JPS61187572A - 内燃機関の高圧燃料噴射装置 - 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 本発明は内燃機関における高圧燃料噴射装置に関する。

従来技術 西ドイツ国特許第３１４７４６７号によれば吐出量の調
整されていない高圧噴射ポンプが使用され、これによっ
て燃料が接続導管を介して噴射ノズルに供給可能である
内燃機関の噴射装置が公知である。接続導管からは明細
書は記述されているように噴射ノズルの直前で戻し導管
が分岐している。この戻し導管は燃料タンクに接続され
ている。この戻し導管内には一方向弁として構成された
切換え弁がある。切換え弁は制御されると燃料の流過を
開放するか又は遮断する。さらに戻し導管この一方向弁
を迂回するパイ・ぐスを有し、このパイ・ぐスには固定
の絞り横断面を有する絞りと同様に一方向弁として構成
された切換え弁が配置されている。両方の切換え弁は電
気的な調節部材によって制御可能１あり、調節部材自体
は内燃機関の運転値を検出する電子制御装置によって作
動可能である。

戻し導管とそれに設けられた両方の切換え弁はこの公知
の構成では前噴射量と主噴射量とを制御するために役立
つ。

高圧噴射ポンプは傾斜縁調整装置も調整器も有しておら
ず、機関が必要とする最大燃料量を常に噴射弁に搬送す
る。前噴射時期の間はパイ・Ｓスに配置てれた切換え弁
が開いており、高圧噴射ポンプにより吐出された燃料の
１部が絞りと後置された切換え弁とを介して流出する。

前噴射行程の間は他方の切換え弁は閉じている。

主噴射が行なわれると第）のパイ・ぐスに配置された切
換え弁も閉じられる。噴射終了は第２の切換え弁の開放
によって決定される。

この公知の装置で両方の切換え弁を記述した形式とは異
なる形式で作動できるという前提にたってもこの公知の
噴射装置は以下に述べる一連の欠点を有している。

両方の切換え弁は常に比較的に高い吐出圧に抗して開放
又は閉鎖しなければならない。この高い吐出圧は噴射弁
の開放圧と最大吐出圧との間の範囲にある。従って切換
え弁はこの圧力を克服できるように構成されていなけれ
ばならない０ １５０Ｑ　ｂａｒの圧力で吐出されかつ噴射される高圧
噴射システムにおいてはこの極めて高い吐出兼噴射圧は
純然たる電磁制御式切換え弁では克服できない。

さらに公知の場合には両方の切換え弁が噴射弁に配属さ
れていることによって噴射弁の開放若しくは閉鎖特性に
対して直接的な影響しか及ぼせない。高圧噴射ポンプに
おける圧力の発生は実地においては完全に調整されない
。

高圧噴射ポンプによる圧力の発生と前噴射との間には常
に吐出される燃料の１部が噴射弁に対する接続導管から
取出されかつタンクに戻されるので、高圧噴射ポンプは
高く、この燃料流出をも考慮した吐出量に合わせて構成
されなければならない。つまり燃料噴射ポンプは噴射弁
を介して燃焼室に噴射される燃料量よシも高い吐出量に
合わせて設計されていなければならない。これはコスト
と方法経済的な観点から不都合である。

発明が解決しようとする問題点 本発明の課題は冒頭に述べた形式の高圧燃料噴射装置を
改良し、高圧噴射ポンプから噴射弁に搬送された燃料量
が漏れ損失を除いて完全に噴射され、しかも吐出された
燃料量の吐出開始と吐出終了が機関運転の必要性に合わ
せられ、変化可能であり、各吐出過程のために正確に反
復可能であるようにすることである。

問題点を解決するための手段 本発明の課題は冒頭に述べた形式の高圧燃料噴射装置に
おいて特許請求の範囲第１項に記載された特徴によって
解決された。本発明の有利な実施態様は特許請求の範囲
第２項以下に記述されている。

次に図面について本発明を説明する： 図面においては同じ構成部材又は相応の構成部材には図
面を見やすくするだめに同じ番号が付けられている。

図面に示てれた、内燃機関に配置された高圧燃料噴射装
置は、構造に応じて燃料の搬送と圧力の発生とが行なわ
れる下部分２とポンプヘッド３とから成る高圧噴射ポン
プ１を有している。

高圧噴射ポンプ）の下部分２においてはポンプ／す／ダ
孔４内で制御縁のないポンプピストン５が働く。このポ
ンプピストン５は走行ローラ７を有するポンプタペット
６を介して制御軸９のカム８によって制御され、上方の
平らな端面９でポンプシリンダ孔４の壁部分と協働して
ポンプ圧力室１１を制限する。

高圧噴射ポンプ１は圧力がほぼ１５００　ｂａｒま↑の
燃料を搬送するために構成されている。

ポンプピストン５によっては燃料はポンプ圧力室１１か
ら、搬送通路１２と構造的には自体公知である、搬送方
向にのみ開く吐出弁１３とそれに接続された接続導管１
４とを介して噴射弁１５に供給される。ポンプヘッド３
内では接続導管１４からは放圧通路１６が分岐している
。

この放圧通路１６はポンプ圧力室１１に開口しており、
この放圧通路１６には燃料を圧力室に向かって通過させ
る放圧弁１７が接続されている。この放圧弁１７は高圧
噴射ポンプの吐出終了後に接続導管１４に生ぜしめられ
ている燃料圧を所定の残留圧レベルに降下させるために
役立つ。

