JPH04502657A - 内燃機関の分配形燃料噴射ポンプ - 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】 内燃機関の分配形燃料噴射ポンプ 従来技術 本発明は、請求の範囲第１項記載の種垣の内燃機関用燃料噴射ポンプに関するも のである。特に車両にディーゼル機関を用いることが多くなるにつれて、燃料噴 射装置の性能に対する要求も、相応に大きくなってきた。エンジンの排ガス値の 改善のみでなく、エンジン騒音の抑制や走行特性の改善もめられるようになった 。たとえば、空調装置がカットインされたり、エンジンが未だウオームアツプさ れていない場合には、走行条件が変化するが、そうした場合にも十分に一様な無 負荷回転速度がめられる。こうしたアイドリング負荷は、たとえば冷間時のエン ジンの場合、燃料噴射量が少なすぎると、付加装置なしではエンジンストップが 生じることがある。冷間時のエンジンの場合に、十分な無負荷回転速度を維持す るため、追加アイドリング負荷のさいに必要となる噴射量は、ウオームアツプさ れたエンジンや全負荷の場合に要する噴射量より多いことがある。他方、回転不 整率は、比較的低回転速度でのアイドリング時に高いので、アイドリングに影響 を与えるエンジン特性値の差が、比較的大きな影響を与える。その場合、アイド リングばねの力の公差又はポンプの摩擦値も、アイドリングの調整性能に著しい 影響を与えるので、アイドリングばねの調節が必要となろう。

この種の公知燃料噴射ポンプ（ＤＥ−Ｏ８３５００３４１）の場合、それゆえ調 速機に備えられているアイドリングばねは、調速機とは反対の側がポンプハウジ ングに固定懸架されている。その場合、その時々のばねの予圧は調節レバーを介 して調節できる。

これにより、とりわけ、アイドリングを他の調整値とは無関係に、別個に極めて 精密に調節できる。アイドリングばねは、そのばね行程を極めて柔軟に構成でき る結果、回転不整率が低減され、とりわけ次の点が可能になる。すなわち、車両 がエンジンを切りアクセルペダルをゼロ位置にして惰走中に、常に僅かの燃料量 だけ噴射され続け、アイドリング噴射量がゼロには調整されない点である。この ようにすると、とりわけ、再加速時に燃料供給に“穴”を生じない効果がある。

こうした“穴”は、特にディーゼル機関の場合には不快な作用を及ぼす。なぜな ら燃料の圧縮度が高いので、燃料供給が中断すると、相応に高い制動作用が生じ るからである。アイドリングばねの前記のような配置では、もちろん、冷間アイ ドリング時に噴射量を高める問題の解決にはならない。

原似の橿原の別の公知燃料噴射ポンプ（ＤＥ−Ｏ５２８４４９１０）の場合、内 燃機関の冷却水温度が制御値として利用される温度センサを介して燃料噴射ポン プが調整される。すなわち、無負荷回転速度が、温度上昇につれて低減するよう に調整されるのである。この目的のため、アイドリングばねの予圧は、予圧にと って決定的なストッパが温度センサにより変化されることによって、変更される ようになっている。

この調速機の場合、アイドリングばねと調速ばね本体とが直列接続され、アイド リングばねのばね行程が相応に制限されるため、スタートレバーを介してテンシ ョンレバーに作用する、カットオフに役立つ旋回レバーの出発位置、もしくは調 速ばねの懸架点ないしは、調速ばねに予圧を与える調節レバーの出発位置を、温 度センサを介して変更することができる。この旋回レバーの場合、その可能なレ バー行程は、温度上昇につれて小さくなるのに対し、調節レバーの場合は、温度 上昇につれてレバー行程が増大する。このようにすることにより、ゼロ位置では 、アイドリングばねは、温度上昇につれて除圧されることになる。除圧の度合い が大きくなると、アイドリング時の減少回転速度は、より低い値に調整される。

ないしは噴射を要する燃料量が減量される。

しかしながら、このような公知の調整は、比較的硬いばね（ばね行程が著しく短 い）の場合や惰走時に燃料供給が中断される場合に、比例動作係数が高い値を示 すという冒頭に挙げた欠点を有している。

