JPH02230927A - 内燃機関のための燃料噴射ポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は内燃機関のための燃料噴射ポンプでめって、 一噴射量調節部材を作動させるがバナが設げられており
、このガバナが、負荷及び回転数に応じてそれぞれの作
業位置にもたらされる調節スリーブを有しており、 一油圧的な噴射時期調節装置が設けられており、制御液
体の制御圧がレイュレーティングバルプによって制御さ
れており、かつ回転数の増大につれて回転数に応じて変
化しており、それによって燃料圧送開始時期を変化させ
ており、一制御液体の制御圧を低下させる装置が設けら
れており、負荷に基づいて調節スリーブによって制御さ
れ得る、流出通路の第１の流出スロットルを介して制御
液体が付加的に流出されて、制御圧が低下するよう忙な
っており、 一流出通路に制御弁が設けられており、一少なくとも内
燃機関の始動時及び低速回転時に燃料圧送開始時期を早
めるために作用全中断される、菌２の流出スロットルが
設けられている形式のものに関する。

〔従来の技術〕

上記形式の燃料噴射ポンプでは、各制御過程が制御特性
の種々異なる必要性に適合しており、制御作用が機械的
又は油圧的に行われてい池。

この場合に使用される燃料噴射ポンプでは油圧的な制，
御が行われており、特に燃料圧込開始時期もしくは噴射
時期が制御される。即ち、例御液体の圧力が高くなるこ
とによって、噴射時期が早められ、その圧力が低くなる
ことによって、噴射時期が遅らされる。このような噴射
ポンプでは、制御液体の圧力は回転故に基づいて制御さ
れており、シかも回転数の増大に応じて高められる。公
知なように回転数が増大するにつれて、燃料噴射がよシ
早く行われなければならない。というのも回転数が増大
するにつれて、噴射行程のための時間が絶対的に見て次
第に短くなっていき、このことは噴射開始時期が早めら
れることによって補償されなければならないからでるる
。内燃機関の常温始動時にも、ディーゼルエンジンの常
温始動特性は、噴射開始時期を最めることによって改善
され得る。この場合、常温始動時に、即ち制御液体の圧
カが比較的低い回転数範囲において、制御液体の圧カが
任意に高めらｎることによって燃料噴射時期が早められ
るのである。

はじめに述べた形式の公知燃料噴射ポンプ（ＤＥ−ｏｓ
ｉ２９　　２５　　４１８．０号明細曹）では、内，ｅ
ａ関の常温状態即ちいわゆる常温始動時において、流出
通路内の制御弁が閉鎖され、レギュレーテイングバルプ
の作用がいわば中断されることによシ、レイユレーテイ
ングバルブによって回転数に基づいて行われる、制鐸液
体の圧力制御が中断される。その結果、制御液体の圧力
が適当に高められ、噴射時期が早めらｎる。

通常のレギュレーティングバルブのように７ｆｆｌＪ　
Ｈピストンを備えた、極めて特別に形成さｎたレイユレ
ーテイングバルプでも制御液体の圧力制御はこのように
行われる。上記制御ぎストンは、往復運動に基づいて非
線形的に作用するばねによって負荷されており、かつ回
転数に基づいて増大する燃料圧送量に応じて漸進的に制
御液体の圧力を変化させている。制岬ピストン内には流
出スロットルが設けられており、制御液体の所定量が、
一定Ｋ流出スロットルを介して流出通路内へ流出する。

制御弁が閉鎖されると、即ち流出通路が閉鎖されると、
制御液体の停滞によって上記ばねが支持される。その結
果、制御ピストンはその制御孔を閉鎖し、制御液体が流
出しなくなる。それによって、制御液体の圧力が適当に
高められ、噴射時期が所望さｎたように早めらｎる。

上記公知の燃料噴射ポンプによる圧力制御作用がさらに
改善されると、上記形式に基づく圧力制御も、負荷に基
づく圧力制御も、調節スリーブによって行われる。それ
によって、噴射ポンプの大量生産が可能となる。

