JP2956769B2 - 燃料噴射ポンプの燃料高圧吐出時間の制御法と該制御法を実施するための燃料噴射ポンプ - Google Patents

燃料噴射ポンプの燃料高圧吐出時間の制御法と該制御法を実施するための燃料噴射ポンプ

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JP2956769B2 JP63220593A JP22059388A JP2956769B2 JP 2956769 B2 JP2956769 B2 JP 2956769B2 JP 63220593 A JP63220593 A JP 63220593A JP 22059388 A JP22059388 A JP 22059388A JP 2956769 B2 JP2956769 B2 JP 2956769B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、燃料噴射ポンプのポンプ作業室から導き出
された放圧導管内に配置されていて電気的な制御装置に
よつて電気的に制御される弁の閉弁状態の時間を規定す
ることによつて、調整可能なカム駆動装置により作動さ
れるポンププランジヤの吐出ストローク時における燃料
高圧吐出時間を制御する方法であつて、しかも駆動軸に
対するカム駆動装置の制御調整と相俟つて前記閉弁状態
の時間を選択することによつて前記ポンププランジヤを
その吐出ストローク時に駆動するカムの隆起勾配の種々
異なつた勾配範囲を作用せしめ、かつ噴射期間と噴射開
始期を内燃機関の要求に応じて電気的な制御装置によつ
て制御する形式の制御法に関する。
〔従来の技術〕
西独国特許出願公開第3310872号明細書に基づいて公
知になつている前記形式の方法ではカム駆動装置の調整
によつて燃料吐出率が制御されて変化される。これは、
ラジアルピストン型燃料噴射ポンプであり、その場合、
電気的に制御される弁と協働してカム隆起曲線の始点を
すでに噴射に効果的に活用することが可能である。しか
もこの場合、カム隆起曲線の比較的低い初期立上りに相
当する低い燃料噴射率から、カム隆起曲線の中位域に相
当する高い燃料噴射率への切換えが行われる。これは、
燃料噴射開始期及び燃料噴射率を内燃機関の要求に適合
させるため、かつ特に内燃機関の運転中に変化させるた
めに行われる。
デイーゼル機関における特別の問題は、低負荷時乃至
アイドリング時の運転のために噴射される僅かな燃料噴
射量をできるだけ騒音少なく燃焼させることである。こ
の目的のために噴射期間を延長させ、ひいては同時に噴
射率を減少させようとする幾多の提案がこれまで為され
ている。騒音を低下させるためには点火時点に、できる
だけ少量の燃料を突発的に着火させることが肝要であ
る。前記の特別の運転範囲において極く僅かな燃料噴射
率でしか噴射を行わない場合、燃料の部分量だけが突発
的に着火され、なお噴射すべき燃料の残量分がそのあと
連続的に供給される。噴射期間を延ばすためのかかる手
段は燃料噴射弁の設計でか又は燃料噴射ポンプの設計で
講じることができる。これらの手段は概して（高圧下で
圧送される燃料量から燃料部分量をバイパス路へ流出さ
せることによつて燃料噴射率を得ようとする場合には特
に）高い構成費を伴なう。
〔発明が解決しようとする課題〕
本発明の課題は、従来技術に対比して内燃機関特にデ
イーゼル機関のアイドリング運転時乃至は低負荷運転時
における燃焼騒音を簡単な方式で、ひいては僅かな構成
費で低下させることである。
〔課題を解決するための方法上の手段〕
前記課題を解決する本発明の方法上の構成手段は、部
分負荷乃至は全負荷に相当する内燃機関の第１の運転範
囲では燃料高圧吐出時間を、電気的に制御される弁の制
御によつて、かつ又、カム駆動装置の調整の運転パラメ
ータに関連した制御によつて、カム駆動装置のカム隆起
曲線の始点乃至中位範囲に位置させ、かつ低負荷に相当
する内燃機関の第２の運転範囲では、電気的に制御され
る弁の閉弁状態の時間の終期を、ポンププランジヤを駆
動するカムの上死点にか又は該上死点の後位に位置させ
かつカム駆動装置の調整を早めの方向に行い、かつこの
早め調整位置を起点として燃料噴射量つまり負荷の増大
に伴なつて遅めの方向に行う点にある。
〔作用〕
本発明の方法は、低負荷時におけるポンププランジヤ
の駆動のためにカム隆起曲線の上死点に至る曲線部分を
特別に選ぶことによつて、内燃機関のアイドリング運転
における燃焼騒音を減少させるために所望される低い燃
料噴射率が簡単に得られるという利点を有している。電
気的に制御される弁の制御によつて先ず噴射開始期が遅
められることによつて、カム駆動装置の調整を介して噴
射開始期の早め調整が補正される。最低の負荷範囲から
の負荷の増大に伴なつて、その場合カム駆動装置では遅
め調整が行われ、該遅め調整は、回転数に関連した慣用
の、噴射開始期の早め調整に重畳される。従つてアイド
リング範囲における特殊な運転時もしくは低負荷運転時
に対する内燃機関のあらゆる要求が満たされる。標準運
転時には、普通の形式で構成された燃料噴射ポンプは公
知の形式で運転される。その場合、噴射調整器は標準運
転に戻されて噴射開始期は、該噴射調整器によつてか又
は電気的に制御される弁の制御によつて制御される。
