JPH0476028B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、内燃機関用の燃料噴射ポンプであつ
て、該燃料噴射ポンプに対して同期的に駆動され
る供給ポンプを有しており、該供給ポンプの圧力
側が、噴射量調節を行なうための調節部材の手前
で第１の作業室に接続されていて、さらに圧力制
御弁の可動な壁部の手前で第２の作業室に接続さ
れており、前記圧力制御弁が、調節しようとする
圧力に抗して戻し力によつて負荷される前記可動
な壁部によつて第１の負荷軽減導管への流出開放
制御を行ない、圧力側で主に回転数に応じた圧力
を調節するようになつており、前記可動な壁部と
は反対側に制御圧室が形成されていて、該制御圧
室が、絞り接続部を介して供給ポンプの圧力側に
接続されていて、第２の負荷軽減導管を介して負
荷軽減室に接続されており、該第２の負荷軽減導
管内に圧力維持弁が配置されていて、該第２の負
荷軽減導管の分岐導管内に前記圧力維持弁に対し
て平行に配置された弁が設けられている形式のも
のに関する。

先行の技術 このような形式の公知の燃料噴射ポンプにおい
ては、セツトバツクを得るために可動な壁部を負
荷する圧力の制御は、一方では圧力制御弁によつ
て行なわれ、他方では電磁石式に操作されるしや
断弁によつて行なわれる。この際、電磁石式に操
作されるしや断弁は、常温始動時及び暖気運転段
階において閉じられるような形式で、多くの運転
パラメータに関連して制御装置によつて制御され
る。これによつて、制御圧室内の圧力は燃料噴射
ポンプの運転開始直後に非常に迅速に上昇させら
れ、この際に、導出開口は可動な壁部によつて閉
じられ、圧力制御弁の圧力側の圧力若しくは噴射
量調節装置の作業室内の圧力は、燃料噴射時点を
早めにずらすために迅速に高められる。燃料供給
ポンプの圧力側若しくは噴射量調節装置の作業室
内で調節される圧力は、圧力制御弁の開放制御時
点によつて制限されているので、燃料噴射ポンプ
の所定の回転数を越えると、作業室内の圧力はそ
れ以上高められない。このようにして内燃機関の
暖気運転特性は改良されるが、始動直後に内燃機
関の円滑な運転を得るために、噴射時点を早めに
ずらす調整はしばしば不十分である。特に、常温
状態においては摩擦が高まるために内燃機関の効
率損失は非常に大きく、所定の噴射量において無
負荷回転数を著しく低下させる原因となる。この
ために個個においては、適当な手段を用いて、暖
気運転段階において燃料噴射量を増すか、又は無
負荷回転数を高めることも提案されている。

ドイツ連邦共和国特許出願公開第2844910号明
細書によれば、サーモスタツト式に操作される機
械的な装置を用いて噴射時点と同時に無負荷回転
数をも高めることが提案されている。この際、サ
ーモスタツト式の部材は適当なカツプリングロツ
ドを介して、噴射時点を規定する機械的な部材が
調節されると同時に、燃料噴射ポンプの効率を規
定する調節レバーにおける無負荷運転ストツパ位
置が変えられる。この調節レバーは、主調整ばね
のプレロードを調節するための調節部材に接続さ
れており、この主調整ばねは、一方では回転数に
応じた力によつて負荷され、他方では燃料噴射ポ
ンプの噴射量調節機構によつて操作される調整レ
バーに作用する。しかしながらこの装置において
は、噴射開始時点の調節が機械的に行なわれ、調
節が所定の調整角度に規定されるという欠点があ
る。さらに、この調節に影響を与えるためには費
用のかかる機械的な手段を講じる必要がある。こ
のために、ポンプケーシングに、内燃機関のポン
プピストンを駆動させるカム部材又はローラリン
グ部材をガイドするための費用のかかる係合開口
部を設ける必要がある。さらに、ローラリング又
はカムリング部材に、機械的な調節部材を係合さ
せるための切欠きを形成しなければならない。こ
れによつて、製造技術的な費用がかかるだけでな
く、前記係合開口部及び切欠きを設けた部分の機
械的な剛性度が弱められると共に、これらの部分
における支承作用の低下を招くことになる。

発明の解決しようとする課題 そこで本発明の課題は、冒頭に述べた形式の燃
料噴射ポンプで前記公知例における欠点を避ける
ことのできるようなものを提供することである。

