JPS6327091Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、内燃機関の燃料噴射ポンプに係り、
詳しくは、燃料噴射の特性を適切に改良した燃料
噴射ポンプに関する。

従来の燃料噴射ポンプとしては、例えば第１図
に示すようなものがある。（日産自動車(株)：和昭
55年４月発行サービス周報第418号「ダツトサン
ブルーバード」P.42、〜P.58、）これは、分配型
の燃料噴射ポンプであり、ポンプ入口１より吸入
された燃料がベーンポンプ２により加圧され、プ
レツシヤレギユレータ３による調圧作用を受けた
後にポンプ室４を経て高圧室５に導入される。高
圧室５は導入された燃料は、機関のクランク軸の
回転に同期して回転並びに往復運動をするプラン
ジヤ６で数百気圧にまで圧縮され、プランジヤ６
に設けた燃料通路７及びリセス部８から吐出通路
９に流入し、吐出弁１０を経て図示しない噴射ノ
ズルへと圧送される。

噴射量は、プランジヤ６に設けた高圧室５に連
通するカツトオフポート１１をコントロールスリ
ーブ１２で開閉することにより制御され、コント
ロールスリーブ１２を図中右方に移動させてカツ
トオフポート１１の開口時期を遅くすると、噴射
終りの時期が遅くなつて噴射量が増加する。

しかしながら、上記の如き燃料噴射ポンプでは
プランジヤ６が圧送（圧縮）行程にある途中でカ
ツトオフポート１１を開いて噴射量を制御するよ
うに構成されているので、噴射量が少ない時は噴
射期間が極めて短くなつてしまう。すると、着火
遅れ期間内に全燃料が噴射されて着火時点で燃料
全体が一気に爆発的に燃焼するため、低負荷時
（小噴射域）での燃焼音が高くなると同時に、燃
焼温度が高くなつて排気中のNOx濃度が高くな
るという問題があつた。

かかる問題を解決しようとしたものに、実願昭
52−176250号（実開昭54−103414号）に記載のも
のが知られる。これはアイドリング時などの低回
転域において高圧側の燃料の一部を低圧側に流出
させることによつて燃料噴射圧力を通常よりも低
下させ、然も予めアイドリング時の噴射時間を長
くするように設定しておくことにより、燃焼の速
度を低下させて燃焼音を低減させるものである。

しかしながら、かかる燃料噴射ポンプによる
と、高圧が瞬間にリリーフされることになるた
め、高圧側の圧力（噴射圧力）を所定の中間圧力
に制御することが困難となり、機関の運転状態に
応じた燃料を噴射供給することができなくなつて
所期の目的を達成することができなくなる惧れが
ある。

本考案はこのような従来の問題点に着目してな
されたもので、燃料圧送（噴射）の初期ないし小
噴射量時における燃料の吐出通路の一部を狭くし
て噴射燃料の流量制御を行い噴射期間を長くし、
もつて、アイドリング及び低負荷走行領域の燃焼
速度を低下させ燃焼音とNOxとを低減すると共
に、精度良く噴射圧力制御が行える燃料噴射ポン
プを提供することを目的とするものである。

そのため、本考案では、内燃機関のクランク軸
の回転に同期して往復運動をするプランジヤと、
このプランジヤの往復運動により燃料を導入及び
圧縮する高圧室と、燃料圧送の流量制限が大きい
副通路と、燃料圧送の流量制限が小さい主通路
と、燃料圧送の初期ないし小噴射量時は前記副通
路を介して前記高圧室と噴射ノズルとを連通させ
る一方、燃料噴射の後期ないし大噴射量時は主と
して前記主通路を介して前記高圧室と噴射ノズル
とを連通させる切換手段と、を設けて燃料噴射ポ
ンプを構成するようにした。

