JPH0626422A - 内燃機関用の燃料噴射ポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 燃焼ノイズ、排ガスエミッション及び質的に
幅広い燃料スペクトルの使用可能性に関して、全機関特
性領域における内燃機関の燃焼経過を最適化することの
できる燃料噴射ポンプを提供する。 【構成】 ウェブ４４が、ポンププランジャ７の周面に
隣接した環状の制限縁を有していて、該制限縁がそれぞ
れ制御縁を形成しており、該制御縁のうちの、ポンプ作
業室１１に向けられた上方の制御縁４８が、シリンダ壁
に設けられた切欠きの、ポンプ作業室１１に向けられた
上方の制御縁３２と協働し、かつウェブ４４の下方の制
御縁５０が切欠きの下方の制御縁３０と協働するように
なっており、この場合ウェブ４４の下方の制御縁５０
が、斜めの縁部を備えた範囲５２を有している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関用の燃料噴射
ポンプであって、シリンダバレル内を軸方向運動可能に
かつ回転運動可能に案内されていて往復動するように駆
動されかつ一方の端面でポンプ作業室を制限している少
なくとも１つのポンププランジャが設けられており、該
ポンププランジャがその周面に、ポンプ作業室に接続さ
れている制御切欠きを有しており、該制御切欠きが、ポ
ンププランジャの軸線に対して規定の角度をなして延び
ている斜めの制御縁を有しており、該制御縁が、シリン
ダ孔の壁に配置されていて低圧室と接続されている制御
開口と協働するようになっていて、ポンププランジャの
周面に配置されている第１の環状溝に開口しており、該
第１の環状溝が、常にポンプ作業室と接続されていて、
ポンププランジャの一部によって形成されているウェブ
によって、第２の環状溝から隔てられており、該第２の
環状溝が、ポンププランジャ行程の一部の間において、
低圧室と接続されているシリンダ壁における貫通孔と接
続されている形式のものに関する。

【０００２】

【従来の技術】ヨーロッパ特許第２０２４９号明細書に
基づいて公知のこのような形式の燃料噴射ポンプでは、
高圧吐出中における燃料噴射量は、前噴射量と主噴射量
とに分割される。このような処置によって、点火遅れの
間に燃焼室にもたらされる燃料量を点火時において減少
させることにより、発生する圧力ピークが減じられ、ひ
いては燃焼ノイズが低下させられる。このために公知の
燃料噴射ポンプ、すなわち、ポンププランジャがシリン
ダバレルのシリンダ孔内を軸方向運動可能にかつ噴射量
調節のために回動可能に案内されていて、該ポンププラ
ンジャの端面でポンプ作業室を制限しており、該ポンプ
作業室が、シリンダバレルにおける２つの制御開口を介
して、シリンダバレルを取り囲んでいて吸込み室を形成
している低圧室と接続可能であるような、公知の燃料噴
射ポンプでは、制御切欠きの下でポンププランジャに設
けられていてウェブによって２つの部分に隔てられてい
る環状溝が、シリンダバレルにおける別の制御開口と接
続可能であり、この場合ウェブにおける切欠きを介し
て、環状溝の２つの部分の間における燃料の貫流が可能
であり、さらに制御切欠きを介してポンプ作業室への燃
料の貫流が可能である。この場合上方の環状溝は、常に
ポンプ作業室と接続されており、噴射量制御のために、
斜めに延びた上方の制御縁を有していて、この制御縁が
２つの制御開口と協働するようになっている。このよう
に構成されていることによってウェブは、ポンププラン
ジャの吐出行程の一部において、下方の環状溝を介し
て、ポンプ作業室と下方の制御開口との間の接続部を有
しており、これによって、ポンプ作業室における圧力を
放圧し、ひいては高圧吐出を中断することが可能であ
る。

