JPH1182237A - 燃料供給装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単な構造で大型化することなく所定時間当
たりの燃料吐出量を増加可能な燃料供給装置を提供す
る。 【解決手段】 燃料吸入通路３１は環状燃料室２５と連
通している。燃料吸入通路３２は燃料加圧室１５と連通
しており、逆止弁４０が燃料吸入通路３２に配設されて
いる。燃料の吸入行程において、プランジャ１３が下死
点に向けて下降すると、燃料吸入通路３１、環状燃料
室２５から弁部材２１と弁座２４との開口部を通る経路
と、燃料吸入通路３２を通る経路との二経路から低圧
燃料が燃料加圧室１５に吸入される。燃料の加圧圧送行
程において、プランジャ１３が上昇すると、逆止弁３２
が閉弁しプランジャ１３の上昇に伴い燃料加圧室１５内
の燃料が加圧される。したがって、カムの山数を増加し
てプランジャ１３の往復移動速度を上昇しても、一回当
たりの吸入行程で必要な燃料量を吸入し、所定時間当た
りの燃料吐出量を増加できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、燃料供給装置に関
し、特に所定時間当たりの燃料吐出量を増加する燃料供
給装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、電磁弁の開弁時にプランジャ
が下降することにより燃料加圧室に燃料を吸入し、電磁
弁の閉弁時にプランジャが上昇することにより燃料を加
圧する高圧燃料ポンプとして、特開平８−１４１４０号
公報に開示されているものが知られている。このような
高圧燃料ポンプでは、図７に示すように、電磁弁１１０
の開弁に伴いプランジャ１０１が図７の下方に下降する
と、燃料吸入通路１０２から燃料導入室１０３、電磁弁
１１０の弁部材１１１と弁座１１２との開口部を経て燃
料加圧室１０４に低圧燃料が吸入される。

【０００３】しかし、所定時間当たりの高圧燃料ポンプ
１００の燃料吐出量を増加するためにプランジャ１０１
を往復駆動するカムの山数を増加し、プランジャ１０１
の往復移動速度を増加させると、一回の吸入行程当たり
の燃料吸入時間が短縮される。高圧燃料ポンプ１００
は、電磁弁１１０の開弁時に弁部材１１１と弁座１１２
との開口部から燃料加圧室１０４に燃料を吸入する吸入
経路が一経路だけであるから、燃料吸入時間が短縮され
ると吸入不良を起こし必要な燃料量を吸入できない恐れ
がある。吸入不良を回避するためには電磁弁の弁部材の
リフト量を大きくしたり、電磁弁の弁部材のシート径を
大きくして開口面積を大きくすることが考えられるが、
従来の電磁弁の構成を大幅に変更する必要があり、かつ
電磁弁が大型化し製造コストが増加するという問題があ
る。さらに、電磁弁の大型化に伴い電磁弁の応答性が低
下するという問題がある。

【０００４】そこで、燃料吸入時間の短縮に伴う燃料の
吸入不良を回避するために、図８に示すような高圧燃料
ポンプ１２０が考えられる。電磁弁１１０の開弁中にプ
ランジャ１０１が下降すると、燃料吸入通路１２１から
燃料導入室１０３、弁部材１１１と弁座１１２との開口
部を経て燃料加圧室１０４に低圧燃料が吸入されること
に加え、プランジャ１０１が図８に示す位置まで下降す
ると燃料吸入通路１２２から直接燃料加圧室１０４に低
圧燃料が吸入される。これにより燃料の吸入経路が二経
路になるので、燃料吸入時間が短縮されても一回の吸入
行程当たりの燃料吸入量の減少を防止し、所定時間当た
りの燃料吐出量が増加することが望まれる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、プラン
ジャ１０１が上昇するのに伴いプランジャ１０１の外壁
が燃料吸入通路１２２を閉塞しないと燃料の加圧圧送行
程が開始されない。さらに、加圧圧送行程においてプラ
ンジャ１０１の外壁により燃料吸入通路１２２を閉塞す
るので、プランジャ１０１が燃料吸入通路１２２を閉塞
してからさらに上昇し、燃料吸入通路１２２に対するシ
ール長が確保されるまでは十分に燃料を加圧できない。
したがって、プランジャ１０１が下死点に達したときの
燃料加圧室１０４の容積に対する燃料吐出量、つまり吐
出効率が低下するという問題がある。

