JPS60150442A - 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】 産業上の利用分野 本発明は少なくとも１つのポンプシランツヤに吐出行程
運動を与えるカム駆動装置を有する燃料噴射ポンプであ
って、このカム駆動装置の、ポンプケーシングに支承さ
れた部分が吐出開始時点の変化、ひいては噴射開始時期
調節を目的としてその回転する部分に対して相対的に、
燃料フィー１５ポンプのポンプ回転数に依存した圧力で
負荷される噴射時期調節ビストノによってこのはねの内
、第１のばねが常に作用し−Ｃいる形式のものに関する
。

燃料噴射装置における噴射開始時期調節は噴射過程に際
して生じろ時間的な遅れを、ボ゛７ゾゾランノヤの吐出
開始時点をボンゾ駆動捧１ど１１のその都度の回転位置
に対して変１ヒさぜることによ０て補償するために役立
てられる。この時間的な遅れはポンプにおける圧力ーＬ
昇と噴射開始時点との相関関係、並ひに噴射開始時点と
燃焼開始時点との相関関係において生せしめられる。

ボ゛ンプからノズルへの圧力献達は燃料の圧縮性、圧力
波の走行時間、ノズルの開放圧に達するまでの圧力ー１
昇時間、及び負荷軽減容積を補償するための吐出時間に
よって影響される。燃料噴射と燃料点火との間には反動
力学的な理由から（・わゆる点火遅れか生じる。クラン
ク軸の角度で表わされろこの点火遅れは回転数と共に増
大し、かつ、同時１１ｊ噴射開始と共に変化する。

冒頭に述べた形式の燃料噴射ボ／ゾにおいては噴射時期
調節か回転数に関連して行なわれる。

Ｃの時、噴射萌）υ１調節機の作業能力の主たる目的は
噴ηｊ過程に際し−Ｃ／−ｌじる時間的な遅れを補償→
゛ぺ）だ・）にあり、その曲の作業能力は内燃機関の′
１．′ｌ′注ｆ直しくニメ＝ｊ−４心°皮求にＬＬ、し
て燃費、出力、スノ・　スｌｆ工／、）／回転、及び／
又は排ガスを改善するために役立てられろ。

従来の技術 ドイツ連邦共和国特許出願公開第２６４８　！１９１号
明細書によって公知であるこの種の燃料噴射ポンプにお
いては噴射時期調節ピストンはアイドリング回転数及び
低回転数においては第１のばねのばね力に抗して移動さ
ぜら」し、中間（））回転数範囲においては第２のばね
が同じ作用方向で作用し始める。この作用時点以降は噴
射時期調節特性曲線は緩勾配に延び、こｉ＋によつ−Ｃ
排ガス値を悪化させることなしになによりもスム開始時
点を申し分のｌよい排ガス特性にへはしは適合させるこ
とかできる。この公知装置の欠点は第２のばねが作用し
始める以後の回転数範囲を外部から調節することが困難
でｋ）ることにある。従って調整も極めて困難であり、
大抵はこの噴射時期調節機を分解してスペ　ザ板を挿入
１−ることによってしか調整を行うことかできな（・。

この公知装置の別の欠点は比較的に手間のかかる構造を
必要とすることにある。第２のばね、つまり−＝−貫し
て作用する第１のばねよりも著しく弱い方のばねは中間
の回転数以降に作用し始めイ）ｌ！１行装同装置働しな
けＪシばならない。このためにはり　／ングに対して不
動に固定されたビ゛／］−で軸方向で移動口■能であっ
て、か−）、それ自体とケ　ノノズとの間にこの第２の
ばねが締込まＩ’ｔているスリーブが設けらＪｔている
。このスリーブは一定の回転数及び噴射時期調節ビスト
ノの一定の移動以降噴射時期調節ビストノによって連行
されるので、このばねは押合わさ４する。その上にこの
ように比較的に手間のかかる構造は故障し易い。

わゆろ液圧的な噴射時期調節機であるので、この噴射時
期調節機の特性曲線は当然のことなから液力的な圧力を
介しても変化させられる。しかしながらこれらずべての
解決は著しく・手間がかかる上に温度依存性が大き℃・
という欠点なｒ」している。公知であるようにディ　−
モル機関用燃料は比較的に低い温度に才６（・では比較
的に高い温度におけろよりも粘性か商いので、特性の悪
化は冷たい燃料噴射ボ°ンゾに４６（・で著シー（・。

