JPS61286573A - エンジンの燃料噴射装置 - 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、エンジンの燃料噴射装置であって。

バレル内でポンプ室を閉鎖するプランジャが設けられて
おり、ポンプ室が、特にバレル及び燃料噴射弁を収容す
るケーシング内で延びる噴射導管を介して燃料噴射弁に
接続可能であり、噴射導管の流れ横断面が弁座によって
制限されており、この弁座に、案内シリンダ内に密に案
内された圧力弁閉鎖部材が協働しており、圧力弁閉鎖部
材の、シール面を備えた端部が、案内シリンダから、噴
射導管に接続された室内へ突入しておりかつこの室内に
圧力肩を備えており。

かつ、圧力弁閉鎖部材の背面が弁ばねによって負荷され
ており、かつ圧力弁閉鎖部材の行程を制限するストン・
ξと協働しており、かつ、制御弁（流れ横断面制御機構
）が設けられており、この制御弁によって、ポンプ室が
プランジヤの有効吐出行程の少なくとも終り以降で逃が
し通路に接続されている形式のものに関する。

従来の技術 西独国実用新案登録第８３２１８８８号明細書に基づく
この種の公知燃料噴射装置では、流れ制御機構がすべり
弁として形成されており。

可動の弁閉鎖部材としてポンププランジヤが役立てられ
ており、これはその外周面上の斜めの制御縁を以って、
ポンプシリンダの周壁上の逃がし通路の開口を、ポンプ
プランジャの回転位置によって規定されるポンプ吐出行
程以後にポンプ室に接続せしめる。このようにして、ポ
ンププランジャの回転位置によって、ポンプ吐出行程ご
とに加圧されて噴射される燃料量が規定される。この種
の燃料噴射ポンプは上記実用新案登録明細書に開示され
ているように、ポンプ室と噴射弁ポートとを形状安定性
の短いパイプで接続した。燃料噴射ポンプと燃料噴射弁
とから成るユニットを形成しており、燃焼室内に直接噴
射する形式の内燃機関の高速回転時でも正確な噴射を生
ぜしめる。

この種の内燃機関では、高回転時に短くなる噴射時間内
に、噴射された燃料を良好に点火しかつ燃焼させるべく
燃料を良好に処理するために、噴射弁閉鎖部材の正確か
つ迅速な制御を保証すると共に、噴射される燃料の良好
な霧化のために噴射圧を高める必要がある。

この公知の燃料噴射装置ではさらに、ポンプ室から噴射
弁の噴射口へ通じる噴射導管内に、閉鎖部材を備えた圧
力弁が設けられており、これは円筒形に形成されて弁座
面に隣接する圧力肩を備えており、その背面から弁ばね
によって負荷されている。圧力弁閉鎖部材の弁ばね側の
背面は、圧力弁閉鎖部材の弁座かも噴射口へ通じた噴射
導管に接続されている。この構成は例えば西独国特許出
願公開第２７４３２４４号明細書に開示されたポンプノ
ズルでも同様である。

上記両公知例に開示された圧力弁閉鎖部材は。

いずれの場合も、有効ポンプ吐出行程終了後圧力弁閉鎖
部材が閉鎖位置に在るときに、圧力弁閉鎖部材上の閉鎖
方向で作用する圧力面が、開放方向で作用する圧力面に
比して大きいため。

等圧伸として作動しない。さらに、圧力弁閉鎖部材は弁
ばねによって閉鎖方向で負荷されている。

本発明が解決しようとする問題点 この種の公知燃料噴射装置では、有効吐出行程の終了後
、圧力弁閉鎖直後には噴射導管内に。

それも圧力弁閉鎖部材と燃料噴射弁の噴射口との間に圧
力波が往復する。この圧力波は、加圧下で開く燃料噴射
弁の弁閉鎖部材を開（に適し圧 た波力波である。従って、燃料噴射過程の所望通りの終
了後に燃料が燃焼室内に後だれする。

この後だれした燃料はもはや燃焼に関与せず、燃料噴射
弁の噴射口の着炭を増長させるのみである。しかも着炭
によって燃料噴射量が不正確となる。

前記公知燃料噴射装置では、ポンププランジャによって
吐出された燃料が弁閉鎖部材を押開いた後燃料噴射弁の
噴射口から流出する燃料量が弁閉鎖部材を通過できる程
度にしか圧力弁閉鎖部材が偏位しない。

問題点を解決するための手段 上記問題点を解決した本発明の要旨は、圧力弁閉鎖部材
の背面によって案内シリンダ内に閉鎖された、弁ばねを
収容するばね室が、常時開いている通路を介して逃がし
室に接続されていることにある。

本発明の作用・効果 本発明によれば、圧力弁閉鎖部材が第１に等圧弁として
機能し、第２に緩衝ピストンとして作用し、これの助け
によって、噴射開始時に、圧力弁閉鎖部材がそのストン
・ξに達するまでは。

予め規定された上昇率に対して圧力上昇率を減少させる
ことができる。圧力弁閉鎖部材の背面が、ポンプ室内の
圧力に無関係な比較的低い圧力によって負荷されるため
、圧力弁閉鎖部材の緩衝運動及びその速度は最終的には
大体において弁ばねの力と高圧によって負荷される端面
とによって規定される。

弁ばね側の圧力の変調及び又は弁閉鎖部材の緩衝運動に
よって送出される燃料量の絞り作用によって、圧力弁閉
鎖部材の運動特性若しくは吸収率も影響される。

これに対して、燃料吐出終了後は圧力弁閉鎖部材が公知
形式通り等圧弁として作用する。この等圧弁は圧力肩を
介して作用する、すでに減圧したポンプ室への圧力波の
ピークによって開放制御される。これによって、燃料噴
射弁の再開放が阻止される。

