JP3551576B2 - ディーゼルエンジンの燃料噴射ポンプ - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、ディーゼルエンジンに備えられる分配型燃料噴射ポンプの改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ディーゼルエンジンに備えられる分配型燃料噴射ポンプは、エンジン回転に同期して往復回転運動するフェイスカム等が経時的に摩耗することに対処して、燃料噴射量が大きく変わることを防止する機構を備えるものがある。
【０００３】
この種の分配型燃料噴射ポンプとして、従来例えば図１０に示すように、プランジャ８による圧送始めの燃料を吸入ポート６に戻すためのプリストローク溝３１を備えるものがある（特開平４−１７１２６３号公報、参照）。
【０００４】
プランジャ８が図中右方向に移動する圧送始めで、プランジャ８がプリストローク量Ｈｖを越えない間は、プランジャ高圧室４から吐出される燃料の大部分が、プリストローク溝３１を通って吸入ポート６に逆流し、燃料は図示しない分配ポートよりデリバリーバルブを通って噴射ノズルへと圧送されない。
【０００５】
プランジャ８がプリストローク量Ｈｖを越えて圧側に移動すると、プリストローク溝３１と吸入ポート６の連通が遮断され、プランジャ高圧室４から吐出される燃料の全量は、分配ポートよりデリバリーバルブを通って噴射ノズルへと圧送される。
【０００６】
プランジャ８を駆動するフェイスカム等が経時的に摩耗すると、プランジャ８のストローク中心が図中左方向に変位するため、プランジャ８による燃料の圧送終わり時期が遅れ、ストローク後半における燃料噴射量が増加する。これに伴って、プランジャ８とプリストローク溝３１の相対位置が変化してプリストローク量Ｈｖが増大し、プランジャ８による燃料の圧送始め時期が遅れ、ストローク前半における燃料噴射量が減少する。これにより、プランジャ８のストロークの前半と後半でトータルした燃料噴射量の変動が抑えられる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような従来の燃料噴射ポンプにあっては、有効ストローク量に対して噴射量が直線的に増加する特性となっていたため、フェイスカム等の摩耗が進むのに伴って噴射量の増加特性が大きく変動するという問題点が考えられる。
【０００８】
図１１はこうした従来の燃料噴射ポンプにおいて、有効ストローク量に対する燃料噴射量特性の変化を示している。図１１において、各プロット・線は、摩耗量０μｍのときのプリストローク量Ｈｖを変化させた際の有効ストローク量に対する噴射量の違いを示している。
【０００９】
図中横線にて最大噴射量を示している。一般に、最大噴射量は黒煙濃度や燃焼室温度、排気温度等によって制限される。
【００１０】
初期プリストローク量Ｈｖを増加させると、プランジャ８の圧送始めにおいて、プリストローク溝３１と吸入ポート６が連通するストローク量が増えるが、連通している間も実際には燃料を圧送するため、同一の噴射量を噴射するために必要な有効ストロークは減少していく（図中左上の線・プロットに向かって移行する）。
【００１１】
プリストローク溝３１を持たない場合、プランジャ８を駆動するフェイスカム等が経時的に摩耗すると、プランジャ８のストローク中心が図１１において左方向に変位するため、プランジャ８による燃料の圧送終わり時期が遅れ、トータルした燃料噴射量が増加する。
【００１２】
プリストローク溝３１を持つ場合、プランジャ８を駆動するフェイスカム等が経時的に摩耗すると、プランジャ８による燃料の圧送終わり時期が遅れ、ストローク後半における燃料噴射量が増加するのに伴って、プランジャ８とプリストローク溝３１の相対位置が変化してプリストローク量Ｈｖが増大し、プランジャ８による燃料の圧送始め時期が遅れ、ストローク前半における燃料噴射量が減少するため、プランジャ８のストロークの前半と後半でトータルした燃料噴射量の変動が抑えられる。
【００１３】
図１２は、プリストローク量Ｈｖに対する噴射量の増加量Ｑの抑制効果の関係を示す特性図である。
【００１４】
プリストローク量Ｈｖを増加させていくと噴射量の増加量Ｑは減少するが、増加量Ｑが０となるまでには、プリストローク量Ｈｖを大きく設定する必要がある。しかし、プリストローク量Ｈｖを大きくすると、燃料圧送が行われない空振り期間が多くなるため、最大噴射量が減少するという問題点がある。
【００１５】
また、噴射量の増加量Ｑは完全に０とならないため、スモーク悪化や燃焼室温度、排気温度が過上昇しないため経時劣化による噴射量増加量を見越して、初期における最大噴射量を低く設定する必要があり、出力の低下を招くという問題点がある。
【００１６】
本発明は上記の問題点に着目し、プランジャの有効ストローク量を削減せずに、フェイスカム等の摩耗が進むのに伴うトータルした燃料噴射量の変動を精度よく抑えることを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載のディーゼルエンジンの燃料噴射ポンプは、
エンジン回転に同期して回転することによりフェイスカムに追従して往復運動するプランジャと、
プランジャの往復運動によって伸縮するプランジャ高圧室と、
プランジャの外周面に刻まれた気筒数と同数の吸入スリットと連通してプランジャ高圧室に吸入される燃料を導く吸入ポートと、
プランジャの外周面に刻まれた分配スリットと連通してプランジャ高圧室から吐出される燃料を各気筒に導く分配ポートと、
圧送終わりにプランジャの外周面に開口したカットオフポートを開放してプランジャ高圧室から吐出される燃料を逃がすコントロールスリーブと、
圧送始めにプランジャ高圧室から吐出される燃料を吸入ポートに逃がすようにプランジャの外周面に刻まれたプリストローク溝と、
を備えるディーゼルエンジンの燃料噴射ポンプにおいて、
経時劣化時に有効ストロークに対する燃料噴射量の特性がカットオフポートを開閉するコントロールスリーブの位置によって決められる燃料噴射量の最大値である最大噴射量付近にて急上昇した後、しだいに低下するように噴射率を調整する噴射率調整手段を備える。
【００１８】
請求項２に記載のディーゼルエンジンの燃料噴射ポンプは、請求項１に記載の発明において、
前記噴射率調整手段として、
フェイスカムのプロフィールを最大噴射量を噴射する回転角度付近でリフト量が急増するように形成する。
【００１９】
請求項３に記載のディーゼルエンジンの燃料噴射ポンプは、請求項１に記載の発明において、
前記噴射率調整手段として、
