JPS6132485B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、燃料噴射ポンプであつて、１つのプ
ランジヤとこのプランジヤによつて圧送される燃
料量をその位置によつて規定する１つの調節部材
と、ポンプ作業室から１つの燃料戻し室へ通ずる
１つの接続導管とを備え、この接続導管の開口面
積が１つの絞り機構によつて内燃機関のパラメー
タに相応して可変である形式のものに関する。こ
の種の公知の１例によれば１つの調節可能な絞り
部がポンプ作業室への吸込通路内に設けられてい
る。この絞り部の自由な開口面積が吸込行程の間
に供給されて噴射されることになる燃料量を規定
する。さらに、この公知の燃料噴射ポンプのポン
プ作業室は１つの調節可能な絞り部が配置されて
いる１つの逃がし室を介して一定もしくは可変な
容積の１つの溜め室に接続されている。しかし、
この燃料噴射ポンプの場合吸込通路内の調節可能
な絞り部は大体において噴射量の規定のみに使わ
れ、これに対して逃がし室経由では小量の燃料量
がプランジヤの搬送行程の間に導出されるに過ぎ
ない。これによつて概して、１つの調速機によつ
て制御される噴射量は、噴射ポンプの搬送特性を
合致せる必要のある実際の特殊な要求に相応して
特定された機関運転状態に適合させることができ
るにとどまる。しかも逃がし導管内の絞り部開口
面積の変化も機関の負荷又は回転数との関係が固
定されている。

本発明の燃料噴射ポンプは特許請求の範囲第１
項に記載した本発明の特徴部分によつて次のよう
な利点を有している。即ち、その燃料搬送期間が
搬送行程制御の公知の列型噴射ポンプ、分配型噴
射ポンプ、吸込絞り型噴射ポンプの場合と異なつ
てほぼ一定に保たれ、この噴射時間中に連続的に
程度の差はあれ多くの燃料量が逃がし室への接続
導管の制御された絞り開口に相応して常に流れる
ということである。かくして常に最大限に長い噴
射期間が得られ、このような噴射期間は燃料供給
並びに燃焼経過に関して噴射量がわずかである場
合ノツクのない燃焼の意味で極めて有利である。
特に、排出ガス中に高濃度の炭化水素を発生させ
るいわゆる後だれも避けられる。

本願の特許請求の範囲第２項以下に述べた構造
上の処理によれば一層の改良並びに別の有利な構
成が可能になる。特に有利な点として次のことが
あげられる。即ち、噴射ポンプによつて噴射され
た燃料量を現在値として測定するための１つの測
定装置とこの現在値を１つの設定値と比較するた
めの１つの比較装置とが設けられており、設定値
に対する現在値の偏差に相応して現在値を修正調
節するために絞り機構が調節可能に構成されてい
るということである。このようにして、最良の噴
射期間において空気に対する燃料の正確な比が調
整される。

次に図面に示した実施例について本発明を説明
する。

図示の実施例において符号１は内燃機関、符号
２は吸気管、符号３は排気導管である。吸気管２
は入口側が空気フイルタ５を備え、次いで内燃機
関への流れ方向で拡大された空気ホツパ９として
構成された区分を有している。

内燃機関は通例の形式で噴射弁８およびそれに
通ずる噴射導管９を介して１つの噴射ポンプ１０
によつて燃料を供給される。噴射導管９のいずれ
にも噴射ノズルへの方向で開いた１つの逃がし弁
１１が接続されている。噴射ポンプ１０は図示の
実施例の場合１つのプランジヤを有する分配型噴
射ポンプであつて、プランジヤは図示してない手
段によつて１つの戻しばねの力に抗して往復動と
同時に回動する。プランジヤ１２は１つの閉鎖さ
れたプランジヤバレル１４内に１つのポンプ作業
室１５を形成し、このポンプ作業室１５はプラン
ジヤ１２内の１つの縦通路１６およびこの縦通路
１６から分岐して分配縦みぞ１８を有している１
つのラジアル孔１７を介してプランジヤ１２の搬
送行程の間にプランジヤバレル１４から延びてい
る噴射導管９の１つに接続される。噴射導管９は
内燃機関のシリンダ数に従つて互いに一様な間隔
でプランジヤバレル１４の周囲に配置されてい
て、プランジラ１２の回転に伴つてそのつど順次
に搬送行程の間分配縦みぞとの接続を生ずること
になる。

