ２
７は、図示しない吸戻し弁が内蔵されている。

第２圧力室１１は、シャフト１に設けられた通路１９、
およびブツシュ８に設けられた通路２２、およびハウジ
ング７に設けられた通路２３から成る燃料通路と常時連
通している。

シャフト１にはパルサ２０が固定され、その回転数を回
転数センサ２１で検出する。

ハウジング７は、第１圧力室ＩＯに吸入および吐出され
る燃料の吸入および吐出時期を制御する開閉手段である
電磁弁１５が設置されており、電磁弁１５はブツシュ８
に設けられた通路１４、およびハウジング７に設けられ
た通路１６と連通している。

第２図において、示されるように燃料噴射ポンプはシャ
フト１の右回転によって燃料の吸入を行なう吸入期間θ
２と圧縮吐出を行なう圧送期間θ１とを有する。

なお、第２図は４気筒エンジン用燃料噴射ポンプを例に
取って示したため、ローリング４の内周の４等分位置に
各気筒に対応する４個のカム形状を有する構造となって
いる。

次に、作動について説明する。

第１図において、圧送プランジャ５の吸入行程では、燃
料は図示せぬよう燃料タンク、燃料フィルタセジメンタ
およびプレッシャレギュレータを経て、一方は通路１６
から電磁弁１５、通路１４、および通路１３を通って第
１の圧力室１０に供給され、他方は通路２３から通路２
２および通路１９を経て第２の圧力室１１に供給される
。

圧送プランジャ５の吸入行程においては、電磁弁１５は
開弁しており、圧送プランジャ５の移動ストロークによ
り、第１の圧力室１０内に満たされる燃料が増加する。

一方、吸入行程の途中で電磁弁１５を開弁すると、圧送
プランジャ５の移動ストロークにより、第１の圧力室１
０内は第２の圧力室１１内の圧力よりも低くなり、タイ
ミングプランジャ９は図中左方へ移動して第２の圧力室
１１内に満たされる燃料が増加する。

一方、圧送プランジャ５の圧送行程においては、電磁弁
１５は閉弁しており、圧送プランジャ５の移動ストロー
クにより第１の圧力室１０内の圧力が上昇する一方、第
２の圧力室１１は常時通路２３と連通しているため、タ
イミングプランジャ９は図中右方へ移動する。タイミン
グプランジャ９の移動中は第１の圧力室１０内の圧力は
それ程上昇せずにいるが、タイミングプラン“ジャ９が
プラグ１２に当接し移動が止まると第１の圧力室ＩＯ内
の圧力上昇が大きくなる、そして、第１の圧力室１０内
の燃料は通路１８１通路２４１通路２５、バルブホルダ
２７を経て、図示せぬデリバリパイプを通って、図示せ
ぬノズルから噴射が開始される。

圧送プランジャ５の圧送行程の途中において、電磁弁１
５を開弁させると、第１の圧力室１０の圧力が急激に低
下し、燃料噴射が終了する。

以上の説明から理解されるように、第１の圧力室１０内
の燃料は圧送開始からタイミングプランジャ９の移動ス
トローク分だけ噴射が遅れることになり、燃料噴射開始
時期は圧送開始時のタイミングプランジャ９の位置に依
存することになる。

したがって、タイミングプランジャ９の位置を制御すれ
ば、噴射開始時期が制御できる。

噴射開始時期の制御方法について説明する。

第１図において圧送プランジャ５の吸入行程においては
、電磁弁１５は開弁しており、圧送プランジャ５の移動
ストロークにより、通路１６、電磁弁１５、通路１４、
通路１３を得て、第１圧力室１０には燃料が供給される
。

ここで、第３図において示されるように、吸入行程の途
中の図中２の位置で電磁弁１５を閉弁させると、第１圧
力室１０への燃料供給が停止する一方、第２の圧力室１
１は常時通路２３と連通しているので、圧送プランジャ
５の残りの移動ストロークにより、タイミングプランジ
ャ９は図中左方へ移動す。そして、圧送プランジャ５の
吸入行程が終了すると、タイミングプランジャ９は移動
を停止する。

このように、電磁弁１５の閉弁時期を制御することによ
り、タイミングプランジャ９の位置を制御できる。従っ
て、電磁弁１５の閉弁時期を制御することにより燃料噴
射開始時期を制御できる。

電磁弁１５の閉弁する時期は、エンジンのピストンまた
はカムの位置、または噴射ポンプのカムの位置を検出す
る図示せぬ基準位置センサの出力を基準信号として、こ
の基準信号からの時間ｔ２を図示せぬコンピュータによ
り計算し、その計算結果に基づいて電磁弁１５に閉弁信
号を与えることにより閉弁させる。