以下に本考案を図示された実施例に基づいて詳
細に説明する。

第２図は本考案の一実施例を示す燃料噴射ポン
プ全体の断面図であり、ポンプハウジング２０に
は燃料入口２１と、該入口２１から吸入された燃
料を数気圧まで加圧するベーンポンプ２２と、該
ポンプ２２で加圧された燃料の圧力を調整するプ
レツシヤレギユレータ２３とを設け、調圧された
燃料をポンプ室２４から吸入通路２５を経て高圧
室２６に導入する。高圧室２６は、ポンプハウジ
ング２０に固定したプランジヤバレル２７と、機
関のクランク軸の回転に同期して回転並びに往復
運動をするプランジヤ２８とで構成されている。
２９はドライブ軸、３０はフエイスカム、３１は
該カム３０に転接するローラであり、前記カム３
０によるリフトだけプランジヤ２８がプランジヤ
バレル２７内を往復運動する。

又、プランジヤ２８には高圧室２６に連通する
燃料通路３２を設けると共に、この通路３２をプ
ランジヤ２８の外周面に開口させるリセス部３３
及び、通路３２をポンプ室２４に開口させるカツ
トオフポート３４と、を設けてなり、プランジヤ
２８に嵌挿したコントロールスリーブ３５をガバ
ナ機構３６で位置制御することにより、噴射終り
の時期を制御して噴射量を可変制御できるように
していること、従来と同様である。

一方、前記プランジヤバレル２７には、燃料圧
送の初期にプランジヤ２８のリセス部３３と通じ
る副通路３７と、燃料圧送の後期にリセス部３３
と通じる主通路３８とを設け、両通路３７，３８
と図示しない噴射ノズルに至る高圧配管とを吐出
弁３９を介して接続している。そして、前記副通
路３７の一部にオリフイス４０を設けることによ
り、この副通路３７の通路抵抗（圧送の制限）を
大きくし流量制限している。尚、主副の通路３
７，３８及び吐出弁３９は一組となつてプランジ
ヤバレル２７の周囲に気筒数と同一組数だけ形成
されており、プランジヤ２８の回転によつて各気
筒への燃料の分配が実行されるようになつてい
る。又主副の通路３７，３８は、第２図に示した
ように軸方向にずれて設けられている他に、第３
図に示すように周方向にも位相を異ならせおり、
プランジヤ２８の回転並びに往復運動にともな
い、リセス部３３が副通路３７と重なり合つた後
に主通路３８と重なり合うようにしてあり、本実
施例における切換手段は、プランジヤ２８に形成
したリセス部３３が相当する。

上記の構成において、プランジヤ２８が図中左
側に動く吸入行程では、ポンプ室２４内の燃料が
高圧室２６に導入される。プランジヤ２８が右行
する圧送行程になると、高圧室２６の燃料が圧縮
されて燃料通路３２に流入する。又、この圧送の
初期は、リセス部３３が副通路３７のみと通じて
おり、しかも、この副通路３７にはオリフイス４
０を設けているので、燃料は徐々に圧送される。

次いで、圧送が進んでプランジヤ２８が回転す
ると、流通抵抗の小さい主通路３８にリセス部３
３が通じるので圧送抵抗が減少して燃料の圧送量
が急激に増加する。そして、所定量の燃料が噴射
された時に、コントロールスリーブ３５からカツ
トオフポート３４が外れるので、高圧室２６が、
ポンプ室２４に開放されて圧送（噴射）が終了す
る。

従つて、無負荷及び低負荷時のように小噴射量
での運転時には、従来に対比して噴射期間が長く
なり、しかも、大噴射量時には実質的に無視でき
る程度にしか噴射期間が長くならないので、高負
荷域での出力特性及び排気特性を損なうことなく
低負荷域での排気特性及び騒音・振動を改善でき
る。

第４図は本考案の他の実施例を示したものであ
り、この実施例では、主通路３８と副通路３７と
を設けた制御ピストン４１を吐出通路４２に設
け、該ピストン４１より上流の吐出通路４２の圧
力、つまり、高圧室２６の圧力に応じてピストン
４１を移動させて主副通路３７，３８を切換える
ようにしているもので、前記制御ピストン４１が
本実施例における切換手段に相当する。

