JP2009501866A - 内燃機関の燃料噴射系のための高圧燃料ポンプ - Google Patents

Abstract

本発明は、内燃機関の燃料噴射系（１２，２１２）のための高圧燃料ポンプ（１８，２１８）であって、ポンプハウジング（４６）が設けられていて、該ポンプハウジング（４６）内に作業室（６４）が形成されており、該作業室（６４）内に、ラジアルピストンポンプ（１８，２１８）の低圧領域（７８）から燃料が供給可能であり、作業室（６４）がポンプピストン（５２）によって画成されていて、該ポンプピストン（５２）が燃料に圧力負荷するために、外部の駆動装置によって、特に内燃機関（１０，２１０）のカム軸によって駆動可能である形式のものにおいて、本発明の構成では、作業室（６４）に供給される燃料量を調量するために、ポンプハウジング（４６）に、可変の絞り作用を有する絞り装置が配置されている。

Description

本発明は、請求項１の上位概念部に記載された形式の、内燃機関の燃料噴射系のための高圧燃料ポンプ、すなわち内燃機関の燃料噴射系のための高圧燃料ポンプであって、ポンプハウジングが設けられていて、該ポンプハウジング内に作業室が形成されており、該作業室内に、ラジアルピストンポンプの低圧領域から燃料が供給可能であり、作業室がポンプピストンによって画成されていて、該ポンプピストンが外部のカム軸又は偏心軸によって、特に内燃機関のカム軸によって負荷される形式のものに関する。

このような高圧燃料ポンプは、ラジアルピストンポンプとしてＤＥ１０３２２６０４Ａ１に基づいて公知である。この高圧燃料ポンプは比較的コンパクトな寸法を有している。それというのは、ポンプピストンの駆動装置は、該ポンプ内に組み込まれた駆動軸を介して行われるのではなく、例えば内燃機関のカム軸によって行われるからである。少なくとも部分的にラジアルピストンポンプは内燃機関のハウジング内に挿入されることができるので、内燃機関のカム軸はラジアルピストンポンプのピストンを、ローラタペット又はバケットタペットを介して駆動することができる。

公知のラジアルピストンポンプは電磁式の量制御弁を有しており、この量制御弁は、ラジアルピストンポンプの受容室に前置されている流入弁を直接的に操作する。

さらに一般的な先行技術としては、ＥＰ０２９９３３７Ａ２及びＤＥ１９７２９７９１Ａ１が挙げられる。

本発明の課題は、冒頭に述べた形式のラジアルピストンポンプを改良して、良好な効率を有すると共に特にコンパクトな高圧燃料ポンプを提供することである。

この課題を解決するために本発明の構成では、請求項１の特徴部に記載されたように、すなわち、作業室に供給される燃料量を調量するために、ポンプハウジングに、可変の絞り作用を有する絞り装置が配置されているようにした。

本発明の別の有利な構成は、請求項２以下に記載されている。

発明の利点
有利には単行程式（einhubig）のラジアルピストンポンプのハウジングに絞り装置を一体に組み込むことによって、コンパクトなユニットを得ることができる。固有の駆動軸を省くことによって、小さなポンプハウジングを使用することが可能になる。これによって、ポンプが固有の駆動軸を有していて、該駆動軸が例えば歯付きベルトのような駆動手段を介して駆動されねばならない場合に生じてしまうような、エネルギ損失を回避することができる。

絞り装置によって、ラジアルピストンポンプの受容室には、噴射系の高圧領域において必要とされる燃料量を正確に供給することができる。そしてこれによって液体のエネルギ損失が最少になる。

請求項１４〜１９に記載された構成によって、ポンプハウジングに設けられる孔を最適に配置することができる特にコンパクトな構造形式が得られる。そしてこの場合横孔及び閉鎖エレメントの使用を回避又は少なくとも最少にすることができる。

図面
次に図面を参照しながら本発明の有利な実施例を説明する。

図１は、第１実施例による単行程式のラジアルピストンポンプと燃料噴射系とを備えた内燃機関を示す回路図であり、
図２は、図１に示されたラジアルピストンポンプを示す斜視図であり、
図３は、図１に示されたラジアルピストンポンプの断面図であり、
図４は、図１に示されたラジアルピストンポンプの断面図であり、
図５は、図１に示されたラジアルピストンポンプの断面図であり、
図６は、図１に示されたラジアルピストンポンプの断面図であり、
図７は、図１に示されたラジアルピストンポンプの断面図であり、
図８は、燃料噴射系と第２実施形態によるラジアルピストンポンプと別のラジアルピストンポンプとを備えた内燃機関を示す回路図であり、
図９は、図８に示されたラジアルピストンポンプの断面図であり、
図１０は、図８に示されたラジアルピストンポンプの断面図であり、
図１１は、図８に示されたラジアルピストンポンプの断面図であり、
図１２は、図８に示された別のラジアルピストンポンプを示す斜視図であり、
図１３は、図１２に示された別のラジアルピストンポンプの断面図であり、
図１４は、図１２に示された別のラジアルピストンポンプの別の断面図である。

