JPH0435624B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、内燃機関のための燃料供給装置であ
つて、調量された噴射燃料を供給するための燃料
噴射ポンプと、該燃料噴射ポンプによつて、回転
数に基づく圧力下にある燃料が供給される内室
と、放圧開口とが設けられており、該放圧開口
が、弁の上流側の圧力によつて制御される、燃料
流れ方向で開放する逃がし弁を介して熱交換器と
しての燃料タンクに接続されていて、該燃料タン
クから燃料が供給される形式のものに関する。

［従来の技術］ このような形式の燃料噴射ポンプはDE−
OS2715587号明細書に開示されている。この公知
の燃料噴射ポンプにおいては、噴射ポンプの冷却
及びこの噴射ポンプによつて噴射弁に送り込まれ
た燃料の冷却が行なわれる。これは特に、燃料噴
射量を容量的に制御し、しかも、排ガス中の有害
成分含有量の最大許容限度を超過することなしに
最大出力を得ようとするような場合において効果
がある。このために公知の燃料噴射ポンプにおい
ては、冷却装置の他に燃料を加熱するための熱交
換器も設けられている。熱交換器の代わりに、放
圧開口を介して放出される燃料量を燃料噴射ポン
プに通じる燃料供給導管に直接供給し、それによ
つて燃料噴射ポンプを迅速に加熱するようにして
もよい。この場合は、バイメタル条片が放圧開口
の下流の燃料の流れを、冷却装置又は熱交換器を
介するか、或いはそれらを介することなく直接燃
料噴射ポンプの燃料流入部に通じるように制御し
ている。

有害成分エミツシヨン、特にNOXエミツシヨ
ンを減少させるために、前記形式の燃料供給装置
によつて燃料供給される内燃機関に、機械制御さ
れる排気再循環装置が付加的に設けられているも
のが多くある。この排気再循環装置は、デイーゼ
ル機関において、再循環される排ガス量を、所定
の噴射燃料量を燃焼させるのに必要なだけ供給さ
れた新気に対して負荷に関連して補助的に制御す
る。

［発明の課題］ そこで本発明の課題は、公知の燃料供給装置を
改良して、噴射量及び排気再循環量を正確に制御
することによつて有害成分エミツシヨンを良好に
低下させることができ、しかも燃料噴射ポンプを
冷却するためのコストが安価で高い出力を得るこ
とができるようにすることである。

［課題を解決するための手段］ この課題を解決した辺発明によれば、燃料噴射
ポンプが、燃料供給導管を介してこの燃料噴射ポ
ンプに供給された燃料量を測定するための燃料量
測定装置を備えており、該燃料量測定装置によつ
て測定された燃料量が増大するにつれて、排気再
循環量が減少制御されるようになつており、燃料
噴射ポンプの内室圧が、内燃機関の所定回転数ｎ
１よりも高い回転数における内室圧を越えると、
前記逃がし弁が開放制御され、これによつて、燃
料量測定装置が内燃機関によつて有効に消費され
る燃料量よりも大量の燃料量を測定するようにな
り、排気再循環量が、一層減少されるように制御
されるようになつている。

［効果］ 本発明の燃料供給装置は、内燃機関の所定回転
数以下で正確な排気再循環が得られ、従つて燃料
噴射ポンプを特別に冷却する必要はなく、また、
高い熱負荷の生じる範囲、例えば市街地運転範囲
外の高回転数範囲においては、放圧開口を通つて
流れ出て燃料タンクへ戻されるところの燃料量に
よつて、燃料噴射ポンプは簡単な形式で冷却され
るという利点を有している。燃料タンクへ戻され
た燃料は、燃料タンク内で効果的に冷却され、従
つて冷却のために特別な冷却器を設ける必要はな
い。それと同時に、この運転範囲において、放出
された燃料を介して燃料噴射ポンプの空気抜きが
行なわれる。燃料噴射ポンプの冷却及び空気抜き
は、自動車に搭載された内燃機関の運転状態の変
化に際しても、十分に得られる。また、送り戻さ
れた燃料量によつて、測定装置では内燃機関に実
際に供給される燃料量よりも多くの燃料量が検出
されるので、内燃機関のこの運転領域のための排
気再循環量はさらに減少され運転状態が改善され
る。

