JPS6114433A - 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、燃料噴射ポンプであって、少なくとも１つの
ポンプピストンの送出運動を生ぜしめるカム駆動機構を
有しており、該カム駆動機構の、ポンプケーシング内に
支承されている部分が、送出開始点を変化させ、ひいて
は噴射開始時期を調節するため、上記カム駆動機構の回
転する部分に対して相対的に回動可能であり、それも回
転数に関連する圧力を生ぜしめる送出ポンプの液体圧力
を戻し力に抗して負荷される調節ピストンによって、相
対的に回動可能であり、かつ、噴射量を規定する調速機
が設けられていて、該調速機が負荷に関連して調節可能
な部材及び、該部材と協働する、そのつどの全負荷時噴
射量を制限する、調節可能なストッパを有している形式
のものに関する。

ディーゼル機関においては公知のように実際の行程当り
燃料消費量は回転数と共に変化する。

噴射ポンプの行程肖り送出量が回転数の上列に伴って増
大するのに対して、機関の所要燃料量特性曲線は所定の
回転数からは低下する。従って噴射量は全負荷時には所
要燃料量に合わせて製置を上回る昂の燃料７が噴射され
ると発煙もしくはディーゼル機関のオーバーヒートを生
じる。

この点を度外視しても上記の補正により燃料消費量が減
少しトルク特性が改善さねる。

この型式の公知の燃料噴射ポンプ（ボッシュ型−分配型
噴射ポンプ、ＶＥ型）では従って通常」二記の全負荷時
の燃料噴射量の補正は、噴射ポンプ高圧側における圧力
弁によって及び／又は拡張された調整レバ一群によって
達成されている。調整レバ一群による全負荷時噴射量の
補正は、補正用の圧力弁ではもはや十分でないか又は特
別の特性値、例えばターｉ過給機の過給圧又は大気圧を
補正動作のさいに付加的に考慮する必要があるときに行
なわれる。

全負荷時の噴射量の他にさらに送出開始時期をも負荷に
関連して調整しなけれはならない。

負荷に関連する燃料送出開始時期は、負荷か低下したと
きに、例えばアクセルペダルの戻しによって全負荷から
部分負荷へ負荷が変化したときに、遅れ方向での調節が
行なわれるように、設泪される。負荷が増大する場合、
回転数の低下及び負荷に関連した送出開始により、遅ら
せるブラ向での噴射時期調節が行なわれる。これにより
円滑な機関の回転並びに騒音レベルの低下が達成される
。はじめに述べた形式の公知の燃料噴射ポンプ（ドイツ
連邦共和国特許出願公開第２１５８６８９号明細１）に
おいては、調速機は遠心重りが係合する調整スリーブを
有していて該スリーブが弁を制御するようになっており
、この弁により、回転数の上列に伴って増大する送出ポ
ンプ圧力が、所定の回転数から漸進的に減少せしめられ
、その結果噴射調節ビスｉ・ンの、噴射開始時期を遅ら
せろ方向ての相対的移動が生ぜしめられる。調速機の調
節レバーにより、調速機が特にその調整スリーブの調節
移動により必要フ丁噴射量を生ぜしめるべき所定の目標
回転数もしくは所定の負荷状態があらかじめセツティン
グされているから、この弁により、送出ボ゛ンゾ圧力、
ひいては寸だ噴射開始時期の負荷に関連した変化が生ぜ
し、められる。

別の公知の燃料噴射ポンプ（ドイツ連邦共和国特￥［出
願公開第１９１２９１−９号明細書）によれば、全負荷
ストッパの機能が、回転数に関連（−で変化する送出ポ
ンプ圧力を負荷されるヒ。

ストンによってえられており、該ピストンはその列用■
に曲面を有しており、該曲面は触子としての山形し・ぐ
−と協働し、この山形し・ぐ−の一方のアームが調速機
の調整レバーの全負荷ストッパとして役立つ。送出ポン
プ圧力に何らかの変動が牛しると、これにより同時に前
記補正機能の変化又は変動が生じる。このことは内燃機
関の運転状態の不整としてあられれる。この公知の燃料
噴射ポンプを改良した構成（ドイツ連邦共和国特許出願
公開第３１２　工１０７号明細１）によれば、ピストン
の作業室へ通じる供給通路に絞りか設けられており、か
つ十記作業室からの排出通路に電磁弁が設けられており
、この電磁弁は内燃機関の負荷及び回転数に関連して電
子的なａｉｌ＋　８装置により制御される。この場合必
要な信号は調速機の負荷に関連して調節される部材から
取出される。

