(57)【要約】【課題】Ｓｄの発生と白煙消滅時間の悪化とを改善できる燃料噴射ポンプを提供する。【解決手段】ディーゼルエンジンの燃焼室内に噴射する燃料を高圧で送り出し、プランジャ１０４から燃料噴射ノズルに燃料が圧送される経路の途中にデリベリバルブ１１３が設けられる燃料噴射ポンプ１００であって、デリベリバルブ１１３が収納されるデリベリ室Ｒと連通し、エンジン回転数が増加するに従って容積が減少し、エンジン回転数が減少するに従って容積が増加する容積増減機構１０を備える。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディーゼルエンジンの燃焼室内に噴射する燃料を高圧で送り出し、プランジャから燃料噴射ノズルに燃料が圧送される経路の途中にデリベリバルブが設けられる燃料噴射ポンプであって、
前記デリベリバルブが収納されるデリベリ室と連通し、エンジン回転数が増加するに従って容積が減少し、エンジン回転数が減少するに従って容積が増加する容積増減機構を備える、
燃料噴射ポンプ。
【請求項２】
請求項１記載の燃料噴射ポンプであって、
エンジン回転数センサによってエンジン回転数が検出され、
ソレノイドアクチュエータによって前記容積増減機構の容積が増減される、
燃料噴射ポンプ。
【請求項３】
請求項１記載の燃料噴射ポンプであって、
カム軸によって駆動される油圧ポンプによって前記容積増減機構の容積が増減される、
燃料噴射ポンプ。
【請求項４】
請求項１記載の燃料噴射ポンプであって、
レギュレータレバーの回動によって前記容積増減機構の容積が増減される、
燃料噴射ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料噴射ポンプの技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料噴射ポンプは、ディーゼルエンジンの燃焼室内に噴射する燃料を高圧で送り出すものとして公知である。燃料噴射ポンプは、プランジャバレル内にてプランジャを上下摺動させることで圧送される燃料を、複数の吐出弁へ送出し、各吐出弁から燃料噴射ノズルへ圧送する構成とされている（例えば、特許文献１）。
【０００３】
ディーゼルエンジンでは、規制によって「すす（以下、Ｓｄ）」を大幅に低減させる必要がある。ディーゼルエンジンでは、Ｓｄを大幅に低減させるためには、燃料噴射時期を遅角させることが有効である。
【０００４】
一方、ディーゼルエンジンでは、燃料噴射時期を遅角させると、白煙消滅時間（エンジン始動後から白煙が消滅するまでの時間）が大幅に悪化する。白煙消滅時間が悪化する傾向は、ハイアイドル（低負荷かつ高回転）での始動時に顕著にみられる現象である。
【０００５】
つまり、Ｓｄの発生と白煙消滅時間の悪化とは、トレードオフの関係にある。そして、エンジン回転数全域にて燃料噴射時期を遅角させた上で、高回転時のみ燃料噴射時期を進角させれば、Ｓｄの発生と白煙消滅時間の悪化とを改善できることが分かっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−４４２７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の解決しようとする課題は、Ｓｄの発生と白煙消滅時間の悪化とを改善できる燃料噴射ポンプを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【０００９】
即ち、請求項１においては、ディーゼルエンジンの燃焼室内に噴射する燃料を高圧で送り出し、プランジャから燃料噴射ノズルに燃料が圧送される経路の途中にデリベリバルブが設けられる燃料噴射ポンプであって、前記デリベリバルブが収納されるデリベリ室と連通し、エンジン回転数が増加するに従って容積が減少し、エンジン回転数が減少するに従って容積が増加する容積増減機構を備えるものである。
【００１０】
請求項２においては、請求項１記載の燃料噴射ポンプであって、エンジン回転数センサによってエンジン回転数が検出され、ソレノイドアクチュエータによって前記容積増減機構の容積が増減されるものである。
【００１１】
請求項３においては、請求項１記載の燃料噴射ポンプであって、カム軸によって駆動される油圧ポンプによって前記容積増減機構の容積が増減されるものである。
【００１２】
請求項４においては、請求項１記載の燃料噴射ポンプであって、レギュレータレバーの回動によって前記容積増減機構の容積が増減されるものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の燃料噴射ポンプによれば、Ｓｄの発生と白煙消滅時間の悪化とを改善できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】燃料噴射ポンプの構成を示した側面図。
