JPS6339791B2

JPS6339791B2 -

Info

Publication number: JPS6339791B2
Application number: JP55070032A
Authority: JP
Inventors: Akio Ishida
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 1980-05-28
Filing date: 1980-05-28
Publication date: 1988-08-08
Also published as: JPS56167847A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は燃料噴射ポンプの改良に関し、燃料噴
射始めを切換え可能としたものである。

一般にデイーゼル機関にあつては、その性能に
大きな影響を及ぼす因子として燃料噴射系が挙げ
られる。この燃料噴射系に用いられる従来の燃料
噴射ポンプの構造は、第１図に示すように、ポン
プ本体１内に設けたカム２によつてローラ３を介
してプランジヤ４が上下動し、プランジヤバレル
５に設けた燃料の給油孔６から供給される燃料を
圧縮し、吐出弁７を介してデイーゼル機関のシリ
ンダ内に燃料を噴射し、プランジヤ４がプランジ
ヤバレル５に設けた燃料の排油孔８と連通するま
で圧送がつづけられる。このような燃料噴射ポン
プの噴射始めや噴射終りを主要部を抽出・拡大し
た第２図で説明する。プランジヤ４の上部には斜
めの切り欠き溝４ａが形成してあり、縦溝により
プランジヤ４の上面と連通している。そこで、プ
ランジヤ４が下死点にくると燃料が給油孔６から
送給され、プランジヤ４が上昇し、給油孔６と排
油孔８とが閉じられた瞬間から燃料の吐出が始ま
る。これが噴射始めとなる。そして、さらにプラ
ンジヤ４が上昇しプランジヤ４の切り欠き溝４ａ
が排油孔８と連通すると燃料が吸入側にもどされ
て噴射が終る。この瞬間が噴射終りとなる。一
方、吐出量、すなわち、噴射量はプランジヤ４で
給排油孔６，８を閉じてから切り欠き溝４ａが排
油孔８と通じるまでのストロークで加減でき、こ
れを第１図に示すように、プランジヤ４外周のピ
ニオン１０とラツク９とで調整する。したがつ
て、このような燃料噴射ポンプにあつては燃料の
噴射始めは常に一定であり、デイーゼル機関の回
転数や負荷に応じた噴射始めの調整はできない。
このためプランジヤの上面にも切り欠き溝を形成
することも考えられているが、この場合にも同一
噴射量、すなわち、同一のプランジヤのストロー
クとすると燃料噴射始めは一定となつてしまう。
この結果、自動車用のデイーゼル機関等のように
常用回転数の範囲や負荷の範囲が広い場合には特
に、運転条件に応じた最適な噴射始めとすること
ができなかつた。そして、特に低温始動性や機関
の性能等に改良の余地が多々ある。

本発明はかかる従来技術の問題点に鑑みてなさ
れたもので、プランジヤのプレストロークを切換
え可能とし噴射始めを変更可能とした燃料噴射ポ
ンプの提供を目的とする。かかる目的を達成する
ための本発明の構成はプランジヤが嵌め込まれる
プランジヤバレルに当該プランジヤのプレストロ
ークが変化し得るように複数個の給排油孔を穿設
するとともに前記プランジヤに前記給排油孔に対
応した複数個の斜めの切り欠き溝を設け、前記給
排油孔の１個を給油室と連通させるスリーブを前
記プランジヤバレル外周に設けるとともにこのス
リーブを移動させ給油室に連通される給排油孔を
切換えて前記プランジヤのプレストロークを変え
噴射始めを変えるスリーブの切換機構を具える一
方、前記プランジヤを回転させることにより前記
切り欠き溝と前記給排油孔とが連通する位置を変
更させてこのプランジヤの有効ストロークを変え
る噴射量調整機構を具えたことを特徴とする。

以下、本発明の一実施例を図面に基づき詳細に
説明する。

第３図および第４図は本発明の燃料噴射ポンプ
の一実施例にかかり、第３図は全体の断面図、第
４図は主要部を抽出して示す拡大斜視図である。

尚、図面中、従来と同一部分には同一符号を記
した。

プランジヤ４が精密かつ摺動自在に嵌合される
プランジヤバレル５には複数個、図では２個の給
排油孔１１，１２が穿設してあり、それぞれの給
排油孔１１，１２が単独で給油及び排油を行な
う。そして、このプランジヤバレル５の外周にス
リーブ１３が精密かつ回動自在に嵌合してある。
そして、このスリーブ１３には、いずれか一方の
給排油孔１１又は１２とのみ連通しプランジヤ室
１４と給油室１５とを連通する孔が設けてある。
この孔は、第５図ａに示すように、一直線上とは
ならないように配設してある。そして、プランジ
ヤバレル５に穿設してある二個の給排油孔１１，
１２は第４図に示したように、プランジヤ４の摺
動方向、すなわち、上下方向に距離ｊだけずらし
てある。そして、プランジヤ４には給排油孔の数
に対応した切り欠き溝が形成してあり、図では２
つの切り欠き溝４ａ，４ｂが示してある。一方、
給排油孔１１又は１２の選択切換えを行なうため
のスリーブ１３の回転機構としてスリーブ１３外
周にはピニオンが設けられ、このピニオンとラツ
ク１６が噛合し、このラツク１６を動かすことで
スリーブ１３を回転し、一方の給排油孔１１又は
１２のみを給油室１５と連通させることができ
る。

