JP3027185B2 - 内燃機関の燃料噴射ポンプ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 背景技術 本発明は、請求項１の上位概念に記載されている形式
の、内燃機関のための燃料噴射ポンプに関する。米国特
許第4643155号明細書に基づき公知のこのような燃料噴
射ポンプの場合、燃料通路内に、燃料貯え器に向いた流
れ方向で開く逆止弁が電磁弁の下流側に配置されてい
る。この電磁弁と逆止弁との間には、充填通路が燃料通
路に開口している。

このような燃料噴射ポンプの場合、電気的に制御され
る弁を介して、ポンプ作業室が充填され、放圧される。
その場合噴射過程を迅速に終了せしめ、かつポンプ作業
室がその充填ストロークの際同一の圧力で燃料タンクか
ら充填できるようにするために、電気的に制御される弁
は、充分に大きな流過横断面で構成されていなければな
らない。この大きな横断面積は、電磁弁として形成され
た電気的に制御される弁を高価なものにしている。更
に、電磁力が与えられたときに、開口横断面積の増大に
つれて作動時間が長くなり、このことが、内燃機関の総
ての回転数範囲における正確かつ迅速な制御に不利な結
果をもたらしている。

発明の利点 これに対し請求項１に記載の特徴を備えた本発明の燃
料噴射ポンプは、電気的に制御される弁がポンプ作業室
の放圧の要求に対してだけ使用されるという利点を有し
ている。このことのためには、燃料貯蔵室が直ちにポン
プ作業室内の圧力を受け容れることなく、ポンプ作業室
内の圧力を、噴射終了のために所定の程度に低下せしめ
るだけで充分である。それに対しポンプピストンの吸込
ストロークの際のポンプ作業室の充填のためには、電気
的に制御される弁の開放された横断面の外に、充填通路
内の逆止弁の横断面も自由に使用可能である。つまりポ
ンプ作業室が、電気的に制御される弁の横断面積が小さ
い場合でも、ひいては構造の大きさが小さい場合でも、
常に充分に所望の程度に充填可能であることが保証され
る。その際電気的に制御される弁の閉鎖時間は、所定の
構造の大きさ及び所定のコストでこれを比較的短くする
ことができる。こうして全体として、燃料噴射弁のため
の製作費用及びエネルギ消費量を改善することができ
る。

第１図には、往復動ピストン構造の分配型燃料噴射ポ
ンプの概略構造図が図示されている。ポンプピストン１
は、ポンプシリンダ２内で駆動されて、ローラリング４
（ここでは90°だけ旋回してずらせて図示されている）
上を転動しているカムディスク６によって往復動と同時
に回転運動を行っている。回転運動の際ポンプピストン
は、同時に分配器として使用されており、その際ポンプ
ピストンは、その回転走行中交互に、ポンプピストン２
の周辺に分配されて配置されている多数の噴射通路７の
夫々１つを、分配溝８を介して制御している。この分配
溝は、ポンプピストン内の長手方向通路９を介し、ポン
プシリンダ２内のポンプピストンによって閉じ込められ
たポンプ作業室10に常に接続されている。噴射通路は、
夫々圧力弁12を介して噴射弁13に案内されている。ポン
プピストンの吸込ストロークの際−その際ポンプピスト
ンはここには図示なしのばねを介しカムディスクに、か
つカムディスクはローラリングのローラに夫々保持され
ている−燃料は、その内部にポンプ作業室の方向に開口
している逆止弁16の配置された充填通路15を介して、燃
料タンクとして使用されているポンプ吸込室17に接続さ
れる。その際ポンプ吸込室17には、燃料搬送ポンプ18に
よって燃料容器19から燃料が供給され、このポンプ吸込
室は圧力制御弁20を介し所定の圧力に保持される。ポン
プ吸込室17は、充填通路15に接続されている他に、洗浄
絞り22を介して燃料容器に乃至は燃料搬送ポンプ18の吸
込側に夫々接続されており、また解除絞り23を介して噴
射開始調節ピストン25の前方で作業室24に接続されてい
る。作業室24は、電磁弁27及び後続の絞り28を介し貯蔵
容器19に向って放圧可能に同期しているか又は対応して
いるので、電磁弁の対応した制御の際、作業室24内の圧
力はポンプ吸込室17内の圧力とは無関係に修正可能であ
る。噴射開始調節ピストン25は、作業室24内のこれに対
応した形式で調節される圧力により戻しばね29の力に抗
して調節可能であり、かつその際ローラリング４の回転
位置を調節することができる。この回転位置が、その回
転走行中の各ポンプピストンストロークにおけるポンプ
ピストンのストローク開始時期を決定する。これによっ
て噴射開始時期が変更される。ローラリング４の回転位
置は、発信器30によって検出されて制御装置31に中継さ
れ、該制御装置31は電磁弁27を更に制御する。

