JP4567787B2 - 内燃機関に用いられる燃料噴射システム - Google Patents

Description

背景技術
本発明は、内燃機関の燃料噴射システムに用いられる燃料高圧ポンプであって、ポンプハウジングが設けられており、駆動軸が設けられており、該駆動軸が、ポンプハウジング内に第１の軸受けと第２の軸受けとによって支承されており、駆動軸に対して半径方向に配置された少なくとも１つのポンプエレメントが設けられており、燃料流入通路が設けられており、プリフィードポンプが、燃料を燃料流入通路内に圧送するようになっており、燃料戻し通路が設けられており、１つまたはそれ以上のポンプエレメントの圧送量を調整するための調量ユニットが設けられており、圧力調整弁が設けられている形式のものに関する。

さらに、本発明は、内燃機関の燃料噴射システムに用いられる燃料高圧ポンプであって、ポンプハウジングが設けられており、駆動軸が設けられており、該駆動軸が、ポンプハウジング内に第１の軸受けと第２の軸受けとによって支承されており、駆動軸に対して半径方向に配置された少なくとも１つのポンプエレメントが設けられており、燃料流入通路が設けられており、プリフィードポンプが、燃料を燃料流入通路内に圧送するようになっており、燃料戻し通路が設けられており、１つまたはそれ以上のポンプエレメントの圧送量を調整するための調量ユニットが設けられており、燃料流入通路内に配置された圧力調整弁が設けられている形式のものに関する。

さらに、本発明は、内燃機関に用いられる燃料噴射システムであって、プリフィードポンプと、タンクと、燃料高圧ポンプと、コモンレールと、少なくとも１つのインジェクタとが設けられている形式のものに関する。

公知先行技術（欧州特許出願公開第１４５７６６７号明細書）に基づき公知の燃料高圧ポンプでは、圧力調整弁が、燃料高圧ポンプの低圧回路における圧力を調整するために働く。この場合、プリフィードポンプの圧送量は、通常、３つの部分流に分割される。第１の部分流は、調量ユニットを通って１つまたはそれ以上のポンプエレメントの吸込み側に流れる。第２の部分流は、一般的に、潤滑絞りを介してポンプハウジングを通って流れ、そこで、ポンプの冷却および潤滑のために働く。ポンプハウジングから、第２の部分流は燃料噴射システムの燃料戻し通路内に到達する。第３の部分流は、オーバフロー弁として形成されていてもよい圧力調整弁を通って流れ、同じく燃料戻し通路内に到達する。

噴射圧の増加につれて、駆動軸だけでなく、ポンプハウジング内の駆動軸の支承部の機械的なかつ熱的な負荷も増加する。この増加した負荷に慣用の燃料高圧ポンプは耐えられない。

本発明の課題は、慣用の燃料高圧ポンプと同じ構成スペースで十分であるにもかかわらず、熱的なかつ機械的な耐荷量に関して、公知先行技術に基づき公知の燃料高圧ポンプを凌駕する、燃料噴射システムに用いられる燃料高圧ポンプを提供することである。さらに、本発明による燃料高圧ポンプが簡単に形成されていて、廉価に製作可能であることが望ましい。

この課題を解決するために本発明の第１の燃料高圧ポンプでは、圧力調整弁が、燃料戻し通路内に配置されているようにした。

本発明の燃料高圧ポンプの有利な構成によれば、第１の軸受けが、圧力下にある燃料によって潤滑されるようになっており、第１の軸受けが、燃料流入通路だけでなく、燃料戻し通路にもハイドロリック的に接続されている。

本発明の燃料高圧ポンプの有利な構成によれば、第１の通流量制限装置が設けられており、該第１の通流量制限装置が、第１の軸受けに直列に接続されている。

さらに、前述した課題を解決するために本発明の第２の燃料高圧ポンプでは、第１の軸受けが、圧力下にある燃料によって潤滑されるようになっており、第１の軸受けが、燃料流入通路だけでなく、燃料戻し通路にもハイドロリック的に接続されており、第１の通流量制限装置が設けられており、該第１の通流量制限装置が、第１の軸受けに直列に接続されているようにした。

本発明の燃料高圧ポンプの有利な構成によれば、調量ユニットが、プリフィードポンプと当該燃料高圧ポンプとの間で燃料流入通路内に配置されている。

本発明の燃料高圧ポンプの有利な構成によれば、調量ユニットが、圧力調整弁と当該燃料高圧ポンプとの間で燃料戻し通路内に配置されている。

本発明の燃料高圧ポンプの有利な構成によれば、第１の通流量制限装置が、流れ方向で見て、第１の軸受けの前方にまたは第１の軸受けの後方に配置されている。

本発明の燃料高圧ポンプの有利な構成によれば、第２の軸受けが、圧力下にある燃料によって潤滑されるようになっており、第２の軸受けが、燃料流入通路だけでなく、燃料戻し通路にもハイドロリック的に接続されている。