次に、このような燃料噴射ポンプでの噴射始め
の制御について説明する。

まず、第５図ａ，ｂに示すように、スリーブ１
３をラツク１６を動かすことで給排油孔１１を閉
じ（図中、ハツチングは閉じた状態）、給排油孔
１２を開く。この場合には、給排油孔１２によつ
て噴射始めが決定されるが、給排油孔１１に比べ
距離ｊだけ上方に給排油孔１２が位置するのでプ
ランジヤ４のプレストロークが大きく、噴射始め
は相対的に遅れることとなる。これとは逆に第６
図ａ，ｂに示すように、給排油孔１１を開き、給
排油孔１２を閉じるようにスリーブ１３を動かし
た場合にはプレストロークが前述の場合に比べ距
離ｊだけ小さいので早く給排油孔１１がプランジ
ヤ４で閉じられて噴射がはじまり、噴射始めが相
対的に進むこととなる。このとき、プランジヤ４
の有効ストロークはそれぞれ、図面中のｈ，ｉで
示されるが、この有効ストロークｈをｉと等しく
しておけば噴射量を一定としたまま噴射始めだけ
を変えることができる。したがつて、噴射始めだ
けを変更でき、極端な機関性能の変化はないこと
となる。しかし、一般にデイーゼル機関にあつて
は、その出力や燃料消費率と燃料噴射時期（燃料
噴射始め）とには、噴射時期が通常の設定値から
遅れると、出力の低下や燃料消費率の増大を招
き、逆に進む場合には出力の向上や燃料消費率の
低下を招く傾向があることが知られている。

そこで、プレストロークの差、すなわち、給排
油孔１１と１２の高さ方向の差ｊが大きくなると
噴射時期の変化が大きくなり、給排油孔１１を通
常の噴射時期とし、これを給排油孔１２に切換え
る場合には噴射時期が遅れることによる性能低下
が大きくなるおそれがあり、自動車用のデイーゼ
ル機関にあつてはドライバビリテイを損なうこと
になる。そこで、燃料の噴射量を増大し、少なく
とも出力性能の低下を回避するようにしなければ
ならない。そこで、第５図ｂに示すように、給排
油孔１２に対応するプランジヤ４の切り欠き溝４
ｂを破線ａや一点鎖線ｂで示すように形状を変え
有効ストロークを長くし図中のｋとすることで噴
射量を増大する。このときのプランジヤ回転角度
とプランジヤの送油ストロークの関係をそれぞれ
の変更した切り欠き溝に対応して示したのが第７
図である。図中、実線は切り欠き溝変更前の状態
である。同図から明らかなように、同一のラツク
９の位置でも噴射量だけを変えることができドラ
イバビリテイの問題が解消される。尚、このよう
に切り欠き溝４ａ又は４ｂの形状を適当に設定し
ておくことで一定の関係をもつて燃料の噴射時期
と共に噴射量も同時に変更できるが、本発明に係
る燃料噴射ポンプでは噴射時期とは別個に噴射量
だけを変更できる噴射量調整機構を具えている。
すなわち、ピニオン１０に噛合したラツク９を移
動させることによりプランジヤ４を回転させる
と、給排油孔１１又は１２と切り欠き溝４ａ又は
４ｂとが連通する位置が斜めの切り欠き溝４ａ又
は４ｂに沿つてプランジヤ４の上下方向へ移動す
る。従つて、プランジヤ４の上面で給排油孔１１
又は１２を閉じて切り欠き溝４ａ又は４ｂで給排
油孔１１又は１２を開く間のプランジヤ４の有効
ストロークが変更でき、噴射量が変更できる。こ
のため、噴射時期と噴射量とをそれぞれ別個に微
妙に調整することができ、最適なドライバビリテ
イが得られる。

このようにして、噴射始めを変えるためのラツ
ク１６の操作は手動によるもののほか、従来から
用いられている機械式ガバナと連結しても良く、
さらに、油圧や電気を利用するもの等が考えられ
る。例えば油圧を利用するものとしては最近実用
化されている流体ガバナのサーボ部のパワーピス
トンの作動力をスリーブ１３を回転させるラツク
１６に作用させるように連結しておくことで流体
ガバナの作動によつて噴射始めをも合わせて制御
できる。また、電気的に操作するものとしては最
近研究開発されてきた電気式ガバナ（電子式ガバ
ナと呼ぶ場合もあるが）のアクチユエータの作動
力をスリーブ１３を回転させるラツク１６に作用
するように連結するものなどが考えられる。尚、
このような各形式のガバナとの運動のみならず、
独立した新たな制御部を設けるものであつても良
よい。