実施例の記載
図１には内燃機関が符号１０で示されている。この内燃機関１０は、全体を符号１２で示された燃料噴射系を介して、燃料を供給される。燃料は燃料貯え容器１４（燃料タンク）から、プレフィードポンプ１６に達し、このプレフィードポンプ１６は燃料を単行程式（einhubig）のラジアルピストンポンプ１８に供給する。このポンプ１８は内燃機関１０のカム軸によって直接駆動される。ポンプ１８は燃料測定ユニット２０を有しており、この燃料測定ユニット２０は制御ライン２２を介して制御ユニット２４によって制御される。

燃料測定ユニット２０は、図４及び図６を参照しながら以下においてさらに述べる絞り装置を有しており、この絞り装置は以下においては吸込み絞り弁と呼ぶ。この吸込み絞り弁を使用した場合、ある程度の漏れ量が発生する。この漏れ量はラジアルピストンポンプ１８から管路２６を介して燃料貯え容器１４に戻される。

ラジアルピストンポンプ１８は、高圧で供給される燃料を高圧管路２８に圧送する。この高圧管路２８は高圧アキュムレータ３０に開口している。高圧アキュムレータ３０における圧力は、圧力センサ３２を介して検出され、相応なデータが制御ユニット２４にデータライン３４を用いて送られる。

高圧下にある燃料は高圧アキュムレータ３０から噴射装置３６に導かれ、これらの噴射装置３６は燃料をそれぞれ内燃機関１０の燃焼室に噴射する。図１には、噴射装置のうちの２つだけが例示されている。

燃料測定ユニット２０を制御するために、別のデータを考慮することができる。別のデータは例えば内燃機関１０の回転数であり、これは回転数センサ３８によって検出され、データライン４０を介して制御ユニット２４に送られることができる。温度センサ４２及びデータライン４４を介して、例えば内燃機関の冷却水の温度を考慮することも可能である。

図２には、図１に略示されたラジアルピストンポンプ１８が斜視図で示されている。このポンプ１８はポンプハウジング４６を有していて、このポンプハウジング４６の外面はほぼ６角形の形をしている（図６参照）。ポンプハウジング４６の上にはハウジングカバー４８が配置されている。ポンプハウジング４６はフランジ５０を介して、図１に示された内燃機関１０に固定されることができる。ポンプハウジング４６からはポンプピストン５２が突出しており、このポンプピストン５２はピストンばね５４によって取り囲まれている。ポンプピストン５２及びピストンばね５４は内燃機関１０のハウジング内に差し込まれることができ、このハウジング内においてポンプピストン５２はローラタペット又はバケットタペットを介して内燃機関１０のカム軸によって駆動されることができる。

ポンプハウジング４６の外側には、燃料管路用の種々様々な接続部が配置されている。図２で見て真ん中の接続部は、低圧接続管片５６によって形成され、この低圧接続管片５６は、図１に示されたプレフィードポンプ１６から燃料供給され、ラジアルピストンポンプ１８の低圧領域に通じている。図２で見て左側に示された接続部は、高圧接続管片５８によって形成されており、この高圧接続管片５８はラジアルピストンポンプ１８の高圧領域に配属もしくは対応配置されていて、高圧管路２８（図１）に燃料を供給する。図２において右側に示された接続部は、管片６０によって形成されており、この管片６０は管路２６に開口していて、この管路２６を通して、ラジアルピストンポンプ１８からの漏れ量が燃料貯え容器１４に供給される。

ピストンハウジング４６には、ラジアルピストンポンプ１８の長手方向軸線に対して直角に燃料調量ユニット２０が配置されている。この燃料調量ユニット２０は電気的な接続部６２を備えており、この電気的な接続部６２は制御ライン２２（図１）と接続可能である。

図３にはラジアルピストンポンプ１８が、低圧接続管片５６（図２参照）を通って延びる平面において断面された断面図で示されている。ポンプハウジング４６の内部には作業室６４が設けられており、この作業室６４には燃料を供給することができ、これによってポンプピストン５２を用いて燃料に圧力を負荷することができる。ポンプピストン５２は、ポンプハウジング４６と堅く結合されたシリンダエレメント６６内において摺動可能に支承されている。ポンプピストン５２とシリンダエレメント６６とはシールエレメント６８を介して互いに対してシールされており、このシールエレメント６８はシール保持体７０内に配置されている。