【図２】デリベリ室の構成を示した側面図。
【図３】実施形態１の容積増減機構の構成を示した模式図。
【図４】実施形態２の容積増減機構の構成を示した模式図。
【図５】実施形態３の容積増減機構の構成を示した模式図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１を用いて、燃料噴射ポンプ１００の構成について説明する。
なお、図１では、燃料噴射ポンプ１００を一部断面視かつ側面視にて表している。
【００１６】
燃料噴射ポンプ１００は、本発明の燃料噴射ポンプに係る実施形態である。燃料噴射ポンプ１００は、ディーゼルエンジンに備えられている。燃料噴射ポンプ１００は、ディーゼルエンジンの燃焼室内に噴射する燃料を高圧で送り出すものである。
【００１７】
燃料噴射ポンプ１００には、ポンプハウジング１０２の上面から下方に穿設した孔内に、筒形状のプランジャバレル１０３が挿入されている。プランジャバレル１０３内には、プランジャ１０４が上下摺動可能に挿入されている。プランジャ１０４の上方には、加圧室１０７が形成されている。
【００１８】
プランジャ１０４の下方には、タペット１０８が、ポンプハウジング１０２内をプランジャ１０４と一体的に上下摺動可能に挿入されている。タペット１０８の下面には、カム１０９が当接されている。プランジャ１０４及びタペット１０８は、プランジャバネ１０５により下方に付勢されている。
【００１９】
カム１０９は、カム軸１１０上に設けられている。カム軸１１０は、燃料噴射ポンプ１００のポンプハウジング１０２にカム軸受１１１を介して軸支されている。プランジャ１０４の上方には、デリベリバルブ１１３が設けられている。デリベリバルブ１１３について、詳しくは後述する。
【００２０】
このような構成とすることで、カム軸１１０の回転とともに、カム１０９外周に摺接したタペット１０８及びプランジャ１０４が上下往復摺動し、図示しない燃料フィードポンプにより燃料が圧送される。圧送された燃料は、プランジャ１０４が上流側（下方）へ摺動した時に、バレルポート１０６を開いて、加圧室１０７に吸入される。加圧室１０７内に吸引された燃料は、プランジャ１０４が下流側（上方）へ摺動した時に加圧される。
【００２１】
図２を用いて、デリベリバルブ１１３の構成について説明する。
なお、図２では、デリベリバルブ１１３を一部断面視かつ側面視にて表している。
【００２２】
デリベリバルブ１１３は、筒形状のデリベリバルブケース１１４と、デリベリバルブ体１１６と、デリベリバルブ体１１６をデリベリバルブケース１１４側へ付勢するデリベリバルブスプリング１１５と、を具備している。
【００２３】
デリベリバルブケース１１４とプランジャバレル１０３はポンプハウジング１０２の上面から下方に穿設した孔内に挿入される（図１参照）。デリベリバルブ体１１６はケーシング１１２のバネ収納部１１２ｄの下方に上下摺動可能に挿入され、デリベリバルブスプリング１１５によってデリベリバルブケース１１４側（下方）へ付勢されている。ここで、受体１２０とバネ収納部１１２ｄとデリベリバルブ体１１６で形成される空間をデリベリ室Ｒとする。
【００２４】
ケーシング１１２は、筒形状の部材であって、上方よりポンプハウジング１０２の上面より穿設した孔内に挿入されている。ケーシング１１２の軸心部には貫通孔が穿設され、その内部は上から、燃料吐出口１１２ａ、小口径燃料通路１１２ｂ、ガイド体収納部１１２ｃ、バネ収納部１１２ｄ、デリベリバルブケース嵌合部１１２ｅが形成されている。
【００２５】
燃料吐出口１１２ａは、貫通孔の下流側端部に下流側方向に広がるテーパ状に形成され、高圧管が接続される。燃料吐出口１１２ａの下部（上流側に）に小口径燃料通路１１２ｂが形成され減衰弁スプリング１１８の一側を受け止めている。小口径燃料通路１１２ｂの上流側にガイド体収納部１１２ｃが形成され、ガイド体１２２と弁体１２１と受体１２０とを収納している。
【００２６】
ガイド体収納部１１２ｃの上流側には、バネ収納部１１２ｄが形成され、デリベリバルブスプリング１１５とデリベリバルブ体１１６の上部を収納している。バネ収納部１１２ｄの下部にデリベリバルブケース１１４の上部を嵌合するデリベリバルブケース嵌合部１１２ｅが形成されている。
【００２７】
デリベリバルブ１１３の上方（下流側）には、減衰弁１１７が設けられている。この減衰弁１１７は、弁体１２１が減衰弁スプリング１１８により下方へ付勢されて、弁体１２１が受体１２０に当接されるようにしている。
