JPH03500325A - 内燃機関用の燃料噴射ポンプ - 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】 内燃機関用の燃料噴射ポンプ 背景技術 本発明は請求の範囲第１項記載の形式における燃料噴射ポンプに関する６ＤＥ− ０３３１４８２１４に基づいて公知の燃料噴射ポンプでは、噴射開始時期を変化 させる、通常は回転数に正比例した制御圧が、圧力及び温度に関連して作動する 圧力弁によって可変である。この圧力弁によって常温始動時には噴射開始時期が 「早め」に向かってシフトされ、これによって燃料の調製のために十分な時間が 得られ、相応に改善された点火もしくは燃焼が達成される。

この公知の燃焼噴射ポンプは次のような欠点を有している。すなわちこの場合、 不都合な状況では圧力制御弁において既に噴射ポンプの停止時に、抑制制御ドロ の小さな間隙が開放されていることがあり、この場合燃料噴射ポンプの始動時に フィードポンプ供給率は、内燃機関の常温始動時における噴射開始時期の常温始 動時早め調節のために圧力弁が閉鎖されている場合に、低回転数時に必要な圧力 を戻し室において形成する（ＫＳＢ機能）のに、不十分になる。

発明の利点 請求の範囲第１項に記載の特徴を有する本発明による燃料噴射ポンプは、公知の 燃料噴射ポンプに対して、流出導管における対抗圧によってＫＳＢ機能を保証す ることができるという利点を有している。

請求の範囲第２項以下に記載の手段によって、請求）ＩＪＩに記載の燃料噴射ポ ンプの有利な構成が可能である。圧力保持弁によって、流出導管において生ぜし められる対抗圧は、種々様々な弁構成によって得ることができるので、正常機能 時における圧力上昇補正も、ＫＳＢなしに可能′である。

図面 次に図面につき本発明の複数の実施例を説明する。

第１図は燃料噴射ポンプの圧力保持弁を示す図、第２図は正常機能に対するＫＳ Ｂ機能時における圧力経過を示す図、第３図、第４図及び第５図は３つの異なっ た圧力保持弁の構成を示す図である。

実施例の記載 第１図には、内燃機関に対して回転数同期的に回転するフィードポンプｌを備え ｔ；分配型噴射ポンプが示されている。フィードポンプｌは、フィードポンプ吸 込み導管４８を介して燃料タンク４９から燃料を吸い込んで、圧力導管２と分配 器６と接続導管５とを介して燃料噴射ポンプの吸込み室１４に圧送する。この吸 込み室から燃料は図示されていない形式で、本来の燃料噴射ポンプに供給される 。調節ピストン１１における孔１５を介して、噴射開始時期調節装置９のシリン ダ内において調節ピストン１１によって制限された作業室１２と接続されている 。分配器６からはまた、圧力制御弁７の圧力室１８に通じる接続導管医が分岐し ている。圧力制御弁７によって、フィードポンプｌの下流における燃料圧、つま り吸込み室１４における圧力が制御圧として回転数に関連して制御され、この場 合回転数の上昇に正比例して制御圧も上昇する。調節ピストン１１は制御圧に応 じて戻しばね１３に抗してシフトされ、この場合ビン１０で、燃料噴射ポンプの 図示されていないカム駆動装置に噴射開始時期調節のＩこめに係合している。噴 射開始時期は内燃機関の通常運転時もしくは運転温度時には、回転数の上昇に連 れて「早め」の方向に調節される。冷えた機関では燃料の点火能力が低いことに 基づいて、申し分のない始動つまり機関の迅速な高速回転を可能な限り僅かな青 煙放出で達成するために、始動時及び低回転数時における噴射開始時期は、暖ま った機関におけるよりも早めに調節される。低回転数時においてもつまり始動範 囲においても早め調節を行うために、内室圧は高められる。

圧力制御弁７は、閉じられたシリンダ１１０内を密に摺動可能なピストン１６を 有しており、このピストンは可動の壁として圧力室１８を戻し室２１かも隔てて おり、戻し室２１内に配置された戻しばね１７によって、圧力室１８における調 節すべき制御圧に抗して負？％Ｊされている。ピストン１６はこの場合制御縁で 、圧力室１８から放圧室に燃料を排出する流出溝ｖ２０の・シリンダ１１０の円 筒形の壁における抑制制御開口１９の抑制制御横断面を制御する。圧力室１８及 び戻し室２１は、有利にはピストン１ｂに設けられた固定絞り２２を介して互い に接続されている。戻し室２１は放圧導管２４を介して放圧可能である。