上述したような圧力制御は極めて有利でりるが、上記の
ようなレイユレーテイングバルプの製作には費用がかか
る上に、レギュレーティングバルブをその都度調節する
こと、即ち内燃機関特性値に適合させることは困難であ
る。さらに種々異なる制御を行なうために、負荷に基づ
く燃料圧送開始時期の調節が回転数に基づく燃料圧送開
始時期の調節と明確に切離されねばならない。基本的に
は、回転数に基づく噴射開始時期の調節が行われ続けな
ければならない。負荷に基づく、もしくは温度に基づく
噴射開始時期の脚節な、ただ機械的に行うことができる
が制御液体の付加的な圧力市り御作用によって油圧的に
も行うことができる。この場合いわゆる開制御ユニット
は、有利には自動的に作動する部材から形成されている
。

〔本発明が解決しようとする課題〕

本発明の課題は、はじめに述べた形式の燃料噴射ポンプ
において、開？ｌｌｔｌ御ユニットが允分に自動的に作
動するものであるにもかかわらず、常に行われる制御過
程のうちで２つの過程を１つの開制御ユニット内で行う
と共に、即ち流出スロットルを設けずにレイユレーティ
ングパルプを極めて容易に形成すると共に、有利には、
上記噴射ポンプを、原めて容易にどんな同燃機関にも適
合できるようにすることにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記課題は、本発明によればなじめに述べた形式の燃料
噴射ポンプにおいて、第２の流出スロットルが、第１の
流出スロットルと同様に調節スリーブに形成されており
、かつ流出通路と連通しており、第２の流出スロットル
と流出通路とが少なくとも内燃機関の始動時に連通して
いることによって解決されている。

〔作用及び効果〕

負荷に基づく燃料の噴射調節が不要であるか又は所望さ
れない場合にはーこのようなことは大変珍しいことであ
るが一調節スリーブに形成さγした上記第２の流出スロ
ットルだけは流出通路と錫働していてもよい。

本発明の構成によれば、制御弁は温度に基づいて＋１１
Ｊ御、可能でアシ、内燃機関の暖気運転時には閉鎖可能
である。このような制御は、タ１１えば温度に基づいて
膨張する材料から成る訓ＪＭ機によって行われているが
、内燃機関の温度測定センサによって行われてもよい。

この温度測定センサは加熱部材又は磁石を介して制御弁
を作動させるものでめる。

本発明のさらＫ有利な構成によれば、制御弁が、電流の
流れていない場合に開放している電磁バルブとして形成
されている。というのも、制御弁が開放されている場合
には燃料貫流量が比較的少なく、制御圧がせいぜい噴射
ポンプの吸入至内の最大圧力までしか高められないから
である。

本発明のさらに有利な別の構成によれば、制御弁が逃し
弁として形成されている。それＫよって、制御弁が閉鎖
されており、かつｉｔｔｌＪ　御液体の圧力が適当に高
められていても、超過圧の発生が阻止される。

本発明のさらに有利な別の構成によれば、流出通ｗ５ヲ
成す中犬の負荷軽減孔を有するガベナシャフト上で軸方
向に移動可能ながバナスリーデが、調節スリーブとして
役立っている。このガバナスリーブは制御液体を流出さ
せるために、軸方向の異なる位置に形成された半径方向
の２つの流出スロットルを有している。これら流出スロ
ットルが、がバナシャフトの外周面に形成された環状縛
と晶働している。上記ガバナスリーブには、一方では回
転数に基づいて駆動されるフライウェイトの力が作用し
ており、他方では負荷に基づいて変化するがバナスプリ
ングの力が作用している。

常温始動時の燃料噴射調節のだめの流出スロットルは、
少なくとも始動回転時には開放されているが肩利には常
に開制御さｎている。従って、ｉｌｌｉｊＪ’ｌｉｌ１
弁が開放されている場合でも付加的な制御作用が行われ
なくともよい。それに対して、負荷に基づく燃料噴射調
節のための流出スロットルは通常は、適当に負荷された
状態声ち回転数がアイドリング時の回転数よりも多い状
態になって初めて、開制御される。