直接噴射式内燃機関は全負荷から７″（１へ分負荷への
負荷変化に対して噴射開始時期を遅らせる方向に補正す
ることに関して、殊に敏感に反応する。公知の全ての燃
料噴射ポンプにおけると同様に、噴射開始時期の調節が
負荷変化に十分に追従しえないと、燃料消費率、騒音レ
ベル及び有害物質の拡散等に関する機関の運転状態の不
整が生じる。自動車用内燃機関においてはこのような全
負荷から部分負荷への負荷変化は絶えず行なわれ、即ち
アクセルペダルを戻す度（Ｃ生じる。

゛特許請求の範囲第１項記載の特徴を有する本発明の燃
料噴射ポンプによれば、全負荷から部分負荷へ負荷が変
化するさいに噴射開始時期調節の、回転数とは無関係な
補正が、負荷に関連して調節ｉコ］能な調速機の部材が
全負荷ストッパに古び当接するまでの間、行なわれる。

これに、１：す、噴射開始時期を遅らせる方向で調節す
るだめの信号として、回転数ではなしに、負荷変化自体
が用いられる。調速機の既存の部材、例えは負荷に関連
して調節可能な部材及び調節可能な全負荷ス１ヘソ・ｑ
をスイッチ構成部分として用いろことにより、高価な電
気的又は電子的な！ｆｉｌｌ　御装イｑの使用を省略す
ることができる。調速機としては液力式又は機械式の調
速機を用いることができる。それというのは、これらは
いずれも負荷に関連して調節ｏＪ能な部材を有している
からである。噴射量を補正する全負荷ストッパもやはり
殆んどすべての調速機に設けられてｊ、−リ、従って本
発明は殆んど全ての型式の燃料噴射ポンプに著しい改造
をほどこすことなしに実施することができる。

本発明の有利な一実施態様によれば、スイッチがストソ
・ξと噴射量調節部材との接触面にょつて直接に構成さ
れている。このためには接触面の絶縁を除去するだけで
よい・ 本発明の一実施態様によれば、電磁弁か調節ピストンの
作業室側の圧力又は戻し力作用側の圧力を制御する。こ
のことは、制御液体がこの作業室から流出し又は戻し室
内へ流入するようにすることによって可能である。排出
流−絞り又は流入流−絞りの使用によって種々異なる態
様での実施が可能である。

次に４示の実施例につき本発明を説明する。

第１図に示す線図の縦軸には送出量Ｑがプロットされて
おり、また横軸には回転数がプロットされている。図示
の特性線１．１１はそれぞれ噴射ポンプから送出される
燃料量の経過を示す。

」；側の実線の特性線ｆは全負荷時特性線であり、要す
るに内燃機関の全負荷時の燃料所要ｆｌ　Ｋ調整された
噴射量を示す。下側の錯綜の特性線■は部分負荷時特性
線であり、これは内燃機関がものである。

全負荷時においては噴射開始時期は回転数の」−昇に伴
って次第に早める方向に調節されなければならないのに
対して、部分負荷時においては全負荷時よりも幾分遅い
噴射開始時期が必要である。この場合、就中、基本的に
は部分負荷時においても回転数の増大に伴って噴射開始
時期は早める方向に調節されなければならない。

従って、全負荷から部分負荷へ負荷が変わるさいに噴射
開始時期は回転数とは無関係にできる限り迅速如、噴射
開始時期を遅らせる方向て、調節されなければならない
。従って全負荷から部分負荷への迅速な切換えに対する
特性値としては、回転数ではなしに、総ての回転調速Ｉ
Ｋ特性値としてインプットすることのできる負荷切換え
もしくは負荷変化自体を用いなければならない。