圧力上昇は、流出導管２０を通って流出する燃料量のための圧力制御弁７の抑制 制御開口１９における抑制制御横断面の減少を必要とする。抑制制御間１フ１９ かも延びた流出導管２０は、圧力保持弁５０の圧力保持弁シリンダＩｌｌに開口 している。抑制制御開口１９から流出した燃料は、流出導管２０を通して流れ、 圧力保持弁５０のシリンダ１１１に配置された閉鎖部材５１に達する。閉鎖部材 ここてはポール５１は、シリンダ１１１への流出導管２０の入口開口に配置され た弁座に、閉鎖ばね５２によって押し付けられている。シリンダ１１１内のばね 室５５に配置された閉鎖ばね５２は、閉鎖部材５１とは反対の側において、シリ ンダ１１１内を有利には２つのストッパ８７と８８との間を軸方向移動可能なピ ストン５３の形の支持部材に接触している。移動調節可能なピストン５３は閉鎖 ばね５２とは反対の側で、接続導管５６を介してもたらされる燃料圧によって負 荷されており、接続導管５６は、放圧導管２４に配置された圧力弁２３の上流に おける放圧導管２４と接続されている。この燃料圧はまた戻し室２１においても 生じている。圧力弁５０のシリンダ１１１のばね室５５からは、フィードポンプ 吸込み導管４８に開口する流出導管５７が延びている内燃機関始動時における燃 料圧の温度に関連した影響のために、圧力制御弁７の戻し室２１がら延びた放圧 導管２４には、圧力弁２３が配置されている。放圧導管２４は圧力弁２３の抑制 制御室２５に通じている。抑制制御室２５には、例えば膨張材料エレメント又は バイメタルばねのような温度に関連して作動するエレメント２７の操作部材２６ が突入している。操作部材２６は、圧力弁２３に配置されていてばね室３０内に 配置された戻しばね２９によって負荷された可動の弁閉鎖部材２８に係合してい る。弁閉鎖部材２８は、温度に関連して作動するエレメント２７０制御時にしか 、つまり内燃機関の最低運転温度においてしか、操作部材２６によって圧力弁２ ３の開放位置に移動させられない。放圧導管２４からは、圧力弁２３との接続部 の上流側において制御導管３２が分岐しており、この制御導管はＫＳＢシリンダ ８に通じていて、そこで流入口３３を介してＫＳＢ調整弁８のＫＳＢＳリンダ３ ５の周壁に開口している。ＫＳＢシリンダ３５の端面によって片側を制限された 圧力室３９には、分配器６から延びた接続導管４が導入されている。圧力室３９ は他方の側を、ＫＳＢシリンダ３５内を軸方向摺動可能でかつ圧縮ばね３６によ って負荷されている制御ピストン３４の端面によって制限されており、この場合 圧縮ばね３６は、調節可能なストッパ３７に支持されている。制御ピストン３４ には環状溝４１が配置されており、この環状溝の１つの胴回縁は、流入口３３を 制御する制御縁を形成している。環状溝４】は半径方向孔４２によって、制御ピ ストン３４に軸方向に配置された袋孔４３と接続されており、この袋孔は、圧縮 ばれ４０によって負荷されていてＫＳＢシリンダにおけるばね室４０を閉鎖して いる制御ピストン３４の他方の端面から延びている。ばね室４０からは、圧力弁 ２３のばね室３０に通じる接続導管４５が延びている。この接続導管４５からは 、フィードポンプ吸込み導管４８と接続している流出導管４７が分岐している第 １図に示した対象は、８２図１二示されているような回転数／圧力特性線を生ぜ しめる。第１図に示した対象は以下のように働く： 内燃機関が運転温度よりも下で始動させられる場合、操作部材２６は弁閉鎖部材 ２８によって持ち上げられ、圧力弁２３は閉鎖されている。調節ピストン１１は 始動回転数に達するまで「遅め位置」を占めている。圧力制御弁７及び同時に圧 力保持弁５０が閉鎖されていることに基づいて、燃料は流出することができず、 この結果吸込み室１４及び作業室１２において迅速に制御圧が形成され、この制 御圧によって調節ピストン１１は「早め位置」にシフトする。つまり閉鎖されて いる圧力保持弁５０によって既に低い回転数において、吸込み室１４における圧 力は急激に上昇する。この上昇過程は第２図においてポイント６２までの特性線 に示されている。ポイント６２において本発朗による圧力保持弁５０は調節され た開放圧に達して開放する。そして、圧力制御弁７のピストン１６が閉鎖された 圧力弁２３と絞り２２とによって生ぜしめられた圧力バランス時に、構造上の条 件を回転数に関する制御圧変化の経過のための規定とに基づいて抑制制御開口１ ９を完全に閉鎖できない場合に、燃料はこの抑制制御開口１９から流出して流出 導管２０を介して圧力保持弁５０の閉鎖部材５１の所を通ってばね室５５に流入 することができる。燃料はこのばね室５５から流出導管５７を介してフィードポ ンプ吸込み導管４８に流入する。圧力は圧力保持弁の開放後まず初めほぼ一定に 保たれているが、フィードポンプｌの回転数がさらに増大すると特性線区分６３ に示されているように上昇する。この区分においては、部分的に開放された抑制 制御開口１９の絞りがフィードポンプｌの上昇した吐出率のｖ、ｍ、において作 用し、この結果少量の燃料流出にもかかわらず、制御圧の所望の上昇が達成され 、従って、また運転温度でない冷えた内燃機関におぃても噴射開始の必要な早め 調節を行うことができる。この特性線区分６３において燃料圧は一方では抑制制 御開口１９における抑制制御横断面によって制御さし、カつ他方では、閉鎖ばね ５２の力に抗して開放する閉鎖部材５１の開放圧によって制御される。

