JPH0364709B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、燃料噴射ポンプであつて、シリンダ
内のポンププランジヤによつて閉鎖された作業室
が、ポンププランジヤの圧縮行程時に吐出導管を
介して燃料噴射箇所と接続可能であり、ポンププ
ランジヤの吸込行程中には、燃料噴射ポンプの回
転数に対して同期的に案内される制御開口によつ
て制御されかつ燃料供給源に接続された燃料供給
導管と接続可能であり、該燃料供給導管に、制御
装置によつて制御される電気制御式の弁が設けら
れていて、該弁が、調量される燃料量に応じて、
吸込行程のタイミングで、制御装置によつて規定
された可変の開放時間にわたつて開放される形式
のものに関する。

ドイツ連邦共和国特許出願公開第1919969号明
細書に基づいて公知のこのような噴射ポンプで
は、噴射ポンプのポンププランジヤの吐出導管の
際に噴射させようとする燃料量は、クロツク制御
又はアナログ制御される電磁弁によつてポンププ
ランジヤの吸込行程の際に調量される。この場合
調量量は電磁弁の開放時間によつて決定され、し
かもこの弁の開放時期はもつぱらポンププランジ
ヤの吸込行程範囲内に位置している。この公知の
装置では燃料噴射ポンプの作業室内の圧力状態が
調量量に影響を及ぼす。電磁弁の開放制御時点に
応じて程度の差こそあれ減少させられた圧力が作
業室内で生ぜしめられる。燃料噴射量を正確に調
量するためにこの公知の装置においては、電磁弁
の開放時間を定めるために回転数及び噴射時点が
考慮されねばならない。さらに充填過程中の作業
室内の圧力変動をも配慮しなければならない。別
の欠点は電磁弁の制限された切換速度によつて生
じる。従つて吸込行程の際の調量時期の間に行わ
れる電磁弁の２つの切換過程は調量結果の精度に
影響を及ぼす。さらに電磁弁の切換時間によつて
回転数もしくへ噴射ポンプ回転数に制限がつけら
れている。

ドイツ連邦共和国特許出願公開第1919707号明
細書に基づいて公知の別の燃料噴射ポンプでは、
この分配ポンプの場合分配器に２つのポンプ系が
設けられていて、該ポンプ系にそれぞれ１つの電
磁弁を介して燃料が供給されることによつて電磁
弁の制限された切換速度が考慮されている。この
ようにして比較的高いポンプでは、吸込行程中に
おけるポンププランジヤの行程速度がポンププラ
ンジヤの吐出行程中の行程速度よりも著しく低く
なるようにポンププランジヤのカム駆動装置が構
成されている。このラジアルプランジヤポンプの
各ポンプ系統の電磁弁は同様にもつぱらポンププ
ランジヤの吸込行程中に開かれるようになつてお
り、この場合電磁弁の開放時間が調量量を決定す
る。この場合にも電磁弁を制御する際に回転数及
び噴射時点の調整が考慮されねばならない。この
ように設計されているポンプではクロツク制御さ
れる電磁弁の調量は所属のポンププランジヤの吸
込行程と共に開始する。噴射開始の調節は吸込行
程開始の変更を条件とし、従つてこの吸込行程開
始は電磁弁の開放時間の計算の際に正確に与えら
れていなければならない。さらに吐出行程から吸
込行程へ移行する際のポンププランジヤの反転点
にける動的な状態を制御するのは困難である。

ゆえに本発明の課題は冒頭に述べた形式の燃料
噴射ポンプを改良して、高回転数時においても所
望の極めて高い精度で燃料を噴射することができ
る燃料噴射ポンプを提供することである。

この課題を解決するめに本発明の構成では、制
御開口の制限縁が制御縁として働き、電気制御式
の弁が、該弁の開放時間の終了又は開始だけが、
ポンプ作業室と燃料供給導管との間の接続部の、
制御開口によつて規定された開放過程内に位置す
るように、制御装置によつて制御され、ポンププ
ランジヤの吸込行程中における燃料の供給時間
が、一方では、制御開口の制御縁によるポンプ作
業室と燃料供給導管との間の接続部の回転数同期
的な開閉によつて、かつ他方では、電気制御式の
弁の開閉によつて、可変の時間に規定されるよう
になつている。

