JPS6119942A - 燃料噴射ポンプ用の調速機 - 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、内燃機関の燃料噴射ポンプ用の調速機であっ
て、軸を中心として旋回可能な第１のレバーを備えてお
シ、このレバーには負荷に関連して力が変化可能な特別
な制御ばねが戻し調整力に抗して作用しておシ、この戻
し調整力は回転数信号発生器により生ぜしめられて、か
つ噴射量制御部材を枢支し軸を中心に旋回可能な第２の
レバーを介して第１のレノ々−に伝達可能であり、さら
に前記レバー間に少なくとも１つの中間ばねが設けられ
ている形式のものに関する。

する。

従来の技術 ゼツシュ社において分配形噴射Ｘ：ｙ−ｆ（ＶＥタイプ
）に用いられている前記形式の公知の調速機は中間はね
として唯１つの板ばねを有しており、この板ばねが始動
過量を生ぜしめる所謂始動はねの作用を有しているか、
あるいは無負荷運転回転数を制御するコイルばねを有す
る前記始動ばねの組み合わせを有している。始動ばねは
できるだけ柔らかく、かつ始動位置で第２のし・ぐ−ひ
いては噴射量制御部材を、最大の全負荷運転噴射量を超
える始動過量用の位置に摺動せしめるという課題を有し
ている一方、無負荷運転ばねは調速機の無負荷運転位置
において第２のし・９−ひいては噴射量制御部材を、無
負荷運転回転数時にほんのわずかな力を生ぜしめる回転
数信号発生器に対するその都度の反力として、ばねおよ
び回転数信号発生器の力の均衡に相応する位置に保持す
るという課題を有している。

無負荷運転回転数を超えて始めて無負荷運転ばねもまた
押し合わされ、この結果上方の無負荷運転回転数範囲に
おいて２つのレバーは摩擦係合的に互いに位置している
。しかしながら、無負荷運転ばねは無負荷運転回転数お
よび充分な負荷の場合でも、第１のレバーの出発点を規
定するストン・ξがこれを許容する限り、第１のし・ぐ
−を介して°押し合わされる。

勿論中間はねとして、始動および無負荷運転はねとして
役立つ唯１つのコイルはねまたは板ばねを用いることも
可能であシ、この場合該ばねには、始動過量を生ぜしめ
るのに役立つ第１の柔らかい範囲と次いで無負荷運転制
御に役立つ幾分硬い範囲とが配属されている。

ディーゼル機関の場合、機関シリンダ当りの実際上の消
費は公知のように、噴射ポンプによって機関シリンダ毎
に調量される噴射量とは対照的に種々異なっておシ、前
記噴射量は調速機の所定の位置においてすべての機関シ
リンダに関して等しい。機関シリンダにより消費可能な
噴射量のばらつきは、無負荷運転中における平均の噴射
量の３０％になることがあり、これは特に欠点となって
いる。例えば平均の無負荷運転量が５ｍｍである場合、
ばらつきは２−にもなることがある。この差は動力学的
に見て、それ相応にその都度きわめて短期の影響を機関
の回転数に、かつまた調速機の回転数信号発生器を介し
て噴射量に及はし、この場合噴射量の変化は、どの機関
シリンダに作用するかに応じて、制御すべき平均無負荷
運転回転数のできるだけ避けたい増大または抑制を生ぜ
しめる。この理由からゆらぎ率（Ｐ値）はできるだけ大
きくなければならず、このことはできるだけ硬い無負荷
運転ばねを必要とする。所定の距離区間（制御距離）を
硬いばねに抗して進むためには、柔らかいばねとは対照
的に比較的大きな力変化が必要である。燃焼時に機関内
に生ずる制動作用および衝撃のばらつきにより、それ相
応の力衝撃が回転数信号発生器から第２のレバーに生ぜ
しめられ、このレバーは硬いばねにより、衝撃または機
関振動が無負荷運転中回避されるように受は止められ得
る。