放圧導管２４における圧力によって負荷されているピストン５３に支持された閉 鎖ばね５２の閉鎖力は、いまや付加的な影響を受けることができ、圧力保持弁５ ０の開放圧は圧力制御弁７の戻し室２１における圧力の増大と共に高まる。この 戻し室２１の圧力は同時に、圧力弁２３がなお閉鎖されている場合における圧力 保持弁７の圧力室１８及び噴射調節装置９の作業室１２における圧力であ、る。

ピストン５３がばね側のストッパ８７に当接すると、開放圧の上昇が終了する。

ポイント６２はこの開放圧に相当している。ピストン５３が閉鎖ばね５２の支持 部材としてしかしながら戻し室２１における圧力もしくは圧力弁２３の上流にお ける放圧導管２４における圧力によって負荷されない場合には、圧力保持弁は、 ピストン５３の他方のストッパ８８によって規定された開放圧を有しており、こ の開放圧は不変であっても、調節可能であってもよい。ポイント６３においてＫ ＳＢ調整弁８は、ストッパ３７によって精密に調節可能な開放圧に応じて、制御 圧によってシフトされる制御ピストン３４における環状溝４１によって、流入口 ３３を開放し始める。

この結果、いまやＫＳＢ調整弁８において流出する燃料量に基づいて、制御圧は 特性線６０が示すようになだらかに上昇する。高回転数範囲においてＫＳＢ調整 弁８は、環状１ｔ４１及びシリンダ口３３の抑制制御縁によって放圧を増大させ る、圧力に関連した装置として働き、この増大する放圧によって制御圧経過６゜ は運転温度における内燃機関の制御圧経過６４に接近する。

特性線６５からは、本発明による圧力保持弁５ｏなしに調節された場合のｐ　／ 　ｎ特性が分かる。この場合低回転数では圧力は回転数に関連して、本発明によ る圧力保持弁５０を備えている場合はど急勾配に上昇しない。そして高回転時に おいては特性線６０．６５も、ＫＳＢ調整弁８によって制御されてほぼ等しい経 過を有する。