第２図は機能を説明するための分配型燃料噴射ポンプの
略示縦断面図である。ケージ／グｌ内のシリンダ孔２内
にはポンプピストン３が配置されており、このポンプピ
ストン３は戻しば坑 ね４の力に＼してカム駆動機構５により、往復運動及び
回転運動を同時に行なう。このポンプのポンプ作業室６
はポンプピストン３の外周面に配置された縦溝７゛及び
、ケーシング１内に延びている通路８を介して、ポンプ
ピストン３が下降する吸込行程運動を行なう間もしくは
ポンプピストンがその下死点位置を占めるまでの間、正
圧力下の燃料吸込室９から燃料を供給される。

吐出行程開始後及びポンプピストン３の相応する回動の
直後、通路８が閉じられると、ポンプ作業室６内の燃料
はポンプピストン中を通っている縦通路１０内へ圧送さ
れる。次いでこの縦通路１０から燃料は分岐している半
径方向孔１１及び、ポンプピストンの表面に配置されて
いる／分配縦溝１２を介して、複数の吐出通路１３の１
つに供給される。複数の吐出通路１３はその１つだけが
図面には図示されている。吐出通路１３の実際の本数は
燃料を供給される内燃機関の７リング数に等しい。吐出
通路１３の入口は７リンダ孔２の周囲に分配されて配置
されており、各吐出通路内にはそれぞれ１つの、送出方
向で開く逆止弁−１４が設けられている。

吸込室９には送出ポンプ１６を介して、図示されていな
い燃料タンクから通路１７を介して燃料が供給される。

送出ポンプ１６は噴射ポンプの駆動軸１８から直接に、
機関回転数に比例する回転数で駆動され、かつ容積型ポ
ンプとして構成されており、従ってポンプから送出され
ろ燃料量は機関回転数に比例しており、換言すれば、回
転数の上昇に伴って増大する燃料量が送出される。

ポンプピストン３の周囲にはリングスライダ２０が軸方
向て移動可能に配置されており、該リングスライダによ
り、縦通路１０に接続した半径方向孔２１はポンプピス
トン３の吐出行程中に開放され、この開放後はポンプ作
業室６から吐出通路１３の１つへの送出は中断される。

それというのは燃料は半径方向孔２１を経て吸込室９内
へ戻ることができ、これにより噴射が終了するからであ
る。

リングスライダ２０は中間レバー２２を介して操作され
、この中間レバーは不動の軸２３を中心にして旋回可能
であり、かつ寸だこの中間レバーはその一端部のヘッド
２４を以ってリングスライダ２０の切欠き２５内に係合
している。

ばね２７及び調速機゛し・々−２８を介して調整ばね２
９が作用している。調整ばね２９は調節し・ぐ−３０を
介して任意に、負荷入力としてのシンロードを変えるこ
とができる。

遠心調速機２６は調節スリーブ３２を有しており、これ
はケーンングに対して不動の軸３３に軸方向で移動可能
に配置されており、かつ上側の端部を以って中間レバー
２２に作用する。

このスリーブ３２には軸方向で遠心重り３４が作用し、
該遠心重り３４はケー、）３５内に支承されており、こ
のケージは走行輪伝動装置３６を介して駆動軸上８によ
り同期的に駆動されろ。

回転数の上列に伴って、ス、リーブ３２に作用する遠心
重り３４の力も増大し、従って軸方向で中間レバー２２
に作用する調節スリーブ３２の力も増大する。この力は
レバー２２．２８を介して、負荷がプレロードとしてセ
ットされている調整ばね２９に対して逆向きに作用する
。リングスライダ２８の軸方向位置によって規定されて
いる燃ネ」噴射量は従って回転数並びに、任意にセンテ
ィングされているばねシンロード（負荷）に関連する。

カム駆動機構５は正面カム（端面側のカム）を有するカ
ムディスク３８を有しており、これは駆動軸１８に結合
されており、従って機関回転数に同期した回転数で駆動
される。カムディスク３８のカムはロール環４０のロー
ル３９と協働し、この場合ポンプピストンは、カムディ
スクの回転及びロール３９上における正面カムの転勤の
さいに上記の往復運動を行なう。