特許請求の範囲第３項に記載の有利な１実施態様によれ
ば、燃料量制御を行なう燃料噴射ポンプにおいては、圧
力はプランジヤが七〇壓動カムによって運動されるよう
には急勾配で上昇せず、むしろ圧力弁閉鎖部材の後退運
動によって遅らされる。この場合、電気的に制御される
弁の閉鎖部材がこの弁の閉鎖の瞬間に若干高い圧力によ
って負荷され、これによって閉鎖速度が増大しかつ弁に
よって作用させるべき所要の閉鎖力が減少する。特許請
求の範囲第３項に基　−づ（電気的に制御される弁が量
制御のみならず噴射時期をも制御するため、プランジャ
は噴射時点の調整幅の枠内で行程を行ない、この行程を
介してポンプ室から燃料を燃料貯蔵源へ圧送する。電気
的に制御される弁の迅速な切換えに関して、この行程及
びその開放横断面は任意に大きくすることができず、従
って燃料吐出のこの初期状態にわたって噴射開始まで比
較的高い圧力が形成される可能性がある。しかし、圧力
弁閉鎖部材の吸収量によって、この圧力上昇を軽減する
ことができ、このことは電気的に制御される弁のための
閉鎖速度若しくは構造及び閉鎖エネルギに積極的に作用
する。この作用は特許請求の範囲第５項に記載の燃料噴
射装置では特に有利である。なぜならば、この場合１本
来の噴射開始までポンプ室内に生じる圧力が針弁の開放
方向でシール面にも作用することができるからである。

圧力弁閉鎖部材の吸収量及び吸収率をソレノイド弁の閉
鎖部材の運動特性に適合させれば、ソレノイド弁の閉鎖
速度が良好となりかつ閉鎖エネルギが軽減される。その
場合、ソレノイド弁全開時の逃がし通路の開放横断面。

プランジャ吐出率及びソレノイド弁の閉鎖部材のところ
の圧力負荷される面、圧力弁の保持圧並びにソレノイド
弁の力の特性が考慮される。

本発明のさらに有利な実施態様が特許請求の範囲第６項
に記載されている。すでに述べたように、迅速に作動す
る燃料噴射装置は、噴射終了まで高い噴射圧で燃料が噴
射され、次いで燃料噴射弁の弁閉鎖部材が迅速に閉鎖さ
れるように構成されているが、この燃料噴射装置では、
圧力弁閉鎖部材がポンプ室内の迅速な圧力低下に追従す
ることができず、遅れて弁座に達する。

しかし、この領域では、燃料噴射弁の噴射弁閉鎖部材と
圧力弁閉鎖部材との間の燃料が部分的又は完全に空にな
る可能性がある。燃料が空になる程度は動的な状態に依
存し、これによって圧力弁閉鎖部材の後方の噴射導管内
の圧力状態の著しいばらつきが生じる。次に行なわれる
燃料噴射過程時には、この空になった量が再びプランジ
ヤによって吐出されなければならず、調量された燃料が
充てんされなければならず、これによって燃料噴射量の
ばらつきが生じると共に、可児てん時の圧力振動が噴射
導管内の高圧力波によって生じるおそれがある。特許請
求の範囲第６項の特徴に基づき、圧力弁閉鎖部材の後方
の噴射導管内の一定レベルの圧力補償が行なわれること
によって、この欠点が回避される。

特許請求の範囲第７項に基づく特別有利な実施態様の利
点は、ポンプ室と噴射導管との接続がプランジャの行程
開始直後に中断され、そのため、動的な影響がもはや作
用しないことにある。

特許請求の範囲第８項に基づ（構成は著しく簡単である
。上述の実施例と異なり、燃料噴射弁閉鎖部材と圧力弁
閉鎖部材との間の噴射導管内の圧力は、プランジャの吐
出開始時のポンプ室からの燃料の圧送中に供給圧に対し
て高められる。従って、ソレノイド弁の閉鎖時点では、
圧力弁閉鎖部材にすでに作用している開放方向の力は前
述の実施態様の場合よりも大きく、従って圧力弁閉鎖部
材の寸法並びにばね力が前述の実施態様の場合と同じな
らば、圧力弁閉鎖部材を開放するためにポンプ室内の圧
力上昇はわずかでよい。この解決手段の利点は、圧力弁
閉鎖部材の開放時に、続く噴射導管内にポンプ室内圧力
に対する差圧が生ぜず、従って圧力変動が生じないこと
にある。

特許請求の範囲第９項に基づく別の実施態様の利点は、
圧力弁閉鎖部材の部分行程によって圧力弁が２段階的に
開放され、第１のばねの力に逆らって行なわれる開放行
程時に、規定された圧力が圧力弁閉鎖部材の下流の噴射
導管内へもたらされることにある。第２のばねの力に逆
らって行なわれる第２の部分行程はソレノイド弁の閉鎖
時に、特にソレノイド弁の閉鎖過程中の圧力上昇に影響
する。有利にはその場合、特許請求の範囲第１０項に基
づいて第２のばねとして弁閉鎖ばねが役立ち、従って公
知例でのように付加的なばねを設ける必要がない。

