JPH0364691B2

JPH0364691B2 -

Info

Publication number: JPH0364691B2
Application number: JP57193541A
Authority: JP
Inventors: Eehaimu Furantsu; Beeringaa Uirufuriito
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1981-11-07
Filing date: 1982-11-05
Publication date: 1991-10-08
Also published as: EP0078983A1; JPS5885327A; DE3263924D1; US4491111A; DE3144361A1; EP0078983B1

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、内燃機関の燃料噴射装置であつて、
ポンプケーシング内でポンププランジヤによつて
閉鎖されたポンプ作業室を有しており、このポン
プ作業室が、供給導管を介して燃料噴射弁に接続
可能であつて、しかも、ポンププランジヤの吸込
み行程中に、電磁石式の調量弁によつて、ポンプ
作業室へ向かつて開放する逆止弁を介して燃料供
給源に通じる燃料吸込み通路に一時的に接続可能
である形式のものに関する。

［従来の技術］電磁石式の調量弁と逆止弁とが互いに離れて配
置されている形式の燃料噴射装置は公知である
が、この公知の燃料噴射装置は調量弁と逆止弁と
が互いに話さて配置されているために組み立費用
が高いばかりでなく前記調量弁と逆止弁との間に
不都合な大きなデツドスペースが形成されるとい
う欠点がある。

［発明が解決しようとする課題］そこで本発明の課題は、前記公知の燃料噴射装
置における点を取り除いて、調量弁と逆止弁との
間に大きなデツドスペースが形成されないように
することである。

［課題を解決するための手段］前記課題を解決した本発明の燃料噴射装置によ
れば、電磁石式の調量弁と逆止弁とが共通の弁ケ
ーシング内に配置されており、フラツトアンカに
結結合された、電磁石式の調量弁の可動な弁部分
が、電磁石が励磁されると、弁ケーシングに結合
された弁座体に形成された弁座を開放するように
なつており、さらに該弁座体に、前記弁部分用の
弁座の下流で、逆止弁を受容する受容孔並びにこ
の逆止弁用の弁座が設けられている。

［効果］本発明による燃料噴射装置は、電磁石式の調量
弁と逆止弁との間のデツドスペースが最小である
という利点を有している。

［実施例］次に図面に示した実施例について、本発明の構
成を具体的に説明する。

第１図に示した燃料噴射ポンプにおいて、ポン
プケーシング１内にはシリンダ孔２が設けられて
いて、このシリンダ孔２内で、ポンププランジヤ
３がポンプ作業室４を閉鎖している。ポンププラ
ンジヤ３は回転リング６上を走行するカム円板５
を介して詳しく図示されていない機構によつて駆
動せしめられ、その回転運動によつて、連続して
行われる吸込み行程及び吐出行程を伴う往復ポン
プ運動を行う。ポンプ作業室４への燃料供給は、
１点鎖線で示されたポンプ吸込室９に通じる燃料
吸込通路８によつて行われる。このポンプ吸込室
９には燃料供給ポンプ１１によつて燃料容器１２
から燃料が供給される。この場合、ポンプ吸込室
９内の圧力は、燃料供給ポンプ１１に並行に接続
された圧力調整弁１４によつて調整される。

燃料吸込通路８内には燃料量調量装置として
の、電磁石式の調量弁１６が設けられている。こ
の調量弁１６の下流にはさらにポンプ作業室４へ
向かつて開放する逆止弁１７が設けられている。
ポンプ作業室４からは、ポンププランジヤ３内に
配置された袋孔１８が通じていて、この袋孔１８
から一方の半径方向孔１９が外へ案内されてい
る。他方の半径方向孔２０は袋孔１８を分配溝２
１に接続しており、この分配溝２１を介して、ポ
ンププランジヤ３が回転して供給行程を行う際に
供給導管２２が相前後してポンプ作業室４に接続
される。供給導管２２は、図示されていない内燃
機関のシリンダの数と同数だけシリンダ孔２の外
周に分配して配置されていて各１つの負荷軽減弁
２３を有しており、この負荷軽減弁２３を介して
各１つの噴射弁２４に接続されている。さらに、
シリンダ孔２内には環状溝２６が設けられてい
て、この環状溝２６は少なくとも１つの孔２７を
介してポンプ吸込室９に接続されている。この場
合、前記環状溝２６は、ポンププランジヤ２内の
半径方向孔１９が最大供給行程から開放制御され
るような位置に配置されているので、この時点か
ら、ポンププランジヤ３のさらに行われる行程運
動によつて供給される燃料は負荷軽減通路として
用いられる袋孔１８、半径方向孔１９及び孔２７
を介してポンプ吸込室９内に流入して、これによ
つて供給導管２２への圧力供給は中断される。

