JPH0347419B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、内燃機関用の燃料噴射ポンプであつ
て、回転数に関連した圧力をポンプ吸込み室にお
いて生ぜしめる燃料フイードポンプと調速機とが
設けられており、該調速機が調速機スリーブを有
していて、該調速機スリーブが、回転数の上昇に
連れて増大する力によつて、スタートばねを有す
る調整ばね装置の力に抗して、ピンに沿つて出発
位置から摺動せしめられるようになつており、こ
の場合出発位置は、燃料噴射ポンプが駆動されて
いない場合に調速機スリーブが調整ばね装置の影
響下において占める位置であり、燃料量調節装置
が、調速機スリーブの移動距離増大に連れて配量
燃料量が減少せしめられるように作動し、調速機
スリーブの内室が、ピンの端面によつて制限され
て圧力室を形成していて、該圧力室が、調速機ス
リーブを取り囲んでいるポンプ吸込み室と接続可
能である形式のものに関する。

ドイツ連邦共和国特許出願公開第2403082号明
細書に基づいて公知の上記形式の燃料噴射ポンプ
では、スタートばねを介して調節レバーと連結可
能でかつ燃料噴射ポンプの燃料量調節部材が枢着
されているスタートレバーは調速機スリーブによ
つて作動される。スタートレバーが調節レバーに
接触した後で、調速機スリーブは調節可能な調整
ばねの力に抗して作動し、燃料量調節部材を介し
て噴射燃料量を制御する。調速機スリーブとピン
との間に形成されている室は燃料を満たされたポ
ンプ吸込み室と接続されているので、調速機スリ
ーブは容易に移動可能である。

上に述べた公知の燃料噴射ポンプでは調速機ス
リーブの出発位置においてスタート時増量が行わ
れるようになつている。スタートばねの設計に応
じてこのスタート時増量は、調速機スリーブがス
タートレバーを調節レバーに接触させることによ
つて、アイドリング回転数到達の直前に停止され
る。ゆえに多くの内燃機関ではスタート時増量か
らアイドリング運転への移行時において内燃機関
の滑らかで衝撃のない運転が損なわれる。

冒頭に述べた形式の燃料噴射ポンプにおいて、
圧力室が調速機スリーブの出発位置において、調
速機スリーブ内を延びていて圧力室とは反対の側
において制御縁によつて制限されていて調速機ス
リーブの内周面において開口している通路と接続
されており、調速機スリーブの出発位置では該通
路に、ピン内を延びている放圧導管の出口が接続
されており、該放圧導管の出口が、出発位置から
の調速機スリーブの所定の行程後に制御縁によつ
て閉鎖されるようになつていることを特徴とする
本発明の燃料噴射ポンプには公知のものに比べ
て、スタート時増量の停止がアイドリング回転数
よりも低い回転数で行われるのではなく、アイド
リング回転数よりも高い回転数において始めて行
われるという利点がある。これによつてスタート
段階からアイドリング運転への移行が著しく改善
され得る。しかしながら他方において、既にアイ
ドリング運転にある場合には回転数が再び降下し
ても高められた燃料量、つまりスタート時増量が
内燃機関に供給されることは、回避される。本発
明による燃料噴射ポンプではスタート時増量が再
び開始されるのは、回転数がアイドリング回転数
よりさらに低くなつた場合である。この結果内燃
機関の負荷回転数運転においては過剰に高められ
た燃料量が噴射されることはない。

次に図面につき本発明の実施例を説明する。

第１図に示されている燃料噴射ポンプのケーシ
ング１に設けられたシリンダ２のなかで作動する
ポンプピストン３は、往復運動と同時に回転運動
せしめられる。図示の燃料噴射ポンプのポンプ作
業室４には、ポンプピストン３が吸込み行程を行
い下死点に達するまで、ポンプピストン３の外周
面に配置された縦方向溝５とケーシング１内を延
びている通路６とを介してポンプ吸込み室７から
燃料が供給される。圧縮行程が始まりポンプピス
トン３が相応に回転されて通路６が閉鎖されるや
いなや、ポンプ作業室４内の燃料はポンプピスト
ン内を延びている縦方向通路８に送られる。この
縦方向通路８から燃料はさらに、分岐している半
径方向孔９とポンプピストン３の表面に配置され
た分配溝１０とを介して複数の圧力導管１１のう
ちの１つに供給される。これらの圧力導管１１
は、燃料を供給される機関シリンダ数に応じてシ
リンダ２の周囲に分配されており、個々の機関シ
リンダに設けられた燃料噴射弁（図示せず）に通
じている。