符号１８では燃料を圧力が通常はぼ３　ｂａｒから最大
１０　ｂａｒまでの夕／り１９から供給導管２０を介し
て高圧噴射ポンプ）のポンプ圧力室１１に搬送する低圧
供給ポンプが示されている。

供給導管２０においては低圧供給ポンプ１８の吐出方向
にのみ通過きせる一方向吸込弁２）が接続されている。

この一方向吸込弁２１は有利には高圧噴射ポンプ）のポ
ンプヘラｌ″３に組込まれかつ第６図に示されたように
構成されている。

一方向吸込弁２１はポンプヘラ１３の受容孔２３内に挿
入された、組込位置にポンプヘノＰ３にねじで固定され
た保持プレート２４によって固定されている弁スリーブ
２２から成っている。ポンプヘッド３の外側に弁スリー
ブ２２は供給導管２０の流入側の部分を接続するための
接続ねじ２５を有している。供給導管２０の一方向弁内
の部分は流過孔２６によって形成され、この流過孔２６
の端部には円錐形の弁坐リング面２７が接続烙れている
。この弁坐リング面２７は拡大された燃料流過室２８に
移行しており、この燃料流過室２８には弁体３ｏを軸方
向に移動可能に受容する、後端まで達する受容孔２９が
接続している。弁体３ｏは前方の端部に弁坐リング面２
７と協働する円錐形の弁円錐部３１と、後方からあけら
れた袋孔として構成された燃料流過孔３２と、燃料流過
孔３２と燃料流過室２８とを常時流過結合する横孔３３
とを有している。弁体３０は閉鎖方向に、つまり背後か
ら押しばね３４によって負荷されている。

供給導管２０は一方向吸込弁内で、孔２６と燃料流過室
２８と流過横孔３３と燃料流過孔３２とにより形成され
、？ンプヘッ１３内で孔３５と横孔３６と孔３７の形で
継続している。孔３７は高圧噴射ポンプ）のポンプ圧力
室１１に開口している。

ポンプ圧力室（第２図）から直接的に若しくはポンプ圧
力室と吐出弁との間に延在する搬送通路（第１図と第３
図）からはタンクに通じる戻し導管３８が分岐している
。この戻し導管３８には高圧噴射ポンプ）のポンプヘッ
ド３内又は外で、組合わされた流過兼堰止め圧遮断弁３
９が接続されている。この流過兼堰止め圧遮断弁３９の
１実施例は第６図に示されている。これは有利には一方
向吸込弁２１と同じようにポンプヘラ１３内に組込まれ
、受容孔４１に挿入されかつポンプヘッドにおいて組込
位置で固定された弁スリーブ４０から成っている。弁ス
リーブ４０内には流入孔４２があシ、この流入孔４２は
戻し導管の流入側の導管部分３８／１と常時接続されて
いる。この導管部分３８／１はポンプヘッド３内ではポ
ンプ圧力室１１若しくは搬送通路１２から分岐する孔４
３と横孔４４と弁スリーブ４ｏの受容孔４）の後方の開
放部分４４とから形成されている。流入孔４２の内方の
端部には弁スリーブ内で円錐形の弁坐リング面４５が接
続され、この弁坐リング面４５には流過室４６が接続さ
れ、この流過室４６には２つの終端位置の間で軸方向に
移動可能に弁体４８を受容する受容孔４７が接続されて
いる。

弁体＋８は前方部分に円錐形の弁坐４９を有しており、
一方の終端位置で弁体４８は弁坐リング面４５に圧着さ
せられた弁坐４９で戻し導管３８を遮断するのに対し、
弁体４８がこの終端位置から押し離されると戻し導管を
開放する。

さらに弁体４８は弁坐４９とは反対側の後方部分に係合
する、低圧供給ポンプ１８の供給圧よシもいくらか小さ
い押圧力を生ぜしめる閉鎖押しばね５ｏによって弁坐リ
ング面４５に向かって抑圧可能である。

流過室４６は横孔５１を介して弁スリーブの外にあるリ
ング状の流出室５２と常時流過結合されている。流出室
５２は戻し導管３８の後方部分３８／２に接続されてい
る。さらに弁体牛８は絞り孔５４を有する貫通した通路
５３を備えている。この通路５３と絞シ孔５４を介して
燃料は常時戻し導管３８の流入側の部分３８／１から流
れ方向で絞り孔の後方で作用する堰止め圧室５５へ達し
かつ堰止め圧室５５に接続された堰止め圧制御導管５６
（第１図から第３図参照）へ達する。堰止め圧室５５は
第６図に示された実施例の場合には通路５３の、流れ方
向で見て絞り孔５４の後方に置かれた部分によって形成
されている。

堰止め圧制御導管５６は第１図、第２図、第３図から判
るように、２つの平行分岐導管５６／１と５６／２とに
分岐されている。この平行分岐導管５６／ｌと５６／２
は分岐個所５７の下流で互いに離されて（第２図と第３
図参照）又は１つの導管部分５８に再び纏められてこれ
を介して（第１図参照）戻し導管３８の、流過兼堰止め
圧遮断弁３９の下流にある部分に開口している。

堰止め圧制御導管５６の両方の平行分岐導管５６／１と
５６／２の各々には制御された一方向弁５９若しくは６
０が接続されている。一方向弁５９は以後吐出開始一方
向弁５９“と呼び、一方向弁６０は吐出終了一方向弁６
０”と呼ぶことにする。