ロール環４０はケージング１内に回転可能に支承されて
おシ、かつアーム４１を介して噴射調節ピストン４２に
結合しており、その結果噴射調節ピストン４２の移動に
よりロール環４゜が回動せしめられ、これにより正面カ
ム３８のカムに対するロール３９の相対位置が変わり、
その結果駆動軸１８の回転位置に対するポンプピストン
３の送出開始点又は吐出行程開始点が変化せしめられる
。噴射調節ピストン４２には吸込室９内の圧力が負荷さ
れ、この圧力は、ピストン４２中の通路４３を経てピス
トンの端面の前方の室４４内へ伝達される。この圧力の
高さにそのつど応じてピストン４３は戻しばね４５のば
ね力に抗して程度の差こそあれ移動せしめられ、これに
よ沙噴射開始時期が相応して変化ぜしめられる。

ポンプ吸込室９内の圧力の制御は一方においては圧力制
御弁４７により、寸だ他方において・は遠心調速機２６
の調節スリーブ３２によって行なわれる。圧力制御弁４
７はピストン４８と協働し、このピストンは、戻しばね
４９に抗して、送出ポンプ１６から送出する燃料によっ
て移動可能でろシかっこの場合排出孔を程度の差こそあ
れ開く。排出孔からは戻し通路５０が送出ポンプ１６の
吸込導管１７へ延びている。調節スリーブ３２によりこ
の吸込室内の圧力は、調節スリーブ３２により所定の軸
方向位置から減圧通路５２（これはやはシ送出ポンプ１
６の吸込通路エフへ延びている）が開放制御されること
により、もう一度負荷に関連して制御される。この通路
５２は、調節スリーブ３２が引続いて走出したときに、
換言すれば比較的高い回転数に達したときにはしめて開
放制御され、この後、吸込室９からこの減圧通路５２内
への燃料量の流出により回転数に伴って相対的な減圧が
この吸込室９内で生ぜしめられ、これにより噴射開始時
期が相応して制御される。吸込室圧力の上記の減圧によ
シ噴射時期を遅らせる調節が行なわれる。調節レバー３
０により所定の目標回転数もしくは所定の負荷状態が調
速機にセントされる。このあらかじめセットされた目標
回転数を達成するために、回転数の」−昇が行なわれる
。遠心重り３４は回転数の上列に伴って調節スリーブ３
２を調節レバー３０によってあらかじめセツティングさ
れた負荷状態に抗して移動させる。一方においてはこれ
により、調速機の通常の調整機能の枠内において送出量
が減少せしめられ、また他方においては減圧通路５２が
開放制御され、これにより吸込室９内における前記の減
圧が生ぜしめられる。負荷状態が変化すると調節スリー
ブ３２は移動せしめられて減圧通路５２は再び閉鎖され
、その結果吸込室圧力の相応する上列が生じ、これによ
り噴射時期は再び早め方向に調節される。

全負荷時噴射量のはじめに述べた減少を達成するため、
調整レ−５−２８が全負荷ストッパ５４と協働し、この
全負荷ストソ・８５４は軸５５に旋回可能に支承されて
おり、かつ一方においでは調節−゛ストン５７の立体的
なカム５６と協働し、才だ他方においては、調整ばね２
９が作用している調整し・ぐ−・２８の自由端部と協働
する。吸込室９内の圧力は孔５６を経て室５９内へ伝え
られ、この室内には調節ピストン５７が侵入している。

吸込室圧力によって調節ピストン５７に作用する力は戻
しばね６０とは逆向きに作用する。吸込室圧力の高さに
そのつど応じて調節ピストン５７はそのつど異なる位置
をとり、その結果調整レバー２８に対するレバー５牛の
ストソ・ξとしての位置は回転数に関連してえイ、□。

