JPH051636A

JPH051636A - 内燃機関に用いられる燃料噴射ポンプ

Info

Publication number: JPH051636A
Application number: JP3007643A
Authority: JP
Inventors: Wolfgang Fehlmann; フエールマンヴオルフガング; Helmut Laufer; ラウフアーヘルムート
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1990-01-30
Filing date: 1991-01-25
Publication date: 1993-01-08
Anticipated expiration: 2015-06-26
Also published as: EP0439769A1; DE4002612A1; JP3056263B2; EP0439769B1; DE59002651D1

Abstract

(57)【要約】【目的】内燃機関の燃料噴射ポンプにおいて、不変の
カムジオメトリで噴射調節範囲を大きくするか、もしく
は不変の噴射調節範囲でカム長さを大きくする。【構成】ポンププランジャ１２によって回転角度に関
連して制御される入口４２とポンプ作業室１５との間に
逆止弁４３を配置し、ポンププランジャ１２の行程曲線
の早め位置においてポンププランジャ１２が上昇側縁内
で初めて前記入口を閉鎖するようにポンププランジャ１
２による入口４２の制御機構を構成する。これによっ
て、内燃機関の最適の燃焼値が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関に用いられる
燃料噴射ポンプであって、ポンプ作業室を制限するポン
ププランジャが設けられていて、該ポンププランジャが
カム伝動装置を介して、往復移動すると同時に回転する
運動で駆動可能であって、吸込行程時に同ポンププラン
ジャによって回転角度に関連して制御される入口を介し
てポンプ作業室に燃料を充填するようになっており、さ
らに前記ポンププランジャが圧縮行程または吐出行程
で、噴射圧下にある燃料を前記ポンプ作業室から、それ
ぞれ噴射弁と接続された複数の圧力導管に吐出するよう
になっており、さらに、噴射調節器が設けられていて、
該噴射調節器が前記ポンププランジャの回転数に関連し
て、前記ポンププランジャによって構成される行程曲線
の位置を前記ポンププランジャの回転位置に対してシフ
トするようになっていて、しかも回転数の増大と共に
「早め」の方向で、回転数の低下と共に「遅め」の方向
でシフトするようになっている形式のものに関する。

【０００２】

【従来の技術】分配構造のこのような形式の燃料噴射ポ
ンプ（西ドイツ国特許第２５０３３４５号明細書）で
は、ポンププランジャがカム伝動装置を介して、内燃機
関のカム軸と同期的に回転する駆動軸によって駆動され
るので、ポンププランジャは前記駆動軸と共に回転する
と同時に軸方向の行程運動を実施する。この場合にポン
ププランジャの行程経過はその回転角度に関連して前記
カム伝動装置のカムジオメトリによって規定されてい
る。このようなカム伝動装置では、ポンププランジャと
相対回動不能に結合されたカム板の端面に配置されたカ
ムが、ポンプケーシングに支承されたローラリングのロ
ーラ上をばね圧を受けて転動する。ポンププランジャに
よって制限されたポンプ作業室はポンププランジャによ
って制御される入口と直接に接続されており、この場
合、たいてい、圧力導管の数に相当する数のそれぞれ同
じ回転角度だけずらされてポンププランジャの外周面に
配置されていて前記ポンプ作業室に向かって開いている
充填溝または吸込スリットが、燃料を充填されたポンプ
内室に通じた吸込通路の少なくとも１つの開口と合致す
るようになっている。この開口はポンププランジャを収
容するシリンダスリーブの内部で、ポンププランジャに
直接に向かいあって位置している。ポンププランジャの
各吸込行程時では、前記吸込スリットのうちの１つが前
記開口に合致しているのに対して、ポンププランジャの
各吐出行程時では、前記吸込スリットがシリンダスリー
ブの孔壁によって遮蔽され、前記開口がポンププランジ
ャによって遮蔽される。通常、吸込スリットは、ポンプ
プランジャの下死点回転範囲、つまりポンププランジャ
がその下死点位置に留まるときの同ポンププランジャの
回転範囲において遮蔽されるように配置されているの
で、ポンププランジャの吐出行程の開始と共にポンプ作
業室は閉鎖されている。