本発明の利点 これに対して特許請求の範囲第１項に記載また特徴を有
する本発明の燃料噴射ポ゛ノゾは公知装置の上述した欠
点を排除することの他に、第２のばねが、特性四組形態
が著しく限界的である場合に作用するという利点を有し
てい７．）。特に、低回転数及びアイドリングにおいて
は燃ｔ１唄射時点をできるだけ正確に機関の要求に適合
させなければならない。この低回転数にお（゛て第２の
ばねを使用することによっては第１のばねの強度とは異
なるばねが尚回転数とは無関係な特性を有する特性曲線
を得ることかできる。

本発明による別の利点は両ばねの有効な作用と所定の回
転数以降の第２のばねの遮断とか極めて簡単な構造的手
段で実現できることにあイ）。

本発明の有オリな１実施態様によれば高回転数において
遮断される第２のばねのケーンノブ側のばね支持体が外
部から調節６ｆ能である。このように構成されているこ
とによって噴射時期調節機を低回転数範囲において極め
て精密に機関の要求に適合させることができる。

本発明の別の角刈な１実施態様によれば２つのはねかそ
れぞれ噴射時期調節機のそれぞれ一方の端面匝に係合し
ている。これによって低回（シ（斂範囲にお（・て極め
て簡単な形式で両ばねが逆向きに作用する。この時、一
方のばね、つまり弱い方の第２のばねは圧力散体の送出
される室に配置されている。

両ばねを構造的な理由から噴射時期調部ピストンの一方
の側に係合させたい場合には本発明の有利なＩ実施態様
に、ｒ６いて２つのばねが１′つのばねユニットを成し
ている。このよう／よばねユ、−ノドはばＩ：）ばらに
ならないで容易に取イ＝Ｊけイ）ことができる。

丸施例 第１図には機能を説明するために分配形燃刺噴射ポンプ
が簡単な形式で示されてし・る。ケーシング１の７リン
グ孔２内ではボンシブランツヤ３が作業させられ、この
ポンププランツヤ３は図示されていない戻しばねのばね
力に抗して往復回転運動を行なう。このポンプのポンプ
室４にはボンシブランツヤが外に出る吸込み行程を行な
うか若しくはボ”ンゾゾランジャの一ト死点に達すると
すぐにポンプシラノジャ：うの外周面に配置された縦溝
５及び過圧下にある吸込み室７からケ−／ングｌ内を延
びる通路６を介して燃料が洪絽される。吐出行程の開始
後及びボンシブランツヤが適当に回動させられるとすぐ
に通路６が閉じられると、ポンプ室４内にある燃料はポ
ンプシラノジャを延びる縦通路８に送出されろ。次いで
この縦通路８から分岐する′−＋’。

（’Ｌ方向孔９及びボンシブランツヤの表面に配置され
た分配縦溝Ｉ（）（それぞれ破線で示さ４１ている）を
介して燃料が多数の吐出導管（その内の１つしか図示さ
れていないが）の内の」つに供給される。この吐出導管
ｊ１の実際の数は供給しようとする機関シリンダの数に
相応している。この吐出導管１１の人口はシリンダ孔２
を中、シ・とじてその周囲に分配されて（・で、がっ、
この吐出導管ＩＪ内に吐出方向で開く逆ＩＬ弁１２かそ
れぞれ１つずつ設けられている。

ゑ 吸込ｉ（ｉ　７には燃料フィードポンプ１３を介して燃
料量／り１・１がら燃料が供給される。

この燃料フィー　１ボ／ゾＪ３は機関回転数νこ比例す
る回転数で駆動さｇるので、ポンプから送出された燃料
量は機関回転数に比例している。

つまり回転数が増大ずればそれに応じて燃料量も増大す
る。

ボ゛／ゾゾラノジャ３の周囲には制御スライダ（リング
スライダ）１６が軸方向で移動可能に配置６され−Ｃ（
・る。この制御スライダー６によって、縦直路８に接続
された半径方向孔１７はボ／ゾヅラ／ジャ；うの吐出行
程の隙に開放制御さね、こねによって吐出４管１１の内
の１つへの・燃１′−）送出か中断される。というのは
燃利かポ゛７プ室４かも吸込み室７に戻されるからであ
る。

