JPS6035544B2 - 燃料噴射装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、内燃機関の燃料噴射装置であって、燃料供給
ポンプと回転数調整器とを有し、燃料供給ポンプの搬送
圧がばね負荷された制御部材を有する圧力制御弁によっ
て、戻し‘まねに抗して調節可能な噴射時点調節に役立
つ噴射調節ピストンを作動するために回転数に関連して
変化可能であり、回転数調整器の、噴射ポンプの噴射量
を変えるために回転数に関連してかつ随意に作動される
制御部材が、燃料供給ポンプの搬送側から分岐する負荷
軽減通路を制御して圧力を負荷に関連して変化させるよ
になっている形式のものに関する。

西ドイツ国特許出願公開第２１５８６８９号明細書にも
記載されている前記形式の公知の燃料噴射装置は比較的
に剛性的な制御１まねを有する圧力制御弁を有している
。燃料供給ポンプは内燃機関と同期回転数で駆動され、
ポンプ吸込室に回転数に比例した燃料量を送込む。圧力
制御弁の作用によっては同様に回転数に比例して変化す
る吸込室圧が生ぜしめられる。この吸込室圧により噴射
時点調節装置のポンプが負荷される。この場合には噴射
時点調節装置の均一な作用を得るためには圧力制御弁を
介して流れる燃料量は高圧噴射のために吸込室から取出
される量に較べて大きく選ばれている。燃料供給ポンプ
により搬送された燃料量のほぼ９０％は圧力制御弁を介
して燃料供給ポンプの吸込側に戻される。公知の燃料噴
射装置において噴射時点調節装置のポンプの負荷に関連
した調節を、回転数の関連した吸込室圧を負荷に関連し
て修正することによって行なうためには、比較的に大き
な燃料量が、制御された逃がし個所（噴射調節スリーブ
）において流出させられなければならない。従ってこの
公知の燃料噴射装置の場合には制御圧の負荷に関連した
変化は制御圧の回転数に関連した変化と切離せない関係
にある。さらに多くのタイプの内燃機関においては噴射
時点調節は極めて僅かにしか回転数の影響を受けないが
、これに対して負荷によって制御できるようにすること
が望まれる。しかしながら公知の燃料噴射装置において
平らな経過が要求され、圧力制御弁は極めて柔軟なばね
を有していなければならない。しかしこの場合には流出
横断面の付加的な開放によってはこのような圧力制御弁
により調節された吸込室圧の変化がほとんどもたらされ
なくなる。したがって噴射時点のほぼ負荷に関連した調
節を行なおうとする場合には著しい困難が生じる。負荷
に関連したバイパスを介しては極めて大きな燃料量が流
れなければならず、これは燃料供給ポンプの量勘定若し
くは設計に不都合な影響を及ぼす。本発明の課題は公知
の燃料噴射装置の欠点を除くことである。

この課題は本発明によれば特許請求の範囲第１項に記載
した特徴によって解決された。

本発明の利点は、噴射時点の負荷に関連した調節が吸込
室における制御圧の回転数に関連した形成とは無関係に
可能になることである。

本発明の場合には吸込室圧は回転数に亙つて一定に調節
しておくこともできる。負荷軽減通路の制御部村の制御
個所における負荷に関連した横断面の変化は吸込室から
燃料を負荷に関連して流出させる。この燃料量は調節可
能な絞りにおいて同様に絞られて吸込室圧とは無関係に
調節可能な制御圧を生ぜしめる。この場合には吸込室か
ら流出する小さな燃料量でも効果的な制御圧が達成され
る。これは４燃料供給ポンプの燃料搬送量の設定に良い
影響を及ぼす。本発明の有利な実施例は特許請求の範囲
第２項以下に示されている。次に図面について本発明を
説明する： 多シリンダ式の燃料供給ポンプのケーシング１内には、
駆動軸２が支承されている。