特許請求の範囲の従属項に記載された手段によ
つて、本発明の燃料噴射装置の有利な実施態様及
び改良が可能である。アイドリング回転数よりも
高いエンジンブレーキ運転時において燃料戻し導
管が燃料タンクに直接連通されるようになつてい
れば有利である。この実施態様においても、戻さ
れる排ガス量を所望に減少させ、燃料噴射ポンプ
を冷却し、燃料を逃がすことができる。圧力スイ
ツチによつて制御される電磁弁を設けることによ
つて、電磁弁を正確に切り換えることができ、内
燃機関の市街地運転範囲内の運転形式と、市街地
運転範囲外の運転形式とを正確に規定することが
できる。この時に、内燃機関の始動及び常温運転
段階等の特別な運転状態を考慮することもでき
る。

［実施例］ 次に図面に示した実施例について、本発明の構
成を具体的に説明する。

第１図に略示された本発明の第１実施例におい
て、燃料噴射ポンプ１には、詳しくは図示されて
いない内燃機関に供給するための燃料がろ過器２
と燃料供給ポンプ３とを介して導かれている。燃
料供給ポンプ３は予供給ポンプであつてもよい
し、燃料噴射ポンプ自体に燃料供給ポンプが組み
込まれている場合は省略してもよい。この燃料噴
射ポンプは公知のタンデム配列型燃料噴射ポンプ
であつて、この場合、公知の形式で、燃料噴射ポ
ンプの吸込み行程中、燃料噴射ポンプの吸込み室
から、内燃機関に供給しようとする燃料が引き出
される。例えば部分負荷運転範囲におけるポンプ
ピストンの噴射行程中に必要とされない燃料量
は、吸込み室に再び再循環され、これによつて燃
料は吸込み室内で加熱される。ろ過器２と燃料噴
射ポンプ１の入口との間には通常、混合比制御装
置の一部である燃料量測定装置４が設けられてい
るが、この点に関してはここではこれ以上触れな
い。混合比制御装置は、燃料噴射ポンプ１から供
給されるか又はこの燃料噴射ポンプ１へ案内され
た燃料から混合気濃度を規定し、燃料量に応じて
吸込み管の絞りフラツプを開放し、場合によつて
は同時に、吸込み管に設けられた、排ガス戻し導
管の吸込開口も閉鎖する。

第１ａ図の表はポンプ内室内の圧力Ppiとエン
ジン回転数との関係を示している。この場合、曲
線Ｉの下方の、回転数ｎ１までの斜線で示された
範囲は市街地運転範囲に相当している。第１ａ図
の表においてo¨は機械的な開閉装置５の開放制御
圧を示している。この開閉装置５は弁として構成
されていて噴射ポンプのオーバーフロー部に配置
されていて、この開閉装置５から燃料タンクへ逃
がし導管６が導かれている。開閉装置５は有利に
は簡単な逆止弁として構成されていて弁部材とし
ての球５ａを有しており、この球５ａはばね５ｂ
によつて所定の圧力で弁座に押しつけられてい
る。この場合、この逆止弁の供給側に超過流絞り
８（放圧開口）を配置してもよい。このようにし
て構成された逃がし弁（この逃がし弁は任意に構
成された調圧機であつてもよい。）の開放制御圧
o¨は、所定回転数ｎ１において規定された噴射ポ
ンプの内室圧Ppiより上であるように調整されて
いる。燃料噴射ポンプ１によつて燃料の供給され
た内燃機関が、逃がし弁の開放制御圧o¨がポンプ
内圧と同じであるか又は小さいような、例えば全
負荷運転領域における回転数で駆動されると、逃
がし弁は開放して、この運転領域でポンプの有効
な冷却作用が得られる。それというのは熱交換器
として使用された燃料タンク７から付加的に冷却
された燃料がポンプに供給されるからである。つ
まり、逃がし弁を介して燃料タンク７へ戻される
燃料量が付加的に冷却されるということである。

それと同時に、このような排気再循環制御に関
連して、排気再循環量を減少せしめるか若しくは
排気再循環を完全に中断せしめる機能が混合比制
御装置に結果的に生ずることになる。ポンプ供給
側の燃料量測定装置４は実際には、内燃機関によ
つて有効に消費される燃料量よりも大量の燃料量
を測定するので、排気再循環量を減少させるか又
は排気再循環を行なわないようにしながら、新鮮
空気の比率が混合比制御装置によつて比較的大き
く調節される。これは前述のように、逃がし弁５
の開放制御圧の調節に基づいて所定回転数を越え
る回転数範囲で行なわれる。通常、空気と燃料の
比が間違つて調整されるのを避けるために、逃が
し弁５は、第１ａ図の回転数ｎ１を下回るとほぼ
閉鎖するように構成しなければならない。