なお請求項２に記載の有利な構成によれば第２の運転
範囲における基本調整によつて予備調整が簡単に得ら
れ、その場合制御経費はきわめて僅かに維持される。
〔課題を解決する本発明の装置上の手段〕
本発明の方法を実施するための装置は、カム駆動装置
によつて往復駆動されるポンププランジヤと、調整ピス
トンを有する噴射調整器とを備えた燃料噴射ポンプであ
つて、前記ポンププランジヤがポンプ作業室を封じ込め
ており、該ポンププランジヤの吸込みストローク時に吸
込み通路を介して燃料低圧源と連通され、かつポンププ
ランジヤの吐出ストローク時には燃料噴射導管を連通さ
れる一方、電気的に制御される弁を含む放圧通路を介し
て放圧室に連通され、しかも、前記電気的に制御される
弁の閉弁状態の時間が、燃料噴射ポンプにおける噴射部
位への燃料高圧吐出の時間を決定し、かつ前記噴射調整
器が、燃料噴射ポンプの駆動軸の回転角に対する、前記
ポンププランジヤが吐出ストロークを開始する回転角を
調整する形式のものに関し、その特徴とするところは、
調整ピストンが内燃機関のアクセルペダルと電気的又は
機械的に結合されておりかつ負荷の増大に伴なうアクセ
ルペダル位置に関連して、低負荷時に早めに設定された
カム始点から遅めのカム始点に調整可能である点にあ
る。
〔作用〕
本発明の燃料噴射ポンプでは、機械的に制御される燃
料噴射ポンプにおいて大量生産されているような慣用の
噴射調整器を有利に使用することができ、かつユニット
構成方式で簡単に本発明の燃料噴射ポンプに組込むこと
が可能である。
〔その他の有利な構成〕
請求項４記載の構成手段によつて慣用の噴射調整器
は、回転数に関連して行うべき早め調整を妨げることな
く簡単に変更することができる。請求項６記載の構成手
段によれば、噴射調整制御に全般的に影響を及ぼすこ
と、更には又、回転数、負荷及びアイドリング運転よう
なパラメータ以外のその他のパラメータも斟酌すること
が可能になる。請求項７〜９に記載の構成手段によつ
て、それ自体公知の噴射調整器を使用して正確な調整可
能性が得られる。また請求項10及び11に記載の有利な構
成によれば、アイドリング運転範囲のためにはただ噴射
開始期調整器全体をシフトすることによつて、噴射調整
器の、回転数に関連した噴射開始期調整特性に何ら影響
を及ぼさせないような可能性が得られる。
〔実施例〕
次に図面に基づいて本発明の実施例を詳説する。
燃料噴射ポンプのケーシング１内に設けたポンプシリ
ンダ２内にはポンププランジヤ３が支承されており、該
ポンププランジヤの端面はポンプシリンダ２内でポンプ
作業室４を封じ込めている。ポンププランジヤ３は、回
動可能なローラリング８のローラ９上に支承されたカム
円板７から成るカム駆動装置６によつて往復動せしめら
れると同時に回動させられる。この回動を伝動するため
にカム円板７は、ケーシング１を通つてガイドされる駆
動軸11と連結されていると共に、ピン12を介してポンプ
プランジヤ３とも連結されており、該ポンププランジヤ
は２つのばね13によつてカム円板７に、また該カム円板
はローラ９上に保たれる。ポンププランジヤ３の回動時
に該ポンププランジヤは同時にデイストリビユータとし
て働き、その場合ポンププランジヤは、該ポンププラン
ジヤによつてポンプ作業室４から押出された燃料を縦孔
14と、該縦孔に半径方向で接続していてポンププランジ
ヤの外周面に開口する分配ポート15とを介して複数の燃
料噴射導管17の１つに導く。これらの燃料噴射導管17は
半径方向平面においてポンプシリンダ２からの出口を有
しかつ回転当りのポンププランジヤのポンプストローク
数もしくは供給すべき燃料噴射部位数に相応してポンプ
シリンダをめぐつて分配して配設されている。該燃料噴
射導管17は内燃機関の噴射ノズル（図示せず）に通じて
いる。
ポンププランジヤ３の吸込みストローク中にポンプ作
業室４には燃料が複数の充填溝18を介して充填され、該
充填溝18は縦溝として、ポンププランジヤのポンプ作業
室寄り端面を起点として該ポンププランジヤに沿つて配
設されており、かつ吸込みストローク中に、ポンプシリ
ンダに開口する１つの充填ポート19と交互に連通する。
該充填ポート19は吸込み通路21を介してケーシング１の
内部と連通しており、該ケーシング内部には、燃料の充
填された吸込み室22が設けられている。該吸込み室22に
は燃料フイードポンプ23によつて燃料タンク24から燃料
が供給され、かつ吸込み室22は、該吸込み室から燃料タ
ンク24への流出もしくは燃料フイードポンプ23の吸込み
側への流出を制御する圧力弁25によつて、制御圧下に保
たれる。
ポンプ作業室４には又、放圧通路27が接続されてお
り、該放圧通路は、やはり吸込み室22に通じているが、
制御装置30によつて電気的に制御される電磁弁29を有し
ている。その制御は、高圧にされた燃料を噴射させよう
とする場合には放圧通路27を電磁弁29の弁閉鎖子31によ
つて閉塞するように行われる。こうして電磁弁29の閉弁
を以てポンププランジヤの吐出ストローク時における燃
料噴射開始期を確定し、かつ開弁を以て燃料噴射終期ひ
いては又、噴射すべき燃料量を確定することが可能であ
る。従つて電磁弁29の制御時間の変化によつて周知のよ