吐出開始一方向弁５９は吐出終了一方向弁６０が閉じら
れた状態費閉じる瞬間に高圧噴射ポンプ）の吐出開始を
規定するのに対し、吐出終了一方向弁６０は開放する瞬
間に高圧噴射、１′？／プ）の吐出終了を規定する。こ
のためには吐出開始一方向弁５９も吐出終了一方向弁６
０も個有の作動装置６１若しくは６２（第１図、第２図
、第３図）に接続され、この作動装置６１゜６２は制御
装置６３に接続されている。この制御装置６３は高圧噴
射ポンプ）の吐出開始と吐出終了のために運転に適した
値を得るために両方の一方向弁５９．６０の機械同期的
な作動を制御する。

両方の一方向弁６１．６２の各々は第４図の実施例では
受容孔６４内に軸方向に移動可能に受容された弁体６５
を有している。弁体６５は前端に有利には円錐形の弁坐
６６を有し、この弁坐６６は対応する円錐形の弁坐リン
グ面６７と協働する。弁坐リング面６７は堰止め圧制御
導管５６の各平行分岐導管５６／１若しくは５６／２の
流入側の部分に設けられた円錐形の拡大部によって形成
されている。弁体６５は弁円錐部とは反対側の背面から
、各平行分岐導管５６／１若しくは５６／２を遮断する
閉鎖位置に圧力負荷で押され、弁坐６６を有する前方側
に作用する燃料圧によって圧力負荷が除かれると、各平
行分岐導管５６／１若しくは５６／２を開放する流過位
置へ移動可能である。

両方の一方向弁６１若しくは６２の各々の弁体６５の圧
力負荷と圧力負荷除去とは、直接的に例えば電気・液圧
式サーボ弁によって若しくは第４図に示すように、液圧
式の高圧制御回路に組込まれた圧力室から圧力ピストン
６８を介して行なわれる。高圧制御回路は作動装置の１
部分を成す。液状の高圧制御媒体を圧力室６９に導くこ
とは、制御ブロック７１内で孔として継続しかつ制御弁
７３の弁体７２によって開放又は遮断可能である高圧供
給導管７０を介して行なわれる。

圧力室６９に供給される液状の高圧制御媒体の流出制御
は、制御ブロック内で同様に孔によって形成されかつ別
の制御弁７６の弁体７５によって接続又は遮断可能な高
圧流出導管７４を介して行なわれる。両方の弁体７２若
しくは７５の各々は前端に弁円錐部を有し、この弁円錐
部は対応する構成を有する、高圧供給導管７０若しくは
高圧流出導管７４の制御ブロック内の部分における弁上
リング面と協働する。両方の制御弁７３と７６の開閉は
電気・液圧式の、制御装置によって作動されるサーボ弁
７７によってＩＩＩ　ａ］　Ｊれる。このサーメ弁７７
は構造的に公知であり、詳細は省略する。又サーボ弁７
７の詳細は第４図にも示されている。液圧式の補助制御
回路の内、第牛図にはサーボ弁７７の入口に通じる液圧
的な制御媒体の供給導管７８と、サーボ弁７８の出口か
ら分岐する戻し導管７９とだけが示されている。液圧式
の制御媒体は有利には内燃機関にも用いられている燃料
であることができる。

サーボ弁７７の一方の制御出口には制御圧力導管８０を
介して、制御弁７３の弁体７２に閉鎖方向で作用する圧
力ピストン８２の背面における圧力室８）が接続されて
いる。サーボ弁７７の第２の制御出口には制御圧力導管
８３を介して、制御弁７６の弁体７５に閉鎖方向で作用
する圧力ピストン８５の背面における圧力室８牛が接続
されている。

サーボ弁はミリセカンド範囲にある極めて短い切換え時
間が得られるように設計されているので、液圧式の補助
制御回路と両方の制御弁７３．７６と液圧式の高圧制御
回路とを介して圧力室６９の極めて正確な圧力負荷及び
圧力負荷除去、ひいては堰止め圧力制御導管５６の平行
分岐４管５６／１又は５６／２の各一方向弁５９又は６
０による極めて正確な開閉が保証される。サーボ弁７７
は第１図から第３図に示すように回転検出器８６から連
続的にカム軸９０回転位置を検出導線８７を介して信号
化して受取りかつこの回転位置と特殊な制御プログラム
に基づいてそれぞれのサーボ弁７７を制御する電子制御
装置６３に接続されている。この制御特性については後
↑本発明の高圧燃料噴射装置の作用についての記述との
関連で説明する。

前述の電子・液圧式の構成の代りに両方の一方向弁５９
と６０の各々の弁体６５の圧力負荷と圧力負荷除去を純
機械式に制御することもできる。これに関連した解決策
は第５図と第６図に示されている。

この場合には各弁体６５は第４図に示されたものとは異
って、第６図に示されたように構成されかつ各一方向弁
５９若しくは６０の他の部分はこれに適当に合わせるこ
とができる。両方の一方向弁５９．６０は互いに同じ構
造を有し、高圧噴射ポンプ）のポンプへノｒ３に組込ま
れている。両方の一方向弁５９．６０はポンプヘッド３
の受容孔８８に組込まれ、ポンプヘラｒに固定された条
片８９によって組込み位置に保持された弁スリーブ９０
から成っている。弁スリーブ９０には弁体６５が２つの
終端位置の間で軸方向に移動可能に支承されかつ閉鎖方
向に背面側から閉鎖押しばね９１によって負荷されてい
る。一方の終端位置において弁体６５は円錐状の弁坐９
２で対応する弁坐り／グ面９３に押し付けられており、
他方の終端位置においては弁上リング面９３から押離さ
れる。弁上リング面９３には弁体６５の弁坐９２の前で
に燃料流出制御室９４が接続され、この燃料流出制御室
９４は横流過孔９５と弁体６５の背面側からあけられた
袋孔９６を介して堰止め圧制御導管５６の平行分岐導管
５６／１．５６／２の流入側の部分に燃料を供給する。