〔実施例〕

次に図示の実施例につき本発明を説明する。

詔１図に示された分配型燃料噴射ポンプの長手方向断面
図では、分配体として役立つポンプゾランジャ１が、ド
ライブシャフト２及びカム駆動装置３によって往復運動
と同時に回転運動させられている。この場合ポンゾゾラ
ンジャ１の各排出行程ごとに、燃料がポンプ作業呈４か
ら分配溝５を介して複数の分配通路６０１つに圧送され
る。これらの分配通路６は、等しい回転角度間隔を置い
てポンププランジャ１のまわりに設けられており、かつ
それぞれ図示されていない内燃機関の燃焼呈へと通じて
いる。ボンプゾランジャ１の吸入行程時に、吸入通路７
がポンププランジャ１に形成された制御長手溝９によっ
て開制御される。それによって燃料が、噴射ポンプのケ
ーシング内に設けられて燃料の允填された吸入室８から
吸入通路７を介してポンプ作業室４円に圧送される。制
御長手？Ｐ１９の数は、分配通路６の数、ひいてはポン
ププランジャ１の１回転ごとに行われる排出行程の回数
に等しい。電磁バルブ１０が吸入通路７円に配置されて
おク、かつ燃料噴射を完全に終了させるために吸入通路
Ｔを閉鎖している。それによって、ポンププランゾヤ１
の吸入行程時にも燃料が吸入室８からポンプ作業室４同
へ流入することがなくなる。

分配通路６の１つに圧送された、噴射しようとする１行
程ごとの燃料量は、ボンププランジャ１のまわシに収付
げられたコントロールスリーブ１１の軸方向位置によっ
て規定される。この軸方向位置は、その都度の内燃機関
の回転数及び（例えば自動車つアクセルの位置に相応し
ていてもよい）負荷を検出することによって、がバナ１
２及び任意Ｋ操作され得るコントロールレバー１３によ
って規定される。

吸込呈８はフイードポンプ１４によって燃料を供給され
る。フイードポンプ１４はドライゾシャフト２によって
駆動さｔており、かつフユーエルタンク１５及び吸入導
管１６によって燃料を供給されている。フイードポンプ
１４の出口圧及び吸入室８内の圧力がレイユレーテイン
グバルプ１７によって制御されており、吸入呈８内の圧
力は回転数の増大につれて高められる。

カム駆動装置３及びガバナ１２は吸入室８内に配置され
ているので、どんな側からも吸入里８内の圧力によって
負荷されており、かつ燃料によって収囲まれている。

カム駆動装置３がロー２１８を支持するローラリング１
９を有している。ローラリング１９は所定の角度で回転
可能にケーシング内に支承さｔておク、ローラ１８はロ
ーラ１ｙング１９の調節ピストン２２と回耘可能に嵌会
的に結合されている。噴射調節ぎストン２２ｒＣ図面で
は９　０’回転して示されており、即ち図平面に対して
垂直に作動している。ローラリング１９の内孔内にはか
み合いカップリングが形成されている。このカツプリン
グにおいて、駆動側のドライデシャフト２の爾２３が被
駆動側のボンプゾランゾヤ１０［２４に係合しており、
それによって、ポンププランジャ１はドライデシャフト
２とは無関係に回転運動と同時に往復運動を行うことが
できる。ポンププランゾヤ１にはフェイスカムディスク
２５が収付げられており、フエイスカムディスク２５の
、フェイスカム２６を有する面が、ロー２１８上を走行
している。

フエイスカム２６の数は分配通路６の数に等しくなって
いる。フエイスカムディスク２５の走行面は、ただ１つ
しか示されていないデランジャスプリング２Ｔによって
ロー２１８上に押圧されている。