ポンプピストン５２は作業室６４とは反対側の端部にばね受７２を有しており、このばね受７２はポンプピストン５２と堅く結合されている。ばね受７２とシール保持体７０との間にはピストンばね５４が配置されており、このピストンばね５４は、両エレメントの間において支持されていて、ポンプピストン５２を、作業室６４とは反対の方向に押圧する。これによってポンプピストン５２及び後置されたローラタペット又はバケットタペットは、ラジアルピストンポンプ１８の外部駆動装置を形成する内燃機関１０のカム軸との接触状態を保たれる。

低圧接続管片５６に供給された燃料は、孔７４を通してフィルタ７６に、ひいては圧力緩衝室７８に供給されることができ、この圧力緩衝室７８はポンプカバー４８によって画成されている。圧力緩衝室７８内には圧力ダンパ８０が設けられており、これによって圧力変動を減衰することができ、内燃機関１０の高回転数時や駆動カムの数が多い場合でも、高圧ポンプの高い供給率を保証することができる。

ポンプハウジング４６には別の孔８２が設けられており、この孔８２はシール保持体７０と低圧接続管片５６との間に配置されている。孔８２によって、ポンプピストン６２とシリンダエレメント６６との間における作業室６４から、シールエレメント６８のところを通過してシール保持体７０に達した燃料漏れ量を排出することができる。

図４にはラジアルピストンポンプ１８が、高圧接続管片５８と燃料調量ユニット２０とを通って延びる平面で断面された図で示されている。

燃料調量ユニット２０は電磁石８４と結合部材８６と、ポンプハウジング４６の内部に配置された吸込み絞り弁８８とを有している。

吸込み絞り弁８８と作業室６４との間には、流入弁９０が配置されている。作業室６４には流出弁９２が後置されており、この流出弁９２は高圧接続管片５８に通じている。さらに圧力緩衝室７８と高圧接続管片５８との間にはバイパス弁９４が設けられている。

電磁石８４はマグネットコイル９６と、このマグネットコイル９６内に摺動可能に配置されていてマグネットニードル１００を備えた可動子９８とを有している。マグネットニードル１００は結合部材８６を貫通して延びており、結合部材８６は溶接結合部１０２を介してポンプハウジング４６と漏れをシールされて溶接されている。

吸込み絞り弁８８はスライドエレメント１０４を有しており、このスライドエレメント１０４はシリンダエレメント１０６の内部において摺動可能に案内されている。吸込み絞り弁８８はさらに、シリンダエレメント１０６にプレス嵌めされた支持エレメント１０８と、ばね１１０とを有しており、このばね１１０は一端でスライドエレメント１０４の肩部に支持され、かつ他端で支持エレメント１０８に支持されている。

図３に示された低圧接続管片５６を介して圧力緩衝室７８内に達する燃料は、ポンプハウジング４６における孔１１２を介して、シリンダエレメント１０６を取り囲む第１のリング室１１４に達することができる。シリンダエレメント１０６の内部におけるスライドエレメント１０４の位置に関連して、燃料は、シリンダエレメント１０６に形成された制御開口１１６を介して、第２のリング室１１８に達することができる。この第２のリング室１１８は、シールエレメント１２０を用いて第１のリング室１１４に対してシールされている。吸込み絞り弁８８の上に述べた部材は図５に拡大して示されている。以下においては図５を参照しながら、流入弁９０、流出弁９２及びバイパス弁９４の構造について述べる。

流入弁９０は、ポンプハウジング４６と結合された対応プレート１２２と、弁プレート１２４とを有しており、この弁プレート１２４は弁ばね１２６によって対応プレート１２２に向かって押圧される。弁ばね１２６は、弁プレートとは反対の側において弁スリーブ１２８に支持されている。流入弁９０は孔１３０を介して前記第２のリング室１１８と液体を通すように接続されている。

流出弁９２もまた同様に、ポンプハウジング４６と結合された対応プレート１３２、弁プレート１３４、弁ばね１３６及び弁ハウジング１３８を有している。流出弁９２は孔１４０を介して作業室６４と接続されている。流出弁９２は、高圧接続管片５８に向けられた側において孔１４２内に進入しており、この孔１４２からは別の孔１４４が分岐していて、この別の孔１４４にはバイパス弁９４が配置されている。このバイパス弁９４は、ポンプハウジング４６に堅く結合された弁座１４６と、弁体１４８と弁ばね１５０と弁スリーブ１５２とから成っている。