本発明のように構成されていると、噴射しよう
とする燃料量の調量を電気的に制御することがで
き、この場合一方の切換行程、つまり、調量しよ
うとする燃料量を燃料噴射ポンプの作業室に搬送
する燃料供給導管の開閉だけしか、電気制御式の
弁例えば電磁弁の切換時間による影響を受けな
い。そして他方の切換過程は有利な形式で機械的
に制御され、かついかなるポンプ回転数において
も十分迅速に行われる。このことは、ポンプ回転
数に同期案内される制御縁の制御時間と電磁弁の
制御時間とがオーバラツプししかも、連続してい
る制御縁及び電磁弁が共に開かれている場合にし
か燃料供給導管が開かれていないことによつて可
能になる。さらに制御縁及び電磁弁の制御時間の
オーバラツプは、電磁弁による燃料供給導管の開
放制御時点に対して制御縁による燃料供給導管の
開放制御時点が相対的にずらされることをも生ぜ
しめ、従つて燃料量制御装置の精度の影響を受け
ずに噴射調整が可能になる。この結果高い回転数
においても噴射ポンプを十分に正確に制御するこ
とができる。

次に図面につき本発明の実施例を説明する。

第１図では公知のラジアルピストンポンプの原
理図が示されており、この場合ポンプケーシング
１内には回転する分配器２が支承されており、こ
の分配器２は内燃機関の回転数に対して同期的に
駆動される。この分配器２の、直径が拡大された
部分には、半径方向の貫通孔４が設けられてお
り、この貫通孔４からは、分配器２の軸線に沿つ
て延びる吐出通路５が分岐している。この吐出通
路５は逆止弁６を有していて、該吐出通路の端部
で半径方向に延びる分配孔７に移行している。こ
の分配孔７が位置している半径方向平面に、ポン
プケーシング１は複数の噴射導管８を有してお
り、図面には１つだけが示されているこれらの噴
射導管８は、ケーシング１内で分配器２を案内す
るシリンダ孔９を起点して内燃機関の個々の噴射
箇所に通じている。これらの噴射導管８は供給し
ようとする噴射箇所の数に相応しており、しかも
該噴射箇所に相応した順序でポンプケーシングの
外周に分配配置されている。

半径方向の貫通孔４内には２つのポンププラン
ジヤ１０が配置されており、両ポンププランジヤ
１０は向き合つて働いて中央でポンプ作業室１１
を形成しており、このポンプ作業室１１は常に吐
出通路５と接続している。このポンププランジヤ
の他方の側は、半径方向平面に位置しているカム
リング１４上を転動するローラ１２によつて負荷
されている。この場合ポンププランジヤ１０は遠
心力を受け、分配器２の回転運動中に、ポンプ作
業室１１内への燃料充填が行われている間は外に
向かつて移動し、ローラ１２がカムリング１４の
カムに当接すると再び内方に向かつて運動する。
この際にポンププランジヤはポンプ運動を行い、
該ポンプ運動によつて燃料は吐出通路５を通つて
逆止弁６及び分配孔７を介して噴射導管８のうち
の１つに吐出される。

ポンプ作業室の燃料充填は、搬送ポンプ１７に
接続している燃料供給導管１６を介して行われ
る。この搬送ポンプ１７は燃料タンク１８から燃
料を吸い込んで燃料供給導管１６に圧送する。こ
の搬送圧力は圧力制御弁１９を用いて調整され
る。燃料供給導管１６には、制御装置２１によつ
て制御される電磁弁２０が設けられている。該燃
料供給導管１６は半径方向でシリンダ孔９に開口
しており、分配器２の所定の回動位置で、半径方
向の供給孔２２を介してポンプ作業室１１と接続
する。この場合供給孔２２は吐出通路５における
逆止弁６とポンプ作業室１１との間で開口してい
る。シリンダ孔９への供給孔２２の出口は制御開
口２３の制御縁として構成されている。