吸込行程の間ポンプ作業室はプランジヤ１２の
周面に形成されている縦みぞ１９およびケーシン
グ内の１つの孔２０を介して燃料を供給される。

袋孔として形成されている縦通路１６はさらに
１つのラジアル孔の形の逃がし通路２１を有して
おり、この逃がし通路２１の開放はプランジヤ１
２上でしゆう動可能な１つのしゆう動リング２２
によつて制御される。このしゆう動リング２２の
位置は１つのレバー２３を介して規定され、この
レバー２３はほぼ一定した位置を占めることがで
きるが、特定の選択された運転パラメータに相応
して調節することもできる。このしゆう動リング
２２の位置次第で逃がし通路２１はプランジヤ１
２の全搬送行程中閉設させたままにできる。しゆ
う動リング２２が図で見て下方へ動かされると、
逃がし通路２１が搬送行程の終りに開放を生じ、
ポンプ作業室１５内の搬送圧力が急激に下がる。
というのはこの時点から、引き続き搬送される燃
料がすべて縦通路１６および逃がし通路２１を経
て１つの逃がし室２４内へ流出することになるか
らである。

この逃がし室２４から孔２０を経てポンプ作業
室１５が燃料を供給される。さらに、逃がし室２
４には１つのばね２７の力に抗してしゆう動可能
なピストン２８を備えた溜め室２６が接続されて
いる。また、逃がし室２４へは、ポンプ作業室１
５から分岐した１つの接続導管２９がプランジヤ
１２によつては閉鎖不能に通じている。

この接続導管２９内にはポンプ作業室１５から
の出口直後にスプール３１として構成された１つ
の絞り機構が設けられている。このスプール３１
は１つのシリンダ３２内に配置されていて、その
一方の側に１つの作業室３３を形成している。他
方の側ではこのスプール３１が１つの押しばね３
４による負荷を受けている。このスプール３１は
１つのリングみぞ３５を有しており、このリング
みぞ３５内へ接続導管２９′がリングみぞ３５の
一方の端縁によつて制御されて連通し、スプール
３１によつては閉鎖不能に逃がし室２４へ向かつ
て延びている。スプール３１の位置次第で接続導
管２９′の開口３０が開放される。スプール３１
の位置は作業室３３内の圧力によつて規定され、
この作業室３３は、１つの流出導管３７に、この
流出導管３７から分岐して１つの流出絞り３８を
有している戻し導管３９の上流側において接続さ
れている。

この分配型噴射ポンプは燃料タンク４１から１
つの燃料搬送ポンプ４４が配置されている１つの
燃料供給導管４３を介して燃料供給を受ける。こ
の場合燃料供給導管４３は逃がし室２４又は溜め
室２６へ通じている。燃料搬送ポンプ４４に対し
て平行に、この燃料搬送ポンプ４４の吐出側から
１つの付加的な燃料フイルタ４５の下流側におい
て圧力制御弁１６を有する１つの導管が分岐して
燃料タンク４１へ通じている。圧力制御弁４６に
よつて所望のほぼ一定した燃料搬送圧力を保つこ
とができ、この燃料搬送圧力へは他面において相
応に選ばれた運転パラメータ、例えば空気圧又は
温度によつても影響を及ぼすことができる。