【０００６】本発明の目的は、簡単な構造で大型化する
ことなく所定時間当たりの燃料吐出量を増加可能な燃料
供給装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１記載の
燃料供給装置によると、燃料吸入行程において、燃料導
入室から電磁弁の開口部を経て燃料加圧室に低圧燃料を
吸入する第１の吸入経路と、逆止弁の開口部を経て燃料
吸入通路の低圧燃料を燃料加圧室に吸入する第２の吸入
経路とを有している。燃料加圧室への燃料吸入経路が二
経路になるので、カムの山数の増加等によりプランジャ
の往復移動速度を上昇しても、装置全体の体格を大きく
することなく製造コストの増加を防止し、簡単な構成で
一回の吸入行程当たりに必要な燃料吸入量を確保するこ
とができる。

【０００８】さらに、プランジャが上昇し電磁弁が閉弁
して燃料加圧室の燃料が加圧されると燃料吸入通路に設
けた逆止弁が閉弁するので、電磁弁の閉弁に伴い加圧圧
送行程が速やかに開始する。これにより、所定時間当た
りの燃料吐出量を増加することができる。本発明の請求
項２記載の燃料供給装置によると、燃料導入室が電磁弁
と接して設けられ、燃料吸入通路が燃料導入室と連通し
ている。つまり、燃料吸入通路に向けて燃料導入室内を
比較的低温の吸入燃料が流れることにより電磁弁のソレ
ノイド部が冷却されるので、温度上昇に伴う電磁弁の作
動不良を防止することができる。

【０００９】本発明の請求項３記載の燃料供給装置によ
ると、燃料吸入通路がシリンダ部のプランジャとの非摺
動部に開口しているので、燃料吸入通路がプランジャの
移動位置に係わらず閉塞されない。したがって、プラン
ジャの下降に伴い燃料吸入通路から十分な燃料量を吸入
することができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を示す
複数の実施例について図面に基づいて説明する。 （第１実施例）本発明の第１実施例による燃料供給装置
としての高圧燃料ポンプを図１に示す。高圧燃料ポンプ
１は、図示しない低圧ポンプにより図示しない燃料タン
クから汲み上げられた低圧燃料を吸入し、高圧燃料ポン
プ１で加圧した高圧燃料を図示しない分配管に供給す
る。分配管には燃料噴射装置としての気筒数分のインジ
ェクタが取り付けられている。

【００１１】高圧燃料ポンプ１のハウジング１１内にシ
リンダ部としてのシリンダ１２が固定されている。シリ
ンダ１２の小径部１２ａはプランジャ１３と摺動し、小
径部１２ａがプランジャ１３を往復移動自在に支持して
いる。プランジャ１３はスプリング１４により図１の下
方に付勢されており、図１の下方に位置する図示しない
例えば４山のカムにより往復駆動される。

【００１２】シリンダ１２の内壁によりプランジャ１３
の端部に燃料加圧室１５が形成されている。プランジャ
１３の下降により燃料加圧室１５に吸入された低圧燃料
は、プランジャ１３の上昇により加圧される。電磁弁２
０はハウジング１１の上方に配設されており、電磁弁２
０とハウジング１１との間に燃料導入室としての環状燃
料室２５が形成されている。ソレノイド部２３への通電
オフ時、弁部材２１はスプリング２２により図１の下方
に付勢されており、電磁弁２０は開弁している。このと
き、環状燃料室２５と燃料加圧室１５とは連通してい
る。電磁弁２０の開弁時に環状燃料室２５から電磁弁２
０の開口部を経て燃料加圧室１５に低圧燃料を吸入する
経路は第１の吸入経路を構成している。ソレノイド部２
３への通電をオンすると、スプリング２２の付勢力に抗
して弁部材２１が上方に吸引され弁座２４に着座する。
すると、環状燃料室２５と燃料加圧室１５との連通が遮
断される。