【００２８】
このような構成とすることで、加圧室１０７内の加圧された燃料圧が、デリベリバルブ１１３及び減衰弁１１７の所定の開弁圧を超えたとき、デリベリバルブ体１１６及び弁体１２１が下流側（上方）へ摺動し、デリベリバルブ１１３及び減衰弁１１７が開弁し、バネ収納部１１２ｄ、通路孔１２０ａ、小口径燃料通路１１２ｂ、燃料吐出口１１２ａを介して、図示しない燃料噴射ノズルに燃料が圧送されることとなる。
【００２９】
図３を用いて、実施形態１の容積付加機構１０の構成について説明する。
なお、図３では、容積付加機構１０を一部断面視かつ側面視にて表している。
【００３０】
容積付加機構１０は、デリベリ室Ｒと連通し、エンジン回転数が増加するに従って容積が減少し、エンジン回転数が減少するに従って容積が増加するものである。容積付加機構１０は、通路１１と、シリンダ室１２と、燃料室１２ａと、ピストン１３と、ソレノイド１４と、コントローラ５０と、を具備している。
【００３１】
シリンダ室１２は、ピストン１３によって燃料室１２ａを構成している。通路１１は、ケーシング１１２に形成されるデリベリ室Ｒと燃料室１２ａとを連通するものであるピストン１３は、シリンダ室１２内部を摺動し、燃料室１２ａの容積を増減させるものである。ソレノイド１４は、コントローラ５０に接続され、ピストン１３を往復駆動するものである。
【００３２】
コントローラ５０は、ソレノイド１４と、燃料噴射ポンプ１００が設けられる図示せぬエンジンのエンジン回転数を検出するエンジン回転数センサ５１と、に接続されている。コントローラ５０は、エンジン回転数が増加するに従ってシリンダ室１２の容積が減少するようにソレノイド１４によってピストン１３を駆動し、エンジン回転数が減少するに従ってシリンダ室１２の容積が増加するようにソレノイド１４によってピストン１３を駆動する機能を有している。
【００３３】
容積付加機構１０の作用について説明する。
容積付加機構１０では、従来のデリベリ室Ｒの容積に容積付加機構１０のシリンダ室１２の容積が付加されることになる。このため、噴射圧力が図示しない燃料噴射ノズルに伝播されるまでに時間的遅れが発生し、燃料噴射時期を遅角させることになる。すなわち、容積付加機構１０を設けることによって、燃料噴射時期はエンジン回転数全域では遅角となる（第一制御）。
【００３４】
一方、容積付加機構１０では、エンジン回転数が増加するに従ってシリンダ室１２の容積が減少することになる。そのため、第一制御によって燃料噴射時期はエンジン回転数全域では遅角となるものの、噴射圧力が図示しない燃料噴射ノズルに伝播されるまでに時間的遅れが改善され、燃料噴射時期を進角させることになる。すなわち、エンジン回転数が高回転時にのみ、第一制御時と比較して進角となる（第二制御）。
【００３５】
容積付加機構１０の効果について説明する。
容積付加機構１０によれば、Ｓｄの発生と白煙消滅時間の悪化とを改善できる。すなわち、エンジン回転数全域では、第一制御によって燃料噴射時期を遅角させた上で、第二制御では高回転時のみ燃料噴射時期を進角させているので、Ｓｄの発生と白煙消滅時間の悪化とを改善できる。
【００３６】
図４を用いて、実施形態２の容積付加機構２０の構成について説明する。
なお、図４では、容積付加機構２０を一部断面視かつ側面視にて表している。
【００３７】
容積付加機構２０は、デリベリ室Ｒと連通し、エンジン回転数が増加するに従って容積が減少し、エンジン回転数が減少するに従って容積が増加するものである。容積付加機構２０は、通路２１と、シリンダ室２２と、ピストン２３と、リリーフバルブ２４と、油圧ポンプ２５と、を具備している。
【００３８】
通路２１、シリンダ室２２、燃料室２２ａ及びピストン２３は、実施形態１の通路１１、シリンダ室１２及びピストン１３と同様の構成であるため、説明を省略する。
【００３９】
シリンダ室２２は、ピストン２３によって燃料室２２ａと作動油室２２ｂとに分けられている。切換バルブ２４は、油圧ポンプ２５とシリンダ室２２との途上に設けられている。切換バルブ２４は、油圧ポンプ２５から送られる作動油の油圧が所定圧力以上となった場合には、シリンダ室２２の作動油室２２ｂへ作動油を供給する機能を有している。油圧ポンプ２５は、燃料噴射ポンプ１００が設けられるエンジンによって駆動されるものである。
【００４０】
容積付加機構２０の作用について説明する。
容積付加機構２０では、従来のデリベリ室Ｒの容積に容積付加機構２０のシリンダ室２２の容積が付加されることになる。このため、噴射圧力が図示しない燃料噴射ノズルに伝播されるまでに時間的遅れが発生し、燃料噴射時期を遅角させることになる。すなわち、容積付加機構２０を設けることによって、燃料噴射時期はエンジン回転数全域では遅角となる（第一制御）。
