专利名称：具有低温起动提前机构的燃料喷射泵的制作方法
技术领域：
本发明涉及具有低温起动提前机构的柴油内燃机用的燃料喷射泵的构造，更详细地说，是涉及用于谋求低温起动时的燃料的喷射时期以及喷射量的恰当化的技术。
背景技术：
以往以来，通过使柱塞在柱塞套筒内上下滑动，将压送到分配轴的燃料通过该分配轴向多个排出阀送出，从各排出阀向燃料喷射嘴压送而构成的柴油内燃机用的燃料喷射泵已被公知。
在该燃料喷射泵中，具有通过在上述柱塞套筒上形成溢流用副通道，使提前用促动器动作，据此，进行上述溢流用副通道的开闭，使喷射正时变化的低温起动提前机构(下称“CSD(Cold Start Device)”)的燃料喷射泵已被公知。这样，例如，如日本特开2000-234576所公开的那样，通过CSD，在低温起动时，利用关闭上述溢流用副通道，通过进行喷射时期的控制，即，进行提前控制，以使发动机的起动性提高。
在使这样的CSD动作，进行提前控制时，在常温时处于打开状态的溢流用副通道是通过提前用促动器而动作的活塞来关闭，据此，在柱塞相对于燃料压力室关闭主通道的同时，开始从该燃料压力室向分配轴压送燃料。
但是，由于在上述以往的燃料喷射泵中，相对于溢流用副通道打开时(CSD非动作时)，在溢流用副通道关闭时(CSD动作时)的提前量以及喷射量的变化量，由形成于柱塞套筒上的溢流用副通道与主通道的位置关系以及孔径而意义明确地决定，所以难以谋求确保在CSD非动作时(常温时(暖态时))的性能以及CSD动作时(低温时(冷态时))的起动性的最佳化。
发明内容
本发明是在一种燃料喷射泵中，所述燃料喷射泵具有低温起动提前机构，所述低温起动提前机构通过由活塞开闭设置在套筒上的副通道使喷射正时变化，所述活塞通过提前用促动器而动作，所述燃料喷射泵利用柱塞的动作，进行该副通道以及主通道和燃料压力室的连通以及切断，在上述套筒上设置至少一个不基于上述活塞的动作而处于常开状态的溢流专用副通道。据此，通过设定设置溢流专用副通道的位置等，使相对于CSD非动作时(常温时(暖态时))的CSD动作时(低温起动时(冷态时))的燃料的喷射量和喷射时期的变化量可任意地设定，可以一面确保在CSD非动作时的特性，一面谋求在CSD动作时的燃料的喷射量和喷射时期的恰当化。
另外，本发明将上述溢流专用副通道相对于上述柱塞滑动方向设置在上述主通道和可由上述活塞开闭的上述副通道之间。据此，在燃料喷射泵中，可以一面确保在CSD非动作时(常温时(暖态时))的特性，一面使在CSD动作时(低温起动时(冷态时))的燃料喷射时期以及喷射量相对于在CSD非动作时的变化量与以往相比少，可以谋求确保暖态时的性能以及低温起动时的恰当化。其结果为，可以谋求降低在低温起动时的NOx以及黑烟的排出量和降低噪音，同时，可缩短起动时间，谋求提高发动机整体的性能。
图1是表示应用本发明的燃料喷射泵的构成的侧视剖视图。
图2是表示CSD的构成的剖视图。
图3是表示在柱塞上升时的柱塞上部的立体图。
图4是表示分别在CSD动作时/非动作时的柱塞上升时的柱塞上部的局部剖视侧视图。
图5是表示相对于泵转数的燃料的喷射正时的图表。
图6是表示相对于泵转数的燃料的喷射量的图表。
具体实施例方式
有关本发明的燃料喷射泵1是装载在柴油发动机上的部件。对于该燃料喷射泵1的构成的一个实施例，说明如下。另外，在以下的说明中，将图1的纸面左侧作为前侧。
如图1所示，燃料喷射泵1是将泵壳45和液压头46的一部分上下接合而构成。在泵壳45的一部分的前面侧，附设有电子控制调速器装置7的箱体8，从该箱体8的前侧，插嵌固定着齿条促动器40。另外，上述电子控制调速器装置7并非仅限于本实施例这样的电子控制式的调速器装置，也可以是机械式的调速器装置。
上述齿条促动器40是使滑动轴3在前后方向进退的部件，该滑动轴3的前端部枢轴连结在调速器杆23的中途部。