【０００３】この場合公知の燃料噴射ポンプでは、前噴
射の吐出開始の制限された制御しか実施することができ
ず、このような制限された制御は、ポンプ作業室の放圧
導管を閉鎖する、ポンプ作業室と接続された二次ピスト
ンを介して行われる。この場合この二次ピストンは、圧
縮された燃料によって戻しばねの力に抗してストッパに
向かってシフトさせられ、ストッパとの当接位置におい
て放圧導管を閉鎖する。従って前噴射の吐出開始は、内
燃機関の回転数によって規定されるところの、ポンプ作
業室における圧力形成に依存している。

【０００４】しかしながら、燃焼ノイズ、排ガスエミッ
ション及び質的に幅広い燃料スペクトルの使用可能性に
関して、全機関特性領域における内燃機関の燃焼経過を
最適化するためには、公知の燃料噴射ポンプにおいては
提供されていない、前噴射量の負荷及び回転数に関連し
た制御が不可欠である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ゆえに本発明の課題
は、燃焼ノイズ、排ガスエミッション及び質的に幅広い
燃料スペクトルの使用可能性に関して、全機関特性領域
における内燃機関の燃焼経過を最適化することのできる
燃料噴射ポンプを提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明の構成では、冒頭に述べた形式の燃料噴射ポン
プにおいて、ウェブが、ポンププランジャの周面に隣接
した環状の制限縁を有していて、該制限縁がそれぞれ制
御縁を形成しており、該制御縁のうちの、ポンプ作業室
に向けられた上方の制御縁が、シリンダ壁に設けられた
切欠きの、ポンプ作業室に向けられた上方の制御縁と協
働し、かつウェブの下方の制御縁が切欠きの下方の制御
縁と協働するようになっており、この場合ウェブの下方
の制御縁が、斜めの縁部を備えた範囲を有している。

【０００７】

【発明の効果】本発明のように構成された燃料噴射ポン
プには、公知のものに比べて次のような利点がある。す
なわち本発明による燃料噴射ポンプでは、プランジャの
制御縁を斜めの縁部の形で設計することによって、前噴
射及び主噴射の吐出開始及び吐出終了を、プランジャの
回動位置ひいては負荷に関連して、変化させることが可
能である。従ってプランジャ制御縁をこのように設計す
ることによって、噴射開始及び噴射量を制御することが
可能であるのみならず、機関特性領域の規定された範囲
においては前噴射なしに主噴射だけを実施することが可
能である。

【０００８】中間放圧を制御するウェブにおける制御縁
と協働する規定された開口横断面、つまり、ポンプ作業
室と接続された高圧下にある上方の環状溝から、放圧導
管と接続された下方の環状溝への燃料の貫流を可能にす
る、開口横断面を形成するために、請求項３に記載され
た有利な構成では、袋孔がシリンダ壁に設けられてい
て、該袋孔がねじによって閉鎖されるようになってい
る。このようにして生ぜしめられた切欠きは、幾何学的
に正確に規定された制御横断面を有しているのみなら
ず、製造が簡単であるという利点をも有している。

【０００９】本発明の別の利点は、請求項４に記載のよ
うに斜めの袋孔を配置することによって得られる。すな
わちこの場合この斜めの袋孔を設けることによって、下
方の環状溝と低圧室との間を接続するための別の孔を省
くことができる。さらに、切欠きをこのように構成する
ことによって、本来の袋孔を閉鎖する必要がなくなり、
ひいては製造コスト及び材料費を減じることができる。

【００１０】

【実施例】次に図面につき本発明の実施例を説明する。

【００１１】図１において本発明にとって重要な範囲だ
けが示されている燃料噴射ポンプでは、ポンプケーシン
グ１内に多くの場合複数のシリンダバレル３が一列に挿
入されており、これらのシリンダバレル３はそれぞれ１
つのシリンダ孔５を有している。そしてこれらのシリン
ダ孔５内においては、その端面９でポンプ作業室１１を
該シリンダ孔５において制限しているポンププランジャ
７が、図示されていないカム駆動装置によって、軸方向
で往復動させれ、かつ同様に図示されていない噴射時期
調節のためのコントロールラックを介して回動させられ
る。ポンプ作業室１１は、内部に象徴的に示された等圧
放圧弁１５が配置されている噴射導管１１を介して、燃
料供給される内燃機関の燃焼室内に突入している図示さ
れていない噴射弁と接続されている。燃料をポンプ作業
室１１に供給するために、シリンダバレル３には、互い
に直径方向で対向して位置するように２つの制御開口１
７が配置されており、両制御開口１７は、半径方向の貫
通孔として構成されていて、吸込み室を形成している低
圧室１９に開口している。そしてこの低圧室１９には、
図示されていない燃料フィードポンプから低圧の燃料が
供給される。制御開口１７の制限縁は、それぞれ２つの
制御縁を形成しており、そのうちの上方の制御縁２１は
ポンプ作業室１１の近くに位置していて、下方の制御縁
２３はポンプ作業室１１がさらに離れて位置している。