発明の効果 これに対し、請求の範ＭＭ１項記載の特徴を有する、本発明の燃料噴射ポンプは 、次のような効果を有している。すなわち、この種の公知の燃料噴射ポンプの利 点を維持した上で、付属装置のカットインの場合やエンジンの冷間時に、一様な 無負荷回転速度に必要な燃料供給の増量が問題なしに達せられる効果である０本 発明の場合、このようにアイドリング時の供給量を必要なエンジン特性値に適応 させるのに、他の場合のように調速機への不都合な介入を必要としない。

本発明の有利な構成によれば、アイドリングばねの調節レバーが、ポンプハウジ ング内に軸受けされた回転軸の一方の端側に配置され、この回転軸の他方の端部 には、ポンプハウジング外側に外部アイドリングレバーが取付けられ、このレバ ーがエンジン特性値に応じて動作する調節部材により旋回可能である。この樵の 回転軸を、ポンプハウジングの内部と外部とに設けたレバー用に備えることは、 原理的には公知であるが（既述の公知技術参照）、公知調速機の場合は、たとえ ば、運転者が操作する調節レバーを介して調速ばねの予圧を変更するなど、負荷 入力に対し必要な介入を行ったりあるいは又は、調速レバーの噴射量ストッパを 、たとえば過給圧に応じて変化させたりはしても、アイドリングばねの予圧を変 えるというものではない。

既述のように、アイドリング性能にとって極めて扱いにくい装置の場合にはいち と行われた基本調節は変更しないほうがよく、アイドリングばねの予圧変更によ り、基本調節は、もはや変えずに済むのである。

本発明の別の有利な構成によれば、調節レバーの旋回域は、アイドリングレバー のストッパによっても規定可能である。これらのストッパは、ポンプハウジング の外で調節できる。

本発明の更に別の有利な構成によれば、調節部材として磁石が用いられている。

＊ｉｎレバーが、磁石によってストッパ位置から別の位置へ旋回せしめられ、そ れによって、常時、アイドリングばねに２つの予圧位置が与えられるようにして おく、磁石は、また、それへの給電を何らかのエンジン特性値に応じて行うよう にすることで、藺単に制御することができる。この給電は、たとえば空調装置の カットイン、又は温度に応じて操作される膨張スイッチを介して行うことができ る。このようにすることの利点は、エンジンの作動に応じて動作する他の必要な スイッチを、そのような回路内に並列配置できる点にある。

しかし、また、本発明によれば次のようにすることも可能である。すなわち、ア イドリングレバーを、その時々の追加のアイドリング負荷、たとえばその時々の エンジン温度に合致する一定の行程だけ調節できるようにすることもできる。こ れは、たとえば、旋回域を温度に応じて制限すること、要するに一方のストッパ を変更することにより行うことができる。

本発明の有利な構成によれば、調節部材として圧力セルを用いることができる。

この圧力セルは、操作圧力を有する制御空気により操作される。その場合、この 制御空気には車両のブレーキ回路からの負圧が与えられる。

別の有利な構成によれば、制御空気の供給管内に電磁弁を配置し、この電磁弁を エンジン特性値に応じて起動できるようにしておく。磁石の起動の場合同様、こ の場合も電気回路の利点を利用する。

本発明の別の有利な構成によれば、磁石又は圧力セルとアイドリングレバーとの 間の伝達手段には、ボーデンワイヤが用いられている。

本発明による別の効果又は有利な構成は、以下の図面の説明及び請求の範囲から 知ることができる。

図面 本発明による燃料噴射ポンプの一実施例の２つの変化形を図に示し、以下で説明 する０図１には分配形燃料噴射ポンプが縦断面図で示され、図２及び図３は、電 磁石によりアイドリングレバーが操作される形式の第１変化形を示し、図４及び 図５は、圧力セルを介してアイドリングレバーが操作される夷２変化形を示した 図である。

実施例の説明 図１に縦断面で示した燃料噴射ポンプの場合、分配器としても機能するプランジ ャｌが、駆動軸２とカム駆動部２とによフて往復動と同時に回転運動を生ぜしめ られる。プランジャｌの各圧縮行程ごとに、ポンプ作業室４から分配器みぞ５を 介して燃料が、複数圧力通路６の一つへ送られる。これら圧力通路は、プランジ ャ１の周囲に等しい回転角度の間隔をおいて形成され、内燃機関の、図示されて いない燃焼室へ通じている。