燃料流出制御室９４の他方の側、つまり下流側では弁坐
り／グ面９３にリング状の燃料流出室９７が接続きれて
いる。この燃料流出室９７は少なくとも１つの横孔９８
を介して、受容孔８８内の弁スリーブを取囲むリング状
の燃料流出室９９と接続されている。燃料流出室９９か
らは堰止め制御導管５６の各平行分岐導管５６／１．５
６／２の流出側の部分が分岐している。

この堰止め制御導管５６は戻し導管３８に別々に又は−
緒に、既に述べたように開口する。前方側に、すなわち
弁上９２に次いで弁体６５には一体にかつ弁体６５と同
軸的に、弁スリーブ９０の受容孔１０１に案内された作
動ロンド１００が配置されている。弁体６５の作動ロッ
１１００の前方の端面には作動装置６１若しくは６２の
１部分を形成するりにット１０２が作用している。この
タベッｌ−１０２は弁体に対して同軸的に受容孔１０３
内で軸方向に移動可能に案内されかつ背面に作用する押
しばね１０４の作用のもとで前方の端部範囲に回転可能
に支承された検出口ーラ１０５で制御スリーブ１０７の
外周の制御案内溝１０６に圧着される。制御スリーブ１
０７とこれに配属された制御兼作動機構の構成は第５図
に示されておりかつこれとの関連で記述されている。第
５図においては両方の制御スリーブと配属された作動兼
制御機構は１つしか示されていない。何故ならば他方の
ものはこの断面内に位置していないからである。

両方の制御スリーブ１０７のそれぞれは高圧噴射ポンプ
）のポンプピストン５に対して軸平行に案内孔１０８内
で案内されている。

案内孔１０８は図示の実施例ではポンプへン１３内に挿
入されたスリーブ１０９におりる貫通孔として構成され
ている。制御スリーブ１０７は回動も軸方向運動もしな
いように同軸的に配置された作動ピストン１１０の上に
配置されている。この作動ピストン１１０は案内孔１１
１．１１２内で案内されかつ制御スリーブ１０７を介し
てポンプヘツド内で支持された押しばね１１３によシ負
荷されており、その作用下で下端で圧力プレート１１４
に圧着されている。

圧カプレート１１４自体は圧力プレートと一体に構成さ
れたスリーブ１１５を介してポンプピスト１５若しくは
タペット６に枢着されかつタペット６と同期的にタペッ
ト６の行程運動に追従する。制御スリーブ１０７の各外
周面１０６は弁体６５を作動するための制御案内溝とし
て構成されている。しかし両方の制御案内溝１０６は互
いに異っている。何故ならば一方の制御案内溝１１６（
以後「吐出開始制御案内溝１１６」と呼ぶ）では吐出開
始一方向弁５９の弁体６５が制御可能であるのに対し、
他方の制御案内溝１１７（以後「吐出終了制御案内溝１
１７」と呼ぶ）では吐出終了一方向弁６０の弁体６５が
制御可能である。第８図からは吐出開始制御案内溝１１
６の展開図が示され、第９図には吐出終了制御案内溝１
１７の展開図が示されている。吐出開始制御案内溝１１
６は制御スリーブ１０７の外周面１０６における隆起し
た第８図でハンチングで示された制御面範囲１１８とこ
れに対して軸方向に接続した凹設した外周範囲１１９と
から構成されている。制御スリーブの両方の外周面範囲
１１８．１１９の間の移行部は傾斜した、吐出開始を決
定する制御縁１２０によって形成されている。

展開図が第９図に示されている吐出開始制御案内溝１１
７は、同様に隆起した、第９図ｔノ・ツチングで示され
た制御スリーブ１０７の外周範囲１２１と軸方向↑その
後ろにある凹設した外周面範囲１２２とから構成されて
いる。この場合にも両方の外周面範囲１２１と１２２の
間の移行部は吐出終了を規定する傾斜した制御縁１２３
によって構成されている。第８図と第９図とにおいてハ
ツチングで示された外周面範囲１１８若しくは１２１は
各制御スリーブ１０７においてそれぞれ同じ直径上に位
置している。

第８図と第９図の展開図の左側の縁と右側の縁に示され
た、上から下まで一貫して隆起した交差ハツチングのつ
けられた制御案内溝１１６若しくは１１７の範囲１２４
若しくは１２５は各制御範囲１１８若しくは１２１と同
じように制御スリーブ１０７の同じ直径上に位置してい
るが、吐出開始一方向弁５９と吐出終了一方向弁６０が
流過位置に保たれ、これによって高圧噴射ポンプの空吐
出位置若しくは零充填位置が与えられるために役立つ。

吐出開始制御案内溝１１６も吐出終了制御案内溝１１７
は所属の制御スリーブ１０７全回動させることによって
検出口ーラ１０５に対して所定の位置にもたらされる。

この回動を可能にするためには両方の制御スリーブ１０
７には制御装置の他の部分として調整棒１２６若しくは
１２７が配属されている。この調整棒１２６若しくは１
２７はポンプへノド３の作動ピストン１１０に対して直
角に延びる受容孔１２８に受容されかつ噛合部で作動ピ
ストン１１０の歯１２つと噛合っている。