噴射時点を変えるために、噴射量調節ピストン
２９が設けられていて、この噴射量調節ピストン
２９は回転リング６に連結されていてばね３０の
ばね力に抗して調節可能である。この場合、噴射
量調節ピストン２９は圧力室３１を閉鎖してい
る。この圧力室３１は、絞り３２を介してポンプ
吸込室９に接続されていて、これによつて回転数
に基づくポンプ吸込室９内の圧力によつて負荷さ
れる。回転数に基づく圧力に応じて噴射量調節ピ
ストン２９を用いて回転リング６を回動させるこ
とによつて回転数が高まるにつれて噴射時点は早
くなるように調節される。さらに噴射時点に影響
を与えるために、圧力室３１は電磁弁３４を介し
て燃料供給ポンプ１１の吸込側に接続されていて
この電磁弁３４によつて負荷軽減されるようにな
つている。電磁弁３４は電気式の制御装置３６に
よつて制御される。この制御装置３６は燃料吸込
通路８内で電磁石式の調量弁１６の制御をも行
う。またこの制御装置３６は、燃料噴射量の測定
及び噴射時間制御のために考慮される運転パラメ
ータに関連して作業する。この場合、制御装置３
６は例えば噴射しようとする燃料量のための目標
値を間接的あるいは直接的な形で有している少な
くとも１つの特性フイールドを有している。この
場合、公知の形式で、パラメータとしては回転数
ｎ、温度Ｔ、空気圧P_L及び負荷が考慮される。
特に調量弁１６を制御するために、実際の燃料噴
射開始時点及び噴射時期を確認するための、噴射
弁２４内におけるニードル行程信号発生器の信号
が別のパラメータとして検出される。あるいはこ
れは、燃料供給ポンプの高圧側に適当な形式で配
置された圧力信号発生器３８を介して、燃料供給
開始時点若しくは共給時間を確認するための制御
信号を検出してもよい。ポンププランジヤの行程
位置及び（又は）ピストンの回転数ｎを確認する
ために、例えばインダクテイブ信号発生器のよう
な信号発生器３９がカム円板５に設けられてい
る。

第１図に示された燃料噴射装置の作業形式は第
２ａ図及び第２ｂ図のグラフに示されている。第
２ｂ図では、回転角度αにわたる、ポンププラン
ジヤ３の行程ｈが示されている。カム円板５を相
応に形成することによつて、ポンププランジヤ３
の圧縮若しくは供給行程時における回転角度α毎
の行程変化がポンププランジヤの吸込行程中の行
程変化よりも著しく大であるように構成されてい
る。この上昇曲線の曲線部分Ｂは、ポンププラン
ジヤ３の行程逆転時点における限界範囲まで一次
関数的にほぼ真つすぐにのびている。第２ｂ図の
上昇曲線の圧縮行程部分Ａは３つの区分に分割さ
れている。圧縮行程開始時におけるポンププラン
ジヤ３の下死点UTから時点FBまでの間で、ポ
ンプ作業室４内に存在する燃料は、噴射弁２４を
開放させる燃料供給圧が得られるまで圧縮され
る。上昇曲線の第２の部分は時点FBと半径方向
孔１９の開放時点EOとの間に延びている。この
第２の範囲で燃料は供給導管２２に供給される。
場合によつては内部に設けられたばねによつて支
えられた逆止弁１７は燃料供給圧によつて閉鎖さ
れる。これによつて電磁石式の調量弁１６は放圧
される。

上昇曲線の開放時点EOが得られると、半径方
向孔１９は環状溝２６に接続されるので、ポンプ
作業室４はポンプ吸込室９内で負荷軽減される。
ポンププランジヤ３によつて押しやられる残りの
燃料量はこのポンプ吸込室９へ流入する。これ
は、半径方向孔１９の開放時点EOとポンププラ
ンジヤ３の上死点OTとの間の範囲で行われる。
調量弁１６は遅くともポンププランジヤが上死点
OTに達すると開放される。この開放運動は圧縮
行程中に燃料吸込通路８が逆止弁１７によつて閉
鎖されているのであらかじめ早めに行われる。上
死点OTと半径方向孔１９の閉鎖時点ESとの間の
範囲で、調量弁１６大きな開放横断面を介して燃
料が吸い込まれる。半径方向孔１９の開放時点
EOと閉鎖時点ESとの間の範囲で、ポンプ査証室
４はその内部圧力が補償され、常に燃料が満たさ
れかつ掃気される。ポンププランジヤ３の有効吸
込行程が半径方向孔１９の閉鎖時点ESから開始
される一方、調量弁１６がその閉鎖時点MSに達
するまで燃料の吸込みが行われる。これによつて
有効吸込行程hSは、一方では燃料噴射ポンプの
幾何学的形状によつて若しくは環状溝２６を制限
する制御縁の長さによつて規定され、他方では調
量弁１６の閉鎖時間によつて規定される。第２ａ
図には、電流の強さＩによつて制御される調量弁
１６の制御時間が示されている。この場合α₁は調
量弁１６の全開放時間であつて、α₂は調量に必要
な時間である。