第２図の実施例において逃がし弁５′は前記と
同様にポンプの内室圧Ppiによつて制御される
が、この実施例では２つの出口９ａ，９ｂを備え
た弁として構成されている。この場合、圧力制御
は２段階で行なわれる。第２図の逃がし弁５′は
ばね負荷されたピストン１０として構成された弁
部材を有している。ばね１１は押しばねとして構
成されている。第１ａ図の表に示したポンプの内
室圧に関連して、ばね負荷されたピストンのピス
トン面１０ａは、燃料噴射ポンプ１′の内室１ａ
によつて回転数に関連して次のような形式で制御
される。つまり、より低い回転数及びひいてはよ
り低いポンプの内室圧では、ピストン１０の制御
縁１２はオーバーフロー導管１３をポンプ供給導
管１４に接続して、これに対して高い回転数で
は、逃がし弁５′の出口９ｂはしや断されて、出
口９ａが開放される。この出口９ａは接続導管１
５を介してオーバーフロー導管１３を燃料タンク
７に接続する。逃がし弁５′の２つの出口には逆
止弁１６を配置してもよい。この場合、逃がし弁
５′は第２図の実施例においても次のように設計
され調節されている。つまり、市街地運転範囲内
では燃料噴射ポンプの超過流量が、燃料量測定装
置４の下流でポンプに直接再供給され、これに対
して市街地運転範囲外に相応に高い回転数では超
過流量が燃料タンクへ戻され、これによつて熱的
に危険な運転状態に際してポンプのきちんとした
空気抜き作用に加えて効果的な冷却作用も得られ
る。排気再循環システムの制御は、第１図に関連
してすでに述べたように燃料量測定装置を介して
同様の形式で行なわれるが、ここでも燃料量測定
装置は供給導管に供給された全燃料量を常に測定
する。この燃料量は市街地運転範囲内で噴射弁で
供給される燃料量に相当する。これに対して市街
地運転範囲外では超過流量（戻し燃料量）が加え
られる。

第３図の実施例では、電磁弁１７が機械的な逃
がし弁の替わりに設けられており、これによつて
副次的な臨界条件を検知することもできる。簡単
な実施例においては、電磁弁は単なる開閉電磁弁
として構成することができ、第１図の逃がし弁５
のように作用する。この場合、電磁弁１７の操作
は圧力スイツチ１８を介して行なわれ、この圧力
スイツチ１８自体はポンプの内室圧によつて操作
される。あらかじめ与えられたポンプの内室圧を
超えると、つまり所定の回転数限界値を超える
と、電磁弁１７は、超過流量を燃料タンク７に直
接還流させる逃がし回路を接続する。

有利な実施例によれば、電磁弁は切り換え式の
電磁弁として構成されているので、回転数限界値
以下で、超過流量は燃料量測定装置４の下流で接
続導管１９を介してヘポンプ供給導管へ再び供給
される。これはその後回転数限界値を越えそして
有効な冷却装置がスイツチオンされた状態で圧力
スイツチ１８の応答により燃料タンク７を介する
再循環路が形成されるまで継続する。

別の実施例によれば、ポンプの内室圧によつて
操作される２つの圧力スイツチが設けられてお
り、第２の圧力スイツチは符号２０で示されてい
る。この第２の圧力スイツチ２０は比較的低い回
転数限界値に応答して、燃料タンク７へのオーバ
ーフロー導管を開放せしめる。この場合、この第
２の圧力スイツチ２０はアクセルによつて操作さ
れるスイツチ２１と直列に接続されていて、新た
に無負荷回転数以上のアイドリング運転時におい
て燃料タンク７を介して空気抜きをするために使
用される。電磁弁１７が電気的に開閉させられる
ので、例えばスタータによつてスイツチオンさせ
られ、場合によつては、スタータ時及び内燃機関
の常温走行段階における図示されていないサーモ
スタツトによつてもスイツチオンさせられるの
で、この運転状態においても燃料タンク７を介し
て逃がし回路の切り換えが行なわれる。