うに噴射期が定められ、しかも該噴射期は、ポンププラ
ンジヤ３を駆動するために設けたカムがそれ相応のスト
ローク高さによつて噴射期の変化を可能にする限り、広
い範囲内で変化することができる。例えば３気筒用又は
４気筒用分配型燃料噴射ポンプのように少数の噴射部位
に燃料を供給するために規定されている前記形式の分配
型燃料噴射ポンプでは、カム円板７に設けられたカムの
比較的長いカム面が有効に使用される。しかしながら、
１回転当りの燃料を供給すべき噴射部位の数が増大する
と、有効なカム高さが減少する。それというのは、強度
の理由及び動特性の理由に基づいてカム面を任意の急勾
配に構成することは不可能だからである。それに応じて
又、電気的に制御される電磁弁29による制御のみによつ
て、内燃機関の動特性において必要な、噴射開始期の早
め調整を行う可能性も減少する。
噴射開始期に影響を及ぼす可能性以外に本実施例で
は、この目的のための第２の可能性もなお存在してい
る。このためにローラリング８内には半径方向で作動ア
ーム32が係合しており、該作動アームの他端は噴射調整
器35の調整ピストン34と連結されている。該調整ピスト
ン34はガイドシリンダ36内に支承されておりかつ一方の
端面で以て該ガイドシリンダ内にばね室37を封じ込めて
いる。該ばね室内には、調整ピストン34とガイドシリン
ダ36との間で支持されている戻しばね38が配置されてい
る。該ばね室は放圧されている。調整ピストン34の他方
の端面を起点としてピン39が凸設されており、該ピンは
軸方向でガイドシリンダ36の端壁を通つて外方に突出
し、かつ突出端部には、カム42の当接するストツパプレ
ート40を有している。前記カム42は軸43を中心としてレ
バー44によつて旋回可能であり、該レバーはカツプリン
グ45を介してアクセルペダル46と連結されており、燃料
噴射ポンプによつて燃料の供給された内燃機関によつて
駆動される車両の運転者は前記アクセルペダル46によつ
て所望トルクもしくは到達回転数又は車両速度をインプ
ツトする。また前記レバー44には距離信号発生器48が連
結されており、該距離信号発生器の出力信号は制御装置
30に供給され、該距離信号発生器は、アクセルペダルと
結合されたポテンシオメータとして構成されているのが
有利である。
噴射調整器35によつてローラリング８の回動位置が変
化され、ひいては駆動軸11乃至はカム円板７又はポンプ
プランジヤ３の回転角が変化され、その際カム円板７の
１つのカムがローラ９の１つに乗り上げ始める。負荷を
均等にするために、相当数のカムと協働する複数のロー
ラ９が設けられている。その場合ローラリング８の調整
はアクセルペダル46の作動に相応した負荷に関連して行
われる。この場合噴射調整器は、アクセルペダルのアイ
ドリング位置におけるポンププランジヤの吐出ストロー
クの開始が早め回転角で行われかつ負荷の増大に伴なつ
て遅め回転角に調整されるように設計されている。この
関係は第２図の線図から明らかである。該線図では回転
角αを関数として２つのカム隆起曲線が示されており、
しかも一方の、つまり左手のカム隆起曲線は内燃機関も
しくは燃焼噴射ポンプの運転状態つまり僅かな燃料噴射
量が噴射される運転状態を表わしている。これはアイド
リング運転に相当する。この調整はできるだけ早期の噴
射開始を可能にする。ところで本発明によれば制御装置
30は、ポンププランジヤ３が吐出すべき燃料をその上死
点に達するまでに吐出するように電磁弁29を制御する。
従つて電磁弁29は上死点OTにおいて、又はその直後に閉
弁する。今や、この運転範囲で噴射される燃料量は、上
死点より前で貯えられるように制御される。このために
必要な吐出ストロークhLでは電磁弁29は点SBlで閉弁さ
れねばならない。前記吐出ストロークhLに相当するアイ
ドリング量を噴射する場合、燃料噴射ポンプは回転角α
１つまりSBlからOTに至る回転角を必要とする。等量の
燃料が低位のカムストロークにわたつて噴射されるなら
ば、該線図から容易に読取れるように、著しく小さな回
転角α１′が必要になる。本発明で選ばれたアイドリン
グ運転における制御方式の利点は、噴射される燃料量が
大きな回転角にわたつて噴射されること、つまりはこの
噴射がきわめて僅かな燃料噴射率で行われることであ
る。
アクセルペダルを作動することなく内燃機関を始動し
ようとする場合には、アイドリング量を始動過剰量QST
もしくはストロークhST分だけ増量する必要がある。こ
の場合電磁弁29は、より早期の時点STで閉弁する。この
付加的な早めは要求に全く適つている。それというの
は、内燃機関がまだ冷えた状態にある場合、つまり冷機
運転時、点火遅れがより高くなることが予期されねばな
らないからである。原則として冷機始動時には、噴入さ
れた燃料を上死点OT前の適性時点に着火させるために早
め調整が行われる。
アイドリング状態から出発して負荷を増大させる場
合、燃料が付加的に噴射されねばならない。この場合、
左手のカム隆起曲線のままで生じる早め調整は好ましい
ことではない。負荷の増大に伴なつて本発明のように噴
射開始期を遅めに調整することによつて、左手のカム隆
起曲線は右の方へシフトされる。第２図の線図ではカム
隆起曲線の全負荷位置が右手の曲線として表わされてい