ポンプ作業室４は、吸込み通路７を介して、噴射ポンプのポンプハウジング８内 に設けられた、燃料の充填された吸込み室９から燃料を供給される。この供給は 、プランジャ１の吸込み行程の間に吸込み通路７がプランジャｌに設けられた制 御縦みぞ１１により開かれることで行われる。制御縦みぞ１１の数は、圧力通路 ６の数に合致し、したがってまた、プランジャ１の回転ごとに行われる圧縮行程 の数に合致する。吸込み通路７内には電磁弁１２が配置され、この弁１２は噴射 が終ると吸込み通路７を遮断する。この結果、プランジャ１の吸込み行程の間に は、吸込み室９からポンプ作業室４内へは燃料が供給されない。

圧力通路６のそれぞれに行程ごとに供給される噴射燃料量は、プランジャ１の周 囲に配置された制御スリーブ１３の軸方向位置により決定される。この軸方向位 置は、調速機１４と任意に調節可能の１１１節レバー１５とにより、エンジン特 性値、すなわち回転速度及び負荷にもとづいて決定される。

吸込み室６は、供給ポンプ１６から燃料を供給される。このポンプ１６は駆動軸 １２により駆動される。

供給ポンプ１６の出口圧力、したがって吸込み室９内の圧力は、圧力制御弁１７ により、回転速度が高まるにつれて上昇するように制御される。

調速機１２の駆動は歯車Ｉ８を介して行なわれる。

歯車１８は、駆動軸２と結合され、調速機おもり２１を有する歯車１９を駆動す る。調速機おもり２１は、調速スリーブ２２の一方の側に作用し、調速スリーブ ２２は、軸方向にスライド可能に軸２３に支承され、その他方の側には、調速ば ね２４により負荷される調速レバーシステム２５が作用している。調速レバーシ ステム２５は、制御スリーブ１３をその行程位置にスライドさせるために制御ス リーブ１３とリンク結合している。Ｗ速しバーシステム２５は、この目的のため 軸２６に旋回可能に支承されている。調速ばね２４の予圧は、調節レバー１５を 介して変更可能である。しかも、この変更は次のような経過を生ぜしめる。すな わち、調節レバー１５を負荷増大の方向へ調節すると、調速ばね２４の予圧も増 大し、この結果、制御スリーブ１３が更に上方へスライドし、これにより、後刻 ポンプ作業室４の吸もどし通路２７が開放されることで、プランジャ１の圧縮行 程の間に噴射量が増大する。未だポンプ作業室４内に残っている燃料量を遮断す るには、プランジャｌの圧縮行程中に吸もどし通路２７の開口が制御スリーブ１ ３がら抜は出して、プランジャ１のそれ以降の燃料供給が吸込み室９内へ行なわ れるようにする。

調速レバーシステム２５には、軸２６に２個の調速レバーが備えられている。す なわち、調速ばね２４とアイドリングばね３１とが作用するテンションレバー２ ８と、スタートレバー２９とである。これら２個のレバーの間にはスタートばね ３２が備えられている。

スタートばね３２は、２個のレバーを押し拡げ、エンジン停止時には制御スリー ブ１３を出来るだけ上方の位置へスライドさせる。この位置は、最大燃料量、す なわち、いわゆる始動時増員を供給する位置に合致する０次いで、内燃機関が始 動すると、直ちに調速機おもり２１により調速スリーブ２２がスタートレバー２ ９のほうへ押しずらされ、スタートレバー２９をスタートばね３２の力に抗して 図示の位置へ旋回させる。

この位置では、スタートレバー２９とテンションレバー２８は相接している。ス タートばね３２は、したがって働いていない０次いで１回転速度と負荷とに応じ て制御スリーブ１３がスライドするが、このスライダ１３が占める位置は、もは やそれまで占めていた始動時増量を供給する極限位置ではない。

アイドリングばね３１は、スタート回転速度のさいには働かない、このばね３１ は弛められているので、無負荷回転速度に達したときに初めて働き、次いで、本 格的な調整のために２個のレバーが相接したのちに調速ばね２４が作用し始める ０次いで調速ばね２４により、オールスピード調速機の場合は、所望の回転速度 に調整されるのに対し、アイドリングスピード調速機の場合は、この種の機械式 調速機の場合に公知の形式で減少制御が行なわれる。

