JPH0494426A

JPH0494426A - 分配型燃料噴射ポンプのロードタイマ

Info

Publication number: JPH0494426A
Application number: JP2208194A
Authority: JP
Inventors: Hiroaki Kato; 宏明加藤
Original assignee: Zexel Corp
Current assignee: Bosch Corp
Priority date: 1990-08-08
Filing date: 1990-08-08
Publication date: 1992-03-26
Also published as: US5105786A; DE4126159A1; KR920004712A

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］この発明は、エンジンに対する負荷の増減に応じて分配
型燃料噴射ポンプの進角量を調節する分配型燃料噴射ポ
ンプのロードタイマに関する。

［従来の技術］従来のこの種のロードタイマとしては、例えば特開昭５
７−１１９１３２号公報、実開昭６２−１２７４３号公
報等に記載のものがある。これらの公報に記載のロード
タイマは、エンジン負荷に応じてポンプ室内の燃料を低
圧側へ流出させてポンプ室の圧力を調節し、これによっ
て進角量を調節するようにしたものであり、ガバナ機構
のガバナシャフトとガバナスリーブとを利用して構成さ
れている。

すなわち、ガバナシャフトには、一端が燃料の低圧側に
接続されるとともに、他端が外周面に開口する逃がし孔
が形成され、ガバナスリーブにはその内外面を貫通する
貫通孔が形成されている。

これら貫通孔と逃がし孔とは、負荷の軽減に伴ってガバ
ナスリーブが前進すると、互いに連通ずるように配置さ
れており、両者が連通ずると、ポンプ室内の燃料が貫通
孔および逃がし孔を介して低圧側へ流出する。この結果
、ポンプ室が低圧になり、ひいては遅角するようになっ
ている。しかも、貫通孔と逃がし孔との連通面積は、中
負荷域においては負荷の軽減に伴って増大するようにな
っている。したがって、第９図、第１０図にそれぞれ示
すように、上記公報に記載のロードタイマは、低負荷域
で遅角し、中負荷域では負荷の増大に伴って進角し、高
負荷域で最も太き（進角するようになっている。

［発明が解決しようとする課題］ディーゼルエンジンにおいては、エンジン性能および排
ガスの面から中負荷域では負荷の増大に伴って遅角させ
ることが望ましいことがある。しかるに、従来のロード
タイマは、上記のように負荷の増大に伴って進角するよ
うになっていた。このため、ディーゼルエンジンの種類
によっては、中負荷域でエンジン性能を低下させるとと
もに、排ガスの増加を招くという不都合があった。

この発明は、上記の問題を解決するためになされたもの
で、中負荷域で負荷の増大に伴って遅角させることがて
きる分配型燃料噴射ポンプのロードタイマを提供するこ
とを目的とする。

［課題を解決するための手段］この発明は、上記の目的を達成するために、内部にポン
プ室が形成されたポンプハウジングと、先端部がポンプ
室に突出せしめらた状態でポンプハウジングに固定され
たガバナシャフトと、このガバナシャフトの外周に摺動
自在に嵌合せしめられ、エンジン負荷の増大に伴って後
退するガバナスリーブとを備え、前記ガバナシャフトに
は〒端が燃料の低圧側に接続され、他端がガバナスリー
ブと対向する外周面に開口する逃がし孔が形成され、前
記ガバナスリーブには、一端が前記ポンプ室に臨む外周
面に開口し、他端が前記ガバナ７ヤフトと対向する内周
面に開口する貫通孔が形成されており、前記逃がし孔と
前記貫通孔とは互いの連通面積がガバナスリーブの前進
後退に伴って変化し、連通面積が増大すると遅角し、連
通面積が減少すると進角する分配型燃料噴射ポンプのロ
ードタイマにおいて、前記逃がし孔のガバナスリーブと
対向する開口部と前記貫通孔のガバナンヤフトと対向す
る開口部とのうちの一方はガバナンヤフトの軸線方向に
離間して２個形成され、他方は少なくとも１個形成され
、しかも逃がし孔と貫通孔とは、連通面積がガバナスリ
ーブの後退途中において漸次増大するよう、ガバナスリ
ーブの後退に伴って順次、２個の孔の一方と他方の孔と
が連通し、２個の孔の両者が他方の孔と連通し、２個の
孔の他方と他方の孔とが連通するように配置されている
ことを特徴とするものである。

