(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料ギャラリーからプランジャバレル内部に吸入された燃料油をプランジャにより圧送させる際に、該燃料油の一部をドレンするための、該プランジャバレル内壁面に開口されるサブポートと、該サブポートに連通されるドレン回路とを備えた燃料噴射ポンプにおいて、サブポートの開閉部にスプールバルブを設け、回転速度に比例する燃料のギャラリー圧により、サブポートを開閉制御するように構成したことを特徴とする燃料噴射ポンプ。
【請求項２】
燃料ギャラリーからプランジャバレル内部に吸入された燃料油をプランジャにより圧送させる際に、該燃料油の一部をドレンするための、該プランジャバレル内壁面に開口されるサブポートと、該サブポートに連通されるドレン回路とを備えた燃料噴射ポンプにおいて、サブポートの開閉部に、該サブポートを開閉するスプールバルブと、該スプールバルブの摺動制御を行うサーモエレメントを直列に配置し、夫々が独立で作動するように構成したことを特徴とする燃料噴射ポンプ。
【請求項３】
前記スプールバルブの開口の面積変化を任意に変更することにより、噴射タイミング又は噴射量の変化度合いを制御するようにしたことを特徴とする請求項２記載の燃料噴射ポンプ。
【請求項４】
前記スプールバルブとサーモエレメントとの間にインタースピンドルを設け、該インタースピンドルガイドピースに調圧用の絞り穴を介設し、該絞り穴から出た燃料が、サーモエレメント室を経由してドレン回路に排出されるように構成したことを特徴とする請求項２記載の燃料噴射ポンプ。
【請求項５】
前記スプールバルブ、サーモエレメント、インタースピンドル等のサブポートの開閉制御部の構成部品を一体化するように構成したことを特徴とする請求項４記載の燃料噴射ポンプ。
【請求項６】
前記サブポートの開閉部に、前記スプールバルブとサーモエレメントを直列に配置し、夫々が独立で作動するように構成し、サーモエレメントの感温をエンジン冷却水により行うようにしたことを特徴とする請求項２に記載の燃料噴射ポンプ。
【請求項７】
燃料ギャラリーからプランジャバレル内部に吸入された燃料油をプランジャにより圧送させる際に、該燃料油の一部をドレンするための、該プランジャバレル内壁面に開口されるサブポートと、該サブポートに連通されるドレン回路とを備えた燃料噴射ポンプにおいて、サブポートの開閉部に、該サブポートを開閉するスプールバルブと、該スプールバルブの摺動制御を行うサーモエレメントを設け、該スプールバルブ仕組に低圧ドレン回路を形成し、ドレンはサーモエレメント室を経由して、外部ドレンに排出されるように構成したことを特徴とする燃料噴射ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃料噴射ポンプに関する。詳細には、燃料噴射ポンプにおいて低温におけるエンジン始動性を向上させ、かつ、エンジン始動直後に所期の性能を得られるようにするための構成に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、ディーゼルエンジンにおいては、燃料噴射ポンプで数百気圧に加圧された燃料が高圧管ノズルを介してシリンダ室へ供給され、クランク回転角で上死点より２０°程度前（進角）において、噴射弁の噴口から燃焼室内に噴射されるように構成されている。ディーゼルエンジンは空気過剰の状態で燃焼が行われるため、ガソリンエンジンに比してＣＯ及びＨＣの排出濃度は少ないが、ＮＯｘは同程度排出される。このＮＯｘを低減するためには、噴射時期を遅らせる必要がある。この場合、低温始動時は着火性が悪くなるが、エンジンが低温のときは燃料噴射時期を進角側に制御することで、失火を抑制して低温始動性を向上できるとともに、エンジンの通常運転時等、エンジン温度が一定温度以上に高くなっているときは、燃料噴射時期を遅角側に制御することで、ＮＯｘの排出量を低減できる。