ポンプピストン吐出ストロークの開始と共にポンプピ
ストンによって押し除けられた燃料は、燃料通路33内に
挿入されて電気的に制御される弁34が開放されている間
は、充填通路15の、逆止弁16の上流側に位置する部分を
該通路15と共に共通に所有している燃料通路33を介し
て、ポンプ作業室10内で著しく増圧せしめられることな
しに排除せしめられる。燃料通路33は、電気的に制御さ
れる弁34の下流側で逆止弁16の下流側の充填通路15に接
続されている。

電気的に制御される弁34は、制御装置31によって制御
されてポンプピストンの夫々の吸込ストロークの間開放
されており、その結果ポンプ作業室10は、燃料通路33を
介して、かつこれに並列的な充填通路15を介して、燃料
で充填されるようになる。ポンプピストンの吐出ストロ
ークの開始の際には、燃料通路33は初めは開放されてお
り、これに対し充填通路15は逆止弁16によって閉鎖され
ている。次に電気的に制御される弁34が閉鎖されるとと
もにポンプ作業室10内に高圧が形成され、押し除けられ
た燃料が、長手方向通路９、分配溝８及び該溝８によっ
て制御されている夫々の燃料噴射通路７を介して、燃料
噴射ノズル13に吐出されるようになる。次いで燃料高圧
吐出を終了せしめるため、電気的に制御される電磁弁34
が再び開放され、その結果ポンプ作業室10が、燃料通路
33を介しポンプ吸込室17に向って放圧せしめられる。こ
れによって、燃料噴射量に及ぼす温度影響を補償するた
め、電気的に制御される電磁弁34の開放時間の補正を有
利に行うことができる。

第２図には、電気的に制御される弁34の、逆止弁16の
組み込まれた実施例が図示されている。弁は電磁弁とし
て形成されて弁ケーシング36を有している。この弁ケー
シング36は、その端面37で第１図のポンプ作業室10に隣
接してこれを密に閉鎖している。弁ケーシング36内には
案内孔38が設けられており、その内部には弁部材40の軸
39が案内されている。案内孔38はリング室41に開口して
いる。このリング室内には弁部材40の軸39に接続してい
る閉鎖部材42が突入している。閉鎖部材42は、軸39から
離反するように方向づけられた側に円錐形の封止面42を
有し、該封止面43は、対応するリング状の円錐形の弁座
44と協働している。弁座44は案内孔38に対し同軸的に案
内されている孔46を制限し、該孔46内には弁部材40の突
起部47が突入している。この突起部には、端部側で戻し
ばね48が支持されている。戻しばね48は、他方では孔46
の縮径部分49内で支持されており、該縮径部分49は案内
孔38に通じる貫通開口部50に移行している。次いで貫通
開口部50には、逆止弁52の円錐形の弁座51が接続されて
いる。逆止弁52は弁閉鎖部材53として半球状部材を有し
ており、この半球状部材の球表面54は封止面として円錐
形の弁座51と協働している。弁閉鎖部材53は背面側で閉
鎖ばね55によって負荷されており、該閉鎖ばね55は円錐
形の弁座51から更に延びた孔56に支持され、該孔56は、
案内孔38のためにポンプ作業室10に直接開口部してい
る。

端面37から案内孔38の軸線に対して平行に、第１図の
燃料通路33に相当する燃料通路133が案内されており、
該通路133は、弁ケーシング内でリング室41に開口し、
かつこの位置からリング状の弁座を介して孔46に通じて
おり、その位置から更に、燃料貯蔵タンクに通じる横孔
58としてポンプ吸込室17に通じている。