ローシリング１９に対して接線方向に延びている、軸方
向移動可能な噴射調節ピストン２２が、一方の調節方向
では戻しスプリング２８によって負荷されており、他方
の調節方向では吸入呈８の、室２９Ｐ’３に作用する圧
刀によって負荷されている。この圧力に、噴射調節ピス
トン２２内に投げられた絞シ通路３１を介して、吸入里
８から室２９へ伝達される。この場合、噴射調節ピスト
ン２２の移動方向は以下の様になるように選ばれている
。即ち、吸入室８内の燃料圧が回転数の増大につれて高
めれた場合に、フエイスカムディスク２５のフエイスカ
ム２６がロー２１８と早期にかみ合う様にである。それ
によって、ポンププランジャ１の往復運動開始時期ひい
ては燃料圧送開始時期、即ち燃料噴射時期が、ドライブ
シャフト２０回転位置に関してよ９早くなる。従って、
回転数が増大するにつれて、燃料噴射時期が早められる
。

がバナ１２がヤヤ３２によって駆動されている。ヤヤ３
２はドライブシャフト２と結合されており、かつフライ
ウェイト３４を備えた回転数センサ３３を駆動させてい
る。軸方向移動可能にがバナシャフト３６上に支承され
たガバナスリーブ３５には、一方ではフライウェイト３
４が作用しており、他方ではガバナス！リング３７によ
って負荷されたガバナレバー系３８が作用している。こ
のガバナＶバー系３８は軸３９に旋回可能に支承されて
おり、それによって、コントロールスリーブ１１の往復
運動のためにコントロールスリーブ１１にヒンジ結合さ
れている。がバナスプリング３７のプレロード力はコン
トロールレバー１３によって以下の様に変化させること
ができる。即ち、負荷が増大される方向へコントロール
レバー１３が調節さルると、ガバナスプリング３７のプ
レロードカも増大される。それによってコントロールス
リーブ１１がさらに上方へ押しｆられ、その結果、ポン
プ作業案４の負荷＠威通路４１の開放制御が遅れて行わ
れる。従って、ポンププランジャ１の排出行程時に燃料
噴射量が増大する。ポンノ作業室４内に残された燃料量
は、ボンプゾ２冫ジャ１の排出行程時に負荷軽減通路４
１の開口４２がコントロールスリーグ１１から開放され
て、ポンププランジャ１内の燃料が吸入室８円へさらに
圧送されると、閉鎖制御される。

上述したように回転数だけに基づく燃料圧送開始時期が
、負荷にも基づいて変化するように、第２図に詳しく示
されたように流出スロットル４３及び４４がガバナスリ
ーブ３５に形成されている。これら流出スロットル４３
及び４４は、ガバナ／ヤフト３６内に延びる流出通路４
５と協働してお９、それによって、ガバナスリーブ３５
を所定の回転数状態もしくは負荷状態で調節している。

この場合所定の負荷状態は、コントロールレバー１３、
がバナスプリング３７及ヒカバナレバー系３８を介して
コントロールスリーグ３５に作用しているか、又は円燃
慎関の負荷によシ回転数に作用を及ぼしている。上記２
つの流出スロットル４３及び４４による、流出通路４５
の制限された開放制御によって、吸入室８内の圧力が低
められ、燃料《圧送開始時期が比較的遅くなる。流出通
路４５自体は、流出専管４６を介して負荷軽威されてい
る。しかし、流出導管４６Ｆに４「′一流を流されてい
ない一合に開放する」電磁バルブ４７が配置されている
．３電流が流されるとこの電磁バルプ４７によって、流
出導管４６は閉鎖され、そｎによクて、燃料噴射開始時
期を変化させる流出作用が中断される。この場合、噴射
開始時期にレイユレーテイングバルグ１７のみによって
規定されており、それκよって圧送開始時期が早められ
る。

上述したように、吸入呈８内の圧力が回転数に基づいて
高められるようにするために、レイユレーテイングバル
プ１７は゛′Ｍ］御ばね４９によって負荷された制御ぎ
ストン４８を有している。