る。カム隆起曲線が遅めに調整されるに応じて噴射期の
位置がカムの下流側へ、つまりカムのより急勾配範囲へ
ずらされる。右手の曲線NVLでは全負荷ストロークhVLが
例示されており、その場合噴射終期SE2は上死点OTの手
前に位置している。噴射開始期SB2はカム面の中間範囲
にかつ比較的遅めに位置している。これは全負荷時及び
低回転数時の噴射位置に相当する。回転数が高められる
場合には噴射開始期をカム隆起曲線の足部にまで移すこ
とが可能である。高回転数における全負荷燃料噴射量h
LVのための噴射開始期がSB3で表わされている。従って
全負荷運転のための噴射開始期はSB2とSB3の間の範囲で
変化する。全負荷に定められたアクセルペダル位置にお
いて制御されねばならない始動過剰量を調製しようとす
る場合、低い回転数降下に相応して始動量は噴射開始期
SB2乃至上死点OTの範囲を通じて付加される。また、で
きるだけ早期の噴射開始期に至るまで燃料量は時点SB2
より前に貯えられる。
噴射調整器をアクセルペダルと連結した本実施例によ
つて、しかも、噴射量と噴射開始期のために必要なすべ
てのパラメータを制御装置30によつて問合せて検出する
ことによつて、付加的に高い機械的経費をかけることな
しにアイドリング運転のための僅かな燃料噴射率が効果
的に得られる。その場合駆動カムのカム長もしくはカム
ストロークを、本来の噴射動作のためにフルに活用する
ことが可能であり、しかもバイパス量を圧送するために
吐出ストロークが失われることもない。
噴射調整器を連結するための１変化態様として第３図
に噴射調整器35′が示されている。この場合ピン39′は
アクセルペダル46から連桿を介してカムによつて作動さ
れるのではなくて調整モータ48′によつて作動され、該
調整モータは、アクセルペダル46の運動を、該運動を検
出する距離信号発生器49を介してピン39′に伝達する。
その場合変速ギヤ付きモータ又はウオーム歯車伝動装置
を設けておくことも可能である。
第４図には前記実施例の変化態様が示されている。こ
の場合、吸込み室22内の圧力は回転数に関連して制御さ
れかつ調整ピストン34′内の絞りポート51を介して作業
室52内へ導かれ、該作業室はガイドシリンダ36内で、ば
ね室37から離反した方の、調整ピストン34′の端面によ
つて封じ込められる。回転数の増加に伴なつて、もしく
は吸込み室22内の圧力の増大に伴なつて調整ピストン3
4′は戻しばね38の力に抗してシフトされ、これは早め
調整に相当する。ばね室37は、やはり１つの絞り53を介
して吸込み室22と付加的に連通されている。ばね室37か
ら導かれて燃料タンク24に達する放圧導管54は、制御装
置30によつて制御される電磁弁55を内蔵している。タイ
ミング制御又はアナログ制御される該電磁弁55によつ
て、今や負荷に関連してばね室37内の圧力を高め、ひい
ては相対的な遅め調整を前記早め調整に重畳させること
が可能である。これによつて、カム隆起曲線の角度シフ
トによる噴射調整が有利な形式で得られ、しかもカムの
カムストロークを燃料噴射のために最適に活用すること
が可能である。その場合、すでに説明したように、付加
的にアイドリング運転範囲における噴射期はカム隆起曲
線の最上端へシフトされる。この場合に必要なのは電磁
弁の制御だけである。電磁弁による圧力のこのような制
御は、ばね室内の圧力制御の代りに作業室52内の圧力制
御について行われてもよい。また電磁弁55及び絞り53を
設ける代りに第１図及び第３図に示した実施例の場合の
ようにばね室37は完全放圧されていてもよい。アイドリ
ング運転範囲における早め調整の場合、第４図に破線で
示した手段によれば調整子57がガイドシリンダ36′の端
壁を通つて作業室52内へ導入され、かつ、アイドリング
運転範囲のために調整ピストン34′をばね38の力に抗し
て早め調整することができる。この調整は、負荷の増大
に伴なつて撤回され、しかも、これとは無関係に早め調
整は、作業室52内に作用する回転数に関連した圧力によ
つて行われる。この場合調整子のための駆動装置として
は、第１図及び第３図の実施例の場合に設けられている
ピン39,39′のための駆動装置を使用することも可能で
ある。
第５図に示した実施例によれば噴射調整は、西独国特
許出願公開第35 32 719号明細書に基づいて公知になつ
ているような従動ピストン装置によつて行うこともでき
る。この場合、調整ピストン34″内には、ばね室37の方
に向つて開く共軸のガイドシリンダ60が設けられてお
り、該ガイドシリンダ内では制御ピストン61が摺動可能
でありかつ内寄りの端面によつて作業室62を封じ込め、
該作業室は絞り63、半径方向切欠き64及び連絡ポート65
を介してポンプの吸込み室22に接続されており、前記半
径方向切欠き64を介して作動アーム32が連結のために調
整ピストン34″内へ侵入しており、かつ又、前記連絡ポ
ート65を介してポンプケーシングの壁を貫通してローラ
リング８内に係合している。他面において制御ピストン
61は制御ばね66によつて負荷されており、該制御ばねは
噴射調整器35″のケーシングに支えられている。制御ピ
ストン61に設けられた２つの環状溝は中央のカラー67を
規定しており、該カラーは位置に応じて、ガイドシリン