最大噴射量を噴射するプランジャのストローク付近でプランジャ高圧室から吐出される燃料を逃がす小孔をプランジャに形成する。
【００２０】
請求項４に記載のディーゼルエンジンの燃料噴射ポンプは、請求項１に記載の発明において、
前記噴射率調整手段として、
プランジャの往復運動によって伸縮する複数のプランジャ高圧室を備え、
プランジャのリフト量が最大噴射量の有効ストローク以下でのみ両方のプランジャ高圧室を互いに連通する連通孔を備え、
プランジャのリフト量が最大噴射量の有効ストローク以上で一方のプランジャ高圧室の圧力を逃がす連通孔を備える。
【００２１】
【作用】
請求項１に記載のディーゼルエンジンの燃料噴射ポンプおいて、経時劣化によりプランジャとコントロールスリーブの相対位置が変化すると、プランジャのカットオフポートがコントロールスリーブによって開かれる燃料の圧送終わり時期が遅れるため、プランジャのストローク後半における燃料噴射量が増加する。
【００２２】
同じく経時劣化によりプランジャとプリストローク溝の相対位置が変化すると、燃料が吸入ポートへと逆流するプリストローク量Ｈｖが増大し、プランジャによってプリストローク溝が閉じられる燃料の圧送始め時期が遅れるため、プランジャのストローク前半における燃料噴射量が減少し、プランジャのストロークの前半と後半でトータルした燃料噴射量が変動することが抑制される。
【００２３】
しかし、プリストローク量Ｈｖを増加させると、プランジャの圧送始めにおいてプリストローク溝と吸入ポートが連通している間に圧送される燃料量が増えるため、同一の有効ストローク量でも噴射量は増加する。
【００２４】
本発明は、有効ストロークに対する燃料噴射量の特性が最大噴射量付近にて変曲点を持つように噴射率を調整することにより、プリストローク量Ｈｖを増やしても、最大噴射量付近での有効ストロークに対する噴射量の特性は大きく変化しない。
【００２５】
この結果、スモーク悪化や燃焼室温度、排気温度が過上昇しないため経時劣化による噴射量増加量を見越して、初期における最大噴射量を予め低く設定する必要がなく、出力の低下を抑えられる。
【００２６】
請求項２に記載のディーゼルエンジンの燃料噴射ポンプおいて、フェイスカムのプロフィールを最大噴射量を噴射する回転角度付近でリフト量が急増するように形成することにより、有効ストロークに対する燃料噴射量の特性を最大噴射量付近にて変曲点を持つように噴射率を調整することが可能となり、プリストローク量Ｈｖを増やしても、最大噴射量付近での有効ストロークに対する噴射量の特性は大きく変化しない。
【００２７】
請求項３に記載のディーゼルエンジンの燃料噴射ポンプおいて、プランジャが所定のストローク量だけリフトすると、連通孔がプランジャ高圧室の圧力を逃がすことにより、有効ストロークに対する燃料噴射量の特性を最大噴射量付近にて変曲点を持つように噴射率を調整することが可能となり、プリストローク量Ｈｖを増やしても、最大噴射量付近での有効ストロークに対する噴射量の特性は大きく変化しない。
【００２８】
請求項４に記載のディーゼルエンジンの燃料噴射ポンプおいて、プランジャのリフト量が最大噴射量の有効ストローク以下でのみ両方のプランジャ高圧室を互いに連通し、それ以上の有効ストロークで一方のプランジャ高圧室の圧力が逃がされることにより、有効ストロークに対する燃料噴射量の特性を最大噴射量付近にて変曲点を持つように噴射率を調整することが可能となり、プリストローク量Ｈｖを増やしても、最大噴射量付近での有効ストロークに対する噴射量の特性は大きく変化しない。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。
【００３０】
図１に示すように、ディーゼルエンジンに備えられる分配型燃料噴射ポンプは、燃料がドライブシャフト２により駆動されるフィードポンプ３によって吸引され、フィードポンプ３からポンプ室５に供給された燃料は、吸入ポート６を通って高圧プランジャポンプ７に送られる。
【００３１】
プランジャポンプ７のプランジャ８は、継手２９を介してドライブシャフト２によりエンジン回転に同期して、エンジン回転数の１／２の速度で回転駆動される。
【００３２】
プランジャ８に固定されたカムディスク９は、エンジンの気筒数と同数のフェイスカム１０をもち、回転しながらローラリング１１に配設されたローラ１２を乗り越えるたびに、スプリング１９に抗してプランジャ８を所定のカムリフトだけ往復運動する。プランジャ８の回転往復運動により、吸入ポート６からプランジャ８に刻まれた吸入スリット１７を介してプランジャ高圧室４に吸引された燃料が分配ポート１３よりデリバリーバルブ１４を通って図示しない噴射ノズルへと圧送される。
【００３３】
プランジャ８が図中右側に移動してプランジャ高圧室４から分配スリット１８を経て分配ポート１３へと燃料を圧送する過程で、カットオフポート１５の開口部がコントロールスリーブ１６の図中右側端部を越えると圧送されていた燃料が低圧ポンプ室５へと開放される。
【００３４】
燃料噴射量は、プランジャ８に形成されたカットオフポート１５を開閉するコントロールスリーブ１６の位置によって決められる。すなわち、コントロールスリーブ１６を図中右側に変位させると、燃料噴射時期が遅くなって燃料噴射量が増加し、図中左側に変位させると燃料噴射時期が早まって燃料噴射量が減少するのである。
【００３５】
コントロールスリーブ１６の位置を自動的に調節する電子制御式ガバナとしてロータリソレノイド２１が設けられる。ロータリソレノイド２１はロータ２２を回転運動させ、その先端に偏心して設けたボール２３を介してコントロールスリーブ１６を直線運動させる。
【００３６】
ロータリソレノイド２１の制御手段として備えられる図示しないコントロールユニットは、ロータリソレノイド２１の制御電圧を予めマップ情報として設定し、アクセル開度、エンジン回転数、エンジン水温等の各種検出信号を入力し、これら検出された運転条件に応じて適切な燃料噴射量を演算し、演算された燃料噴射量をロータリソレノイド２１の制御電圧に変換して出力する。
【００３７】
燃料噴射時期は、タイマーピストン２５によりローラリング１１を介してフェイスカム１０をローラ１２に対して相対回転させることによって調整される。タイマーピストン２５の両端部に作用する油圧差をデューティソレノイドバルブ２６を介して調節することにより、タイマーピストン２５を移動させてローラリング１１を回転させ、フェイスカム１０がローラ１２に乗り上げる時期を変化させるようになっている。
【００３８】
なお、図１において、タイマーピストン２５とフィードポンプ３等は、９０度回転した断面を示している。