【００１３】燃料吸入通路３０は燃料吸入通路３１と燃
料吸入通路３２とに分岐している。燃料吸入通路３１は
環状燃料室２５と連通している。燃料吸入通路３２はシ
リンダ１２の非摺動部としての大径部１２ｂに開口して
燃料加圧室１５と連通しており、燃料加圧室１５から燃
料吸入通路３２への燃料の逆流を防止する逆止弁４０が
燃料吸入通路３２に配設されている。逆止弁４０の開口
部を経て燃料吸入通路３２内の低圧燃料を燃料加圧室１
５に吸入する経路は第２の吸入経路を構成している。シ
リンダ１２の大径部１２ｂは小径部１２ａよりも大径で
あるため、プランジャ１３と摺動しない。したがって、
プランジャ１３の上昇側端面が燃料吸入通路３２よりも
図１の上方に移動しても燃料吸入通路３２はプランジャ
１３に閉塞されない。

【００１４】燃料吐出通路３３は燃料加圧室１５に連通
しており、燃料吐出通路３３にデリバリバルブ４１が配
設されている。デリバリバルブ４１は燃料加圧室１５の
燃圧が所定圧以上に上昇すると開弁し、燃料吐出通路３
３から高圧燃料が分配管に供給される。燃料排出通路３
４は環状燃料室２５に連通しており、燃料排出通路３４
にプレッシャレギュレータ４２が配設されている。プレ
ッシャレギュレータ４２は、燃料吸入通路３１から環状
燃料室２５に導入される燃料の圧力が所定圧以上になる
と開弁して余剰燃料を図示しない燃料タンクにリターン
し、環状燃料室２５の燃圧を必要圧力にせしめる機能を
有する。

【００１５】次に、高圧燃料ポンプ１の作動について説
明する。 (1) 吸入行程 ソレノイド部２３への通電オフ中、弁部材２１は弁座２
４から離座し電磁弁２０は開弁している。この状態でプ
ランジャ１３が下死点に向けて下降すると燃料加圧室１
５の容積が増大するので、環状燃料室２５から弁部材
２１と弁座２４との開口部を通る経路と、燃料吸入通
路３２を通る経路との二経路から低圧燃料が燃料加圧室
１５に吸入される。吸入行程において逆止弁４０は開弁
している。

【００１６】(2) 加圧圧送行程 プランジャ１３が下死点に達した後、上死点に向けて上
昇する行程において所望の燃料吐出量に対応した位置に
プランジャ１３が到達したとき、ソレノイド部２３への
通電をオンする。ソレノイド部２３への通電オンにより
発生した磁力により弁部材２１がスプリング２３の付勢
力に抗してリフトし弁座２４に着座し電磁弁２０が閉弁
すると、環状燃料室２５と燃料加圧室１５との連通が遮
断される。さらにプランジャ１３が上昇すると、逆止弁
３２が閉弁しプランジャ１３の上昇に伴い燃料加圧室１
５内の燃料が加圧される。燃料加圧室１５内の燃圧が所
定圧以上になるとデリバリバルブ４１が開弁し、燃料吐
出通路３３から高圧燃料が吐出され、分配管に圧送され
る。

【００１７】第１実施例では、電磁弁２０の開弁時に環
状燃料室２５から電磁弁２０の弁部材２１と弁座２４と
の開口部を通って燃料加圧室１５に低圧燃料を吸入する
第１の吸入経路に加え、逆止弁４０の開口部を経て燃料
吸入通路３２内の低圧燃料を燃料加圧室１５に直接吸入
する第２の吸入経路を設けている。したがって、所定時
間当たりの燃料吐出量を増加するためにカムの山数を増
加してプランジャ１３の往復移動速度を上昇しても、一
回当たりの吸入行程で必要な燃料量を吸入できる。しか
も、燃料加圧室１５と連通する燃料吸入通路３２を追加
し、この燃料吸入通路３２に逆止弁４０を設けるという
簡単な構成で燃料吐出量を増加できるので、高圧燃料ポ
ンプの体格を大型化することなく製造コストの上昇を抑
えることができる。

