JPS5893940A - 内燃機関用の燃料噴射ポンプ - 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】 本発明は内燃機関用の燃料噴射ポンプであって、燃料調
量部材と該部材に配属されてその可能運動量を変化させ
るための装置とを有しており、該装置が戻しばねに抗し
て調節可能な調節ピストンを有しており、該ピストンの
位置に応じて伝達装置を以って前記燃料調量部材の可能
運動量が可変であり、しかも調節ピストンが圧力源に接
続可能な作業室を制限しており、該作業室の圧力が燃料
噴射ポンプの回転数に応じて変化されるようになってい
る形式のものに関する。

１イツ連邦共和国特許出願公開第２８５４４２２号明細
書に基づいて公知の燃料噴射ポンプにおいては、全負荷
時噴射量が調節可能なストッパによって匍１限されてお
り、全負荷時には該ストン・ξに燃料調量部材が当接せ
しめられる。このストン・ぐは、内燃機関の燃焼室に供
給される空気の圧力、例えば過給機を備えた内燃機関に
おいてはその過給圧に応じて位置調節される。この調節
のためには週給圧にさらされたダイヤフラムダツクスが
、套壁面に所定の輪郭を備えた調節ピストンを摺動せし
め、その輪郭が前記ストン・ξの位置調節のために機械
的に検出されるようになっている。このようにして燃料
噴射量が、供給された空気量に適合せしめられる。しか
しこのような完全に過給圧に依存した噴射量調整の有す
る欠点は、その調整が作用負荷の力学的な変化に対して
比較的緩慢にしか追従することができないことであり、
それは特に排ガス駆動式の吸込空気圧縮装置においては
その排ガス量変化への燃料量変化の追従が必ず遅延を伴
うので一層当てはまる。全負荷時の最大燃料噴射量を規
定するためには過給圧の他に回転数も重要である。内燃
機関によって操作される過給機の搬送特性曲線、即ち噴
射される燃料量に応じた搬送圧は上昇する回転圧に応じ
て段々ゆるやかになっていく。

また上昇する回転数に応じてその過給機を有する内燃機
関の許容される燃料噴射量が上昇する。しかしこの許容
される燃料量を示すアングライヒ特性曲線の傾斜は全体
としては、内燃機関・過給機の組合せの搬送特性曲線の
傾斜よりも著しく傾度が少ないものである。従って低回
転数において発生した誤調節が回転数の上昇につれて著
しく増大されてしまい不都合である。

ドイツ連邦共和国特許出願公開第２８４７５７２号明細
書で公知の他の燃料噴射ポンプにおいては、この誤りを
回避するためにカムが、一方では噴射ポンプの回転数依
存した吸込室圧・力によって摺動されまた他方では過給
圧に応じて回転されるようになっている。この際に過給
圧によって負荷されるダイヤフラムゼツクスがやはり調
節部材として用いられており、カム上の曲線が機械的に
検出されて全負荷ストン・ぐに伝達される。しかしこの
構造の欠点は、特に制御ばね力が全負荷ストツノξを介
して検出ビンに伝達されることによる検出時の摩擦発生
によって、全員荷時調量にヒステリシス現象による誤り
が生じることであり、またその調節チツクスを採算のと
れる寸法にすると該調節ヂツクスによってもたらされ得
るトルクが極めて少なくなることである。更にこの公知
構造においては、回転数の」二昇につれて誤調節の増幅
が発生し、これは最大燃料噴射量のアングライヒ作用に
おける、過給圧を以って与えられる作用部分によって発
生するものである。