本発明の燃料高圧ポンプの有利な構成によれば、第２の通流量制限装置が設けられており、該第２の通流量制限装置が、流れ方向で見て、第２の軸受けの前方にまたは第２の軸受けの後方に配置されている。

本発明の燃料高圧ポンプの有利な構成によれば、第１の通流量制限装置および／または第２の通流量制限装置が、絞りまたはオリフィスとして形成されている。

本発明の燃料高圧ポンプの有利な構成によれば、第１の通流量制限装置および／または第２の通流量制限装置が、流量調整弁として形成されている。

本発明の燃料高圧ポンプの有利な構成によれば、第１の軸受けが、圧力下にある燃料によって潤滑されるようになっており、第１の軸受けにプリフィードポンプの漏れ管路から、圧力下にある燃料が供給されるようになっている。

本発明の燃料高圧ポンプの有利な構成によれば、第１の軸受けおよび／または第２の軸受けが、滑り軸受けとして形成されている。

本発明の燃料高圧ポンプの有利な構成によれば、燃料接続部が、ポンプハウジングの内室に開口している。

さらに、前述した課題を解決するために本発明の燃料噴射システムでは、燃料高圧ポンプが、前述した燃料高圧ポンプであるようにした。

本発明の燃料噴射システムの有利な構成によれば、プリフィードポンプが、内燃機関によって駆動されるようになっている。

本発明の燃料噴射システムの有利な構成によれば、プリフィードポンプが、電動モータによって駆動されるようになっている。

本発明の燃料噴射システムの有利な構成によれば、プリフィードポンプが、ベーンポンプとして形成されている。

発明の利点
燃料戻し通路内への圧力調整弁の本発明による配置によって、特にプリフィードポンプによって圧送された燃料の大部分がポンプハウジングを通って流れ、これによって、ポンプハウジングと駆動軸との、改善された冷却に寄与することが達成される。さらに、ポンプハウジング内の圧力が慣用の構造に比べて高められる。このことは、ポンプハウジングの内部におけるキャビテーション傾向を減少させる。さらに、気泡の形成および局所的な過熱（いわゆるホットスポット）が有効に阻止される。

本発明による燃料高圧ポンプでは、プリフィードポンプとポンプハウジングとの間の潤滑絞りを省略することができ、これによって、本発明による燃料高圧ポンプが、前述した利点にもかかわらず、慣用の燃料高圧ポンプよりも一層簡単に形成されている。

本発明の有利な構成では、第１の軸受けが、圧力下にある燃料によって潤滑され、第１の軸受けが、燃料流入通路だけでなく、燃料戻し通路にもハイドロリック的に接続されていることが提案されている。このことは、第１の軸受けの一方の側にプリフィードポンプの吐出し側における圧力とほぼ同じ圧力が形成されるのに対して、第１の軸受けの他方の側は、ほぼ圧力なしの燃料戻し通路と圧力平衡状態にあることを意味している。これによって、第１の軸受けが強制的に燃料によって通流され、したがって、第１の軸受けの十分な潤滑および冷却があらゆる運転点で確保される。

本発明の別の有利な構成では、第１の通流量制限装置が設けられており、この第１の通流量制限装置が、第１の軸受けに直列に接続されている。

第１の通流量制限装置は、第１の軸受けを通って流れる燃料流を、設定された範囲内に保つために働く。つまり、燃料高圧ポンプの大量生産時には、第１の軸受けにおける製造誤差と摩耗とに基づき、潤滑ギャップの厚さひいては第１の軸受けを通る燃料流および第１の軸受けの負荷支持能が極めて幅広い範囲内でばらつくことが生ぜしめられ得る。このことは、不利な誤差状況の場合に、第１の軸受けの負荷支持能と、燃料による第１の軸受けの冷却および潤滑とが、あらゆる運転点で十分でないことを意味している。いま、本発明による第１の通流量制限装置が第１の軸受けに直列に接続されていると、極めて小さな製造誤差（この製造誤差で第１の通流量制限装置を製作することができる）のため、第１の軸受けを通る燃料流を調整することができる。これによって、上述した製造誤差はもはや僅かしか負荷支持能に影響を与えず、これによって、不利な誤差状況でも、燃料高圧ポンプのあらゆる運転点で第１の軸受けの耐荷量が保証されている。