課題を解決するための手段 この課題を解決した本発明は、圧力維持弁に対
して平行に配置された弁が、調節可能な部分の一
方側に機械的に連結されていて、該部分の他方側
に、燃料噴射ポンプの調整レバーに作用する無負
荷調整ばねが固定されており、該無負荷調整ばね
によつて、前記弁が閉鎖位置に持たらされるとこ
れに応じて無負荷調整ばねのプレロードが高めら
れるように構成されている。

実施態様 特許請求の範囲第４項に記載した手段によれ
ば、特許請求の範囲第１項に記載された燃料噴射
ポンプの有利な実施態様及び改良が可能である。
この実施態様によれば、無負荷運転ばねのプレロ
ードを変えることによつて惹起される無負荷回転
数の増大がわずかな力によつて得られるという利
点がある。噴射量を制御する調整レバーの無負荷
運転ストツパを調節する公知の解決策に対して、
本発明のこの有利な実施態様によれば克服しよう
とする力は非常にわずかである。公知の解決策に
おいては、一方では調整レバーのための戻しばね
のばね力が作用し、他方ではアクセルと調整レバ
ーとの間に場合によつては設けられているロツド
の摩擦が作用する。これに対して、前記特許請求
の範囲第４項による解決策では、無負荷運転調整
ばねのプレロード及び一回の伝動によるわずかな
力だけが作用するようになつているので、個個の
場合において無負荷運転ばねのプレロードの調節
状態を特別に確保する必要はない。それというの
は形成された調節状態を維持するために十分なセ
ルフロツキングが得られるからである。これに応
じて、運転パラメータに応じて制御された調節部
材によつて持たらそうとする力もわずかである。

実施例及び作用 次に図面に示した実施例について本発明の構成
及び作用を具体的に説明する。

燃料噴射ポンプのケーシング１のシリンダ孔２
内ではポンプピストン３が作業している。このポ
ンプピストン３は、燃料噴射ポンプのケーシング
１の燃料の満たされた吸込室４内に突入する端部
で、ケーシングに支えられたばね５によつて端面
カム円板６で保持されている。この端面カム円板
６は駆動軸８によつてカツプリング９を介して回
転運動に置き換えられ、ローラリング１１のロー
ラ１０上を走行する。これによつてポンプピスト
ン３は、往復のポンプ運動と同時に回転運動を行
なう。

シリンダ孔２内では、ポンプピストンは端面側
で作業室１２を形成している。この作業室１２
は、端面側でポンプピストン３から出発する長手
方向孔１４とポンプピストン３の、吸込室４内に
常に侵入する部分範囲に位置する横孔１５とを介
して吸入室４に接続可能である。吸込室４に通じ
る横孔１５の開口はリングスライダ１６（噴射量
調節機構）によつて制御され、このリングスライ
ダ１６の軸方向位置は調整器１７によつて調節さ
れる。さらに、ポンプピストン３は吸込み溝１８
を有している。吸込み溝１８はポンプピストン３
が回転する際に吸込み孔１９と交互に接続され
て、ポンプ作業室に燃料を充てんするために用い
られる。さらに、長手方向孔１４から分岐して、
ポンプピストンの外周面に設けられた分配溝２１
に通じる接続部が形成されている。この分配溝２
１はポンプピストン回転時における燃料供給行程
中に、シリンダ孔２から出発する多数の噴射導管
２２のうちの１つにそれぞれ相次いで接続され
る。これら多数の噴射導管２２は、場合によつて
は負荷軽減弁として構成された逆止弁２３を介し
て内燃機関の噴射弁２４に通じている。

ポンプピストン３の燃料送り行程の開始時点
は、ローラリング１１の相対的な位置に基づいて
いる。このローラリング１１はケーシング１に回
転可能に軸受けされていて噴射量調節ピストン２
５（調節部材）によつて調整可能である。このよ
うな形式で端面カム円板６の行程開始時点が駆動
軸８の所定の回転角度に基づいて調節される。噴
射量調節ピストン２５はピン２６を介してローラ
リング１１に連結されていて、シリンダ２７内で
しゆう動可能である。閉じられたシリンダの一方
側では、噴射量調節ピストン２５が作業室２８を
形成しており、この作業室２８は絞り２９を介し
て吸込み室４に接続されている。解りやすくする
ために第１図では、噴射量調節ピストン２５と作
業室２８との原理図が別に示されている。この原
理図にはさらに、後述する油圧回路図が示されて
いる。