制御ぎストン４８は吸入導管１６に開口した流出孔５２
の制御孔５１を制御している。制御ばね４９ほ適当Ｋ非
臓形的な特性曲線を描くように作川し、その結果、回転
数に基づくフイードポンプ１４の燃料圧送量に応じて、
制御ピストン４８が多少なりとも？Ｉｌ？ＩＪ御孔５１
を開放する。

負荷軽減纏管５４が制御ばね４９のばね室５３から吸入
導管１６へ通じている。上記レイユレーテイングバルプ
１７Ｋよって規定された、吸入呈８円に作用する？ｆｆ
ｌＪ御圧な、以下の様にしてフイードボンプ１４の燃料
圧込量によって規定される。即ちこの圧込董ハ、吸入至
８の流出スロットル４３又は４４を介して流出される燃
料量によって減少させられる。この流出量が増大するに
つれて吸入室８内に作用する圧力は減少し、その結果、
回転数が変化しない場合にはこのような燃料の流出によ
って、燃料噴射開始時期が遅らされる。

このような付加的な燃料流出を明確にするために、ガバ
ナスリーブ３５とがバナシャフト３６とが第２図では拡
大して示されている。この場合、２つの流出スロットル
４３．４４は異なる慎能を有している。一方の流出スロ
ットル４３は公知形式で、負荷に基づく燃料噴射を調節
するのに役立っており、他方の流出スロットル４４は常
温始動時の燃料噴射開始時期を調節するのに役立ってい
る。第２図からわかるように、他方の流出スロットル４
４はガパナシャフト３６の外周面に形成された環状隣５
５と常に連通している。従って、内燃機関の始動回転時
又は低速回転時にすでに、即ちガバナスリーブ３５が最
も左の位置を占めた場合にすでに、燃料が流出通路４５
を介して流出する。しかし、比較的低速な回転時及び比
較的低負荷時に初めて、即ちガバナスリーブ３５が所定
の量だけ右へ向かって戻されて初めて、一方の流出スロ
ットル４３が公知形式で、環状溝５５と連通ずる。

このようにして、燃料は吸入呈８から流出スロットル４
３．４４を介して制限されて流出されるので、吸入室８
内の圧力は適当に低められるが、全く排除されることは
ない。従って、所期の作用、即ち燃料噴射開始時期が比
較的遅くなるような調節は行われる。しかしこの場合、
回転数に基づいて燃料圧送開始時期．が早められるとい
った基本的な作用が中断さ７Ｌることはない。

例えば運転手がアクセルをいっぱいに踏みこむことで負
荷が変化させられると、ガバナスリーグ３５は最も左へ
移動する。それに応じて流出スロットル４３が閉鎖され
、吸入至８同の圧力がレイユレーテイングバルデ１７の
みによって規定されるようになる。それによって、噴射
開始時期が所望されたように早められる。

上述した２つの制御位置が、第６図において位置ａ及び
ｂとして示されている。流出スロットル４３は位置已に
おいて閉鎖されており、位置ｂにおいて開放されている
。

第４図のグラフにおいて示された特性曲線ａ及びｂが、
上記２つの制御位置に相応している。

このグラフでは、ガバナスリーブ３５の移動量Ｓが縦座
標に示されており、内燃愼関の回転数ｎが横座標に示さ
れている。ガバナスリーブ３５の適当な移動量Ｓにおけ
る、一方の状態（流出スロットル４３の閉鎖状態）から
他方の状態（流出スロットル４３の開放状態）への移行
状態が、一点閉鎖の特性曲森Ｃによって示されている。

上述したようにガバナスリーブ３５の移動量Ｓは、回転
数だけでなく負荷にも基づいて規定されるものでめる。

流出導管４６Ｐ３Ｋ配置された電磁バルプ４７が閉鎖さ
れると、即ちこの電磁バルグ４７に電流が流されると、
燃料は、吸入室８から一方の流出スロットル４３及び他
方の流出スロットル４４を介して流出することができな
い。従って、吸入室８同の圧力（げただレギュレーテイ
ングバルプ１７のみによって規定されることとなる。