本発明の出発点となった上記の先行技術に対して、調節
ピストンの可能運動量を制限するための装置が設けられ
ており、この装置が内燃機関の各運転ノξラメータ、特
に内燃機関の燃焼室に供給される空気の密度によって制
御可能となっていることを特徴とする本発明による燃料
噴射ポンプの有する利点は、過給圧によって規定される
限度範囲内で、全負荷時噴射量のアングライヒが回転数
に応じて行なわれることである。この場合、過給圧が欠
如すると当該のアングライヒ作用も阻止される。過給圧
が生じかつ上昇して初めて、燃料噴射量の上昇のための
アングライヒ作用が回転数の上昇と共に、当該過給圧の
上昇の程度に応じて解放される。この場合当該の調節部
材の、直接に過給圧に左右される部分には、アングライ
ヒ作用時にヒステリシス現象を生ぜしめ得る機械的な力
は付与されない。従って過給圧に直に左右される形式で
の調節によって生じるような、回転数上昇に伴う誤差累
進は回避される。また純粋に油圧による調節と該調節の
大きな作業能力とによって、問題になる程のシステリシ
ス現象の発生は防がれ得る本発明の有利な実施態様は特
許請求の範囲第２項乃至第１５項に記載したとおりであ
る。

次に図示の実施例につき本発明を説明する。

第１図には例えば分配形噴射ポンプである燃料噴射ポン
プの１部分が示されている。このポンプは公知のように
レバーとして形成された燃料調量部材２を有し、該燃料
調量部材２によって（詳説されていない）リングスライ
ダが燃料噴射量の制御のために操作される。制御ばね機
構３に抗して可動な燃料調量部材２は、全負荷位置では
移動調整可能なストン・ξ５に当接し、このストツノξ
５は図示の例では揺動レバー６の一方端部に配置され、
該揺動レバーの他端部は検出ピン７に当接している。こ
の検出ピン７は孔８内で案内されそして、ケーシング１
内に形成されたシリンダ９内に直角に突入している。

このシリンダ９内に密に案内されている調節ピストン１
１の一方の端面１２がシリンダ９内に作業室１４を閉成
している。この作業室１４は、シリンダ９の端面１５に
配設された絞り孔１６を介して、圧力媒体を充填された
室に接続されており、この圧力媒体の圧力は回転数に依
存して制御されている。この室は図示の例では燃料噴射
ｒ／ゾの燃料充填された吸込室１７であり、この室に燃
料供給を行なう燃料ポンプ１８は燃料貯蔵容器１９から
燃料を吸い上げ、またその吐出側は圧力制御弁２０を介
してドレーン可能となっている。この構造によって公知
のように吸込室１７内に回転数依存の圧力が形成される
ようになっている。

調節ピストン１１は検出ピン７の、シリンダ９内への突
入範囲においてその套壁に輪郭２１を有しており、この
輪郭２１によって調節ピストンの移動に対して検出−ン
７の位置が規定されている。シリンダ９の、作業室１４
とは反対側の端部はばね室２２に接続しており、このば
ね室２２内には調節ピストン１１の他方の端面板２３が
突入している。この端面板２３は直径においてシリンダ
９の直径よりも大きくなっており、ばね室２２の向い合
った面に支持されたアングライヒばね２４によって負荷
されている。調節ピストン１１の調節移動量は、ばね室
２２内に配置されたストン”２５によって制限されてお
り、即ちアングライヒばね２４の圧縮時にこのストッパ
２５に端面板２３が接触するに至る。

更にアングライヒばね２４及び調節ピストン１１に対し
て同軸的に、可動なストン・ξピン２６がばね室２２内
に突入しており、このストツノξピン２６はばね室２２
の壁を通って密に案内されておりかつ調節ダイヤフラム
２７及び調節機構２８と固定的に結合されている。この
調節機構２８はダイヤフラムゼックスとして形成されて
おり、調節ダイヤフラム２７によって基準圧力室２９が
制御圧力室３０がら仕切られている。この基準圧力室２
９は例えば周囲の大気に接続されており、他方で制御圧
力室３ｏの方は制御圧力導管３１を介して例えば、当該
の燃料噴射ポンプによって運転される内燃機関の吸気系
３２に過給機３３の下流側で接続されている。別の構造
としては周囲大気の圧力変動を捕捉するために制御圧力
室を一定の圧力で満しておくこともできる。これによれ
ば調節機構（ダイヤフラム）を以って、内燃機関の燃料
室に供給される空気の気圧が補償される。調節ダイヤフ
ラム２７は有利には、基準圧力室２９内に配置された戻
しはね３４によって負荷され、この戻しばね３４もまた
調節可能に形成されている。