圧力緩衝室７８から作業室６４に達する燃料を調量するために、電磁石８４は相応に制御されることができる。電磁石８４及び吸込み絞り弁８８は、電磁石８４の給電されない状態つまり無電流状態において、吸込み絞り弁８８が完全に開放されるように設計されていても、又は完全に閉鎖されるように設計されていてもよい。図４及び図５において電磁石８４は無電流状態で示されており、この場合吸込み絞り弁８８のスライドエレメント１０４は制御開口１１６を閉鎖しており、その結果燃料が圧力緩衝室７８から作業室６４に達することはできない。電磁石８４の給電時に、可動子９８及びマグネットニードル１００はスライドエレメント１０４に押圧力を加えることができ、その結果スライドエレメント１０４はばね１１０の作用に抗してシフトされ、制御開口１１６は相応に開放されることができる。制御開口１１６の開放によって燃料は第１のリング室１１４から第２のリング室１１８に達し、この第２のリング室１１８から流入弁９０を通って作業室６４に達することができる。ばね１１０の押圧力は吸込み絞り弁８８の組付け時に調節可能であり、この場合支持エレメント１０８はばね１１０の所望の予負荷もしくはプレロードに応じて、シリンダエレメント１０６の内部における相応な位置においてプレス嵌めされる。

電磁石８４に僅かしか又はもはや給電されないと、ばね１１０はスライドエレメント１０４を再び図４に示された位置に押し戻す。

ポンプピストン５２が作業室６４から外に移動した時に、流入弁９０は開放する。プレフィードポンプ１６によって流入弁９０の前に形成された圧力は、弁ばね１２６の作用に抗して弁プレート１２４を対応プレート１２２から離反移動させるのに十分であり、その結果燃料は孔１３０から作業室６４に達することができる。

流入弁９０は吸込み過程の終了時に自動的に閉鎖する。ポンプピストン５２の上昇運動によって、作業室６４内における燃料は高圧を負荷され、孔１４０を介して流出弁９２の開放下で高圧接続管片５８に供給されることができる。吸込み絞り弁８８が故障した場合又は少なくとも一時的に機能しなくなった場合にも、燃料噴射系１２の緊急時運転を保証できるようにするために、バイパス弁９４が設けられている。故障は、例えば無電流閉鎖式の吸込み絞り弁８８においても、電磁石８４の給電系における中断時又は故障時に生じることがある。それにもかかわらず、高圧接続管片５８への燃料供給を保証するために、バイパス弁９４は、プレフィードポンプ１６によって生ぜしめられる圧力下で開放することができる。これによって燃料は圧力緩衝室７８から、孔１４４、孔１４２及び高圧接続管片５８に供給されることができる。バイパス弁９４の開放圧は、流入弁９０及び流出弁９２の開放圧の総和よりも低いことが望ましい。このようになっていると、内燃機関１０の始動時に、ラジアルピストンポンプ１８がなお高圧を形成しない間に、バイパス弁９４は短時間開放することができる。このバイパス弁９４の短時間の開放によって、バイパス弁９４は正常な機能を保ち、時間の経過においても汚れ粒子によって汚されないことが保証される。ラジアルピストンポンプ１８の通常運転中には、ラジアルピストンポンプ１８の高圧領域に、ひいては孔１４４においても高圧が存在しているので、弁体１４８は弁座１４６に押し付けられ、バイパス弁９４は閉鎖状態に保たれる。

図６にはラジアルピストンポンプ１８が、図４における断面に対して垂直な平面で断面されて示されている。

吸込み絞り弁８８に後置された第２のリング室１１８と、戻し路２６に接続されている管片６０との間には、０吐出絞り１５４が配置されている。吸込み絞り弁８８のスライドエレメント１０４とシリンダエレメント１０６との間には、燃料噴射系１２の運転中に漏れが発生する。そして内燃機関１０によって必要な燃料量が吸込み絞り弁８８の漏れ量よりも少ない場合には、この漏れ量は０吐出絞り１５４を通して、燃料は燃料貯え容器１４に通じる管路２６に排出されることができる。

０吐出絞り１５４の設計は、第一に該絞りにおける圧力差に関連している。通常運転時において、燃料の緩衝圧と流入弁９０の開放圧との総和は０吐出絞り１５４の前において最小圧である。０吐出絞り１５４の後ろ、つまり下流側には通常、大気圧が、つまり約１バールが存在している。燃料量を抑制制御できるようにするために、０吐出絞り１５４の前における圧力は、該絞り１５４の後ろにおける圧力よりも大きくなくてはならない。そのために流入弁９０の開放圧は１バールよりも小さくてはいけない。所定の圧力差が得られた場合に０吐出絞り１５４を介して流出する燃料量は、吸込み絞り弁８８の漏れ量よりも多いことが必要であり、このようになっていると、０吐出の場合をもカバーすることができる。０吐出絞り１５４の内径は少なくとも０.３ｍｍであることが望ましく、このようになっていると、０吐出絞り１５４が汚れ粒子によってブロックされることを回避することができる。