【００３９】
図２にも示すように、プランジャ８の外周面にプリストローク溝３１が環状に刻まれる。プリストローク溝３１は、フェイスカム１０がローラ１２に乗り上げる前のプランジャ８のストローク位置において吸入ポート６と連通している。
【００４０】
プランジャ８が図中右方向に移動する圧送始めで、プランジャ８がプリストローク量Ｈｖを越えない間は、プランジャ高圧室４から吐出される燃料の大部分が、プリストローク溝３１を通って吸入ポート６に逆流し、燃料は図示しない分配ポートよりデリバリーバルブを通って噴射ノズルへと圧送されない。
【００４１】
プランジャ８がプリストローク量Ｈｖを越えて圧側に移動すると、プリストローク溝３１と吸入ポート６の連通が遮断され、プランジャ高圧室４から吐出される燃料の全量は、分配ポートよりデリバリーバルブを通って噴射ノズルへと圧送される。
【００４２】
プランジャ８を駆動するフェイスカム等が経時的に摩耗すると、プランジャ８のストローク中心が図中左方向に変位するため、プランジャ８による燃料の圧送終わり時期が遅れ、ストローク後半における燃料噴射量が増加する。これに伴って、プランジャ８とプリストローク溝３１の相対位置が変化してプリストローク量Ｈｖが増大し、プランジャ８による燃料の圧送始め時期が遅れ、ストローク前半における燃料噴射量が減少する。これにより、プランジャ８のストロークの前半と後半でトータルした燃料噴射量の変動が抑えられる。
【００４３】
そして本発明の要旨とするところであるが、プランジャポンプ７の噴射率調整手段として、プランジャ８を往復運動させるフェイスカム１０のプロフィールを最大噴射量を噴射する回転角度付近でリフト量が急増するように形成する。これにより、カットオフポート１５のコントロールスリーブ１６による開口時期に対する燃料噴射量の特性が最大噴射量付近にて変曲点を持つようにする。
【００４４】
図３はプランジャ８の回転角度とプランジャポンプ７の送油率の関係を示すが、送油率はカム速度とプランジャ８の断面積の積として表され、プランジャ８の断面積は変化しないため、フェイスカム１０のプロフィールは図３に実線で示す送油率の特性と相似形になる。
【００４５】
プランジャポンプ７の送油率は、有効ストローク初期において上昇した後、有効ストロークの前半において略一定に保たれ、最大噴射量を噴射する回転角度の手前で急上昇した後、しだいに低下する。すなわち、最大噴射量を噴射するプランジャリフトをポンプ角度で換算した位置において、送油率が急変するように設定されている。
【００４６】
以上のように構成され、次に作用について説明する。
【００４７】
フェイスカム１０がローラ１２に乗り上げて、プランジャ８が図中右方向に移動する過程で、プランジャ８がプリストローク量Ｈｖを越えない間は、プランジャ高圧室４から吐出される燃料の一部が、分配ポート１３よりデリバリーバルブ１４を通って図示しない噴射ノズルへと圧送されるものの、残りの燃料の大部分がプリストローク溝３１を通って吸入ポート６に逆流するため、噴射ノズルから気筒への燃料噴射は実質的に行われない。プランジャ８がプリストローク量Ｈｖを越えて図中右方向に移動すると、プリストローク溝３１と吸入ポート６の連通が遮断され、プランジャ高圧室４から吐出される燃料の全量は、分配ポート１３よりデリバリーバルブ１４を通って図示しない噴射ノズルへと圧送され、噴射ノズルから気筒への燃料噴射が行われる。
【００４８】
経時劣化によりフェイスカム１０等の摩耗が進むと、プランジャ８とコントロールスリーブ１６の相対位置が変化して、プランジャ８のカットオフポート１５がコントロールスリーブ１６によって開かれる燃料の圧送終わり時期が遅れるため、プランジャ８のストローク後半における燃料噴射量が増加する。
【００４９】
同じく経時劣化によりフェイスカム１０等の摩耗が進むと、プランジャ８とプリストローク溝３１の相対位置が変化して、燃料が吸入ポート６へと逆流するプリストローク量Ｈｖが増大し、プランジャ８によってプリストローク溝３１が閉じられる燃料の圧送始め時期が遅れるため、プランジャ８のストローク前半における燃料噴射量が減少し、プランジャ８のストロークの前半と後半でトータルした燃料噴射量が変動することを抑制する。
【００５０】
図４は本発明の燃料噴射ポンプにおいて、有効ストローク量に対する燃料噴射量特性の変化を示している。図４において、各プロット・線は、摩耗量０μｍのときの初期プリストローク量Ｈｖを変化させた際の有効ストローク量に対する噴射量の違いを示している。
【００５１】
図中横線にて最大噴射量を示している。一般に、最大噴射量は黒煙濃度や燃焼室温度、排気温度等によって制限される。
【００５２】
プリストローク量Ｈｖを増加させると、プランジャ８の圧送始めにおいてプリストローク溝３１と吸入ポート６が連通している間に圧送される燃料量が増えるため、同一の有効ストローク量でも噴射量は増加する。
【００５３】
これに対処して本発明は、有効ストロークに対する燃料噴射量の特性が最大噴射量付近にて変曲点を持つように噴射率を調整することにより、プリストローク量Ｈｖが増加するのに伴って噴射量特性は主に図４において左方向にシフトするように変化するため、プリストローク量Ｈｖを増やしても、最大噴射量付近での有効ストロークに対する噴射量の特性は大きく変化しない。
【００５４】
図５は、初期プリストローク量Ｈｖに対する噴射量の増加量Ｑの抑制効果を示す特性図であるが、初期プリストローク量Ｈｖが増加するのに伴って噴射量の増加量Ｑは０を下回るように設定することが可能となる。この結果、スモーク悪化や燃焼室温度、排気温度が過上昇しないため経時劣化による噴射量増加量を見越して、初期における最大噴射量を予め低く設定する必要がなく、出力の低下を抑えられる。
【００５５】
次に、図６に示す他の実施形態について説明する。なお、図１等との対応部分には同一符号を用いて説明する。
【００５６】
プランジャ８が摺動するシリンダ４１に膨張溝４２が形成される一方、プランジャ８の外周面に開口してプランジャ高圧室４に連通した連通孔４３が形成される。
【００５７】
プランジャ８が所定のストローク量Ｈｍ２だけリフトすると、連通孔４３がプランジャ高圧室４と膨張溝４２を連通することにより、有効ストロークに対する燃料噴射量の特性は図７に示すように最大噴射量付近にて変曲点を持つように噴射率が抑制され、プリストローク量Ｈｖを増やしても、最大噴射量付近での有効ストロークに対する噴射量の特性は大きく変化しない。
【００５８】
連通孔４３の内径を例えば３ｍｍ程度と適宜調整することにより、図７に示す噴射量特性を任意に設定することができる。
【００５９】