【０００３】内燃機関の最適な燃焼値を調整するために
は、燃料噴射ポンプの運転時に、カム伝動装置のローラ
リングに作用してこのローラリングを回転させる噴射調
節器によって、ポンププランジャの軸方向行程とその回
転位置との対応関係が、内燃機関の回転数と、同内燃機
関と同期的に回転するポンププランジャの回転数とに関
連して変化させられる。この場合、高い回転数において
はポンププランジャの行程曲線がポンププランジャの回
転位置に対して「早め」の方向でシフトされ、回転数の
低下時には「遅め」の方向でシフトされる。可能な噴射
調節範囲はポンププランジャの前記下死点回転範囲によ
って規定されている。それというのは、前記入口がポン
ププランジャの回転位置に関する同ポンププランジャの
行程曲線の全ての位置において吐出行程の開始時にポン
プ作業室に対して閉鎖されていなければならず、また、
ポンプ作業室の充分な燃料充填を確保するためには、行
程曲線の全ての可能な位置において前記入口が、行程曲
線の降下側縁内で既に閉鎖していてはならないからであ
る。特に５シリンダ式または６シリンダ式の内燃機関に
用いられる燃料噴射ポンプでは、内燃機関の最適な燃焼
値を得るために前記噴射調節範囲はしばしば小さすぎ
る。したがって、カム伝動装置に設けられたカムのカム
長さを短くすることで妥協している。しかしこの場合に
は、カムパラメータである「速度経過」および「行程」
が前記噴射調節範囲のために悪化されてしまう。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、冒頭
で述べた形式の燃料噴射ポンプを改良して、カムパラメ
ータを悪化させることなく、不変のカムジオメトリにお
いて噴射調節範囲を大きくするか、もしくは不変の噴射
調節範囲においてカム長さを大きくして内燃機関の最適
の燃焼値が得られるような燃料噴射ポンプを提供するこ
とである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明の第１の構成では、ポンププランジャによって
制御される入口とポンプ作業室との間に、前記ポンプ作
業室から前記入口に向いた遮断方向を有する逆止弁が配
置されており、ポンププランジャによる前記入口の制御
機構が、ポンププランジャがその行程曲線の遅め位置に
おいて同ポンププランジャの下死点位置の範囲で前記入
口を閉鎖し、前記行程曲線の早め位置において前記行程
曲線の上昇側縁内で前記入口を閉鎖するように構成され
ているようにした。

【０００６】さらに、上記課題を解決するために本発明
の第２の構成では、ポンプ作業室が入口と直接に接続さ
れており、ポンププランジャによる前記入口の制御機構
が、ポンププランジャがその行程曲線の少なくとも遅め
位置において前記行程曲線の降下側縁内で前記入口を閉
鎖するように構成されており、前記ポンプ作業室に燃料
を充填するためにポンププランジャによって行程に関連
して制御される第２の入口が設けられていて、該第２の
入口が、前記ポンプ作業室から同第２の入口に向いた遮
断方向を有する逆止弁を介して前記ポンプ作業室と接続
されており、ポンププランジャによる前記第２の入口の
制御機構が、ポンププランジャがその下死点位置と、行
程曲線の遅め位置において第１の入口が閉じる際の行程
位置との間の行程範囲で前記第２の入口を開放された状
態に保つように構成されているようにした。

【０００７】

【発明の効果】本発明による燃料噴射ポンプには、従来
のものに比べて次のような利点がある。すなわち、この
場合吸込弁とみなされる付加的な逆止弁とポンププラン
ジャの相応する入口制御機構とに基づいて、噴射調節範
囲が、不変のカム構成において著しく大きくされて、最
適の燃焼値が得られるか、またはその逆に、既に充分に
大きな噴射調節範囲において、カム伝動装置に設けられ
たカムのカム長さが大きくされ、これによってカムパラ
メータを改善することができる。両者の場合共に必要と
なる吸込弁には、たしかに場合によっては汚染されてし
まって密ではなくなってしまうという欠点があるが、し
かし、密ではない吸込弁で内燃機関の減少した出力によ
って引き続き走行して、整備工場を探すことができると
いう可能性が与えられている。

【０００８】請求項１の特徴部に記載の構成、つまり第
１の構成では、入口制御機構と吸込弁とが直列に接続さ
れている。噴射調節範囲（ＳＰＶ範囲）もしくはカム長
さの利益は、行程曲線の早め位置（ＳＰＶ早め位置）に
おいてカムにおける入口制御が行われることによって、
つまり入口がポンププランジャの行程曲線の上昇側縁で
回転角度α₁にわたってまだ開いていることによって得
られる。この回転角度α₁はＳＰＶ早め位置において、
つまり高い回転数において大きく、ＳＰＶ遅め位置にお
いて０にまで小さくなる。しかし吸込弁によってポンプ
作業室がポンププランジャの吐出行程の開始と共に入口
に向かって閉鎖されているので、故障のない運転では従
来の公知の入口制御機構に対して相違が生じない。汚染
またはその他の欠陥に基づいて吸込弁が閉じなくなる
と、ポンププランジャの回転角度範囲α₁において燃料
が吐出されず、入口がポンププランジャによって閉鎖さ
れて初めて吐出される。ポンププランジャの残りの残留
吐出行程で吐出された噴射量が内燃機関の需要にとって
充分ではないと、内燃機関の回転数は低下し、ひいては
駆動軸の回転数と燃料噴射ポンプのポンププランジャの
回転数とが低下する。その結果、噴射調節器がポンププ
ランジャの回転角度に対する同ポンププランジャの行程
曲線の位置を「遅め」の方向でシフトさせる。これによ
って、角度範囲α₁は０にまで小さくされる。ポンププ
ランジャによって吐出される噴射量は増大し、内燃機関
の小さな回転数で引き続き走行することが可能になる。