更に補足的な構造によれば、作業室１４がアンロード導
管３５を介して燃料貯蔵容器１９に向けてｒレーン可能
となっており、このアンロード導管３５内には圧力保持
弁３Ｇが配置されている。

上記の燃料噴射ポンプが過給装置を有する内燃機関と共
に運転される時には、調節ピストン１１が、回転数に依
存して作業室１４内に生じる圧力によって負荷される。

運転開始時には吸込管内の空気圧は、調節ダイヤフラム
２７をばね３４の力に抗して偏位させるにはまだ小さ過
ぎる。従って可動なストッパピン２６はばね力によって
調節ピストン１１上に押し付けられ、更にこの調節ピス
トン１１はアングライヒは゛ね２４の共作用のもとで出
発位置に保持されている。従って全負荷ストツノぞ５は
、僅かな全員荷時燃料噴射量に相応する位置にある。回
転数が上昇するにつれて吸込み導管内の圧力も上昇し、
可動なストン・ξビン２６は戻しばね３４の力に抗して
次第に引き戻されていく。こうして同時に上昇する吸込
室１７内と作業室１４内との油圧によって調節ピストン
１１は、アングライヒばね２４の力に抗してアングライ
ヒ作用のための摺動を行なう。この際に検出ビン７は輪
郭２１に従いシリンダ９内に一層突入し、それによって
ストン・′？５も、より高い全員荷時燃料噴射量に相応
する位置に動く。こうして、上昇する回転数を以って調
節ピストン１１は、全負荷時噴射量を増大又は、可動な
ストッパ２６によって解放されているアングライヒ運動
量の程度において該噴射重金アングライヒするために史
に摺動せしめられる。この際の調節ピストン１１の最大
偏位は例えば位置固定的なストン・ξ２５によって制限
可能である。こうすれば所定の回転数からは全負荷時噴
射量の変更はそれ以上有なわれないようになる。また調
節ピストン１１の位置調節の制限は、オイル路上で圧力
保持弁３６によっても行なわれ得る。この圧力保持弁３
６は調節された所定の圧力に達した以降ドレーン側に向
けて解放され、それによって絞り１６を介しての作業室
１４内へのそれ以上の高圧形成は行なわれ得ない。こう
して過給圧の引続いての上昇に関係なく、全負荷時噴射
量にそれ以上の変化は生じなくなる。

第１図の実施例の変化形が第２図に示されている。この
例でもほぼ同じ調節ピストン１１′が設けられており、
該調節ピストン１１’は両側を閉じられたシリンダ９′
内で一方の端面１２１ｒ以って作業室１４を閉成してお
り、この作業室１４は絞り孔１６’に介して吸込室１７
に接続されている。この場合の調節ピストン１１〆は、
該ピストン１１−の他方の端面２３’を負荷するアング
ライヒばね２４に抗してのみ摺動可能である。

第１図の実施例における調節ピストン１１の移動量制限
装置の代りに、第２図の実施例ではアンロード導管３５
’が設けられており、このアンロー１導管３５′内に圧
力制限弁３８が配置されている。この圧力制限弁３８の
開放圧はこの場合、内燃機関の燃焼室に供給された空気
の圧力に応じて調節可能である。

この実施例でも前記の例と同様に調節ピストン１１′は
回転数に応じて調節される。この際に作業室１４内で調
節されるべき圧力の最高値は圧力制限弁３８によって過
給圧に応じて制御され、それによってアングライヒ作用
の程度が当該の過給圧によって制限可能となっている。

