JP2004514824A - 内燃機関、特にディーゼルエンジンのための電磁弁制御型燃料噴射ポンプ - Google Patents

Abstract

内燃機関、特にディーゼルエンジンのための電磁弁制御型燃料噴射ポンプであって、弁ニードル（１７）がポンプボディに設けられた弁座（１６）を介して高圧域（１４，１５）を低圧域（２１）から分離するか若しくは高圧域と低圧域とを接続する電磁弁（１８）が設けられており、該電磁弁（１８）の開放によって噴射時間が制御される。更に、低圧域（２１）内の圧力変動を補償するための、前記低圧域（２１）に配置された低圧補償ピストン（２４）が設けられている。
特徴は、電磁弁ニードル（１７）に対して同軸的に配置された低圧補償ピストン（２４）が、前記電磁弁ニードル（１７）とは別個の構成部材として形成されているという点にある。これにより、電磁石から電磁弁ニードル（１７）に加えられる開放力に基づく電磁弁（１８）の支障無い、できるだけ迅速な開放が保証される。

Description

【０００１】
背景技術
本発明は、請求項１の上位概念に記載の形式の電磁弁制御型燃料噴射ポンプに関する。
【０００２】
この場合は、主としていわゆるディストリビュータ構成形式の燃料噴射ポンプである。このような形式の、殊にディーゼルエンジンに使用される電磁弁制御型噴射ポンプでは、噴射時間が電磁弁の開放によって制御される。ディーゼルエンジンが良好な排ガス値を達成するためには、導管内の圧力をできるだけ迅速に低下させねばならない。このことは、迅速に開く電磁弁によってしか達成することができない。電磁弁制御式の予備噴射は、迅速に開く電磁弁によってのみ可能である。従って、電磁弁は開放時間が液圧力によって減少され得るように構成されなければならない。
【０００３】
本発明に関連するのは、特にいわゆるＩ字形電磁弁が使用されるディストリビュータ構成形式の燃料噴射ポンプである。前記弁構成形式は、閉制御時に流れが半径方向外側から内側に向けられているという点において優れている。低圧域の流れ変向に基づき、開放力（正の力）が得られる。この力は弁開放時間を短縮する。
【０００４】
前記弁構成形式の基本的な特徴は、電磁弁の高圧域の圧力段部面積に比べて極めて大きな低圧面積が得られるという点に見られる。従って、低圧域の圧力変動が小さなときに、既に比較的大きな力が生ぜしめられる。この力は、（行程毎に）噴射量分散を生ぜしめる開放時間の変動を惹起する。前記力を少なくとも部分的に補償し延いては不都合な作用を大体において防止するためには、前記弁構成形式において、電磁弁と協働する低圧補償ピストンが設けられている。つまりこの低圧補償ピストンは、電磁弁の安定した開放特性を生ぜしめるための機能を有している。
【０００５】
上で説明した従来技術に関しては、冒頭で述べた形式の燃料噴射ポンプの記載されたドイツ連邦共和国特許出願公開第４３３９９４８号明細書が挙げられる。この公知の燃料噴射ポンプでは、低圧補償ピストンが電磁弁ニードルと一体に構成されており且つ該電磁弁ニードルに対して同軸的に配置されている。この場合、当該低圧補償ピストンは、実際には弁座を越えて電磁弁ニードルの付加部を形成している。
【０００６】
欠点は、閉制御時に低圧補償ピストンにおいて流れ変向が生ぜしめられるという点にある。この流れ変向は、ニードル閉鎖力を発生させる圧力増大を生ぜしめる。その結果、閉制御時に電磁弁の開放が不都合に遅れることになる。
【０００７】
本発明の課題は、電磁弁の開放過程における不都合な遅れを回避するための適当な措置を講ずることである。
【０００８】
発明の利点
冒頭で述べた形式の燃料噴射ポンプにおける前記課題は、本発明により請求項１の特徴部に記載の構成に基づき解決される。
【０００９】
本発明の基本思想の有利な改良は、請求項２〜８に記載されている。
【００１０】
本発明の構成により、閉鎖状態の電磁弁の機能に関して重要な既存の低圧補償ピストンの利点を維持するということに成功する。同時に、電磁弁の開放に際する低圧補償ピストンの従来のネガティブな作用を懸念する必要が無くなる。
【００１１】
実施例の説明
以下に、本発明の実施例を図面につき詳しく説明する。
【００１２】
ポンプケーシング内を公知の形式（詳しくは図示せず）で案内されているディストリビュータが符号１０で示されている。このディストリビュータ１０の駆動もやはり慣用の形式で行われるので、これに関する詳しい説明は省略する。
【００１３】
ポンプ作業室（図示せず）は、ディストリビュータ１０内の圧力通路１１を介して、ディストリビュータ１０の周面に設けられたディストリビュータ溝１２に接続されており、前記ディストリビュータ溝１２から、ポンプケーシング内に延在する噴射導管（図示せず）が出発している。これらの噴射導管もやはり噴射弁（やはり図示せず）に通じている。
