JPH05507776A - 内燃機関の燃料噴射ポンプ - 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】 内燃機関の燃料噴射ポンプ 背景技術 本発明は、請求項１の上位概念部に記載の形式の内燃機関の燃料噴射ポンプに関 する。このような燃料噴射ポンプはすでにＤＥ−Ｏ３第３３３６８７１号明細書 から公知である。そこでは、それ自体としては定置のセンサ部分が、直接ローラ リングに不動に固定されていて駆動軸上のセンサ輪に半径方向で向かい合ってい る。センタリングの目的のために、定置のセンサ部分はローラリング上で周方向 に移動可能になっており、かつここに再び固定可能になっている。この手段では 、燃料噴射ポンプのケーシング内におけるローラリングの支承部に遊びがあり、 その結果、カムプレートのカムがローラ上に乗り上げてローラリングに力が作用 したときに、ローラリングがその半径方向平面内において運動するという欠点が ある。ローラリングはタイマのピンを介して周方向に調節可能になっているから 、上記ピンがローラリングを片側で支承する支承点となっており、従ってローラ リングに周方向のカが負荷されたさい、ローラリングは枢着点としてのピン枢着 部を中心として傾倒運動を行なう。更にピン枢着部自体にも遊びがあり、そのた め、タイマを介してピンの縦方向に対して直角の力が負荷されたさいにはピン自 体もある程度傾むく。

従ってローラリングに力が負荷されたさい、ローラリングの枢着点は付加的に周 方向に運動する。ところで定置のセンサ部分がローラリングに固定されている場 合には、上記センサ部分はこの運動を一緒に行なう。スペース上若しくは取り付 は上の理由から、定置のセンサ部分は一般的にタイマのピンの枢着点に直径方向 で反対側に配置されている。この範囲では、ピンを中心とするローラリングの運 動のさいのローラリングの運動成分は最大になる。従って、それ自体としては定 置のセンサ部分が各ポンププランジャの行程運動毎に周方向でセンサ輪に沿って 運動するため、望ましくない若しくは誤った測定結果が生じ、このことはまた燃 料噴射開始時期の誤調節を生じる。運転状態に応じてこの誤差は増減するので、 測定結果及びその結果として生じる噴射開始時期調節にはコントロール不能の誤 差が伴なう。噴射量計算に必要な回転数の検出手段が上記のような範囲にあると 、この回転角度検出の誤差は、回転数誤差として作用し、これによって噴射量計 算にも誤差が生じる。　発明の利点 請求項１記載の特徴を有する本発明の燃料噴射ポンプは、支持リングによってカ ム駆動機構の反力に基づくローラリングの運動が、測定技術上排除されるか又は 少なくとも実質的に、補償される、という利点を有している。

請求項２には、支持リングをローラリングに連結するための連結部分の有利な配 置形式が記載されている。請求項３に記載の構成によれば、カム駆動機構からの 反力に基づくローラリング自体の固有運動が、定置のセンサ部分の測定位置に関 して、実際に完全に排除される。

連結部分の、容易に確認できかつ製作できる有利な配置形式が、請求項４に記載 されている。請求項６〜８には、支持リングの有利な支承手段及びセンサ輪に対 する定置のセンサ部分の相対運動を排除するための上記支持リングの固定手段が 記載されている。この場合請求項７に記載の構成により、特に有利な解決手段か えられる。

図面 本発明の４つの実施例が図面に示されかつ以下に詳細に説明されている。図１は 、本発明によって配置された部分を有する、分配型燃料噴射ポンプ部分の駆動軸 軸線に沿った部分断面図、図２は、第２実施例としての第１変化形の、図１の断 面図に相応する部分段面図、図３は、第３実施例としての第２変化形の、図１の 断面図に相応する部分断面図及び図４は、本発明の第４実施例としての、図１の 断面図に相応する部分断面図である。

実施例の説明 図１は、駆動軸２の軸線に沿った分配型燃料噴射ポンプの部分的断面図を示して おり、上記駆動軸はすべり軸受により分配型噴射ポンプのケーシング４の壁内に 軸受けされている。

上記ケーシングは内側でポンプ内室５を取り囲んでおり、該ポンプ内室には加圧 された燃料が充填されている。ポンプ内室への燃料の充填はフィードポンプ６に よって行なわれ、該フィードポンプは、キー７を介して駆動軸によって駆動され かつポンプケーシング内部に位置している。