この駆動軸２は、内燃機関のシリンダの数と等しい数の
カム４を有する端面カム板３と連結されている。端面カ
ム板３のカム面はリング６に支承されている図示されて
いないローラの上に載っている。このリング６はポンプ
ケーシング内に配置されており且つリング６内に係合す
るピン７によって駆動軸２の藤線を中心として回動可能
である。ポンプ兼分０配部材８は駆動側の端部に鍔９を
有し、この毒害９はピン１０で端面カム板と連結されて
いる。金害９の上には２枚の滑り板１１が重ねて配置さ
れており、この滑り板１１の上には球面を有する円板１
２が載っており、この円板には、函平行で夕しかも１８
０ずらされて配置された２つのコイルばね１４によって
、ヨーク１３における対応する面が圧着されている。コ
イルばね１４は図面に於てはポンプ兼分配部材の後ろに
あるばねしか図示されていない。これらのばねはポンプ
のケーシングを閉鎖するポンプ体１５に支えられている
。このばねの力によって端面カム板１３は前述のリング
６のローラに圧着される。ポンプ兼分配部材８はポンプ
体１５内に固着せしめられたシリングブッシュ１７内に
位置している。このシリンダブッシュ１７の上側は、弁
座体２０をシリンダブッシュ１７の端面に圧着するねじ
キャップ１９によって閉鎖されている。弁座体２０内に
は、閉鎖位置でばね２２によって弁座体２０に圧着され
ている弁部材２１が案内されている。駆動麹２の上には
回転する容積型ポンプが配置されている。

このポンプは燃料供給ポンプ２４として働き、燃料をケ
ーシング１の内室２６内に直接的に搬送する。内室２６
からはシリングブッシュ１７における流入通路２８に通
じる通路２７が分岐している。流入通路２８はポンプ兼
分配部材８の端部における縦溝２９と協働する。この縦
溝２９はポンプ作業室３０に関口している。このポンプ
作業室３０１こは圧力弁２０，２１が接続されている。
流れ方向で見て弁２０，２１の後方にあるねじキャップ
の内室からは弁座体２０とシリンダブッシュシ１７の壁
内に位置する通路３１が分岐しており、この通路３１は
半径方向の通路３２に開□している。この半径方向の通
路３２はポンフ。兼分配部材におけるリング通路３３と
協働する。リング通路３３からはポンプ兼分配部材に於
ける分配溝３４が分岐しており、この分配簿３４は流出
通路３５と協働する。この流出通路３５はシリンダブッ
シュ１７内を半径方向にかつポンプ体１５内を斜めにし
て延びており、流出接続口３６に閉口している。この流
出後続口３６は内燃機関の図示されていない噴射ノズル
へ通じる同様に図示されていない噴射導管を接続するた
めに役立つ。端面カム板３のカム４と同様、縦溝２９並
びに流出接続口３６を備えた流出通路３５は内燃機関の
シリンダの数だけ設けられている。ポンプ作業室３０か
らはポンプ兼分配部材８に設けられた軸方向の通路３８
が横通路３９に通じている。

ポンプ兼分配部材８の外周面に於ける横通路３９の閉口
は、ポンプ兼分配部材の上を軸方向に摺動可能である制
御スラィダ４１と協働する。このためには制御スラィダ
４１の切欠き内に双腕レバー４２，４３の球状に構成さ
れたアーム４２が係合している。この双腕レバー４２，
４３‐はピン４４に支承されている。このピン４４は、
全負荷燃料量を調節し且つ燃料量を遮断するために役立
つ、ポンプケーシング内に支承された軸４５の端面に偏
心的に支承されている。双腕レバー４２，４３の他方の
アーム４３には、回転数調整器として働く、ケーシング
１内に固定的に配置された調整軸４８の上を摺動可能で
ある調整スリーブ４７の球形に形成された端部が係合し
ている。

調整軸の上には歯車４９が固定可能である。この歯車４
９は騒動鼠２の上に固定された歯車５０と噛合わされて
いる。歯車４９には薄板から成形されたポケット５１が
固定的に結合されており、このポケット５１内には遠心
車錘５２が配置されている。この遠心童錘５２はアーム
５３で調整スリーブ４７に係合している。双腕レバー４
２，４３のアーム４３には調整ばねとして押いまね５４
と引張ばね５５が作用している。

押いまね５４は直接レバーアーム４３に係合し且つピン
５６に支えられている。このピン５６には引張ばね５５
の一端が引っ掛けられており、この引張りばねの他端は
ピン５７に係合している。このピン５７は、調整しよう
とする回転数を調節するためにケーシング１の外から調
節可能である調節レバー５８に設けられている。調整ス
リーブは調整軸４８の外周面に於けるリング溝６１と協
働する半径方向の関口６０を有している。このリング溝
６１は横孔６３に閉口する縦孔６２と常時接続されてい
る。この横孔６３は懐斜孔６４によって流入孔６５と接
続されている。この流入孔６５は図示されていない形式
で燃料供給ポンプ２４の吸入側に接続されている。ピン
７はケーシングーから突出する端区分で液圧調整装置の
ピストン６７に回動可能に配置された（第２図）の円筒
ヒンジ部材６６内に菱込まれている。