ダ60から半径方向に延びて調整ピストン34″の作業室5
2′に通じる圧力通路68を、一方の環状溝を介して方圧
されたばね室37と連通するか、あるいは他方の環状溝と
逆止弁69とを介して半径方向切欠き64もしくは吸込み室
22と連通する。作業室62内の圧力は回転数に関連して変
化するので、制御ピストン61は回転数の増加に伴なつて
次第に制御ばね66の方に向つてシフトされる。このよう
なシフトが、第５図に示した平衡位置から行われる場合
には、圧力通路68を介して燃料が作業室52′内へ導入さ
れ、この燃料導入は、制御ピストンのシフトに続いて調
整ピストン34″が戻しばね38に抗してシフトされること
に基づいて圧力通路68がカラー67によつて再び閉塞され
るまで行われる。逆に作業室52′内の圧力が降下すると
制御ピストン61は制御ばね66の作用を受けて右の方へシ
フトされ、作業室52′はばね室37の方に向つて放圧さ
れ、その結果、圧力室は、やはりシフトされる調整ピス
トン34′と、これに協働するカラー67とによつて閉鎖さ
れる。このようにして、差当つては、作業室22内の回転
数に関連した圧力によつて制御される従動ピストン装置
が実現される。ところでこの圧力は絞り63と作業室62の
放圧通路70との接続によつて、第４図に示した実施例に
相応して補正される。放圧通路70内には電磁弁71が配置
されており、該電磁弁は制御装置30によつてそれ相応に
制御される。またこの場合も、回転数に関連した早め調
整が実現され、また同時に、負荷増大に伴なつて遅め調
整と早め調整との重畳が得られる。
第６図に示した実施態様では制御スライド弁61′が設
けられており、該制御スライド弁は、電気的な調整装
置、調整モータ又はステツプモータ72によつて制御ばね
66の側から発生される付加的な力によつて負荷すること
ができる。これによつて、制御スライド弁61′に作用す
る力関係は変化され、かつ、回転数に関連した早め調整
と負荷に関連した遅め調整との重畳が実現される。制御
スライド弁61′を制御圧によつて負荷する代りに該制御
スライド弁61′を電気的調整装置と固定的に結合するこ
とも可能であり、但し、この場合は制御ばね66並びに吸
込み室22への作業室62の接続の必要はなくなる。この場
合作業室62は放圧されている。制御ピストンの作動時に
調整ピストンは公知のように追従される。
前記の諸実施態様による構成を備えた燃料噴射ポンプ
は、ポンププランジヤの１回転当りに、高い気筒数に燃
料を供給することができる。特に本発明の構成によつ
て、カムストロークを最適に活用することが可能にな
り、ひいては又、アイドリング運転時にカムの上死点に
至るまで噴射を実現することが可能になる。カム位置の
調整による回転数に関連した噴射調整によつて、噴射開
始期を変化させるためのカムストロークを使用する必要
がなくなる。従つて噴射はカム隆起の起点ですでに行わ
れ、かつカム隆起曲線の急勾配範囲にまで引延ばすこと
ができる。第７図には、全負荷範囲のための２つのカム
隆起曲線NVLu（右手の曲線）とNVLo（最左手の曲線）が
示されている。右手の曲線は、比較的低い回転数範囲の
ためのカム位置を意味し、要するに遅めの噴射開始期に
相当し、また最左手のカム曲線は高い回転数範囲のため
のカム位置、つまり早めの燃料噴射開始期を意味してい
る。またアイドリング運転のためのカム位置が曲線NLで
示されている。全負荷運転時には、すでに上述した通り
の噴射開始期SBuもしくはSBoがカム隆起曲線の始点に位
置しかつ噴射終期SEuもしくはSEoがカム隆起の中域に位
置しているのに対して、カム曲線NLでは、第２図に相応
して噴射終期SELは上死点OTに、また噴射開始期SBLはカ
ム隆起の上位部分にある。同時に又、カム曲線NLは、第
２図に相応して必要な早め噴射開始期を得るためかつ遅
め位置を上死点の方へ補正するために、早めにシフトさ
れている。アイドリング運転時のカム隆起曲線のこの位
置から、負荷増大時には、噴射のために必要な（駆動回
転角αに対する）カム隆起曲線位置が回転数に応じて制
御装置30によつて調整される。このために、実際の噴射
開始期の問い出しを公知の検出器によつて行うことも可
能である。
第８図に示した実施例では、西独国特許出願公開第30
10 312号明細書に基づいて公知になつているような、
特殊な噴射調整器が使用される。この場合支持ピストン
73が設けられており、該支持ピストンはシリンダ74内で
摺動可能でありかつ一方の端面側でばね室75を封じ込め
ており、該ばね室内では戻しばね76が支持ピストン73と
シリンダ74との間に支持されている。支持ピストン73の
他方の端面側では該支持ピストンは作業室77を封じ込
め、該作業室は、圧力導管78と、該圧力導管に内蔵され
た弁79とを介して圧力源に接続されている。同時に作業
室77は放圧導管80を介して放圧室と連通されており、該
放圧導管内には、場合によつては絞り81を配設しておく
ことも可能である。弁79によつて作業室77内の制御圧が
調整され、該制御圧は圧力の高さに応じて支持ピストン
73を、程度の差こそあれ戻しばね76の力に抗して移動さ
せる。ところで支持ピストン73内には調整ピストンが34
が摺動可能に配置されており、かつ、第４図の実施例