電磁弁１５の閉弁時期を早めて第３図中２ａの位置で閉
弁させれば、タイミングプランジャ９の図中左方への移
動量は大きくなり燃料噴射開始時期は遅れる。

逆に閉弁時期を遅らせて第３図中２ｂの位置で閉弁させ
れば、タイミングプランジャ９の図中左方への移動量は
少なくなり燃料噴射開始時期は早まる。

次に、燃料噴射終了時期つまり（ｏｒすなわち）燃料噴
射量の制御方法について説明する。

第１図に示されるように、圧送プランジャ５の圧送行程
において電磁弁１５が閉弁している場合には、圧送プラ
ンジャ５の移動ストロークにより、タイミングプランジ
ャ９がプラグ１２に当接して移動停止後、第１の圧力室
１０内の燃料は通路１８、通路２４２通路２５．バルブ
ホルダ２７を経て、図示せぬデリバリパイプを通って図
示せぬノズルから噴射される。

その後、第３図において示されるように、圧送途中の１
の位置で電磁弁１５を開弁させると、第１の圧力室１０
内の燃料は、通路１３．通路１４、電磁弁１５．通路１
６を通って流出し、第１の圧力室ｌＯの圧力が低下し、
燃料噴射が終了する。

電磁弁１５の開弁時期を早めて１ａの位置で開弁させる
と、燃料噴射の終了時期が早まり、その結果、噴射量が
減少することになる。

また、逆に開弁時期を遅らせて１ｂの位置が開弁させる
と、燃料噴射の終了時期が遅くなり、そ結果、噴射量が
増加することになる。

このように、圧送プランジャ５の圧送行程において、電
磁弁１５の開弁時期を制御することにより、燃料噴射終
了時期すなわち燃料噴射量を制御できることになる。

電磁弁１５の開弁時期は、第３図において示されるよう
に、基準信号からの時間ｔ１を図示せぬコンピュータに
より計算し、その計算結果に基づいて電磁弁１５に開弁
信号を与えることにより開弁させる。

以上述べた様に、電磁弁１５の閉弁時期はタイミングプ
ランジャ９の移動、即ち燃料噴射開始時期を決定し、電
磁弁１５の開閉時期は燃料噴射終了時期を決定するもの
である。従って、電磁弁１５の閉弁時期、開弁時期を制
御することによって、ポンプからの燃料噴射開始時期と
、燃料噴射開始時期から終了時期によって決まる燃料噴
射量を適正に制御することが可能である。

第３図において、電磁弁１５が閉弁時期２、開弁時期ｌ
で駆動されている状態から閉弁時期を２ｂに変化させて
燃料噴射時期を早めた場合、開弁時期を１ａに変化させ
て燃料噴射終了時期を早めることにより、燃料噴射量を
一定に保ったまま燃料噴射開始時期を早くすることも可
能となる。

以上述べた実施例では、開閉手段をシート弁型電磁弁で
構成したが、スプール弁型電磁弁を用いても何らさしつ
かえない。

また、上述実施例は燃料圧縮機構をインナーカム方式に
て構成したが、他の圧縮方式、例えば、フェイスカム方
式、あるいは、アウターカム方式でも構成可能なことは
、当業者において容易に理解できよう。（発明の効果） 以上詳細に説明したように、本発明によれば、１個の電
磁弁のみ用いることにより、その閉弁時期と開弁時期を
制御することで、噴射時期および噴射量を制御できるの
で、構造簡単で安価な燃料噴射ポンプが得られるという
優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３図は本発明の一実施例に関するものであ
り、第１図は実施例の縦断面図、第２図は第１図のＡ−
Ａ線に沿う断面図、第３図はカムアングル変化に対する
基準信号とカムリフトの変化、電磁弁の開弁との対応関
係を表わす作動特性図を各々示す。 ９・・・タイミングプランジャ、１０・・・第１圧力室
、１１・・・第２圧力室、１３，１４．１６・・・吸入
燃料通路、１５・・・開弁手段をなす電磁弁、１８．２
４゜２５．２７・・・吐出燃料通路、１９，２２．２３
・・・燃料通、１００・・・圧縮室

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ポンプ回転に伴って圧縮を受ける圧縮室（１００）に連
   通した圧力室を該圧力室内に摺動自在に嵌合したタイミ
   ングプランジャ（９）によって２分割して前記圧縮室（
   １００）に連通する第１圧力室（１０）と前記圧縮室（
   １００）に連通しない第２圧力室（１１）とを形成した
   燃料噴射ポンプにおいて、前記第１圧力室（１０）に吸
   入燃料通路（１３，１４，１６）を連通すると共に該吸
   入燃料通路（１３，１４，１６）の途中に１個の開閉手
   段（１５）を設け、前記第２圧力室（１１）に燃料通路
   （１９，２２，２３）を連通させると共に前記第１圧力
   室（１０）に選択的に連通する吐出燃料通路（１８，２
   ４，２５）を設け、前記開閉手段（１５）を閉弁するこ
   とにより燃料噴射開始時期を決定し、前記開閉手段（１
   ５）を開弁することにより燃料噴射終了時期を制御する
   ことを特徴とする燃料噴射ポンプ。