調量弁１６は本来の有効吸込行程長さhSの開
始時点以前にすでに開放させられてポンププラン
ジヤ３の有効供給行程と吸込み行程との間に掃気
段階（EO−−ES）が存在するので、調量弁１６
の開放時に可能な燃料噴射時点調節範囲内の噴射
時点をそれ以上考慮する必要はない。

有効吸込行程長さhSを確定することによつて
非常に良好な燃料量調量精度が得られる。最も簡
単な場合、調量のための有効吸込行程長さは実際
に噴射された燃料量を確認する必要なしに直接的
に規制される。制御装置３６によつて、燃料噴射
量の実際値信号が公知の形式で検出されて制御装
置の比較装置でここで形成された燃料噴射量の目
標値信号と比較される。この場合、前述のよう
に、燃料噴射量の実際値は、ニードル行程信号発
生器によつて又は信号発生器３８の相応に判読さ
た圧力信号によつて検出される。燃料量の目標値
は、ガイド値としての負荷を有する初めに述べた
ようなパラメータから形成される。調量弁１６の
実際の開放時間は、実際の燃料供給量が目標値と
異なる場合に比較結果に応じて調整される。調量
弁１６の基本開放時間信号は燃料量の目標値信号
に応じて形成される。

半径方向孔１９が再び閉鎖される閉鎖時点ES
を検出するために、孔２７内には圧力に反応する
信号発生器４０が設けられていて、その信号は制
御装置３６に与えられる。半径方向孔１９の閉鎖
時点ESを示す信号発生器４０の信号が、制御装
置３６内の積分器に送られて、この積分器の出力
値が、制御装置３６によつて与えられた、燃料量
のための目標値を得ると、実際値と目標値との比
較装置によつて燃料吸込通路８を閉鎖させるため
に調量弁１６に閉鎖信号が与えられる。調量弁１
６の閉鎖時間を純粋にピストン行程の長さに関連
するようにするために、積分を行う際に積分器の
運転時間は回転数に適合させられた積分器時間定
数によつて調整されなければならない。これは公
知形式によつて、一方では積分器自体がアナログ
式に回転数に応じるように設計されているか又は
積分器は回転に応じた周波数によつて一定の積分
ステツプで積分するようになつている。

信号発生器３９によつて得られる上死点信号
と、信号発生器４０によつて与えられる信号とか
ら、調正信号が得られるこの調整信号は同期回転
数で接続された調量弁１６の開放段階を調正する
こともできる。