同様な圧力／回転数特性は、第３図に示された配置形式においても得られる。第 ３図には、その他の部分は等しい構成の択一的な配置形式が示されている。圧力 保持弁５０ａは、閉鎖部材として働く弁ピストン６６を有しており、この弁ピス トンは、プレロード調節可能な閉鎖ばね６７によって負荷されていて、端面で弁 ケーシング７０ａ内において圧力室８９を制限している。この圧力室には流出導 管２０が開口していて、該圧力室からは、弁ピストンの端面によって制御されて 、フィードポンプ吸込み導管４８に通じる接続導管９０が延びている。閉鎖ばね ６７は、弁ピストン６６に対向して位置する側において、圧力保持弁５０の弁シ リンダ７０ａ内を軸方向運動可能な支持部材６９に接触している。支持部材６９ は電気的に制御可能な装置６８によって調節可能である。電気的な装置６８は、 回転数を検出する測定装置によって又は圧力センサによって形成される制御信号 により制御される。回転数もしくは圧力に応じて、圧力保持弁５０ａの開放圧が 制御され、この開放圧の到達時に、弁シリンダ７０１に設けられた抑制制御開ロ ア１が開閉制御され、この抑制制御開ロア１は流出導管２０と接続導管９０との 間の接続を生ぜしめる。噴射時期調節装置において有効な、第２図の曲線６２． ６３．６０に示したような制御圧経過への影響の他に、この圧力保持弁５０ａに よって運転温度の内燃機関においても制御圧を、内燃機関の運転パラメータに応 じて変えることが可能である。

第４図に示された配置形式は、弁シリンダ７０ｂを備えた圧力保持弁５０ｂを示 しており、この弁シリンダの一方の端面７２からは、フィードポンプｌかう延び た接続導管３ｂに通じる接続導管７３が延びている。弁シリンダ７０ｂ内におい ては、閉鎖部材として働く弁ピストン７４が軸方向摺動可能であり、この弁ピス トンはその端面で弁シリンダ７０ｂ内において圧力室８９ｂを制限していて、周 面に環状溝７５を有しており、この環状溝の制限縁１２１は制御縁として働く。

弁ピストン７４の、端面７２に対向して位置している側には、プレロードを変化 可能な閉鎖ばね７６が接触している。この閉鎖ばね７６の他端はピストン７７を 押圧しており、このピストンは同様に弁シリンダ７０ｂ内を軸方向摺動可能であ り、弁シリンダ７０ｂの第２の端面のために圧力室６１を形成している。この第 ２の端面７９からは、圧力弁２３の上流において接続導管７８が放圧導管２４ｂ に通じている。弁シリンダ７０ｂの周面には２つの抑制制御開口が配置されてお り、そのうちの１つは、抑制制御開口８１を常に環状溝と接続し１、かつ同時に フィードポンプ吸込み導管４８と接続されている。弁シリンダ７０ｂのほぼ中央 に配置された他方の抑制制御開口８０には、圧力制御弁７の流出導管２０が開口 している。この抑制制御開Ｄ８０は、環状溝７５がフィードポンプｌの始動時に 抑制制御開口８０と合致しないように、従って燃料が流出せず、圧力が形成され ないように、配置されている。フィードポンプ１によって生ぜしめられた圧力は 、接続導管３ｂを介して、接続導管７３及び圧力制御弁７の圧力室１８ｂおいて 形成され、この圧力は既に述べた実施例同様、圧力保持弁５０ｂの閉鎖時に急勾 配の制御圧上昇及び噴射時期の早め調節を生ぜしめる。接続導管７３を介して弁 ピストン７４は、調節すべき制御圧によって負荷されるが、圧力弁２３が閉鎖さ れておらず、絞り２２ｂを介して制御圧が戻し室２１ｂにあり、該制御圧が放圧 導管２４ｂ及び接続導管７８を介して圧力室６１にも達した場合にｌｄ、軸方向 ゛こシフトして、環状溝７５を介して流出導管２０を開放制御する。この制御圧 は従って、１径が弁ピストン７４よりも大きいピストン７７にも作用し、このピ ストン７７とプレロード調節可能な閉鎖ばね７６とを介して弁ピストン７４を押 圧する。

このようにして圧力保持弁５０ｂの開放圧は、制御すべき制御圧の急激な圧力上 昇に関連して、影響を受ける。開放圧はこの場合においても、ピストン７７の運 動路を閉鎖ばね７６に向かって制限するストッパ８７ａによって制限されてもよ い。