液圧調整装置のケ−シング６８は噴射ポンプのケーシン
グ１に接続されている（第１図）。ピストン６７は片側
において通路６９を介してケーシングの内室２６内の圧
力によって負荷されている。反対側のピストン側にはば
ね７０が作用している。流入孔６５に対する傾斜孔６４
の移行部には、懐斜孔６４からの燃料流を絞る絞り装置
が配置されている。

このためには傾斜孔６４は流入孔６５に設けられたりン
グ溝７２に開□しており、このリング溝７２内には調節
可能なピン７３が突入している。ピン７３が深くねじ込
まれる程、液体で充たされた室７２と孔６５との間のり
ング横断面積７４は小さくなる。傾斜孔６４からは導管
７７が分岐している。この導管７７によっては絞りによ
り堰止められた液体圧が後述する装置に送られ、回転数
が低い場合にも冒頭に述べた負荷に関連した噴射開始時
点の調節が行なわれる。ケーシングーの内室２６内の圧
力は圧力制御弁７９を介して調整される。

この圧力制御弁７９内には制御ピストン８０が孔８１を
介して直接内室２６の燃料により負荷されてばね８２に
抗して移動せしめられ、この際に制御横断面が程度の差
こそあれ開放される。制御横断面８３において制御され
た燃料量は戻し導管８４を介してポンプの流入孔６５に
流れる。この圧力制御弁７９によっては回転数の増大に
つれて上昇する圧力が内室２６に生ぜしめられる。本発
明の１実施例に於ては第１図に示されているように、絞
り７４によって生ぜしめられた堰止圧は導管７７を介し
て圧力制御弁のピストン８０のばね側に供給される。

本発明の別の実施例に於てはこの榎止圧は、導管７７′
を介して噴射調節ピストン６７のばね側に供給される。

これによってある程度作用の転換がもたらされる。本発
明の燃料噴射装置は次のように働く：内燃機関が運転さ
れていると、噴射ポンプの駆動軸２が回転し、延し、て
は端面カム板３が回転せしめられる。

この端面カム板３はリング６のローラと協働し、ポンプ
兼分配部材８に軸方向の往復運動と共に回転運動を生ぜ
しめる。この場合端面カム板３はコイルばね１４の力に
よって前記ローラと常時接触せしめられる。ポンプ兼分
配部材８ Ｚは下方の死点位置で示されている。ポンプ
作業室３０は流入通路２８を通って流れる燃料によって
充たされる。端面カム板３が回転するとまず流入通路２
８が閉じられる。後続するポンプ兼分配部材８の有効な
吐出行程で、燃料はポンプ作業室３０から開いた弁２０
，２１を介して通路３１，３２を通ってリング通路３３
内に流入し、そこから分配溝３４を介して流出通路３５
の１つの並びにそれに所属する流出接続口３６に送られ
る。この流出接続口３６から燃料は内燃機関の噴射ノズ
ルに達する。燃料供給ポンプは噴射ポンプの内室２６に
燃料を回転数に関連した圧力で送込む。

この圧力は液圧装置のピストン６７に作用し、回転位置
が噴射ポンプの搬送開始を決定するりング６を回転数に
関連して調節する。回転数が増大するにつれて回転数調
整器の遠心重錘５２は外方へ動き、調整スリーブ４７を
調整ばね５４，５５の力に抗して上方へ移動させる。

この場合にはまずアィドリング回転数を調整するために
役立つ押し‘まね５４が緊縮され、次いで運転回転数を
調整するための引張ばね５５が緊張される。調整スリー
ブ４７が上方に移動することによって一方では制御スラ
ィダ４１が下方に移動せしめられ、噴射ポンプにより搬
送される燃料量が減少せしめられ、他方では調整軸のり
ング溝６１と調整スリーブ４７の孔６０との重なりが大
きくなり、ポンプケーシング１の内室２６から逃がされ
る燃料量が増大せしめられる。これは平常運転に於ては
ピストン６７に作用する圧力の変化を腐らし、延し、て
は噴射ポンプの搬送開始、すなわち噴射時点を決めるリ
ング６を回動させる。リング溝６１と孔６０との間に開
放される横断面積は調整スリーブ４７の位置、延し、て
は負荷若しくは噴射された燃料量に比例する。従って制
御スラィダ４１の位置と調整スリーブ４７の位置も互い
に比例するようになる。これに相応して絞り横断面７４
によって生じる導管７７１こ於ける堰止圧も負荷に比例
する。第１図に示された本発明の第１実施例に於ては、
導管７７に生じる堰止圧は圧力制御弁７９に於けるばね
８２の力を補助する。