噴射量調節ピストンの他方側には戻しばね３０
が作用しており、吸込室内の圧力が高まると噴射
量調節ピストンはこの戻しばね３０に向かつて移
動させられる。

吸込室４には、同様に駆動軸８によつて駆動さ
れる供給ポンプ３２によつて負荷軽減室としての
燃料貯蔵容器３３から燃料が供給される。吸込室
４内で、回転数に応じて燃料圧及び、ひいては回
転数に応じてローラリングを調節するために圧力
制御弁３５が設けられている。この圧力制御弁３
５は、図示の実施例ではピストン３６として構成
された可動な壁部より成つている。このピストン
３６の端面側３９はこのピストン３６をガイドす
るシリンダ３７で作業室３８を形成している。こ
の作業室３８は吸込室４に接続されていて、シリ
ンダ３７の側方に導出された第１の負荷軽減導管
４０を介して負荷軽減室、例えば燃料貯蔵容器３
３に接続可能である。前記負荷軽減導管４０の開
口はピストン３６の端面側３９によつて制御され
る。この端面側３９からはさらに絞り接続部４１
がピストン３６を通つて、このピストン３６の反
対側の、シリンダ３７に形成された制御圧室とし
てのばね室４２に通じている。このばね室４２内
にはピストン３６を負荷する戻しばね４３が配置
されている。このばね室４２は同様に第２の負荷
軽減導管４４を介して、ピストンの位置とは無関
係に負荷軽減室（燃料貯蔵容器３３）に接続可能
である。シリンダ３７からはさらに第３の負荷軽
減導管４５が導出されており、この第３の負荷軽
減導管４５の前記第１の負荷軽減導管４０が完全
に開放する以前にピストン３６に設けられた制御
面４６を介してばね室４２に接続可能である。

ポンプと同期的に駆動される供給ポンプ３２及
び圧力制御弁３５によつて、吸込室４内に回転数
に応じて上昇する圧力が形成される。この圧力は
噴射量調節ピストンを回転数に応じて調整し、ひ
いてはローラリングを調整する。

噴射量の制御は、公知形式で緊締レバー４８と
始動レバー４９とから成る調整レバー装置によつ
て構成された調整器１７を介して行なわれる。緊
締レバー４８は一腕状のレバーとして構成されて
いて、場合によつては調節可能な軸５０を中心に
し回転する。この軸５０には２腕状に構成された
始動レバー４９も支承されている。この始動レバ
ー４９の一方のアームはリングスライダ１６に連
結されており、これに対して他方のアームは始動
ばね５１を有している。この始動ばね５１は緊締
レバー４８と始動レバー４９との間に位置してい
て、この始動ばね５１を圧縮すると始動レバー４
９は緊締レバーのストツパ５２に当接する。緊締
レバー４８には中間ばね５４を介して主調整レバ
ー５５が懸架されている。この主調整ばね５５の
他端部はレバーアーム５６に固定されている。こ
のレバーアーム５６は軸５７に固定されており、
この軸５７はケーシング１の壁部を貫通案内され
ていて外側から調整レバー５８によつて回転させ
られる。この調整レバー５８によつて主調整ばね
５５と中間ばね５４のばね力が変えられる。主調
整ばね５５がプレロードのかけられたばねとして
構成されている場合は、調整レバー５８が緊締レ
バー４８を直接調整する。この際、噴射量の減少
調節はプレロードのかけられた主調整ばね５５の
プレロードを克服してから得られる。

始動レバー４９には回転数信号発生器６０の調
整スリーブ５９が当接しており、この調整スリー
ブ５９は回転数が増大するにつれて噴射量を減少
調節するように作用する。この回転数信号発生器
６０は燃料噴射ポンプと同期的に駆動される。さ
らに、始動レバー４９の端部には無負荷調整ばね
６１の一端部が作用しており、この無負荷調整ば
ね６１の他端部はレバーアーム６２として構成さ
れた調節可能な部分に固定されている。このレバ
ーアーム６２は、レバーアーム５６と同様にケー
シング１を通つて外へ導出された軸の一端部に固
定されており、この軸の他端部には操作レバー６
３が固定されている。この操作レバー６３を介し
て、無負荷調整ばね６１のプレロードが調節され
る。