通流量制限装置は、軸受けを通って流れる燃料流を制限する。これによって、軸受けの不利な誤差状況において、プリフィードポンプに課せられる要求が減少させられる。

冒頭で述べた課題は、内燃機関の燃料噴射システムに用いられる燃料高圧ポンプであって、ポンプハウジングが設けられており、駆動軸が設けられており、この場合、この駆動軸が、ポンプハウジング内に第１の軸受けと第２の軸受けとによって支承されており、駆動軸に対して半径方向に配置された少なくとも１つのポンプエレメントが設けられており、燃料流入通路が設けられており、プリフィードポンプが、燃料を燃料流入通路内に圧送するようになっており、燃料戻し通路が設けられており、１つまたはそれ以上のポンプエレメントの圧送量を調整するための調量ユニットが設けられており、流入通路内に配置された圧力調整弁が設けられている形式のものにおいて、第１の軸受けが、圧力下にある燃料によって潤滑され、第１の軸受けが、燃料流入通路だけでなく、燃料戻し通路にもハイドロリック的に接続されており、第１の通流量制限装置が設けられており、この第１の通流量制限装置が、第１の軸受けに直列に接続されており、ポンプハウジングと燃料戻し通路との間にバイパス絞りが設けられていることによって解決される。

本発明による燃料高圧ポンプのこの構成では、第１の通流量制限装置とバイパス絞りとの適切な調和によって、十分な燃料量が第１の軸受けを通って流れ、したがって、第１の軸受けの冷却と潤滑とがあらゆる運転点で保証されていることを簡単にかつ有効に確保することができる。

本発明による燃料高圧ポンプでは、調量ユニットが、択一的に、プリフィードポンプと燃料高圧ポンプとの間で燃料流入通路内に配置されていてもよいし、圧力調整弁と燃料高圧ポンプとの間で燃料戻し通路内に配置されていてもよい。両配置形式は、個別事例において互いに慎重に考慮することができる特殊な利点を有している。

調量ユニットをプリフィードポンプと燃料高圧ポンプとの間で燃料流入通路内に配置することに対して、この配置形式では、燃料高圧ポンプの高圧領域に流れる燃料が、予めポンプハウジングを通って流されておらず、これによって、そこに場合により存在する切削屑またはその他の粒子が燃料高圧領域に到達し得ないことが考えられる。

燃料戻し通路内への調量ユニットの配置形式では、プリフィードポンプによって圧送された全ての燃料が、あらゆる運転点で燃料高圧ポンプのポンプハウジングもしくは駆動軸ならびに所属の軸受けの冷却と潤滑とに使用されることが有利である。これによって、本発明による燃料高圧ポンプの低圧領域の耐荷量がさらに高められる。

択一的には、第１の通流量制限装置を流れ方向で見て第１の軸受けの前方にまたは第１の軸受けの後方に配置することが可能である。どの配置形式が個別事例において優先されるかは、個別事例の事情および周辺条件に依る。

さらに、本発明による燃料高圧ポンプの別の補足では、第２の軸受けが、圧力下にある燃料によって潤滑され、第２の軸受けが、燃料流入通路だけでなく、燃料戻し通路にもハイドロリック的に接続されていることが提案されていてよい。

さらに、第２の通流量制限装置が設けられていてよく、この第２の通流量制限装置が、流れ方向で見て、第２の軸受けの前方にまたは第２の軸受けの後方に配置されている。第２の軸受けと第２の通流量制限装置との強制的な潤滑の利点は、第１の軸受けと第１の通流量制限装置とに相俟って記載した前述した利点にほぼ相当している。

第１の通流量制限装置および／または第２の通流量制限装置は、絞り、オリフィスまたは流量調整弁として形成されてよい。この択一的な構成のどれが個別事例において優先されるかは、種々異なる構成部材の誤差範囲、耐荷量および当然ながら経済的な理由に依り、個別事例において決定されなければならない。

本発明の特に有利な構成は、第２の軸受けにプリフィードポンプの漏れ管路から、圧力下にある燃料が供給されることを提案する。このことは、特にプリフィードポンプが、たとえばベーンポンプ、外接歯車ポンプまたは内接歯車ポンプとして形成されていると有利である。ベーンポンプまたは歯車ポンプの場合には、駆動軸に対するインタフェースで羽根車もしくは歯車とハウジングとの間のギャップに漏れが生ぜしめられる。この漏れは、漏れ管路を通して導出されなければならない。いま、この漏れ管路が第２の軸受けの潤滑および冷却のために使用される場合には、第１に、第２の軸受けの潤滑および冷却をあらゆる運転条件下で確保することができ、第２に、背圧のため、プリフィードポンプの漏れ量が減少させられる。このことは、プリフィードポンプの、改善されたハイドロリック的な効率に繋がる。

第１の軸受けおよび／または第２の軸受けが、滑り軸受けとして形成されていると特に有利である。この場合、軸受けへの、圧力下にある燃料の本発明による供給によって、安定した流体静力学的な潤滑膜を形成することができる。この潤滑膜は軸受けの極めて高い耐荷量をそれぞれ異なる回転数範囲で確保している。