実施例 第１図は本発明の第１実施例の燃料噴射装置を断面して
示し、本発明にとって重要でない部分は省略されている
。ポンプケーシング１内に）々シル２が設げられており
　、Ｆレル内にハ図示しない駆動カムによって往復運動
するプランジヤ３が配置されている。プランジャはその
端面５で、端面側で閉じた・々シル２内にポンプ室６を
閉成している。ノ々レル２の端面側の閉鎖は中間片８で
行なわれており、中間片８には同軸的に燃料噴射弁９が
続いており、これは燃料噴射弁９の肩１０に係合する保
持ナツト１１′によって中間片８に密に圧着されており
、これによってポンプノズルのケーシングユニットが形
成されている。保持ナツトはポンプケーシング１にねじ
はめられており、かつポンプケーシンダ内部に中間片８
の外周面とあいまって低圧室１４を形成しており、この
低圧室１４は燃料供給部の低圧側に接続されている。

バレル２の端面１５からは噴射導管１６が分岐しており
、その流れ横断面はじかにポンプ室６に隣合って円錐形
の弁座１７によって制限、されており、噴射導管１６は
弁座１７を介して環状の室１８内に開口しており、この
室１８からは中間片８内を貫通して公知形式通り燃料噴
射弁９へ通じている。

ポンプ室からの噴射導管１６の出口並びに円錐形の弁座
１７はプランジャの軸線に対して同軸的に位置している
。室１８には同軸的に案内シリンダ２０が続いており、
これの直径は弁座１７の最大径に比して大きい。案内シ
リンダ内には圧力弁閉鎖部材２１が密に摺動しており、
その背面は弁ばね２２によって負荷されており、弁ばね
は案内シリンダの端面に支持されている。

円筒形の圧力弁閉鎖部材２１は室１８内に突入しており
、室１８内で圧力肩２３を介して細くなってビン２４を
形成している。ビン２４は弁座１７と協働する円錐形の
シール面を備えている。弁ばね２２によって圧力弁閉鎖
部材は円錐形の弁座１７に圧着して、ポンプ室６と燃料
噴射弁９との間で噴射導管を閉鎖している。

燃料噴射弁は例えば公知の図示しない内向きに開く針弁
な備えており、この針弁は圧力肩を有し、この圧力肩に
噴射導管１６を介して高圧燃料が導入され、これによっ
て針弁が開放方向に操作されるようになっている。閉鎖
方向では、針弁の端部に設げられたばね受２６を介して
針弁に弁閉鎖ばね２７の力が作用しており、弁閉鎖ばね
は燃料噴射弁の弁ばね室２８内に配置されており、かつ
その反対側の端部でばね受２９を介して弁ばね室２８の
端面側の端部に支持されている。円筒形に形成された弁
ばね室２８は燃料噴射弁の針弁の軸線と同様にプランジ
ャ３の軸線に対して同軸的に位置しており、かつばね受
２９を貫通する同軸的な通路３０を介して、圧力弁閉鎖
部材の背面によって案内シリンダ内で閉鎖されたばね室
４４に接続されていると共に、孔４１を介して低圧室１
４にも接続されている。

プランジャ３はその外周面に縦溝３１を備えており、こ
れはポンプ室６を環状溝又は部分環状溝３２に接続せし
めている。さらに縦溝３１はポンプ室６をプランジャの
外周面の切欠３３にも接続せしめており、この切欠３３
はポンプ室６とは逆の側に、プランジャ軸線に対して直
角な制限縁を備えており、かつポンプ室へ向かって斜め
に延びる制御縁３５を有している。吸込行程の終りに在
るプランジャの図示の終端位置（下死点）では、部分環
状溝３２は逃がし通路３６の開口に接続される。逃がし
通路３６は・々シル２から貯蔵室３．８内へ通じている
。貯蔵室３８はシリンダ３９によって形成されており、
シリンダ３９内にはピストン４０が密に摺動可能に配置
されている。ピストン４ｏの背面には圧縮ばね４２が支
持されており、これは、シリンダ３９を閉鎖している閉
鎖栓４３に支持されている。

第１図を異なる回転位置で断面した第２図にはソレノイ
ド弁４６が図示されており、これはその図示しない閉鎖
部材によって、燃料供給源に至る燃料供給導管４７の接
続を制御する。燃料供給源は低圧源であって、第１図に
示すフィードポンプ４５から成り、フィードポンプは燃
料タンク４８から燃料を吸込む。フィードポンプの吐出
圧は圧力制御弁によって規定される。

燃料供給導管４７は、プランジャ３がその吸込行程の終
りで図示の下死点（ＵＴ　）に在るときに、部分環状溝
３２の領域内でノ々レル２に開口する。

運転時に第１図に示すプランジャ３が往復ポンピング運
動する。図示の下死点である出発位置では、貯蔵室３８
を制限しているピストン４゜は貯蔵室３８内の燃料をポ
ンプ室６内に押出す。