［作用］エンジン負荷の増大に伴ってガバナスリーブが後退する
と、その後退途中において、つまり中負荷域において、
貫通孔と逃がし孔との連通面積が増大する。連通面積が
増大すると、貫通孔および逃がし孔を介して低圧側へ流
出するポンプ室の燃料の流出量が増大する。この結果、
ポンプ室の圧力が低下し、ひいては遅角する。

［実施例］以下、この発明の実施例について、第１図ないし第８図
を参照して説明する。

第１図、第２図および第５図はこの発明の一実施例を示
すものである。第２図に基づいてこの発明に係るロード
タイマを備えた分配型燃料噴射ポンプの全体構成につい
て説明するに、まず従来の分配型燃料噴射ポンプと同様
な構成について簡単に説明すると、第２図において符号
１は内部にポンプ室２が形成されたポンプハウジングで
あり、このポンプハウジング１には、エンジンによって
回転駆動される駆動軸３が設けられている。この駆動軸
３によってフィードポンプ４が駆動されており、フィー
ドポンプ４により、燃料タンクＴの燃料が低圧通路５を
介してポンプ室２に供給されている。なお、フィードポ
ンプ４の吐出側と低圧通路５との間には、レギュレーテ
ィングバルブ６が設置されている。

また、駆動軸３には、カムディスク７が相対移動可能に
、かつ一体に回転するように連結されている。このカム
ディスク７は、その一端面にプランジャ８が一体的に設
けられる一方、他端面がばね９によりローラホルダ１０
のローラ１０ａに接触せしめられている。したがって、
駆動軸３が回転すると、カムディスク７およびプランジ
中８が回転往復動することになる。

プランジャ８が往動（第２図において右動）すると、燃
料加圧室１１の燃料が加圧される。加圧された燃料は、
プランジャ８に形成された縦孔８ａおよびアウトレット
スリット８ｂ、吐出通路１２並びにデリバリバルブ１３
を介して燃料噴射ノズル（図示せず）に圧送される。逆
に、プランジ中８が復動すると、ポンプ室２内の燃料が
吸入通路１４をおよびインレフトスリット８Ｃを介して
燃料加圧室１１内に燃料が吸引導入される。

プランジャ８の加圧に伴う燃料噴射量および燃料噴射時
期は、それぞれ次に述べるフントロールスリーブ１５お
よびタイマ１６によって調節されている。

すなわち、プランジャ８の外周には、フントロールスリ
ーブ１５が変位可能に嵌合せしめられている。このコン
トロールスリーブ１５が嵌合するプランジャ８の外周面
には、カットオフポート８ｄが形成されており、プラン
ジャ８の往動時にカットオフポート８ｄがコントロール
スリーブ１５から露出すると、燃料加圧室１１内の加圧
された燃料か縦孔８ａおよび力、トオフボート８ｄを介
してポンプ室２に流出する。これによって、燃料噴射が
終了するようになっている。したがって、コントロール
スリーブ１５をプランジャ８の往動方向（以下、燃料増
側という。）へ変位させると、燃料噴射量が増大し、プ
ランジャ８の復動方向（以下、燃料減側という。）へ変
位させると燃料噴射量が減少する。

なお、コントロールスリーブ１５を変位させるための構
成については後述する。

一方、燃料噴射時期を調節するためのタイマ１６は、ポ
ツプハウジング１の下端部に設けられており、高圧室１
７．低圧室１８およびこれら画室１７．１８間に配置さ
れたタイマピストン１９を備えている。高圧室１７には
、タイマピストン１９に形成された連通孔１９ａを介し
てポンプ室２内の燃料が導入され、この燃料によってタ
イマピストン１９が低圧室１８側へ向かって押圧される
ようになっている。一方、低圧室１８内には、タイマピ
ストン１９を高圧室１７側へ向かつて付勢するばね２０
が配置されている。このばね２０の付勢力と燃料の押圧
力とが釣り合うように、タイマピストン１９が位置して
いる。したがって、燃料の圧力が上昇すると、タイマピ
ストン１９が低圧側１８へ移動し、逆に燃料の圧力が低
下すると高圧室１７側へ移動する。