またこの圧力制限弁３８を過給圧の高さから独立した形
でも、作業室１４内に所定の上圧のみを許容するように
すると有利である。

第３図に示された実施例は第２図の実施例にほぼ相応し
、作業室１４内の圧力を過給圧に応じて制御するための
装置に関している。この例でも前述のものと同様に調節
ピストン１１’が、シリンダ９′内で作業室１４を閉成
しておりかつアングライヒばね２４の力に抗して摺動可
能となっている。作業室１４は絞り１６を介して吸込室
１７に接続されている。更に作業室１４からは圧力導管
４１が導出されており、この圧力導管４１は圧力制御弁
４３の圧力室４２に接続している。この圧力室４２はシ
リンダ４４内で制御ピストン４６の１つの端面４゛５で
閉じられており、またこの制御ピストン４６はシリンダ
４４内で密に摺動可能でありしかも環状溝４７を有し、
該環状溝４７は制御ピストン４６内部の孔４８を介して
常に圧力室４２に接続されている。環状溝４７の各制限
縁は第１の制御縁牛９としてまた第２の制御縁５１とし
て形成されており、この第１の制御縁４９によって、燃
料ポンプ１８から案内されてくる圧力媒体供給導管５０
のシリンダ４４への接続が制御されるようになっている
。また第２の制？ｉＩｌ＋縁５１は、シリンダ４４から
出発しているアンロー−導管５２の接続部を制御してい
る。

制御ピストン４６は調節ダイヤフラム５３に結合されて
おり、この調節ダイヤフラム５３はダイヤフラムゼツク
ス５４の１部分として制御圧力室と基準圧力室とを仕切
っている。更にこの調節ダイヤフラム５３は戻しばね５
７によって負荷されている。制御圧力室５５は各燃焼室
に供給されるべき新気の圧力にさらされており、また基
準圧力室５６内には大気圧又は一定の基準圧が形成され
ている。

制御ピストン４６の中央位置では両方の制御縁４９と５
１が圧力媒体供給導管５０とアンロー１導管５２を閉じ
ている。この補償位置では作業室１４は絞り孔１６を介
してのみ吸込室１７に接続されている。

燃料噴射ポンプ又は内燃機関の運転開始時に制御ピスト
ン４６は、作業室１４内の圧力がまだ不足なので戻しば
ね５７のばね力によって下方へ押されており、そして圧
力室４２は圧力媒体供給導管５ｏに接続されている。吸
込室１７内の圧力が上るにつれて、制御ピストン４６に
作用する油圧による戻し力も高まり、それによつで該制
御ピストン４６は戻しばね５７のばね力に抗して上方へ
動かされそして圧力媒体供給導管５０が閉じられる。吸
込室１７への絞り接続を介して作業室１４内の圧力も該
吸込室圧力の上昇につれて上昇する。これによって調節
ビス）／ｌｌの移動が行なわれ、それはその圧力上昇に
よって制御ピストン４６が第２の制御縁５１を以ってア
ンロー１導管５２を開放するまで続く。また過給機運転
の内燃機関においては回転数の上昇によって吸込系内の
空気圧が上昇し、それによって制御ピストンはますます
負荷される。この力に相応して圧力室４２及び作業室１
４内の圧力も上昇する。

この実施例においても過給圧は、機械的な検出力にさら
された調節ピストン１１′の位置移動に直接に作用する
。ピストンの運動そのものは油圧式に行なわれ、しかも
その最大調節圧力は前述の装置によって過給圧に応じて
制限されている。

第４図には第１図の実施例に対する変化形が示されてい
る。その相異は主にストツノぞ２６の構造にある。第４
図の例でもめはり、シリンダ９内に摺動可能に配置され
かつそこで自らの一方の端面１２を以って作業室１４を
閉成している調節ピストン１１′が設けられており、作
業室１４は孔１６を介して圧力源即ち吸込室１７に接続
されている。調節ピストン１１′の輪郭２１はピン７に
よって検出されそして揺動し・々−６に、又は例えば直
接に燃料調量部材２に伝達される。これは例えば調量部
材２にほんの僅かな力が作用した場合でも可能である。

調節ピストン１１’の他方の端面板２３は、ケーシング
固定されかつ場合によっては位置調節可能に支持された
ばね２４によって負荷されている。第１図に示された実
施例とは異なりこの例ではこの端面板２３の所から調節
ピストン１１’にスリット部５９が設けられており、そ
の底面は端面板２３に向って球状に検出突起部６０とし
て形成されている。