駆動軸の端部には端面側につめ対９があり、該つめ対は、連行部材１０及び図示 されていない相応するつめを介して、正面カムプレート１１を回転駆動する。

この正面カムプレートには公知のようにポンププランジャ１２がビン１４を介し て連結されており、該ポンププランジャはばね１５によって端面側で正面カムプ レート１１に当接して保持されている。正面カムプレートのカム１６はローラ１ ７上を回転し、該ローラは半径方向でローラリング１８に支承されている。この ローラリング１８は、その環状の周面でポンプケーシングの、相応する円筒形切 欠き１９内に回転可能に支承されており、この場合上記ローラリング１８はエプ ロン２０及びその端面を介して、フィードポンプ６を覆っているディスク２１に 軸方向で支持されている。ローラリングの中心貫通孔２２は、駆動軸のつめ９を 通し若しくは連行部材とカムプレート１１のつめとを有する、駆動軸とポンププ ランジャとの間のカップリングの受容に役立つ。ローラリングはエプロン２０の 範囲でディスク２１と共に円筒形室２３を取り囲んでおり、該円筒形室内には駆 動軸２が侵入している。

該駆動軸はそこに支持フランジ２５を有しており、該支持フランジはつめ対に対 して閉鎖フランジ２６によって制限されている。この閉鎖フランジ２６は、支持 フランジの直径より大きい直径を有しており、かつローラリング１８の、円筒形 室２３を制限する端面２７に当接している。ディスク２１と支持フランジ２５と の間には、更に中間ディスク２８が配置されており、該中間ディスクは支持フラ ンジの駆動軸側を閉鎖している。中間ディスク２８とフランジ２６との間の室内 には、支持フランジ３３上にフランジ２６に隣接するセンサ輪３０が焼きばめさ れており、該センサ輪はその外周に例えば歯３１を備えている。中間ディスク２ ８側でセンサ輪と並んで配置された支持リング３３は、回転可能でありかつ中間 ディスク２８及びセンサ輪の間に軸方向で不動に支承されている。この支持リン グ３３は、軸方向に延びてセンサ輪３０を取り囲むリング壁３４を有しており、 該リング壁には回転角度センサの定置のセンサ部分３６が配置されている。該定 置のセンサ部分は、その作用側でセンサ輪３０の歯３１と協働し、かつセンサ輪 に対して半径方向に向けられて近接している。定置のセンサ部分は、ここでは図 示されていない電子制御装置にケーブル接続部３９を介して接続されている。

支持リング３３は更に半径方向に突出しているビン４１を有しており、該ビン４ １は、ローラリングのエプロン２０の切欠き４２内にできるだけわずかな遊びを もって侵入しており、従って支持リングとローラリングとの結合に役立つ。この 場合上記のビン４１は、定置のセンサ部分２６から９０°の角度間隔をおいて、 要するに９０″ずらして、離して配置されているが、図面上の理由から図１の図 平面上にあるものとして図示されている。

ローラリングはタイマピストン４３によって公知のように回動可能である。この ためにローラリングは、駆動軸に対して半径方向に延びているビン４５を介して タイマピストン４３に連結されている。上記のビン４５は、通常ローラリング内 に固定されかつ滑子４６を介して旋回可能にタイマピストン４３に結合されてい る。

燃料噴射ポンプの運転中駆動軸２は回転せしめられる。この場合同時に、フィー ドポンプ６も作動され、ポンプ内室５には回転数に関連した圧力の燃料が供給さ れる。この燃料は、ここでは図示されていない戻しばねに抗してタイマピストン ４３にも作用し、このタイマピストンを回転数の増加に伴って次第に太き（変位 させる。この結果束じるローラリングの回動によって、カムプレートは次第に早 い時点でローラ１７上に乗り上げ、従って次第に早い時点で送出行程運動を行な う。公知のように、この分配型噴射ポンプのポンププランジャ１２は、駆動軸の １回転ごとに複数の送出行程運動を、即ち、１回転ごとに燃料を供給されるべき 燃料噴射弁の数に等しい複数の送出行程運動を行なう。このためにカムプレート １１は複数のカムを有しており、該カムはまたローラリングの外周に分配された ローラ１７と協働する。ばね１５の力及びポンプ作業室内のポンププランジャ１ ２の前にある圧力に抗するカムプレートの行程運動のさいに、カム形状に相応し て周方向にも作用する力がローラ及びローラリングに作用する。このことは、一 方ではタイマピストンに戻し回転モーメントを生せしめるが、しかしまた他方で は円筒形の切欠き内におけるローラリングの案内支承部の遊びの範囲内でローラ リング自体の固有の運動を生ぜしめる。しかしながらローラリングがピン４５に 不動に保持されていると考えた場合には、ローラリングの半径方向平面内での遊 びによって該ローラリングは回転中心点としてのピンを中心として傾倒すること になる。この傾倒運動には更にピン４５とローラリング若しくはタイマピストン との遊びをもった結合状態が重なる。従ってポンププランジャの各送出行程運動 ごとに、ローラリングは、上記の遊びの範囲内において半径方向平面内で横方向 運動を行なう。