燃料接続部が、ポンプハウジングの内室に開口していると有利である。この場合、駆動軸はポンプハウジングの内室に配置されている。

本発明による利点は、内燃機関に用いられる燃料噴射システムであって、プリフィードポンプと、タンクと、燃料高圧ポンプと、コモンレールと、少なくとも１つのインジェクタとが設けられている形式のものにおいて、燃料高圧ポンプが、前述した請求項のいずれか１項記載の燃料高圧ポンプである場合に達成される。

択一的には、プリフィードポンプが内燃機関または電動モータによって駆動されてよい。

本発明の更なる利点および有利な構成は、以下の図面の簡単な説明、実施例の説明および特許請求の範囲から知ることができる。図面の簡単な説明、実施例の説明および特許請求の範囲に開示した全ての特徴は、個々にも、互いに任意に組み合わせても本発明に対して重要となり得る。

実施例の説明
図１には、本発明による燃料高圧ポンプ１の第１の実施例がブロック回路図で示してある。

燃料高圧ポンプ１は燃料噴射システムの一部である。この燃料噴射システムは、主として、タンク３と、プリフィードポンプ５と、フィルタ７と、レール９と、圧力制限弁１１とから成っている。レール９に接続されたインジェクタは図１に示していない。圧力制限弁１１は戻し管路１３に開口している。この戻し管路１３内には、インジェクタ（図示せず）の漏れ量も導出される。戻し管路１３は、この第１の実施例では、タンク３に開口していて、そこで、ジェットポンプ（符号なし）を駆動する。

燃料高圧ポンプ１の内部には、温度センサＴが配置されている。燃料高圧ポンプ１は、燃料流入通路１５と、フィルタ７と、プリフィードポンプ５とを介してハイドロリック的にタンク３に接続されている。

燃料高圧ポンプ１の内部では、燃料流入通路１５から第１の分岐管路１７が分岐している。この第１の分岐管路１７内には、調量ユニット１９が配置されている。この調量ユニット１９は、燃料高圧ポンプのポンプエレメント２１によって吸い込まれる燃料量ひいてはポンプエレメント２１の圧送量も制御するために働く。このためには、ポンプエレメント２１の吸込み側が分配管路２３を介して調量ユニット１９の出口にハイドロリック的に接続される。

ポンプエレメント２１は、主として、吸込み弁２５と、高圧側の逆止弁２７と、ピストン２９とから成っている。このピストン２９はシリンダ孔（符号なし）内で振動する。ポンプエレメント２１のピストン２９はローラタペット３１を介して駆動軸３５のカム３３によって駆動される。ポンプエレメント２１は、高い圧力下にある燃料を高圧管路３７を介してレール９内に圧送する。

カム３３は駆動軸３５の一部である。この駆動軸３５はカム３３の両側で第１の軸受けと第２の軸受けとにポンプハウジング（図示せず）内で回転可能に支承されている。駆動軸３５はポンプハウジングの内室３８に配置されている。駆動軸３５の両軸受けは、図１に示したブロック回路図に絞り箇所として示してある。第１の軸受けは、図１で符号３９を有しているのに対して、第２の軸受けは符号４１を備えている。

燃料戻し通路４３は、ポンプハウジングの内室３８と、戻し管路１３との間のハイドロリック的な接続部を形成している。燃料戻し通路４３内には、圧力調整弁４５が配置されている。この圧力調整弁４５内には、種々異なる絞り（図示せず）が組み込まれていてよい。

図１に示した本発明による燃料高圧ポンプの実施例では、圧力調整弁４５が燃料高圧ポンプ１の内室３８の下流側に配置されている。このことは、内室３８にほぼプリフィードポンプ５の吐出し側における圧力と同じ圧力が形成されることを意味している。一般的に、プリフィードポンプ５の吐出し側における圧力ひいては内室３８の圧力は、約３ｂａｒ〜約６ｂａｒである。

内室３８に形成された圧力は、特に回転数が高い場合のキャビテーション傾向の減少ひいては気泡の抑圧に繋がる。さらに、ポンプハウジングの内室３８における内圧が高められることによって、燃料が第１の軸受け３９と第２の軸受け４１とに押し通される。これによって、内室３８に形成された圧力と、燃料の粘性と、第１の軸受け３９および第２の軸受け４１の流れ抵抗とに関連して、規定された燃料量が軸受け３９，４１に押し通される。このことは、第１の軸受け３９の耐荷量だけでなく、第２の軸受け４１の耐荷量の著しい増加に繋がる。

第１の軸受け３９と第２の軸受け４１とは、一般的に、滑り軸受けとして形成されているので、軸受け３９，４１の強制的な通流によって、軸受け３９および／または軸受け４１に流体静力学的な潤滑楔が形成される、つまり、楔効果が生ぜしめられる。これによって、第１の軸受け３９の耐荷量と第２の軸受け４１の耐荷量とが著しく高められると同時に、第１の軸受け３９と第２の軸受け４１とからの熱導出も改善される。