また、膨張溝４２にかえて連通孔４３を低圧ポンプ室５に連通する通孔を形成してもよい。
【００６０】
次に、図８に示すさらに他の実施形態について説明する。なお、図１等との対応部分には同一符号を用いて説明する。
【００６１】
シリンダ４１の先端側にこれより径の小さい小シリンダ４５が形成される一方、プランジャ８の先端側にこの小シリンダ４１に嵌合する小プランジャ４６が形成される。
【００６２】
シリンダ４１とプランジャ８の間にプランジャ高圧室４が画成され、小シリンダ４５と小プランジャ４６の間に小プランジャ高圧室４７が同心的に画成される。
【００６３】
図はプランジャ８がリフトしていない状態を示しているが、プリストローク溝３１の吸入ポート６側の端面は、吸入ポート６と初期プリストローク量Ｈｖだけ連通しており、プリストローク溝３１のプランジャ高圧室４側の端面は最大噴射量の有効ストロークＨｍ３だけストロークすると連通孔４８と連通する。
【００６４】
プランジャ８が有効ストロークＨｍ３だけストロークするまでプランジャ高圧室４と小プランジャ高圧室４７は連通孔４９を介して連通し、有効ストロークＨｍ３を越えてストロークすると、連通孔４９が閉塞されるようになっている。
【００６５】
以上のように構成され、プランジャ８がリフトしていない状態から初期プリストローク量Ｈｖまでストロークする間は、吸入ポート６とプリストローク溝３１が連通するため、全てのポートが閉じる有効ストロークの始まりはストロークＨｖ以降となる。ストロークＨｖ以降ではプランジャ高圧室４がプランジャ８によって圧力上昇され、圧縮された燃料は連通孔４９を通って分配ポート１３側へと導入される。プランジャ８の圧送行程が進み、最大噴射量の有効ストロークであるＨｍ３だけストロークすると連通孔４９は小シリンダ４５によって閉塞され、プリストローク溝３１は連通孔４８と連通する。このため、プランジャ高圧室４で圧縮される燃料は、連通孔４８を通って低圧ポンプ室５へ逃がされるため、ストロークＨｍ３以降は、小プランジャ４６のみよって燃料が圧送される。
【００６６】
これにより、図９に示すように、噴射量特性はストロークＨｍ３を変曲点とするため、プリストローク量Ｈｖを増やしても、最大噴射量付近での有効ストロークに対する噴射量の特性は大きく変化しない。
【００６７】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１に記載のディーゼルエンジンの燃料噴射ポンプは、経時劣化時に有効ストロークに対する燃料噴射量の特性がカットオフポートを開閉するコントロールスリーブの位置によって決められる燃料噴射量の最大値である最大噴射量付近にて急上昇した後、しだいに低下するように噴射率を調整する噴射率調整手段を備えることにより、プリストローク量Ｈｖを増やしても、最大噴射量付近での有効ストロークに対する噴射量は大きく変化せず、スモーク悪化や燃焼室温度、排気温度が過上昇しないため経時劣化による噴射量増量を見越して、初期における最大噴射量を予め低く設定する必要がなく、出力の低下を抑えられる。
【００６８】
請求項２に記載のディーゼルエンジンの燃料噴射ポンプは、フェイスカムのプロフィールを最大噴射量を噴射する回転角度付近でリフト量が急増するように形成することにより、有効ストロークに対する燃料噴射量の特性を最大噴射量付近にて変曲点を持つように噴射率を調整することが可能となり、プリストローク量Ｈｖを増やしても、最大噴射量付近での有効ストロークに対する噴射量の特性は大きく変化しない。
【００６９】
請求項３に記載のディーゼルエンジンの燃料噴射ポンプは、プランジャが所定のストローク量だけリフトすると、連通孔がプランジャ高圧室の圧力を逃がすことにより、有効ストロークに対する燃料噴射量の特性を最大噴射量付近にて変曲点を持つように噴射率を調整することが可能となり、プリストローク量Ｈｖを増やしても、最大噴射量付近での有効ストロークに対する噴射量の特性は大きく変化しない。
【００７０】
請求項４に記載のディーゼルエンジンの燃料噴射ポンプは、プランジャのリフト量が最大噴射量の有効ストローク以下でのみ両方のプランジャ高圧室を互いに連通し、それ以上の有効ストロークで一方のプランジャ高圧室の圧力が逃がされることにより、有効ストロークに対する燃料噴射量の特性を最大噴射量付近にて変曲点を持つように噴射率を調整することが可能となり、プリストローク量Ｈｖを増やしても、最大噴射量付近での有効ストロークに対する噴射量の特性は大きく変化しない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態を示す燃料噴射ポンプの断面図。
【図２】同じくプランジャ等の断面図。
【図３】同じく燃料噴射ポンプの回転角度と送油率の関係を示す特性図。
【図４】同じく有効ストロークと噴射量の関係を示す特性図。
【図５】同じく初期プリストロークと増加量の関係を示す特性図。
【図６】他の実施形態を示すプランジャ等の断面図。
【図７】同じく有効ストロークと噴射量の関係を示す特性図。
【図８】他の実施形態を示すプランジャ等の断面図。
【図９】同じく有効ストロークと噴射量の関係を示す特性図。
【図１０】従来例を示すプランジャ等の平面図。
【図１１】同じく軸方向摩耗量Ｌに対する最大プリストローク面積Ｓの特性図。
【図１２】同じく初期プリストロークと増加量の関係を示す特性図。
【符号の説明】
４ プランジャ高圧室
６ 吸入ポート
８ プランジャ
１０ フェイスカム
１７ 吸入スリット
３１ プリストローク溝
４２ 膨張溝
４３ 連通孔
４７ 小プランジャ高圧室
４８ 連通孔
４９ 連通孔
【産業上の利用分野】
本発明は、ディーゼルエンジンに備えられる分配型燃料噴射ポンプの改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ディーゼルエンジンに備えられる分配型燃料噴射ポンプは、エンジン回転に同期して往復回転運動するフェイスカム等が経時的に摩耗することに対処して、燃料噴射量が大きく変わることを防止する機構を備えるものがある。
【０００３】
この種の分配型燃料噴射ポンプとして、従来例えば図１０に示すように、プランジャ８による圧送始めの燃料を吸入ポート６に戻すためのプリストローク溝３１を備えるものがある（特開平４−１７１２６３号公報、参照）。
【０００４】
プランジャ８が図中右方向に移動する圧送始めで、プランジャ８がプリストローク量Ｈｖを越えない間は、プランジャ高圧室４から吐出される燃料の大部分が、プリストローク溝３１を通って吸入ポート６に逆流し、燃料は図示しない分配ポートよりデリバリーバルブを通って噴射ノズルへと圧送されない。