【００４１】
一方、容積付加機構１０では、エンジン回転数が増加するに従って油圧ポンプ２５による作動圧が所定圧力以上に増加すると切換バルブ２４が切り換り、作動油室２２ｂに作動油が供給される。そして、シリンダ室２２内のピストン２３が燃料室側２２ａに移動して燃焼室２２ａの容積が減少することになる。そのため、第一制御によって燃料噴射時期はエンジン回転数全域では遅角となるものの、噴射圧力が図示しない燃料噴射ノズルに伝播されるまでに時間的遅れが改善され、燃料噴射時期を進角させることになる。すなわち、エンジン回転数が高回転時にのみ、第一制御時と比較して進角となる（第二制御）。
【００４２】
容積付加機構２０の効果について説明する。
容積付加機構２０によれば、Ｓｄの発生と白煙消滅時間の悪化とを改善できる。すなわち、エンジン回転数全域では、第一制御によって燃料噴射時期を遅角させた上で、第二制御では高回転時のみ燃料噴射時期を進角させているので、Ｓｄの発生と白煙消滅時間の悪化とを改善できる。
【００４３】
図５を用いて、実施形態３の容積付加機構３０の構成について説明する。
なお、図５では、容積付加機構３０を一部断面視かつ側面視にて表している。
【００４４】
容積付加機構３０は、デリベリ室Ｒと連通し、エンジン回転数が増加するに従って容積が減少し、エンジン回転数が減少するに従って容積が増加するものである。容積付加機構３０は、通路３１と、シリンダ室３２と、ピストン３３と、同期リンク３４と、を具備している。
【００４５】
通路３１、シリンダ室３２、燃焼室３２ａ及びピストン３３は、実施形態１の通路１１、シリンダ室１２、燃焼室１２ａ及びピストン１３と同様の構成であるため、説明を省略する。
【００４６】
レギュレータレバー５２は、燃料噴射ポンプ１００を備えるエンジンに設けられている。レギュレータレバー５２は、回動操作されることによって、燃料噴射ポンプ１００の燃料噴射量を調整して、エンジン回転数を制御するように構成されている。
【００４７】
同期リンク３４は、一端がピストン３３の他端側と回動自在に支持され、他端がレギュレータレバー５２の一端側と回動自在に支持されている。同期リンク３４は、レギュレータレバー５２がエンジン回転数を高回転に制御するように回動されれば、シリンダ室３２の容積が減少するように、レギュレータレバー５２がエンジン回転数を低回転に制御するように回動されれば、シリンダ室３２の容積が増加するように、ピストン３３とレギュレータレバー５２とを支持している。
【００４８】
容積付加機構３０の作用について説明する。
容積付加機構３０では、従来のデリベリ室Ｒの容積に容積付加機構３０のシリンダ室３２の容積が付加されることになる。このため、噴射圧力が図示しない燃料噴射ノズルに伝播されるまでに時間的遅れが発生し、燃料噴射時期を遅角させることになる。すなわち、容積付加機構２０を設けることによって、燃料噴射時期はエンジン回転数全域では遅角となる（第一制御）。
【００４９】
一方、容積付加機構３０では、エンジン回転数が増加するようにレギュレータレバー５２が回動されるに従ってシリンダ室３２の容積が減少することになる。そのため、第一制御によって燃料噴射時期はエンジン回転数全域では遅角となるものの、噴射圧力が図示しない燃料噴射ノズルに伝播されるまでに時間的遅れが改善され、燃料噴射時期を進角させることになる。すなわち、エンジン回転数が高回転時にのみ、第一制御時と比較して進角となる（第二制御）。
【００５０】
容積付加機構３０の効果について説明する。
容積付加機構３０によれば、Ｓｄの発生と白煙消滅時間の悪化とを改善できる。すなわち、エンジン回転数全域では、第一制御によって燃料噴射時期を遅角させた上で、第二制御では高回転時のみ燃料噴射時期を進角させているので、Ｓｄの発生と白煙消滅時間の悪化とを改善できる。
【符号の説明】
【００５１】
１０      容積付加機構
１１      連絡通路
１２      シリンダ室
１３      ピストン
５０      コントローラ
５１      エンジン回転数センサ
１００    燃料噴射ポンプ
１０３    プランジャバレル
１０４    プランジャ
１１２    ケーシング
１１３    デリベリバルブ
Ｒ        デリベリ室
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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