両方の調整棒１２６と１２７の各々は調節命令を調整器
若しくは電子制御ユニット６３から受取る図示されてい
ない作動機構によって制御スリーブ１０７を回動させる
ために、ひいては各傾斜した制御縁１２０若しくは１２
３を調節するために軸方向に往復移動可能である。

両方の調整棒１２６と１２７は調節命令を調整器若しく
は電子的な制御ユニット６３から受取る図示されていな
い作動機構によって、接続された制御スリーブ１０７を
回動させるため、ひいてはそれぞれの傾斜した制御縁１
２０若しくは１２３を調節するために軸方向に往復運動
可能である。

前述の純然たる機械式の装置は高圧燃料噴射装置の他方
の部分と協働して次のように働く。

高圧噴射ポンプ）のポンプピストン５が下死点にあると
、一方向吸込弁２）が開かれている。

下死点は第７図においてはＬＪＴで示された横線で示さ
れている。この場合には吐出開始一方向弁５９も開放位
置にある。何故ならば検出口ーラ１０５が第７図に示さ
れているように制御案内溝１１６の隆起した周方向範囲
１１８に接触し、ひいては吐出開始一方向弁５９の弁体
６５の弁円錐部９２が弁当リング面９３から押し離され
るからである。この場合には所属の制御スリーブ１０７
も同様に符号ＬＩＴで示された横線によって表わされた
もつとも低い下死点位置に位置している。これによって
燃料流が低圧供給ポンプ１８から開いた一方向吸込弁２
１を介して高圧噴射ポンプのＩンプ圧力室１１に向かっ
て搬送され、このポンプ圧力室１１から戻し導管３８と
同様に開いている流過兼堰止め遮断弁３９とを介してタ
ンクに戻ることができる。この場合には流過兼堰止め圧
遮断弁３９は、弁が背面で小さな堰止め圧で負荷されか
つ前面に作用するからｌ　Ｏｂａｒの燃料供給圧によっ
て閉鎖ばね５０の力に抗して弁上４９で弁当リング面４
５から離されるので開いている。さらに戻し導管３８の
流入側の部分３８／１に生じる燃料は妨げられずに流過
兼堰止め圧遮断弁における絞り孔５４を流過し、堰止め
圧制御導管５６といまや開いている平行分岐導管５６／
１とを介して戻し導管３８に達し、この戻し導管３８を
介してタンクに帰流する。従ってこの段階では高圧噴射
ポンプｌ’を完全に燃料が流過する。

ポンプピストン５が上昇するとまず一方向吸込弁２）が
閉じる。何故ならばこの一方向吸込弁２）の弁円錐部３
）が導管３７，３６．３５を介して伝達されるポンプ圧
力室１）の圧力の上昇によって弁坐リング面２７に押さ
れるからである。ポンプピストン５が上昇する段階では
流過兼堰止め遮断弁３９はまだ開いている。吐出開始を
規定する制御縁１２０を有する制御スリーブ１０７が吐
出開始一方向弁５９を閉じると、つまり検出口ーラ１０
５がこの制御スリーブ１０７の隆起した外周範囲１１８
から低い部分１１９に達すると、流過兼堰止め圧遮断弁
３９も閉じる。何故ならば吐出開始一方向弁５９の弁体
６５における弁円錐部９２は再び所属の弁上すング面９
３に接触し、これによって燃料が堰止め圧制御導管とい
まや遮断されているその平行分岐導管５６／１　、５６
／２を介して戻り導管３９へ戻ることが中断される。

流過兼堰止め圧遮断弁３９における絞り孔５４を介して
流過兼堰止め圧遮断弁３９に接続された堰止め圧制御導
管５６と平行分岐導管５６／１と５６／２とに生じる燃
料圧は流過兼堰止め圧遮断弁３９の背面に作用しかつ閉
鎖押しばね５０の閉鎖力を助勢する対圧のために役立つ
。この結果として流過兼堰止め圧遮断弁３９は弁円錐部
４９で所属する弁坐リング面４５に圧着される。この流
過兼堰止め圧遮断弁３．９が閉じてしまうとタンクに燃
料が流れることはなくなる。

何故ならば燃料がタンクに戻ることを可能にするすべて
の導管路が遮断されているからである。

吐出終了一方向弁牛○はこの時点までは、既に述べたよ
うに、閉鎖位置にある。何故ならば所属の検出口ーラ１
０５は第７図に示されているようにこの一方向弁６０に
所属する制御スリーブ１０７におけ゛る制御案内溝１１
７の低い範囲１２２に移動し、これによって弁体の弁円
錐部９２は所属の弁当リング面９３に圧着されるからで
ある。

この結果、高圧噴射ポンプ）のポンプ圧力室ｌｌ内の圧
力上昇は制御カム８の輪郭に応じて一般的な形式で経過
する。この場合には搬送される燃料はポンプ出口側に配
置された吐出弁１３と接続導管１４とを介して噴射弁１
５に送られ、噴射弁１５を介して接続された燃焼室に噴
射される。吐出開始一方向弁５９は継続するポンプピス
トン５の吐出行程の間中閉じられている。何故ならば所
属の検出口ーラ１０５は所属の制御スリーブ１０７の制
御案内溝１１６の低い部分範囲１１９に移動するからで
ある。高圧噴射ポンプ）の吐出終了は、これに所属する
制御スリーブ１０７が傾斜した制御縁１２３で検出口ー
ラ１０５を移動させ、検出口ーラ１０５が制御案内溝１
１７の隆起した部分１２１と接触させられ、この結果と
して吐出終了一方向弁６０の弁体６５における弁円錐部
９２が所属の弁上すング面９３から押し離されかつ開放
位置に保たれると行なわれる。これによって堰止め圧制
御導管５６の平行分岐導管５６／２を介して戻り導管３
８へ、ひいては夕／りに燃料が戻ることができるように
なるので迅速な圧力下降が行なわれみようになる一Ｍ＋
Ｉ−め制御導管５８における圧力の迅速な下降と流過兼
堰止め圧遮断弁３９の背面における対圧が低下するため
に、流過兼堰止め圧遮断弁３９の開放が行なわれ、燃料
は直接的にもいまや開いている戻り導管３８を介してタ
ンクへ戻ることができる。この導管路及び高圧噴射弁の
ポンプ圧力室における迅速な圧力低下によって噴射弁１
５は閉じる。接続導管１４における残圧は放圧弁１７の
ばね力によって規定される。