【０００５】
プランジャ８がプリストローク量Ｈｖを越えて圧側に移動すると、プリストローク溝３１と吸入ポート６の連通が遮断され、プランジャ高圧室４から吐出される燃料の全量は、分配ポートよりデリバリーバルブを通って噴射ノズルへと圧送される。
【０００６】
プランジャ８を駆動するフェイスカム等が経時的に摩耗すると、プランジャ８のストローク中心が図中左方向に変位するため、プランジャ８による燃料の圧送終わり時期が遅れ、ストローク後半における燃料噴射量が増加する。これに伴って、プランジャ８とプリストローク溝３１の相対位置が変化してプリストローク量Ｈｖが増大し、プランジャ８による燃料の圧送始め時期が遅れ、ストローク前半における燃料噴射量が減少する。これにより、プランジャ８のストロークの前半と後半でトータルした燃料噴射量の変動が抑えられる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような従来の燃料噴射ポンプにあっては、有効ストローク量に対して噴射量が直線的に増加する特性となっていたため、フェイスカム等の摩耗が進むのに伴って噴射量の増加特性が大きく変動するという問題点が考えられる。
【０００８】
図１１はこうした従来の燃料噴射ポンプにおいて、有効ストローク量に対する燃料噴射量特性の変化を示している。図１１において、各プロット・線は、摩耗量０μｍのときのプリストローク量Ｈｖを変化させた際の有効ストローク量に対する噴射量の違いを示している。
【０００９】
図中横線にて最大噴射量を示している。一般に、最大噴射量は黒煙濃度や燃焼室温度、排気温度等によって制限される。
【００１０】
初期プリストローク量Ｈｖを増加させると、プランジャ８の圧送始めにおいて、プリストローク溝３１と吸入ポート６が連通するストローク量が増えるが、連通している間も実際には燃料を圧送するため、同一の噴射量を噴射するために必要な有効ストロークは減少していく（図中左上の線・プロットに向かって移行する）。
【００１１】
プリストローク溝３１を持たない場合、プランジャ８を駆動するフェイスカム等が経時的に摩耗すると、プランジャ８のストローク中心が図１１において左方向に変位するため、プランジャ８による燃料の圧送終わり時期が遅れ、トータルした燃料噴射量が増加する。
【００１２】
プリストローク溝３１を持つ場合、プランジャ８を駆動するフェイスカム等が経時的に摩耗すると、プランジャ８による燃料の圧送終わり時期が遅れ、ストローク後半における燃料噴射量が増加するのに伴って、プランジャ８とプリストローク溝３１の相対位置が変化してプリストローク量Ｈｖが増大し、プランジャ８による燃料の圧送始め時期が遅れ、ストローク前半における燃料噴射量が減少するため、プランジャ８のストロークの前半と後半でトータルした燃料噴射量の変動が抑えられる。
【００１３】
図１２は、プリストローク量Ｈｖに対する噴射量の増加量Ｑの抑制効果の関係を示す特性図である。
【００１４】
プリストローク量Ｈｖを増加させていくと噴射量の増加量Ｑは減少するが、増加量Ｑが０となるまでには、プリストローク量Ｈｖを大きく設定する必要がある。しかし、プリストローク量Ｈｖを大きくすると、燃料圧送が行われない空振り期間が多くなるため、最大噴射量が減少するという問題点がある。
【００１５】
また、噴射量の増加量Ｑは完全に０とならないため、スモーク悪化や燃焼室温度、排気温度が過上昇しないため経時劣化による噴射量増加量を見越して、初期における最大噴射量を低く設定する必要があり、出力の低下を招くという問題点がある。
【００１６】
本発明は上記の問題点に着目し、プランジャの有効ストローク量を削減せずに、フェイスカム等の摩耗が進むのに伴うトータルした燃料噴射量の変動を精度よく抑えることを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載のディーゼルエンジンの燃料噴射ポンプは、
エンジン回転に同期して回転することによりフェイスカムに追従して往復運動するプランジャと、
プランジャの往復運動によって伸縮するプランジャ高圧室と、
プランジャの外周面に刻まれた気筒数と同数の吸入スリットと連通してプランジャ高圧室に吸入される燃料を導く吸入ポートと、
プランジャの外周面に刻まれた分配スリットと連通してプランジャ高圧室から吐出される燃料を各気筒に導く分配ポートと、
圧送終わりにプランジャの外周面に開口したカットオフポートを開放してプランジャ高圧室から吐出される燃料を逃がすコントロールスリーブと、
圧送始めにプランジャ高圧室から吐出される燃料を吸入ポートに逃がすようにプランジャの外周面に刻まれたプリストローク溝と、
を備えるディーゼルエンジンの燃料噴射ポンプにおいて、
経時劣化時に有効ストロークに対する燃料噴射量の特性がカットオフポートを開閉するコントロールスリーブの位置によって決められる燃料噴射量の最大値である最大噴射量付近にて急上昇した後、しだいに低下するように噴射率を調整する噴射率調整手段を備える。
【００１８】
請求項２に記載のディーゼルエンジンの燃料噴射ポンプは、請求項１に記載の発明において、
前記噴射率調整手段として、
フェイスカムのプロフィールを最大噴射量を噴射する回転角度付近でリフト量が急増するように形成する。
【００１９】
請求項３に記載のディーゼルエンジンの燃料噴射ポンプは、請求項１に記載の発明において、
前記噴射率調整手段として、
最大噴射量を噴射するプランジャのストローク付近でプランジャ高圧室から吐出される燃料を逃がす小孔をプランジャに形成する。
【００２０】
請求項４に記載のディーゼルエンジンの燃料噴射ポンプは、請求項１に記載の発明において、
前記噴射率調整手段として、
プランジャの往復運動によって伸縮する複数のプランジャ高圧室を備え、
プランジャのリフト量が最大噴射量の有効ストローク以下でのみ両方のプランジャ高圧室を互いに連通する連通孔を備え、
プランジャのリフト量が最大噴射量の有効ストローク以上で一方のプランジャ高圧室の圧力を逃がす連通孔を備える。
【００２１】
【作用】
請求項１に記載のディーゼルエンジンの燃料噴射ポンプおいて、経時劣化によりプランジャとコントロールスリーブの相対位置が変化すると、プランジャのカットオフポートがコントロールスリーブによって開かれる燃料の圧送終わり時期が遅れるため、プランジャのストローク後半における燃料噴射量が増加する。
【００２２】
同じく経時劣化によりプランジャとプリストローク溝の相対位置が変化すると、燃料が吸入ポートへと逆流するプリストローク量Ｈｖが増大し、プランジャによってプリストローク溝が閉じられる燃料の圧送始め時期が遅れるため、プランジャのストローク前半における燃料噴射量が減少し、プランジャのストロークの前半と後半でトータルした燃料噴射量が変動することが抑制される。