第３図では、第１図の概略図に応じて構成され
た燃料噴射ポンプの１部が示されている。この場
合、第１図の燃料噴射ポンプと同一の作用を有す
る部分は同一の符号を使用した。ポンプケーシン
グ１内にはシリンダライナ４４が設けられてい
て、このシリンダライナ４４内にはシリンダ孔２
が形成されていてポンププランジヤ３がしゆう動
可能に支承されている。ポンプケーシング１内に
は電磁石式の調量弁１６が例えばねじ込まれて取
りつけられていてこの調量弁１６の弁ケーシング
４５が、その舌片４７で少なくとも部分的に端面
プレート４６を取り囲んでいる。端面プレート４
６はシリンダライナ４４をシールしていて、ポン
プ作業室４の一方側で軸方向で制限されている。
弁ケーシング４５は鉢状に構成されていて内側の
付加部４９の内孔４８内で外芯５１のつば５０を
支えている。つば５０と端面プレレート４６との
間の内孔４８には軸方向でスペーサリング５３、
ガイドダイヤフラム５４及び弁座５５が張設され
ている。外芯５１は図示されていない形式でヨー
クを介してリング状の内芯４６に接続されてい
る。マグネツトコイル５７は絶縁された支持体５
８によつて少なくとも部分的に取り囲まれてい
る。この支持体５８は前記マグネツトコイル５７
と共に、外芯５１と内心５６との間に形成された
環状室に差し込まれている。マグネツトコイル５
７への電流供給は例えば１つしか図示されていな
い接触ピン５９を介して行われる。外芯５１並び
に内芯５６の端面と、ガイドダイヤフラム５４と
の間にはフラツトアンカ６１が配置されている。
フラツトアンカ６１の中央範囲で、このフラツト
アンカ６１は可動な弁部分６２に例えばはんだ付
け又は溶接によつて接続されている。弁部分６２
はガイドダイヤフラム５４内の中央のガイド開口
６３を貫通していて、弁座体５５に形成された定
量の弁座６４と協働する。弁部分６２及びフラツ
トアンカ６１は、ガイドダイヤフラム５４の中央
のガイド開口６３内で半径方向でガイドされてい
て、一方では弁座６４に向かつて、他方では外芯
５１及び内芯５６の端面に向かつて移動可能であ
る。ガイドダイヤフラム５４は弁部分６２ともフ
ラツトアンカ６１とも剛性な接続を形成していな
い。フラツトアンカ６１は、ガイドダイヤフラム
５４に向けられた環状のガイドリム６５を有して
いて、この環状のガイドリム６５には、ガイドダ
イヤフラム５４に当接するガイド縁６６が形成さ
れている。これによつて、フラツトアンカ６１外
芯５１及び内芯５６の端面に対して面平行に案内
されている。弁部分６２は、弁座６４と協働する
球状区分を有しており、この球状部分の先端部は
扁平に切取られている。弁部分６２が弁座６４に
接触している時に、ガイドフラム５４は負荷を受
けて曲げられてフラツトアンカ６１のガイド縁６
６に接触する。弁部分６２は調量弁の閉鎖方向で
押しばね６７によつて付勢されており、この押し
ばね６７は他方で内芯５６の内孔６８に突入して
いて閉鎖部材６９を支えている。フラツトアンカ
６１と弁部分６２とに作用する押しばね６７のば
ね力は閉鎖部材６９が軸方向でしゆう動すること
によつて影響を受ける。

可動な弁部分６２が突入している、弁座６４の
上流に形成された室７１は燃料吸込通路８に通じ
ている。マグネツトコイル５７が励磁されている
状態ではフラツトアンカ６１が引き寄せられてい
て、かつ弁部分６２が弁座６４から持ち上げられ
ているので、燃料は室７１から、弁座体５５に形
成された受容孔７２内に流入する。この受容孔７
２内には、ばね受け７４を介して逆止弁１７の弁
ニードル７５に支えられている戻しばね７３が配
置されている。弁座７８及び孔７９は、弁座体５
５に直接形成してもよいし、あるいは、破線で示
されているように、弁座体５５と端面プレート４
６との間で緊締された弁座プレート７９に形成し
てもよい。逆止弁１７の弁ニードル７５の、ポン
プ作業室４へ向かつて行われる開放運動は端面プ
レート４６内のストツパ８１によつて制限されて
いる。逆止弁１７を調量弁１６に組み込むことに
よつて、必要な構造スペースが縮小されるばかり
でなく、この逆止弁１７と調量弁１６との組み立
て部分はデツドスペースを出来るだけわずかにし
てポンプケーシングに組み込むことができる。