そこで、プランジャとプランジャバレルとの間に燃料圧室を形成し、該プランジャの往復運動によって、燃料ギャラリーからメインポートを介して燃料圧室に燃料を吸い込み、分配軸への連絡通路へ圧送する燃料噴射ポンプにおいて、燃料圧室からサブポートを介して燃料をドレンする燃料ドレン回路を形成し、該燃料ドレン回路において、油密機能を有する変位可能な弁体が摺動する開閉弁構造部を形成し、該弁体はサブポートに対して開閉自在とし、該弁体の開閉制御を、温度変化に伴って伸縮する温感部材によって行い、エンジンが常温のときは弁体がサブポートを開いて一部の燃料をドレンし、燃料圧室の圧力を低下させて燃料噴射時期を遅角側とし、エンジンが低温のときは弁体がサブポートを閉じて燃料をドレンせず、燃料圧室の圧力を常温時より高くさせて、燃料噴射時期を進角側とする技術が考案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来のサブポートによる噴射タイミングの制御は液体の動特性を利用しているため、サブポートを開閉することによって、同時にポンプの噴射量が変化していた。低温時にサブポートを閉じることによって、噴射タイミングを進角側に制御すると、始動性及び白煙の改善の効果は大きいが、同時に噴射量が増加するため、その状態が長時間続くとエンジンの許容とする制限噴射量を越えることになり、黒煙、ＮＯｘの排出、騒音大などの不具合が発生していた。また、排気エミッションはエンジンの耐久寿命の全期間において規制内であることが条件であり、その要となるサブポート開閉制御用のサーモエレメントの耐久性の確保を求められていた。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
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。
【０００５】
即ち、請求項１においては、燃料ギャラリーからプランジャバレル内部に吸入された燃料油をプランジャにより圧送させる際に、該燃料油の一部をドレンするための、該プランジャバレル内壁面に開口されるサブポートと、該サブポートに連通されるドレン回路とを備えた燃料噴射ポンプにおいて、サブポートの開閉部にスプールバルブを設け、回転速度に比例する燃料のギャラリー圧により、サブポートを開閉制御するように構成したものである。
【０００６】
請求項２においては、燃料ギャラリーからプランジャバレル内部に吸入された燃料油をプランジャにより圧送させる際に、該燃料油の一部をドレンするための、該プランジャバレル内壁面に開口されるサブポートと、該サブポートに連通されるドレン回路とを備えた燃料噴射ポンプにおいて、サブポートの開閉部に、該サブポートを開閉するスプールバルブと、該スプールバルブの摺動制御を行うサーモエレメントを直列に配置し、夫々が独立で作動するように構成したものである。
【０００７】
請求項３においては、前記スプールバルブの開口の面積変化を任意に変更することにより、噴射タイミング又は噴射量の変化度合いを制御するようにしたものである。
【０００８】
請求項４においては、前記スプールバルブとサーモエレメントとの間にインタースピンドルを設け、該インタースピンドルガイドピースに調圧用の絞り穴を介設し、該絞り穴から出た燃料が、サーモエレメント室を経由してドレン回路に排出されるように構成したものである。
【０００９】
請求項５においては、前記スプールバルブ、サーモエレメント、インタースピンドル等のサブポートの開閉制御部の構成部品を一体化するように構成したものである。
【００１０】
請求項６においては、前記サブポートの開閉部に、前記スプールバルブとサーモエレメントを直列に配置し、夫々が独立で作動するように構成し、サーモエレメントの感温をエンジン冷却水により行うようにしたものである。
【００１１】