第１の軸受け３９を通って流れる燃料量のばらつきひいては第１の軸受けの耐荷量のばらつきも減少させるためには、第１の軸受け３９に直列に、選択的な第１の通流量制限装置４７が配置されている。この第１の通流量制限装置は、図１に示したように、絞りとして形成することができる。択一的には、第１の通流量制限装置４７がオリフィスまたは流量調整弁として形成されていてもよい。

たとえば第１の軸受け３９に対する駆動軸３５のジャーナル（図示せず）の直径と、ポンプハウジングに設けられた所属の軸受けシェル（図示せず）の直径とにおける製造誤差に基づき、不利な誤差状況の場合には、第１の軸受け３９を通って流れる燃料量が一連の燃料高圧ポンプ１の内部で著しくばらつき得ることが試験してみて分かった。この望ましくない効果は、必要な場合には、本発明による第１の通流量制限装置４７によって問題ない程度に減少させられる。

第１の軸受け３９と第１の通流量制限装置との直列接続によって、第１の軸受け３９を通って流れる燃料の量を比較的小さな範囲内に保つことができることを保証することができる。このことは、特に第１の通流量制限装置４７の流れ抵抗を極めて高い精度で調整することができることに依る。第１の通流量制限装置４７の流れ抵抗と、内室３８に形成された圧力との適切な調和によって、本発明による燃料高圧ポンプ１では、第１の軸受け３９を通って流れる燃料量を、大量生産時に生ぜしめられるあらゆる誤差状況で、設定された範囲内に保つことができる。

必要な場合には、第２の軸受け４１に対しても、適切な第２の通流量制限装置（図示せず）が設けられてよい。

図１では、燃料流入通路１５内にフィルタが設けられている。このフィルタは減衰装置４９の機能も引き受ける。これによって、場合により生ぜしめられる、低圧領域における圧力振動を減衰することができる。択一的には、減衰装置４９が、ガスクッションを備えたダンパとして形成されていてもよいし、省略されてもよい。

本発明による燃料高圧ポンプ１は、特に以下の利点を有している。

燃料戻し通路４３内への圧力調整弁４５の配置によって、ポンプハウジングの内室３８に形成される圧力レベルが高められる。このことは、キャビテーションの危険と気泡形成の危険とを減少させる。

さらに、これによって、第１の軸受け３９だけでなく、第２の軸受け４１も強制的に燃料によって通流される。このことは、機械的な負荷だけでなく、熱的な負荷に対する両軸受け３９，４１の耐荷量を著しく高める。

大量に生産される本発明による燃料高圧ポンプ１の種々異なる個体の間の、場合により生ぜしめられる通流量変動は、直列に接続された第１の通流量制限装置４７および／または第２の通流量制限装置によって減少させることができる。

潤滑・冷却目的のためにポンプハウジングと軸受け３９，４１とを通って流れる燃料量が著しく増加させられる。

規定された潤滑量を調整するための潤滑絞りは省略することができる。大きな潤滑量によって、場合により存在する粒子が迅速に内室から押し流される。

プリフィードポンプの圧送高さを頻繁に低下させることができる。このことは、噴射システムの効率を改善する。

後続の図面には、本発明による燃料高圧ポンプおよび本発明による燃料噴射システムの別の実施例が同じくブロック回路図として示してある。この場合、主要な違いのみを説明する。同じ構成部材には同じ符号が付してあり、前述した実施例に関して言及したことが相応に当てはまる。図２〜図７には、図面を見やすくするという理由に基づき、全ての構成部材に図１による符号を付しておらず、これらの構成部材に関しては、第１の実施例に相俟って言及したことが当てはまる。

図１に示した第１の実施例と、図２に示した第２の実施例との間の主要な違いは、第１の分岐管路１７が、第２の実施例では、燃料戻し通路４３から分岐していることにある。このことは、プリフィードポンプ５によって圧送された全ての燃料が燃料流入通路１５を通って、まず、燃料高圧ポンプの内室３８に到達し、そこで初めて分岐されることを意味している。これによって、燃料高圧ポンプ１の一層良好な通流と冷却とが達成される。

場合により生ぜしめられる、低圧領域における圧力振動を減衰するためには、燃料戻し通路４３内に減衰装置４９が設けられている。この減衰装置４９は、流れ方向で見て、圧力調整弁４５と調量ユニット１９との前方に配置されている。減衰装置４９は、図２では、必要な場合に高められる流れ抵抗（図示せず）を備えたフィルタとして形成されている。これに対して択一的には、減衰装置４９が、ガスクッションを備えたダンパとして形成されていてもよい。