図７にはラジアルピストンポンプ１８が、図４の断面に対して垂直で高圧接続管片５８を通る平面で、断面されて示されている。作業室６４は流出弁９２を介して高圧接続管片５８と接続されている。この高圧領域は圧力制限弁１５６を用いて再び作業室６４と接続されることができ、これによって、許容最高圧を上回るような圧力に対して、燃料噴射系１２を保護することができる。圧力制限弁１５６は孔１５８内に配置されており、この孔１５８は流出弁９２の流出側において孔１４２に開口している。圧力制限弁１５６は弁座１６０、弁体１６２、弁ばね１６４及びばね受容体１６６を有している。弁ばね１６４は一端でばね受容体１６６に支持され、かつ他端で孔１５８の端部に支持されている。孔１５８は横孔１６８を介して作業室６４と接続されている。横孔１６８は閉鎖体１７０を用いて、ラジアルピストンポンプ１８の外側に対してシールされている。

孔１４２において作用する圧力が許容最高圧を上回ると、弁体１６２は弁ばね１６４の押圧力に抗して弁座１６０から移動させられ、その結果燃料は横孔１６８を通って作業室６４に戻されることができる。弁ばね１６４の予負荷もしくはプレロードはつまり、圧力制限弁１５６の開放圧が孔１４２における最大許容最高圧であるように、選択されている。

次に図８〜図１４を参照しながら本発明の第２実施例について述べる。

図８には燃料噴射系２１２が略示されている。図１に示された燃料噴射系１２と同じ部材には、同一符号が使用されている。燃料噴射系１２とは異なり、燃料噴射系２１２は、戻し路（図１の管路２６参照）が不要なラジアルピストンポンプ２１８を有している。ラジアルピストンポンプ２１８は、第１実施例とは異なる燃料調量ユニット２２０を有しており、この燃料調量ユニット２２０については以下において図９〜図１１を参照して述べる。ラジアルピストンポンプ２１８に加えて別のポンプ２２２が設けられている。ラジアルピストンポンプ２１８と別のポンプ２２２とはそれぞれ内燃機関２１０のカム軸によって駆動される。別のポンプ２２２には管路２２４を介して、ラジアルピストンポンプ２１８から燃料を供給される。高圧管路２２６を介して別のポンプ２２２は、高圧負荷された燃料量を高圧管路２８に供給することができ、この高圧管路２８から燃料は高圧アキュムレータ３０に達する。全体的に良好な効率を得るために、管路２２４は可能な限り短く、特に３０ｃｍよりも短いことが望ましい。別のポンプ２２２を使用することによって、燃料噴射系２１２の吐出可能な最大燃料量を、燃料噴射系１２に対して高めることができる。吐出可能な燃料量をさらに増大したい場合には、さらに別のポンプエレメントをラジアルピストンポンプ２１８に接続することも可能である。

図９にはラジアルピストンポンプ２１８が、燃料調量ユニット２２０を通って延びる平面において断面して示されている。

ラジアルピストンポンプ２１８及び燃料調量ユニット２２０は、作業室６４を備えたポンプハウジング４６を有しており、この作業室６４には流入弁９０が前置されていて、かつ流出弁９２が後置されている。ポンプハウジング４６には電磁石２８４が設けられており、この電磁石２８４は電気的な接続部６２を介して制御可能である。電磁石２８４はマグネットコイル２９６、可動子２９４及びマグネットニードル３００を有している。電磁石２８４は結合部材２８６によって、溶接結合部を介してポンプハウジング４６と結合されている。

電磁石２８４は、第１実施例に関連して記載された吸込み絞り弁８８とは異なる吸込み絞り弁２８８を有している。この吸込み絞り弁２８８については以下において図１０を参照しながら述べる。吸込み絞り弁２８８の取付け状況は、吸込み絞り弁８８の取付け状況に相当している。つまり圧力緩衝室７８に供給される燃料は孔１１２を介して第１のリング室１１４に達し、この第１のリング室１１４を介して第２のリング室１１８に達し、この第２のリング室１１８から孔１３０を通って流入弁９０に、そして作業室６４に達することができる。第１のリング室１１４は第２のリング室１１８に対してシールエレメント１２０によってシールされている。