【００２３】
しかし、プリストローク量Ｈｖを増加させると、プランジャの圧送始めにおいてプリストローク溝と吸入ポートが連通している間に圧送される燃料量が増えるため、同一の有効ストローク量でも噴射量は増加する。
【００２４】
本発明は、有効ストロークに対する燃料噴射量の特性が最大噴射量付近にて変曲点を持つように噴射率を調整することにより、プリストローク量Ｈｖを増やしても、最大噴射量付近での有効ストロークに対する噴射量の特性は大きく変化しない。
【００２５】
この結果、スモーク悪化や燃焼室温度、排気温度が過上昇しないため経時劣化による噴射量増加量を見越して、初期における最大噴射量を予め低く設定する必要がなく、出力の低下を抑えられる。
【００２６】
請求項２に記載のディーゼルエンジンの燃料噴射ポンプおいて、フェイスカムのプロフィールを最大噴射量を噴射する回転角度付近でリフト量が急増するように形成することにより、有効ストロークに対する燃料噴射量の特性を最大噴射量付近にて変曲点を持つように噴射率を調整することが可能となり、プリストローク量Ｈｖを増やしても、最大噴射量付近での有効ストロークに対する噴射量の特性は大きく変化しない。
【００２７】
請求項３に記載のディーゼルエンジンの燃料噴射ポンプおいて、プランジャが所定のストローク量だけリフトすると、連通孔がプランジャ高圧室の圧力を逃がすことにより、有効ストロークに対する燃料噴射量の特性を最大噴射量付近にて変曲点を持つように噴射率を調整することが可能となり、プリストローク量Ｈｖを増やしても、最大噴射量付近での有効ストロークに対する噴射量の特性は大きく変化しない。
【００２８】
請求項４に記載のディーゼルエンジンの燃料噴射ポンプおいて、プランジャのリフト量が最大噴射量の有効ストローク以下でのみ両方のプランジャ高圧室を互いに連通し、それ以上の有効ストロークで一方のプランジャ高圧室の圧力が逃がされることにより、有効ストロークに対する燃料噴射量の特性を最大噴射量付近にて変曲点を持つように噴射率を調整することが可能となり、プリストローク量Ｈｖを増やしても、最大噴射量付近での有効ストロークに対する噴射量の特性は大きく変化しない。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。
【００３０】
図１に示すように、ディーゼルエンジンに備えられる分配型燃料噴射ポンプは、燃料がドライブシャフト２により駆動されるフィードポンプ３によって吸引され、フィードポンプ３からポンプ室５に供給された燃料は、吸入ポート６を通って高圧プランジャポンプ７に送られる。
【００３１】
プランジャポンプ７のプランジャ８は、継手２９を介してドライブシャフト２によりエンジン回転に同期して、エンジン回転数の１／２の速度で回転駆動される。
【００３２】
プランジャ８に固定されたカムディスク９は、エンジンの気筒数と同数のフェイスカム１０をもち、回転しながらローラリング１１に配設されたローラ１２を乗り越えるたびに、スプリング１９に抗してプランジャ８を所定のカムリフトだけ往復運動する。プランジャ８の回転往復運動により、吸入ポート６からプランジャ８に刻まれた吸入スリット１７を介してプランジャ高圧室４に吸引された燃料が分配ポート１３よりデリバリーバルブ１４を通って図示しない噴射ノズルへと圧送される。
【００３３】
プランジャ８が図中右側に移動してプランジャ高圧室４から分配スリット１８を経て分配ポート１３へと燃料を圧送する過程で、カットオフポート１５の開口部がコントロールスリーブ１６の図中右側端部を越えると圧送されていた燃料が低圧ポンプ室５へと開放される。
【００３４】
燃料噴射量は、プランジャ８に形成されたカットオフポート１５を開閉するコントロールスリーブ１６の位置によって決められる。すなわち、コントロールスリーブ１６を図中右側に変位させると、燃料噴射時期が遅くなって燃料噴射量が増加し、図中左側に変位させると燃料噴射時期が早まって燃料噴射量が減少するのである。
【００３５】
コントロールスリーブ１６の位置を自動的に調節する電子制御式ガバナとしてロータリソレノイド２１が設けられる。ロータリソレノイド２１はロータ２２を回転運動させ、その先端に偏心して設けたボール２３を介してコントロールスリーブ１６を直線運動させる。
【００３６】
ロータリソレノイド２１の制御手段として備えられる図示しないコントロールユニットは、ロータリソレノイド２１の制御電圧を予めマップ情報として設定し、アクセル開度、エンジン回転数、エンジン水温等の各種検出信号を入力し、これら検出された運転条件に応じて適切な燃料噴射量を演算し、演算された燃料噴射量をロータリソレノイド２１の制御電圧に変換して出力する。
【００３７】
燃料噴射時期は、タイマーピストン２５によりローラリング１１を介してフェイスカム１０をローラ１２に対して相対回転させることによって調整される。タイマーピストン２５の両端部に作用する油圧差をデューティソレノイドバルブ２６を介して調節することにより、タイマーピストン２５を移動させてローラリング１１を回転させ、フェイスカム１０がローラ１２に乗り上げる時期を変化させるようになっている。
【００３８】
なお、図１において、タイマーピストン２５とフィードポンプ３等は、９０度回転した断面を示している。
【００３９】
図２にも示すように、プランジャ８の外周面にプリストローク溝３１が環状に刻まれる。プリストローク溝３１は、フェイスカム１０がローラ１２に乗り上げる前のプランジャ８のストローク位置において吸入ポート６と連通している。
【００４０】
プランジャ８が図中右方向に移動する圧送始めで、プランジャ８がプリストローク量Ｈｖを越えない間は、プランジャ高圧室４から吐出される燃料の大部分が、プリストローク溝３１を通って吸入ポート６に逆流し、燃料は図示しない分配ポートよりデリバリーバルブを通って噴射ノズルへと圧送されない。
【００４１】
プランジャ８がプリストローク量Ｈｖを越えて圧側に移動すると、プリストローク溝３１と吸入ポート６の連通が遮断され、プランジャ高圧室４から吐出される燃料の全量は、分配ポートよりデリバリーバルブを通って噴射ノズルへと圧送される。
【００４２】
プランジャ８を駆動するフェイスカム等が経時的に摩耗すると、プランジャ８のストローク中心が図中左方向に変位するため、プランジャ８による燃料の圧送終わり時期が遅れ、ストローク後半における燃料噴射量が増加する。これに伴って、プランジャ８とプリストローク溝３１の相対位置が変化してプリストローク量Ｈｖが増大し、プランジャ８による燃料の圧送始め時期が遅れ、ストローク前半における燃料噴射量が減少する。これにより、プランジャ８のストロークの前半と後半でトータルした燃料噴射量の変動が抑えられる。