図３に示した第３の実施例は、大部分において、図２に示した第２の実施例に相当している。主要な違いは、プリフィードポンプ５が、前述した実施例と異なり、電動モータ（図示せず）によって駆動されず、直接内燃機関によって駆動されることにある。この駆動の詳細は図３に示していない。

流れ方向で見てプリフィードポンプ５の前方、つまり、フィルタ７とプリフィードポンプ５との間には、吸込み絞り５１が設けられている。この吸込み絞り５１はプリフィードポンプ５の圧送量を、特に回転数が高い場合に制限する。

プリフィードポンプ５は、ベーンポンプ、外接歯車ポンプまたは内接歯車ポンプ、特にジェロータポンプとして形成されていてよい。これらのポンプでは、回転させられる構成部材と、ポンプハウジングとの間にギャップが存在している。このギャップは漏れ損失を生ぜしめる。ギャップは、図３に絞り（符号５３参照）の記号によって示してある。ギャップを通って流出する漏れ量は漏れ管路５５を通って導出される。この漏れ管路５５は、この実施例では、第１の軸受け３９に燃料を供給する。

第３の実施例では、逃がし制御管路５６が設けられている。この逃がし制御管路５６は圧力調整弁４５から分岐していて、吸込み絞り５１の上流側で燃料流入通路１５に開口している。逃がし制御管路５６を介して、過剰の燃料量が圧力調整手段から流入通路１５内に導出される。

第１の軸受け３９には、内室３８から燃料が供給される。漏れ管路５５から、第２の分岐管路５７が分岐している。この第２の分岐管路５７は燃料戻し通路４３に開口している。第２の分岐管路５７を通って、第１の軸受け３９の潤滑量も導出される。第２の分岐管路５７内には、バイパス絞り５９が設けられていてよい。

図４には、本発明による燃料高圧ポンプ１の別の実施例が示してある。この実施例は、図３に示した第３の実施例に対して平行する多数のことを有している。この実施例でも、プリフィードポンプ５に漏れ管路５５が配置されている。

第１の軸受け３９には、この実施例でも、内室３８から燃料が供給される。漏れ管路５５から、第２の分岐管路５７が分岐している。この第２の分岐管路５７は燃料戻し通路４３に開口している。第２の分岐管路５７を通って、第１の軸受け３９の潤滑量も導出される。第２の分岐管路５７内には、バイパス絞り５９が設けられていてよい。この実施例では、調量ユニット１９が燃料流入通路１５内に配置されている。このことは、図１に示した第１の実施例の事例にも当てはまる。

図４に示した実施例では、燃料戻し通路４３が、実施例１，２のように、タンク３に戻されず、第３の実施例のように、燃料流入通路１５に、しかも、吸込み絞り５１の上流側で戻される。

図４に示した第４の実施例に対する図５に示した第５の実施例の主要な違いは、この第５の実施例では、調量ユニット１９と、選択的な減衰装置４９とが燃料戻し通路４３内に配置されていることにある。この場合、圧力調整弁４５のピストンの運動に対する放圧部は、選択的に燃料流入通路１５または燃料戻し通路４３に接続され得る。

さらに、圧力調整弁４５は、別個の逃がし制御管路５６を有している。この逃がし制御管路５６は、第３の実施例に類似して、吸込み絞り５１の前方で燃料流入通路１５に開口している。

この実施例では、燃料戻し通路４３が戻し管路１３を介してタンク３に戻される。燃料高圧ポンプ１の内室３８を燃料戻し通路４３に接続する第３の分岐管路６３内には、第２のバイパス絞り６１が配置されている。この第２のバイパス絞り６１に対して直列に、第３の分岐管路６３内にさらに圧力制限弁６５が設けられている。この圧力制限弁６５によって、燃料高圧ポンプ１の内室３８における圧力と、燃料戻し通路４３との間の設定された圧力差が上回られた場合に、第３の分岐管路６３が開放され、したがって、過剰の燃料が内室３８から流出することができるようになっている。

図６に示した第６の実施例では、漏れ管路５５がポンプハウジングの内室３８に開口している。第１の軸受け３９には、圧力下にある燃料がポンプハウジングの内室３８から供給される。次いで、燃料は第１の通流量制限装置４７を通って流れ、その後、燃料戻し通路４３内に到達する。この実施例でも、すでに何回も述べた利点を備えて、燃料調量ユニット１９が燃料戻し通路４３の側に配置されている。しかし、燃料調量ユニット１９は燃料流入通路１５の側に配置されていてもよい。