このことは、通常のポンプではそれ自体としては、何の問題も生じない。しかし 、ローラリングが角度センサの定置部分として該角度センサの可動部分の回転位 置を検出する型式のポンプの場合には、問題となる。従って噴射開始時期を調節 するための、タイマによって行なわれるローラリングの回動は電気制御装置に伝 達されなければならない。それもカムプレートのカムと同期回転する駆動軸の理 論回転位置に関連して、伝達されなければならない。そしてこのようにして、内 燃機関の回転数に対して同期駆動される駆動軸に関連して、カム行程曲線のどの 点で、噴射が行われるかが確定されなければならない。更に噴射量計算に必要な 瞬間回転数が検出されなければならない。この瞬間回転数は、これが“傾倒”と 時間的に重なった瞬間回転数であれば、噴射量誤差の原因となる。

角度センサの可動部分であるセンサ輪３０は、この場合歯３１を介して定置のセ ンサ部分３６に駆動軸の回転数を伝達し、かつ定置のセンサ部分と合致するため に、回転角度間隔、即ちベースカムに対する回転角度位置を規定して製作される 基準マークを必要とする。ところで、上記のように定置のセンサ部分がローラリ ングとともに往復に運動した場合には、正確な結果はえられない。この理由から 定置のセンサ部分３６は、支持リング３３上に配置されかつこの支持リング３３ は駆動軸上に支承されかつ前記の形式でローラリングに連結されている。連結ピ ン４１の位置が、定置のセンサ部分３６に対して直径方向で反対側にあるピン４ ５の締め込み点から９０°の間隔にあることによって、半径方向平面内でのロー ラリングの傾倒運動のさい支持リングに対する周方向の調節成分は無視しつるほ どに小さくなる。この場合、ピン４５の範囲でのローラリングのずれ及びピン４ ５若しくはタイマピストン４３を中心とする傾倒運動が考慮されている。基本的 には、連結ピン４１は、ピン４５に対して垂直の方向でローラリング軸線に向っ て配置されなければならない。更に切欠きも相応して構成若しくは配置されなく てはならない。

図１の実施例のバリエーションとして、図２によれば、図１のピン４１に相応す るピン１４１が球形頭部４８を備えており、該球形頭部はローラリング１８の切 欠き４２内に運動の遊びをもって侵入している。このことは、ピン４１とローラ リング１８との間の遊びをより小さく保つことができるという利点を有している 。なぜなら特にローラリング１８の傾倒運動のさい頭部４８によって整列の誤差 を補償することができるからである。

支持リング２３３を計測上精確に軸方向にガイドするために、図３の実施例では 支持リングが、フランジ２６とセンサ輪３０との間に出来る限りわずかな遊びと 周方向での自由な可動性をもって嵌め込まれている図４の実施例によればより正 確なガイドが可能であり、この場合支持リング３３３はリング壁３３４に、半径 方向内方に突出してかつセンサ輪３０を取り囲んでいる部分５０を有しており、 該部分はセンサ輪の、支持リング３３３側とは反対側の端面５１に当接している 。このように上から係合している部分５０は、センサ輪３０が差し込み可能であ りかつ支持フランジ２５の外周に焼ばめできるように、支持リング３３３の外周 に複数分配されて配置されている。この解決手段では、センサ輪３０に対して軸 方向での定置のセンサ部分３６の正確な配置関係が保証され、従って極めて均一 なセンサ信号を発生させることができ、また軸方向のずれによる検出誤差の影響 も避けられる。

駆動軸２上への支持リング３３．２３３．３３３の上記のような配置はポンプの 運転によって生じるすべり軸受３の摩耗、及びこれが原因となって起こる駆動軸 の傾倒によっても、センサ輪３０とセンサ部分３６との間の間隔が変わらず、こ れによって信号強度が耐用寿命に亘って変わらないという利点を有している。

上記の軸方向の配置関係は、駆動軸の軸方向遊びに基づいてセンサ輪の歯が能動 センサ部分と重なり合う範囲から外れて信号強度を劣化させる結果を生じること なく、センサ輪３０の幅を最小限に減少させることを可能にする。