付加的にソレノイド弁４６を介して、所定量の燃料がポ
ンプ室６内へ調量供給される。続くプランジャ３の吐出
行程時に逃がし通路３６がプランジャの外周面によって
閉鎖され、この閉鎖状態は斜めの制御縁３５によって逃
がし通路３６が開放されるまで続く。この間の行程中に
プラン・ジャ３は燃料を加圧して噴射導管１６内へ圧送
し、そのさい圧力弁閉鎖部材２１が弁座から離れる。針
弁に作用する噴射圧は燃料噴射弁９ヲ開放せしめ、燃料
はエンジンの燃焼室内に噴射される。逃がし通路３６が
制御縁３５によって開放される瞬間に、加圧燃料は貯蔵
室３８内に流入し、この貯蔵室内で膨張することもでき
る。この瞬間に、ポンプ室６から噴射導管１６若 内への、漬しくは燃料噴射弁の開口への燃料の圧送が中
断される。弁座１７と燃料噴射弁開口との間の領域内で
の噴射導管の閉鎖によって生じる往復する圧力波のピー
クは、圧力弁閉鎖部材の圧力肩２３が負荷されて圧力弁
閉鎖部材が再び開放し、噴射導管１６を、このとき低い
圧力レベルに在るポンプ室へ接続させることによって減
衰される。この圧力レベルは、ピストン４０を負荷して
いるばね力によって規定されており、かつ噴射圧に比し
て著しく低いが燃料供給源の圧力に比して高い。これに
よって、相前後して続く各吐出行程の開始時に、圧力弁
閉鎖部材と燃料噴射弁開口若しくは燃料噴射弁閉鎖部材
との間の領域内に等しい出力圧力が生じ、これが燃料噴
射量の変動を阻止し、これによって噴射精度が向上する
。

逃がし通路の開口を制御縁３５が通過した後でさらに吐
出される燃料はプランジヤの吐出行程の終りまで貯蔵室
３８内に圧送される。続く吸込行程時に、まずこの圧送
された残りの燃料の一部は、逃がし通路の開口が切欠３
３の領域内に位置するあいだ再びポンプ室へ吸込まれ、
貯蔵されている燃料の残りは下死点ＵＴのときに部分環
状溝３２を介してポンプ室内に圧送される。最後に述べ
た接続が生じる時点では、ポンプ室内の圧力レベルは著
しく低下し、これが貯蔵室３８からの燃料の移動に有効
に作用する。

このようにしてポンプ室内に搬送される燃料量はプラン
ジャの回転位置若しくは逃がし通路３６が斜めの制御縁
３５によって開放制御された後の行程によって規定され
る。次いでソレノイＰ弁４６によって、次の噴射過程の
ための所定の燃料量が調量供給される。それに先立って
すでにポンプ室内に存在する燃料量と一緒に、次いで噴
射開始の時点が生じる。噴射開始の時点でポンプ室内の
圧力は燃料噴射弁の開放圧が生じるまで上昇する。この
種のポンプノズルでは要するに主としてプランジャの回
転位置が噴射開始を規定する。

噴射開始時点に、燃料噴射な生ぜしめるべくまず圧力弁
閉鎖部材２１が閉鎖位置から移動する。そのさい、まず
、圧力弁閉鎖部材にポンプ室側の噴射導管１６の流れ横
断面の大きさ程度で小さな圧力面が作用し、付加的に噴
射導管１６内の残圧が圧力肩２３に作用している。圧力
弁閉鎖部材の背面に弁ばね２２の力と低圧とが作用して
いる。弁座１７から圧力弁閉鎖部材が離れた後に、燃料
圧は全横断面に作用し、これによって圧力弁閉鎖部材２
１は著しく迅速に後退する。これによって吸収量が生じ
、これはまず引続く燃料圧上昇を遅らせる。このことは
図示の実施例では同時に初期の噴射率を小さくする。

このことは特に、噴射開始については着火遅れ時間を考
慮しなければならないため、燃焼室内への燃料の供給を
初めに遅らせるという意味で有利である。これによって
、着火遅れ時間の終了後に著しく大量の燃料が衝撃的に
消炎をひき起し、不所望な燃焼騒音（ノッキング等）を
生じることが回連される。圧力弁閉鎖部材２１の後退の
行程は案内シリンダ２０の端部に設げられたストッパ４
９によって規定され、圧力弁閉鎖部材のこの行程は、得
ようとする作用に適合される。開放過程時に圧力弁閉鎖
部材によって吐出される燃料量は通路３０を介して低圧
側３８へ戻される。通路３０又はその一部は絞りとして
形成されてもよい。絞りは、弁ばね２２の特性並びに圧
力弁閉鎖部材の直径と共に、プランジャの吐出特性に対
して付加的に圧力弁閉鎖部材の後退速度を規定する。な
ぜならば、圧力弁閉鎖部材はその後退運動時に、その背
面に作用している燃料を圧縮するからである。従って、
運転パラメータに依存して絞りを調節すれば、噴射開始
時の噴射特性を制御することも可能である。低圧レベル
の変化によっても、付加的な制御の可能性が生じる。燃
料圧上昇の制御は第３図及び第４図に示す実施例では特
に有利である。

第３図に示す実施例では、第１図と同様にポンプノズル
が示されており、ポンプノズルはポンプケーシング１０
１を備え、ポンプケーシング内に・々シル１０２が設け
られている。ノ々レル内にプランジヤ１０３が配置され
ており、これは詳しくは図示しないが駆動カムによって
往復ポンピング運動させられる。プランジヤはその端面
１０５でノｚレル１０２内にポンプ室１０６を閉成して
おり、ポンプ室は他側で第１図と同様に中間片１０８に
よって閉鎖されている。中間片１０８は保持ナツト１１
１及び燃料噴射弁１０９によって密にケーシング１０１
に圧着されている。保持ナツト１１１と中間片１０８と
の間に低圧室１１４が形成されており、これは保持ナツ
トの壁に設けられた孔１１２を介して、フィーＰポンゾ
４５を備えた低圧源に接続されている。

この低圧室１１４は通路５１を介してノ々レル２内への
インレットポート５２に接続されている。インレットポ
ート５２は、プランジャ１０３がポンプ吸込行程の終り
で図示の終端位置に在るときにプランジャ１０３によっ
て開放制御される。ポンプ室１０６内にはフィーＦポン
プ４５によって燃料が充てんされる。