弁部材40は電磁石60によって作動せしめられ、該電磁
石60は、詳細には図示なしの形式で弁ケーシング36内に
組み込まれており、かつ電流負荷の際には、弁部材40を
戻しばね48の力に抗して弁座に押圧して、燃料通路33を
閉鎖する。ポンプピストンはその吸込ストロークにおい
て弁が閉鎖している場合には、ポンプピストンは、第１
図の燃料通路33の部分乃至第２図の燃料通路133の部分
である横方向孔58と逆止弁52とを介して、燃料をポンプ
吸込室17から吸込むことができる。その際孔46、開口部
50、円錐形の弁座51及び孔56は充填通路を形成し、該通
路は第１図の実施例では符号15で表わされている。ポン
プピストンの圧縮ストローク中逆止弁は、特に弁部材40
も閉鎖位置に位置している場合に閉鎖されており、また
磁石が非励磁の際には、弁部材40は開口位置に移動し
て、噴射を第１図で説明した作業形式と同じ様に終了せ
しめる。この構成は、これが極めてコンパクトな構造を
有していて、とりわけ不都合な空間である不必要な通路
接続部を全く必要としないという利点を有している。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−50627（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−212361（ＪＰ，Ａ) 特表 平４−503101（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F02M 59/36

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ポンプ作業室（10）をポンプシリンダ
   （２）内に閉じ込めているポンプピストン（１）と、ポ
   ンプピストンの往復運動を制御しているカム駆動部（6,
   4）と、ポンプ作業室に接続可能で燃料噴射弁の方へ通
   じている燃料噴射通路（７）と、ポンプ作業室（10）と
   燃料貯蔵室（17）とを接続して電気的に制御される弁
   （34）によって制御されている燃料通路（33）と、ポン
   プ作業室（10）と燃料貯蔵室（17）とを接続してポンプ
   作業室の方向に開く逆止弁（16）を内包している充填通
   路（15）とを有する、内燃機関のための燃料噴射弁にお
   いて、 充填通路（15）が、電気的に制御される弁（34）に並列
   に位置しており、燃料通路（33）の、弁（34）の上流側
   に位置する部分と下流側に位置する部分とを互いに接続
   させていることを特徴とする、内燃機関のための燃料噴
   射ポンプ。
2. 【請求項２】燃料通路（33）が充填通路（15）の、逆止
   弁（16）の上流側に位置する部分から下流側に位置する
   部分に通じていることを特徴とする、請求項１記載の燃
   料噴射ポンプ。
3. 【請求項３】電気的に制御される弁（34）と逆止弁（1
   6）とが、共通の弁ケーシングを有していることを特徴
   とする、請求項２記載の燃料噴射ポンプ。
4. 【請求項４】電気的に制御される弁（34）がシート弁と
   して形成されていて、電磁石（60）により戻しばね（4
   8）の力に抗して作動可能な弁部材（40）を備えてお
   り、該弁部材（40）は、弁ケーシングを貫いて案内され
   ている燃料通路（133,41,46,58）を制限している弁座
   （44）と協働しており、また充填通路（46,50,51,56）
   が、燃料通路の燃料側部分から弁ケーシング内で分岐
   し、かつ弁ケーシング内に配置された逆止弁（52）を介
   してポンプ作業室（10）に開口していることを特徴とす
   る、請求項２記載の燃料噴射ポンプ。
5. 【請求項５】弁ケーシング（36）がその端面（37）でポ
   ンプ作業室（10）に隣接し、かつ弁部材（40）がその電
   磁石から離れた側で戻しばね（48）によって負荷されて
   おり、該戻しばね（48）は、弁ケーシング内の弁部材
   （40）に対して同軸的な孔（46）内で支持され、該孔
   （46）は逆止弁（52）を介して軸方向でポンプ作業室に
   開口しており、また他方では前記孔内に、燃料通路（13
   3）がポンプ作業室（10）から弁座（44）を介して開口
   していて、さらに前記孔（46）内には、燃料通路（58）
   が燃料貯蔵室（17）から開口していることを特徴とす
   る、請求項４記載の燃料噴射ポンプ。
6. 【請求項６】ポンプピストンがカム駆動部によって、往
   復ポンピング運動可能かつ回転運動可能であり、更にポ
   ンプピストンは、ポンプピストンによって押しのけられ
   た燃料量を複数の燃料噴射通路（７）の夫々１つの通路
   内に分配するための分配器として使用されていることを
   特徴とする、請求項１又は２記載の燃料噴射弁。