燃料供給導管４３は１つの差圧弁４９の制御さ
れる方の圧力室４８を通り、燃料供給導管４３内
の絞り機構として役立つて１つのリングみぞ５１
を有している１つの制御スプール５２の案内孔５
０へ通じている。この制御スプール５２の位置次
第でリングみぞ５１の一方の制御縁５５が燃料供
給導管４３内の程度の差はあれ大きい１つの調量
開口５７又は流過横断面を開放する。燃料供給導
管４３はこの調量開口５７の下流側におけるリン
グみぞ５１から、制御スプール５２によつて閉鎖
されることなく、差圧弁４９の制御されない方の
圧力室５９を通つて噴射ポンプの吸込側へ通じて
いる。差圧弁４９と噴射弁との間にはさらに、噴
射ポンプ側へ開く１つの逆止め弁６０が燃料供給
導管４３内に配置されている。

差圧弁４９の制御される方の圧力室４８から１
つのダイアフラム６１によつて仕切られた制御さ
れない方の圧力室５９内にはこのダイアフラム６
１へ作用する１つの押しばね６２が配置されてお
り、この押しばね６２のばね特性並びに初張力に
よつて、差圧弁４９により調整可能な調量開口に
おける差圧がほぼ規定される。ダイアフラム６１
は一方の圧力室４８内へ垂直に入り込む流出導管
３７の開口と共に１つの弁をなし、この弁を介し
てダイアフラム６１の応動に相応して燃料が作業
室３３へ、もしくは流出絞り３８および戻し導管
３９を経て燃料タンク４１へ流れることになる。

袋孔として形成されている案内孔５０内に制御
スプール５２によつて形成される吐出室６３は１
つの固定絞り６４を介して常に燃料供給導管４３
に調量開口５７の上流側で接続されている。これ
によつて制御スプール５２へは燃料搬送ポンプ４
４の搬送側における調節されたほぼ一定した燃料
圧力が作用する。この燃料圧力によつて制御スプ
ール５２は１つの旋回アーム６６を押す。この旋
回アーム６６は片持ち式に、しかも摩擦なしに支
承されていて、その空気ホツパ区分６の範囲へ入
り込んでいる端部には空気流入方向に対して直角
方向に位置する１つのせき止め円板６７が固定さ
れている。このせき止め円板６７は、空気流のせ
き止め圧もしくはせき止め円板６７へ作用する圧
力差によつて、燃料圧力によつて生ぜしめられて
制御スプール５２によつて伝えられたほぼ一定の
力に抗して転位を生ずる。

冒頭に述べたように空気ホツパ区分６は特別な
断面形状をなしており、これによつて、せき止め
円板における圧力差が変らない場合にせき止め円
板と空気ホツパ区分の壁部との間の自由なリング
面を同じ大きさで拡げるにはせき止め円板の転位
程次第で制御スプール５２の異なる調節行程が必
要になる。このせき止め円板の転位に相応して同
時に調量開口５７も変化することになる。調量開
口がスリツト状に形成されていることによつて、
この調量開口は制御スプール５２の調節行程と共
に直線的に変化し、かくして調量された燃料量に
対する吸込空気量の特定された比が種々の負荷範
囲においても厳守されることになる。

せき止め円板６７の最大転位は旋回アーム６６
の旋回範囲内の１つの可変なストツパ６８によつ
て規定される。この可変のストツパ６８は図示の
実施例の場合中央で支承された１つのレバー６９
であつて、その端部から１つのロツド７０がばね
力に抗して操作される１つの加速ペダル７１へ延
びている。