次に、図９の一点鎖線で囲まれたＸの領域を拡大して示す図１０を参照しながら、吸込み絞り弁２８８及びその作用形式について述べる。この吸込み絞り弁２８８は圧力制限弁４００と連結可能である。吸込み絞り弁２８８は、結合部材２８６と堅く結合されたシリンダエレメント３０６を有しており、このシリンダエレメント３０６内にはスライドエレメント３０４が摺動可能に支承されている。スライドエレメント３０４はばね３１０を用いて圧力制限弁４００に向かって押圧される。スライドエレメント３０４の位置に応じて、シリンダエレメント３０６に形成された制御開口３１６が開閉される。

圧力制限弁４００は、吸込み絞り弁２８８とは反対の側において孔４０２に開口しており、この孔４０２は、バイパス弁９４のための孔１４４と接続されている。孔４０２はバイパス弁９４とは反対の側で孔４０４と接続されており、この孔４０４は流出弁９２の流出側において孔１４２に開口している。この孔１４２は高圧接続管片５８に隣接して配置されている。

圧力制限弁４００は圧力部材４０６を有しており、この圧力部材４０６はポンプハウジング４６と堅く結合されている。この圧力部材４０６は吸込み絞り弁２８８のシリンダエレメント３０６とも堅く結合されている。圧力部材４０６には弁座４０８がプレス嵌めされており、この弁座４０８には連結エレメント４１２の弁体４１０が配属されている。連結エレメント４１２は弁ばね４１４を介してシリンダエレメント３０６に支持されているので、弁体４１０は弁座４０８に押し込まれる。連結エレメント４１２は連行体４１６を有しており、この連行体４１６は、吸込み絞り弁２８８のスライドエレメント３０４と共働することができる。これについては以下において詳しく述べる。

スライドエレメント３０４は、圧力制限弁４００とは反対の側において結合エレメント４１８を介して、電磁石２８４のマグネットニードル３００と結合されている。

図９に示された電磁石２８４は無電流状態において開放するので、燃料は第１のリング室１１４から制御開口１１６を介して第２のリング室１１８に達しに達することができる。ばね３１０はスライドエレメント３０４を圧力制限弁４００に向かって押圧する。

電磁石２８４が給電されると、マグネットニードル３００はポンプハウジング４６から引き出される。この運動は結合エレメント４１８を介してスライドエレメント３０４に伝達され、その結果スライドエレメント３０４は制御開口３１６を次々と閉鎖する。電磁石２８４の給電が引き続き行われると、スライドエレメント３０４は連結エレメント４１２の連行体４１６を掴み、これにより連結エレメント４１２及び該連結エレメント４１２に配置された弁体４１０には、弁ばね４１４の作用に抗して開放力が負荷される。開放力が十分に大きくなると、圧力制限弁４００は開放され、孔１４２，４０４，４０２と第１のリング室１１４との間における接続部を生ぜしめ、その結果、高圧負荷された燃料をラジアルピストンポンプ２１８の高圧側から低圧側に戻すことができる。このように抑制制御された燃料は、圧力緩衝室７８内に受容されてもよい。

高圧下にある燃料の抑制制御は、ラジアルピストンポンプ２１８の高圧領域における不都合に高い圧力を消滅させるのに有利である。このような状況は例えば内燃機関のエンジンブレーキ運転時又は停止時に発生する。

孔１４４，４０４の製造のためには、両方の孔１４４，４０４が互いに整合していると、１回の加工工程で両方の孔を形成することができるので、有利である。両方の孔１４４，４０４が同じ直径を有していると、両孔を、連続的な同じ直径を備えたドリルを用いて同時に形成することができる。

図１１にはラジアルピストンポンプ２１８が、図９で選択された平面に対して垂直な平面で断面されて示されている。この図１１から、高圧接続管片５８及び低圧接続管片５６を備えたポンプハウジング４６の様子が分かる。さらにポンプハウジング４６には、図８に示された別のポンプ２２２のための接続管片４２０が設けられている。この接続管片４２０は、図８に符号２２４で示された管路に通じている。

ラジアルピストンポンプ２１８に供給された燃料は第１のリング室１１４から吸込み絞り弁２８８を介して第２のリング室１１８に達することができる。そしてこの第２のリング室１１８から燃料はさらに孔４２２を介して接続管片４２０へと導かれることができる。