吐出終了一方向弁６ｏに所属する制御スリーブ１０７に
おける傾斜した制御縁１２３によって規定された「吐出
終了」の時点からポンプピストン５は燃料を圧力室１１
からほぼ戻り導管３８と開いた流過兼堰止め圧遮断弁３
９だけを介してタンクへ戻す。

第７図に符号ＯＴで示した横線で表わしたポンプピスト
ン５の上死点に達した後でかつ次いでポンプピストン５
が下降する吸込行程を行なう場合に、ポンプ圧力室１１
における圧力カー低圧供給ポンプ１８の吐出圧よりも僅
かになる瞬間に一方向吸込弁２１は再び開放され、低圧
供給ポンプにより吐出された燃料は再びいまや開いてい
る供給導管２ｏを介してポンプ圧力室１１に流入するこ
とができる。

ポンプピストン５がさらに下降すると、まず吐出終了一
方向弁６０が再び閉じられる。何故ならば所属の検出口
ーラ１０５が傾斜した制御縁１２３を介して再び所属の
制御スリーブ１０７の低い範囲１２２に達し、これによ
って吐出終了一方向弁６０の弁体６５が再び閉鎖位置に
戻され、弁当９２で所属の弁当リング面９３に接触させ
られるからである。その後で堰止め制御専管５６の平行
分岐導管５６／２が再び遮断され、この導管路を介して
燃料はタンクへ戻れなくなる。この場合、吐出開始一方
向弁５９に配属された検出口ーラ１０５は所定の時間だ
け、つまり傾斜した制御縁１２０に達するまで所属の制
御スリーブ１０７の低い部分１１９において移動するの
で、吐出開始一方向弁５９も閉じられ、ひいては堰止め
圧制御導管５６の平行分岐導管５６／１を介しても燃料
はタンクに戻ることができなくなる。

吐出開始一方向弁５９と吐出終了一方向弁６０が閉じら
れている間は、つまり所属の検出口ーラ１０５が各所属
の制御スリーブの外周範囲１１９若しくは１２２に動か
されている間は低圧供給ポンプ１８から吐出された燃料
は流過兼堰止め遮断弁３９における絞り孔５４を介して
流れるので弁の背面側では堰止め圧制御導管５６におい
て弁体４８を閉鎖方向に圧力負荷し、弁体４巳を弁当４
９で所属の弁当リング面４５に圧着させる。これによっ
て戻し導管３８も遮断される。

ポンプピストン５がさらに下降すると吐出開始一方向弁
５９に配置された検出口ーラ１０５が所属の制御スリー
ブの傾斜した制御縁１２０を通過しかつ低い範囲１１９
から隆起した範囲１１８と接触する時点に吐出開始一方
向弁５９が再び開かれる。何故ならばこの一方向弁５９
の弁体６５に配置された弁当が再び所属の弁当リング面
９２から押し離されるからである。これによってまず堰
止め制御導管５６の圧力が今や開いている平行分岐導管
５６／１を介して下降され、流過兼堰止め圧遮断弁に作
用する対圧が下降され、流過兼堰止め圧遮断弁が再び除
かれる。この結果として、低圧供給ポンプ１８から吐出
された燃料は再び妨げられずにポンプ圧力室１１にかつ
そこから今や開いている戻し導管３８と他方では流過兼
堰止め圧遮断弁３９を介して堰止め圧制御導管５６と今
や開いている平行分岐導管５６／１を経てタンクへ戻る
ことができる。

この状態はポンプピストン５が下降するときに下死点に
達するまで維持される。

次いでポンプピストン５が吐出行程を行なうと再び前述
の過程が繰返えされる。

高圧噴射ポンプ）の吐出開始と吐出終了とに対して影響
を及ぼすことは吐出開始一方向弁５９若しくは吐出終了
一方向弁６０に配属された制御スリーブ１０７における
傾斜した制御縁１２０若しくは１２３を介してこれらを
互いに無関係に運転に適した時点に回動させて合わせる
ことによって行なわれる。純然たる機械式の吐出開始一
方向弁５９と吐出終了一方向弁６０の制御と関連して既
に記載した過程は、第４図と関連して記述したように電
気・液圧式の作動の場合にも行なわれる。制御スリーブ
１０７における制御案内溝１１６と１１７によって達成
可能な制御特性は電子的な制御装置６３に電子的に記憶
される。

高圧噴射ポンプの制御時間「吐出開始」と「吐出終了」
を変化させかつ運転に適合するように調節することは電
子的な制御装置６）が指令スタンドから通路１３０を介
して受取る命令によって又は直接的に内燃機関の運転値
を検出するセンサによって行なわれる。