以上述べた機構は次のように働く：旋回アーム
６６との接触を生ずる位置にストツパ６８が調節
された状態で内燃機関が作動された場合制御スプ
ール５２の制御縁５５によつて調量開口５７の所
定の開口面積が開放され、この調量開口５７に一
定に制御された差圧が支配している場合開放開口
面積に相応する燃料量が噴射ポンプへ流れる。せ
き止め円板６７の中間位置、要するに旋回アーム
６６がストツパ６８に接触しない場合、調量開口
５７がせき止め円板のそのつどの転位量、ひいて
はせき止め円板と空気ホツパ区分６との間の自由
横断面積に相応して調整される。この自由横断面
積はせき止め円板における圧力低下が一定な場合
吸込空気量に相当する。このようにして、内燃機
関の燃焼室内へ燃焼用に到達する燃料並びに空気
量は排出ガスの最良の組成の意味での特定された
比に合わされる。この機関運転状態においてさら
に差圧弁４９が調量開口５７に一定した差圧を調
整し、これに相応して一定の燃料量が流出導管を
介して流れる。さらに、プランジヤ１２の搬送行
程の間ちようど燃料供給導管４３を介して噴射ポ
ンプへ供給される燃料に相当する量の燃料が噴射
導管９内へ搬送される。

噴射ポンプの搬送量は大体においてスプール３
１の位置もしくは接続導管２９′の開口３０によ
つて規定される。というのはしゆう動リングが一
定した位置を占め、この位置によつて最大搬送量
もしくは最大搬送行程が限定されているからであ
る。

接続導管２９を介して搬送行程の間流出する燃
料量は大体において溜め室２６へ送ら、プランジ
ヤ１２の吸込行程の間再び供用される。同じこと
は有効搬送行程の終端において逃がし通路２１を
経て流出する燃料量についてもいえる。作業室３
３の圧力力はスプール３１の位置を規定し、流出
絞り３８に差圧弁４９によつて放出される流出量
に従つて発生する圧力に相当する。

可変ストツパ６８、即ちレバー６９が小さな負
荷もしくは最大の調量燃料量の位置からもつと大
きな負荷の位置へ調節されると、調量開口５７の
開口面積は増大する。この場合噴射量は先ず最初
変らぬまま差圧弁４９の制御されない方の圧力室
５９内の圧力が高まる。これに従つてダイアフラ
ム６１が転位し、これによつて流出導管３７の開
口が小さくなり、従つて流出絞り３８へ流れる燃
料は少なくなり、この流出絞り３８における圧力
も低下する。これによつてスプール３１への対抗
力が減少する結果スプール３１はつり合う状態を
呈するまで接続導管２９′の開口３０を閉鎖する
方向で移動する。

かくして、プランジヤ１２の搬送行程の間相応
に量のわずかな燃料が噴射ポンプの吸込側へ逆流
し、従つて噴射導管９を経て搬送される噴射量は
行程当たりの量が大きくなる。

可変ストツパ６８が燃料量を減少させる方向で
調節されるならば逆の経過となる。この場合、旋
回アーム６６が既にストツパ６８に接触するに至
つている時のこのストツパ６８の軽い調節動作を
はかる意味で、１つの中間レバー７３が制御スプ
ール５２並びにレバー６９と旋回アーム６６との
間で旋回アーム６６と共通の支承点によつて配置
されている。この中間レバー７３と旋回アーム６
６との間に１つの押しばね７４が配置されてお
り、この押しばね７４は中間レバー７３の最大転
位量を限定する１つのストツパ７５にこの中間レ
バー７３を圧着させている。

このような構成の場合レバー６９は小さな負荷
の位置への調節方向で簡単に操作できる。旋回ア
ーム６６は制御スプール５２が既に中間レバー７
３に従つて調量開口５７を小さくする間まだ元位
置にとどまつている。この場合押しばね７４は圧
縮される。かくして機関回転数の低下に伴つては
じめて旋回アーム６６、ひいてはせき止め円板６
７も転位を生ずる。