【００４３】
そして本発明の要旨とするところであるが、プランジャポンプ７の噴射率調整手段として、プランジャ８を往復運動させるフェイスカム１０のプロフィールを最大噴射量を噴射する回転角度付近でリフト量が急増するように形成する。これにより、カットオフポート１５のコントロールスリーブ１６による開口時期に対する燃料噴射量の特性が最大噴射量付近にて変曲点を持つようにする。
【００４４】
図３はプランジャ８の回転角度とプランジャポンプ７の送油率の関係を示すが、送油率はカム速度とプランジャ８の断面積の積として表され、プランジャ８の断面積は変化しないため、フェイスカム１０のプロフィールは図３に実線で示す送油率の特性と相似形になる。
【００４５】
プランジャポンプ７の送油率は、有効ストローク初期において上昇した後、有効ストロークの前半において略一定に保たれ、最大噴射量を噴射する回転角度の手前で急上昇した後、しだいに低下する。すなわち、最大噴射量を噴射するプランジャリフトをポンプ角度で換算した位置において、送油率が急変するように設定されている。
【００４６】
以上のように構成され、次に作用について説明する。
【００４７】
フェイスカム１０がローラ１２に乗り上げて、プランジャ８が図中右方向に移動する過程で、プランジャ８がプリストローク量Ｈｖを越えない間は、プランジャ高圧室４から吐出される燃料の一部が、分配ポート１３よりデリバリーバルブ１４を通って図示しない噴射ノズルへと圧送されるものの、残りの燃料の大部分がプリストローク溝３１を通って吸入ポート６に逆流するため、噴射ノズルから気筒への燃料噴射は実質的に行われない。プランジャ８がプリストローク量Ｈｖを越えて図中右方向に移動すると、プリストローク溝３１と吸入ポート６の連通が遮断され、プランジャ高圧室４から吐出される燃料の全量は、分配ポート１３よりデリバリーバルブ１４を通って図示しない噴射ノズルへと圧送され、噴射ノズルから気筒への燃料噴射が行われる。
【００４８】
経時劣化によりフェイスカム１０等の摩耗が進むと、プランジャ８とコントロールスリーブ１６の相対位置が変化して、プランジャ８のカットオフポート１５がコントロールスリーブ１６によって開かれる燃料の圧送終わり時期が遅れるため、プランジャ８のストローク後半における燃料噴射量が増加する。
【００４９】
同じく経時劣化によりフェイスカム１０等の摩耗が進むと、プランジャ８とプリストローク溝３１の相対位置が変化して、燃料が吸入ポート６へと逆流するプリストローク量Ｈｖが増大し、プランジャ８によってプリストローク溝３１が閉じられる燃料の圧送始め時期が遅れるため、プランジャ８のストローク前半における燃料噴射量が減少し、プランジャ８のストロークの前半と後半でトータルした燃料噴射量が変動することを抑制する。
【００５０】
図４は本発明の燃料噴射ポンプにおいて、有効ストローク量に対する燃料噴射量特性の変化を示している。図４において、各プロット・線は、摩耗量０μｍのときの初期プリストローク量Ｈｖを変化させた際の有効ストローク量に対する噴射量の違いを示している。
【００５１】
図中横線にて最大噴射量を示している。一般に、最大噴射量は黒煙濃度や燃焼室温度、排気温度等によって制限される。
【００５２】
プリストローク量Ｈｖを増加させると、プランジャ８の圧送始めにおいてプリストローク溝３１と吸入ポート６が連通している間に圧送される燃料量が増えるため、同一の有効ストローク量でも噴射量は増加する。
【００５３】
これに対処して本発明は、有効ストロークに対する燃料噴射量の特性が最大噴射量付近にて変曲点を持つように噴射率を調整することにより、プリストローク量Ｈｖが増加するのに伴って噴射量特性は主に図４において左方向にシフトするように変化するため、プリストローク量Ｈｖを増やしても、最大噴射量付近での有効ストロークに対する噴射量の特性は大きく変化しない。
【００５４】
図５は、初期プリストローク量Ｈｖに対する噴射量の増加量Ｑの抑制効果を示す特性図であるが、初期プリストローク量Ｈｖが増加するのに伴って噴射量の増加量Ｑは０を下回るように設定することが可能となる。この結果、スモーク悪化や燃焼室温度、排気温度が過上昇しないため経時劣化による噴射量増加量を見越して、初期における最大噴射量を予め低く設定する必要がなく、出力の低下を抑えられる。
【００５５】
次に、図６に示す他の実施形態について説明する。なお、図１等との対応部分には同一符号を用いて説明する。
【００５６】
プランジャ８が摺動するシリンダ４１に膨張溝４２が形成される一方、プランジャ８の外周面に開口してプランジャ高圧室４に連通した連通孔４３が形成される。
【００５７】
プランジャ８が所定のストローク量Ｈｍ２だけリフトすると、連通孔４３がプランジャ高圧室４と膨張溝４２を連通することにより、有効ストロークに対する燃料噴射量の特性は図７に示すように最大噴射量付近にて変曲点を持つように噴射率が抑制され、プリストローク量Ｈｖを増やしても、最大噴射量付近での有効ストロークに対する噴射量の特性は大きく変化しない。
【００５８】
連通孔４３の内径を例えば３ｍｍ程度と適宜調整することにより、図７に示す噴射量特性を任意に設定することができる。
【００５９】
また、膨張溝４２にかえて連通孔４３を低圧ポンプ室５に連通する通孔を形成してもよい。
【００６０】
次に、図８に示すさらに他の実施形態について説明する。なお、図１等との対応部分には同一符号を用いて説明する。
【００６１】
シリンダ４１の先端側にこれより径の小さい小シリンダ４５が形成される一方、プランジャ８の先端側にこの小シリンダ４１に嵌合する小プランジャ４６が形成される。
【００６２】
シリンダ４１とプランジャ８の間にプランジャ高圧室４が画成され、小シリンダ４５と小プランジャ４６の間に小プランジャ高圧室４７が同心的に画成される。
【００６３】
図はプランジャ８がリフトしていない状態を示しているが、プリストローク溝３１の吸入ポート６側の端面は、吸入ポート６と初期プリストローク量Ｈｖだけ連通しており、プリストローク溝３１のプランジャ高圧室４側の端面は最大噴射量の有効ストロークＨｍ３だけストロークすると連通孔４８と連通する。
【００６４】
プランジャ８が有効ストロークＨｍ３だけストロークするまでプランジャ高圧室４と小プランジャ高圧室４７は連通孔４９を介して連通し、有効ストロークＨｍ３を越えてストロークすると、連通孔４９が閉塞されるようになっている。