請求項７においては、燃料ギャラリーからプランジャバレル内部に吸入された燃料油をプランジャにより圧送させる際に、該燃料油の一部をドレンするための、該プランジャバレル内壁面に開口されるサブポートと、該サブポートに連通されるドレン回路とを備えた燃料噴射ポンプにおいて、サブポートの開閉部に、該サブポートを開閉するスプールバルブと、該スプールバルブの摺動制御を行うサーモエレメントを設け、該スプールバルブ仕組に低圧ドレン回路を形成し、ドレンはサーモエレメント室を経由して、外部ドレンに排出されるように構成したものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
次に、発明の実施の形態を説明する。
【００１３】
図１は本発明の第一実施例に係る燃料噴射ポンプの全体的な構成を示した断面図、図２は本発明の第一実施例に係る燃料噴射ポンプの全体的な燃料油系統を示した図、図３は低温時進角制御が行われている様子を示した噴射制御機構の拡大断面図、図４は該低温時進角制御が解除されている様子を示した噴射制御機構の拡大断面図、図５は本発明の第二実施例に係る燃料噴射ポンプの全体的な構成を示した断面図、図６は温感部材の構成例を示した断面図、図７は図５の状態から温度が上昇し、ピストンが伸張された状態を示した図、図８は低温時進角制御が行われている様子を示した噴射制御機構の拡大断面図、図９は該低温時進角制御が解除されている様子を示した噴射制御機構の拡大断面図、図１０はスプールバルブの環状溝の構成例を示した図、図１１はインタースピンドルを設けた噴射制御機構の拡大断面図、図１２はエンジン冷却水用の連通部材を設けた噴射制御機構の拡大断面図、図１３は第一実施例に係る回転数に対するギャラリー圧と、燃料噴射量と、噴射タイミングとの関係を示した図、図１４は第二実施例に係る回転数に対するギャラリー圧と、燃料噴射量と、噴射タイミングとの関係を示した図、図１５はスプールバルブ仕組にドレン回路を構成した断面図、図１６は図１５の構成に係る燃料油系統を示した図、図１７はサーモエレメントとして電磁ソレノイドを用いた場合の回路図である。
【００１４】
まず、本発明の燃料噴射ポンプの概略構成について説明する。図１に示すように、燃料噴射ポンプ１の下部にはカム軸２が横設され、該カム軸２の一端はカム軸受３を介して本体ハウジング４に回転自在に軸支されている。カム軸４にはカム５が固設され、該カム５の上方にプランジャバレル６を立設している。プランジャバレル６内にはプランジャ７が上下摺動自在に嵌挿され、該プランジャ７の下端にはタペット仕組８が付設されている。プランジャ７及びタペット仕組８はスプリング９により下方に付勢され、該タペット仕組８がカム５の周縁に当接するようにして、該カム５の回転によりプランジャ７が上下動するように構成している。図２に示すように、プランジャ７の側方には分配軸８６がプランジャ７と軸芯を平行としながら回転自在に配置され、ベベルギア８９等により前記カム軸２の動力が伝達されて駆動される。ハウジング４にはカム軸２の回転により駆動されるトロコイドポンプ８３が配設され、燃料タンク８０に貯留される燃料油を、該トロコイドポンプ８３の送出側ポートに接続される送出通路等を介して燃料ギャラリー１０へ供給するようにしている。
【００１５】
プランジャバレル６の内部には、図３に示すように、導入された燃料を加圧するための燃料圧室１１がプランジャ７の上方に形成されている。また、該プランジャバレル６には、メインポート１２及び分配軸への連絡通路１３が燃料圧室１１に連通可能に設けられている。前記メインポート１２は、前記燃料ポンプのハウジングに穿設された燃料供給油路及び燃料ギャラリー１０に連通しており、常時燃料が供給される構成になっている。従って、燃料ギャラリー１０からメインポート１２を介して該燃料圧室１１内に導入された燃料は、プランジャ７により加圧され、プランジャバレル６の上部に設けられた分配軸８６への連絡通路１３や、該連絡通路１３に連通されて形成される燃料圧送通路１４を介して、分配軸８６に圧送される。燃料油は前記分配軸８６の回転により分配されながら複数のデリバリバルブ８７へ供給され、各デリバリバルブに供給された燃料は、噴射ノズル８８へ圧送されて噴射される。符号１５は該プランジャ７の燃料圧送の有効ストロークを定めるためのプランジャリードであり、プランジャ７を軸線まわりに回動させることによって該プランジャリード１５がメインポート１２へ連通するときのプランジャ７の高さを変更できるようになっている。