所定の構成に於て噴射位置に対する回転数の影響を出来
るだけ少なくするためには、ばね８２としては比較的に
柔軟性のあるばねが選ばれる。これによって回転数が高
い場合に内室２６の圧力を著しく変えることないこそれ
に相応して多量の燃料が流出するようになる。しかしな
がら負荷に関連した堰止圧がばね８２を補助するので、
内室２６に於ける圧力はそれに相応して大きく変化し、
それに相応した噴射開始位置が得られる。第２図に示さ
れた、堰止圧が噴射調節を行なうピストン６７を負荷す
る実施例の場合には、堰止圧が負荷に応じて変化すると
ピストン６７が移動せしめられる。

従って絞り横断面７４の調節に応じて特定の負荷状態に
於て噴射調節ピストン６７に作用する力が平衡させられ
る。すなわち、噴射調節ピストンの直径と内室２６の圧
力によって生ぜしめられる力と、噴射調節ピストン面と
堰止圧並びにばね７０の力によって生ぜしめられる力と
はバランスされる。

【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
図は本発明の燃料噴射装置の第１実施例の縦断面図、第
２図は本発明の燃料噴射装置の第２実施例の１部を示す
図である。 １・・・…ケーシング、２・・・・・・駆動軸、３・・
・・・・端面カム板、４……カム、６……リング、７…
…ピン、８・・・・・・ポンプ兼分配部村、９・・・…
鍔、１０・・・・・・ピン、１１・…“滑り板、１２・
・…・円板、１３……ヨーク、１４……コイルばね、１
５……ポンプ体、１７……シリングブツュ、１９……ね
じキャップ、２０・・・・・・弁座体、２１・…・・弁
部材、２２・・・・・・ばね、２４・・・・・・燃料供
給ポンプ、２６・・・・・・内室、２７・・・・・・通
路、２８・・・・・・流入通路、２９・・・・・・縦溝
、３０・・・・・・ポンプ作業室、３１・・・・・・通
路、３２・・・・・・半径方向の通路、３３・・・・・
・リング通路、３４・・・・・・分配溝、３５・・…・
流出通路、３６・・・・・・流出接続口、３８・・・・
・・鞠方向の通路、３９……横通路、４１…・・・制御
スライダ、４２，４３・…・・双腕レバー、４４……ピ
ン、４５……軸、４７……調整スリーブ、４８・・・・
・・調整軸、４９・・・・・・歯車、５０…・・・歯車
、５１・・・・・・ポケット、５２・・・・・・遠心重
鏡、５３……アーム、５４……押いまね、５５……引張
ばね、５６……ピン、５７……ピン、５８・・・・・・
調節レバー、６０・・・…半径方向の関口、６１・・・
・・・リング溝、６２・・・・・・縦孔、６３・・・・
・・横孔、６４・・・・・・傾斜孔、６５・・・・・・
流入孔、６６・・・・・・円筒ヒンジ部村、６７・・・
・・・ピストン、６９・・・・・・通路、７０……ばね
、７２……室、７３……ピン、７４…・・・リング横断
面積、７７・・・・・・導管、７９・・・・・・圧力制
御弁、８０・・・・・・制御ピストン、８１…・・・孔
、８２・・・・・・ばね、８３・・・・・・制御横断面
、８４・・・・・・導管。 ＦＩＧ．Ｉ ＦＩＧ．２

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 内燃機関の燃料噴射装置であつて、燃料供給ポンプ
   と回転数調整器とを有し、燃料供給ポンプの搬送圧がば
   ね負荷された制御部材を有する圧力制御弁によつて、戻
   しばねに抗して調節可能な噴射時点調節に役立つ噴射調
   節ピストンを作動するために回転数に関連して変化可能
   であり、回転数調整器の、噴射ポンプの噴射量を変える
   ために回転数に関連してかつ随意に作動される制御部材
   が、燃料供給ポンプの搬送側から分岐する負荷軽減通路
   を制御して圧力を負荷に関連して変化させるようになつ
   ている形式のものに於て、負荷軽減通路６２，６３にお
   ける制御部材４７の制御個所６０，６１の下流に調節可
   能な絞り７２，７３，７４が配置されていて、この絞り
   の上流の堰止圧が噴射時点を調節するために用いられて
   いることを特徴とする、燃料噴射装置。 ２ 堰止圧が制御導管７７を介して圧力制御弁７９の調
   節部材８０のばね側に供給される、特許請求の範囲第１
   項記載の燃料噴射装置。 ３ 堰止圧が制御導管７７′を介して噴射時点調節器の
   噴射調節ピストン７のばね側に供給される、特許請求の
   範囲第１項記載の燃料噴射装置。