【０００９】請求項３の特徴部に記載の構成、つまり第
２の構成では、入口制御機構が吸込弁と前行程制御機構
との直列接続に平行に接続されている。入口は従来と同
様にポンプ作業室に直接に通じている。しかしながら入
口制御は、たしかにカム上昇経過、つまり、ポンププラ
ンジャの行程曲線の上昇側縁には設定されていないが、
しかし行程曲線の遅め位置においては既にカム下降経
過、つまりポンププランジャの行程曲線の下降側縁で閉
じるように設計されている。ＳＰＶ遅め位置における入
口制御機構の閉鎖時機がこのように前シフトされている
ことに基づいて、噴射調節範囲もしくはカム長さの利益
が得られる。入口制御機構の閉鎖後のポンプ作業室に対
する残りの燃料充填は、ポンプ作業室に通じた第２の入
口を介して行われる。この第２の入口はポンププランジ
ャによって行程に関連して制御される（前行程制御）。
この目的のために、第２の入口は吸込行程時に、ＳＰＶ
遅め位置において第１の入口が閉じる際のポンププラン
ジャの行程位置において開き、同じ行程位置が吐出行程
時にポンププランジャによって達成されると再びこの行
程位置で閉じる。第２の入口と直列に接続された吸込弁
は、ポンプ作業室が吐出行程時に前記行程距離にわたっ
て、第２の入口が閉じるまで、開いた第２の入口を介し
て部分排出されてしまうことを阻止している。

【００１０】しかしながらこのような排出は、吸込弁が
故障によって密でなくなってしまうと起こる。しかし第
２の入口の閉鎖後にポンプ作業室に残った残留吐出量に
よって、内燃機関を小さな回転数で引き続き運転するこ
とができるので、この場合でも整備工場まで引き続き走
行する可能性が与えられている。

【００１１】本発明の第１の構成に対する上記第２の構
成の利点は、ポンプ作業室に対する全ての充填量が吸込
弁を介して流れるのではなく、高い回転数では吸込弁に
よる充填が完全に無くなっていることにある。したがっ
て、この吸込弁はほとんど負荷されず、汚染の危険は比
較的小さい。しかしながら、密でない吸込弁では低い回
転数でも充分な噴射量が得られないことに欠点がある。

【００１２】

【実施例】以下に、本発明の実施例を図面につき詳しく
説明する。

【００１３】図１に縦断面図で示した４シリンダ式の内
燃機関に用いられる分配形構造の燃料噴射ポンプでは、
ポンプケーシング１０にシリンダスリーブまたはポンプ
シリンダ１１が挿入されており、このポンプシリンダに
設けられたシリンダ孔内では、ポンププランジャ１２
が、内燃機関のカム軸と同期化された駆動軸１３と、公
知のカム伝導装置１４とによって、回転すると同時に往
復移動する運動で駆動される。ポンププランジャ１２は
ポンプシリンダ１１と共にポンプ作業室１５を制限して
おり、このポンプ作業室はポンププランジャ１２の吸込
行程時に吸込通路１６を介して、燃料を充填されたポン
プ内室またはポンプ吸込室１７から燃料を充填される。
ポンプ吸込室１７には、燃料フィードポンプ１８によっ
て燃料貯え容器１９から燃料が供給される。ポンプ吸込
室１７内の燃料は回転数に関連した圧力下にあり、この
圧力は付加的に圧力制御弁２０によって調節される。

【００１４】ポンププランジャ１２の前記ポンプ作業室
１５に向かい合って位置する端部はポンプ吸込室１７に
突入していて、この場所でカム伝導装置１４を介して、
ポンプケーシング１０に支承された駆動軸１３と連結さ
れている。カム伝導装置１４は公知の形式で、ローラ２
１を支持するローラリング２２を有しており、このロー
ラリングは規定の角度だけ回動可能にポンプケーシング
１０に支承されている。ポンププランジャ１２には、端
面カム板２３が固定されており、この端面カム板は端面
カム２４を有する面で、軸方向のばね圧を受けてローラ
２１上を転動する。この場合に９０°だけ図平面にねじ
られて示されているローラリング２２に設けられた内孔
には、つめクラッチ２５が設けられており、このつめク
ラッチでは、駆動軸１３と結合された駆動側のつめ２６
が、ポンププランジャ１２に設けられた被駆動側のつめ
２７と互いに内外に係合しており、この場合、ポンププ
ランジャ１２は駆動軸１３とは無関係に、その行程運動
を回転時に実施することができる。