しかしながら、硬い無負荷運転ばねは上述のように高い
Ｐ値を有しておシ、このＰ値は無負荷運転中４０％にな
ることがある。毎分６００回転数の無負荷運転回転数の
場合には毎分２４０回転数にもなる。このような高いＰ
値は機関の不安定性つまシ波状性を惹起する。この波状
性に対して、やはりそれ相応の低いＰ値を有する１つの
柔らかいばねを反作用せしめることができ、つまりばね
は回転数信号発生器の力変化が比較的わずかな時にすで
に大きな運動距離（制御距離）を進むようになっている
。柔らかいばねの低いＰ値に基づき、ばらつきにより生
ぜしめられ回転数に影響を及はすわずかな量変化の加算
もしくは減算が申し分なく受は止められ、この結果なる
ほど低いＰ値、低い波状性、申し分ないコンスタントな
回転数は達成されるが、しかし機関の衝撃または振動が
生ずる。従って公知の調速機の場合、特に乗用車のディ
ーゼル機関において不都合な衝撃を回避するため、比較
的高いＰ値が甘受されている。

従って初めに述べた形式の公知の調速機の場合、無負荷
運転ばねの剛性を選択することＫよって、無負荷運転回
転数と共に高められることなく、できるだけわずかな機
関振動および機関のわずか表波状性との妥協がけがられ
ている。

この問題は単に中間ばねとしての無負荷運転ばねの場合
に生ずるだけでなく、固定された機関用の噴射ポンプの
調速機または、回転数がコンスタントに維持されねばな
らないようなその他の制御すべき運転にも同様に当て嵌
まる。この場合にも一方では波状性つまりコンスタント
な回転数の偏倚を回避する必要があり、かつ他方では駆
動されるユニットを損傷せしめることのある機関振動を
回避しなければならない。

発明が解決しようとする問題点 従って本発明の課題は、上記の問題点を解決することに
ある。

問題点を解決するだめの手段 本発明は上記課題を解決するために、直列に接続された
２つの中間ばね、第１の比較的柔らかいばねおよび第２
の比較的硬いばねが設けられており、これらのばねのう
ち第１のばねが追従ばねとして構成されていて回転数信
号発生器の短期の力変化に際して第２のばねよりもはる
かに剛性的に作用するようにした。

発明の効果 本発明による燃料噴射ポンプ用の調速機は次のような利
点を有している。つまシ、可撓性の戻し案内を備えた調
速機が得られ、この場合制御運転時に、機関シリンダ燃
焼のばらつきによって生ずる短い衝撃が硬いばねにより
受は止められ、これは所望の高いＰ値に相応しており、
かつしかもできるだけコンスタントな回転数用の柔らか
いばねの遅延された作用によって比較的低いＰ値が達成
され得る。これにより噴射量回転数ダイヤフラムにおけ
るきわめて平らな制御運転特性曲線が得られ、この特性
曲線はそれ相応に急傾斜の負荷受容特性曲線、例えば無
負荷運転始動時における比較的高い負荷状態に移行して
いる。これに相応したことが固定された駆動装置におけ
る特性曲線に当て嵌まる。

実施態様 本発明の有利な実施例によれば、連行部材は２つの互い
に反作用する緩衝ばねを以って働き、これらのばねの間
には第２のレバーの作用個所が浮遊状態で張設されてい
る。２つの緩衝げねはそれ相応に比較的硬く構成されて
いるが、いずれにしても中間ばねよシも硬い。この構成
の利点は、第２のし・Ｓ−の２つの旋回方向の両方に適
合可能な調節力を保持するための簡単な配置形式にある
。何故ならば緩衝部材が調節方向に応じて種々異なる作
用を有しているからである。一方向では閉じられた量が
絞りにより圧縮される必要があるのに対して、他方向で
は専ら負圧が作用することができる。