ポンプ吸込み室７には燃料フイードポンプ１３
を介して燃料タンク１４から燃料が供給される。
燃料フイードポンプ１３に対して並列に配設され
た圧力制御弁１５によつてポンプ吸込み室７にお
ける圧力は周知のように回転数に関連して制御さ
れる。

ポンプピストン３には燃料量調節部材として働
くリングスライダ１６が摺動可能に配設されてい
て、このリングスライダ１６は、縦方向通路８と
接続している半径方向孔１７をポンプピストン３
の圧縮行程中に開放制御し、ひいては、搬送終了
もしくはポンプピストン３から圧力導管１１に圧
送される燃料量を規定する。開放制御後に流出す
る燃料はポンプ吸込み室７に戻る。

リングスライダ１６は、ケーシング１に堅く挿
入された軸１９を中心にして旋回可能でかつ一端
でリングスライダ１６と連結されているスタート
レバー１８を介して移動せしめられる。このスタ
ートレバー１８の他方の腕には、遠心調速機２３
として構成されかつポンプ吸込み室７内に配置さ
れた調速機が作用する。図示されていない伝動装
置によつてポンプピストン回転数に応じて駆動さ
れる遠心調速機２３は、回転する保持体２４を有
しており、この保持体２４には遠心おもり２５が
配設されている。保持体２４は該保持体の軸線に
対して同軸的にピン２６を有しており、このピン
２６には該ピンに沿つて密に摺動可能に調速機ス
リーブ２７が配設されている。調速機スリーブ２
７は片側で閉鎖されていて、調速機スリーブ２７
の内孔２９にはピン２６の端面３１によつて制限
されて圧力室３２が形成されている。調速機スリ
ーブ２７の最下端部には遠心おもり２５の突起状
部分２８が作用しており、この結果遠心おもり２
５が偏位すると、調速機スリーブ２７は遠心おも
り２５によつてその出発位置からピン２６に沿つ
て軸方向に移動せしめられ、同時にスタートレバ
ー１８及びリングスライダ１６を移動せしめられ
る。

軸１９にはさらに、片腕状の調節レバー３０が
スタートレバー１８とは無関係に旋回可能に配置
されている。調節レバー３０の端部には調節ばね
装置３３が枢着されていて、この調整ばね装置３
３は他端において恣意に調節可能なレバーに懸吊
されている。さらに調節レバー３０のためには調
節可能な全負荷ストツパ３８がけられている。

調節レバー３０とスタートレバー１８との間の
スペースには、外端部で調節レバー３０に固定さ
れている板ばね３９が突入している。この板ばね
３９はそのほぼ中央から遠心調速機２３に向かつ
て折り曲げられていてスタートレバー１８に接触
している。板ばね３９はスタートばねとして働
き、調節レバー３０とスタートレバー１８とを互
いに押し離そうとしている。

第１図に示された上述の燃料噴射ポンプの噴射
量調整は次のように行われる： リングスライダ１６の位置に応じて、ポンプピ
ストン３の圧縮行程中もしくは吐出行程中に半径
方向孔１７はひいてはポンプ作業室４からポンプ
吸込み室７への放圧接続は早く又は遅く開放制御
され、ひいては圧力導管１１への燃料搬送が中断
される。要するに、リングスライダ１６が最上位
置を占めている場合、ポンプピストン３によつて
搬送される最大燃料量が圧力導管１１に供給され
る。リングスライダ１６が下方に移動されればな
れるほど、半径方向孔１７は早く開放制御されて
燃料搬送は中断される。第１図に示されているス
タート位置では調節レバー３０が全負荷ストツパ
３８に接触しているのに対して、スタートレバー
１８は板ばね３９によつて遠心調速機２３の調速
機スリーブ２７に押圧されている。スタートレバ
ー１８の偏位によつて同時にリングスライダ１６
は、増量された燃料量の搬送に相応する最上位置
に運動せしめられる。内燃機関の始動後に上昇す
る回転数によつて遠心おもり２５が偏位せしめら
れると、これによつて調速機スリーブ２７は上方
に押し上げられ、回転数の上昇につれてスタート
レバー１８を板ばね３９の力に抗して調節レバー
３０に接触するまで旋回させる。この瞬間に増量
された燃料量は通常の全負荷燃料量に減じられ
る。その後回転数がさらに上昇した場合には調整
ばね装置３３のプレロードに応じてスタートレバ
ー１８は調節レバー３０と共に、遅くとも噴射量
抑制制御回転数の到達時には旋回せしめられ、こ
れによつてリングスライダ１６はさらに下方に移
動せしめられる。