次に燃料の供給に関する上述の燃料噴射ポンプ
の作業形式を第２図の線図を用いて説明する。第
２図のａには特性線２３′によつて回転角に対す
る開放時間が図示されており、この開放時間中に
制御開口２３を介して供給孔２２と燃料供給導管
１６との間の接続が生ぜしめられている。破線で
示された特性線２３″は、噴射時期の調整のため
にカムリング１４が回動されると、特性線２３′
が回動位置もしくは回転角αに関してどのように
ずれるのかを示している。噴射時期を調整するた
めのこのような装置は一般的に公知なので、ここ
で詳しく説明することは省く。

第２図のｂは特性線２０′を用いて電磁弁２０
の開放時間を示している。第２図のａの特性線２
３′による開放制御時間が変更可能であるのに対
し、特性線２０′による電磁弁の開放制御時間を
可変に設計することができ、このことは特性線２
０″及び２０による種々異なつた閉鎖時期によ
つて図示されている。両方の特性線は互いに回転
角に正確に配属させられており、両特性線から制
御開口２３を介して供給孔２２が開放制御される
よりも著しく早期に電磁弁が開放制御されること
が分かる。

第２図のＣは第２図のａ及びｂによる開放制御
時間のオーバラツプに相応して残つている燃料供
給導管１６の開放時間を示している。そして電磁
弁の閉鎖時間に応じてこの開放時間は可変であ
る。噴射開始調整ひいては特性線２３″に対する
特性線２３′の相対的なずれが回転角α１だけ行
われると、このずれが電磁弁の閉鎖時点によつて
補償されねばならない。これによつて変化させら
れる燃料供給導管の開放時間は第２図のｃに破線
１６′に記入されている。

第３図は、燃料供給導管もしくは供給孔２２が
電磁弁よりも早期に開かれる同様に可能な実施例
を示している。この場合原則的には前に記述した
作用と同じ作用が得られる。

前記制御装置２１によつて電磁弁は従来の形式
で、主として負荷その他の機関パラメータから得
られる調量されるべき燃料量に関連して制御され
る。噴射調整に相応した補正は必要である。さら
に制御装置２１は回転数のためかもしくは分配器
２の一定の回転角位置の特徴を示す関連時点の位
置のための信号を受信する。

第４図では供給孔２２の代わりに、互いに平行
な半径方向平面に位置している２つの供給孔２５
及び２６が分配器２′に設けられている。さらに
燃料供給導管１６は部分導管１６ａ及び部分導管
１６ｂに分かれており、これらの部分導管は供給
孔２５及び２６によつて特徴付けられている半径
方向平面でポンプケーシング１のシリンダ孔９に
開口している。各部分導管１６ａ及び１６ｂに
は、制御装置２７によつて交互に制御される電磁
弁２０ａ及び２０ｂが配属させられている。両方
の供給孔２５及び２６は第１図で示した噴射ポン
プの場合のように吐出通路５に開口してはいる
が、互いに90゜だけずらされている。第５図及び
第６図は、供給孔２５及び２６によつて特徴付け
られる半径方向平面に沿つた、図示の位置の燃料
噴射ポンプのそれぞれの横断面図である。

この構成によつて、分配器の回転毎に高い噴射
回数を行うことが可能である。この場合、大きい
噴射調整時間を可能にするためには、供給孔２５
もしくは２６を開く前に十分に長く電磁弁を開く
ことができるかあるいは別の場合には供給孔２５
及は２６を閉鎖した後で十分に長く電磁弁を閉鎖
することができることが保証される。このように
して、シリンダ孔９内への燃料供給導管の２つの
開口箇所だけによつて、分配器の回転毎に４つの
噴射行程を行うことができる。

燃料調量の前述の方法の大きな利点は、従来回
転数の上昇に比例してより大きな誤差を生ぜしめ
ていた、電磁弁の最終的な切換時間による燃料調
量量に対する影響が減少させられることである。
いまやこの切換時間の誤差は電磁弁を切り換える
という点においてしか調量結果に関係しない。弁
としてはできるだけ急速に切り換わる弁が使用さ
れ、この弁は電気的に制御されてもよくしかも例
えば電磁弁として構成されていてもよい。もちろ
ん、電気的な信号で供給導管の開閉が行われる別
の弁（ピエゾ弁）を使用することも可能である。