図７に示した実施例では、プリフィードポンプ５が、電動モータにより駆動される燃料ポンプとして形成されている。この燃料ポンプはタンク３の近くに配置されている。調量ユニット１９は燃料高圧ポンプ１の燃料流入通路側１５に配置されている。圧力調整弁４５は入口側で燃料流入通路１５に接続されている。圧力調整弁４５の出口側は燃料戻し通路４３に開口している。この燃料戻し通路４３には、第３の分岐管路６３も開口している。この第３の分岐管路６３内には、第２のバイパス絞りだけでなく、減衰装置４９、たとえばフィルタも配置されている。さらに、燃料戻し通路４３内には、第１の軸受け３９と第１の通流量制限装置４７とを通って流れる燃料も導出される。相応のことが、第２の軸受け４１に対して当てはまる。この第２の軸受け４１は、図７に示した実施例では、第２の通流量制限装置６７を備えている。この第２の通流量制限装置６７の機能形式は第１の通流量制限装置４７に相当している。

本発明による燃料高圧ポンプの第１の実施例と、この燃料高圧ポンプが組み込まれた燃料噴射システムとを示す図である。 本発明による燃料高圧ポンプの第２の実施例と、この燃料高圧ポンプが組み込まれた燃料噴射システムとを示す図である。 本発明による燃料高圧ポンプの第３の実施例と、この燃料高圧ポンプが組み込まれた燃料噴射システムとを示す図である。 本発明による燃料高圧ポンプの第４の実施例と、この燃料高圧ポンプが組み込まれた燃料噴射システムとを示す図である。 本発明による燃料高圧ポンプの第５の実施例と、この燃料高圧ポンプが組み込まれた燃料噴射システムとを示す図である。 本発明による燃料高圧ポンプの第６の実施例と、この燃料高圧ポンプが組み込まれた燃料噴射システムとを示す図である。 本発明による燃料高圧ポンプの第７の実施例と、この燃料高圧ポンプが組み込まれた燃料噴射システムとを示す図である。

符号の説明

１ 燃料高圧ポンプ、 ３ タンク、 ５ プリフィードポンプ、 ７ フィルタ、 ９ レール、 １１ 圧力制限弁、 １３ 戻し管路、 １５ 燃料流入通路、 １７ 分岐管路、 １９ 調量ユニット、 ２１ ポンプエレメント、 ２３ 分配管路、 ２５ 吸込み弁、 ２７ 逆止弁、 ２９ ピストン、 ３１ ローラタペット、 ３３ カム、 ３５ 駆動軸、 ３７ 高圧管路、 ３８ 内室、 ３９ 軸受け、 ４１ 軸受け、 ４３ 燃料戻し通路、 ４５ 圧力調整弁、 ４７ 通流量制限装置、 ４９ 減衰装置、 ５１ 吸込み絞り、 ５３ ギャップ、 ５５ 漏れ管路、 ５６ 逃がし制御管路、 ５７ 分岐管路、 ５９ バイパス絞り、 ６１ バイパス絞り、 ６３ 分岐管路、 ６５ 圧力制限弁、 ６７ 通流量制限装置、 Ｔ 温度センサ

Claims (18)