タイマピストン１９の移動は、ロッド２１を介してロー
ラホルダ９に伝達されており、ポンプ室２内の圧力上昇
に伴ってタイマピストン１９が低圧室１８側へ移動する
と、ローラホルダ９がカムディスク７の回転方向と逆方
向へ回動変位せしめられる。したがって、燃料噴射時期
が早まる。つまり、進角する。逆に、ポンプ室２の圧力
低下に伴ってタイマピストン１９が高圧室１７側へ移動
すると、ローラホルダ９がカムディスク７の回転方向と
同方向へ回動変位する。したがって、燃料噴射時期が遅
くなる。つまり、遅角する。

上記コントロールスリーブ１５は、ガバナスリーブ２８
とガバナスプリング３２とによりそれらの押圧力が釣り
合うように変位せしめられ、これによって燃料噴射量が
調整されるようになっている。

すなわち、上記ポンプハウジング１には、ガバナ機構２
２が設けられている。このガバナ機構２２は、駆動軸３
と平行に延びるガバナシャフト２３と、このガバナシャ
フト２３に回転自在に設けられ、駆動軸３により歯車２
４および歯車２５を介して回転駆動せしめられるガバナ
ケース２６と、このガバナケース２６に装着され、ガバ
ナケース２６の回転速度に応じて開閉回動するフライウ
ェイト２７と、このフライウェイト２７の開動作に応じ
て前進（第２図において右方への移動）し、フライウェ
イト２７の閉動作に応じて後退するガバナスリーブ２８
とを備えており、ガバナスリーブ２８の先端部はガバナ
レバーアセンブリ２９のスタートレバー３０の一端部に
当接せしめられている。スタートレバー３０は、その中
間部が軸３１に回動自在に支持されており、その他端部
がフントロールスリーブ１５に係合せしめられている。

したがって、ガバナスリーブ２８が前進するとコントロ
ールスリーブ１５が燃料減側へ変位し、ガバナスリーブ
２８が後退するとコントロールスリーブ１５が燃料増側
へ変位することになる。

上記ガバナスプリング３２は、軸３１に回動自在に支持
されたテンションレバー３３とポンプハウジング１に回
動自在に設けられた軸３４との間に設けられており、テ
ンションレバー３３を第２図の矢印方向へ付勢している
。ここで、テンションレバー３３は、スタートレバー３
０にスタートスプリング３５を介して接しているが、エ
ンジンの停止時および始動時以外には、つまり通常の運
転時にはスタートスプリング３５がたわんで突出部３３
ａがスタートレバー３０に当接することにより、スター
トレバー３０と一体的に挙動するようになっている。し
たがって、スタートレバー３０およびテンションレバー
３３は、上記ガバナスリーブ２８の押圧力とガバナスプ
リング３２の付勢力とが釣り合うように回動変位せしめ
られ、これによってコントロールスリーブ１５が変位せ
しめられることになる。

しかも、ガバナスプリング３２は、軸３４の偏心箇所に
取り付けられており、軸３４をコントロールレバー３６
によって正逆回動させることにより、その付勢力が調節
可能である。いま、エンジンの回転数を一定とした場合
において、エンジン負荷の増大に伴ってガバナスプリン
グ３２の付勢力を大きくすると、スタートレバー３０お
よびテンションレバー３３が矢印方向へ回動変位せしめ
られる。したがって、コントロールスリーブ１５が燃料
増側へ変位する。勿論、このときガバナスリーブ２８は
後退する。逆に、エンジン負荷の低減に伴ってガバナス
プリング３２の付勢力を小さくすると、フントロールス
リーブ１５が燃料減側変位するとともに、ガバナスリー
ブ２８が前進する。

なお、ガバナスプリング３２の付勢力を一定とした場合
には、エンジンの回転数が上昇すると、ガバナスリーブ
２８が前進し、コントロールスリーブ１５を燃料減側へ
変位させる。逆にエンジンの回転数が減少すると、ガバ
ナスリーブ２９が後退し、コントロールスリーブ１５を
燃料増側へ変位させる。