【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複数の実
施例を示したものであつて、第１図はその１実施
例を示す原理図、第２図は電磁弁の開放が制御開
口の開放に先行する場合の制御開口、電磁弁及び
燃料供給導管の開放時間の関係を示した線図であ
つて、ａは制御開口の制御時間、ｂは電磁弁の制
御時間、ｃは燃料供給導管の開放時間を示した
図、第３図は制御開口の開放が電磁弁の開放に先
行する場合の制御開口、電磁弁及び燃料供給導管
の開放時間の関係を示した線図であつて、ａは制
御開口の制御時間、ｂは電磁弁の制御時間、ｃは
燃料供給導管の開放時間を示した図、第４図は燃
料噴射ポンプの別の実施例を示す原理図、第５図
及び第６図は第４図の燃料噴射ポンプのそれぞれ
別の部分を示す横断面図である。 １……ポンプケーシング、２……分配器、４…
…貫通孔、５……吐出通路、６……逆止弁、７…
…分配孔、８……噴射導管、９……シリンダ孔、
１０……ポンププランジヤ、１１……ポンプ作業
室、１２……ローラ、１４……カムリング、１６
……燃料供給導管、１６ａ，１６ｂ……部分導
管、１７……搬送ポンプ、１８……燃料タンク、
１９……圧力制御弁、２０，２０ａ，２０ｂ……
電磁弁、２１……制御装置、２２……供給孔、２
３……制御開口、２３′，２３″，２０′，２０″，
２０……特性線、２５，２６……供給孔、２７
……制御装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 燃料噴射ポンプであつて、シリンダ４内のポ
   ンププランジヤ１０によつて閉鎖された作業室１
   １が、ポンププランジヤ１０の圧縮行程時に吐出
   導管７，８を介して燃料噴射箇所と接続可能であ
   り、ポンププランジヤ１０の吸込行程中には、燃
   料噴射ポンプの回転数に対して同期的に案内され
   る制御開口２３によつて制御されかつ燃料供給源
   に接続された燃料供給導管１６と接続可能であ
   り、該燃料供給導管に、制御装置２１によつて制
   御される電気制御式の弁２０が設けられていて、
   該弁が、調量される燃料量に応じて、吸込行程の
   タイミングで、制御装置によつて規定された可変
   の開放時間にわたつて開放される形式のものにお
   いて、 制御開口２３の制限縁が制御縁として働き、電
   気制御式の弁２０が、該弁の開放時間の終了又は
   開始だけが、ポンプ作業室１１と燃料供給導管１
   ６との間の接続部の、制御開口２３によつて規定
   された開放過程内に位置するように、制御装置２
   １によつて制御され、 ポンププランジヤ１０の吸込行程中における燃
   料の供給時間が、一方では、制御開口２３の制御
   縁によるポンプ作業室１１の燃料供給導管１６と
   の間の接続部の回転数同期的な開閉によつて、か
   つ他方では、電気制御式の弁２０の開閉によつ
   て、可変の時間に規定される。 ことを特徴とする燃料噴射ポンプ。 ２ 燃料供給源の圧力が圧力調整器１９によつて
   一定の調節可能である、特許請求の範囲第１項記
   載の燃料噴射ポンプ。 ３ ポンプ作業室１１がその充填のために、互い
   にずらされた複数の制御箇所を介して、電気的に
   制御可能な弁２０ａ，２０ｂにより制御されるそ
   れぞれ１つの燃料供給孔２５，２６と接続可能で
   ある、特許請求の範囲第１項又は第２項記載の燃
   料噴射ポンプ。 ４ 電気的に接続可能な弁２０ａ，２０ｂが交互
   に、供給孔２５，２６を介した燃料調量のために
   働く、特許請求の範囲第３項記載の燃料噴射ポン
   プ。