要　約　書 内燃機関の燃料噴射ポンプであって、定置のセンサ部分（３６）とセンサ輪（３ ０）の形の可動のセンサ部分とから成る回転角度センサを備えているものが記載 されている。ポンププランジャの実際の行程開始時点での噴射開始時期及び燃料 送出中の回転数をできる限り正確に測定するために、定置のセンサ部分が支持リ ング（３３）に配置されており、該支持リングがローラリング（１８）にピン（ ４１）を介して連結されている。この場合上記のピン（４１）はローラリング（ １８）を操作するピン（４５）からほぼ９０°の角度間隔だけ離れて位置してい る。これにより、ポンププランジャ行程運動時の反力に基づくローラリングの固 有運動の、回転角度センサの測定結果に対する反作用が最小限になる。

国際調査報告 国際調査報告

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. １．燃料噴射ポンプであって、その駆動軸（２）が、燃料噴射ポンプのケーシン グ（４）の壁内に軸受けされていて燃料噴射ポンプの内室（５）内に侵入してお り、かつ該駆動軸（２）が上記内室（５）内にある端面側にカップリング（９， １０）を有していて、該カップリングを介して正面カムプレート（１１）に連結 されており、該正面カムプレートが、ケーシング内に回転可能に支承されたロー ラリング（１８）のローラ（１７）上を戻しばね（１５）の作用下で転動ずるこ とによって、ポンププランジャ（１２）を往復運動と同時に回転運動させるよう になっており、この場合ローラリング（１８）が、ピン（４５）及びこれに結合 されたタイマ（４３）を介して噴射開始時期の調節のために回動可能であり、か つ上記駆動軸（２）が回転角度センサの可動部分として該駆動軸（２）上に固定 されたセンサ輪（３０）を有していて、該センサ輪（３０）に、回転角度センサ の、ローラリング（１８）と一緒に調節可能である、それ自体としては定置のセ ンサ部分（３６）が半径方向で向かい合わせて配置されている形式のものにおい て、センサ輪（３０）に軸方向で隣接して駆動軸（２）上に支持リング（３３， ２３３，３３３）が回転可能に支承されており、該支持リング（３３，２３３， ３３３）が、センサ輪（３０）に軸方向で係合する部分（３４，３３４）を有し ていて該部分（３４，３３４）に定置のセンサ部分（３６）が配置されており、 かつ支持リング（３３，２３３，３３３）が、ローラリング（１８）の切欠き（ ４２）内に係合する連結部分（４１，１４１）を介して、ローラリング（１８） に連結されていることを特徴とする、燃料噴射ポンプ。
2. ２．連結部分（４１，１４１）が、ローラリング（１８）に係合しているピン（ ４５）と該ピンと向かい合っている定置のセンサ部分（３６）との間の範囲に配 置されていることを特徴とする、請求項１記載の燃料噴射ポンプ。
3. ３．連結部分（４１，１４１）が、切欠き（４２）の半径方向のガイド面によっ て規定された連動転道を有していることを特徴とする、請求項１又は２記載の燃 料噴射ポンプ。
4. ４．連結部分（４１，１４１）がピン（４５）の位置からほぼ９０°の角度間隔 をおいた位置で半径方向で支持リング（３３，２３３，３３３）から突出しかつ ローラリング（１８）の、半径方向に向けられた切欠き（４２）内へ係合するピ ンであることを特徴とする、請求項２記載の燃料噴射ポンプ。
5. ５．ピン（１４１）が球形の面を備えた頭部（４８）を有しており、該頭部が切 欠き（４２）内に係合していることを特徴とする、請求項４記載の燃料噴射ポン プ。
6. ６．駆動軸（２）が支持フランジ（２５）を有しており、該支持フランジが正面 カムプレート側のカップリングに対してフランジ（２６）によって制限されてお り、かつ上記支持フランジ（２５）上に、センサ輪（３０）が半径方向及び軸方 向で不動に設けられており、かつ支持リング（３３）がセンサ輪（３０）とフラ ンジ（２５）の駆動軸側で回転する部分との間に回転可能に案内されていること を特徴とする、請求項１から５までのいずれか１項記載の燃料噴射ポンプ
7. ７．支持リング（３３３）が、センサ輪を取り囲みかつ該センサ輪の、支持リン グ側とは反対側の端面（５１）に当接する部分（５０）を有していることを特徴 とする、請求項６記載の燃料噴射ポンプ。
8. ８．駆動軸（２）が支持フランジ（２５）を有しており、該支持フランジが正面 カムプレート側のカップリングに対して内側からフランジ（２６）によって制限 されており、かつ上記支持フランジに、センサ輪（３０）が半径方向及び軸方向 で不動に固定されており、かつ支持リング（２３３）がフランジ（２６）とセン サ輪（３０）との間に回転可能に案内されていることを特徴とする、請求項１か ら５までのいずれか１項記載の燃料噴射ポンプ