次に、この発明の主要部たるロードタイマについて説明
すると、第１図に示すように、ガバナンヤフト２３には
、逃がし孔３７が形成されている。

この逃がし孔３７は、ガバナシャフト２３の軸線に沿っ
て延びる縦孔３７ａと、この縦孔３７ａの基端側端部か
ら外周面まで延びる連通孔３７ｂと、縦孔３７ａの先端
側の端部から外周面まで延びる横孔３７Ｃとからなるも
のであり、連通孔３７ｂは逃がし通路３８を介して低圧
通路５に接続され、これによって燃料タンクＴに接続さ
れている。また、横孔３７ｃは、ガバナンヤフト２３の
軸線方向に離間して２つ形成されている。各横孔３７Ｃ
が開口するガバナシャフト２３の外周面には、環状溝３
９が形成されている。

また、ガバナスリーブ２８の中間部外周面には、２つの
凹部４０がガバナスリーブ２８の軸線方向に離間して形
成されている。各凹部４０の底面には、ガバナスリーブ
２８の内周面まで貫通する貫通孔４１がそれぞれ形成さ
れている。先端側に位置する貫通孔４１の断面積は、後
端側に位置する貫通孔４１より小さくなっている。しか
も、両賞通孔４１の断面積は、２つの横孔３７Ｃのいず
れの断面積より小さく設定されている。

また、両賞通孔４０．４０は、各環状溝３９に対し、ガ
バナスリーブ２８の移動位置に応じて次のように対向・
離間するように配置されている。

すなわち、第１図（Ａ）に示すように、エンジンの負荷
が小さく、したがってガバナスリーブ２８が前進してい
る場合には、先端側の貫通孔４１は先端側の環状溝３９
に対して離間しており、後端側の貫通孔４１は後端側の
環状溝３９と対向している。したがって、低負荷域では
、後端側の貫通孔４１だけが逃がし孔３７と連通するこ
とになる。

その状態からエンジンの負荷が漸次増大してガバナスリ
ーブ２８が後退すると、先端側の貫通孔４１が先端側の
環状溝３９と対向するようになり、対向面積はガバナス
リーブ２８の後退に応じて増大する。そして、ついには
第１図（Ｂ）に示スように、先端側の貫通孔４１が先端
側の環状溝３９と対向するのみならず、後端側の貫通孔
４１が後端側の環状溝３９と対向するようになる。した
がって、中負荷域では、両賞通孔４１．４１が逃がし孔
３７と連通することになり、連通面積が最大になる。

エンジンの負荷がさらに減少してガバナスリーブ２８が
さらに後退すると、先端側の貫通孔４１は逃がし孔３９
と連通したままであるが、後端側の貫通孔４１はガバナ
スリーブ２８の後退に伴って後端側の環状［３９から漸
次離間する。そして、ついには、第１図（Ｃ）に示すよ
うに、後端側の貫通孔４１が後端側の環状溝３９から離
間し、先端側の貫通孔４１だけが環状溝３９と対向する
ことになる。したがって、高負荷域においては、先端側
の貫通孔４１だけが逃がし孔３７と連通することになる
。この場合、先端側の貫通孔４１の断面積が後端側の貫
通孔４１の断面積より小さくなっているので、連通面積
は最小になる。

次に、上記構成の分配型燃料噴射ポンプのロードタイマ
の作用について第５図を併せて説明するに、まず貫通孔
４１．４１と逃がし孔３７との連通面積とタイマ１６に
よる進角との関係について説明しておくと、ポンプ室２
内の燃料は、２つの貫通孔４１．４１のいずれか一方ま
たは両方と逃がし孔３７とを介して燃料の低圧側へ流出
する。

したがって、２つの貫通孔４１．４１と逃がし孔３７と
の連通面積が大きいほど、ポンプ室２から低圧側への燃
料の流出量が多くなり、ポンプ室２の圧力が低下する。

したがって、タイマ１６が遅角することになる。逆に、
連通面積が小さくなると、ポンプ室２の圧力が上昇する
結果、タイマ１６が進角することになる。特に、この実
施例においては、先端側の貫通孔４１の断面積が後端側
の連通孔４１の断面積より小さくなっているので、先端
側の貫通孔４１だけが逃がし孔３７と連通した状態、後
端側の連通孔４１だけが逃がし孔３７と連通した状態、
両賞通孔４１．４１が逃がし孔３７と連通した状態の順
に連通面積が大きくなり、その順に進角量が小さくなる
。