【００１５】ローラリング２２は調節ピン２８を介し
て、噴射調節器３０に設けられた噴射調節ピストン２９
と相対回動不能に連結されており、前記噴射調節器は図
１に、やはり９０°だけ図平面にねじられて示されてい
る。ローラリング２２に対して接線方向で軸方向に摺動
可能な噴射調節ピストン２９は一方の移動調節方向で戻
しばね３１によって負荷されていて、他方の移動調節方
向で、噴射調節器３０に設けられた制御室３２内の圧力
を負荷されている。絞り５８を介してポンプ吸込室１７
と接続された制御室３２内の圧力が増大するにつれて、
噴射調節ピストン２９は戻しばね３１の作用に抗して移
動して、ローラリング２２を回動させ、この場合、端面
カム板２３の端面カム２４はポンププランジャ１２もし
くは駆動軸１３の回転位置に対して早めにローラ２１と
係合し、これによって、ポンププランジャ１２の行程開
始、ひいては燃料の吐出開始がポンププランジャ１２の
回転位置に対して早めに行われる。ポンププランジャ１
２の回転角度αに関連してこのポンププランジャによっ
て実施される行程曲線ｈが図５に示されており、この場
合、それぞれポンププランジャ１２の回転位置に対し
て、実線で示した曲線ａは遅め位置における行程曲線
を、一点鎖線で示した曲線ｂは早め位置における行程曲
線を表している。ＳＰＶ遅め位置とも呼ばれる行程曲線
ｈの遅め位置においては、噴射調節器１３の噴射調節ピ
ストン２９が、戻しばね３１の作用を受けて基本位置に
位置しているのに対して、ＳＰＶ早め位置では、前記調
節ピストンが、規定の距離だけ戻しばね３１の力に抗し
てシフトされている。

【００１６】ポンプ吸込室１７に内部では、ポンププラ
ンジャ１２に、噴射量制御のために働くリングスライダ
３３が軸方向摺動可能に載着しており、このリングスラ
イダは、調速機（図示しない）によって知られている構
造に基づいて、所属のコントロールレバー３４を介して
公知の形式で作動させられ、この場合にポンププランジ
ャ１２に設けられた横方向孔３５の流出開口を制御す
る。この横方向孔３５はポンププランジャ１２に設けら
れた長手方向孔３６と接続されており、この長手方向孔
はポンプ作業室１５を制限するポンププランジャ１２の
端面に進入していて、盲孔として終わっている。この長
手方向孔３６からは、さらに半径方向孔３７が分岐して
おり、この半径方向孔はポンププランジャ１２の外周面
に設けられた分配溝３８に通じている。この分配溝３８
の高さにおいて、ポンプシリンダ１１のシリンダ孔に
は、同じ回転角度だけずらされて４つの圧力導管３９が
開口しており、これらの圧力導管はそれぞれ逆止弁４０
を介して噴射弁４１と接続されている。逆止弁４０と噴
射弁４１とを備えた複数の圧力導管３９のうち、図１で
は、各１つの圧力導管３９と逆止弁４０と噴射弁４１と
しか認められない。ポンププランジャ１２の各圧縮行程
または各吐出行程の間、ポンプ作業室１５で噴射圧下に
ある燃料は長手方向孔３６と半径方向孔３７と分配溝３
８とを介して複数の圧力導管３９にうちの１つに吐出さ
れ、この場所からこの燃料は噴射弁４１を介して内燃機
関の燃焼室に噴射される。ポンププランジャ１２が完全
に１回転した後では、各吐出行程ごとに順次に４つの圧
力導管３９の全てが一度、制御されている。

【００１７】各吸込行程時にポンプ作業室１５に燃料を
充填するために、吸込通路１６とポンプ作業室１５との
間には、回転角度に関連してポンププランジャ１２によ
って制御される入口４２と、ポンプ作業室１５から前記
入口４２に向いた遮断方向を有する逆止弁４３（以後、
吸込弁４３と呼ぶ）とが、相前後して直列に配置されて
いる。ポンププランジャ１２による入口４２の制御機構
は、ポンププランジャ１２がその行程曲線の遅め位置に
おいては（図５の曲線ａ）下死点の範囲で入口４２を閉
鎖し、行程曲線の早め位置（図５の曲線ｂ）においては
この行程曲線の上昇側縁内で入口４２を閉鎖するように
構成されている。図５には、符号α_Sで、入口４２がポ
ンププランジャ１２によって閉鎖される際の回転角度が
示されている。

【００１８】図２に示した燃料噴射ポンプの拡大した縦
断面図から良く判るように、入口４２はポンププランジ
ャ１２の外周面に設けられた環状溝４４と、同じくポン
ププランジャ１２に設けられていて前記環状溝に接続さ
れた入口スリット４５と、（この内燃機関のシリンダの
数に相応して）ポンプシリンダ１１のシリンダ孔に設け
られた４つの孔開口４６とによって形成される。前記４
つの孔開口は、同じ角度だけずらされてポンプシリンダ
１１に導入された４つの半径方向孔４７の出口開口を形
成している。全ての半径方向孔４７はポンプシリンダ１
１の周面に設けられた環状溝４８によって互いに接続さ
れている。環状溝４８には、ポンプ吸込室１７と接続さ
れた吸込通路１６が開口している。ポンププランジャ１
２に設けられた環状溝４４は、ポンププランジャ１２で
ポンプ作業室１５に向かって延びている接続孔５０の開
口４９と合致する。前記接続孔５０は、ポンプシリンダ
１１の端面に装着されていてポンプ作業室１５を閉鎖し
ている弁体５１を貫通して、この弁体５１とカバーキャ
ップ５２とによって取り囲まれた弁室５３に開口してい
る。弁体５１を貫通していてポンプ作業室１５から弁室
５３にホッパ状に拡張されている通路には、弁座５４が
形成されており、この弁座は弁部材５５と協働する。こ
の弁座部材は弁閉鎖ばね５６によって弁座５４に押し付
けられている。弁部材５５はポンプ作業室１５とは反対
の側で受圧面５７を支持しているので、この弁部材５５
は弁室５３内の圧力によってポンプ作業室１５に向かっ
て開放されうる。カバーキャップ５２を備えた弁体５１
と、弁座５４と弁閉鎖ばね５６とを備えた弁部材５５と
が前記吸込弁４３を形成している。