従ってこのような半径方向孔】７の開放制御によって燃
料噴射は終了する。

制御スライダＪ６は中間し・！−］、Ｓを介しで作動さ
せられる。この中間し・５−１８は同様にケーシング内
に不動に挿入された軸Ｉ９を中・し・とじて旋回ｉ」能
であって、その一方の端部で頭２０を介して制御スライ
ダ１６のψノ欠き２１に係合している。この中間レバー
＋８の他方の端部には回転数信号発生器である図示され
ていない遠・し・調速機並びにプレロードを任意ｉｃ調
節することのできる、遠心力に抗して作用する図示され
て（・ないばねか係合している。従って制御スライダ］
６の軸力同位Ｉ＆：によって規定された態別噴射量は回
転数並びに任意に力えもれたはねプレロード（負荷）に
依存している。

回転させらＩする。この連行ビン２：４はカッ・円板２
４の対応する孔に係合している。このカム円板２４０ト
而には端部カム２５が設けられている。このカム円板２
・１は同様に駆動軸２６に動力伝達可能に結合されてい
る。この駆動軸２６は機関回転数と同期する回転数で駆
動さｉする。

端面カム２５はカム円板が回転し、かつ、端部カッ・２
５かロ　ラ２７上を転動する際に７バンゾノ゛ラノジヤ
が上］ホの往復運動を行なうようにロラＩ：ミ２８のロ
ーラ２７と協働する。この端面カッ・２５若しくはロー
ラ２７の数はこの；ｉ？ンヅノ°ラノノー＼“か−回転
運動毎に燃料噴射ボ゛ノブがら供給しようとする内燃機
関がイｊするシリンダと同じ数の作業ザイクル運動を行
なうように選ばれて（・る。

ローラ環２８はケーシング１に回転移動調整ｕＪ能しこ
支承されていて、がっ、アーム２９を介１、−’（噴射
時期調節ピストン３０に、この噴射時期調節ピ゛ストン
３０の移動がこのロー　ラ環２８を回動さぜろように結
合され−Ｃいる。これによつ゛ＣＣ端方カッ２５に対す
るロー２２７の位置が変え１うれ、ひいては駆動１抽２
６の回転位置に対するボンゾゾランジャ３の吐出開始時
点又は則出行程開始時点が変えられろ。この調節はとり
もなおさず燃料噴射開始時点又は燃ｔ・１噴ｆ１．Ｉ　
（ｒ　ｌ、！開始時点の調節と同じである。

この噴射時期調節ピストン３０は吸込み室７内に形成さ
れろ過圧によって負荷さね、この過圧は通路３１を介し
７て噴射時期調節１ヒ゛ストン、３（）の端面の前にあ
る室３２に伝えらオ」ろ１．この過圧の高さに応じて噴
射時期調節ピストン、うυにＬ少なくとも１つの第１の
戻しばね、３゛１のばね力に抗し、て多かれ少なかれ移
動さぜらＪ＋／：、）ので、燃料噴射開始時点が適尚に
調節さＪＩＺ）結果どなる。本発明によれば以下の実施
例で詳（、＜ユＩト・、るように第２の戻しばねが作用
している。このはねを受容する室；３４は負荷軽減通路
、３５を介して燃料タンクＩ４にか又は燃料フィ　−１
゛ポンプ１３の吸込み導管、３６に接続されている。

１吸込み室７におけろ過圧の制御は圧力制御ｆｉｌｌ　
ｊｆ３８によって行なイつれる。この圧力Ｊｉｆｆ　仙
１弁、３８ｉ４　ｅ’　ストン３９と協働ずろ。このビ
゛スト）（１１は戻しばね４０のばね力に抗して、燃料
フィー１ボ／ゾ１３から送出された燃料によって移動さ
げらｉｔ、かつ、その時流出開口、）」を程度の差こそ
あれ開放ｆｌＪ！制御する。この流出量０４１からは戻
し）出路・１２が燃料フィード１９ンゾ１，３の吸込み
導管１３Ｇに延びて（・る。この燃料フィートポ゛／ゾ
１：３は吐出導管４３を有しており、この吐出導管４３
は汲みみ室７に開口していて、かつ、制御導管１４の１
つから圧力制御弁：つ８に分岐している。