【００１６】
プランジャバレル６の内壁面にはサブポート１６が開口されており、また、プランジャバレル６の内側に形成される燃料圧室１１において燃料を圧縮するプランジャ７の上端面７ａに、サブリード７ｂを設けて、プランジャ７の一定回転範囲にて前記サブポート１６に連通可能に構成し、メインポート１２がプランジャ７の外周面にて塞がれている場合にも、該サブリード７ｂを介して該燃料圧室１１と該サブポート１６とを連通できるようにしている。該サブポート１６に連通させて油路１７がプランジャバレル６に径方向に設けられて、該油路１７はプランジャバレル６外周面に軸方向に平行に穿設された溝１８に接続され、該溝１８はハイドロリックベース１９に形設された連通路２０と接続されている。該連通路２０は、スプールバルブ本体２１に形設された通路２２を介して、同じくスプールバルブ本体内２１に形成した油路３３に連通させている。該通路２２の具体的構成は、スプールバルブ本体２１の外周面に環状の溝２２ａを設け、該スプールバルブ本体２１の径方向に連絡孔２２ｂを穿設して該環状の溝２２ａに連通させている。該連絡孔２２ｂは、スプールバルブ本体２１の軸方向に平行に設けた前記油路３３と連通されている。また、該油路３３は、前記通路２２と同様に環状の溝２６ａと連絡孔２６ｂから構成された通路２６と連通し、該通路２６を戻し油路２７を介して前記燃料ギャラリー１０に連通させている。この油路１７と、溝１８と、連通路２０と、通路２２とをもってドレン通路が構成され、該ドレン通路と、油路３３と、通路２６と、戻し油路２７とをもって、燃料圧室１１内の燃料油を燃料ギャラリー１０に戻すためのドレン回路が構成されている。また、ドレン通路と、油路３３と、通路２６と、戻し油路２７、２７ａと、スプールバルブ本体２１中央部に設けられた通路２８と、油路２３上部に連通可能に設けられた連通路２９と、該連通路２９と連通されて形成された絞り穴３０と、燃料戻し通路３１とをもって、ハウジング４外の燃料タンクに燃料を戻すためのドレン回路が構成されている。
【００１７】
この構成において、前記のプランジャ７の上下摺動において上死点に達する前に該プランジャ７頭部の外周面がメインポート１２を閉じることにより、燃料圧室１１から分配軸８６への連絡通路１３への燃料圧送が、カム角の進角域にて開始されることとなる。この進角域においては、サブリード７ｂがサブポート１６に連通していることにより、プランジャ７が上方摺動するのにもかかわらず、サブポート１６から燃料をドレンさせて、燃料圧送の開始を遅れさせることができる。尚、この燃料圧送の開始タイミングの遅れ度合いは、サブリード７ｂの深さやサブポート１６の高さを調節することで調整することができる。
【００１８】
前記油路２３には、スプールバルブ３２が変位可能かつ油密的に嵌合され、該スプールバルブ３２の二つの弁体３２ａ・３２ｂによって環状溝３３が形成されている。該スプールバルブ３２は、油路２３を上部室２３ａと下部室２３ｂとに仕切っており、該上部室２３ａにスプールバルブ３２を変位可能にするための戻しバネ３４が設けられている。そして、該上部室２３ａに設けられた通路２９と連通されている絞り穴３０と調圧弁８４とによって、燃料ポンプから燃料が圧送される際に生じるギャラリー圧が、回転速度に比例するように制御されており、該ギャラリー圧が上部室２３ａに導かれ、該ギャラリー圧及び下部室２３ｂの燃料タンク８０へのドレン圧と戻しバネ３４のバランスによりスプールバルブ３２を制御駆動するようにしている。
【００１９】