上述调速器杆23被配置为在其下部可以以调速器杆轴24为中心自由转动。另外，在调速器杆23的上端部枢轴连结着连杆6，若上述滑动轴3在前后方向进退，则调速器杆23以调速器杆轴24为转动中心，在前后方向转动。据此，连杆6在前后方向移动，使柱塞32转动的未图示出的调量齿条被操作。即，进行燃料喷射的增量·减量的控制。
另外，如图1以及图2所示，在上述液压头46上，插嵌着柱塞套筒33，在该柱塞套筒33内，可上下自由滑动地内装着柱塞32。该柱塞32构成为借助形状相互吻合地设置在泵凸轮轴2上的凸轮4的旋转，通过挺杆11以及下部弹簧支架12上下移动。这样，该柱塞32的上方成为燃料压力室17，在该燃料压力室17被压缩的燃料供给到分配轴9。
另外，在上述箱体8的下部，安装着用于检测上述泵凸轮轴2的转数的旋转传感器22。
另外，在液压头46中的柱塞套筒33的后方，设置低温起动提前机构(下称“CSD30”)，在该液压头46上插嵌CSD30的活塞套筒34。在该活塞套筒34的活塞滑动部内，可上下自由滑动地设置CSD定时器用活塞(下称“活塞35”)。再有，构成为通过提前用促动器38使该活塞35上下滑动。该提前用促动器38是通过连接着水温传感器等的控制器，根据水温来电子控制其动作的电磁促动器或者检测温度变化而伸缩的恒温器等的感温部件等。
这样，如图2所示，形成在上述柱塞套筒33上的溢流用副通道(下称“副通道36a”)通过排泄油路37与活塞套筒34内连通。
在常温时(暖态时)，上述CSD30为非动作状态，在该状态下，活塞35位于最下方，通过上述排泄油路37，副通路36a和低压室47连通。据此，通过使被柱塞32压缩的燃料的一部分溢流到形成在液压头46上的低压室47来设定通常时的燃料喷射时期。
另外，在低温起动时(冷态时)，使上述CSD30动作，由于上述提前用促动器38动作，活塞35向上方移动，通过上述排泄油路37进行的副通路36a和上述低压室47的连通被切断，进行燃料喷射时期的提前控制。
通过上述的构成，在低温时起动发动机的情况下，即在低温起动时，使上述CSD30的提前用促动器38动作，进行上述提前控制。
对于这样的构成的燃料喷射泵1的燃料喷射构造以及CSD30的构造的细节，使用图1以及图2进行下述说明。
在设置于上述柱塞套筒33上的主通道39上，成为总是供给由未图示出的燃料供给部压送的燃料的构成，若上述柱塞32位于上下运动范围的下端部(下止点)，则在柱塞套筒33内，形成于柱塞32的上方的燃料压力室17和主通道39连通，燃料被导入燃料压力室17。这样，若柱塞32被凸轮4推上而上升，则通过该柱塞32的外壁，关闭主通道39对燃料压力室17的连通口。据此，燃料压力室17内的燃料，随着柱塞32的上升，通过贯通柱塞套筒33的分配通道49，借助上述分配轴9被向出油阀18压送，从该出油阀18通过设置在发动机的缸盖部上的燃料喷射阀等，喷射到发动机的汽缸内。
这样，若柱塞32进一步上升，则在形成于该柱塞32上的柱塞导套32a和主通道39连通的同时，连通燃料压力室17和主通道39，该燃料压力室17内的燃料逆向流入主通道39的燃料供给部侧。另外，通过利用上述电子控制调速器装置7使柱塞32围绕轴心转动，可以使柱塞导套32a和主通道39连通时的柱塞32的上下位置变化，据此，可以调节来自燃料喷射阀的燃料喷射量。
另外，在上述主通道39的相对位置，如上所述，设置可通过CSD30的活塞35的滑动而开闭的副通道36a，该副通道36a构成为比主通道39的直径小。
这样，在低温起动时，因为要提高起动性而要求提前的燃料喷射时期，所以使CSD30动作而进行喷射时期的提前控制。即，通过由提前用促动器38而动作的活塞35来关闭常温时处于连通状态的副通道36a的、介于排泄油路37与活塞套筒34内之间(的连通)，以此进行切断。据此，柱塞32在相对于燃料压力室17，关闭主通道39的同时，开始从该燃料压力室17向分配轴9压送燃料。