調節器１７は次のように作業する。

始動時に、始動レバー４９は始動ばね５１によ
つて、出発位置に存在する調整スリーブ５９で保
持される。この際、始動ばね５１は始動レバー４
９を緊締レバー４８から離して支持している。こ
の時にリングスライダ１６はその最も高い位置に
持たらされているので、ポンプピストン３は、横
方向孔１５がリングスライダ１６によつて開制御
される前にほぼその全行程にわたるしゆう動運動
を行なうことができる。これは最大燃料噴射量に
相当する。回転数が増大するにつれて回転数信号
発生器６０は、始動レバー４９がストツパ５２に
当接するまでこの始動レバー４９を緊締レバー４
８に向かつて移動させる。この中間範囲で、無負
荷調整ばね６１が引張られる。部分負荷範囲にお
いて調整レバー５８の位置若しくは、調整ばね５
５によつて緊締レバーに作用するばね力が燃料噴
射量を規定する。回転数が調節された許容範囲を
越えると、緊締レバー４８が始動レバー４９と共
に、回転数信号発生器によつて主調整ばね５５の
ばね力に抗して調節せしめられる。これによつて
燃料噴射量は、調節された最大回転数を越えない
ように減少調節される。この中間範囲で調整を行
なうために、中間ばね５４が作用する。

常温始動時及び暖気回転段階で燃料噴射開始時
点を内燃機関の条件に合わせるために、純粋に回
転数に応じた噴射開始時点の制御からずらす必要
がある。このために、第２に負荷軽減導管４４
は、第１の分岐導管４４ａに設けられた弁６５を
介して導かれていて、さらに第２の分岐導管４４
ｂを設けられた圧力維持弁６６を介して導かれて
いる。この圧力維持弁６６はここで調節された圧
力を越えると負荷軽減側に開放するようになつて
いる。弁６５はロツド６７を介してレバー６３に
機械的に連結されていて、同時に又は遅れてレバ
ー６３によつて操作可能である。この際、ロツド
６７の操作は、手によつて又は温度によつて制御
される調節部材、あるいは内燃機関の種種の運転
パラメータを検出する制御装置によつて制御され
る調節部材によつて行なわれる。第１の分岐導管
４４ａが操作されると弁６５によつて閉鎖され、
これと同時に又は遅れて無負荷調整ばね６１のプ
レロードが高められる。これは、ピストン３６に
設けられた絞り４１を通つて流出する燃料が、制
御圧室として用いられる、圧力制御弁のばね室４
２内で、圧力維持弁６６の開放圧によつて規定さ
れる圧力を形成するように作用する。この対抗圧
は、吸込室４内の圧力を同時に高め、ひいては噴
射量調節ピストンを「早期」方向で移動させるよ
うに作用する。この圧力上昇は、第２図のグラフ
で示した曲線による噴射量調節曲線を形成す
る。この第２図のグラフによれば、弁６５が開放
される通常運転時におけるよりも著しく低い回転
数ですでに噴射量調節装置の調節が得られること
が解る。さらに曲線によれば、ピストン３６に
おける制御面４６の有利な形状によつて、回転数
にわたつて噴射量調節装置の調節行程の折れ曲が
つた曲線が得られることが解る。これはつまり、
負荷軽減導管４０，４５を通つて流出する燃料量
によつて、通常運転のための曲線による噴射量
調節曲線が得られるまでの吸込室４内でわずかな
圧力上昇しか生じないということを意味する。こ
の際、制御面４６と負荷軽減導管４５とが合致
し、暖気機関においても弁６５が開放しないよう
に確実に作用する。それというのはそうでないと
熱によつて機関が過大に負荷されるからである。