、Ｍ？：エヵ□え。。、４゜、　　′変化するから、ス
トッパの相応する調節は負荷に関連して行なわれる。

全負荷ストッパの液力式調節機構を含む上記の燃料噴射
ポンプはロベルトボソノユ社において量産されている。

ところで第３図にはこのようなポンプの本発明に係る構
成部分が拡大して示されている。

液力式全負荷ストッパのだめの調節装置はケーシング区
分６２内に設けられており、このケーンング区分６２は
吸込室９に向って開いている状態でポンプケーシング１
にフランジ結合されている。この場合回転調速機のレバ
ー２２゜２８はこのケーシング区分６２内へ侵入してい
る。調節ピストン５７上の立体的なカム５６は触子とし
てのピン６３と協働し、このピン６３はケーシング区分
６２内に支承されている。その他の部分の符号は第２図
と共通である。全負荷ストッパ５４と調整し・々−２８
との間のストッパ個所はスイッチ６６として構成されて
おシ、これによシミ磁弁６４への導電路が切換えられる
。この導電路は一部は全負荷ストッパ５４を介して、か
つ寸だ調整レバー２８及び線材６５を介して延びている
。スイッチ６６の接触個所では絶縁部が除去されており
、その結果調整し・ゞ−２８がストン・８５４に接触す
ると電気的接続が生じる。電磁弁６４は噴射調節装置の
室４牛の排出導管６７中に接続されており、この導管６
７は噴射調節ピストン４２の他方の側にある減圧室６８
に通じておシ、この室内には戻しばね４５が配置されて
いる。この排出導管６７には電磁弁６４の下流側に絞り
６９が設けられている。通常の形式で減圧されるばね室
６８の排出導管にも絞り７ｏを設けることができる。

本発明の燃料噴射ポンプの作業形式は以下の通りである
。

スイッチ６６が閉じられている限り、換言すれば全負荷
で機関が運転されている限り、噴射調節装置は通常の形
式で作動する。電磁弁６４は遮断されており、かつまだ
噴射調節ピストン４２は、吸込室９内の圧力に相応する
位置を占めており、この位置においでは回転数の上昇に
伴って噴射時期の庁め方向での調節が行なわれ、かつこ
の位置は負荷に適合している。し７かし、運転者がアク
セルペダルを戻し、全負荷から部分負荷へ負荷が急激に
変化すると、スインチロ６が遮断され、電磁弁６４−ｄ
、図示の位置に切換えられ、その結果室４４から燃を１
が排出可能になり、噴射調節ピストン４２は極めて迅速
に、噴射時期を遅らせる方向に移動ぜしめられる。

これにより、急激な負荷変化のさいに噴射開始時期が相
応して迅速に補正され調節される。絞り６９（（より、
噴射開始時期の、望ましくない急激な変化が避けられ、
噴射開始時期のこの変化のプ「ｊセスは絞り横断面の調
節によって制御白子能である。この場合通路４３にも常
に緩衝絞りを設けておき、該絞りを絞り６９とバランス
するようにすべきでちる。

絞り６９の代シに絞り７０を用いることも可能であり、
この場合電磁弁６４が開かわるとばね室６８内には電磁
弁６４の後方に接続された絞り７０により動圧が発生し
、との動圧はやはり噴射開始時ルｊを遅らせる方向への
、要するに図３Ｆ面で言えば右側への噴射調節ピストン
４２の移動を力ｎ速させる。

スイッチ６６が閉じられ、ひいては電磁弁６４が再び遮
断されると、噴射開始時期調節装置は前記の形式で作動
する。スイッチ６６が開かれている１１Ａ）噴射開始時
期調節装置は回転数どは無関係に作動し、その結果実際
の調節は、専ら、内燃機関によってか又は前ンゾの調節
し・ぐ−によってセットされている負荷のみに関連して
行なわわる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示すもので、第１図は全負荷
時及び部分負荷時における燃料所要送出量特性曲線を示
す線図、第２図は液力式噴身、ｌ開始時期調節装買を有
する分配型燃料噴射ポンプの略示縦断面図、第３図は第
１図における本発明に係わる構成部分の一実施例の拡大
図である。 １−・・・ケーシング、２・・ンリンダ孔、３　ボンゾ
ビ゛スｉ・ン、４−一戻しはね、５　カム駆動機構、６
−　、ｄ’ｓンゾ作業室、９　・燃料吸込室、１６　送
出ＩＪ！″ンゾ、２０　・リングスライダ、２６・遠心
調速機、２８・調整レバー１２９調整はね、３２・調節
スリーブ、３４−・遠心重り、４２調節ピ゛ストン、４
３・通路、４４　室、４．５・・戻しばね、５４・全負
荷ストツノ゛、５６　カム、５７　調節ピストン、５δ
・孔、５９　・室、６０・戻しばね、６牛　・電磁弁、
６６　スイッチ、６７　抽出導管、６δ　減圧室、６９
　、７０　　・絞り