【００１９】各吸込行程の間、ポンププランジャ１２は
開放された入口４２で、吸込通路１６と、開いた吸込弁
４３とを介してポンプ吸込室１７から燃料を吸い込むの
で、続いて行われるポンププランジャ１２の吐出行程時
には、ポンプ作業室１５は燃料を充填されている。リン
グスライダ３３が横方向孔３５の流出開口を閉鎖してい
るので、ポンプ作業室１５に位置する燃料は高圧にもた
らされて、ついで長手方向孔３６と半径方向孔３７と分
配溝３８とを介して、複数の圧力導管３９のうちの１つ
に供給される。リングスライダ３３の位置によって規定
されたポンププランジャ１２の行程後に横方向孔３５が
遮蔽状態から進出して、ポンプ作業室１５が長手方向孔
３６と横方向孔３５とを介してポンプ吸込室１７に向か
って放圧されると、ポンププランジャ１２の吐出行程が
終了する。ポンププランジャ１２の吐出圧は噴射弁４１
の開放圧を下回り、高圧噴射は中断される。

【００２０】内燃機関の燃焼値を改善するために、ポン
ププランジャ１２の行程曲線はその回転角度位置に関し
て噴射調節器３０によって、高い回転数においては「早
め」（ＳＰＶ早め位置）の方向で、低い回転数において
は「遅め」（ＳＰＶ遅め位置）の方向でシフトされる。
このことは図５に、ポンププランジャ１２の回転角度α
と行程経過ｈとの関係で描かれた曲線ｂおよびａによっ
て示されている。符号ＳＰＶで、有効となる噴射調節範
囲が示されており、この噴射調節範囲は最適のカムパラ
メータ（速度経過およびポンププランジャの行程）にお
いて、最適の燃焼値を得るために充分な大きさである。
図５からはっきりと判るように、ＳＰＶ早め位置におい
て入口４２はポンププランジャ１２の吐出行程（行程曲
線ｈの上昇する側縁）の開始時ではまだ開かれている。
この範囲において吸込弁４３は、燃料がポンプ作業室１
５から、まだ開かれている入口４２を介して再び吸込通
路１６に逆流してしまうことを阻止している。吸込弁４
３と相まった入口制御機構のこのような構造的な設計に
基づいて、噴射調節範囲ＳＰＶを不変のカム構成のもと
で従来の入口制御機構に比べて範囲α₁（図５）だけ増
大させることができる。吸込弁４３なしでは、ポンププ
ランジャ１２の吐出行程が開始しないうちに、つまり図
５で範囲ＳＰＶマイナスα₁によって規定されているポ
ンププランジャ１２の下死点回転範囲において、ポンプ
プランジャ１２が入口４２を閉鎖してしまう。

【００２１】図５には、曲線ｃによって、直列に接続さ
れた付加的な吸込弁４３を有しない従来の入口制御機構
における行程経過ｈが示されており、この従来の入口制
御機構でも同じ大きさの噴射調節範囲ＳＰＶが実現され
ている。端面カム板２３に設けられた端面カム２４をも
っと短く構成しなければならないことが明らかに判る
が、このことはポンププランジャの一層小さな行程と一
層小さな行程速度とを生ぜしめてしまう。カムパラメー
タは悪化される。同じ噴射調節範囲ＳＰＶにおいて、付
加的な吸込弁４３を用いる本発明による燃料噴射ポンプ
の入口制御機構では、カム長さをΔαだけ大きくするこ
とができる。より大きなカム長さと共に、不変の大きさ
の噴射調節範囲ＳＰＶにおいてカムパラメータが一層良
好になる。

【００２２】図２に示した燃料噴射ポンプは、吸込弁４
３の機能が故障していない限り申し分なく作動する。汚
染またはその他の欠陥に基づいて吸込弁４３がもはや信
頼性良く閉鎖しなくなると、ポンププランジャ１２の吐
出行程時に回転角度範囲α₁において燃料が吐出され
ず、入口４２がポンププランジャ１２によって閉鎖され
て、初めて燃料が吐出される。ポンププランジャ１２の
残りの残留吐出行程で残った残留吐出量が燃料噴射ポン
プの需要に対して不十分であると、燃料噴射ポンプの回
転数は低下し、ひいては駆動軸１３の回転数も低下して
しまう。ポンプ吸込室１７内の圧力は低下する。その結
果、噴射調節器３０はポンププランジャ１２の行程曲線
を遅め位置にシフトする。これによって角度範囲α₁は
０にまで小さくされる。ポンププランジャ１２によって
吐出される燃料噴射量は増大し、内燃機関の小さな回転
数で引き続き走行が可能になる。車両は立ち往生せず
に、整備工場を探すことができる。

