JPS58104330A

JPS58104330A - 内燃機関用の燃料噴射装置

Info

Publication number: JPS58104330A
Application number: JP57214076A
Authority: JP
Inventors: ル−ドルフ・バビツカ
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1981-12-09
Filing date: 1982-12-08
Publication date: 1983-06-21
Also published as: GB2111133B; DE3148671A1; US4479475A; GB2111133A; DE3148671C2

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】本発明は特許請求の範囲第１項の上位概念に記載された
形式の、内燃機関特にディーゼル機関用の燃料噴射装置
に関する。

アメリカ合衆国特許第３４８６４９３号明細書によシ公
知な、前記形式の燃料噴射装置はポンプノズルとして構
成された燃料噴射ポンプを有しており、燃料噴射量は、
オーバーフロー導管に設けられた、油圧式に駆動される
制御スライダによって規定される。つまり、この制御ス
ライダは、有効供給行程を規定しかつ、ポンプ作業室か
らの燃料の戻し案内を閉鎖及び開放することによって燃
料噴射ポンプの燃料噴射量を規定スるようになっている
。この公知の燃料噴射装置においてはすべての噴射ポン
プ用の制御装置として、機関カム軸によって同期的に駆
動される調速機が使用されている。この調速機は、燃料
噴射開始時点と終了時点とを規定する。遠心錘によって
移動させられる制御スリーブを介して、回転数に関連し
た燃料噴射開始時点の変化が得られる。同時に調速機は
制御スライダのそれぞれの圧力室に燃料を供給するだめ
の分配装置としても用いられる。

このように機械的に駆動される制御装置は機関回転数に
よって強い影響を受ける。つまり、調節部材が調節され
ないにも拘らず、噴射される燃料量は機関回転数転変わ
る際に変化する。

このためにこのような制御装置は高速で回転する機関の
ためには限定的にのみ使用可能である。

また制御圧導管は充てん導管として用いられるので、こ
のことは噴射量の制御及び制御時間に否定的な影響を与
えるという欠点がある。

アメリカ合衆国特許第３４６５７３７号明細書によれば
同様形式の燃料噴射装置が公知である。この公知の燃料
噴射装置においては、制御スライダは制御ポンプとして
使用される個有の噴射ポンプによって駆動され、この噴
射ポンプは同時にポンプノズルによって駆動されるよう
になっている。噴射開始時点を変化させるために制御ポ
ンプの駆動装置には駆動モーメントを伝達する噴射量調
整装置が取シつけられている。

このためにこの公知の燃料噴射装置は非常に高価でしか
も大きな所要空間を必要とする。

電磁弁によって制御されるポンプノズルを備えたその他
の公知の燃料噴射装置は電磁弁装置の弁部材を有してお
り、この弁部材はオーバーフロー導管に設けられた制御
スライダとして構成されている。また噴射圧が直接的に
作用する電磁弁が各ポンプノズルに配属されている。こ
の装置においては、各電磁弁の必然的々サンプリングの
ばらつき及び各電磁弁に作用する圧力が、多シリンダ式
機関の各シリンダにポンプノズルから同一の燃料量を与
えることを妨げる。

この公知の構造によれば、噴射開始時点及び噴射時間の
迅速かつ確実な制御を簡単で所要空間の小さい制御部材
で行なうことは不可能である。

これに対して特許請求の範囲第１項に記載した特徴を有
する本発明による燃料噴射装置は、使用されたポンプ・
ノズル構造のポンプに機械的に与えられた圧縮段階内で
、非常に短かい応答時間によって噴射開始時点及び噴射
時間を変化させるための大きい範囲を使用することがで
きるという利点を有している。各１つの制御スライダを
少なくとも２つの噴射ポンプの戻し導管に設けることに
よって必要な製造費用は安価になる。

特許請求の範囲の従楓項に記載した手段によって本発明
のさらに有利な実施態様及び改良が可能である。すべて
の可能な噴射範囲にわたつて一定に保たれた、ポンプピ
ストンを駆動させる制御カムの圧縮行程によって、及び
この制御カムのずれによってポンプピストンの圧縮行程
がこのポンプピストンのパートナ−たる別のポンプピス
トンの零行程に相当するようになっていることによって
、さらに別の簡略化が可能である。各燃料噴射ポンプノ
ズルは燃料導管によって燃料貯蔵容器に接続すればよい
。このために必要なポンプノズルの構造は簡単である。