図１２には別のポンプ２２２が斜視図で示されている。このポンプ２２２はポンプハウジング４２４を有しており、このポンプハウジング４２４はフランジ４２６を介して内燃機関２１０に固定可能である。ポンプ２２２はポンプピストン４２８及びピストンばね４３０を有しており、このポンプピストン４２８及びピストンばね４３０は内燃機関２１０のハウジング内に導入されることができ、これによってポンプピストン４２８を内燃機関２１０のカム軸によって駆動することができる。

ポンプハウジング４２４には低圧接続管片４３２が設けられており、この低圧接続管片４３２にはラジアルピストンポンプ２１８から管路２２４を介して燃料が供給される。ポンプ２２２の高圧側には高圧接続管片４３４が設けられており、この高圧接続管片４３４は高圧管路２２６に通じている。

ポンプ２２２は図１３において、ポンプハウジング４２４及びポンプピストン４２８を通る平面で断面して示されている。

ポンプピストン４２８は作業室４３６を画成していて、シリンダエレメント４３８内に摺動可能に支承されている。シリンダエレメント４３８はポンプハウジング４２４と堅く結合されている。シリンダエレメント４３８及びポンプピストン４２８のシールは、シール保持体４４２に受容されているシールエレメント４４０を用いて行われる。このシールエレメント４４０を通過する燃料漏れ量は、孔４４６を介して、ポンプ２２２の低圧領域における孔４４８に供給されることができる。

作業室４３６には流入弁４５０が前置され、流出弁４５４に通じる孔４５２が後置されている。流出弁４５４の流出側には、高圧接続管片４３４に通じる孔４５６が設けられている。

低圧接続管片４３２を通して供給された燃料は、孔４４８を介して流入弁４５０に達し、この流入弁４５０は、ピストン４２８が作業室４３６から外に移動した場合に開放する。作業室４３６からのポンプピストン４２８の運動は、ピストンばね４３０を用いて行われ、このピストンばね４３０はポンプピストン４２８を内燃機関２１０の駆動カムに押し付ける。ポンプピストン４２８が内燃機関２１０のカム軸によって作業室４３６内に押し込まれると、圧力負荷された燃料は孔４５２を介して流出弁４５４に達する。そしてこの流出弁４５４は開放し、圧力負荷された燃料は、高圧接続管片４３４に達し、さらにそこから高圧管路２２６（図８参照）に達する。

図１４にはポンプ２２２が、図１３で選択された平面に対して垂直な平面で断面して示されている。燃料噴射系２１２を過負荷に対して保護するために、圧力制限弁４５８が設けられており、この圧力制限弁４５８によって、高圧接続管片４３４に隣接した孔４５６が作業室４３６と接続可能である。圧力制限弁４５８は孔４６０内に配置されていて、弁座４６２、弁体４６４及び弁ばね４６６を有しており、この弁ばね４６６はばね受容部４６８と孔４６０の端部とに支持されている。孔４６０は横孔４７０を介して作業室４３６と接続されている。外部に向かって横孔４７０は閉鎖体４７２によって閉鎖されている。孔４５６内における燃料が許容可能な最高圧を上回ると、圧力制限弁４５８は開放され、その結果燃料は孔４６０及び横孔４７０を通って作業室４３６に戻り流れることができる。

第１実施例による単行程式のラジアルピストンポンプと燃料噴射系とを備えた内燃機関を示す回路図である。 図１に示されたラジアルピストンポンプを示す斜視図である。 図１に示されたラジアルピストンポンプの断面図である。 図１に示されたラジアルピストンポンプの断面図である。 図１に示されたラジアルピストンポンプの断面図である。 図１に示されたラジアルピストンポンプの断面図である。 図１に示されたラジアルピストンポンプの断面図である。 燃料噴射系と第２実施形態によるラジアルピストンポンプと別のラジアルピストンポンプとを備えた内燃機関を示す回路図である。 図８に示されたラジアルピストンポンプの断面図である。 図８に示されたラジアルピストンポンプの断面図である。 図８に示されたラジアルピストンポンプの断面図である。 図８に示された別のラジアルピストンポンプを示す斜視図である。 図１２に示された別のラジアルピストンポンプの断面図である。 図１２に示された別のラジアルピストンポンプの別の断面図である。

Claims (14)