【００２３】図３には、図２のIIIーIII線に沿った横断
面図で、図２に示した入口４２の変化形が示されてい
る。この場合に入口４２′は、互いに同じ回転角度だけ
ずらされてポンププランジャ１２の外周面に配置された
４つの入口スリット４５′と、ポンプシリンダ１１に設
けられた半径方向孔４７′に設けられた前記入口スリッ
ト４５′と合致するたんに１つの孔開口４６′とによっ
て形成される。この場合、前記入口スリットはそれぞれ
環状溝４４と接続されており、前記半径方向孔は吸込通
路１６と接続されている。環状溝４４は同様に、ポンプ
作業室１５に通じた接続孔５０の前記ポンプシリンダ１
１のシリンダ孔に設けられた開口４９と合致する。図３
に示した入口４２′の制御は前で説明したのと同じよう
に行われる。

【００２４】図４に縦断面図で示した別の実施例による
燃料噴射ポンプでは、図１および図２に示した燃料噴射
ポンプの構成部分と一致する構成部分が同じ符号を備え
ている。この場合、吸込通路１６とポンプ作業室１５と
の間に位置していてポンププランジャ１２によって回転
角度に関連して制御される入口６０はポンプ作業室１５
のすぐ手前に配置されている。この入口は４つの吸込ス
リット６１から成っており、これらの吸込スリットは等
しい回転角度距離でポンププランジャ１２の外周面に沿
って分配されて配置されていて、それぞれポンププラン
ジャ１２の端面でポンプ作業室１５に開口している。前
記吸込スリット６１には、ポンプシリンダ１１に導入さ
れた半径方向孔６３の前記ポンプシリンダ１１のシリン
ダ孔に開口した開口６２が合致する。半径方向孔６３は
ポンプシリンダ１１に設けられた直径の大きな盲孔６４
から延びており、この盲孔は吸込通路１６と接続されて
いる。ポンププランジャ１２による入口６０の制御機構
は、ポンププランジャ１２がその回転角度位置に関する
行程曲線の遅め位置（ＳＰＶ遅め位置）において、この
行程曲線の降下側縁内で入口６０を閉鎖するように構成
されている。ポンププランジャの行程曲線ｈは図６に示
されており、この場合、ＳＰＶ遅め位置に関しては曲線
ａにより実線で示されており、ＳＰＶ早め位置に関して
は曲線ｂにより一点鎖線で示されている。入口６０が閉
じる際のポンププランジャ１２の回転角度はα_Sで示さ
れている。ＳＰＶ早め位置（曲線ｂ）においては、入口
６０の閉鎖時機がポンププランジャ１２の下死点回転範
囲に位置している。

【００２５】第１の入口６０に対して平行に、ポンプ作
業室１５に通じた第２の入口６６が設けられており、こ
の第２の入口は吸込通路１６とポンプ作業室１５との間
で、吸込弁４３と直列に接続されていて、ポンププラン
ジャ１２によって行程に関連して制御される。第２の入
口６６はポンププランジャ１２の外周面に設けられた環
状溝６７を有しており、この環状溝は、一方においてポ
ンプシリンダ１１に設けられた盲孔６４から導入された
半径方向孔６９の孔開口６８と合致し、他方において接
続孔５０の開口７０と合致する。この接続孔は図２で説
明したように、吸込弁４３を介してポンプ作業室１５に
通じている。吸込弁４３は図２につき説明したものと同
じように構成されている。孔開口６８を有する半径方向
孔６９はポンププランジャ１２に設けられた環状溝６７
に対して次のように配置されている。すなわち、前記半
径方向孔が、ポンププランジャ１２の下死点位置から計
算してポンププランジャ１２の行程距離ｈ_Vにわたって
環状溝６７と接続し、これによって第２の入口６６が開
放され、行程距離ｈ_Vを進んだ後に環状溝６７が孔開口
６８から進出し、これによってポンププランジャ１２が
第２の入口６６を閉鎖するようになっている。前記行程
距離ｈ_Vとは、ＳＰＶ遅め位置におけるポンププランジ
ャ１２の吸込行程時に第１の入口６０が閉じるような行
程位置をポンププランジャ１２が取るように規定されて
いる。第２の入口６６によって形成されたこのような前
行程制御機構に基づいて、ＳＰＶ遅め位置において行程
曲線の降下側縁における第１の入口６０の閉鎖と共に、
今度は開いている第２の入口６６と吸込弁４３とによっ
てポンプ作業室が完全に燃料を充填される。続いて行わ
れる吐出行程では、閉鎖された第１の入口６０におい
て、ポンププランジャ１２が行程距離ｈ_Vを進むまで第
２の入口６６が開放されている。この前行程ｈ_Vの間、
ポンプ作業室１５は閉鎖された吸込弁４３によって、開
放された第２の入口６６に対して遮断されるので、燃料
はポンプ作業室１５から流出することができず、ポンプ
プランジャ１２はその下死点から吐出し始める。このよ
うな構成によって大きな噴射調節範囲が得られる。この
大きな噴射調節範囲は図６に符号ＳＰＶによって表され
ている。この噴射調節範囲はカム伝動装置の同じカム設
計と従来の入口制御機構とを備えた燃料噴射ポンプより
もポンププランジャ１２の回転角度範囲α₁だけ大きく
形成されている。図６に破線で示した曲線ｃはやはり、
従来の入口制御機構を備えた燃料噴射ポンプ、つまり同
じ大きさの噴射調節範囲ＳＰＶを得るために相応に短い
端面カムを備えたカム伝動装置が設定されているような
燃料噴射ポンプのポンププランジャの行程経過を表して
いる。従来の入口制御機構では、この大きな噴射調節範
囲ＳＰＶが明らかにカムパラメータに不都合に作用して
しまう。図４に示した燃料噴射ポンプでは、同じ大きさ
の噴射調節範囲ＳＰＶが、カム長さが角度範囲Δαだけ
大きく形成されていてカムパラメータが大きく改善され
ているようなカム伝動装置１４によって得られる。