の場合のように一方の端面側では、支持ピストン73に支
えられた戻しばね38′によつて負荷されており、また他
方の端面側では制御油圧によつて負荷されている。該制
御油圧は吸込み室22から絞り83を介して、調整ピストン
34の端面と支持ピストン73との間に封じ込められた作
業室84内へ導入される。従つて調整ピストン34は公知
のように回転数に関連して戻しばね38′の力に抗してシ
フトされ、その場合、該調整ピストンは支持ピストン73
に対して相対的に移動する。従つて公知のように早め調
整が生じ、該早め調整は、この場合やはり作動アーム32
を介してローラリングに伝達される。この早め調整には
支持ピストン73自体の調整が重畳される。該支持ピスト
ンの調整は前述のように、負荷の増大に伴なつて初期の
早め位置を起点として遅めの方向に行われる。本実施例
の利点は、回転数に関連した調整の元々の調整特性及び
調整ピストン34の全作業範囲が維持されていることで
ある。
第８図に示した実施例の１変化態様が第９図に示され
ており、この場合、支持ピストン73′の調整は油圧によ
らずに機械的に行われる。このために、支持ピストン7
3′の、ばね室から離反した方の端面にはカム85が設け
られており、該カムは作動時に支持ピストン73′を調整
する。この場合カム85は例えば、制御装置30によつて制
御される電気的な調整モータによつて作動される。この
場合も第８図に示した実施例の場合のように、噴射開始
期の直接的検出の代りに又は該直接的検出に加えて支持
ピストン73′の位置の問い出しを行うことが可能であ
る。
【図面の簡単な説明】
第１図は内燃機関のアクセルペダルと凍結された噴射調
整器と共に示した本発明の方法を実施するための第１実
施例としての分配型燃料噴射ポンプの断面図、第２図は
第１実施例の制御時間に関する線図、第３図は第１実施
例の第１変化態様を示す図、第４図は第１実施例の噴射
調整器の第２変化態様を示す図、第５図は制御ピストン
又はサーボピストンを有する噴射調整器を備え電磁弁に
よつて制御圧を制御するようにした本発明の第２実施例
の部分断面図、第６図は調整モータ又はステツプモータ
によつて作動される制御スライド弁を備えた第５図の第
２実施例の変化態様を示す図、第７図は第５図又は第６
図に示した実施例の機能態様を表わす線図、第８図は制
御される制御圧によつて調整可能な支持ピストン内に支
承された噴射調整ピストンを備えた本発明の第３実施例
を示す図、第９図は支持ピストンの調整を調整子によつ
て機械的に行うようにした第３実施例の変化態様を示す
図である。 １……ケーシング、２……ポンプシリンダ、３……ポン
ププランジヤ、４……ポンプ作業室、６……カム駆動装
置、７……カム円板、８……ローラリング、９……ロー
ラ、11……駆動軸、12……ピン、13……ばね、14……縦
孔、15……分配ポート、17……燃料噴射導管、18……充
填溝、19……充填ポート、21……吸込み通路、22……吸
込み室、23……燃料フイードポンプ、24……燃料タン
ク、25……圧力弁、27……放圧通路、29……電磁弁、30
……制御装置、31……弁閉鎖子、32……作動アーム、3
4,34′,34″,34……調整ピストン、35,35′,35″……
噴射調整器、36,36′……ガイドシリンダ、37……ばね
室、38,38′……戻しばね、39,39′……ピン、40……ス
トツパプレート、42……カム、43……軸、44……レバ
ー、45……カツプリング、46……アクセルペダル、48…
…距離信号発生器、48′……調整モータ、49……距離信
号発生器、51……絞りポート、52……作業室、53……絞
り、54……放圧導管、55……電磁弁、57……調整子、60
……ガイドシリンダ、61……制御ピストン、61′……制
御スライド弁、62……作業室、63……絞り、64……半径
方向切欠き、65……連絡ポート、66……制御ばね、67…
…カラー、68……圧力通路、69……逆止弁、70……放圧
通路、71……電磁弁、72……ステツプモータ、73,73′
……支持ピストン、74……シリンダ、75……ばね室、76
……戻しばね、77……作業室、78……圧力導管、79……
弁、80……放圧導管、81……絞り、83……絞り、84……
作業室、85……カム
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ヘルムート・ラウフアー ドイツ連邦共和国ゲルリンゲン・オツト ー‐シエプフアー‐シユトラーセ 12 (72)発明者 マツクス・シユトラウベル ドイツ連邦共和国シユツツトガルト61・ オンタリオシユトラーセ 30 ベー (56)参考文献 特開 昭61−229930（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−47126（ＪＰ，Ａ) 実開 昭56−169432（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭54−131622（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭60−105840（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) F02D 1/00 - 1/14