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、燃料噴射ポンプであつて、少なくとも１つのポンプ
   ピストンの送出運動を生ぜしめるカム駆動機構を有して
   おり、該カム駆動機構の、ポンプケーシング内に支承さ
   れている部分が、送出開始点を変化させ、ひいては噴射
   開始時期を調節するため、上記カム駆動機構の回転する
   部分に対して相対的に回動可能であり、それも回転数に
   関連する圧力を生ぜしめる送出ポンプの液体圧力を戻し
   力に抗して負荷される調節ピストンによつて、相対的に
   回動可能であり、かつ、噴射量を規定する調速機が設け
   られていて、該調速機が負荷に関連して調節可能な部材
   及び、該部材と協働する、そのつどの全負荷時噴射量を
   制限する、調節可能なストッパを有している形式のもの
   において、負荷に関連して調節可能な部材（２８）がス
   トッパ（５４）から離れるさい、負荷が負荷減少の方向
   で変化するさい、電気的のスイッチ（６６）が作動せし
   められ、該スイッチ（６６）が、調節ピストン（４２）
   に負荷される圧力を変化させる電磁弁（６４）を制御し
   、これにより噴射開始時期が、噴射開始時期を遅らせる
   方向で調節されることを特徴とする燃料噴射ポンプ。 ２、全負荷ストッパ（５４）が負荷変化のさいに液力式
   に調節可能である、特許請求の範囲第１項記載の燃料噴
   射ポンプ。 ３、調速機が制御部材（３２）を有しており、該制御部
   材により調節ピストン（４２）の上流側の液体圧力が負
   荷に関連して可変であり、かつこの可変の液体圧力が全
   負荷ストッパ（５４）の位置を規定する、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、制御部材が遠心調速機のスリーブ（３２）であり、
   該スリーブ（３２）に一方においては遠心重り（δ４）
   の遠心力が、かつ他方においてはばね（２９）の負荷に
   関連する力が作用せしめられ、かつ上記スリーブ（３２
   ）が弁部材として圧力制御を行なう特許請求の範囲第３
   項記載の燃料噴射ポンプ。 ５、燃料噴射ポンプのケーシング（１）内に、送出ポン
   プ（１６）が回転数に関連した圧力で燃料を送出する燃
   料吸込室（９）が設けられており、該燃料吸込室に噴射
   調節装置（４２、４３、４４、４５）、全負荷ストッパ
   （５４）の調節装置（５６、５７、５８、５９、６０）
   及びポンプ作業室（６）が接続可能である、特許請求の
   範囲第１項から第４項までのいずれか１項記載の燃料噴
   射ポンプ。 ６、スイッチ（６６）がストッパ（５４）と燃料量調節
   部材（２６）との接触面により直接構成されている、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、燃料量調節部材として調整レバー（２８）が役立ち
   、該調整レバー（２６）は噴射ポンプの燃料量制御部材
   に枢着されていて、該調整レバーに、回転数に伴つて増
   大する遠心重り（３４）の力に対して逆むきに作用する
   、負荷に関連したプレロードを有する調整ばね（２９）
   が作用している特許請求の範囲第６項記載の燃料噴射ポ
   ンプ。 ８、調節ピストン（４２）の作業面の前方に配置された
   作業室の、絞りを有する排出通路（６７、６９）が電磁
   弁（６４）によつて制御可能であり、かつ電磁弁（６４
   ）の開放により噴射開始時期を遅らせる方向での調節ピ
   ストン（４２）の移動が行なわれる、特許請求の範囲第
   １項から第７項までのいずれか１項記載の燃料噴射ポン
   プ。 ９、排出通路（６７）が、調節ピストン（４２）の戻し
   ばね（４５）を受容する室（６８）の減圧通路に接続さ
   れており、かつ絞り（７０）が接続個所の下流側におい
   て排出通路（６７）に配置されており、これにより電磁
   弁（６４）の開放後に室（６８）内により高い圧力が生
   ぜしめられる、特許請求の範囲第８項記載の燃料噴射ポ
   ンプ。