燃料の物理的な特性が決められている状態で吐出開始と
吐出終了とのための時間制御特性を規定する傾斜した制
御縁を有する回動可能なポンプピストンを有する高圧噴
射ポンプとは異って、本発明による高圧燃料噴射装置は
高圧噴射ポンプが回動しても・る状態で制御時間を任意
に変化させることを可能にする。従って極めて迅速にか
つ効果的に、内燃機関の変化する運転状態又は変化する
運転値、特に劣化する運転値、例えば劣化する燃料質又
は過給気の所定の状態を高圧燃料噴射ポンプの吐出開始
と吐出終了とを適当に調節することによって考慮するこ
とができる。

高圧噴射ポンプは傾斜した制御縁をポンプぎストンに有
しておらず、ポンプシリンダ壁に吸込孔を有していない
ので極めて高い容積的な効率が高い圧力のもとですら得
られる。

【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
図は本発明の高圧燃料噴射装置の第１実施例の原理図、
第２図は第１図に示された高圧燃料噴射装置の変化実施
例の原理図、第３図は第１図に示された高圧燃料噴射装
置の別の実施例の原理図、第４図は本発明の高圧燃料噴
射装置の詳細を示す１実施例を示す図、第５図は本発明
の高圧燃料噴射装置の別の実施例を示す図、第６図は第
５図の横断面図、第７図は第５図と第６図に示された部
分から成る装置の作用形式を示す原理図、第８図は第５
図と第６図に使用された高圧燃料噴射ポンプの吐出開始
を規定する制御スリーブの展開図、第９図は第５図と第
６図に使用された高圧燃料噴射ポンプの吐出終了を規定
する制御スリーブの展開図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、内燃機関の高圧燃料噴射装置であつて、制御軸のカ
   ムにより制御される、制御縁のないポンプピストンを有
   する高圧噴射ポンプを有し、この高圧の噴射ポンプによ
   り燃料がポンプ圧力室から吐出通路と吐出弁及びこの吐
   出弁に接続された接続導管を介して噴射弁に供給可能で
   あり、燃料をタンクから供給導管を介して高圧噴射ポン
   プのポンプ圧力室へ搬送する低圧供給ポンプを有しかつ
   ポンプによる搬送とは無関係に噴射過程に影響を及ぼす
   手段を有している形式のものにおいて、 （イ）供給導管（２０；３５、３６、３７）に低圧供給
   ポンプ（１８）の吐出方向にのみ燃料を通過させる一方
   向吸込み弁（２１）が接続されていること、 （ロ）高圧噴射ポンプ（１）のポンプ圧力室（１１）か
   ら直接的に又は前記ポンプ圧力室（１１）と吐出弁（１
   ３）との間を延びる吐出通路（１２）から、タンク（１
   ９）に通じる戻し導管（３８；３８／１、３８／２）が
   分岐していること、 （ハ）戻し導管（３８）に高圧噴射ポンプ（１）のポン
   プヘツド（３）内若しくは該ポンプヘツド（３）の外に
   配置された通過兼堰止め圧力遮断弁（３９）が接続され
   ており、この通過兼堰止め圧力遮断弁（３９）が受容孔
   （４７）内で軸方向に摺動可能である弁体（４８）を有
   し、この弁体（４６）が一方の終端位置において該弁体
   （４８）の前方部分に配置された弁坐で弁坐リング面に
   圧着されて戻し導管（３８）を遮断するのに対し、弁坐
   リング面から押し離されて戻し導管（３８）を開放する
   ようになつており、弁体（４８）が後方部分に作用する
   、低圧供給ポンプ（１８）の吐出圧よりも僅かに低い押
   圧力を生ぜしめる閉鎖ばね（５０）により弁坐リング面
   （４５）に向かつて押されており、さらに弁体（４８）
   が絞り孔（５４）を有する貫通通路（５３）を有し、こ
   の貫通通路（５３）を通つて燃料が戻し導管（３８）の
   流入側の部分（３８／１）から、流動方向で見て絞り孔
   （５４）の下流で作用する堰止め圧室（５５）を介して
   該堰止め圧室（５５）に接続された堰止め圧制御導管（
   ５６）に達するようになつていること、 （ニ）堰止め圧制御導管（５６）が堰止め圧室（５５）
   の下流で２つの平行分岐導管（５６／１、５６／２）に
   分けられており、これらの平行分岐導管（５６／１、５
   ６／２）分岐個所（５７）の上流で別個に若しくは再び
   導管部分（５８）に纒められて戻し導管（３８）の、流
   過兼堰止め圧遮断弁（３９）の下流側に位置する部分（
   ３８／２）に開口していること、 （ホ）堰止め圧制御導管（５６）の両方の平行分岐導管
   （５６／１、５６／２）の各々に制御された一方向弁（
   ５９、６０）が接続されており、該一方向弁（５９、６
   ０）の一方が他方の一方向弁が閉じられた状態で閉じる
   瞬間に吐出開始をかつ他方の一方向弁が開く瞬間に高圧
   噴射ポンプ（１）の吐出終了を規定すること、 （へ）両方の一方向弁（５９、６０）の各々が作動装置
   （６１、６２）と接続され、この作動装置（６１、６２
   ）が制御装置（６３）に接続されており、この制御装置
   （６３）が両方の一方向弁（５９、６０）の機械同期的
   な作動を、高圧噴射ポンプ（１）の吐出開始と吐出終了
   に関して運転に適合させられた値が得られるように制御