即ち、常時は図示のようにスプリング４３で制
御ピストン４１を保持して副通路３７を吐出通路
４２に連通させており、圧送の進行にともなつて
ピストン４１の端面に加わる燃料の圧力が上昇す
ると、スプリング４３に抗して制ピストン４１が
図中下降して主通路３８を開けるようにしたもの
である。従つて、この場合は、噴射ポンプ本体
（プランジヤバレル）の加工が容易化されると共
に、制御ピストン４１の背圧室４４にオイルを充
満し、この背圧室４４を電磁弁４５で開閉するよ
うにすることにより、通路の切換時点、つまり、
噴射率が急激に高くなる時期を最適制御すること
もできる。又、このように背圧室４４をダンパと
して使用した場合は、高速又は高負荷域でのピス
トンの戻りが間に合わないことがあるが、このよ
うな場合には噴射量が多いので初期の噴射率を小
さくする必要はなく、むしろ、噴射率を初期から
高くして噴射期間を短縮させるほうが良い場合も
生じる。

第５図は上記のような制御ピストン４１をソレ
ノイド４６で強制的に制御するようにしたもので
あり、制御ピストン４１とソレノイド４６のアマ
チユア４７とをロツド３８を介して連結すること
により、コイル４９に電流を流した時のみ図示の
ように制御ピストン４１の上下流間を副通路３７
を介して連通させるようにしている。このため
に、この場合は、機関の負荷又は回転数等に応じ
てソレノイド４６を制御して低負荷時には低噴射
率のポンプとなり、高負荷時には高噴射率のポン
プとなるが、これに油圧ロツク機構を付設して制
御ピストン４１の位置精度を更に向上させるよう
にしても良い。

以上説明したように本考案によれば、圧送初期
ないし小噴射量時は副通路を経て燃料を送り出し
て燃料の圧送を制限し、圧送後期ないし大噴射量
時は流量制限の小さい主通路を介して燃料を送出
して制限を緩和するようにしたものであるから、
アイドリング及び低負荷走行領域の燃焼速度を低
下させ燃焼音とNOxとを低減することができる。
更に、本考案によれば、高圧室の圧力をリリーフ
することなくアイドリング及び低負荷走行領域で
の噴射期間を長くすることができるため、噴射圧
力を精度良く制御することが可能である。又、噴
射後期ないし大噴射量時は、従来に対比して噴射
率を高くできるので、この時の噴射期間を短縮で
き、燃費を改善できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例の断面図、第２図は本考案の一
実施例を示す燃料噴射ポンプ全体の断面図、第３
図は第２図の要部の断面図、第４図及び第５図は
それぞれ本考案の他の実施例を示す要部の断面図
である。 ２６……高圧室、２７……プランジヤバレル、
２８……プランジヤ、３２……燃料通路、３３…
…リセス部、３７……副通路、３８……主通路、
３９……吐出弁、４０……オリフイス、４１……
制御ピストン、４２……吐出通路、４３……スプ
リング、４６……ソレノイド。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) クランク軸の回転に同期して往復運動をする
   プランジヤと、プランジヤの往復運動により燃
   料を導入及び圧縮する高圧室と、圧送の流量制
   限が大きい副通路と、圧送の流量制限が小さい
   主通路と、燃料圧送の初期ないし小噴射量時は
   副通路を介して高圧室と噴射ノズルとを連通さ
   せる一方、燃料噴射の後期ないし大噴射量時は
   主として主通路を介して高圧室と噴射ノズルと
   を連通させる切換手段と、を設けてなる内燃機
   関の燃料噴射ポンプ。 (2) 切換手段が、プランジヤに形成した送油用の
   リセス部であり、圧送初期にリセス部が副通路
   にのみ通じると共に、圧送後期においてリセス
   部が主通路と通じるように構成したことを特徴
   とする実用新案登録請求の範囲第１項記載の内
   燃機関の燃料噴射ポンプ。 (3) 切換手段が、高圧室の圧力又は外部から供給
   された電磁力で位置調整される制御ピストンで
   あり、該ピストンの位置に応じて主副通路が切
   換使用されるようにしたことを特徴とする実用
   新案登録請求の範囲第１項記載の内燃機関の燃
   料噴射ポンプ。