【００６５】
以上のように構成され、プランジャ８がリフトしていない状態から初期プリストローク量Ｈｖまでストロークする間は、吸入ポート６とプリストローク溝３１が連通するため、全てのポートが閉じる有効ストロークの始まりはストロークＨｖ以降となる。ストロークＨｖ以降ではプランジャ高圧室４がプランジャ８によって圧力上昇され、圧縮された燃料は連通孔４９を通って分配ポート１３側へと導入される。プランジャ８の圧送行程が進み、最大噴射量の有効ストロークであるＨｍ３だけストロークすると連通孔４９は小シリンダ４５によって閉塞され、プリストローク溝３１は連通孔４８と連通する。このため、プランジャ高圧室４で圧縮される燃料は、連通孔４８を通って低圧ポンプ室５へ逃がされるため、ストロークＨｍ３以降は、小プランジャ４６のみよって燃料が圧送される。
【００６６】
これにより、図９に示すように、噴射量特性はストロークＨｍ３を変曲点とするため、プリストローク量Ｈｖを増やしても、最大噴射量付近での有効ストロークに対する噴射量の特性は大きく変化しない。
【００６７】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１に記載のディーゼルエンジンの燃料噴射ポンプは、経時劣化時に有効ストロークに対する燃料噴射量の特性がカットオフポートを開閉するコントロールスリーブの位置によって決められる燃料噴射量の最大値である最大噴射量付近にて急上昇した後、しだいに低下するように噴射率を調整する噴射率調整手段を備えることにより、プリストローク量Ｈｖを増やしても、最大噴射量付近での有効ストロークに対する噴射量は大きく変化せず、スモーク悪化や燃焼室温度、排気温度が過上昇しないため経時劣化による噴射量増量を見越して、初期における最大噴射量を予め低く設定する必要がなく、出力の低下を抑えられる。
【００６８】
請求項２に記載のディーゼルエンジンの燃料噴射ポンプは、フェイスカムのプロフィールを最大噴射量を噴射する回転角度付近でリフト量が急増するように形成することにより、有効ストロークに対する燃料噴射量の特性を最大噴射量付近にて変曲点を持つように噴射率を調整することが可能となり、プリストローク量Ｈｖを増やしても、最大噴射量付近での有効ストロークに対する噴射量の特性は大きく変化しない。
【００６９】
請求項３に記載のディーゼルエンジンの燃料噴射ポンプは、プランジャが所定のストローク量だけリフトすると、連通孔がプランジャ高圧室の圧力を逃がすことにより、有効ストロークに対する燃料噴射量の特性を最大噴射量付近にて変曲点を持つように噴射率を調整することが可能となり、プリストローク量Ｈｖを増やしても、最大噴射量付近での有効ストロークに対する噴射量の特性は大きく変化しない。
【００７０】
請求項４に記載のディーゼルエンジンの燃料噴射ポンプは、プランジャのリフト量が最大噴射量の有効ストローク以下でのみ両方のプランジャ高圧室を互いに連通し、それ以上の有効ストロークで一方のプランジャ高圧室の圧力が逃がされることにより、有効ストロークに対する燃料噴射量の特性を最大噴射量付近にて変曲点を持つように噴射率を調整することが可能となり、プリストローク量Ｈｖを増やしても、最大噴射量付近での有効ストロークに対する噴射量の特性は大きく変化しない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態を示す燃料噴射ポンプの断面図。
【図２】同じくプランジャ等の断面図。
【図３】同じく燃料噴射ポンプの回転角度と送油率の関係を示す特性図。
【図４】同じく有効ストロークと噴射量の関係を示す特性図。
【図５】同じく初期プリストロークと増加量の関係を示す特性図。
【図６】他の実施形態を示すプランジャ等の断面図。
【図７】同じく有効ストロークと噴射量の関係を示す特性図。
【図８】他の実施形態を示すプランジャ等の断面図。
【図９】同じく有効ストロークと噴射量の関係を示す特性図。
【図１０】従来例を示すプランジャ等の平面図。
【図１１】同じく軸方向摩耗量Ｌに対する最大プリストローク面積Ｓの特性図。
【図１２】同じく初期プリストロークと増加量の関係を示す特性図。
【符号の説明】
４ プランジャ高圧室
６ 吸入ポート
８ プランジャ
１０ フェイスカム
１７ 吸入スリット
３１ プリストローク溝
４２ 膨張溝
４３ 連通孔
４７ 小プランジャ高圧室
４８ 連通孔
４９ 連通孔
Claims (4)
- エンジン回転に同期して回転することによりフェイスカムに追従して往復運動するプランジャと、
プランジャの往復運動によって伸縮するプランジャ高圧室と、
プランジャの外周面に刻まれた気筒数と同数の吸入スリットと連通してプランジャ高圧室に吸入される燃料を導く吸入ポートと、
プランジャの外周面に刻まれた分配スリットと連通してプランジャ高圧室から吐出される燃料を各気筒に導く分配ポートと、
圧送終わりにプランジャの外周面に開口したカットオフポートを開放してプランジャ高圧室から吐出される燃料を逃がすコントロールスリーブと、
圧送始めにプランジャ高圧室から吐出される燃料を吸入ポートに逃がすようにプランジャの外周面に刻まれたプリストローク溝と、
を備えるディーゼルエンジンの燃料噴射ポンプにおいて、
経時劣化時に有効ストロークに対する燃料噴射量の特性がカットオフポートを開閉するコントロールスリーブの位置によって決められる燃料噴射量の最大値である最大噴射量付近にて急上昇した後、しだいに低下するように噴射率を調整する噴射率調整手段を備えたことを特徴とするディーゼルエンジンの燃料噴射ポンプ。 - 前記噴射率調整手段として、
フェイスカムのプロフィールを最大噴射量を噴射する回転角度付近でリフト量が急増するように形成したことを特徴とする請求項１に記載のディーゼルエンジンの燃料噴射ポンプ。 - 前記噴射率調整手段として、
最大噴射量を噴射するプランジャのストローク付近でプランジャ高圧室から吐出される燃料を逃がす小孔をプランジャに形成したことを特徴とする請求項１に記載のディーゼルエンジンの燃料噴射ポンプ。 - 前記噴射率調整手段として、
プランジャの往復運動によって伸縮する複数のプランジャ高圧室を備え、
プランジャのリフト量が最大噴射量の有効ストローク以下でのみ両方のプランジャ高圧室を互いに連通する連通孔を備え、
プランジャのリフト量が最大噴射量の有効ストローク以上で一方のプランジャ高圧室の圧力を逃がす連通孔を備えたことを特徴とする請求項１に記載のディーゼルエンジンの燃料噴射ポンプ。
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