另外，在常温时，CSD30处于非动作状态，上述副通道36a和活塞套筒34内处于通过排泄油路37连通的状态。即，副通道36a和低压室47处于连通的状态，通过从该副通道36a排出燃料，延迟来自燃料压力室17的燃料压送的开始，来延迟控制。
另外，在本发明中，如图3等所示，在通过CSD30的动作可开闭的上述副通道36a的基础上，作为与该CSD30的动作无关，总是处于打开状态的溢流专用的副通道，设置溢流专用副通道36b。该溢流专用副通道36b形成在柱塞套筒33上，其高度位置在主通道39的上方，并且在副通道36a的下方。即，溢流专用副通道36b在柱塞32的滑动方向，设置在主通道39和副通道36a之间。即，通过设置该溢流专用副通道36b，可以谋求CSD30动作时相对于CSD30非动作时的提前量(喷射时期的变化)以及燃料喷射量的恰当化。
象这样，使用图4，分别说明CSD30动作时以及非动作时，因设置溢流专用副通道36b而产生的来自燃料压力室17的燃料的喷射量以及喷射时期的变化。
在图4的纸面左侧所示的CSD30非动作时，即，在常温时，因为副通道36a没有被活塞35关闭，所以副通道36a和低压室47连通，处于燃料从副通道36a以及溢流专用副通道36b溢流的状态。因此，在柱塞32上升时，在通过该柱塞32的外壁切断主通道39与燃料压力室17的连通后，通过柱塞32的外壁关闭副通道36a，同时燃料压力室17内的燃料被向分配轴9压送。即，在CSD30非动作时的燃料的喷射量以及喷射时期的变化量是由设置副通道36a的位置决定的，没有因设置溢流专用副通道36b而产生的燃料的喷射量以及喷射时期的变化。
另外，在如图4纸面右侧所示的CSD30动作时，即，在低温起动时，因为副通道36a被活塞35关闭，所以副通道36a与低压室47的连通被断开，不进行来自副通道36a的燃料的溢流，仅是来自溢流专用副通道36b的溢流。在该情况下，溢流专用副通道36b发挥在CSD30非动作时的副通道36a的效果，通过该溢流专用副通道36b上升到的、被柱塞32关闭的位置，来确定燃料喷射时期。即，因为通过溢流专用副通道36b进行燃料喷射时期的提前控制，所以通过设置该溢流专用副通道36b的位置(高度)和孔径决定燃料的喷射时期以及喷射量。
即，在柱塞32上升的过程中，若将从该柱塞32关闭主通道39到关闭副通道36a的距离作为柱塞的阶梯差δA，同样地将从关闭主通道39到关闭溢流专用副通道36b的距离作为柱塞的阶梯差δB，则分别在CSD30非动作时，通过柱塞的阶梯差δA，决定燃料的喷射时期以及喷射量，在CSD30动作时，通过柱塞的阶梯差δB，决定燃料的喷射时期以及喷射量。即，在CSD30非动作时的柱塞的阶梯差δA和在CSD30动作时的柱塞的阶梯差δB的差(δA-δB)成为燃料喷射时期的提前量。
在这样的情况下，在CSD30非动作时，无论是否有溢流专用副通道36b，柱塞的阶梯差都为δA。另外，在CSD30动作时，在象以往那样，没有设置溢流专用副通道36b的情况下，不产生柱塞的阶梯差δB(δB＝0)，在象本发明这样，设置溢流专用副通道36b的情况下，产生柱塞的阶梯差δB。即，通过设置溢流专用副通道36b，开始压送来自CSD30动作时的燃料压力室17的燃料的柱塞32的位置，从柱塞的阶梯差为δA的位置下降到柱塞的阶梯差为δB的位置。换言之，通过使CSD30动作而产生的燃料喷射时期的提前量，在以往是通过设置副通道36a的位置来唯一地被定为δA，但是通过象本发明这样设置溢流专用副通道36b，通过对设置溢流专用副通道36b的位置任意地进行设定，就可以改变柱塞的阶梯差δB，可以任意地设定在该情况下的柱塞的阶梯差δA-δB。即，在该情况下的柱塞的阶梯差δA-δB为0＜δA-δB＜δA的范围时，可以任意地设定在CSD30动作时的提前量。
在象这样设置溢流专用副通道36b的情况下，表示燃料的喷射正时T和燃料喷射泵1的泵转数N的关系的图表，表示燃料的喷射量Q和上述泵转数N的关系的图表，分别与以往的情况相比较，表示在图5、图6中。