以上述べた配置構成によつて、噴射されるに至
る実際の燃料量は大体においてレバー６９の位置
によつて規定され、このレバー６９がせき止め円
板６７の位置を限定しない場合せき止め円板の位
置によつて調量開口が規定される。空気ホツパ区
分６および調量開口５７の形状やスプール３１の
調節特性によつて吸込空気量に対する噴射燃料量
の比の所望の関係が内燃機関のどんな運転範囲に
ついても得られる。運転パラメータに相応した補
整可能性が圧力制限弁４６、差圧弁４９内の押し
ばね６２又はスプール３１の押しばね３４の調整
並びに特性によつてあたえられる。しゆう動リン
グ２２２の調節によつても付加的な修正作用を得
ることができる。この場合レバー２３は１つの調
整機に結合される。

このような形式で作動を行なう本発明の燃料噴
射ポンプの著しい利点は、一定した搬送行程を厳
守することができて、最少の噴射量にもかかわら
ず極めて長い噴射期間が得られるという点にもあ
る。このことは特に軽負荷時のデイーゼル機関の
燃焼騒音の著しい低減を生ずる。

本発明は図示の実施例に限定されるものではな
い。分配型噴射ポンプの代りに、プランジヤによ
つて搬送される燃料量をその動作位置によつて規
定する調整部材を備えた他のどんな噴射ポンプに
も適用することができる。例えば本発明の適用は
行程制御式の吸込絞り型噴射ポンプにおいても可
能であり、プランジヤが逃がし通路を開放制御す
る１つの斜めの制御縁を有している噴射ポンプに
おいても可能である。調整部材はこの場合例えば
１つのラツクで、このラツクを介してプランジヤ
が回動される。接続導管２９内の絞り機構は図示
の実施例の直動形のスプール３１の代りに回動形
のスプールであつてもよい。さらに、絞り機構は
例えばカムを介して機械式又は電気式の調整機に
よつて機関回転数並びに負荷に関連して操作させ
ることも可能である。さらに、例えば排出ガス組
成を特徴づけるパラメータに関連して付加的に燃
料噴射量および期間に影響をあたえるためにしゆ
う動リングを調節することも可能である。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の燃料噴射ポンプの回路図であ
る。 １２…プランジヤ、１４…プランジヤバレル、
１５…ポンプ作業室、２１…逃がし通路、２２…
しゆう動リング、２３…レバー、２４…逃がし
室、２６…溜め室、２９…接続導管、３１…スプ
ール、３７…流出導管、４３…燃料供給導管、４
９…差圧弁、５２…制御スプール、５７…調量開
口。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 燃料噴射ポンプであつて、１つのプランジヤ
   と、このプランジヤによつて圧送可能な燃料量を
   その位置によつて規定する１つの調整部材と、ポ
   ンプ作業室から１つの燃料戻し室へ通ずる１つの
   接続導管とを備えており、この接続導管の接続開
   口が１つの絞り部材によつて内燃機関のパラメー
   タに相応して可変である形式のものにおいて、特
   定の運転条件下において調整部材２２が位置不動
   に調節され、かつ燃料噴射期間を変えるために位
   置調節可能であり、絞り部材３１が噴射量を規定
   するために任意に又は運転パラメータに相応して
   制御されて調節可能であることを特徴とする、燃
   料噴射ポンプ。 ２ 調整部材２２の位置によつてプランジヤ１２
   の搬送行程を規定でき、この搬送行程においてポ
   ンプ作業室１５の１つの逃がし通路２１を開放制
   御できる特許請求の範囲第１項記載の燃料噴射ポ
   ンプ。 ３ 調整部材２２がプランジヤ１２に付属された
   １つのしゆう動リングとして構成されており、こ
   のしゆう動リングの制御縁によつてプランジヤ１
   ２の内部を通つて１つの戻し室へ通ずる逃がし通
   路２１の出口開口を制御できる特許請求の範囲第
   ２項記載の燃料噴射ポンプ。 ４ 調整部材がプランジヤの１つの回動機構であ
   つて、このプランジヤは１つの逃がし通路を開放