さらに、ポンプ室は常時プランジャ１０３によって遮断
されることなく逃がし通路５３に接続されている。逃が
し通路は・ぐレルの、中間片１０８と隣合った端部に設
けた切欠５４を介してポンプ室に接続されている。逃が
し通路はソレノイド弁５５に通じており、これは逃がし
通路の流れを制御する。逃がし通路は環状室５６内に開
口しており、環状室５６はソレノイド弁の弁閉鎖部材５
７によって同軸的に貫通されている。逃がし通路は弁閉
鎖部材５７に対して同軸的に環状室５６からさらに低圧
源へ通じており１その場合、逃がし通路５３は低圧室１
１４を介して案内されてもよ（、又は直接フィードポン
プ４５に接続されてもよい。

環状室５６からの逃がし通路の出口は弁座５８として形
成されており、この弁座には弁閉鎖部材５７が閉鎖位置
で端面の適当なシール面によって接触する。この位置で
は、はぼ針弁閉鎖部材というべき弁閉鎖部材が圧力補償
を行なう。

換言すれば、ポンプ室１０６から室５６内に達した高圧
燃料は弁閉鎖部材に著しい開放力を作用しない。弁閉鎖
部材は一般に、図示しないソレノイＰの励磁のさいに作
動し、かつ戻しばね５９によって負荷される。

第３図に示すソレノイド弁の代りに、第４図に示すソレ
ノイド弁１５５を使用することもできる。この場合、弁
閉鎖部材１５７はスプール状の部材から成っており、こ
れは孔１５９内で密に摺動可能であり、この部材は、図
示しないソレノイＦの可動子に面した端部で圧縮ばね６
０向って円錐状に細くなって延びる環状のシール面６３
を備えており、このシール面は弁座と協働しており、弁
座は孔１５９の出口のところで逃がし室６４内に設けら
れている。閉鎖位置では、弁閉鎖部材のピストン状の部
分と、タペット６１と弁皿６２との間に環状室１５６が
形成されており、この環状室内に逃がし通路５３が開口
している。逃がし通路は逃がし室６４からさらに低圧源
へ通じている。この弁閉鎖部材も、閉鎖位置でポンプ室
若しくは環状室１５６内の高圧に関連して圧力補償する
。

第１図に示す実施例と同様に、中間片１０８にはさらに
圧力弁閉鎖部材２１を備えた圧力弁が設けられており、
この圧力弁はポンプ室から燃料噴射弁１０９へ至る噴射
導管１６の流れを制御する。圧力弁閉鎖部材の背面によ
って閉鎖されたばね室４４は第１図の実施例と同様に低
圧室１１４に接続されている。

ポンプノズルの運転時にポンプ室１０６は図示の出発位
置で燃料によって充てんされる。その場合、すでに説明
したように〜充てんはインレットポート５２を介して行
なわれる。この状態でソレノイド弁も開放され、その結
果、ポンプ室から逃がし通路を介して低圧源へ到る一貫
した接続が生じる。ソレノイド弁の流れ横断面の形成い
かんでは、この経路を介してもポンプ室１０６の充てん
が可能である。引続くプランジヤの吐出行程時にインレ
ットポート５２が閉鎖され、その間まずソレノイド弁５
５はまだ開いている。この行程中、噴射開始のためにソ
レノイド弁が閉鎖される時点までに、プラン、クヤが燃
料を吐出し、その結果、弁座５８のところでの絞り作用
ゆえにポンプ室内の燃料圧が低圧室１４内の圧力を上回
るまで上昇する。この圧力はソレノイド弁の閉鎖時に弁
閉鎖部材のシール面に作用する。なぜならばこのシール
面は弁閉鎖部材のところの面釣合の外部に位置している
からである。発生した圧力はそれゆえソレノイド弁の閉
鎖運動に逆って作用する。それに相応して、ソレノイド
弁のンレノイ１の閉鎖力が設計される。ソレノイド弁の
閉鎖過程中に、環状室１５６若しくは室５６内の圧力は
逃がし通路の流れ横断面のところの絞り作用の増大ゆえ
にさらに増大する。しかし、この増大には圧力弁閉鎖部
材２１が逆って作用する。ポンプ室内に相応する適合し
た開放圧が生じた後、圧力弁閉鎖部材２１がその弁座か
ら離れて後退運動を行なう。これによって、プランジャ
によって吐出された燃料量又はその一部が吸収される。

そのさい噴射導管１６内忙生じる圧力は圧力弁閉鎖部材
の開放後燃料噴射弁の開放圧をまだ上回わらない。その
結果、圧力弁閉鎖部材２１の後退運動によって、引続く
圧力上昇が著しく減少し、従って弁閉鎖部材５７若しく
は１５７がさしたる妨げな（閉鎖される。このようにし
て、比較的安価なソレノイド弁及びわずかなエネルギに
よって、逃がし通路横断面の制御を行なうことができる
。直径に関連した圧力弁閉鎖部材の設計、弁ばね２２の
戻し力の設計及び低圧室１４へのばね室４４の接続部の
設計は第１図で詳しく説明したように、この場合、プラ
ンジャ１０３の行程率及び吐出量と、ソレノイド弁にお
ける弁閉鎖部材５７若しくは１５７のところの横断面比
及び面の比とによって規定されなげればならない。それ
と同時に、圧力弁閉鎖部材２１の後退運動はストッパ４
９によって調節される。このストッパは、噴射開始時に
作用する全吸収量を規定する。