在图5中，表示喷射正时T的正时特性50表示为大致一定的值，该喷射正时T是相对于在CSD30非动作时的泵转数N的喷射正时T。这样，通过使CSD30动作，喷射正时T加快。即，提前。在该CSD30动作时，在本发明中的CSD30动作时的正时特性51b，对倾斜而言，与以往的正时特性51a相比大致相同，但可以清楚，减少了相对于CSD30非动作时的正时特性50的喷射正时T的变化量(提前量)。即，使CSD30动作时的提前量与以往的情况相比减少。
另外，在图6中也是一样，表示喷射量Q的特性曲线61b就形状而言，与在CSD30非动作时的特性曲线60以及以往的在CSD30动作时的特性曲线61a大致相同，但是可以清楚从该CSD30非动作时到动作时的喷射量Q的变化量，与以往的情况相比减小。该喷射量Q是相对于设置本发明的溢流专用副通道36b的情况下的泵转数N的喷射量。
即，可以通过设置溢流专用副通道36b，通过设置该溢流专用副通道36b的位置等，任意地设定以往由设置副通道36a的位置等唯一地被决定的、相对于泵转数N的燃料的喷射时期的提前量以及喷射量。
另外，在本实施例中，是在一个位置设置溢流专用副通道36b，也可以构成为设置多个。即，本发明在相对于由设置副通道36a的位置等确保的CSD30非动作时的CSD30动作时的提前量和燃料的喷射量的范围内，通过调整设置溢流专用副通道36b的位置或孔径等，可以调整燃料的喷射时期或使燃料从溢流专用副通道36b溢流的量，设定在CSD30动作时的恰当的燃料的喷射时期的提前量以及喷射量。
象这样，因为通过设置在柱塞套筒33上的溢流专用副通道36b的位置等的设定，可以任意地设定燃料的喷射时期以及喷射量，所以即使是在燃料喷射泵1中，以同样的规格设置CSD30以及副通道36a进行制造的情况下，也可以根据应用的发动机的不同，来设定恰当的燃料的喷射时期以及喷射量。即，在燃料喷射泵1中，可以一面确保在CSD30非动作时(常温时(暖态时))的特性，一面使在CSD30动作时(低温起动时(冷态时))的燃料的喷射时期以及喷射量相对于CSD30非动作时的变化量与以往相比减小，可以谋求确保暖态时的性能以及低温起动时的恰当化。其结果为，可以谋求降低在低温起动时的NOx以及黑烟的排出量和降低噪音，同时，可缩短起动时间，谋求提高发动机整体的性能。
产业上利用的可能性如上所述，本发明可以广泛地应用到具有装备低温起动提前机构的燃料喷射泵的柴油发动机中。
权利要求
1.一种具有低温起动提前机构的燃料喷射泵，所述燃料喷射泵具有低温起动提前机构，所述低温起动提前机构通过由活塞开闭设置在套筒上的副通道使喷射正时变化，所述活塞通过提前用促动器而动作，所述燃料喷射泵利用柱塞的动作，进行该副通道以及主通道和燃料压力室的连通以及切断，其特征在于，在上述套筒上设置至少一个不基于上述活塞的动作而处于常开状态的溢流专用副通道。
2.如权利要求1所述的具有低温起动提前机构的燃料喷射泵，其特征在于，将上述溢流专用副通道相对于上述柱塞滑动方向设置在上述主通道和可由上述活塞开闭的上述副通道之间。
全文摘要
在一种燃料喷射泵(1)中，所述燃料喷射泵(1)具有CSD(30)，所述CSD(30)通过由活塞(35)开闭设置在套筒上的副通道(36a)使喷射正时变化，所述活塞(35)通过提前用促动器(38)而动作，所述燃料喷射泵(1)利用柱塞(32)的动作，进行该副通道(36a)以及主通道(39)和燃料压力室(17)的连通以及切断，在上述套筒上设置至少一个不基于上述活塞(35)的动作而处于常开状态的溢流专用副通道(36b)。另外，将上述溢流专用副通道(36b)相对于柱塞(32)滑动方向设置在上述主通道(39)和上述副通道(36a)之间。
文档编号F02D1/00GK1806118SQ20048001643
公开日2006年7月19日 申请日期2004年4月28日 优先权日2003年6月12日
发明者田中雅道 申请人:洋马株式会社