第１図（Ａ）および第５図に示すように、低負荷域にお
いては、後端側の貫通孔４１だけが逃がし孔３７と連通
している。したがって、連通面積は後端側の貫通孔４１
の断面積と同一になり、貫通孔４１によって規制される
燃料の流出量に基づいて進角量が決定される。

負荷の増大に伴ってガバナスリーブ２８が後退すると、
先端側の貫通孔４１が逃がし孔３７と連通するようにな
り、連通面積が漸次増大する。これに対応して進角量が
小さくなる。そして、第１図（Ｂ）に示すように、両賞
通孔４１が逃がし孔３７と連通すると、連通面積が最大
になり、最大遅角状態になる。

負荷がさらに増大し、ガバナスリーブ２８がさらに後退
すると、先端側の貫通孔４Ｘは逃がし孔３７と連通した
状態を維持するが、後端側の貫通孔４１と逃がし孔３７
との連通面積がガバナスリーブ２８の後退に伴って減少
する。この結果、進角量が増大する。そして、高負荷域
においては、第１図（Ｃ）に示すように、先端側の貫通
孔４１だけが逃がし通路３７と連通ずることになり、連
通面積が最小になる。したがって、最大遅角状態になる
。

上記のように、この発明のロードタイマにおいては、ガ
バナスリーブ２８が後退するの伴って貫通孔４１．４１
と逃がし孔３７との連通面積を増大させ、これによって
中負荷域で遅角させるようにしている（第５図において
符号イで示す部分）ので、中負荷域でのエンジン性能を
向上させることができるとともに、排ガスを減少するこ
とができるという効果が得られる。

特に、この実施例においては、低負荷域で進角させるい
るので、高地もしくは低温始動時における失火、白煙の
発生を防止することができる。

なお、この発明は、上記実施例に限定されるものでなく
、その要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能であ
る。

例えば、第３図（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に示すロードタ
イマは、一対の凹部４０および貫通孔４１と他の一対の
凹部４０および貫通孔４１とをガバナスリーブ２８の軸
線方向に離間させるとともに、周方同に離間させて形成
する一方、ガバナシャフト２３には、１つの環状溝３９
および横孔３７ｃだけを形成したものである。なお、先
端側の貫通孔４１の断面積が後端側の貫通孔４１の断面
積より小さ（なっているのは上記実施例と同様である。

このロードタイマは、低負荷域においては後端側の貫通
孔４１だけが逃がし孔３７と連通し、中負荷域において
は両賞通孔４１．４１が逃がし孔３７と連通し、高負荷
域においては先端側の貫通孔４１だけが逃がし通路３と
連通することになる。

したがって、このロードタイマの進角特性は第５図に示
す進角特性と同様になる。

また、第４図（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に示すロードタイ
マは、第３図に示すものとは逆に、横孔３７ｃを２つ形
成するとともに、貫通孔４１を１つだけ形成したもので
ある。ただし、貫通孔４１が開口するガバナスリーブ２
８の内周面には、環状凹部４２が形成されており、低負
荷域においては貫通孔４１が環状凹部４２を介して先端
側の横孔３７Ｃと連通し、中負荷域においては両横孔３
７Ｃ１３７Ｃと連通し、高負荷域においては後端側の横
孔３７ｃとだけ連通するようになっている。しかも、後
端側の横孔３７Ｃの断面積は先端側の横孔３７Ｃの断面
積より小さくなっており、両横孔３７ｃの断面積は、貫
通孔４１の断面積より小さくなっている。したがって、
このロードタイマの進角特性も第５図に示すものと同様
になる。

また、ロードタイマの進角特性は、第５図に示すものに
限定されるものではない。

例えば、第５図に示す進角特性は、低負荷域の進角量が
高負荷域の進角量より小さくなっているが、低負荷域の
進角量を高負荷域の進角量より大きくしてもよい。

また、貫通孔の開口部と逃がし孔の開口部とのうちの２
つ形成された開口部と１つまたは２つ形成された開口部
との連通状態を適宜に変更することにより、進角特性を
第６図、第７図および第８図にそれぞれ示すようなもの
にすることも可能である。