Claims (20)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】燃料噴射ポンプのポンプ作業室から導き出
    された放圧導管内に配置されていて電気的な制御装置に
    よつて電気的に制御される弁の閉弁状態の時間を規定す
    ることによつて、調整可能なカム駆動装置により作動さ
    れるポンププランジヤの吐出ストローク時における燃料
    高圧吐出時間を制御する方法であつて、しかも駆動軸に
    対するカム駆動装置の制御調整と相俟つて前記閉弁状態
    の時間を選択することによつて、前記ポンププランジヤ
    をその吐出ストローク時に駆動するカムの隆起勾配の種
    々異なつた勾配範囲を作用せしめ、かつ噴射期間と噴射
    開始期を内燃機関の要求に応じて電気的な制御装置によ
    つて制御する形式のものにおいて、部分負荷乃至全負荷
    に相当する内燃機関の第１の運転範囲では燃料高圧吐出
    時間を、電気的に制御される弁の制御によつて、かつ
    又、カム駆動装置の調整の運転パラメータに関連した制
    御によつて、カム駆動装置のカム隆起曲線の始点乃至中
    位範囲に位置させ、かつ低負荷に相当する内燃機関の第
    ２の運転範囲では、電気的に制御される弁の閉弁状態の
    時間の終期を、ポンププランジヤを駆動するカムの上死
    点にか又は該上死点の後位に位置させかつカム駆動装置
    の調整を早めの方向に行ない、かつこの早め調整位置を
    起点として燃料噴射量つまり負荷の増大に伴なつて遅め
    の方向に行う、燃料噴射ポンプの燃料高圧吐出時間の制
    御法。
  2. 【請求項２】第２の運転範囲では、カム駆動装置ひいて
    は噴射開始期の、負荷に関連して設定可能な基本調整を
    行い、かつ、カム駆動装置を回転数の増加に伴なつて早
    めの方向に付加的に前記基本調整に重畳させて調整す
    る、請求項１記載の制御法。
  3. 【請求項３】カム駆動装置（６）によつて往復駆動され
    るポンププランジヤ（３）と、調整ピストン（34）を有
    する噴射調整器（35）とを備えた燃料噴射ポンプであつ
    て、前記ポンププランジヤ（３）がポンプ作業室（４）
    を封じ込めており、該ポンププランジヤの吸込みストロ
    ーク時に吸込み通路（21）を介して燃料低圧源（22）と
    連通され、かつポンププランジヤの吐出ストローク時に
    は燃料噴射導管（17）と連通される一方、電気的に制御
    される弁（29）を含む放圧通路（27）を介して放圧室に
    連通され、しかも、前記電気的に制御される弁（29）の
    閉弁状態の時間が、燃料噴射ポンプにおける噴射部位へ
    の燃料高圧吐出の時間を決定し、かつ前記噴射調整器
    （35）が、燃料噴射ポンプの駆動軸（11）の回転角に対
    する。前記ポンププランジヤ（３）が吐出ストロークを
    開始する回転角を調整する形式のものにおいて、調整ピ
    ストン（34）が内燃機関のアクセルペダル（46）と電気
    的又は機械的に結合されておりかつ負荷の増大に伴なう
    アクセルペダル位置に関連して、低負荷時に早めに設定
    されたカム始点から遅めのカム始点に調整可能である、
    燃料噴射ポンプ。
  4. 【請求項４】調整ピストン（34）の瞬間的位置が距離信
    号発生器（49）によつて検出され、該距離信号発生器の
    出力端子が電気的な制御装置（30）と接続されており、
    該制御装置によつて、電気的に制御される弁（29）の制
    御時間、特に該弁の閉弁時点が、噴射開始にとつて決定
    的なパラメータを考慮して形成される、請求項３記載の
    燃料噴射ポンプ。
  5. 【請求項５】内燃機関の始動時及びアクセルペダル（4
    6）のアイドリング位置において始動過剰量が、電気的
    に制御される弁（29）の閉弁時点を早めることによつて
    準備される、請求項４記載の燃料噴射ポンプ。
  6. 【請求項６】カム駆動装置（６）によつて往復駆動され
    るポンププランジヤ（３）と、調整ピストン（34）を有
    する噴射調整器（35）とを備えた燃料噴射ポンプであつ
    て、前記ポンププランジヤ（３）がポンプ作業室（４）
    を封じ込めており、該ポンププランジヤの吸込みストロ
    ーク時に吸込み通路（21）を介して燃料低圧源（22）と
    連通され、かつポンププランジヤの吐出ストローク時に
    は燃料噴射導管（17）と連通される一方、電気的に制御
    される弁（29）を含む放圧通路（27）を介して放圧室に
    連通され、しかも、前記電気的に制御される弁（29）の
    閉弁状態の時間が、燃料噴射ポンプにおける噴射部位へ
    の燃料高圧吐出の時間を決定し、かつ前記噴射調整器
    （35）が、燃料噴射ポンプの駆動軸（11）の回転角に対
    する、前記ポンププランジヤが吐出ストロークを開始す
    る回転角を調整する形式のものにおいて、噴射調整器
    （35）の調整ピストン（34）が油圧媒体によつて戻しば