【００１２】制御開口１７に対して規定の間隔をおい
て、ポンプ作業室１１から離れる方向で、半径方向の袋
孔２５がシリンダバレル３に挿入されており、この場合
この袋孔２５は、シリンダ孔５の壁を低圧室１９から貫
通していて、シリンダ孔５の対向して位置している壁に
おいて終わっている。この場合に袋孔２５は、図１に示
された実施例では制御開口１７に対して９０゜ずらされ
た角度をなして、延びている。低圧室１９に向かって開
放していて貫通孔を形成している、袋孔２５の部分２６
は、この場合閉鎖ねじ２８によって閉鎖されており、こ
の結果袋孔２５の残りの部分はいまや単に、ポンププラ
ンジャ７と共にオーバフロー横断面を形成している切欠
きであり、そしてこの場合切欠きの下方の制限部は下方
の制御縁３０を、かつポンプ作業室１１に向けられた上
方の制限部は上方の制御縁３２を、シリンダ孔５におい
て形成している。袋孔２５には、ポンプ作業室１１とは
反対の方向に、シリンダバレル３と低圧室１９とを接続
している付加的な半径方向の貫通孔３４が接続されてお
り、この貫通孔３４は、制御開口１７と同様に方向付け
られている。

【００１３】制御開口１７の上方の制御縁２１と協働す
る上方の第１の制御縁３６をその端面９で形成している
ポンププランジャ７は、さらに、下方の第２の制御縁３
８をその周面に有しており、この下方の第２の制御縁３
８は、制御開口１７の下方の制御縁２３と協働し、か
つ、長手方向溝４０を介してポンプ作業室１１と常に接
続されているポンププランジャ７における第１の環状溝
４２の上方の制限縁を形成している。この第１の環状溝
４２はウェブ４４によって、ポンププランジャ７の、ポ
ンプ作業室１１とは反対の側における第２の環状溝４６
から、隔てられている。この場合ウェブ４４の制限部は
それぞれ、ポンプ作業室１１に向けられた上方の第３の
制御縁４８と、ポンプ作業室１１から離れている下方の
第４の制御縁５０とを形成しており、この場合下方の第
４の制御縁５０は、ウェブ４４に斜めの経過をもつ範囲
５２を有している。

【００１４】ウェブ４４はポンププランジャ７の長手軸
線方向において、その延びが袋孔２５の直径よりも小さ
くなるように、設計されており、この結果ポンププラン
ジャ行程の一部分の間に、燃料は第１の環状溝４２から
袋孔２５を介して第２の環状溝４６に貫流することが可
能である。第２の環状溝４６は、袋孔２５の上をウェブ
４４が通過する間中、常に貫通孔３４を介して低圧室１
９と接続されているので、袋孔２５の上をウェブ４４が
通過する間中、高圧下にあるポンプ作業室１１に接続さ
れている第１の環状溝と、低圧室１９に接続されている
第２の環状溝４６との間における接続部が生ぜしめられ
る。この場合この接続部は、袋孔２５の下方の制限縁３
０の上をウェブ４４の下方の制御縁５０が通過すること
によって、開放制御され、袋孔２５の上方の制御縁３２
の上をウェブ４４の上方の制御縁４８が通過することに
よって、再び閉鎖される。

【００１５】図１のポンププランジャ７における制御縁
の位置を明らかにするために、ポンププランジャ７は図
２において付加的に、図１に示された第１実施例に相応
した展開図として示されている。