この構成において、ギャラリー圧がスプールバルブ３２の開弁圧設定値以下であると、上部室２３ａに導かれたギャラリー圧がスプールバルブ３２の戻しバネ３４により戻し力が加えられている前記スプールバルブ３２は、図３に示すように、その弁体３２ｂが前記連絡孔２６ｂを完全に閉鎖するように駆動する。従って、サブポート１６が閉じられて燃料がドレンされず、燃料圧送の開始タイミングが遅延されない。そして、この状態からギャラリー圧が開弁圧設定値以上に上昇すると、上部室２３ａに導かれたギャラリー圧は戻しバネ３４を収縮駆動させて、スプールバルブ３２を図３における下方向へ変位させ、スプールバルブ３２の弁体３２ａ・３２ｂにより形成される環状溝３３によって連絡孔２２ｂと連絡孔２６ｂとを徐々に連通させ、前記ドレン回路の通路面積を徐々に増加させていくことになる。従って、図１３に示すように、ギャラリー圧の上昇に伴ってサブポート１６の開度が増大して燃料のドレン量が多くなって、燃料圧送の開始タイミングが徐々に遅延されていくとともに燃料の噴射量も徐々に減少していく。最終的には、図４に示すように、該サブポート１６に対しドレン回路が完全に開かれ、該開始タイミングは所定のタイミングだけ遅延され、燃料の噴射量も減少されることとなる。即ち、ギャラリー圧によってサブポートを開閉制御して、エンジン始動時の低回転域ではサブポート１６を閉じて燃料圧送の開始タイミングを遅延させないことで進角制御を行うとともに、燃料の噴射量の増加を行う。一方、エンジン始動後の中、高回転域ではサブポート１６を開いて開始タイミングを遅延させることで、該進角制御の解除を行い、燃料の噴射量を減少させることとしている。従って、進角によるＮＯｘの増加と騒音並びに噴射量の増加による出力の増加や黒煙の排出などの不具合を解消することができる。
【００２０】
次に、燃料噴射ポンプの別実施例について説明する。この実施例に係る燃料噴射ポンプ１´においては、図５に示すように、前記スプールバルブ３２上方にサーモエレメント４０を設け、前述のスプールバルブ３２を変位可能に構成している。該スプールバルブ３２は、油路２３を上部室２３ａと下部室２３ｂとに仕切っており、上部室２３ａに該スプールバルブ３２を駆動するためのサーモエレメント４０と、該スプールバルブ３２を回転速度に比例する該ギャラリー圧により制御するための戻しバネ３４を収容している。上部室２３ａに収められるサーモエレメント４０として、本実施例では温感部材を用いており、具体的には、低温域では縮んでおり高温域では伸びるように構成した、ワックスの膨張率を利用して伸縮するワックスペレット型のサーモスタットとしている。図６に示すように、流動性を有するワックス４１がカップ４２に封入され、可撓性素材をもって構成したスリーブ４３により封止してある。該スリーブ４３には筒状部分を形成してあり、該筒状部分にピストン４４が摺動自在に嵌合されて、該ピストン４４は軸方向に変位自在となるよう、前記カップ４２のカバー４５に支持してある。従って、温度上昇によってワックス４１が膨張すると、図７に示すように、ピストン４４を押し出す方向の圧力が前記スリーブ４３に加わって、ピストン４４が押進されることとなる。この温感部材４０の伸縮駆動部であるピストン４４の先端を、前記スプールバルブ３２に当接して、前記スプールバルブ３２を変位可能としている。上部室２３ａに収められる戻しバネ３４は、前記温感部材４０の押進に抗する付勢力を、該スプールバルブ３２を介して加えている。
【００２１】
この構成において、温感部材４０が温度上昇を検知してピストン４４を押進させると、スプールバルブ３２を介して前記戻しバネ３４を圧縮して、該戻しバネ３４はその弾発力を増大させることとなる。従って、前記スプールバルブ３２は、該温感部材４０の伸張力と前記戻しバネ３４の弾発力とが釣り合う平衡位置にて静止され、その位置は、温感部材４０が検知する温度に応じて定まる。
【００２２】