   制御するための１つの傾斜した制御縁を有してい
   る特許請求の範囲第２項記載の燃料噴射ポンプ。 ５ 燃料戻し室が１つの可変容積を有している特
   許請求の範囲第１項記載の燃料噴射ポンプ。 ６ 燃料戻し室が逃がし室２４と噴射ポンプの吸
   込側とに接続されている特許請求の範囲第５項記
   載の燃料噴射ポンプ。 ７ 絞り機構３１が１つのカムを介して調節可能
   である特許請求の範囲第１項記載の燃料噴射ポン
   プ。 ８ 絞り機構が１つの電気的な調節装置によつて
   操作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。 ９ 噴射ポンプによつて噴射された燃料量を現在
   値として測定するための１つの測定装置とこの現
   在値を１つの設定値と比較するための１つの比較
   装置とが設けられており、設定値からの現在値の
   偏差に相応して現在値を修正調節するために絞り
   機構３１の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。 １０ 噴射ポンプへ流入する燃料量を現在値とし
   て、噴射ポンプへの供給導管４３内に位置する１
   つの調量開口５７を経て流れようとする燃料量を
   設定値として比較するための１つの比較装置が設
   けられており、調量開口５７の横断面積が内燃機
   関によつて吸い込まれた新鮮空気量の１つの測定
   機構を介して新鮮空気量に相応して可変であり、
   絞り機構３１が比較結果に相応して調節可能であ
   る特許請求の範囲第９項記載の燃料噴射ポンプ。 １１ 燃料量の設定値として噴射ポンプへの供給
   導管４３内の一定の調節可能な調量開口５７にお
   ける所定の圧力低下が使われ、現在値として実際
   の圧力低下が使われる特許請求の範囲第９項記載
   の燃料噴射ポンプ。 １２ 比較装置が調量開口５７に並列させて接続
   されている１つの差圧弁４９から成つており、こ
   の差圧弁４９の制御されない方の圧力室５９が調
   量開口５７の下流側において、かつ制御される方
   の圧力室４８が調量開口５７の上流側においてそ
   れぞれ供給導管４３に接続されていて、これ両方
   の圧力室を仕切る１つのばね負荷を受けたダイヤ
   フラム６１が制御される方の圧力室４８からの１
   つの流出導管３７の開口と共に１の弁を構成して
   おり、流出導管３７は１つの流出絞り３８の上流
   側で絞り機構３１との作用結合している１つの調
   整モータの作業室３３に接続されている特許請求
   の範囲第９項記載の燃料噴射ポンプ。 １３ 絞り機構３１が調整モータの調整ピストン
   から成つていて、この調整ピストンは接続導管２
   ９の接続口の横断面積を制御する１つの制御縁を
   有している特許請求の範囲第１２項記載の燃料噴
   射ポンプ。 １４ 比較装置と噴射ポンプの吸込側との間に噴
   射ポンプへの方向で開く１つの逆止め弁６０が配
   置されている特許請求の範囲第１３項記載の燃料
   噴射ポンプ。 １５ 調量開口５７の横断面積が１つの調節可能
   な調量絞り機構５２によつて可変であり、この調
   量絞り機構５２は一面においてほぼ一定した１つ
   の戻し力による負荷を受けていて、他面において
   は１つの旋回アーム６６に結合されており、この
   旋回アーム６６の自由端部に、内燃機関の吸気管
   ２の流れ方向へ拡大しているホツパ状区分の内側
   に位置する１つのせき止め円板６７が固定されて
   おり、この旋回アーム６６によつて調量絞り機構
   ５２が調整可能である特許請求の範囲第９項記載
   の燃料噴射ポンプ。 １６ せき止め円板６７の最大転位に相当する最
   大調量開口面積が１つの調整可能なストツパ６８
   によつて任意に制限可能である特許請求の範囲第
   １５項記載の燃料噴射ポンプ。 １７ 調節文材２２が内燃機関の選択された運転
   パラメータに相応して付加的に調整可能である特
   許請求の範囲第１項記載の燃料噴射ポンプ。