第６図に示す進角特性は、最大遅角状態から最大進角状
態となる範囲（符号口で示す範囲）を２段階に屈曲させ
たものである。

第７図に示す進角特性は、低負荷域から高負荷域へ向か
うにしたがって漸次進角するのみならず、中負荷域の中
央部（符号ハで示す範囲）において、負荷が増大するの
に伴って遅角させるようにしたものである。

さらに、第８図に示す進角特性は、中負荷域の前半にお
いては負荷の増大に伴って２段階に進角させ、中負荷域
の後半（符号二で示す範囲）においては負荷の増大に伴
って遅角させるようにしたものである。

［発明の効果］以上説明したように、この発明の分配型燃料噴射ポンプ
のロードタイマによれば、逃がし孔の開口部と貫通孔の
開口部とのいずれか一方を２つ形成し、他方を少なくと
も２つ形成し、これら２つの孔の連通面積を中負荷域に
おいて負荷の増大（ガバナスリーブの後退）に伴って増
大するようにしているから、中負荷域においては、負荷
の増大に応じて遅角させることができる。したがって、
中負荷域においてエンジン性能を向上させることができ
るとともに、排ガスを低減することができる等の効果が
得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図および第５図はこの発明の一実施例を示
しており、第１図（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はロードタイ
マの要部を示す断面図であって、第１図（Ａ）は低負荷
域における状態を示す図、第１図（Ｂ）は中負荷域にお
ける状態を示す図、第１図（Ｃ）は高負荷域における状
態を示す図、第２図は分配型燃料噴射ポンプの全体構成
を示す断面図、第５図は第１図および第２図に示す分配
型燃料噴射ポンプのロードタイマの進角特性を示す図、
第３図（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、第４図（Ａ）、（Ｂ）
、（Ｃ）はそれぞれこの発明の他の実施例を示すもので
、第１図（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）と同様の図、第６図、
第７図、第８図はこの発明に係るロードタイマの他の進
角特性を示す図、第９図および第１０図はそれぞれ従来
のロードタイマの進角特性を示す図である。１・・・ポンプハウジング、２・・・ポンプ室、７・・
・カムディスク、８・・プランジャ、１１・・・燃料加
圧室、１５・・・コントロールスリーブ、１６・・・タ
イマ、２２・・・ガバナ機構、２３　ガバナシャフト、
２８・・・ガバナスリーブ、３２・・・ガバナスプリン
グ、３７・・・逃がし孔、４１・・・貫通孔。

Claims

【特許請求の範囲】

　内部にポンプ室が形成されたポンプハウジングと、先
端部がポンプ室に突出せしめらた状態でポンプハウジン
グに固定されたガバナシャフトと、このガバナシャフト
の外周に摺動自在に嵌合せしめられ、エンジン負荷の増
大に伴って後退するガバナスリーブとを備え、前記ガバ
ナシャフトには一端が燃料の低圧側に接続され、他端が
ガバナスリーブと対向する外周面に開口する逃がし孔が
形成され、前記ガバナスリーブには、一端が前記ポンプ
室に臨む外周面に開口し、他端が前記ガバナシャフトと
対向する内周面に開口する貫通孔が形成されており、前
記逃がし孔と前記貫通孔とは互いの連通面積がガバナス
リーブの前進後退に伴って変化し、連通面積が増大する
と遅角し、連通面積が減少すると進角する分配型燃料噴
射ポンプのロードタイマにおいて、前記逃がし孔のガバ
ナスリーブと対向する開口部と前記貫通孔のガバナシャ
フトと対向する開口部とのうちの一方はガバナシャフト
の軸線方向に離間して２個形成され、他方は少なくとも
１個形成され、しかも逃がし孔と貫通孔とは、連通面積
がガバナスリーブの後退途中において漸次増大するよう
、ガバナスリーブの後退に伴って順次、２個の孔の一方
と他方の孔とが連通し、２個の孔の両者が他方の孔と連
通し、２個の孔の他方と他方の孔とが連通するように配
置されていることを特徴とする分配型燃料噴射ポンプの
ロードタイマ。