調節ピストン１１／に対して直角にスリット部５９を貫
通して、アングライヒピストン６２のウエゾ形状の中間
部材６１が突入しており、このピスト２６２０円筒状端
部は孔６３内で案内されている。ウエゾ形状の中間部材
６１は更にその検出突起部６０に面した側に輪郭６４を
有しており、この輪郭６４によって戻しばね２４に抗し
ての調節ピストン１１の偏位位置が規定されている。ア
ングライヒピストン６２はぎストン俸６５を介して調節
ダイヤフラム６６に結合されており、この調節ダイヤフ
ラム６６は第１図の場合と同様に、その一方何を基準圧
力に、捷だ他方側に内燃機関の各燃焼室に供給される空
気の密度に相応した圧力にさらされている。更にこの調
節ダイヤフラム６６は戻しばね６７によって負荷されて
おり、この戻しばね６７はアングライヒピストン６２を
、調節ピストン１１’の出発位置に相応する位置に戻そ
うと作用している。また当然ながらこの戻しばね６７は
アングライヒピストン６２の、ピストン棒６５との接続
部に向い合った端面に係合していてもヨイ。図示ノ例で
はアングライヒビス）／６２が更に調節可能なストッパ
６８を有しており、このストツノξ６８によって戻しば
ね６７のばね力に抗してのアングライヒピストン６２の
移動量が制限されるが又は調節ピストン１１′の、戻し
ばね２４に抗して差し込まれる最深位置が規定される。

この構造の有する利点は、アングライヒピストンの摺動
のために比較的僅がなカが必要なだけとなり、延いては
調節ダイヤフラム６６を有する調節機構２８が比較的小
型に形成され得ることである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の複数の実施例を示すものであって、第１
図は調節ピストンを回転数に依存して調節するための装
置に機械的な制限機構を有する本発明による第１の実施
例の断面図、第２図は調節ピストンに作用する圧力を給
気圧に依存して油圧によって制限する機構を有する第２
実施例の断面図、第３図は調節ピストンの調節を油圧式
に制限する別の実施形を有する第３実施例の断面図、第
４図は第４実施例の断面図である。