実施例 次に本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図に示す燃料噴射装置において、燃料タンク１０か
ら前供給ポンプ１１および燃料フィルタ１２を介して分
配形噴射ボンゾ１３に燃料が供給される。前記ボン・ゾ
のポンプケーシングは、調速機の要素が見えるように、
図面において破断して示されている。

自動車の場合例えば任意に行なわれる負荷投入は調節し
・Ｚ−１４を介して行なわれ、この調節レバーの旋回運
動はポンプケーシング内で案内さｉする調節軸１５を介
して連行レバー１６に伝達され、この連行し・ぐ−には
制御ばね１７の一方の端部が係合しておシ、この制御ば
ねの他端部は制御し・ぐ−装置１８と結合されている。

前記制御し・！！−１７の力に抗して、やはり制御レバ
ー装置１８に回転数信号発生器の調節スリー　ブ１９が
係合しており、この調節スリーブは遠心型シ２０によっ
て枢支されており、これらの遠心重りは機関と同期的な
回転数にょ夛駆動される。従って調節スリーブ１９がら
制御レバー装置１８に作用する力は、回転数に応じて２
次関数に従って変化する。制御レバー装置１８は、噴射
量を規定する制御スライダ２１をポンプ兼分配ピストン
２２に沿って摺動せしめる。

噴射ポンプから燃料は分配溝２３を介して噴射ノズル２
４に供給され、この場合ポンプピストン２２は１回転で
噴射ノズル２４もしくは機関シリンダが設けられている
数に応じて吐出および吸込み行程を行なう。制御スライ
ダ２１の規定された位置に応じて、すべての機関シリン
ダには同じ噴射量が供給される。回転数が上昇すると直
ちに、調速機により負荷設定値が同じ場合機関ンリンダ
当りの噴射量が減少し、かつ回転数が下降すると直ちに
噴射量は増大する。

内燃機関はその都度同じ噴射量でもシリンダに噴射され
る量の多くがシリンダ毎に（・ト々異なって燃焼するの
で、機関クランク軸において種種異なるモーメント経過
が生じ、ひいては機関シリンダ毎に力学的に見てクラン
ク軸において種々異なる回転モーメント経過が生じる。

これにより回転数信号発生器において回転数の対応した
変化が生じ、この結果制御スリーブ１９が制御レバー装
置１８に作用している力は短時間連続して変化する。こ
の結果、相応して連続したきわめて小さな噴射量変化が
生ぜしめられ、これによυ機関の衝撃または振動が惹起
されることがある。何故ならば、この量変化が対応する
／リンダに配属され得ないからである。これによって、
いずれにせよすでに多すぎるシリンダの場合は噴射量の
増加が、かつすでに少なすぎるシリンダの場合は噴射量
の減少が行なわれる。これにより衝撃および振動は強く
なる。

第２図および第３図には、前記衝撃が著しく回避され得
る制御レバー装置１８が図示されている。この制御し、
６−装置１８は調節レバー２８を有しておシ、このレバ
ーは符号２９で示す個所でグー７ング内に旋回可能に支
承されていて、かつ軸３０を支持している。点２９を中
心にした旋回は軸３０の相応した移動を生せしめる。

前記調節し・ぐ−２８は軸３０の位置を調整するために
調節され、かつ調速機にはイｐＪら影響を及はさない。

第２図において力の方向を示す矢印によってのみ示され
た制御ばね１７は張設レバー３１に作用しており、該張
設レバーは軸３０上に旋回可能に支承されている。軸３
０上はやはり始動レバー３２が旋回可能に支承されてお
り、この始動レバーには制御スライダ２１を枢支するだ
めの頭部３３が設けられていて、かつ回転数信号発生器
１９が矢印で示す力方向で作用している。