【００１４】
更に、ディストリビュータ１０の内部に設けられた前記ディストリビュータ溝１２からは、環状溝１５に開口する接続通路１４が出発している。前記環状溝１５は、全体的に符号１８で示した電磁弁（部分的にしか図示せず）の弁ニードル１７用の弁座１６を形成している。電磁弁ニードル１７の上位１９には、電磁弁１８を作動させる電磁石が接続している。この電磁石は公知の従来技術なので詳しくは図示しない。
【００１５】
弁座１６の下位には、全体的に符号２０を付した止まり孔が延びており、この止まり孔は拡張部２１を有している。この拡張部からは（別の）接続通路２２が出発している。この接続通路２２は燃料噴射ポンプの低圧部分（図示せず）に通じている。従って、弁座１６及び電磁弁ニードル１７は、ディストリビュータ１０内で高圧域１４，１５と低圧域２１とを規定している。
【００１６】
止まり孔２０の内部で電磁弁ニードル１７に対して同軸的に、低圧補償ピストンが軸方向で可動に配置されている。この低圧補償ピストンは半分ずつ見て、電磁弁ニードル１７と当該低圧補償ピストンの共通の長手方向中心軸線２３の左側が全体的に符号２４で示されており、前記長手方向中心軸線２３の右側が全体的に符号２５で示されている。
【００１７】
長手方向中心軸線２３の右側に示した低圧補償ピストンの構成形式２５は従来技術を示しており、この場合、低圧補償ピストン２５は符号２６のところで電磁弁ニードル１７と一体に結合されている。
【００１８】
これに対して長手方向中心軸線２３の左半分に示した低圧補償ピストン２４は、本発明による構成形式である。この場合の特徴は、電磁弁ニードル１７と低圧補償ピストン２４とが２つの別個の構成部材延いては互いに独立した（軸方向で）可動な構成部材として形成されているという点にある。低圧補償ピストン２４をガイドするためには、この低圧補償ピストン２４が先細にされた直径のピストンロッド２７を有しており、このピストンロッド２７は電磁弁ニードル１７に設けられたガイド孔２８に係合する。ガイド部材２７，２８により、（さもなければ起こり得る）低圧補償ピストン２４の傾動が効果的に防止される。ガイド孔２８は止まり孔として形成されており、この場合、上端部２９は低圧補償ピストン２４のピストンロッド２７の自由端部３０と協働するストッパとして機能する。
【００１９】
低圧補償ピストン２４の後ろ側の端面３１には圧縮ばね（低圧補償ばね）３２が当接しており、この圧縮ばね３２の後ろ側は、符号３３で示した止まり孔２０の底部に支持されている。低圧補償ばね３２によって、低圧補償ピストン２４がガイド孔２８の（上側の）ストッパ２９に対して押圧される。
【００２０】
別の特徴は、低圧補償ピストン２４の（下側の）端面３１に、低圧補償ばね３２によって取り囲まれた棒状の対応ストッパ３４が配置されており、この対応ストッパ３４の端部３５は、同時に低圧補償ピストン２４のための（下側の）行程ストッパとして機能する止まり孔２０の底部３３と協働するという点にある。棒状の対応ストッパ３４も、同時に低圧補償ばね３２を保護するために役立つ。
【００２１】
低圧補償ピストン２４の説明した配置形式及び構成は、燃料噴射ポンプの運転中に以下のように作用する。
【００２２】
電磁弁１８の開放時には、高圧域１４，１５の圧力は弁座１６を介して低下される。電磁弁ニードル１７及び低圧補償ピストン２４において局所的な圧力増大が生ぜしめられる。低圧補償ピストン２４が、電磁弁ニードル１７から分離する。閉鎖方向に向けられた低圧補償ピストン力は、行程ストッパ３３，３４，３５を介してディストリビュータケーシング１０に支持される。電磁弁力は、電磁弁１８の迅速な開放を生ぜしめる。
【００２３】
これにより、電磁弁ニードルと低圧補償ピストンの従来の一体構成において、電磁弁ニードルの閉鎖方向で不都合に作用する、低圧補償ピストン２４に加えられる液圧的な力は、電磁弁ニードル１７と低圧補償ピストン２４の本発明による別体構成に基づき懸念する必要が無くなる。その結果、電磁石１９によって電磁弁ニードル１７に加えられる開放力は、所望の電磁弁１８の支障の無い開放延いてはできるだけ迅速な開放をもたらす。
【図面の簡単な説明】
【図１】
ディストリビュータの燃料噴射ポンプの１実施例を部分的に垂直方向で縦断して示した図である。
【符号の説明】
１０　ディストリビュータ、　１１　圧力通路、　１２　ディストリビュータ溝、　１４　接続通路、　１５　環状溝、　１６　弁座、　１７　弁ニードル、　１８　電磁弁、　２０　止まり穴、　２１　拡張部、　２２　接続通路、　２３　長手方向中心軸線、　２４　低圧補償ピストン、　２７　ピストンロッド、　２８　ガイド孔、　３０　自由端部、　３１　端面、　３２　圧縮ばね、　３３　底部、　３４　対応ストッパ、　３５　端部