この構成において、エンジンが低温環境下にあると、温感部材４０はピストン４４を縮退させるので、戻しバネ３４により戻し力が加えられている前記スプールバルブ３２は、図７に示すように、その弁体３２ｂが前記通路２６ｂを完全に閉鎖するように駆動する。従って、サブポート１６が閉じられて燃料がドレンされず、燃料圧送の開始タイミングが遅延されない。そして、この状態からエンジンの温度が上昇すると、温感部材４０はピストン４４を伸張駆動させて、スプールバルブ３２を図７における下方向へ変位させ、スプールバルブ３２の弁体３２ａ・３２ｂにより形成される環状溝３３によって前記通路２２ｂと通路２６ｂとを徐々に連通させ、前記ドレン回路の通路面積を徐々に増加させていくことになる。従って、図１４に示すように、温度上昇に伴ってサブポート１６の開度が増大して燃料のドレン量が多くなって、燃料圧送の開始タイミングが徐々に遅延されていく。最終的には、図９に示すように、該サブポート１６に対しドレン回路が完全に開かれ、該開始タイミングは所定のタイミングだけ遅延されることとなる。更に、フェールセルフ機能として、前記スプールバルブ３２をエンジンの許容出力範囲でサブポートを開くように、戻しバネの弾力やピストンの断面積並びにギャラリー圧を調節することで、燃料の噴射時期と噴射量を徐々に減少していくことができる。即ち、ギャラリー圧によってサブポートを開閉制御して、低温時はサブポート１６を閉じて燃料圧送の開始タイミングを遅延させないことで進角制御を行うとともに、燃料の噴射量の増加を行う一方、高温（常温）時はサブポート１６を開いて開始タイミングを遅延させることで、該進角制御の解除を行い、燃料の噴射量を減少させることとしているのである。
【００２３】
更に、図１０に示すように、スプールバルブ３２の前記環状溝３３を形成する弁体３２ａ・３２ｂの傾斜部３２ｃの角度またはＶノッチの深さなどを調節することで、噴射タイミング及び燃料噴射量の変化度合いを制御することができる。これによって、バルブの急激な開放による、エンジンのハンチング或は、噴射タイミングの変化に伴うノック音、フィーリング不調などを解消することができる。
【００２４】
また、図１１に示すように、ギャラリー圧が温感部材４０に直接掛からないように、油路２３の上部室２３ａに設けられた温感部材４０とスプールバルブ３２の間にインタースピンドル４６を設けることもできる。該インタースピンドル４６は温感部材４０のピストン４４とスプールバルブ３２とを接続したピン４７が摺動可能なように設けられ、上部室２３ａを戻しバネ室２３ｃとサーモエレメント室２３ｄに仕切っている。該インタースピンドル４６には、ピン４７と直角方向に絞り穴４８が介設されており、該絞り穴４８をもって回路圧調圧用手段を構成している。該絞り孔４８は、一端を油路２３を介して燃料ギャラリー１０側に接続し、他端を、スプールバルブ本体２１に設けた通路４９を介して戻し通路３１に接続させている。前記サーモエレメント室２３ｄは戻し通路３１と連通して低圧側となっているので、絞り孔４８を通じてサーモエレメント室２３ｄへ漏出した燃料ギャラリー１０からの燃料油が、高圧状態で温感部材４０に作用することがない。
【００２５】
このように構成することによって、サーモエレメントたる温感部材４０に大きなギャラリー圧が作用することが防止される。従って、該サーモエレメント４０を耐久性に優れる構成とすることができるのである。また、絞り穴４８からサーモエレメント室２３ｄに流出による燃料油の温度上昇によって、温感部材４０が速やかに反応するため、該音感部材４０によってスプールバルブ３２が下方へ変位して、サブポート１６が開放されるので燃料の噴射量を減少ができ、黒煙の排出や破損などの不具合を防止することができる。
【００２６】
また、図１２に示すように、前記スプールバルブ本体２１の上部にエンジン冷却水用の連通部材５０を外装し、エンジン冷却水が温感部材４０周囲の環状通路５１を流れるように構成している。これによって、温感部材４０の感温が、エンジンの作動媒体で昇温する速度の速いエンジン冷却水により行われるため、速やかに温度上昇を検知し、サブポート１６を開放して、進角を解除できるとともに、万一温感部材４０が破損した場合などに燃料への水の混入を防ぐことができる。