本発明による構成では調速機スリーブ２７はピ
ン２６に沿つて密に案内されかつ片側で閉鎖され
ている。さらに調速機スリーブ２７の内孔２９は
ピン２６の端面３１によつて制限されて圧力室３
２を形成している（第２図参照）。端面３１から
はピン２６に対して同軸的に袋孔として構成され
た接続導管４１が分岐しており、この接続導管４
１の端部からは半径方向孔４２がピン２６の外周
面に向かつて分岐している。半径方向孔４２内に
は絞り４３が配置されている。調速機スリーブ２
７の第２図に示されている出発位置では半径方向
孔４２は、内孔２９の周面つまり調速機スリーブ
２７の内壁に切欠きとして設けられた環状溝４４
に開口しており、この環状溝は圧力室３２とは反
対の側に、制御縁４７を形成する制限縁を有して
いて、圧力室３２と以下において述べる放圧導管
４６とを接続する通路として働く。

ピン２６の内部にはさらに、同様に袋孔として
構成された放圧導管４６が延びており、この放圧
導管４６は第１図に示されているように燃料フイ
ードポンプ１３の吸込み側もしくは燃料タンク１
４に接続している。ピン２６における放圧導管４
６の端部からは半径方向孔４５が分岐しており、
この半径方向孔４５は調速機スリーブ２７の出発
位置においては同様に環状溝４４に開口してい
る。圧力室３２とこれを取り囲むポンプ吸込み室
７との接続のために、調速機スリーブ２７の周壁
部分には開口４８が設けられている。この開口４
８は調速機スリーブ２７の図示の出発位置ではピ
ン２６によつて閉鎖され、調速機スリーブ２７の
移動時には端面３１の通過後に開放される。端面
３１が開口４８の箇所を通過すると、ポンプ吸込
み室７と圧力室３２との間の接続が生ぜしめられ
る。

本発明による燃料噴射ポンプの作用形式は次の
通りである： 調速機スリーブ２７の出発位置では圧力室３２
とポンプ吸込み室７との間の接続は上に述べたよ
うに遮断されている。しかしながら圧力室３２は
接続導管４１、半径方向孔４２、環状溝４４、半
径方向孔４５及び放圧導管４６を介して燃料タン
ク１４に放圧されている。調速機スリーブ２７が
第２図に示されている出発位置にある内燃機関の
始動時ではリングスライダ１６は最上位置を占め
ているので、ポンプピストン３によつて吐出され
る全燃料量が燃料噴射箇所に達する。回転数が上
昇するに連れてポンプ吸込み室７における圧力も
上昇するが、圧力室３２における圧力は変化しな
い。これによつて内燃機関の始動時における回転
数上昇と共に、スタートばねがスタートレバー１
８に作用する押圧力及び圧力室３２の圧力とポン
プ吸込み室７の圧力との間の差圧が調速機スリー
ブ２７に作用する。この結果遠心おもり２５は、
調速機スリーブ２７をスタート時増量の抑制制御
を目的として出発位置から運動させるために、端
面３１の面積と差圧との積だけ高められた力を消
費しなくてはならない。すなわちスタート時増量
の停止は公知のものに比べて高い回転数で行われ
る。制御縁４７の完全な通過によつて半径方向孔
４５が閉鎖されて開口４８が端面３１によつて開
放されるほど、調速機スリーブ２７が偏位せしめ
られた後で（第３図参照）、圧力室３２における
圧力はバランスされ、この結果遠心調速機２３は
通常の形式において働く。燃料圧によつて調速機
スリーブ２７に加えられる力はこの時点以降互い
に相殺される。調速機スリーブ２７の出発位置に
おいて調速機スリーブ２７に作用する高められた
戻し力によつて、既にアイドリング回転数範囲に
ある比較的高い回転数において初めてスタート時
増量が停止されるが、これに対して回転数の降下
に際しては調速機スリーブ２７のアイドリング調
整距離全部が、スタート時増量の開始を伴わずに
利用され得る。これによつてスタート時増量の開
始と停止との間のヒステリシスが調節される。調
速機スリーブ２７が再び出発位置を占めると初め
て、ヒステリシスループは完全に閉じられる。