Claims (8)

1. 内燃機関、特にディーゼルエンジンのための電磁弁制御型燃料噴射ポンプであって、弁ニードル（１７）がポンプボディに設けられた弁座（１６）を介して高圧域（１４，１５）を低圧域（２１）から分離するか若しくは高圧域と低圧域とを接続する電磁弁（１８）が設けられており、該電磁弁（１８）の開放によって噴射時間が制御されるようになっており、低圧域（２１）内の圧力変動を補償するための、前記低圧域（２１）に配置された低圧補償ピストン（２４）が設けられている形式のものにおいて、
   電磁弁ニードル（１７）に対して同軸的に配置された低圧補償ピストン（２４）が、前記電磁弁ニードル（１７）とは別個の構成部材として形成されていることを特徴とする、内燃機関、特にディーゼルエンジンのための電磁弁制御型燃料噴射ポンプ。
2. ポンプボディ内の低圧域（２１）に同軸的に接続している低圧補償ピストン室（２０）に設けられた低圧補償ピストン（２４）が、該低圧補償ピストン（２４）の裏側を負荷する低圧補償ばね（３２）の抵抗に抗して軸方向で可動に配置されており、電磁弁ニードル（１７）とは反対の側の、低圧補償ピストン室（２０）の後ろ側の端部に、前記低圧補償ばね（３２）を保護するための、低圧補償ピストン（２４）用の行程ストッパ（３３）が設けられている、請求項１記載の電磁弁制御型燃料噴射ポンプ。
3. 電磁弁ニードル（１７）とは反対の側（裏側）の低圧補償ピストン（２４）の端面（３１）に、行程ストッパ（３３）と協働する対応ストッパ（３４，３５）が配置されており、該行程ストッパが前記低圧補償ピストン（２４）の直径に比べて先細にされた直径を有している、請求項２記載の電磁弁制御型燃料噴射ポンプ。
4. 低圧補償ピストン（２４）の電磁弁（１８）に面した端部がピストンロッド（２７）を有しており、該ピストンロッドが、弁座（１６）の領域で電磁弁ニードル（１７）に設けられた、当該低圧補償ピストン（２４）のガイドに役立つガイド孔（２８）に突入している、請求項１から３までのいずれか１項記載の電磁弁制御型燃料噴射ポンプ。
5. ガイド孔（２８）がピストンロッド（２７）延いては低圧補償ピストン（２４）のためのストッパ（２９）を有している、請求項４記載の電磁弁制御型燃料噴射ポンプ。
6. 低圧補償ピストン（２４）が、電磁弁ニードル（１７）とは無関係に低圧補償ピストン室（２０）内を案内されている、請求項２記載の電磁弁制御型燃料噴射ポンプ。
7. 低圧補償ピストン（２４）が、行程ストッパ（３３）と対応ストッパ（３４）とによってポンプボディ（１０）内を軸方向で案内されている、請求項６記載の電磁弁制御型燃料噴射ポンプ。
8. 低圧補償ばね（３２）が、電磁弁（１８）の閉鎖状態で低圧補償ピストン（２４）のピストンロッド（２７）を、当該低圧補償ばね（３２）の力によってガイド孔（２８）内のストッパ（２９）に当接させるように設計されている、請求項５から７までのいずれか１項記載の電磁弁制御型燃料噴射ポンプ。