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。

機関１内に４つのシリンダのだめの１つの燃料噴射装置
が設けられている。機関カム軸６上に設けられた４つの
駆動カム２，３，４．５は噴射ポンプ１１．１２．１３
．１４のポンプピストン７．８．９．１０を動かす。駆
動カム２乃至５の運動は回転ロッド１５乃至１８を介し
てポンプピストン７乃至１０に伝達される。ロントスプ
リング１９乃至２２は保護円板２３を介してポンプピス
トン７乃至１０を常に駆動カム２乃至５に接触させるよ
うになっている。ポンプピストン７乃至１０が滑動する
ガイドシリンダ２４乃至２７で、ポンプピストンＴ乃至
１０の、駆動カム２乃至５とは反対側の端部に噴射ノズ
ル２８が設けられている。ポンプピストン７乃至１０と
噴射ノズル２８との間には噴射ポンプ１１乃至１４のポ
ンプ作業室２９が配置されている。噴射ポンプ１１．１
２のポンプ作業室２９は接続通路３０若しくは３１と供
給若しくは戻し導管３２を介して供給圧力にさらされて
いる貯蓄器３３に接続されている。この貯蓄器３３には
導管３４を介して供給ポンプ３５によってタンク３６か
ら燃料が供給される。圧力制限弁３７は供給圧を有利に
は６バールに制限する。接続通路３０．３１は圧電式に
制御されるスプール弁３８を介して制御される。このス
プール弁３８については後で詳細に説明する。

噴射ポンプ１１．１２と同様の形式で噴射ポンプ１３．
１４は接続通路３９．４０と、スプール弁３８と、供給
若しくは戻し導管４１を介して貯蓄器３３若しくはタン
ク３６に接続されている。供給ポンプ３５の駆動は同様
に機関カム軸６によって行なわれる。第２Ａ図及び第２
Ｂ図では駆動カム２，３若しくは５．４の行程カーブが
グラフで示されている。行程はそれぞれ機関カム軸６の
旋回角度に応じて規定される。

区分Ａはボンゾピストン７，８若しくは９．１０のため
の圧縮段階、つまシ噴射範囲を示し、区分Ｂは、所属の
ポンプピストンが駆動させられずに各駆動カムが回転す
る範囲を示している。

第２Ａ図に対する第２Ｂ図の配置によって、第２１３図
の噴射範囲たる区分Ａが第２Ａ図の区分Ｂ内にあること
が解る。この場合、区分Ｂの両側に安全範囲αが存在す
る。

スプール弁３８は、圧電液圧式に制御される制御ブロッ
ク４２の１部である。次いでこの制御ブロック４２につ
いて述べる。圧電液圧式の制御ブロック４２のケーシン
グ４３内には制御スライダとしてのスプール４５のため
のガイド孔４４が設けられている。スプール４５０両側
ではガイド孔４４がストッパビン４７を有するねじ山付
きビン４６によって閉鎖されている。

第６図の実施例において左側で、ねじ山付きビン４６と
スプール４５との間に圧力室４８が形成されており、ス
プール４５の右側では、このスプール４５とねじ山付き
ビン４６との間に圧力室４９が形成されている。スプー
ル４５は環状凹部５０．５１とさらにこのスプール４５
の端部付近で２つの溝５２．５３とを有している。

環状凹部５１と溝５２．５３とは補償孔５４に接続され
ている。２つの環状凹部５０，５１の運動範囲で、ガイ
ド孔４４は２つの環状溝５５゜５６を有している。この
２つの環状溝５５，５６には接続通路３０若しくは３９
及び３１若しくは４０が開口している。供給若しくは戻
し導管３２又は４１の・燃料供給導管としての分岐導管
５７の端部は同様にガイド孔４４、つまりスプール４５
０環状凹部５０若しくは５１が常に存在する位置に開口
している。この分岐導管５７の開口部はスプール４５の
どの位置においても開口しているのに対して、接続通路
３０，３１若しくは３９．４０の開口部はスプール４５
の一方位置では閉鎖されていて、他方位置では開放され
るようになっている。ケーシング４３内の円筒形の室５
８内にはピストン５９が案内されている。このピストン
５９は円筒形の室５８を圧力室６０．６１に分割してい
る。ピストン５９はさらにビン６２を介して圧電式に操
作される駆動体６３の一方端部に接続されており、この
駆動体６３は複数の圧電円板を上下に積み重ねた１つの
パイルより成っている。駆動体６３の他方の端部はビン
６４を介してケーシング４３に固く結合されている。絶
縁されたシール部６５の装てんされた孔６６を通って、
電気式の導線６７が詳しく図示されていない電気式の制
御装置から圧電式の駆動体６３に案内されている。円筒
形の室５８は閉鎖部材６８によって閉鎖されており、こ
の閉鎖部材６８はねじ山６９によってケーシング４３内
の相応のねじ孔にねじ込まれ、シール段部７０に押しつ
けられている。閉鎖部材６８内には通路７１が案内され
ており、この通路７１は閉鎖部材６８のピストン側の端
部からとの閉鎖部材６８の外周部の環状溝７２に案内さ
れている。環状溝７２からはケーシング４３内の通路７
３が圧力室４９に案内されている。このような形式で圧
力室４９と６１とが接続されている。圧力室４８と圧力
室６０との接続はケーシング４３内の通路７４によって
形成されている。全圧力室と、この圧力室を接続する通
路と、スプール４５の範囲におけるガイド孔４４内の自
由空間と、補償孔５４と、供給若しくは戻し導管３２若
しくは４１及びその分岐導管５７の端部と、接続導管３
０．３１若しくは３９．４０とは燃料によって満たされ
ている。この場合ガイド孔４４とスプール４５との間の
ギャップＣは補償孔５４と協働して、圧力室及びこの圧
力室を接続する通路に場合によっては生じる漏れ損失を
供給圧にさらされている燃料によって常に補償するよう
になっている。