    ね（38）の力に抗して調整される、燃料噴射ポンプ。
  7. 【請求項７】圧力媒体が、回転数に伴なつて増大する圧
    力を有し、かつ調整ピストン（34）が調整子（39′,48;
    57）によつて戻しばね（38）の力に抗して付加的に調整
    可能であり、前記調整子が、負荷ひいては第１と第２の
    運転範囲を把捉する調整部材（46）によつて作動され、
    かつ負荷の増大に伴なつて前記付加的な調整量が前記調
    整子によつて減少される、請求項６記載の燃料噴射ポン
    プ。
  8. 【請求項８】調整子の調整が調整カム（42）によつて行
    われる、請求項７記載の燃料噴射ポンプ。
  9. 【請求項９】調整ピストン（34′）が、戻しばね（38）
    から離反した方の端面側で作業室（52）を封じ込めてお
    り、該作業室が、電気的に制御される弁を介して圧力源
    と接続されていてかつ絞りを介して放圧可能であるか、
    或いは絞りを介して圧力源と接続されていてかつ電気的
    に制御される弁を介して放圧可能であり、しかも、前記
    電気的に制御される弁のポートが内燃機関の運転パラメ
    ータに関連して電気的な制御装置（30）によつて制御さ
    れる、請求項６又は７記載の燃料噴射ポンプ。
  10. 【請求項１０】調整ピストン（34′）が、戻しばね（3
    8）寄りの側でばね室（37）を封じ込めており、該ばね
    室が絞り（53）を介して圧力源に、かつ電気的に制御さ
    れる弁（55）を介して放圧室に接続されているか又は電
    気的に制御される弁を介して圧力源に、かつ絞りを介し
    て放圧室に接続されており、しかも前記電気的に制御さ
    れる弁のポートが、運転パラメータ、特に負荷に関連し
    て電気的な制御装置（30）によつて制御される、請求項
    ６又は７記載の燃料噴射ポンプ。
  11. 【請求項１１】調整ピストン（34″）が、戻しばね（3
    8）から離反した方の側で作業室（52′）を封じ込めて
    おり、該作業室が、前記調整ピストン（34″）内で軸方
    向にガイドされる制御ピストン（61）を介して油圧媒体
    の圧力源又は放圧室に連通可能である、請求項６又は７
    記載の燃料噴射ポンプ。
  12. 【請求項１２】制御ピストン（61）が一方の側では制御
    ばね（66）を介して支持されており、また他方の側で
    は、回転数に関連して形成される圧力媒体の圧力によつ
    て負荷されておりかつ調整ピストン（34″）が前記制御
    ピストン（61）の従動ピストンとして構成されておりか
    つ該制御ピストン（61）が、運転パラメータに関連して
    可変の力によつて付加的に負荷されている、請求項11記
    載の燃料噴射ポンプ。
  13. 【請求項１３】電気的に制御される調整機構によつて可
    変力が制御ばねの側で制御ピストン（61）に作用してい
    る、請求項12記載の燃料噴射ポンプ。
  14. 【請求項１４】制御ばねから離反した方の側で制御ピス
    トンの前に位置する作業室（62）が絞り（63）を介して
    圧力源に接続されており、かつ、電気的に制御される弁
    （71）を介して放圧室に接続されることによつて、制御
    ピストンに作用する圧力の変化から可変力が形成され
    る、請求項12記載の燃料噴射ポンプ。
  15. 【請求項１５】制御ピストン（61）が、電気的に制御さ
    れる調整装置によつて内燃機関の回転数と付加的な運転
    パラメータとに関連して作動可能であり、かつ調整ピス
    トン（34″）が前記制御ピストン（61）の従動ピストン
    として構成されている、請求項11記載の燃料噴射ポン
    プ。
  16. 【請求項１６】調整ピストン（34）が、戻しばね（3
    8′）から離反した方の端面側において作業室（84）を
    封じ込めており、該作業室が、回転数に関連して形成さ
    れる圧力を有する圧力媒体源で負荷されておりかつ支持
    ピストン（73）の内部に配設されている、請求項６記載
    の燃料噴射ポンプ。
  17. 【請求項１７】支持ピストン（73）が、運転パラメータ
    に関連して形成される制御圧によつて戻しばね（76）の
    力に抗して調整可能である、請求項16記載の燃料噴射ポ
    ンプ。
  18. 【請求項１８】支持ピストン（73）が、運転パラメータ
    に関連して形成される圧力媒体の圧力によつて調整可能
    である、請求項17記載の燃料噴射ポンプ。
  19. 【請求項１９】圧力媒体の圧力が電気的手段によつて変
    化される、請求項18記載の燃料噴射ポンプ。
  20. 【請求項２０】支持ピストン（73′）が内燃機関のアク
    セルペダル（46）と電気的又は機械的に結合されてお
    り、かつ負荷の増大に伴なつて負荷に関連して早め噴射
    開始から遅め噴射開始に調整可能である、請求項16記載
    の燃料噴射ポンプ。
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