このような燃料噴射ポンプの一つの適用例とし
ては、例えば、低温始動性の向上を目的として使
用する場合が考えられる。この場合には、始動時
に燃料の噴射時期を進めるようにスリーブ１３を
動かし始動しやすくするとともに、暖機が完了し
たならばスリーブ１３を本来の位置に戻すように
する。この場合にもスリーブ１３を外気温、機関
の冷却水温や油温等を検出した信号を利用して制
御することで自動的に噴射時期を切換えることが
できる。

また、始動時に限らずエンジン回転速度、
エンジン負荷（燃料噴射制御ラツク位置）、
EGR量、過給エンジンの給気温度や給気圧力、
排気温度等の各種運転条件を検出して燃料の噴
射時期を制御することでエンジンを最適な状態と
することができる。

尚、以上説明した実施例では給排油孔を２個設
け、それぞれに対応する切り欠き溝をプランジヤ
に設けたもので説明したが、２個に限定されるも
のではなく、２個以上の給排油孔を設けるととも
に、この給排油孔に対応した切り欠き溝をプラン
ジヤに設け、給排油孔の数に応じたスリーブの切
換えを行なうことで、その数に応じただけ噴射始
めを変えることができる。この場合のスリーブの
切換機構は回転させるもののほか、上下動させる
ような機構でも良い。

また、プリストロークを変える方法としても上
記実施例に限らず、第８図ａ，ｂに示すように、
給排油孔の高さ方向の位置を変化させずに、給排
油孔の切換機構を設け、プランジヤ４の頭部４ｃ
をそれぞれの給排油孔１１，１２に対応した段差
を設けたものでも良く、この場合にも相対的には
前述の実施例と同様にプレストロークが変化した
こととなる。

また、第９図に示すものは、複数個（図面では
２個の場合を示すが）の給排油孔１１，１２の径
に変化を与えることでプレストロークを変化させ
るようにしたものである。この場合には大径とし
た給排油孔１１を閉じるのに図中のＳだけさらに
多くのストロークを要す。したがつて、このＳ分
だけプレストロークが大きくなり、噴射始めが遅
れることになる。この場合にも、上記実施例と同
一の効果が得られる。

以上、実施例とともに具体的に説明したように
本発明によれば、切換え可能な給排油孔の数だけ
の段階的な燃料噴射始めの変更ができると共に、
これと別個に斜めの切り欠き溝を有したプランジ
ヤの回転により噴射量が変更できる。この結果、
エンジンの各種運転条件に応じて噴射始め及び噴
射量を切変えることで最適の運転条件が確保でき
出力性能の向上はもとより、始動性の向上や排気
ガスの一層の浄化ともなる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は従来の燃料噴射ポンプに
かかり、第１図は全体断面図、第２図は主要部の
拡大斜視図、第３図および第４図は本発明の燃料
噴射ポンプの一実施例にかかり、第３図は全体断
面図、第４図は主要部の拡大斜視図、第５図およ
び第６図は作動状態の説明図、第７図はプランジ
ヤ回転角度とプランジヤ送油ストロークとの関係
を示すグラフ、第８図および第９図は本発明の他
の実施例の説明図である。図面中、１はポンプ本体、２はカム、３はロー
ラ、４はプランジヤ、４ａ，４ｂは切り欠き溝、
４ｃは頭部、５はプランジヤバレル、７は吐出
弁、９はラツク、１０はピニオン、１１，１２は
給排油孔、１３はスリーブ、１４はプランジヤ
室、１５は給油室、１６はラツク、ａ，ｂはプラ
ンジヤの切り欠き溝の形状を示す線、ｈ，ｉ，ｋ
はプランジヤのストローク、ｊ，ｓは距離であ
る。

Claims

【特許請求の範囲】

１プランジヤが嵌め込まれるプランジヤバレル
に当該プランジヤのプレストロークが変化し得る
ように複数個の給排油孔を穿設するとともに前記
プランジヤに前記給排油孔に対応した複数個の斜
めの切り欠き溝を設け、前記給排油孔の１個を給
油室と連通させるスリーブを前記プランジヤバレ
ル外周に設けるとともにこのスリーブを移動させ
給油室に連通される給排油孔を切換えて前記プラ
ンジヤのプレストロークを変え噴射始めを変える
スリーブの切換機構を具える一方、前記プランジ
ヤを回転させることにより前記切り欠き溝と前記
給排油孔とが連通する位置を変更させてこのプラ
ンジヤの有効ストロークを変える噴射量調整機構
を具えたことを特徴とする燃料噴射ポンプ。