【図面の簡単な説明】

第１図は燃料噴射ポンプの運転状態に関連する
燃料逃がし形式の１実施例の原理を示した概略
図、第１ａ図はポンプの内室圧とエンジン回転数
との関係を表にした図、第２図は２つの異なる逃
がし位置を備えた燃料噴射ポンプの燃料逃がし形
式の第２実施例の概略図、第３図は第３実施例の
概略図である。 １，１′……燃料噴射ポンプ、１ａ……内室、
２……ろ過器、３……燃料供給ポンプ、４……燃
料量測定装置、５……開閉装置、５′……逃がし
弁、５ａ……球、５ｂ……ばね、６……逃がし導
管、７……燃料タンク、８……超過流絞り、９
ａ，９ｂ……出口、１０……ピストン、１０ａ…
…ピストン面、１１……ばね、１２……制御縁、
１３……オーバーフロー導管、１４……燃料供給
導管、１５……接続導管、１６……逆止弁、１７
……電磁弁、１８，２０……圧力スイツチ、１９
……接続導管、２１……スイツチ、Ppi……内室
圧、o¨……開放制御圧、ｎ１……回転数、ｎ……
エンジン回転数、Ｉ……曲線。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 内燃機関のための燃料供給装置であつて、調
   量された噴射燃料を供給するための燃料噴射ポン
   プと、該燃料噴射ポンプによつて、回転数に基づ
   く圧力下にある燃料が供給される内室と、放圧開
   口８とが設けられており、該放圧開口８が、弁の
   上流側の圧力によつて制御される、燃料流れ方向
   で開放する逃がし弁５，５′；１７を介して熱交
   換器としての燃料タンクに接続されていて、該燃
   料タンクから燃料が供給される形式のものにおい
   て、燃料噴射ポンプ１；１′が、燃料供給導管１
   ４を介してこの燃料噴射ポンプ１；１′に供給さ
   れた燃料量を測定するための燃料量測定装置４を
   備えており、該燃料量測定装置４によつて測定さ
   れた燃料量が増大するにつれて、排気再循環量が
   減少制御されるようになつており、燃料噴射ポン
   プの内室圧Ppiが、内燃機関の所定回転数ｎ１よ
   りも高い回転数における内室圧を越えると、前記
   逃がし弁５，５′；１７が開放制御され、これに
   よつて、燃料量測定装置４が内燃機関によつて有
   効に消費される燃料量よりも大量の燃料量を測定
   するようになり、排気再循環量が、一層減少され
   るように制御されることを特徴とする、内燃機関
   のための燃料供給装置。 ２ 前記逃がし弁が弁部材５ａと閉鎖ばね５ｂと
   から成る逆止弁として構成さており、弁部材５ａ
   が燃料噴射ポンプの内室圧によつて、調節された
   閉鎖ばね５ｂに抗して負荷されている、特許請求
   の範囲第１項記載の燃料供給装置。 ３ 逃がし弁５′が２方向制御弁として構成され
   ていて、該２方向制御弁が、燃料噴射ポンプの内
   室圧Ppiによつて２つの吐出開口をそのつど選択
   的に開放するように制御される、ばね負荷された
   ピストン１０を備えており、内燃機関の所定回転
   数に相当する内室圧で、オーバーフロー導管が燃
   料量測定装置４の下流の燃料供給導管に接続され
   るのに対して、所定回転数を越える回転数に相当
   する内室圧で、燃料噴射ポンプを効果的に冷却及
   び燃料逃がしを行なうために燃料タンク７へ通じ
   るオーバーフロー循環路が形成されるようになつ
   ている、特許請求の範囲第１項記載の燃料供給装
   置。 ４ 逃がし弁が電気式の圧力スイツチによつて操
   作される電磁弁１７として構成さており、該電磁
   弁１７を制御する少なくとも１つの圧力スイツチ
   がポンプの内室圧力によつて操作されるようにな
   つている、特許請求の範囲第１項記載の燃料供給
   装置。 ５ 電磁弁が切換式の電磁弁として構成されてい
   て、制御されていない状態で、圧力スイツチ１８
   を介してオーバーフロー導管が燃料量測定装置４
   の下流の燃料供給導管に開口するようになつてい
   るのに対して、内燃機関の所定回転数を越える圧
   力が内室圧に形成されると、前記オーバーフロー
   導管が燃料タンク７に接続されるようになつてい
   る、特許請求の範囲第４項記載の燃料供給装置。 ６ 少なくとも１つの第２の圧力スイツチが、著
   しく低い回転数の応答限界値を有しており、前記
   第２の圧力スイツチがアクセルペダルに連結され
   たスイツチ２１と直列に配置されていて、アイド
   リング回転数より高い回転数のエンジンブレーキ
   運転時において燃料タンク７を介して付加的な燃
   料逃がしを行なうことができる、特許請求の範囲
   第４項又は第５項記載の燃料供給装置。 ７ スタート時及び又は常温歩行段階において、
   燃料タンク７を介して燃料逃がし回路を形成する
   ために、電磁弁１７が、オーバーフロー導管内で
   補助的にスタータを操作することによつて及び又
   はサーモスタツトによつて切換えられるようにな
   つている、特許請求の範囲第４項から第６項まで
   のいずれか１項記載の燃料供給装置。