1. 内燃機関の燃料噴射システムに用いられる燃料高圧ポンプであって、ポンプハウジングが設けられており、駆動軸（３５）が設けられており、該駆動軸（３５）が、ポンプハウジング内に第１の軸受け（３９）と第２の軸受け（４１）とによって支承されており、駆動軸（３５）に対して半径方向に配置された少なくとも１つのポンプエレメント（２１）が設けられており、燃料流入通路（１５）が設けられており、プリフィードポンプ（５）が、燃料を燃料流入通路（１５）内に圧送するようになっており、燃料戻し通路（４３）が設けられており、前記燃料が、前記ポンプハウジングの内室（３８）から燃料戻し通路（４３）を介して戻し管路（１３）を通ってタンク（３）に戻されるようになっているかまたは前記ポンプハウジングの内室（３８）から燃料戻し通路（４３）を介して燃料流入通路（１５）に戻されるようになっており、１つまたはそれ以上のポンプエレメント（２１）の圧送量を調整するための調量ユニット（１９）が設けられており、圧力調整弁（４５）が設けられている形式のものにおいて、圧力調整弁（４５）が、燃料戻し通路（４３）内に配置されていることを特徴とする、内燃機関の燃料噴射システムに用いられる燃料高圧ポンプ。
2. 第１の軸受け（３９）が、圧力下にある燃料によって潤滑されるようになっており、第１の軸受け（３９）が、燃料流入通路（１５）だけでなく、燃料戻し通路（４３）にもハイドロリック的に接続されている、請求項１記載の燃料高圧ポンプ。
3. 第１の通流量制限装置（４７）が設けられており、該第１の通流量制限装置（４７）が、第１の軸受け（３９）に直列に接続されている、請求項１または２記載の燃料高圧ポンプ。
4. 内燃機関の燃料噴射システムに用いられる燃料高圧ポンプであって、ポンプハウジングが設けられており、駆動軸（３５）が設けられており、該駆動軸（３５）が、ポンプハウジング内に第１の軸受け（３９）と第２の軸受け（４１）とによって支承されており、駆動軸（３５）に対して半径方向に配置された少なくとも１つのポンプエレメント（２１）が設けられており、燃料流入通路（１５）が設けられており、プリフィードポンプ（５）が、燃料を燃料流入通路（１５）内に圧送するようになっており、燃料戻し通路（４３）が設けられており、前記燃料が、前記ポンプハウジングの内室（３８）から燃料戻し通路（４３）を介して戻し管路（１３）を通ってタンク（３）に戻されるようになっているかまたは前記ポンプハウジングの内室（３８）から燃料戻し通路（４３）を介して燃料流入通路（１５）に戻されるようになっており、１つまたはそれ以上のポンプエレメント（２１）の圧送量を調整するための調量ユニット（１９）が設けられており、燃料流入通路（１５）内に配置された圧力調整弁（４５）が設けられている形式のものにおいて、第１の軸受け（３９）が、圧力下にある燃料によって潤滑されるようになっており、第１の軸受け（３９）が、燃料流入通路（１５）だけでなく、燃料戻し通路（４３）にもハイドロリック的に接続されており、第１の通流量制限装置（４７）が設けられており、該第１の通流量制限装置（４７）が、第１の軸受け（３９）に直列に接続されていることを特徴とする、内燃機関の燃料噴射システムに用いられる燃料高圧ポンプ。
5. 調量ユニット（１９）が、プリフィードポンプ（５）と当該燃料高圧ポンプ（１）との間で燃料流入通路（１５）内に配置されている、請求項１から４までのいずれか１項記載の燃料高圧ポンプ。
6. 調量ユニット（１９）が、圧力調整弁（４５）と当該燃料高圧ポンプ（１）との間で燃料戻し通路（４３）内に配置されている、請求項１から４までのいずれか１項記載の燃料高圧ポンプ。
7. 第１の通流量制限装置（４７）が、流れ方向で見て、第１の軸受け（３９）の前方にまたは第１の軸受け（３９）の後方に配置されている、請求項３から６までのいずれか１項記載の燃料高圧ポンプ。
8. 第２の軸受け（４１）が、圧力下にある燃料によって潤滑されるようになっており、第２の軸受け（４１）が、燃料流入通路（１５）だけでなく、燃料戻し通路（４３）にもハイドロリック的に接続されている、請求項１から７までのいずれか１項記載の燃料高圧ポンプ。
9. 第２の通流量制限装置（６７）が設けられており、該第２の通流量制限装置（６７）が、流れ方向で見て、第２の軸受け（４１）の前方にまたは第２の軸受け（４１）の後方に配置されている、請求項８記載の燃料高圧ポンプ。
10. 第１の通流量制限装置（４７）および／または第２の通流量制限装置（６７）が、絞りまたはオリフィスとして形成されている、請求項１から９までのいずれか１項記載の燃料高圧ポンプ。
11. 第１の通流量制限装置（４７）および／または第２の通流量制限装置（６７）が、流量調整弁として形成されている、請求項１から１０までのいずれか１項記載の燃料高圧ポンプ。
12. 第１の軸受け（３９）が、圧力下にある燃料によって潤滑されるようになっており、第１の軸受け（３９）にプリフィードポンプ（５）の漏れ管路（５５）から、圧力下にある燃料が供給されるようになっている、請求項１から１１までのいずれか１項記載の燃料高圧ポンプ。
13. 第１の軸受け（３９）および／または第２の軸受け（４１）が、滑り軸受けとして形成されている、請求項１から１２までのいずれか１項記載の燃料高圧ポンプ。
14. 燃料接続部（１５）が、ポンプハウジングの内室（３８）に開口している、請求項１から１３までのいずれか１項記載の燃料高圧ポンプ。
15. 内燃機関に用いられる燃料噴射システムであって、プリフィードポンプ（５）と、タンク（３）と、燃料高圧ポンプ（１）と、コモンレール（９）と、少なくとも１つのインジェクタとが設けられている形式のものにおいて、燃料高圧ポンプ（１）が、請求項１から１４までのいずれか１項記載の燃料高圧ポンプであることを特徴とする、内燃機関に用いられる燃料噴射システム。
16. プリフィードポンプ（５）が、内燃機関によって駆動されるようになっている、請求項１５記載の燃料噴射システム。
17. プリフィードポンプ（５）が、電動モータによって駆動されるようになっている、請求項１５記載の燃料噴射システム。
18. プリフィードポンプ（５）が、ベーンポンプとして形成されている、請求項１５から１７までのいずれか１項記載の燃料噴射システム。

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