効 果 本発明による燃料噴射ポンプは、燃料噴射ポン
プの駆動メカニズムに主要な機械的係合を必要と
することなしに、油圧行程で噴射量調節を簡単な
形式で行なうことができ、これと同時に、暖気運
転段階における良好な無負荷運転特性を得るため
に無負荷回転数を簡単な形式で高めるための手段
が得られるという利点を有している。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の１実施例による燃料噴射ポン
プの部分的に断面した概略図、第２図は、第１図
に示した燃料噴射ポンプによつて得られる、噴射
開始時点制御装置の調節行程と回転数との関係を
示したグラフである。 １…ケーシング、２…シリンダ孔、３…ポンプ
ピストン、４…吸込室、５…ばね、６…端面カム
円板、８…駆動軸、９…カツプリング、１０…ロ
ーラ、１１…ローラリング、１２…作業室、１４
…長手方向孔、１５…横方向孔、１６…リングス
ライダ、１７…調整器、１８…吸込み溝、１９…
吸込み孔、２１…分配溝、２２…噴射導管、２３
…逆止弁、２４…噴射弁、２５…噴射量調節ピス
トン、２６…ピン、２７…シリンダ、２８…作業
室、２９…絞り、３０…戻しばね、３２…供給ポ
ンプ、３３…燃料貯蔵容器、３５…圧力制御弁、
３６…ピストン、３７…シリンダ、３８…作業
室、３９…端面側、４０…負荷軽減導管、４１…
絞り接続部、４２…ばね室、４３…戻しばね、４
４，４５…負荷軽減導管、４４ａ，４４ｂ…分岐
導管、４６…制御面、４８…緊締レバー、４９…
始動レバー、５０…軸、５１…始動ばね、５２…
ストツパ、５４…中間ばね、５５…主調整ばね、
５６…レバーアーム、５７…軸、５８…調整レバ
ー、５９…調整スリーブ、６０…回転数信号発生
器、６１…無負荷調整ばね、６２…レバーアー
ム、６３…操作レバー、６５…弁、６６…圧力維
持弁。

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つて、該燃
   料噴射ポンプに対して同期的に駆動される供給ポ
   ンプ３２を有しており、該供給ポンプ３２の圧力
   側が、噴射量調節を行なうための調節部材２５の
   手前で第１の作業室２８に接続されていて、さら
   に圧力制御弁３５の可動な壁部３６の手前で第２
   の作業室３８に接続されており、前記圧力制御弁
   ３５が、調節しようとする圧力に抗して戻し力に
   よつて負荷される前記可動な壁部３６によつて第
   １の負荷軽減導管４０への流出開放制御を行な
   い、圧力側で主に回転数に応じた圧力を調節する
   ようになつており、前記可動な壁部３６とは反対
   側に制御圧室４２が形成されていて、該制御圧室
   ４２が、絞り接続部４１を介して供給ポンプ３２
   の圧力側に接続されていて、第２の負荷軽減導管
   ４４を介して負荷軽減室３３に接続されており、
   該第２の負荷軽減導管４４内に圧力維持弁６６が
   配置されていて、該第２の負荷軽減導管４４の分
   岐導管４４ａ内に前記圧力維持弁６６に対して平
   行に配置された弁６５が設けられている形式のも
   のにおいて、前記弁６５が、調節可能な部分６２
   の一方側に機械的に連結されていて、該部分６２
   の他方側に、燃料噴射ポンプの調整レバー４８，
   ４９に作用する無負荷調整ばね６１が固定されて
   おり、該無負荷調整ばね６１によつて、前記弁６
   ５が閉鎖位置に持たらされるとこれに応じて無負
   荷調整ばね６１のプレロードが高められることを
   特徴とする、内燃機関用の燃料噴射ポンプ。 ２ 前記弁６５が、内燃機関に運転特性に影響を
   与える温度に応じて調節可能である、特許請求の
   範囲第１項記載の燃料噴射ポンプ。 ３ 前記弁６５が、温度に応じて制御される調節
   部材によつて操作される、特許請求の範囲第２項
   記載の燃料噴射ポンプ。 ４ 無負荷調整ばね６１のプレロードが、燃料噴
   射ポンプの主調整ばね５５の調節とは無関係に変
   えられる、特許請求の範囲第１項記載の燃料噴射
   ポンプ。 ５ 無負荷調整ばね６１が、始動レバーとして構
   成されかつ噴射量調節機構１６に連結された第１
   の調整レバー４９を負荷し、該第１の調整レバー
   ４９が、回転数に関連した力によつて操作可能で
   あつて、この力によつて始動ばね５１のばね力に
   抗して、緊締レバー４８として構成された第２の
   調整レバーに当接せしめられ、該第２の調整レバ
   ーと前記第１の調整レバー４９との間に前記始動
   ばね５１が緊締されていて、該始動ばね５１の端
   部が、回転数に関連した前記力の作用方向に抗し
   て調整ばね５５，５４によつて負荷される、特許
   請求の範囲第４項記載の燃料噴射ポンプ。