【００２６】図４に示した燃料噴射ポンプは、吸込弁４
３の機能が故障していない限り申し分なく作動する。汚
染に基づいて吸込弁４３がもはや信頼性良く閉じなくな
ると、前行程範囲ｈ_Vにおける吐出行程時に燃料が吐出
されなくなる。ポンプ作業室１５に位置する燃料の一部
は開放された吸込弁４３と、開放された第２の入口６６
とを介して吸込通路１６を通って押し出される。ポンプ
プランジャ１２による第２の入口６６の行程に関連した
閉鎖と共に、残りの燃料量がポンプ作業室１５から、接
続された圧力導管３９のうちの１つに搬送される。この
噴射量は、内燃機関を低い回転数と低い出力とで運転す
るためには充分であるので、整備工場に到着するまで引
き続き走行することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による燃料噴射ポンプを部分的に断面し
て示す概略図である。

【図２】図１に示した燃料噴射ポンプを拡大して示す縦
断面図である。

【図３】図２のIIIーIII線に沿って断面した燃料噴射ポ
ンプの変化実施例を示す図である。

【図４】別の実施例による燃料噴射ポンプの縦断面図で
ある。

【図５】図２に示した燃料噴射ポンプにおけるポンププ
ランジャの回転角度に関連した行程経過を示す線図であ
る。

【図６】図４に示した燃料噴射ポンプにおけるポンププ
ランジャの回転角度に関連した行程経過を示す線図であ
る。

【符号の説明】

１０ポンプケーシング１１ポンプシリンダ１２ポンププランジャ１３駆動軸１４カム伝動装置１５ポンプ作業室１６吸込通路１７ポンプ吸込室１８燃料フィードポンプ１９燃料貯え容器２０圧力制御弁２１ローラ２２ローラリング２３端面カム板２４端面カム２５つめクラッチ２６，２７つめ２８調節ピン２９噴射調節ピストン３０噴射調節器３１戻しばね３２制御室３３リングスライダ３４コントロールレバー３５横方向孔３６長手方向孔３７半径方向孔３８分配溝３９圧力導管４０逆止弁４１噴射弁４２，４２′ 入口４３吸込弁４４環状溝４５，４５′ 入口スリット４６，４６′ 孔開口４７，４７′ 半径方向孔４８環状溝４９開口５０接続孔５１弁体５２カバーキャップ５３弁室５４弁座５５弁部材５６弁閉鎖ばね５７受圧面５８絞り６０入口６１吸込スリット６２開口６３半径方向孔６４盲孔６６入口６７環状溝６８孔開口６９半径方向孔７０開口 α，α_S 回転角度 α，Δα 角度範囲ｈ行程曲線ｈ_V 行程距離ａ，ｂ，ｃ曲線

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者ヘルムートラウフアードイツ連邦共和国ゲルリンゲンオツトーシエプフアーシユトラーセ 12