第２図しこは回転数に対する噴射時期調節行程３ フィー　ドボノゾ覧０、の回転数ｎが示されて（・る。

回転数に比例しては吸込み室７内及び噴射時期：１４節
ピ゛ス）　Ｚ　３　ｆＪの前で形成される過圧ｐが０内
で同じく横座標に記載されている。

こ」１によって本発明による噴射時期調節機の特性曲線
１くは有利な排ガス成分を維持した状態でスムースなエ
ンジン回転を得るために、アイドリング回転数よりも上
にあって噴射時期調節ビストノの移動距離ｓ１を進んだ
所定の回転数町の後で上方に向かう屈曲を有さなければ
ならな（・０この線図かも読み取れるように、噴射時期
調節機においてはこの屈曲点Ａかも回転数が増大するに
つれて屈曲点Ａの前におけるよりも太きく噴射時期調節
ピストン３０が移動させられなければならない。つまり
回転数が回転数＋１□の２倍に達するはるかに以前のｎ
２において既に、約２倍の長さの移動距離ｓ２が得られ
ているようにしたい。

第３図には本発明の第１実施例が拡大縦断面図で示され
ている。ローラ環２８のアーム２９は回転支承部拐４７
を介して噴射時期調節ビストノ３０ａに連結されている
。ケーゾングｌに支承されたこの噴射時期調節ピストン
３０ａは両端面側に切欠き４８を有しており、この切欠
き４８内に第１の戻しはね３３と第２の戻しばね・１（
Ｊが配置されている１、とＩ’ｔらのばねはそれぞれ噴
射時期調節ビ゛ストノ：３０ａとは反対側でり　／ング
に支持されている。従ってこれらのばねは逆向きに作用
する。圧力Ｆにある燃料は吸込み室７からアーム２９及
び噴射時期調節ビスト７３（＋　、’ｌ内に設けられｔ
ｃ　、Ｉｌｌ路３１　ａにＢって第２の戻し２ばね４０
を受容する室３２ａに達する３、吸込み室７に充分な過
圧が形成されると、噴射時期調節ｅ゛ストンυａは第１
の戻しばね：う：３のばね力に抗して移動させられる。

この移動距離は第２の戻しはね７１９によって助成され
Ｚ）。第２図に示された移動距離５１がｉｕられるとす
ぐにこの戻しばね４りは負荷軽減されるので、この噴射
時期調節ピストンのそれ以」ニの移動ｉ１′＋ｖｎは吸
みみ室の圧力のみによって規定され４）１．この噴射時
１００調節ビストノ３０ａには第１のノノミ１はね、う
、３が１へ然とし−Ｃ保合し２ているので、第：と図に
７」＜４さ旧た距離回転数特性曲線は屈曲点Ａかも緩勾
配に延びろ。

ハ′１，２のＪ）↓ｌ−ばね・１０は噴射時期調節ビ゛
ストン３０ａとは反対側ではね受け５０に支持されてお
り、その出発位置は調整ねじ５１を介して変化可能であ
る。この調整ねじ５１はねじ（；ｊきギヤング５２によ
って覆われており、こりねじイτｊきキヤツジ５２は同
時に調整ねじ５１を酸層固定するために役立てられる。

ばね受け５０の位置を変化さぜることによってはなＫよ
りも噴射時期調節ピストン３０ａが吸込み室７における
どの圧力で移動し始めるかを規定するために第２の戻し
ばね４９のプレロードを変化させろことができる。

第４図にばばね特性曲線図が示されており、この線図に
関して図示の実施例の機能を詳細に説明する。この線図
には移動距離Ｓ（横座標）に対ずろばね力Ｆ（縦座標）
が記載されてい７．）。