   すること、 を特徴とする、内燃機関の高圧燃料噴射装置。 ２、両方の一方向弁（５９、６０）の各々が円錐形の弁
   坐（６６、９２）を有し、この弁坐（６６、９２）が堰
   止め圧制御導管（５６）の各平行分岐導管（５６／１、
   ５６／２）の流入側の円錐形の拡大部によつて形成され
   た弁坐リング面（６７若しくは９３）と協働し、弁体（
   ６５）が受容孔（６５）内で軸方向に移動可能に受容さ
   れかつ背面における圧力負荷によつて閉鎖位置に押され
   ており、背面の圧力負荷が除かれた場合に前面に作用す
   る燃料圧によつて通過位置に移動可能である、特許請求
   の範囲第１項記載の高圧燃料噴射装置。 ３、両方の一方向弁（５９、６０）の弁体の圧力負荷と
   圧力負荷の除去が直接的に若しくは圧力ピストン（６８
   ）を介して圧力室（６９）から行なわれるようになつて
   おり、この圧力室（６９）が作動装置の１部分を形成す
   る液圧式の高圧制御回路（７０、７４）に接続されてお
   り、液圧式の補助回路（７８、７９）に接続された少な
   くとも１つの制御弁（７２、８２：７５、８５）を介し
   て制御されており、前記制御弁の開閉が制御装置（６３
   ）により電子的に作動される電気液圧式のサーボ弁（７
   ７）によつて制御される、特許請求の範囲第２項記載の
   高圧燃料噴射装置。 ４、両方の一方向弁（５９、６０）の弁体（６５）の圧
   力負荷及び圧力負荷の除去が直接的に若しくは圧力ピス
   トン（６８）を介して圧力室（６９）から行なわれ、圧
   力室（６９）における圧力負荷と圧力負荷の除去が制御
   装置（６３）により電子的に制御される電気・液圧式の
   サーボ弁（７７）の制御導管（８０、８３）の開閉によ
   つて直接的に制御される、特許請求の範囲第２項記載の
   高圧燃料噴射装置。 ５、（ト）各一方向弁（５９、６０）の弁体（６５）の
   圧力負荷と圧力負荷の除去が純機械式に制御されている
   こと、 （チ）各弁体（６５）に作動装置の１部として突棒（１
   ０２）が配属されており、この突棒（６５）が一端で弁
   体（６５）に係合しており、他端でその上に回転可能に
   支承された検出口ーラ（１０５）を有していること、 （リ）各検出口ーラ（１０５）が制御装置の１部分を形
   成する制御スリーブ（１０７）の外周（１０６）におけ
   る制御滑子案内（１１６、１１７）と検出接触している
   こと、 （ヌ）両方の制御滑子案内（１１６、１１７）の各々が
   制御スリーブ（１０７）の隆起した外周範囲（１１８、
   １２１）と、軸方向でこの外周範囲（１１８、１２１）
   の後ろにある凹設された外周範囲（１１９若しくは１２
   ２）とによつて形成され、これらの外周範囲の間の移行
   部が一方では吐出開始を他方では吐出終了を決める傾斜
   した制御縁（１２０若しくは１２３）によつて形成され
   ていること、 （ル）両方の制御スリーブ（１０７）の各々が高圧噴射
   ポンプ（１）のポンプピストン（５）に対して軸平行に
   配置され、受容孔内で軸方向に移動可能に案内されてお
   り、同軸的に配置された作動ピストン（１１０）の上に
   位置が確保されて支承されており、この作動ピストン（
   １１０）が制御スリーブ（１０７）を介して圧縮ばね（
   １１３）により負荷されており、この圧縮ばね（１１３
   ）の作用を受けて下端部で圧力板（１４）に圧着されて
   おり、この圧力板（１４）がスリーブ（１１５）を介し
   てポンプピストン（１）若しくはその突棒（６）に枢着
   されており、ポンプピストン（１）若しくはその突棒（
   ６）が同期的に、ポンプピストン（１）若しくはその突
   棒（６）の行程運動を共にすること、 （ヲ）各制御スリーブ（１０７）に制御装置の他の部分
   として調整棒（１２６、１２７）が配属されており、こ
   の調整棒（１２６、１２７）が歯で作動ピストン（１１
   ０）の歯（１２９）に係合しており、制御スリーブ（１
   ０７）を回動するため、ひいては吐出開始若しくは吐出
   終了を規定する傾斜した制御縁（１２０若しくは１２３
   ）を調節するために、調節命令を調整器若しくは電子的
   な制御ユニツト（６３）から受取る作動機構によつて往
   復移動可能である、特許請求の範囲第２項記載の高圧燃
   料噴射装置。 ６、少なくとも一方向吸込弁（２１）及び流過兼堰止め
   力遮断弁（３９）が高圧噴射ポンプ（１）に組込まれて
   いる、特許請求の範囲第１項記載の高圧燃料噴射装置。 ７、一方向吸込弁（２１）及び流過兼堰止め圧遮断弁（
   ３９）と両方の一方向弁（５９、６０）とが高圧噴射ポ
   ンプ（１）のポンプヘツドに組込まれている、特許請求
   の範囲第１項記載の高圧燃料噴射装置。 ８、堰止め圧制御導管（５６）の平行分岐導管（５６／
   １、５６／２）が一方向弁（５９、６０）まで、高圧噴
   射ポンプ（１）のポンプヘツド（３）に固定された、同
   時に両方の一方向弁（５９、６０）及び流過兼堰止め圧
   遮断弁（３９）の位置を確保するためのカウンタ機構と
   して役立つ条片（８９）に構成されている、特許請求の
   範囲第７項記載の高圧燃料噴射装置。