アイドリングばね３１は、スタートレバー２９とは反対の側が調整レバー３３に 懸架されている。このレバー３３は、ポンプハウジング８に支承された回転軸３ ４を介して、ポンプハウジング８の外から接近可能な、回転軸３４に取付けられ たアイドリングレバー３５によって旋回させることができる（このレバー３５は 、断面前方に配置されているので、図１には破線で示しである。図２参照）。調 節レバー３３の１７１回により、アイドリングばね３１の予圧が変更され、これ によって無負荷回転速度域内で特定の無負荷回転速度の場合にスタートレバー２ ９が＊０せしめられ、したがって制御スリーブ１３も旋回する。これにより、制 御スリーブ１３は、ばね圧が高まる場合には左方へ、すなわち噴射量増加位置へ スライドし、逆にばね圧が低くなると、噴射量低減位置へスライドする。

図２は図１に示したポンプの外観の詳細図である。

特にアイドリングレバー３５が示されている。このレバー３５の、したがってま た調節レバー３３の旋回域は、ストッパ３６．３７により制限されている。これ らのストッパ３６．３７は調節ねじ３８により調節可能である。アイドリングレ バー３５は、噴射量低減の方向に作用している。レバー３５は、普通の無負荷回 転速度時の旋回位置で、したがって、低減された噴射量の位置で示しである。他 方、破線で示した位置は、無負荷回転速度時に燃料を増量する場合の位置を示し ている。

アイドリングレバー３５には、ボーデンワイヤ３９が作用し、このワイヤ３９は 、調節器である電磁石４１に通じており、ポンプハウジング８のプレート４２に 取付けられている。電磁石４１が励磁されると、直ちにアイドリングレバー３５ が破線の位置に旋回する。

すなわち、燃料噴射量が増量される位置ないしは無負荷回転速度が高まる位置へ 旋回する。

図３には、実施例のこの変化形に属する、電磁石４１の電気回路４３が示しであ る。この回路には、２個の電気スイッチ４４．４５が電磁石４１の電線４６中に 並列配置されている。スイッチ４４は、磁石４７により操作される。磁石４７は 、たとえば空調装置などの付属装置により切換えられる。スイッチ４５は、温度 に応じて動作する１１１節素子４８により操作される。

調節素子４８はエンジンの冷却水温度により制御される。このようにして、電気 スイッチ４４は、付属装置が作動すると磁石４７により閉じられ、次いで電磁石 ４１が励磁され、アイドリングレバー３５をストッパ３７のところへ旋回させる 。この結果、噴射量が付加的に増加する。スイッチ４５は、これに対しエンジン の冷間時には閉じられており、エンジンがウオームアツプされると、直ちに開か れる。スイッチ４５が閉じられている間、すなわちエンジンがウオームアツプさ れない間は、電磁石４１が励磁され、アイドリングレバー３５と、アイドリング ばね３１の予圧の相応の増大とを介して、無負荷回転速度域で噴射量が増加され る。

図４に示した、実施例の変化形の場合、アイドリングレバー３５は、ストッパ３ ６からストッパ３７へボーデンワイヤ３９により旋回せしめられる。この目的の ために、ボーデンワイヤ３９は、相応の負圧に達すると圧力セルにより操作され る。この圧力セル４９は、制御ダイアフラム５０を戻しばね５１とを有し、更に 接続管５２を有している。接続管５２からは、たとえば制動区域の内燃機関の負 圧域へ導管５３が通じている。導管５３を介して十分な負圧が圧力セル４９内に 生せしめられていると、ダイヤフラム５０が、戻しばね５１のばね力に抗して左 方へ変位する。そのさい、ダイヤフラム５０は、ボーデンワイヤ３９を介してア イドリングレバー３５を破線で示した位置、すなわち噴射量増量位置へ旋回させ る。