その結果、この圧力が高められ、どんな回転数の場合で
も噴射開始時期が早められる。内燃機関の常温状態にお
いて２上記のような早期の燃料噴射開始によって、燃料
の調整時間が２内燃機関の高温状態よりも延長されねば
ならない場合には、上述したように噴射開始時期を早め
る状態が所望される。上記電磁バルプ４７は、内燃機関
罠設けた温度センサによって制御することができる。温
度が允分に高めら牡ると、篭磁バルデ４７の励磁が中断
され、電磁バルプ４７は図示さ扛た制御位置にもたらさ
れる。第４図では、電磁バルデ４７が閉鎖された場合の
特性曲線、即ちレギュレーテイングバルプ１Ｔの本来の
荷性曲一が破線１で示されている。内燃機関の常温状態
では負荷に基づいて噴射開始時期が遅れることは不利と
なるので、流出導管４６と、負荷に基づいて噴射開始時
期を鯛節丁る一方の流出スロットル４３とが上記のよう
に閉鎖されることは不利なことではない。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明による燃料噴射ポンプの１実施例を示すも
ので、第１図は分配型燃料噴射ポンプの縦断面図、第２
図は第１図による燃料噴射ポンプのがバナのガバナスリ
ーブの拡大縦断面図、第６図は第１図による燃料噴射ボ
ングの噴射調節装置の油圧式制御回路の概略図、ｌｇ４
図は噴射時期調節の作用を示すグラフである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．　内燃機関のための燃料噴射ポンプであつて、噴射
   量調節部材を作動させるガバナが設 けられており、このガバナが、負荷及び回転数に応じて
   それぞれの作業位置にもたらされる調節スリーブを有し
   ており、 油圧的な噴射時期調節装置が設けられて おり、制御液体の制御圧がレギユレーテイングバルブに
   よつて制御されており、かつ回転数の増大につれて回転
   数に応じて変化しており、それによつて燃料圧送開始時
   期を変化させており、 制御液体の制御圧を低下させる装置が設 けられており、負荷に基づいて調節スリーブによつて制
   御され得る、流出通路の第１の流出スロツトルを介して
   制御液体が付加的に流出されて、制御圧が低下するよう
   になっており、 流出通路に制御弁が設けられており、 少なくとも内燃機関の始動時及び低速回 転時に燃料圧送開始時期を早めるために作用を中断され
   る、第２の流出スロツトルが設けられている形式のもの
   において、 第２の流出スロツトル（４４）が、第１の流出スロツト
   ル（４３）と同様に調節スリーブ（３５）に形成されて
   おり、かつ流出通路 （４５）と連通しており、第２の流出スロツトル（４４
   ）と流出通路（４５）とが少なくとも内燃機関の始動時
   に連通し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．　制御弁（４７）が温度に基づいて制御可能であり
   、かつ内燃機関の暖気運転時に閉鎖可能であることを特
   徴とする請求項１記載の燃料噴射ポンプ。 ３．　制御弁（４７）が、電流の流されていない場合に
   開放する電磁バルブとして形成されていることを特徴と
   する請求項１又は２記載の燃料噴射ポンプ。 ４．　制御弁（４７）が付加的に逃し弁として形成され
   ていることを特徴とする請求項１から３までのいずれか
   １項記載の燃料噴射ポンプ。 ５．　中央の負荷軽減孔（４５）を有するシヤフト（３
   ６）上で軸方向に移動可能なガバナスリーブが、調節ス
   リーブ（３５）として形成されており、かつ、シヤフト
   （３６）の外周面に設けられた環状溝（５５）と協働す
   る流出スロツトル（４３，４４）として形成され た、半径方径の２つの孔を有しており、一方では回転数
   に基づいて駆動されるフライウエイト（３４）の力が上
   記ガバナスリーブに作用しており、他方では負荷に基づ
   いて変化させられるガバナスプリング（３７）の力が上
   記ガバナスリーブに作用していることを特徴とする請求
   項１から４までのいずれか１項記載の燃料噴射ポンプ。