【００１６】この図２から分かるように、この実施例で
はポンププランジャ７は２回溢れるように構成されてお
り、つまりこの場合ポンププランジャ７は互いに点対称
的に２つの斜めの制御縁３８，５２を有しており、両制
御縁３８，５２は、相応に設けられた制御開口１７，２
５，３４と２倍の構成で協働するようになっている。

【００１７】図１及び図２に示された第１実施例に対し
て、図３に示された第２実施例が異なっているのは、単
にポンププランジャ７における制御縁の構成だけなの
で、この第２実施例に関しては展開図だけが示されてい
る。この実施例では、ポンププランジャの回転位置に関
連して変化する、前噴射及び主噴射の吐出開始及び吐出
終了の制御のために、すべての制御縁３６，３８，４
８，５０は斜めの縁部を有しており、これらの制御縁３
６，３８，４８，５０は、図１及び図２について記載し
たように、シリンダバレル３における制御縁と協働す
る。

【００１８】図４には第３実施例が、図１に示された図
面と同様な形式で示されており、この第３実施例は、袋
孔２５によって生ぜしめられているシリンダバレル３の
切欠きの製造と、付加的な貫通孔３４の製造とが簡単化
されていることだけが異なっており、この場合付加的な
貫通孔３４の代わりに、斜めの袋孔６０が設けられてい
る。この場合斜めの袋孔６０の先端６２は、袋孔２５と
同様に図１においてシリンダ壁に設けられた切欠きを形
成しており、これによって同様に、ポンププランジャ行
程の１部分の間中、上方の第１の環状溝４２から下方の
第２の環状溝４６への燃料の貫流を可能にしている。ま
たこの第３実施例においても、シリンダ孔５の壁との制
限部は制御縁として構成されており、これらの制御縁の
うちの上方の制御縁３２は、ポンププランジャ７のウェ
ブ４４における上方の第３の制御縁４８と協働し、下方
の制御縁３０は、ポンププランジャ７の下方の第４の制
御縁５０と協働する。この第３実施例では、シリンダ孔
５に達するまで低圧室１９とシリンダ孔５との間におけ
る貫通孔として構成されている、斜めの袋孔６０の部分
６４が、図１に示された付加的な貫通孔３４の代わりに
設けられており、そして図１に示された付加的な貫通孔
３４とまったく同じ機能を果たしている。

【００１９】この場合袋孔６０の先端６２の下方の制御
縁３０と、袋孔６０の、貫通孔を形成している部分６４
の上方の制御縁６６との間における軸方向間隔は、ウェ
ブ４４の軸方向高さよりも小さい。

【００２０】本発明による燃料噴射ポンプは次のように
作用する。

【００２１】下死点に向かってのポンププランジャ７の
吸込み行程中に、燃料は低圧室１９から制御開口１７を
介してポンプ作業室１１に流入し、この際に燃料は長手
方向溝４０を介して第１の環状溝４２と袋孔２５，６０
とにまで達する。下方の環状溝４６にはこの間中、貫通
孔３４もしくは斜めの袋孔６０の部分６４を介して、低
圧室１９から燃料が供給される。

【００２２】次いで行われる、上死点に向かってのポン
ププランジャ７の吐出行程時に、まず初めに燃料は、ポ
ンプ作業室１１及び該ポンプ作業室に接続された室から
低圧室１９に戻り、この際に、低圧室１９における圧力
と等しい圧力を有していて第２の環状溝４６に存在して
いる燃料は、その慣性に基づいて一緒に移動させられ
る。