1. 内燃機関（１０，２１０）の燃料噴射系（１２，２１２）のための高圧燃料ポンプ（１８，２１８）であって、ポンプハウジング（４６）が設けられていて、該ポンプハウジング（４６）内に作業室（６４）が形成されており、該作業室（６４）内に、ラジアルピストンポンプ（１８，２１８）の低圧領域（７８）から燃料が供給可能であり、作業室（６４）がポンプピストン（５２）によって画成されていて、該ポンプピストン（５２）が外部のカム軸又は偏心軸によって、特に内燃機関（１０，２１０）のカム軸によって負荷される形式のものにおいて、作業室（６４）に供給される燃料量を調量するために、ポンプハウジング（４６）に、可変の絞り作用を有する絞り装置（８８，２８８）が配置されていることを特徴とする、内燃機関の燃料噴射系のための高圧燃料ポンプ（１８，２１８）。
2. 絞り装置（８８，２８８）が電磁石（８４，２８４）によって制御され、該絞り装置（８８，２８８）がポンプハウジング（４６）の内部に配置されていて、かつ電磁石（８４，２８４）がポンプハウジング（４６）の外部に配置されている、請求項１記載の高圧燃料ポンプ（１８，２１８）。
3. 絞り装置（８８，２８８）と電磁石（８４，２８４）とが結合部材（８６，２８６）によって互いに結合されている、請求項２記載の高圧燃料ポンプ（１８，２１８）。
4. 絞り装置（８８，２８８）及び／又は電磁石（８４，２８４）及び／又は結合部材（８６，２８６）が、ポンプハウジング（４６）と互いに堅く結合されており、特に互いに溶接されている、請求項１から３までのいずれか１項記載の高圧燃料ポンプ（１８，２１８）。
5. バイパス弁（９４）が設けられており、該バイパス弁（９４）の開放時に燃料が、吸込み絞り弁（８８，２８８）を迂回して、低圧領域（７８）からラジアルピストンポンプ（１８，２１８）の高圧領域（１４２）に供給可能である、請求項１から４までのいずれか１項記載の高圧燃料ポンプ（１８，２１８）。
6. 作業室（６４）に流出弁（９２）が後置されており、バイパス弁（９４）の開放圧が、流入弁（９０）の開放圧と流出弁（９２）の開放圧との総和よりも小さい、請求項５記載の高圧燃料ポンプ（１８，２１８）。
7. ラジアルピストンポンプ（１８，２１８）の高圧領域（１４２）と作業室（６４）との間に圧力制限弁（１５６）が設けられており、該圧力制限弁（１５６）の開放圧が、高圧領域（１４２）における許容最大圧に相当している、請求項１から６までのいずれか１項記載の高圧燃料ポンプ（１８，２１８）。
8. 絞り装置（８８，２８８）が連結エレメント（４１２）によって圧力制限弁（４００）と、該圧力制限弁（４００）を開放するために連結可能であり、開放された圧力制限弁（４００）がラジアルピストンポンプ（１８，２１８）の高圧領域（１４２）と絞り装置（８８，２８８）との間における接続部を生ぜしめ、その結果燃料が高圧領域（１４２）から絞り装置（８８，２８８）を介してラジアルピストンポンプ（１８，２１８）の低圧領域（７８）に供給可能である、請求項１から７までのいずれか１項記載の高圧燃料ポンプ（１８，２１８）。
9. 少なくとも１つの別のポンプ（２２２）が設けられており、該別のポンプ（２２２）が、ラジアルピストンポンプ（２１８）のポンプハウジング（４６）に形成された少なくとも１つの接続部（４２０）と、燃料を通すように接続されており、該接続部（４２０）が、燃料の流れで見て吸込み絞り弁（２８８）と作業室（６４）との間に位置しているラジアルピストンポンプ（２１８）の領域と連通している、請求項１から８までのいずれか１項記載の高圧燃料ポンプ（１８，２１８）。
10. 絞り装置（８８，２８８）が、ポンプピストン（５２）の行程軸線に対してほぼ直角に配置された軸線に沿って延びている、請求項１から９までのいずれか１項記載の高圧燃料ポンプ（１８，２１８）。
11. 絞り装置（８８，２８８）が空間的に作業室（６４）と低圧領域（７８）との間に配置されている、請求項１から１０までのいずれか１項記載の高圧燃料ポンプ（１８，２１８）。
12. 流入弁（９０）がポンプピストン（５２）の行程軸線の方向で、空間的に作業室（６４）と絞り装置（８８，２８８）との間に配置されている、請求項１から１１までのいずれか１項記載の高圧燃料ポンプ（１８，２１８）。
13. バイパス弁（９４）がポンプピストン（５２）の行程軸線に対して平行に、空間的に低圧領域（７８）と作業室（６４）に後置された高圧領域との間に配置されている、請求項５から１２までのいずれか１項記載の高圧燃料ポンプ（１８，２１８）。
14. 圧力制限弁（１５６）が、絞り装置（８８，２８８）及び／又は流出弁（９２）に対してほぼ平行に配置されている、請求項７から１３までのいずれか１項記載の高圧燃料ポンプ（１８，２１８）。

Images