張設レバー−３１（第１し・＝＞と始動し・Ｓ−３２（
第２し、５．）との間には中間はね組３５が配置されて
おシ、該中間ばね組により規定された回転数範囲内で力
１７および１９に関連した２つのし・ぐ−の互いに相対
的な旋回位置と、これにより燃料噴射量とが規定される
。

前記の中間ばね組３５は、第１の比較的柔らかいばね３
６と２つの比較的硬い剛性のばね３７の３つのばねから
成っている。中間ばね３６は片側の閉じだシリンダ３８
内に配置されていて、−力では閉鎖端壁にかつ他方では
シリンダ３８内て軸力向に摺動ＩＴＩＴ能なピストン３
９にそれぞれ支持されている。シリンダ３８の内室は端
壁内に設けられた絞り孔４０によって外部と連通されて
いる。ピストン３９にはピン４１が設けられており、こ
のピン上には２つの剛性の中間はね３７が案内されてお
り、これらの中間ばねのうち１つはピストン３９に、か
つ他方はピン４１上に配置された安全リング４２にそれ
ぞれ支持されている。２つのばね３７０間には、浮遊状
態ではね３７により張設されて始動レバー３２の端部４
３が設けられている。

短くて激しい力衝撃がかかると、回転数信号発生器から
硬いばね３７の１つがこの力をとらえ、この場合剛性の
ばねは高いＰ値を生せしめる。この短い衝撃のため、シ
リンダ３８および−７４１を備えたピストン３９から成
る連行部拐は剛性の系として作用するか、もしくはばね
３６が無限の硬いばねとして作用する。例数ならば、ン
リンダ内に閉じこめられた体積は絞り孔４０の絞り作用
に基づいて非弾性的に作用し、かつ使用時間に相応した
絞り横断面積において初めてばね３６が作用できるよう
になるからである。これにより全ばね組３５は可撓性の
戻し案内として作用する。短時間特性でばね３７が作用
し、かつ長時間特性でばね３６が作用する。

これにより、短い圧力変化用に硬いばね３７に基づく高
いＰ値が得られ、かつ力１９（ｔたは力１７）の比較的
長期の変化の場合には、このときに作用を発揮する比較
的柔らかいばね３６に基づく低いＰ値が得られる。これ
に応じたことが、比較的迅速な噴射量変化を生せしめる
迅速な負荷変化の場合に当て嵌まり、この場合遅延せし
められて必要な噴射量が調節され、突然の負荷増大の場
合には短期の過量が調節される。

第４図に示された噴射量／回転数ダイヤフラムにおいて
、縦座標には噴射量Ｑがかつ横坐標には回転数ｎがそれ
ぞれプロットされている。

特性曲線ａはこの場合全負荷運転を示しており、♀１　
＞；ｂは始動過量を示している。符号Ｃは最大回転数が
達成される場合の噴射量抑制制御経過である。さらにこ
のダイヤグラムにおいて、負荷開始時における無負荷量
から比較的大きい量。

への移行が示されている。図面から判るように、調速機
はきわめて平らに経過する無負荷運転特性曲線ｄを有し
ている。例数ならば固有の無負荷運転はね３６が比較的
柔らかく形成されていて、かつ低いＰ値を生せしめるか
らである。こＪｌによって機関の波状性が回避される、
つまシ機関はきわめてコンスタントな無負荷運転回転数
で回転する。負荷変化が生じると直ちに、比較的硬い護
持ばね３７によって、回転数変化がわずかな場合迅速な
噴射量増大が生じ、これは特性曲線ｅに対応する。