図５には、この変化形の場合の回路が示しであるおこの回路では導線５３の途中 に電磁弁５４が配置され、この弁５４は電気回路４３を介して起動可能である。

この電気回路４３は、図３の回路と同じように動作する。しかし、この場合は、 図３の場合の電磁石４１の代りに電磁弁５４の調節磁石５５が電気的に起動され る。

以上の説明、以下の請求項１図面に示した特徴は、すべて個別的にも、また任意 に組合せた形式においても、本発明にとって本質的な特徴をなすものである。

ＦＩＧ、　１ 国際調査報告 国際調査報告

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．カムにより駆動され往復動と同時に回転運動を行なうプランジャと、噴射量 制御のためにプランジャ上に軸方向にスライド可能に配置された環状の制御スリ ーブと、この制御スリーブを負荷及び回転速度に応じてスライドさせるために備 えられた調速レバーシステムとを有する、内燃機関の分配形燃料噴射ポンプであ って、前記調速レバーシステムがテンションレバーとスタートレバーとを有して おり、このテンションレバーが、軸を中心として旋回可能で、かつまた調節レバ ーを介して予圧を変更可能の調速ばねにより負荷されており、また前記スタート レバーが、前記軸を中心として旋回可能で、テンションレバーとともにスタート ばねを取囲み、かつテンションレバーとともにアイドリングばねの上方でレバー 複合体を形成しており、更にまたこのスタートレバーは連行体により制御スライ ダと連結され、かつまたアイドリングばねの作用を受けており、このアイドリン グばねは、他方では、ばねの予圧を変更するために調節可能のストッパに密接す る調節レバーに作用している形式のものにおいて、調節レバー（３３）が、エン ジン特性値（４７，４８）に応じて旋回可能であり、かつまた、エンジン特性値 に応じた旋回により占める旋回終位置が、第２の同じく調節可能な（３８）スト ッバ（３７）により制限可能であることを特徴とする、内燃機関の分配形燃料噴 射ポンプ。 ２．調節レバー（３３）がポンプハウジング（８）内に支承された回転軸（３４ ）の一方の端側に配置されており、他方の端側にはポンプハウジング（８）の外 から外部アイドリングレバー（３５）が作用し、このレバー（３５）が、エンジ ン特性値に応じて動作する作動器（４１，４９）により旋回可能であることを特 徴とする、請求項１記載の分配形燃料噴射ポンプ。 ３．調節レバー（３３）の旋回域が、アイドリングレバー（３５）のストッパ（ ３６，３７，３８）により規定可能であり，これらストッパはポンプハウジング （８）の外部で調節可能であることを特徴とする、請求項２記載の分配形燃料噴 射ポンプ。 ４．調節器（４１，４９）とアイドリングレバー（３５）との間の伝達部材とし てボーデンワイヤ（３９）が用いられ、かつまたアイドリングレバー（３５）に は噴射量減量の方向で脚状ばね（４０）が作用することを特徴とする、請求項２ 記載の分配形燃料噴射ポンプ。 ５．調節器として電磁弁（４１）が用いられていることを特徴とする、請求項２ から４までのいずれか１項記載の分配形燃料噴射ポンプ。 ６．調節器として圧力セル（４９）が用いられ、この圧力セルが特定の使用圧力 下にある制御空気により操作可能であることを特徴とする、請求項２から４まで のいずれか１項記載の分配形燃料噴射ポンプ。 ７．使用圧力として負圧が利用されることを特徴とする、請求項６記載の分配形 燃料噴射ポンプ。 ８．制御空気の導管（５３）内に電磁弁（５４）が配置されていることを特徴と する、請求項６又は７記載の分配形燃料噴射ポンプ。 ９．電磁石（４１）用の、又は調節器（４１，４９）の電磁弁（５４）用の励磁 電流制御のために役立つ電流回路に少なくとも２個の、並列配置された、エンジ ン特性値（４７，４８）に応じて操作されるスイッチ（４４，４５）が設けられ ていることを特徴とする、請求項５から８までのいずれか１項記載の分配形燃料 噴射ポンプ。 １０．スイッチの１つ（４５）が、エンジンの冷却水温度に応じて、エンジン冷 間時には閉じられ、エンジンのウオームアップ時に開かれていることを特徴とす る、請求項９記載の分配形燃料噴射ポンプ。 １１．スイッチ（４４）が、付属装置（空調装置）の作動開始時に閉じることが できることを特徴とする、請求項９記載の分配形燃料噴射ポンプ。