【００１８】（第２実施例）本発明の第２実施例を図２
に示す。第１実施例と実質的に同一構成部分には同一符
号を付す。燃料吸入通路５０は環状燃料室２５に連通し
ている。燃料吸入通路５１は、燃料吸入通路５０の環状
燃料室２５との連通部とほぼ径方向反対側で環状燃料室
２５と連通し、環状燃料室２５と燃料加圧室１５とを連
通している。逆止弁４０は燃料吸入通路５１に設けられ
ている。逆止弁４０の開口部を経て燃料吸入通路５１内
の低圧燃料を燃料加圧室１５に吸入する経路は第２の吸
入経路を構成している。

【００１９】第２実施例では、環状燃料室２５を通る燃
料は、電磁弁２０の弁部材２１と弁座２４との開口部を
経て燃料加圧室１５に吸入される燃料と、燃料吸入通路
５１から燃料加圧室１５に吸入される燃料と、燃料吐出
通路３３を経てポンプ外へ排出される燃料、つまりはポ
ンプに供給されるすべての燃料である。この多量の燃料
が電磁弁２０に接触してから燃料吸入通路５１に供給さ
れる。これにより、電磁弁２０のソレノイド部２３が燃
料により冷却されるので、温度上昇に伴う電磁弁２０の
作動不良を防止することができる。

【００２０】（第３実施例）本発明の第３実施例を図３
に示す。第２実施例と実質的に同一構成部分には同一符
号を付す。第２実施例ではプレッシャレギュレータ４２
を高圧燃料ポンプ２のハウジング１１に直接取り付けた
が、第３実施例では高圧燃料ポンプ３に接続している燃
料配管にプレッシャレギュレータ４２を取付けている。
これにより、高圧燃料ポンプ３周囲の専有スペースを小
さくすることができる。

【００２１】（第４実施例）本発明の第４実施例を図
４、図５および図６に示す。第１実施例と実質的に同一
構成部分には同一符号を付す。高圧燃料ポンプ４を駆動
するカム１００は４山である。図４に示すように、燃料
入口５０ａ、逆止弁４０、デリバリバルブ４１およびプ
レッシャレギュレータ４２は、図５および図６に示す仮
想直線１１０を含む高圧燃料ポンプ４の横断面上でハウ
ジング１１に形成または取り付けられている。さらに、
低圧側の燃料入口５０ａとプレッシャレギュレータ４
２、ならびに逆止弁４０の高圧側とデリバリバルブ４１
は互いに対向している。また、燃料入口５０ａと逆止弁
４０、ならびにデリバリバルブ４１とプレッシャレギュ
レータ４２はそれぞれ平行に形成または取り付けられて
いる。したがって、燃料配管を同一方向で取り付けるこ
とができるので、燃料配管の取付けが容易になる。さら
に、燃料入口５０ａおよび各弁の周囲のハウジング量が
減少するので、高圧燃料ポンプ４の体格を小型化でき
る。

【００２２】そして、燃料入口５０ａに接続する燃料配
管のハウジング１１への取付け座面、ならびに逆止弁４
０、デリバリバルブ４１およびプレッシャレギュレータ
４２のハウジング１１への取付け座面の仮想延長領域
は、プランジャ１３とシリンダ１２との摺動部よりも径
方向外側に位置している。したがって、燃料配管または
各弁をハウジング１１にねじ締めする際の軸力がプラン
ジャ１３とシリンダ１２との摺動部に加わらない。これ
により、シリンダ１２の摺動面の変形を防ぐことができ
るので、シリンダ１２とプランジャ１３との摺動クリア
ランスを所定量に保持できる。したがって、シリンダ１
２とプランジャ１３とが焼きつくことを防止できる。