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って、燃料調量
   部材と該部材に配属されてその可能運動量を変化させる
   ための装置とを有しており、該装置が戻しばねに抗して
   調節可能な調節ピストンを有しており、該ピストンの位
   置に応じて伝達装置を以って前記燃料調量部材の可能運
   動量が可変であり、しかも調節ピストンが圧力源に接続
   可能な作業室を制限しており、該作業室の圧力が燃料噴
   射ポンプの回転数に応じて変化されるようになっている
   形式のものにおいて、調節ピストン（１１，１１）の可
   能運動量を制限するための装置が設けられており、この
   装置が内燃機関〆騙転・ξラメータ、特に内燃機関の燃
   焼室に供給される空気の密度によって制御可能となって
   いることを特徴とする、内燃機関用の燃料噴射ポンプ。 ２　前記の制限装置がストン・ｅ（２６）から成り、該
   ストン・ξが内燃機関の各運転・ξラメータに応じて調
   節可能となっている、特許請求の範囲第１項記載の燃料
   噴射ポンプ。 ３　ストン・ξ（２６）が、戻し力によって負荷された
   調節部材（２７）に結合されており、該調節部材（２７
   ）の−刃側は基準圧力にさらされまた他方側は、内燃機
   関の燃焼室に供給される空気の気圧に応じた制御圧力に
   さらされており、更に該調節部材（２７）は戻しばねの
   共作用のもとで圧力差によって調節可能となっている、
   特許請求の範囲第２項記載の燃料噴射ポンプ。 ４ストツーｅ　（２６）　カ出発位置では調節ピストン
   （１１）に当接して、該調節ピストン用戻しばね（２４
   ）の共作用のもとで調節ピストンをその出発位置に保持
   している、特許請求の範囲第３項記載の燃料噴射ポンプ
   。 ５　戻しばね（２４）に抗しての調節ピストンの最大運
   動量が固定的なストン・ｅ（２５）によって制限されて
   いる、特許請求の範囲第３項記載の燃料噴射ポンプ。 ６　作業室（１４）が絞り孔（１６）を介して圧力源（
   １７）と接続可能であり、かつ圧力保持弁（３６）を介
   して負荷軽減側に接続可能である、特許請求の範囲第３
   項記載の燃料噴射ポンプ。 ７、　作業室（１４）が絞り（１６）を介してＴカ源（
   １７）と、かつ弁（３８，４３）を介して燃料貯蔵容器
   （１９）と接続可能であり、しかもこの弁が内燃機関の
   運転・ξラメータ、特に内燃機関の燃焼室に供給される
   空気の密度に応じて制御ｉＪ能である、特許請求の範囲
   第１項記載の燃料噴射ポンプ。 ８、弁が圧力制限弁（３８）であり、該圧力制限弁の開
   放制御点が運転・ξラメータに応じて可変である、特許
   請求の範囲第７項記載の燃料噴射ボノゾ。 ９　弁が圧力制御弁（４３）であり、該圧力制御弁（４
   ３）によって内燃機関の運転繋うメータに応じた圧力が
   維持可能である、特許請求の範囲第７項記載の燃料噴射
   ポンプ０１０　　圧力制御弁（４３）が制御ピストン（
   ４６）を有し、該制御ピストン（４６）が一方では内燃
   機関の燃焼室に供給される空気の密度に相応した制御力
   によって、また他方では該制御ピストンによって制御さ
   れた制御圧によって負荷されており、該制御圧はシリン
   ダ（４４）内に制御ピストン（４６）によって閉成され
   た圧力室（４２）内に形成されるようになっており、こ
   の圧力室（４２）は調節ピストン（１１）の作業室（１
   ４）に常に接続されておりかつ圧力媒体供給導管（５０
   ）が又はアンロード導管（５２）のどちらかに接続可能
   であり、この接続は調節ピストン（４６）の制御縁（４
   ９、５１）を以って制御され、しかもこの制御縁（４９
   ，５１）の配置は、調節ピストン（４６）の所定の位置
   では圧力媒体供給導管（５０）及びアンロード導管（５
   ２）の接続口が閉じられるようになされて（・る、特許
   請求の範囲第９項記載の燃料噴射ポンプ。 １１、制御ピストン（４６）が、制御力と同方向に作用
   する基準力によって負荷されている、特許請求の範囲第
   １０項記載の燃料噴射、Ｉ？ンプ。 １２　　ストツノξがアングライヒピストン（６２）か
   ら成り、該アングライヒピストン（６２）が調節部材（
   ６６）によって調節ピストン（１１′）の運動方向に対
   して直角に摺動可能であり、かつ該アングライヒピスト
   ン（６２）が輪郭（６４）に調節ピストン（１１’）が
   該調節ピストンに作用する回転数依存の圧力によって当
   接されるようになっている、特許請求の範囲第３項記載
   の燃料噴射ポンプ。 １３、調節ピストン（１１’）の、戻しばね（２４）に
   向（・た端部にスリン）（５９）が該調節ピストンの套
   壁面に平行に形成されており、またアングライヒピスト
   ン（６２）が前記調節ピストンとの重なり部分の作業範
   囲内で該スリット（５９）の幅に合わせて面取りされて
   いる、特許請求の範囲第１２項記載の燃料噴射ポンプ。 ■４．戻しばね（６７）に抗してのアングライヒピスト
   ンの最大移動量がストッパ（６８）によって制限されて
   いる、特許請求の範囲第１２項記載の燃料噴射ポンプ。 １５　　作業室（１４）が絞り孔（１６）を介して圧力
   源（１７）に接続され、更に圧力保持弁（３６）を介し
   てアンロード側に接続可能となっている、特許請求の範
   囲第１２項記載の燃料噴射ポンプ。