第５図に示された、閉鎖部材をして働く弁ピストン８６は、第４図の弁ピストン ７４に相当している。第５図の配置形式では、第４図に示されｌ；圧力に関連し て制御可能なピストン７７の代わりに、第３ｉ！ｌの装置６８に相当する電気的 に制御可能な装置６８ａが設けられている。第５図に示されたこの配置形式では 従って、圧力は圧力センサによって測定され、この圧力センサは、電気的に制御 可能な装置のための制御信号を送る。

ＦＩＧ、１ 国際！Ｉｆ報告　ＤＥ　８９００３９４

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．内燃機関用の燃料噴射ポンプであって、燃料噴射ポンプに対して同期的に駆 動されるフィードポンプが設けられており、該フィードポンプが制御圧を生ぜし め、該フィードポンプから接続導管が、圧力制御弁の圧力室及び噴射調節装置の 圧力室に通じており、圧力制御弁において、固定絞り（２２）を介して互いに接 続されている圧力室（１８）と戻し室（２１）との間に、圧力室（１８）におけ る圧力によって戻しばね（１７）に抗して可動でかつ流出導管（２０）に通じる 抑制制御開口（１９）の抑制制御横断面を制御する可動の壁（１６）が設けられ てぢり、戻し室（２１）から、制御可能な圧力弁（２３）を有する放圧導管（２ ４）が延びている形式のものにおいて、流出導管（２０）に、制御可能な圧力保 持弁（５０）が組み込まれていることを特徴とする、内燃機関用の燃料噴射ポン プ。 ２．圧力保持弁（５０）が、流出導管（２０）の貫流部を制御する閉鎖部材（５ １）を有しており、該閉鎖部材が、ばね力を制御可能な閉鎖ばね（５２）によっ て負荷されている、請求項１記載の燃料噴射ポンプ。 ３．閉鎖ばね（５２）が、圧力保持弁（５０）のシリンダ内に配置された軸方向 可動の支持部材（５３）に支持されており、該支持部材（５３）が、戻し室（２ １）における圧力によって負荷されていて、閉鎖ばねに抗してシフト可能である 、請求項２記載の燃料噴射ポンプ。 ４．閉鎖ばね（６７）が、内燃機用の運転パラメータに関連して電気的に調節可 能な支持部材（６９）に支持されている、請求項２又は３記載の燃料噴射ポンプ 。 ５．支持部材（６９）の行程がストッパによって制限されている、請求項３又は ４記載の燃料噴射ポンプ。 ６．支持部材（６９）が温度に関連して調節可能である、請求項４記載の燃料噴 射ポンプ。 ７．圧力保持弁（５０）の閉鎖部材（５１）が、圧力制御弁（７）の圧力室（１ ８）における吐出圧によって閉鎖ばね（５２）に抗して圧力制御弁（７）の弁シ リンダ（７０ｂ）内をシフト可能なピストンスライダ（７４）であり、該ピスト ンスライダが制御縁で流出導管（２０）の貫流部を制御する、請求項１から６ま でのいずれか１項記載の燃料噴射ポンプ。 ８．ピストンスライダ（７４）がその周面に環状溝（７５）を有しており、該環 状溝の１つの制限縁（１２１）が制御縁であり、該制御縁によって、弁シリンダ （７０ｂ）に対する入口又は出口、つまり該弁シリンダ（７０ｂ）を貫通する流 出導管（２０）に対する入口又は出口が制御される、請求項７記載の燃料噴射ポ ンプ。 ９．圧力弁（２３）を制御するために制御装置が設けられており、該制御装置に よって、運転温度の内燃機関において又は付加的に規定の回転数到達時に、戻し 室が、圧力弁の閉鎖圧到達とは無関係に放圧可能である、請求項１から８までの いずれか１項記載の燃料噴射ポンプ。 １０．圧力弁（２３）が、ばねによって負荷されていて升座と対をなしている閉 鎖部材（２８）を有しており、制御装置が、温度に関連して操作可能な解節部材 （２７）を有しており、該調節部材によって閉鎖部材（２８）が、内燃機関の規 定の運転温度到達時に、所属の弁座から持ち上げられる、請求項９記載の燃料噴 射ポンプ。