半径方向孔４２に設けられた絞り４３によつて
ヒステリシス特性は時間的に影響され得る。

第２図に示された実施例の他にも機能の点では
同等の一連の解決策が存在している。絞り４３は
半径方向孔４２の代わりに半径方向孔４５に配置
されていてももちろんよい（第６図参照）。第４
図に示されている実施例では放圧導管４６は半径
方向孔４５′を介してピン２６′に設けられた環状
溝５０に開口している。この場合半径方向孔４
５′は絞り孔として構成されていてもよい。調速
機スリーブ２７′の図示の実施例では環状溝５０
は、調速機スリーブ２７′の内孔２９の周面に設
けられた、第２図の環状溝４１に相当する環状溝
５１と接続されており、圧力室３２とは反対の側
に、制御縁４７を形成する制限縁を有している。
環状溝５１は調速機スリーブ２７′の周壁に設け
られた開口５２を介してポンプ吸込み室に絞り接
続している。されに調速機スリーブ２７′の図示
の出発位置では環状溝５１は、ピン２６′の端面
３１を起点とする縦方向溝５３と接続している。

第４図の実施例において調速機スリーブ２７′
が出発位置にある場合、燃料はポンプ吸込み室７
から開口５２、環状溝５１、環状溝５０及び半径
方向孔４５′を介して放圧導管４６に流出する。
この場合圧力室３２も縦方向溝５３を介して放圧
導管４６に接続しているので、圧力室３２におけ
る圧力はポンプ吸込み室７の圧力に比べて低い。
回転数もしくは調速機スリーブ２７′に作用する
遠心力が、スタートばねの力及び差圧に基づく力
を克服する程に大きくなるやいなや、調速機スリ
ーブ２７′の上昇に連れて環状溝５０が制御縁４
７によつて閉鎖され、圧力室３２には縦方向溝５
３を介して、ポンプ吸込み室７における圧力が供
給される。この時点以後遠心調速機２３は先の実
施例において既に述べたように通常の形式で働
く。

第４図に示された実施例の利点としては、半径
方向孔４５′と接続している開口５２の絞り作用
によつて圧力室３２における圧力を所望に調節す
ることができ、ひいては調速機スリーブ２７′に
作用する付加的な油圧力を規定することができ
る、ということが挙げられる。これによつて遠心
調速機のヒステリシス特性もまた調節される。第
４図の有利な実施態様では、放圧導管４６が貫通
する縦方向孔としてピン２６′に設けられ、この
放圧導管４６を閉鎖するためにカプセル状の閉鎖
部材５４が端面３１から押し込まれる。