【００２７】
そして、前記スプールバルブ３２、サーモエレメント４０、インタースピンドル４６などの構成部品を一体化するように構成したため、スプールバルブ３２の開弁圧を容易に調整できるとともに、小型化や低コスト化を図ることができる。
【００２８】
また、図１５及び図１６に示すように、ギャラリー圧がサーモエレメント４０の感温部材に直接掛からないように、該スプールバルブ本体２１で遮蔽し、バルブ部からのドレンは該スプールバルブ３２０の内部に設けた流路を通り、該サーモエレメント室２３０を経由して、外部ドレン回路に排出するよう構成している。このように構成することにより、該サーモエレメント４０の感温部材に燃料噴射の終わりのスピルにより生じる高圧のギャラリー圧が作用することが防止され、長時間の耐久性が確保される。
【００２９】
また、図１７に示すように、前記スプールバルブ３２０を制御する構成として、電磁ソレノイドを用いることも可能である。該電磁ソレノイド２４は、エンジンの適宜場所に設けた温度センサ２５によって温度を検知し、それに応じて前記スプールバルブ３２０を開閉駆動するように構成することができる。あるいは電磁ソレノイド２４を適宜タイマ回路３５に接続して、エンジンの始動後一定時間はスプールバルブ３２０が前記サブポート１６を閉じて進角制御を行い、該時間を経過後はスプールバルブ３２０が前記サブポート１６を開いて進角制御を解除するように構成することができる。また、タイマ回路３５の代わりにエンジン回転数を検出する回転センサを設けて、エンジン回転数が一定の回転数になると、電磁ソレノイド２４が作動するように構成することもできる。
【００３０】
【発明の効果】
本発明は、以上のように構成したので、以下に示すような効果を奏する。
【００３１】
即ち、請求項１に示す如く、燃料ギャラリーからプランジャバレル内部に吸入された燃料油をプランジャにより圧送させる際に、該燃料油の一部をドレンするための、該プランジャバレル内壁面に開口されるサブポートと、該サブポートに連通されるドレン回路とを備えた燃料噴射ポンプにおいて、サブポートの開閉部にスプールバルブを設け、回転速度に比例する燃料のギャラリー圧により、サブポートを開閉制御するように構成したので、低温時の始動性を向上させるために、サブポートを閉じることによって噴射時期の進角制御と噴射量の増量を行うことができるとともに、始動後速やかにサブポートを開くことにより、噴射時期の進角によるＮＯｘの低減と燃料の噴射量を減少させ、噴射量の増量による出力の増加や黒煙の排出などの不具合を解消することができる。
【００３２】
請求項２に示す如く、燃料ギャラリーからプランジャバレル内部に吸入された燃料油をプランジャにより圧送させる際に、該燃料油の一部をドレンするための、該プランジャバレル内壁面に開口されるサブポートと、該サブポートに連通されるドレン回路とを備えた燃料噴射ポンプにおいて、サブポートの開閉部に、該サブポートを開閉するスプールバルブと、該スプールバルブの摺動制御を行うサーモエレメントを直列に配置し、夫々が独立で作動するように構成したので、低温時においてはエンジンが暖気するまで、噴射時期を進めることで、多量の白煙が排出することを防止でき、また、フェールセルフ機能として、前記スプールバルブをエンジンの許容出力範囲でサブポートを開くことによって、同時に増量する噴射量を減少させることができる。
【００３３】
請求項３に示す如く、前記スプールバルブの開口の面積変化を任意に変更することにより、噴射タイミング又は噴射量の変化度合いを制御するようにしたので、バルブの急激な開閉による、エンジンのハンチング或は噴射タイミングの変化に伴うノック音、フィーリング不調などを解消することができる。
【００３４】