逃がし通路５３の流れ横断面の全閉後、ポンプ室１０６
内の圧力は噴射圧まで上昇し、これによって燃料噴射弁
が開放される。引続きプランジャによって吐出された燃
料は、逃がし通路５３がソレノイド弁によって再び開放
され、これによってポンプ室１０６内の圧力が迅速に低
下して圧力弁が閉じるまで噴射される。圧力弁閉鎖時に
噴射導管内に発生する圧力波はすでに述べたように圧力
弁閉鎖部材がその圧力肩を介して短時間開くことによっ
て減衰される。

この実施例によれば、噴射開始及び噴射終了、ひいては
プランジャ行程ごとの燃料噴射量も正確に制御される。

その上、圧力弁閉鎖部材によって、ソレノイド弁による
構造的かつエネルギ的なわずかな費用で迅速かつ正確な
閉鎖が行なわれる。

しかし、迅速な噴射の連続若しくはエンジンの高回転数
時には、ソレノイド弁による逃がし通路５３の開放の瞬
間に圧力弁閉鎖部材はポンプ室１０６内の迅速な圧力低
下に迅速に追従することができない。その結果、噴射導
管１６も著しく空になるおそれがあり、そのため、ポン
プ室への接続の閉鎖の瞬間に程度の差こそあれ比較的低
圧が生じるおそれがある。その場合、特に動的な比の状
態に応じて、程度の差こそあれこの圧力状態の著しいば
らつきが生じる可能性がある。続（吐出行程時に多少の
燃料が、噴射導管内に燃料噴射弁の開放圧が生じるまで
噴射導管内に圧送されなければならない。このことはジ
オメトリ的な規定によって制御される燃料噴射量のばら
つきを生じるとともに、高圧系内の著しい圧力振動を誘
起し、これが噴射の結果を著しく悪化させる。噴射導管
内に圧力弁閉鎖部材の閉鎖後に生じるこの種々異なる圧
力状態を阻止するために、噴射導管は補償導管６６を介
してポンプ室に接続されている。補償導管は室１８から
ノ々レル１０２へ通じておりかつノ々レル内へインレッ
ト、ｔ？−）５２の高さのところで開口している。プラ
ンジヤ１０３が下死点の図示の出発位置に達するやいな
や、プランジャによってポンプ室１０６と噴射導管１６
との接続が生じる。そのさい、補償導管６６を介して、
噴射導管１６内の圧力レベルは供給圧レベルにもたらさ
れる。続く吐出行程時に補償導管６６が閉鎖される。従
ってそのさい、噴射導管１６内には常時一定圧が生じ、
これによって、前述の燃料噴射量変動が阻止される。

第５図に示す別の実施例では、室１８は閉鎖されずに絞
り孔６７を介してポンプ室１６に接続されている。この
構成では、圧力弁閉鎖部材２１と燃料噴射弁の弁閉鎖部
材との間の噴射導管１６は、プランジャ１０３が下死点
に在るとき、低圧源若しくは燃料供給源の圧力にもたら
される。絞りは、燃料供給源の圧力が定格回転数時に噴
射導管内の圧力補償を生せしめるに十分であるように設
計される。末だソレノイド弁が開いているときのプラン
ジャの吐出開始時に、圧力はポンプ室内の圧力に相応し
て上昇する。

圧力弁閉鎖部材の開放圧は、弁閉鎖部材の開放運動がソ
レノイド弁の弁閉鎖部材５７の閉鎖時に生じるように設
定される。その場合、開放圧は圧力弁閉鎖部材の全横断
面、要するに圧力肩２３と、シール面によって制限され
た、圧力弁閉鎖部材の面と、して作用する。この構成の
利点は、圧力弁閉鎖部材の開放時に、ポンプ室と噴射導
管１４との間に圧力差が生ぜず、従って圧力変動が生じ
ないことである。

燃料噴射ポンプの運転回転数が高いときでも噴射導管内
の圧力補償を行なう第３の解決手段が第６図に示されて
いる。この場合も、ポンプ室１０６から分岐した噴射導
管内に弁座１７が設げられており、この弁座に圧力弁閉
鎖部材２１のシール面１９が接触する。シール面１９は
弁座と同様に円錐形に形成されており、かつ一体成形さ
れたピン２４に位置しており、このビン２４は、室１８
内に突入した圧力弁閉鎖部材部分の圧力肩２３に隣合っ
ている。室１８からは噴射導管１６がさらに燃料噴射弁
へ通じている。

圧力弁閉鎖部材の案内シリンダ１２０は本実施例では、
圧力弁閉鎖部材の背面側に設けた段ピストン６９の大径
部６８によって端面側で閉鎖されており、この段ピスト
ン６９は圧力弁閉鎖部材と共にばね室４４を閉成してお
り、このばね室４４内に弁ばね２２がこれら両部分間に
緊縮されて配置されている。

段ピストンの大径部６８の端面ば圧力弁閉鎖部材の背面
のためのストン・ξ７ｏとして役立つ。

段ピストン６９はさらに第２のストッパ７１として役立
つ肩を有しており、これは段ピストン６９の大径部６８
と小径部７２との境目に形成されている。小径部７２は
案内シリンダ１２０に対して同軸的な孔７４内に挿入さ
れており、この孔７４は第１図に示す弁ばね室２８内に
これに対して同軸的に開口している。孔７４の縁に形成
された端面７５にばね受２９が接触しており、ばね受２
９は段ピストンの小径部７２のための支持部として役立
つ。同軸的に段ピストン６９及びばね受２９を貫通して
通路３０が設けられており、この通路３０はばね室４４
を弁ばね室２８に接続せしめている。