第１の戻しばね３，３の特性曲線は符号Ｃ，で／Ｊミさ
れており、第２の戻しばね４９の特性曲線は符号Ｃ２で
示されている。移動距＃［Ｌｏから５２　Ｋまでに亘る
ｇｘの戻しばね３３のＪｉ’　ＩからＦ２までのばね力
Ｆが増大する間、第２の戻しばね、Ｉ　９のばね力はＦ
３かも次第に減少して、移動距離Ｓ１に達した時に完全
に負荷軽減されろ。次にばね力を加碧することによって
は特性曲線Ｃ１が特性曲線ＣＩとＣ２との差（ｃ、−Ｃ
２）として生ぜしめられる。移動距離Ｓｌ　に達してか
らは第１の戻しばね′３３だけが有効であり、これは特
性曲線Ｃ１に相応する。従って特性曲線Ｃ３は第２の戻
しはね４９が屈曲点Ａに達した後にか又は移動距離Ｓ１
　に達した後で屈曲し、その後は依然として１つたけイ
）効である第１の戻しばね、う３の特性曲線Ｃ，に浴っ
て緩勾配に延びる。噴射時期調節ピストｙ　：（Ｏａの
出発位置で形成され、この噴躬萌期調節ビストノ；３０
ａがその移動距離を開始−邊゛ろ光分な圧力が生ぜしめ
られる前のばね力Ｆ４は調整ばね５１を回して第２の戻
しばね４９の出発はね力を変え、ひいては出発位置にお
ける特性面ＩＭ　ＣＩとＣ２との差（ＣＩ−Ｃ２）をも
変化させることによって調整することができろ。

第５図には本発明の第２実施例が縦断面図で示されてお
り、ここでは第１の戻しばね：３３ａと第２の戻しばね
４９　ａがばねユニット５３にまとめられている。この
ようにコーニノトとして構成することによってはばねを
分解する際に一方の側、つまりばねを受容する室３４１
）だけを開放すればよいという利点力呻）ら１＋る。そ
の他、噴射時期調節ピ゛ストン３０１〕及びローラ環２
８への力伝達は第１実施例におげ４）と同様である。

燃料圧は噴射時期調節ビストノ３０　ｂに同様に配置さ
れた通路３１１）を介して室３２１〕に伝達される。こ
の室３２ｂはこの実施例ではばねを有していない。

第１の戻しばね３３ａはこの実施例では＝−力ではばね
受け５４を介在させて噴射時期調節ビ゛ストン３０【〕
に、他方では林状部月５６を介在させて、ケーシングに
対して不動に固定されたカー′！−５５に支持されてい
る。この林状部材５６の底部５７は同様に第２の戻しは
ね４９ａのためのばね支持体として役ヴてもれる。この
戻しばね４９ａは他方では一ン頼５８に支持されており
、このビ゛ノ頭５８はビン５９を介してはね受け５４に
係合している。

充分な駈力が形成されて噴射時期調節ピストン３　（ｌ
　ｌ）が第１の戻しはね３：３ａのばね力に抗し、て移
動させられるとすぐに、液圧的な調整力は第２の戻しは
ね４９ａＫよって助成される。

従ってこの時には第２の戻しばね４９ａは第１の戻しは
ね３３ａのばね力に抗して作用する。

所定の移動距離ｓＩ　に達した後では第２の戻しばね・
１！１ａは負荷軽減され、かつ、ばね支持体である底部
５７及びＬ！′／頭５８頭内８少なくとも一方からブロ
ックとして離されろ。この移動距離以降は依然として第
１の戻しばね３３ａだけが液圧的な調整力に抗して作用
するので、所望された特性曲線が与えられるようになる
。

発明の効果 本発明の構成によっては特性曲線形態が著しく限界的で
ある場合に第２のばねが作用すると（・う利点が（（）
らＡし、がつ、低回転数においてこのｆ２Ｊ２のばねを
使用することによっては第１のばねの強度とは異なるば
ねが高回転数とは無関係な特性を有する特性曲線を侮る
ことができろ。