圧電式の駆動体６３に電圧が加えられると、第３図によ
るピストン５９は右側へ駆動させられて圧力室６１を縮
小させる。このようにして通路７１．７３を通って圧力
室４９に供給された燃料はスプール４５を左側へ、つま
りストッパビン４７におけるストッパ位置に移動させる
。

これによって通路３０．３１若しくは３９，４０は閉鎖
させられる。

第１図による駆動カム２，３の位置において、ポンプピ
ストン７がその最下方位置を占めているー°方、ポンプ
ピストン８は同様に下方へ押し下げられている。この圧
力段において接続通路３１が閉鎖されると、ポンプピス
トン８はこのポンプピストン８に配属された噴射ノズル
２８を通して燃料を圧縮する。駆動体６３に供給された
電〆謂や断されることによって圧力室６１が拡大され、
これに対して圧力室６０が縮小されると、圧力室６１．
４９内に圧力降下が形成される一方圧力室６０．４８内
で圧力上昇が形成される。この圧力差を補償するために
、スプール４５は第６図で右側のねじ山付きビン４６の
ストッパピン４７における右側のストッパ位置に移動す
る。これによって接続通路３１は解放され、噴射ポンプ
１２のポンプ作業室２９内の噴射圧力は降下し、噴射行
程は終了する。続いて噴射ポンプ１２のポンプ作業室２
９は最小に縮小されるのに対して噴射ポンプ１１のポン
プ作業室は、そのポンプピストン７がカムによって上方
へ移動させられることによって拡大されて燃料が吸い込
まれる。噴射ポンプ１４における次の圧縮行程で噴射ポ
ンプ１４の駆動カム５はポンプピストン１０を下方へ圧
縮する。接続通路４０が圧電式に制御されて閉鎖される
と、噴射ポンプ１４の噴射ノズル２８を通じて噴射が行
なわれる。同一のスプール弁３８に接続された噴射ポン
プ１３のポンプ作業室２９は燃料で満たされていて、そ
のポンプピストン９はその最上位置を維持する。この交
替運動は、第２Ａ図及び第２Ｂ図で示、された、互いに
配属されたポンプピストンの圧縮段階と静止段階との間
の段階で行なわれる。本発明の課題はこれによって満た
される。

【図面の簡単な説明】

第１図は、ポンプノズルとして構成された４つの噴射ポ
ンプを有する本発明による燃料噴射装置の部分的に断面
した概略図、第２Ａ図、第２Ｂ図は２つの噴射ポンプの
ポンプピストンを駆動させるために２つの制御カムが互
いにずらされる形式を示したグラフ、第６図は２つの噴
射ポンプによって制御される弁スライダを有する圧電液
圧式の制御ブロックの断面図である。１・・・機関、２．３，４．５・・・駆動カム、６・機
関カム軸、７，８，９．１０・ポンプピストン、１１．
１２，１３．１４・・噴射ポンプ、１５．１６，１７．
１８・・・回転ロッド、１９，２０．２１．２２・・・
ロッドスプリング、２３　保護円板、２４，２５，２６
．２７・・・ガイドシリンダ、２８・・・噴射ノズル、
２９・・ポンプ作業室、３０．３１・・接続通路、３２
・・・供給若しくは戻し導管、３３・・・貯蓄器、３４
・導管、３５・・・供給ポンプ、３６　タンク、３７・
・・圧力制限弁、３８・・・スプール弁、３９．４０・
・・接続通路、４１・・・供給若しくは戻し導管、４２
・・・制御ブロック、４３・・・ケーシング、４４・・
ガイド孔、４５スゾール、４６・・ねじ山付ビン、４Ｔ
・・ストッパピン、４８．４９・・・圧力室、５０．５
１・・環状凹部、５２．５３・・・溝、５４・・補償孔
、５５．５６・・環状溝、５７　・分岐導管、５８・・
・室、５９・・・ピストン、６０．６１・・・圧力室、
６２・・ビン、６３・・・駆動体、６４・・・ビン、６
５・・・シール部、６６・・・孔、６７・・導線、６８
・・閉鎖部材、６９・・ねじ山、７０・・シール段部、
７１・通路、７２・・環状溝、７３．７４・・・通路、
α・・安全問隔