第５図に示されている第２図の変化実施例で
は、機能の点では第２図の環状溝４４に相当する
環状溝４４′がピン２６″に設けられている。この
環状溝４４′と圧力室３２との間に接続通路とし
て調速機スリーブ２７″の内孔２９の周面には縦
方向溝４１′が設けられていて、この縦方向溝４
１′の、圧力室３２とは反対側の制限縁はこの実
施例でも同様に制御縁４７を形成しており、そし
て縦方向溝４１′は調速機スリーブ２７″の出発位
置において環状溝４４′を圧力室３２と接続して
いる、さらに、第２図の実施例における放圧導管
４６はこの実施例では縦方向溝５６によつて部分
的に実現されている。縦方向溝５６は同様に調速
機スリーブ２７″の内孔２９の周面に配置されて
いて、調速機スリーブ２７″の出発位置では環状
溝４４′と接続されている。さらに縦方向溝５６
は常につまり調速機スリーブ２７″の位置とは無
関係に第２の環状溝５７と接続されており、この
第２の環状溝５７自体はピン２６″の外周面に配
置されていて、半径方向孔５８を介して放圧導管
４６′と接続している。この場合環状溝４４′と縦
方向溝とのどちらか一方が絞り箇所として構成さ
れていてもよい。さらに圧力室３２は調速機スリ
ーブ２７″に設けられた開口４８を介して周囲の
ポンプ吸込み室７と接続可能である。開口４８
は、第２図の実施例のように調速機スリーブ２
７″の出発位置においてピン２６″によつて閉鎖さ
れるように配置されていてもよいし、又は、圧力
室３２が開口４８の代わりに高い位置にある開口
４８′を介してポンプ吸込み室７と常に接続され
ていてもよい。第４図の実施例に適合するこの配
置形式では、圧力室３２においてポンプ吸込み室
内に比べて低い所望の圧力を調節するためには、
開口４８′は絞り開口として構成されねばならな
い。

ここでは詳しく述べることを省くが上述の実施
例の他にもさらに別の変化実施例が可能である。
環状溝５７は図示のようにピン２６″に配置され
ていても又は調速機スリーブ内壁に配置されてい
てもよく、調速機スリーブと圧力室との間の接続
手段及び調速機スリーブと放圧導管との間の接続
手段としては、通路が使用されても溝が使用され
てもどちらでもよい。他方において環状溝を使用
する代わりに縦方向溝を使用することも可能であ
る。この場合、圧力室３２と放圧導管４６との間
の接続の制御機能を確実に保証するために、相応
な環状溝が調速機スリーブ又はピンに設けられて
いる。環状溝はこの場合さらに縦方向溝又は孔を
介して圧力室又は放圧導管に接続されている。

第６図に示されているさらに有利な実施例では
第２図に示された実施例の放圧導管４６に相当す
る放圧導管４６は、ポンプ吸込み室７の圧力に
影響を与えるために、制御されてポンプ吸込み室
７から流入する燃料を受容するのに役立つ。この
ためにピン２６には、放圧導管４６を横切る
半径方向の貫通孔６０が自体公知の形式で設けら
れている。ピン２６には半径方向の貫通孔６０
の開口範囲に、調速機スリーブ２７の周壁に設
けられた開口６２と協働する環状溝６１が設けら
れている。調速機スリーブ２７が所定の値以上偏
位すると、開口６２は環状溝６１と接続し、この
結果燃料はポンプ吸込み室７から放圧導管４６
に流入し、ポンプ吸込み室７における圧力は降下
せしめられる。移行特性の改善を目的として環状
溝６１の深さは、開口６２に向かつて減少してい
る。