し、かも本発明によっては両ばねの有効な作用と所定の
回転数以降の第２のばねの遮断とのために極めて簡単な
構造的手段が与えられるようになった。

【図面の簡単な説明】

第１図は液圧的な噴射時期調節機をイ〕する分配形燃料
噴射ポンプの概略的縦断面図、第２図は縦座標に噴射時
期調節ピストンの移動距離が、横座標に回転数が記載さ
れた線図、第３図は第１図からの拡大部分図を噴射時期
調節機の本発明の第１実施例として示す図、第４図は縦
Ｊ坐標にばね力が、横座標に移動距離が記載された噴射
時期調節機のばねの機能線図、第５図は第、１図からの
拡大部分図の第３図に相応する図を本発明の第２実施例
として示す図である。 ■・・ケーシング、２・・・シリンダ孔１．つ°ポ°ン
ププランジャ、４・・・ポンプ室、５・・・縦溝、６・
通路、７・・・吸込み室、８・・縦通路、９・・半径方
白化、ｌＯ・・分配縦溝、ＩＸ・・吐出導管、１２・・
逆止弁、１３　・燃料フィードポンプ、１４・・燃料タ
ンク、】６・制御スライダ、１７・・半径方向孔、１８
・・中間レバー、Ｊ９・・・軸、２０・・・頭、２厘　
・切欠き、２３・・連行ビン、２４　・カム円板、２５
・・・端面カム、２６・・駆動軸、２．。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　少なくとも１つの、１七ンゾグランジヤに吐出＜−
   ｒ程運動を為えろカム駆動装置を有する燃料噴射ポ゛／
   ゾであって、このカム駆動装置の、ボ゛ンゾク　／ング
   に支承された部分が吐出開始時点の変化、ひいては噴射
   開始時期調節をＩ」的としてその回転する部分に対して
   相対的に、燃１１フィー　トポ゛ンゾのポンプ回転数に
   依存した圧力で負荷される噴射時期調節ビストノによっ
   てはね力に抗して回動可能であり、このはね力を生せし
   めろために２つのばねか設け［）れてオ６す、このばね
   の内、第１のばねか常に作用している形式のものにお（
   ・て、低回・１ム数範囲では強い方の第１のばね（：３
   ３　）か弱い方の第２のはね（・目りに抗して作用し、
   所定の移動距離（Ｓｌ）以降及び高回転数以降は第１の
   はね（３３）だけが依然どして有効であることを特徴と
   する、燃料噴射ポンプ。 ２　ばねブロックである前記第２のばね（４９）か所定
   の移動距離（Ｓｌ）の後に少なくとも１つのばね支持体
   （３０，５０，５７，５８）から離さａｔろ、特許請求
   の範囲第１項記載の燃料噴射ポンプ。 ３　前記両ばね（３３，４９）が押しばねとして構成さ
   れている、特許請求の範囲第１項又は第２項記載の燃料
   噴射ポンプ。 ４　前記１つのばね支持体が噴射時期調節ピストン（：
   ＞　０　）に設けられており、別のばね支持体がケーシ
   ング側に設けられており、このケーシング側のばね支持
   体（５０）がピストン軸方向でばね作用方向に移動調整
   可能である、５　前記はね（３３，４９）がそれぞれ噴
   射時期調前」ピストン（３０ａ）のそれぞれ一方の端面
   側に係合している、特許請求の範囲第１項から第４項ま
   でのいずれか１項６Ｕ２載の燃イ′−１噴射ボノゾ。 ６２つのばね（３３ａ　、　４９ａ　）かばねユニット
   （５３）を成していて、かつ、噴射時期調節ピストン（
   ３０＋））の一方の側に係合している、特許請求の範囲
   第１項から第５項までのいずれか１項記載の燃料噴射ポ
   ンプ。 ７　前ム己ばねユニット（５３）がアンカ（５９）をイ
   ｊしており、このアンカ（５９）の端部に両ばね（：３
   ３２　、４　！ｌ　ａ　）がその互いに遠い方の端部で
   支持さ才１ており、このばねユニットが中間ばね受け（
   ５６）を有しており、この中間ばね受け（Ｓ　＋；　）
   がポンプケーシングに載着しており、従って所定の移動
   距離（ｓｌ）の後で第２のばね（４９ａ）がそのはね支
   持体（５７，５８）の一方から離されるのに対して、第
   １のばね（３３ａ）が中間はね受け（５６）と噴射時期
   調節ピストン（３０１）　）との間で依然として有効で
   ある、特５７１請求のΦ１囲第６項記載の燃料噴射ポン
   プ。 ８　前記２つのば）２　（：３３　；ｌ　、　４９　ａ
   　）が同軸的に内外に配置されており、前記中間ばね受
   け（５６）が林状に構成されている、特許請求の範囲第
   ６項又は第７項記載の燃料噴射ポンプ。