【００２３】図１に示されているように、上方の制御縁
２１の上をポンププランジャ７の上方の第１の制御縁３
６が通過すると、ウェブ４４によって密に互いに対して
隔てられている第１の環状溝と第２の環状溝とにおい
て、前噴射が始まり、この場合、ポンプ作業室１１と低
圧室１９との間における接続が中断されると、ポンプ作
業室１１における燃料が圧縮され、この燃料は噴射圧に
達し等圧放圧弁１５に衝突し、噴射弁を介して噴射部に
達する。少量の燃料によるこの前噴射は、袋孔２５の下
方の制御縁３０の上をウェブ４４の下方の制御縁５０が
通過することによって、終了する。それというのは高圧
下にある燃料はいまや、第１の環状溝４２と袋孔２５と
第２の環状溝４６とを介して、低圧室１９に放圧される
からである。この場合ポンプ作業室１１における燃料圧
は、噴射圧を下回るほどに低下し、等圧放圧弁を閉鎖
し、これによって噴射が中断される。ポンププランジャ
７の吐出行程がさらに続く間に、ポンププランジャ７に
おけるウェブ４４の上方の制御縁４８は、袋孔２５の上
方の制御縁３２を通過し、この結果両環状溝の間におけ
る接続が中断され、ポンプ作業室においては新たに、必
要な燃料噴射圧を形成することが可能になり、主燃料量
の噴射が上に述べたように続けられる。

【００２４】主噴射の終了は、公知の形式で、制御開口
１７の下方の制御縁２３の上を斜めの制御縁３８が通過
することによって規定され、これによって、つまり制御
開口１７を介して新たに、ポンプ作業室１１と低圧室１
９とおあいだにおける接続部が開放制御される。

【００２５】本発明のようにポンププランジャ７のすべ
ての制御縁３６，３８，４８，５０を斜めの制御縁とし
て構成することによって、前噴射及び主噴射の吐出開始
及び吐出終了の時点を、ポンププランジャ７の回動位置
に関連して制御することが可能になり、これによって時
間的な制御のみならず、燃料量をも制御することが可能
になる。下方の制御縁５０の範囲５２を深く設けること
によって、さらに、前噴射を回避することが可能であ
る。この場合この範囲５２は次のように、すなわち、ポ
ンププランジャ７による制御開口１７の閉鎖時に下方の
制御縁５０が既に、環状溝４６と、第１の環状溝４２に
接続されている袋孔２５との間における開放横断面を開
放制御して、この結果ポンプ作業室１１において高圧が
形成され得ないように、深く構成されている。

【００２６】この場合主噴射中におけるゼロ吐出量は、
公知のように、ポンププランジャ７の長手方向溝４０と
制御開口７とを互いに合致させることによって達成され
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による燃料噴射ポンプの第１実施例の一
部を示す縦断面図である。

【図２】図１に示された燃料噴射ポンプにおけるポンプ
プランジャを示す展開図である。

【図３】第２実施例によるポンププランジャを示す展開
図である。

【図４】本発明による燃料噴射ポンプの第３実施例を示
す、図１に相当する縦断面図である。

【符号の説明】

１ ポンプケーシング、 ３ シリンダバレル、 ５
シリンダ孔、 ７ ポンププランジャ、 ９ 端面、
１１ ポンプ作業室、 １３ 噴射導管、 １５ 等圧
放圧弁、 １７ 制御開口、 １９ 低圧室、 ２１
制御縁、 ２３制御縁、 ２５ 袋孔、 ２６ 部分、
２８ 閉鎖ねじ、 ３０ 制御縁、３２ 制御縁、
３４ 貫通孔、 ３６ 制御縁、 ３８ 制御縁、 ４
０長手方向溝、 ４２ 環状溝、 ４４ ウェブ、 ４
６ 環状溝、 ４８ 制御縁、 ５０ 制御縁、 ５２
範囲、 ６０ 袋孔、 ６２ 先端、 ６４ 部分、
６６ 制御縁