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内燃機関に用いられる燃料噴射ポンプで
あって、ポンプ作業室を制限するポンププランジャが設
けられていて、該ポンププランジャがカム伝動装置を介
して、往復移動すると同時に回転する運動で駆動可能で
あって、吸込行程時に同ポンププランジャによって回転
角度に関連して制御される入口を介してポンプ作業室に
燃料を充填するようになっており、さらに前記ポンププ
ランジャが圧縮行程または吐出行程で、噴射圧下にある
燃料を前記ポンプ作業室から、それぞれ噴射弁と接続さ
れた複数の圧力導管に吐出するようになっており、さら
に、噴射調節器が設けられていて、該噴射調節器が前記
ポンププランジャの回転数に関連して、前記ポンププラ
ンジャによって構成される行程曲線の位置を前記ポンプ
プランジャの回転位置に対してシフトするようになって
いて、しかも回転数の増大と共に「早め」の方向で、回
転数の低下と共に「遅め」の方向でシフトするようにな
っている形式のものにおいて、ポンププランジャ（１
２）によって制御される入口（４２）とポンプ作業室
（１５）との間に、前記ポンプ作業室（１５）から前記
入口（４２）に向いた遮断方向を有する逆止弁（４３）
が配置されており、ポンププランジャ（１２）による前
記入口（４２）の制御機構が、ポンププランジャ（１
２）がその行程曲線の遅め位置において同ポンププラン
ジャ（１２）の下死点位置の範囲で前記入口（４２）を
閉鎖し、前記行程曲線の早め位置において前記行程曲線
の上昇側縁内で前記入口（４２）を閉鎖するように構成
されていることを特徴とする、内燃機関に用いられる燃
料噴射ポンプ。
【請求項２】前記入口（４２）が、前記逆止弁（４
３）を介してポンプ作業室（１５）に通じている接続孔
（５０）の開口（４９）と合致する前記ポンププランジ
ャ（１２）の外周面に設けられた環状溝（４４）と、ポ
ンププランジャ（１２）の外周面に配置された入口スリ
ット（４５）と、該入口スリットと合致する、圧力導管
（３９）の数に相当する複数の前記ポンププランジャ周
囲に互いに等しい回転角度だけずらされて配置された孔
開口（４６）とによって形成されているか、または１つ
の孔開口（４６′）と、該孔開口と合致する、圧力導管
（３９）の数に相当する複数の前記ポンププランジャ
（１２）の外周面に互いに等しい回転角度だけずらされ
て設けられた入口スリット（４５′）とによって形成さ
れており、前記入口スリット（４５；４５′）が、前記
ポンププランジャ（１２）に設けられた前記環状溝（４
４）と接続されており、前記孔開口（４６；４６′）
が、燃料供給室（１７）に通じた吸込通路（１６）と接
続されている、請求項１記載の燃料噴射ポンプ。
【請求項３】内燃機関に用いられる燃料噴射ポンプで
あって、ポンプ作業室を制限するポンププランジャが設
けられていて、該ポンププランジャがカム伝動装置を介
して、往復移動すると同時に回転する運動で駆動可能で
あって、吸込行程時に同ポンププランジャによって回転
角度に関連して制御される入口を介してポンプ作業室に
燃料を充填するようになっており、さらに前記ポンププ
ランジャが圧縮行程または吐出行程で、噴射圧下にある
燃料を前記ポンプ作業室から、それぞれ噴射弁と接続さ
れた複数の圧力導管に吐出するようになっており、さら
に、噴射調節器が設けられていて、該噴射調節器が前記
ポンププランジャの回転数に関連して、前記ポンププラ
ンジャによって構成される行程曲線の位置を前記ポンプ
プランジャの回転位置に対してシフトするようになって
いて、しかも回転数の増大と共に「早め」の方向で、回
転数の低下と共に「遅め」の方向でシフトするようにな
っている形式のものにおいて、ポンプ作業室（１５）が
入口（６０）と直接に接続されており、ポンププランジ
ャ（１２）による前記入口の制御機構が、ポンププラン
ジャ（１２）がその行程曲線の少なくとも遅め位置にお
いて前記行程曲線の降下側縁内で前記入口（６０）を閉
鎖するように構成されており、前記ポンプ作業室（１
５）に燃料を充填するためにポンププランジャ（１２）
によって行程に関連して制御される第２の入口（６６）
が設けられていて、該第２の入口が、前記ポンプ作業室
（１５）から同第２の入口（６６）に向いた遮断方向を
有する逆止弁（４３）を介して前記ポンプ作業室（１
５）と接続されており、ポンププランジャ（１２）によ
る前記第２の入口（６６）の制御機構が、ポンププラン
ジャ（１２）がその下死点位置と、行程曲線の遅め位置
において第１の入口（６０）が閉じる際の行程位置との
間の行程範囲（ｈ_V）で前記第２の入口（６６）を開放
された状態に保つように構成されていることを特徴とす
る、内燃機関に用いられる燃料噴射ポンプ。
【請求項４】前記第２の入口（６６）が、前記逆止弁
（４３）を介して前記ポンプ作業室（１５）に通じてい
る接続孔（５０）の開口（７０）と合致する前記ポンプ
プランジャ（１２）の外周面に設けられた環状溝（６
７）と、該環状溝（６７）と合致する、燃料供給室（１
７）に通じた吸込通路（１６）と接続された孔開口（６
８）とによって形成されており、ポンププランジャ周囲
に位置する前記両開口（６８，７０）に対して前記環状
溝（６７）が、行程曲線の遅め位置における第１の入口
（６０）の閉鎖時機によって規定されたポンププランジ
ャ（１２）の下死点位置から計算されたポンププランジ
ャの行程距離（ｈ_V）において前記両開口（６８，７
０）から進出するように配置されている、請求項３記載
の燃料噴射ポンプ。
【請求項５】ポンププランジャ（１２）が、ポンプケ
ーシング（１０）に保持されたシリンダスリーブ（１
１）に案内されており、逆止弁（４３）が、前記シリン
ダスリーブ（１１）を端面側で閉鎖する弁体（５１）に
配置されており、該弁体が前記ポンプケーシング（１
０）に固定されている、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。