請求項４に示す如く、前記スプールバルブとサーモエレメントとの間にインタースピンドルを設け、該インタースピンドルガイドピースに調圧用の絞り穴を介設し、該絞り穴から出た燃料が、サーモエレメント室を経由してドレン回路に排出されるように構成したので、サーモエレメントの耐久性の向上を図ることができ、絞り穴からの流れる燃料による昇温によって、サーモエレメントを速やかに作動させ、サブポートを迅速に開放することで、燃料噴射量を減少させ、出力の増加や黒煙の排出などの不具合を解消することができる。
【００３５】
請求項５に示す如く、前記スプールバルブ、サーモエレメント、インタースピンドル等のサブポートの開閉制御部の構成部品を一体化するように構成したので、仕組でのスプールバルブの開弁圧の調整を行うことができるとともに、小型化や低コスト化を図ることができる。
【００３６】
請求項６に示す如く、前記サブポートの開閉部に、前記スプールバルブとサーモエレメントを直列に配置し、夫々が独立で作動するように構成し、サーモエレメントの感温をエンジン冷却水により行うようにしたので、サーモエレメントの感温がエンジンの作動媒体で昇温する速度の速いエンジン冷却水により行われるため、速やかに温度上昇を検知し、サブポートを開放して、噴射時期の進角制御を解除できるとともに、万一サーモエレメントが破損した場合などに燃料への水の混入を防ぐことができる。
【００３７】
請求項７に示す如く、燃料ギャラリーからプランジャバレル内部に吸入された燃料油をプランジャにより圧送させる際に、該燃料油の一部をドレンするための、該プランジャバレル内壁面に開口されるサブポートと、該サブポートに連通されるドレン回路とを備えた燃料噴射ポンプにおいて、サブポートの開閉部に、該サブポートを開閉するスプールバルブと、該スプールバルブの摺動制御を行うサーモエレメントを設け、該スプールバルブ仕組に低圧ドレン回路を形成し、ドレンはサーモエレメント室を経由して、外部ドレンに排出されるように構成したので、噴射時期の進角制御の早期解除と、サーモエレメントの小形化や耐久性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第一実施例に係る燃料噴射ポンプの全体的な構成を示した断面図。
【図２】  本発明の第一実施例に係る燃料噴射ポンプの全体的な燃料油系統図。
【図３】  低温時進角制御が行われている様子を示した噴射制御機構の拡大断面図。
【図４】  該低温時進角制御が解除されている様子を示した噴射制御機構の拡大断面図。
【図５】  本発明の第二実施例に係る燃料噴射ポンプの全体的な構成を示した断面図。
【図６】  温感部材の構成例を示した断面図。
【図７】  図５の状態から温度が上昇し、ピストンが伸張された状態を示した図。
【図８】  低温時進角制御が行われている様子を示した噴射制御機構の拡大断面図。
【図９】  該低温時進角制御が解除されている様子を示した噴射制御機構の拡大断面図。
【図１０】  スプールバルブの環状溝の構成例を示した図。
【図１１】  インタースピンドルを設けた噴射制御機構の拡大断面図。
【図１２】  エンジン冷却水用の連通部材を設けた噴射制御機構の拡大断面図。
【図１３】  第一実施例に係る回転数に対するギャラリー圧と、燃料噴射量と、噴射タイミングとの関係を示した図。
【図１４】  第二実施例に係る回転数に対するギャラリー圧と、燃料噴射量と、噴射タイミングとの関係を示した図。
【図１５】  スプールバルブ仕組にドレン回路を構成した断面図。
【図１６】  図１５の構成に係る燃料油系統図。
【図１７】  サーモエレメントとして電磁ソレノイドを用いた場合の回路図。
【符号の説明】
１  燃料噴射ポンプ
６  プランジャバレル
７  プランジャ
１０  燃料ギャラリー
１６  サブポート
３２  スプールバルブ
４０  サーモエレメント
４６  インタースピンドル
３２０  スプールバルブ（内部流路付）
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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