第４図の変化実施例において、第１図乃至第３
図の実施例と同一の作用を有する部分は同一の符
号で示した。この第４図の変化実施例では第３図
の実施例とは異なり、フラツトアンカ６１に接続
され符号６２′で示された部分が可動な弁部分と
して用いられるのではなく、マグネツトコイル５
７が励磁されていない状態で、可動な弁部分たる
弁ニードル７５を戻しばね７３の戻し力に抗して
開放位置へ移動させるためにこの弁ニードル７５
のヘツド８２に接触させられているので、同じく
可動な弁部分たるシール部７７は弁座７８から持
ち上げられている。これによつて１つの弁ニード
ル７５が、調量弁１６及び逆止弁１７用の可動な
弁部分として用いられる。調量弁１６と逆止弁１
７とは同一の弁座７８を有している。この弁座７
８は、弁座体５５に直接形成してもよいし、破線
で示されているように、弁座体５５と端面プレー
ト４６との間に介在された弁座プレート７９に形
成してもよい。マグネツトコイル５７が励磁され
ると、フラツトアンカ６１は外芯５１及び内芯５
６に向かつて引張られ、部分部分６２′は弁ニー
ドル７５から持ち上げられるので、戻しばね７３
は弁ニードル７５を調量弁１６若しくは戻し弁１
７の閉鎖位置へ移動させる。この第４図の変化実
施例において特に有利には、調量弁１６及び逆止
弁１７のために１つの可動な弁部分及び１つの弁
座だけが設けられているので、必要な構造スペー
ス及び組み立て費用がより節約されて製造費用が
より安価になつた。また同様に有利には前記第３
図及び第４図の２つの実施例において調量弁１６
と逆止弁１７とがポンプ作業室４付近に直接的に
配置されている。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による燃料噴射装置の原理図、
第２ａ図は、電磁石式の調量弁制御時間とプラン
ジヤの回転角度との関係を示した線図、第２ｂ図
はポンププランジヤの回転角度に対するポンププ
ランジヤの行程位置を示した線図、第３図は、電
磁石式の調量弁に組み込まれた逆止弁を有する、
本発明による燃料噴射装置の第１実施例の部分的
な縦断面図、第４図は第２実施例の部分的な縦断
面図である。１……ポンプケーシング、２……シリンダ孔、
３……ポンププランジヤ、４……ポンプ作業室、
５……カム円板、６……回転リング、８……燃料
吸込通路、９……ポンプ吸込室、１１……燃料供
給ポンプ、１２……燃料容器、１４……圧力調整
弁、１６……調量弁、１７……逆止弁、１８……
袋孔、１９，２０……半径方向孔、２１……分配
溝、２２……供給導管、２３……負荷軽減弁、２
４……燃料噴射弁、２６……環状溝、２７……
孔、２９……噴射量調節ピストン、３０……ば
ね、３１……圧力室、３２……絞り、３４……電
磁弁、３６……制御装置、３８……圧力信号発生
器、３９，４０……信号発生器、４４……シリン
ダライナ、４５……弁ケーシング、４６……端面
プレート、４７……舌片、４８……内孔、４９…
…付加部、５０……つば、５１……外芯、５３…
…スペーサリング、５４……ガイドダイヤフラ
ム、５５……弁座体、５６……内芯、５７……マ
グネツトコイル、５８……支持体、５９……接触
ピン、６０……ガイド縁、６１……フラツトアン
カ、６２……弁部分、６２′……部分、６４……
弁座、６５……ガイドリム、６６……ガイド縁、
６７……押しばね、６８……内孔、６９……スラ
イダ部材、７１……室、７２……受容孔、７３…
…戻しばね、７４……ばね受け、７５……弁ニー
ドル、７６……孔、７７……シール部、７８……
弁座、７９……弁座プレート、８１……ストツ
パ、８２……ヘツド、PL……空気圧、Ｔ……温
度、Ａ……圧縮行程部分、Ｂ……曲線部分、EO
……半径方向孔１９の開放時点、ES……半径方
向孔１９の閉鎖時点、FB……時点、OT……上
死点、UT……下死点、MS……調量弁１６の閉
鎖時点、ｈ……ピストン行程、hS……有効吸込
行程長さ、α……回転角度、α₁……調量弁１６の
全開放時間、α₂……調量に必要な時間、ｎ……回
転数、Ｉ……電流の強さ。

Claims

【特許請求の範囲】１内燃機関の燃料噴射装置であつて、ポンプケ
ーシング１内でポンププランジヤ３によつて閉鎖
されたポンプ作業室１４を有しており、このポン
プ作業室１４が、供給導管２２を介して燃料噴射
弁２４に接続可能であつて、しかも、ポンププラ
ンジヤ３の吸込み行程中に、電磁石式の調量弁１
６によつて、ポンプ作業室４へ向かつて開放する
逆止弁１７を介して燃料供給源に通じる燃料吸込
み通路８に一時的に接続可能である形式のものに
おいて、前記電磁石式の調量弁１６と逆止弁１７
とが共通の弁ケーシング４５内に配置されてお
り、フラツトアンカ６１に結合された、電磁石式
の調量弁１６の可動な弁部分６２が、電磁石が励
磁されると、弁ケーシング４５に結合された弁座
体５５に形成された弁座６４を開放するようにな
つており、さらに該弁座体５５に、前記弁部分６
２用の弁座６４の下流で、逆止弁１７を受容する
受容孔７２並びにこの逆止弁１７用の弁座７８が
設けられていることを特徴とする、内燃機関の燃
料噴射装置。２前記逆止弁１７の弁座７８が弁座体５５に直
接形成されている、特許請求の範囲第１項記載の
燃料噴射装置。３前記逆止弁１７の弁座が、弁座体５５に突き
合わされた弁座プレート７９に形成されている、
特許請求の範囲第１項記載の燃料噴射装置。