図示の実施例により、無負荷運転回転数制御における問
題つ捷り機関衝撃および波状性を、上述のようにして解
決することができるが、本発明は定置の機関のポンプ用
の調速機に、捷たけ中間回転数範囲における相応した問
題にも転用することができる。基本となることは、本発
明の調速機によって負荷または回転数のような特性値の
短期の力変化が高いＰ値を惹起し、これに対して長期の
特性値変化が制御装置の低いＰ値を生せしめることにあ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による調速機を備えた燃料噴射装置を示
す図、第２図は第１図の制御し・ξ組を示す第３図のＴ
Ｉ　−ＴＩ線に沿った拡大断面図、第３図は第２図のＩ
ＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面図、および第４図は回転数
に関する噴射軟経過のダイヤグラムである。 １０・・燃料夕／り、１１・　前供給、＋４□ンゾ、１
２・・燃料フィルタ、１３・・・分配形噴射ポノゾ、１
４調節し・Ｓ−１１５・・・調節軸、１６　連行レバー
１１７・制御ばね、１８・制御レバ　装置、１９・・・
調節スリーブ、２０　遠心重り、２］・・制御スライダ
、２２・・分配ピストン、２３・　分配溝、２４・・・
噴射ノズル、２８・調整し・Ｓ　、２９・・・支承点、
３０・・軸、３１　張設レバー、３２・・・始動し・９
−１３３・ｔ”−頭部、３５・・・中間ば（゛・□ ね組、３６・・・中間ばね、ン７・・・ばね、３８・・
・シリンダ、３９・・・ピストン、４０・・・絞り孔、
４トピン、４２・・・安全リング、４３・・・端部、Ｑ
・・・噴射量、ｎ・・・回転数、ａ・・・全負荷運転特
性曲線、ｂ・・・始動過量、Ｃ・・・抑制制御経過、ｄ
・・・無負荷運転特性曲線、ｅ・・特性曲線

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、内燃機関の燃料噴射ポンプ用の調速機であつて、軸
   を中心として旋回可能な第１のレバーを備えており、こ
   のレバーには負荷に関連して力が変化可能な特別な制御
   ばねが戻し調整力に抗して作用しており、この戻し調整
   力は回転数信号発生器により生ぜしめられて、かつ噴射
   量制御部材を枢支し軸を中心に旋回可能な第２のレバー
   を介して第１のレバーに伝達可能であり、さらに前記レ
   バー間に少なくとも１つの中間ばねが設けられている形
   式のものにおいて、直列に接続された２つの中間ばね（
   ３６、３７）、第１の比較的柔らかいばね（３６）およ
   び第２の比較的硬いばね（３７）が設けられており、こ
   れらのばねのうち第１のばね（３６）が追従ばねとして
   構成されていて回転数信号発生器（１９）の短期の力変
   化に際して第２のばね（３７）よりもはるかに剛性的に
   作用するようになつていることを特徴とする、燃料噴射
   ポンプ用の調速機。 ２、前記中間ばね（３６、３７）が連行部材（３９、４
   ０、４１）に配置されており、これによつて第１のばね
   が一方のレバー（３１）と、かつ第２のばね（３７）が
   他方のレバー（３２）とそれぞれ協働するようになつて
   いる、前記特許請求の範囲第１項に記載の調速機。 ３、第２の中間ばね（３７）として２つの互いに逆向き
   に働くばねが用いられており、これらのばねの間に第２
   のレバー（３２）の作用個所（４３）が浮遊状態で張設
   されている、前記特許請求の範囲第１項または第２項に
   記載の調速機。 ４、前記連行部材がピストン（３９）を有しており、該
   ピストンが片側の閉じられたシリンダ（３８）内で軸方
   向に摺動可能であり、シリンダ端面側に第１の中間ばね
   （３６）が張設されており、さらにピストン（３９）に
   ２つの第２のばね（３７）を案内するピン（４１）が設
   けられており、しかもピストン（３９）およびシリンダ
   （３８）によつて閉じられた室が外部に向つて絞り開口
   部（４０）を有している、前記特許請求の範囲第２項ま
   たは第３項に記載の調速機。 ５、前記ピストン（３９）内に第１のばね（３６）を部
   分的に収容する袋孔が設けられている、前記特許請求の
   範囲第４項に記載の調速機。