【００２３】燃料吸入通路５２は、環状燃料室２５と逆
止弁４０とを接続しており、燃料吸入通路５３は逆止弁
４０とデリバリバルブ４１とを接続しており、燃料吸入
通路５４はデリバリバルブ４１と燃料加圧室１５とを接
続している。燃料吸入通路５２、５３および５４は第２
の吸入経路を構成している。燃料吸入通路５４は燃料吐
出通路を兼ねているので、燃料通路を形成する加工工数
が減少する。

【００２４】以上説明した本発明の実施の形態を示す上
記複数の実施例では、燃料加圧室１５に燃料を吸入する
経路を二経路設けたので、所定時間当たりの吐出量を増
加するためにプランジャ１３の往復速度を速めても、一
回の吸入行程当たりに必要な燃料量を吸入することがで
きる。さらに、燃料加圧室１５に直接連通する燃料吸入
通路に逆止弁４０を設けたことにより、プランジャ１３
が上死点に向かい上昇するときに電磁弁２０を閉弁すれ
ば燃料加圧室１５の燃圧により逆止弁４０が閉弁し燃料
加圧室１５が密封されるので、電磁弁２０の閉弁後速や
かに加圧圧送行程が開始される。これにより、吐出効率
を低下することなく所定時間当たり多量の燃料を吐出す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例による高圧燃料ポンプを示
す縦断面図である。

【図２】本発明の第２実施例による高圧燃料ポンプを示
す縦断面図である。

【図３】本発明の第３実施例による高圧燃料ポンプを示
す縦断面図である。

【図４】本発明の第４実施例による高圧燃料ポンプを示
す横断面図である。

【図５】図４のＶ−Ｖ線断面図である。

【図６】図４のVI−VI線断面図である。

【図７】従来例１による高圧燃料ポンプを示す縦断面図
である。

【図８】従来例２による高圧燃料ポンプを示す縦断面図
である。

【符号の説明】

１０ 高圧燃料ポンプ（燃料供給装置） １２ シリンダ（シリンダ部） １３ プランジャ １５ 燃料加圧室 ２０ 電磁弁（第１の吸入経路） ２１ 弁部材 ２４ 弁座 ２５ 環状燃料室（燃料導入室、第１の吸入経路） ３２ 燃料吸入通路（第２の吸入経路） ３３ 燃料吐出通路 ３４ 燃料排出通路 ４０ 逆止弁（第２の吸入経路） ５１ 燃料吸入通路（第２の吸入経路） ５２、５３、５４ 燃料吸入通路（第２の吸入経
路）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内燃機関の燃料噴射装置に高圧燃料を供
   給する燃料供給装置であって、 シリンダ部と、 前記シリンダ部に往復移動自在に支持され、燃料加圧室
   に吸入した燃料を加圧するプランジャと、 前記燃料加圧室に低圧燃料を導入可能な燃料導入室と前
   記燃料加圧室とを断続する電磁弁とを備え、 前記燃料加圧室と連通し通路中に逆止弁を設けた燃料吸
   入通路を有し、燃料吸入行程において、前記燃料導入室
   から前記電磁弁の開口部を経て前記燃料加圧室に低圧燃
   料を吸入する第１の吸入経路と、前記逆止弁の開口部を
   経て前記燃料吸入通路の低圧燃料を前記燃料加圧室に吸
   入する第２の吸入経路とを有することを特徴とする燃料
   供給装置。
2. 【請求項２】 前記燃料導入室は前記電磁弁に接して設
   けられており、前記燃料吸入通路は前記燃料導入室と連
   通することを特徴とする請求項１記載の燃料供給装置。
3. 【請求項３】 前記燃料吸入通路は前記シリンダ部の前
   記プランジャとの非摺動部に開口していることを特徴と
   する請求項１または２記載の燃料供給装置。