上述の実施例では、ポンプ吸込み室７における
圧力の負荷に関連した制御とスタート時増量の制
御とを有利に組み合わせることによつて調速機の
スタート時ヒステリシス特性が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は燃料量調節装置のスタートレバーに作
用する遠心調速機を備えた燃料噴射ポンプの略示
図、第２図は第１実施例による調速機を出発位置
で示す縦断面図、第３図は第２図に示された調速
機を運転位置で示す縦断面図、第４図は第２実施
例による調速機の縦断面図、第５図は第３実施例
による調速機の縦断面図、第６図はポンプ吸込み
室の圧力に影響を与えることを目的として調速機
スリーブに付加的な流出制御箇所を備えた第４実
施例による調速機の縦断面図である。 １…ケーシング、２…シリンダ、３…ポンプピ
ストン、４…ポンプ作業室、５…縦方向溝、６…
通路、７…ポンプ吸込み室、８…縦方向通路、９
…半径方向孔、１０…分配溝、１１…圧力導管、
１３…燃料フイードポンプ、１４…燃料タンク、
１５…圧力制御弁、１６…リングスライダ、１７
…半径方向孔、１８…スタートレバー、１９…
軸、２３…遠心調速機、２４…保持体、２５…遠
心おもり、２６，２６′，２６″，２６…ピン、
２７，２７′，２７″，２７…調速機スリーブ、
２８…突起状部分、２９…内孔、３０…調節レバ
ー、３１…端面、３２…圧力室、３３…調整ばね
装置、３７…レバー、３８…全負荷ストツパ、３
９…板ばね、４１，４１′…接続導管、４２…半
径方向孔、４３…絞り、４４，４４′…環状溝、
４５，４５′…半径方向孔、４６，４６′，４６
…放圧導管、４７…制御縁、４８，４８′…開口、
５０，５１…環状溝、５２…開口、５３…縦方向
溝、５４…閉鎖部材、５６…縦方向溝、５７…環
状溝、５８…半径方向孔、６０…貫通孔、６１…
環状溝、６２…開口。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 内燃機関用の燃料噴射ポンプであつて、回転
   数に関連した圧力をポンプ吸込み室において生ぜ
   しめる燃料フイードポンプと調速機とが設けられ
   ており、該調速機が調速機スリーブを有してい
   て、該調速機スリーブが、回転数の上昇に連れて
   増大する力によつて、スタートばねを有する調整
   ばね装置の力に抗して、ピンに沿つて出発位置か
   ら摺動せしめられるようになつており、この場合
   出発位置は、燃料噴射ポンプが駆動されていない
   場合に調速機スリーブが調整ばね装置の影響下に
   おいて占める位置であり、燃料量調節装置が、調
   速機スリーブの移動距離増大に連れて配量燃料量
   が減少せしめられるように作動し、調速機スリー
   ブの内室が、ピンの端面によつて制限されて圧力
   室を形成していて、該圧力室が、調速機スリーブ
   を取り囲んでいるポンプ吸込み室と接続可能であ
   る形式のものにおいて、圧力室３２が調速機スリ
   ーブ２７，２７′，２７″，２７の出発位置にお
   いて、調速機スリーブ内を延びていて圧力室３２
   とは反対の側において制御縁４７によつて制限さ
   れていて調速機スリーブの内周面において開口し
   ている通路と接続されており、調速機スリーブの
   出発位置では該通路に、ピン２６，２６′，２
   ６″，２６内を延びている放圧導管４６，４
   ６′，４６の出口が接続されており、該放圧導
   管の出口が、出発位置からの調速機スリーブの所
   定の行程後に制御縁４７によつて閉鎖されるよう
   になつていることを特徴とする、内燃機関用の燃
   料噴射ポンプ。 ２ 通路が調速機スリーブにおいて切欠きとして
   構成されている、特許請求の範囲第１項記載の燃
   料噴射ポンプ。 ３ 切欠きと圧力室との接続が、ピン２６の内部
   を延びていて切欠きの範囲において開口している
   接続導管４１，４２を介して生ぜしめられる、特
   許請求の範囲第２項記載の燃料噴射ポンプ。 ４ 切欠きと圧力室３２との接続がピン２６′の
   外周面に設けられた溝５３を介して生ぜしめられ
   る、特許請求の範囲第２項記載の燃料噴射ポン
   プ。 ５ 切欠きが環状溝４４，５１である、特許請求
   の範囲第２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 放圧導管４６内に絞り４２′が配置されて
   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 接続導管４１，４２；４１′内に絞りが設け
   られている、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。 ８ 圧力室３２とポンプ吸込み室７との間の接続
   部が、環状溝５１に起点として調速機スリーブ２
   ７′の壁に設けられた開口５２として構成されて
   いる、特許請求の範囲第５項又は第６項記載の燃
   料噴射ポンプ。 ９ 開口５２が絞りとして構成されている、特許
   請求の範囲第８項記載の燃料噴射ポンプ。 １０ 圧力室３２とポンプ吸込み室７との間の接
   続部が調速機スリーブ２７の壁に設けられた開口
   ４８として構成されており、該開口が調速機スリ
   ーブの出発位置においてピン２６によつて閉鎖さ
   れている、特許請求の範囲第１項から第６項まで
   のいずれか１項記載の燃料噴射ポンプ。 １１ 放圧導管４６が、ピン２６′の端部面を起
   点とする軸方向孔として構成され、該軸方向孔と
   圧力室３２との接続が閉鎖部材５４によつて遮断
   されており、軸方向孔が閉鎖部材５４の放圧側に
   半径方向孔４５′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。