段ピストンによって圧力弁閉鎖部材の２つの部分行程り
、及びｈ２が実現される。第１の部分行程ｈ１は、圧力
弁閉鎖部材２１が弁ばね２２の力に逆って段ピストン６
９に接触するまでの行程である。この位置では段ピスト
ン６９が弁皿２９に当付げられると共に、弁皿２９が室
２８の端面７５に接触している。圧力弁閉鎖部材の圧力
負荷が増大すると、圧力弁閉鎖部材と段♂ストンとは弁
閉鎖ばね２７の力に逆って移動し、弁皿２９が端面７５
から離れ、段ピストンがその第２のストン・ぞ７１によ
って、案内シリンダ１２０と孔７４との境目に形成され
ている対応する肩７６に当付く。その場合、圧力弁閉鎖
部材２１は第２の部分行程ｈ２だけ進む。そのさい、通
路３０は運動特性の適合のために、特に調整可能な絞り
横断面を備えることができる。

このことは例えば、ばね受を２つに分割し、各半部に流
れ孔を設け、この両流れ孔を通路３０の直径と同じ偏心
度で配置することによって得られる。ばね受の各半部の
相対運動によって流れ横断面が変化する。

この構成によれば、プランジヤの吐出開始時かつ第１の
低い開放圧到達時に圧力弁閉鎖部材２１がわずかに開き
、そのさいポンプ室と噴射導管１６との接続が生じる。

この過程中に、ソレノイド弁の閉鎖前にポンプ室内に存
在する圧力まで噴射導管１６内の圧力が上昇する。第２
の部分行程ｈ２はソレノイド弁の弁閉鎖部材５７若しく
は１５７の閉鎖過程時に行なわれる。そのさい、圧力上
昇の平滑化のすでに述べた効果が生じる。部分行程ｈ２
中に、圧力弁閉鎖部材はその全面によってポンプ室１０
６内の圧力によって負荷され、他面において第１の部分
行程ｈ１の開始前には、ポンプ室への流れ横断面に相応
して残りの面だけが圧力によって負荷される。

この作業機構に相応して、弁ばね２２及び弁閉鎖ばね２
７のばね特性は圧力弁閉鎖部材の直径の寸法に関連して
適合されなければならない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例の部分縦断面図、第２図は
第１図に示す実施例を角度をずらして断面した部分縦断
面図、第３図は本発明の第２実施例の部分縦断面図、第
４図は本発明の第３実施例の部分縦断面図、第５図は本
発明の第４実施例の部分縦断面図、第６図は本発明の第
５実施例の部分縦断面図である。 １・・・ポンプケーシング、２・・・ノ々レル、３・・
・プランジャ、５・・・端面、６・・・ポンプ室、８・
・・中間片、９・・・燃料噴射弁、１ｏ・・・肩、１１
・・・保持ナツト、１４・・・低圧室、１５・・・端面
、１６・・・噴射導管、１７・・・弁座、１８・・・室
、２０・・・案内シリンダ、２１・・・圧力弁閉鎖部材
、２２・・・弁ばね、２３・・・圧力肩、２４・・・ピ
ン、２６・・・ばね受、２７・・・弁閉鎖ばね、２８・
・・弁ばね室、２９・・・ばね皿、３０・・・通路、３
１・・・縦溝、３２・・・部分環状溝、３３・・・切欠
、３５・・・制御縁、３６・・・逃がし通路、３８・・
・貯蔵室、３９・・・シリンダ、４ｏ・・・ピストン、
４２・・・圧縮ばね、４３・・・閉鎖栓、４４・・・ば
ね室、４５・・・フィー１ポンプ、４６・・・ソレノイ
ド弁、４７・・・燃料供給導管、４８・・・燃料タンク
、４９・・・ストッパ、５１・・・通路、５２・・・イ
ンレットボート、５３・・・逃がし通路、５４・・・切
欠、５５・・・ソレノイド弁、５６・・・環状室、５７
・・・弁閉鎖部材、５８・・・弁座、５９・・・戻しば
ね、６０・・・圧縮ばね、６１・・・タペット、６２・
・・弁皿、６３・・・シール面、６４・・・逃がし室、
６６・・・補償導管、ナ ・・・孔、７５・・・端面、７６・・・肩ＦＩＧ、ム