Claims

【特許請求の範囲】１、　内燃機関用の燃料噴射装置であって、この燃料噴
射装置の作業シリンダに供給ポンプによって燃料の供給
される燃料噴射ポンプの、機械的に駆動される各１つの
ポンプピストンが配属されておシ、前記燃料噴射ポンプ
のポンプ作業室に常に接続された戻し導管を備えていて
、該戻し導管に制御スライダが設けられて−おシ、該制
御スライダが噴射開始を行なうために前記戻し導管を閉
鎖し、かつ噴射を終了させるためにこの戻し導管を再び
開放するようになっている形式のものにおいて、少なく
とも２つの噴射ポンプ（１１，１２若しくは１３．１４
）の戻し導管（３０，３１若しくは３９．４０）に各１
つの制御スライダ（４５）が設けられてｂて、前記噴射
ポンプ（１１，１２若しくは１３．１４）の圧縮段階が
、相応に形成されかつ互いにずらして配置された駆動カ
ム（２，３，４，５）によって互いにずらされて、この
互いにずらされた圧縮段階において、常にそのつどの圧
縮しようとするポンプぎストンのみが動かされるように
なっておシ、前記制御スライダ（４５）が圧電式調節装
置に接続されており、該圧電式調節装置によって、前記
制御スライダ（４５）が前記戻し導管（３０，３１若し
くは３９゜４０）のためのそのつどの閉鎖及び開放位置
に制御されるようになっていることを特徴とする、内燃
機関の燃料噴射装置。２、　戻し導管（３０，３１；３９，４０）が同時に供
給導管である、特許請求の範囲第１項記載の燃料噴射装
置。６、　ポンプピストン＜７．８．９．１０）を駆動する
駆動カム（２，３，４，５）の圧縮行程がすべての可能
な噴射範囲（Ａ、）にわたって一定に保たれており、前
記駆動カム（２，３゜４．５）の後続する上昇しない範
囲（Ｂ）が前記噴射範囲（Ａ）よシも大きくなるように
構成されており、同一の制御スライダ（４５）に配属さ
れた噴射ポンプ（１１，１２；１３゜１４）の駆動カム
（２，３；４，５）が互いにずらして配置されていて、
続いてポンプピストンを駆動する駆動カム（３，４）の
前記噴射範囲（Ａ）が先行する駆動カム（２，５）の上
昇しない範囲（Ｂ）以内に来るようになっている、特許
請求の範囲第１項記載の燃料噴射装置。４、制御スライダ（４５）が圧電液圧式の制御ブロック
（４２）のスプールとして構成されていてストッパによ
って制限された２つの位置を有しておシ、圧力の変化に
よって前記スプールの端面側の圧力室（４８，４９）に
切換えられるようになっており、該圧力室（４８，４９
）の基本圧力が、供給ポンプ（３５）の供給圧によって
、前記スプール内の補償孔（５４）及びこのスプールと
このスプールのガイド孔（４５）との間のギャップ（Ｃ
）を介して規定されるようになっている、特許請求の範
囲第１項記載の燃料噴射ポンプ。５、圧電液圧式の制御ブロック（４２）が、圧電式に操
作される駆動体（６３）と、この駆動体（６３）に接続
されかつ燃料の満たされた室（５８）に設けられてこの
室（５８）を２つの圧力室（６０，６１）に仕切るピス
トン（５９）と、ガイド孔（４４）内に設けられた制御
スライダ（４５）とを有しておシ、該制御スライダ（４
５）が、前記駆動体（６３）に接続された前記ピストン
（５９）の横断面よシも著しく小さい横断面を有してい
て、前記ピストン（５９）に隣接する各１つの圧力室（
６０，６１）に接続された２つの圧力室（４８，４９）
を仕切っていてかつ中央範囲で２つの門状凹部（５０，
５１）を備えて□ おり、該２つの環状四部（５０，５１）が、前記制御ス
ライダ（４５）の一方の終端位置において燃料供給導管
（５７）を前記ガイド孔（４４）に対して開放させかつ
このガイド孔（４４）の接続通路（３０，３１；３９゜
４０）を前記環状凹部（５０，５１）以外の、制御スラ
イダの部分によって、接続された噴射ポンプ（１１，１
２，１３，１４）のポンプ作業室（２９）に対して閉鎖
させるようになっていて、前記制御スライダ（４５）の
他方の終端位置において、前記燃料供給導管（５７）と
前記接続通路（３０，３１；３９゜４０）とを開放させ
るようになっている、特許請求の範囲第４項記載の燃料
噴射装置。