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内燃機関用の燃料噴射ポンプであって、
   シリンダバレル（５）内を軸方向運動可能にかつ回転運
   動可能に案内されていて往復動するように駆動されかつ
   一方の端面（９）でポンプ作業室（１１）を制限してい
   る少なくとも１つのポンププランジャ（７）が設けられ
   ており、該ポンププランジャがその周面に、ポンプ作業
   室（１１）に接続されている制御切欠きを有しており、
   該制御切欠きが、ポンププランジャ（７）の軸線に対し
   て規定の角度をなして延びている斜めの制御縁（３８）
   を有しており、該制御縁（３８）が、シリンダ孔（５）
   の壁に配置されていて低圧室（１９）と接続されている
   制御開口（１７）と協働するようになっていて、ポンプ
   プランジャ（７）の周面に配置されている第１の環状溝
   （４２）に開口しており、該第１の環状溝（４２）が、
   常にポンプ作業室（１１）と接続されていて、ポンププ
   ランジャの一部によって形成されているウェブ（４４）
   によって、第２の環状溝（４６）から隔てられており、
   該第２の環状溝（４６）が、ポンププランジャ行程の一
   部の間において、低圧室（１９）と接続されているシリ
   ンダ壁における貫通孔（３４）と接続されている形式の
   ものにおいて、ウェブ（４４）が、ポンププランジャ
   （７）の周面に隣接した環状の制限縁を有していて、該
   制限縁がそれぞれ制御縁を形成しており、該制御縁のう
   ちの、ポンプ作業室（１１）に向けられた上方の制御縁
   （４８）が、シリンダ壁に設けられた切欠きの、ポンプ
   作業室（１１）に向けられた上方の制御縁（３２）と協
   働し、かつウェブ（４４）の下方の制御縁（５０）が切
   欠きの下方の制御縁（３０）と協働するようになってお
   り、この場合ウェブ（４４）の下方の制御縁（５０）
   が、斜めの縁部を備えた範囲（５２）を有していること
   を特徴とする、内燃機関用の燃料噴射ポンプ。
2. 【請求項２】 切欠きの軸方向高さが、ウェブ（４４）
   の軸方向高さよりも大きく、これによってウェブ（４
   ４）が所定のポンププランジャ行程にわたって切欠きに
   よって橋渡し可能である、請求項１記載の燃料噴射ポン
   プ。
3. 【請求項３】 シリンダ壁における切欠きが、シリンダ
   孔（５）を半径方向で貫通する袋孔（２５）として構成
   されており、該袋孔（２５）の、低圧室（１９）に向か
   って開放している端部（２６）が、閉鎖ねじ（２８）に
   よって閉鎖可能であり、ポンププランジャ（７）が、互
   いに点対称に配置された２つの斜めの制御縁（３８）を
   有しており、該制御縁（３８）が、互いに直径方向で対
   向して位置している２つの制御開口（１７）と協働する
   ようになっており、ウェブ（４４）の下方の制御縁（５
   ０）が、互いに点対称に配属された２つの斜め縁部範囲
   （５２）を有しており、該範囲（５２）が、直径方向で
   互いに対向して位置している２つの切欠き（３４）と協
   働するようになっている、請求項２記載の燃料噴射ポン
   プ。
4. 【請求項４】 シリンダ孔（５）の軸線と交差する軸線
   を備えた斜めの袋孔（６０）が設けられており、この場
   合該袋孔（６０）が、貫通開口を形成する貫通孔（６
   ４）を低圧室（１９）とシリンダバレル（３）との間に
   形成しており、袋孔（６０）の先端（６２）が同時にシ
   リンダ壁における切欠きであり、しかもこの場合、袋孔
   （６０）の先端（６２）によって形成されている切欠き
   の下方の制御縁（３０）と、袋孔（６０）の貫通孔部分
   （６４）の上方の制御縁（６６）との間における軸方向
   間隔が、ウェブ（４４）の軸方向高さよりも小さく設定
   されている、請求項１又は２記載の燃料噴射ポンプ。
5. 【請求項５】 ウェブ（４４）の上方の制御縁（４８）
   が、斜めの縁部を備えた範囲（５２）を有している、請
   求項１から４までのいずれか１項記載の燃料噴射ポン
   プ。
6. 【請求項６】 貫通開口を形成する貫通孔（３４）が、
   シリンダ壁において袋孔（２５）に対してずらされて配
   置されている、請求項３記載の燃料噴射ポンプ。
7. 【請求項７】 ポンププランジャ(７)の端面(９)が、斜
   めの制御縁として構成されている、請求項１から４まで
   のいずれか１項記載の燃料噴射ポンプ。