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．エンジンの燃料噴射装置であつて、バレル（２）内
   でポンプ室（６）を閉鎖するプランジヤ（３）が設けら
   れており、ポンプ室が、特にバレル（２）及び燃料噴射
   弁（９）を収容するケーシング内で延びる噴射導管（１
   ６）を介して燃料噴射弁（９）に接続可能であり、噴射
   導管（１６）の流れ横断面が弁座（１７）によつて制限
   されており、この弁座に、案内シリンダ（２０）内に密
   に案内された圧力弁閉鎖部材（２１）が協働しており、
   圧力弁閉鎖部材の、シール面（１９）を備えた端部が案
   内シリンダ（２０）から、噴射導管（１６）に接続され
   た室（１８）内へ突入しておりかつこの室内に圧力肩（
   ２３）を備えており、かつ、圧力弁閉鎖部材の背面が弁
   ばね（２２）によつて負荷されており、かつ圧力弁閉鎖
   部材の行程を制限するストツパ（４９）と協働しており
   、かつ、制御弁（流れ横断面制御機構３，３２，３３，
   ３５；５５，５７；１５５，１５７）が設けられており
   、この制御弁によつて、ポンプ室（６，１０６）がプラ
   ンジヤの有効吐出行程の少なくとも終り以降で逃がし通
   路（３６，５３）に接続されている形式のものにおいて
   、圧力弁閉鎖部材（２１）の背面によつて案内シリンダ
   （２０）内に閉鎖された、弁ばね（２２）を収容するば
   ね室（４４）が、常時開いている通路（３０）を介して
   逃がし室（１４；４８：４５）に接続されていることを
   特徴とするエンジンの燃料噴射装置。 ２．ばね室（４４）が、燃料噴射弁の弁閉鎖ばね（２７
   ）を収容し同軸的に案内シリンダ（２０）に続いている
   弁ばね室（２８）に接続されている特許請求の範囲第１
   項記載の装置。 ３．制御弁（流れ横断面制御機構）として電気的に制御
   される弁（５５，１５５）、特にソレノイド弁が役立て
   られており、その閉鎖部材（５７，１５７）が、逃がし
   通路（５３）の流れ横断面を制限する弁座（５８）と協
   働しており、かつ、逃がし通路が燃料供給源（４５）に
   接続されており、燃料供給源はプランジヤ（１０６）の
   吸込行程時には、この場合には充てん通路として役立つ
   逃がし通路（５３）及び電気的に制御される弁（５５）
   を介して、かつプランジヤ（１０３）の吐出行程時には
   電気的に制御される弁（５５）によつて制御されるポン
   プ室逃がし過程中に、ポンプ室（１０６）に接続される
   特許請求の範囲第１項又は第２項記載の装置。 ４．電気的に制御される弁がソレノイド弁から成り、そ
   の弁閉鎖部材（５７，１５７）が行程制御部材を形成し
   ており、弁座（５８）と協働するシール面（６３）に隣
   合つたその端面が燃料供給源（４５）の低圧によつて負
   荷され、かつ高圧側に隣合つた面に関してほぼ圧力補償
   されるようになつており、かつ、圧力弁閉鎖部材（２１
   ）の送出量がソレノイド弁の弁閉鎖部材（５７，１５７
   ）の閉鎖特性に合うように規定されている特許請求の範
   囲第３項記載の装置。 ５．電気的に制御される弁（５５，１５５）の弁閉鎖部
   材（５７，１５７）が圧力補償する針弁閉鎖部材から成
   り、これが環状シール面を備えており、この環状シール
   面が、圧力補償面の最も外側の直径に対応するその直径
   で、所属の弁座（５８）に接触する特許請求の範囲第４
   項記載の装置。 ６．圧力弁閉鎖部材（２１）の閉鎖位置で、少なくとも
   プランジヤ（１０３）の有効吐出行程の開始前にポンプ
   室（１０６）と、燃料噴射弁へ通じた噴射導管（１６）
   との接続が生ぜしめられる特許請求の範囲第１項から第
   ５項までのいずれか１項記載の装置。 ７．下死点に位置するプランジヤ（１０６）によつて、
   噴射導管（１６）の燃料噴射弁側の部分と、ポンプ室と
   の間の補償導管（６６）が開放制御される特許請求の範
   囲第６項記載の装置。 ８．ポンプ室（１０６）と燃料噴射弁側の噴射導管（１
   ６）との間に絞り（６７）が弁座（１７）に対して平行
   に設けられている特許請求の範囲第６項記載の装置。 ９．圧力弁閉鎖部材（２１）が、第１のばね（２２）の
   力に逆つて第１の部分行程（ｈ＿１）だけ第１のストツ
   パ（７０）まで移動可能であり、このストツパが第２の
   ばね（２７）の力に逆つて第２の部分行程（ｈ＿２）だ
   け第２のストツパ（７１，７６）までポンプ室（１０６
   ）内の圧力の作用下で移動可能である特許請求の範囲第
   ６項記載の装置。 １０．第２のばねとして燃料噴射弁の弁閉鎖ばね（２７
   ）が役立てられており、かつ、第 １のストツパ（７０）が、圧力弁閉鎖部材 （２１）に支持された第１のばね（２２） によつて弁閉鎖ばね（２７）の弁皿（２９ ）上に保持される特許請求の範囲第９項記 載の装置。 １１．第１のストツパ（７０）が段ピストン（６９）に
   形成されており、段ピストンはその一部分（６８）で案
   内シリンダ（１２０）内に、かつその他部分（７２）で
   、続く同軸的な孔（７４）内に滑動的に支承されており
   、かつ、この孔から案内シリンダ（１２０）への境目に
   形成された肩（７６）が段ピストンの対応する肩（７１
   ）のための第２のストツパとして形成されている特許請
   求の範囲第１０項記載の装置。 １２．圧力弁閉鎖部材（２１）の圧力肩（２３）が、燃
   料噴射弁と圧力弁閉鎖部材の弁座（１７）との間の噴射
   導管（１６）内の圧力によつて負荷されている特許請求
   の範囲第１項から第１１項までのいずれか１項記載の装
   置。 １３．圧力弁閉鎖部材（２１）の背面を負荷する圧力が
   エンジンの運転パラメータに依存して変化可能である特
   許請求の範囲第１２項記載の装置。 １４．圧力弁閉鎖部材（２１）の背面で案内シリンダ（
   ２０，１２１）内に閉鎖された容積が、特に制御可能な
   絞り（３０）を介して逃がし側に接続されている特許請
   求の範囲第１３項記載の装置。