JPH05240123A - 内燃機関の燃料噴射ポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 内燃機関の燃料噴射ポンプに関し、前噴射、
主噴射を適切に実施でき、かつ製作費が高くない装置を
提供する。 【構成】 ポンプケーシング１内に挿入したシリンダブ
ッシュ２内を往復動し、ポンプ作業室５を閉じているポ
ンプピストン４を備え、ポンプピストンの套面上に通路
３９を貫いてポンプ作業室に接続する制御切欠きを有
し、同切欠きはポンプピストンの軸線に対し所定の角度
でその套面内を延びている制御エッジ２１，２２を形成
する傾斜溝１９を有する。更にポンプピストン上を軸方
向にスライド可能なリングスライダ１３を備え、その内
方には互いに対角状に向い合って位置する２つの制御口
４１が配置する。前噴射及び主噴射の高圧吐出の遮断の
ためポンプピストンの套面上にポケット２５，２６，２
７を加工している。ポケットはリングスライダ内のポケ
ット４２及びリングスライダの下方エッジにより形成さ
れた制御エッジ４５と協働する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、請求項１の上位概念に
記載の形式の、燃料噴射ポンプに関する。

【０００２】

【従来の技術】日本国特許出願公開公報第２６１６６７
／８７明細書によって公知のこの種の燃料噴射ポンプに
あっては、燃料噴射量が高圧吐出の間、前噴射量及び主
噴射量に分割されている。この手段によって、未燃燃料
の残留ストック分の燃焼が点火遅延の間に行われ、これ
によって、残留ストックされた燃料の衝撃的な燃焼に基
く燃焼室内の極度に高い圧力ピークが阻止されるように
なり、更には内燃機関の熱的及び機械的な負荷並びにそ
の騒音排出を低下せしめることができる。このため上述
のポンプにあって、高圧吐出を制御しているリングスラ
イダ内の制御孔、制御切欠き部及び制御切欠き部と、ポ
ンプピストンを貫通してシリンダブッシュ内に形成され
ているポンプ作業室と、を接続しているポンプピストン
内の横方向孔及び長手方向孔に対して付加的に、第１の
実施例にあってはリングスライダの内壁内にポケットが
配置されており、該ポケットは、長手方向孔に開口して
いるポンプピストン内の横方向孔と協働している。更に
この公知の燃料噴射ポンプの第２実施例にあっては、リ
ングスライダ内のポケットが、ポンプピストン内の長手
方向孔に開口している付加的に横方向孔を通過している
間、付加的にポンプピストン内に配置された連続通路を
介し同じ様に付加的にポンプシリンダに装着されたポケ
ットに接続されている。つまりポンプピストンの高圧吐
出の際には、この吐出がリングスライダ内のポンプピス
トン上の制御切欠き部の沈入によって、かつそれに関連
したリングスライダを取り囲んでいる吸込室とポンプ作
業室との間の接続部の遮断によって開始され、それによ
ってポンプ作業室内の圧力上昇が阻止されるようにな
る。その経由は、長手方向孔を介してポンプ作業室に接
続されるポンプピストン内の付加的な横方向孔を通過す
る際、圧縮された燃料がポンプ作業室からリングスライ
ダ内に配置されたポケット内に流れ込み、それによって
ポンプ作業室内の圧力が低下するからである。この圧力
降下は、ポケット内に流れ込んだ燃料とポケット作業室
内に位置している燃料との間に圧力平衝が達成されるよ
うになるまで続けられる。この時点からポンプ作業室内
の燃料圧力が更に上昇し、かつ主噴射の吐出が行われ、
該主噴射は、ポンプピストン上の制御切欠き部の制御に
よりリングスライダ内の制御穴の通過によって終了せし
められる。その結果燃料の高圧吐出は、付加的な充填容
積の制御ひいてはそれに結び付いた圧力降下によって遮
断せしめられる。その際遮断時の圧力降下は、充填さる
べき容積がより大きいため前述の第２変化態様の場合の
圧力降下よりもより大きい。ポンプピストンの吐出行程
に続く吸込行程の間、高い燃料圧力が負荷されている付
加的なポケットが、ポンプ吸込室との接続部を介して再
び放圧される。この公知の形式の高圧吐出の遮断の際に
は蓄圧が行われるため、ポンプ作業室内の圧力はそれ程
低下しないままで、噴射通路を介してポンプ作業室に接
続されている噴射弁が閉鎖され、かつ噴射が完全に遮断
されるようになる。更に公知の燃料噴射ポンプは、リン
グスライダ内のポケットとポンプシリンダ内のポケット
との間の、ポンプピストン内の連絡通路の製作費用が高
いという欠点を有している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は上述の
欠点を除去することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明では、請求項１に
記載の特徴によって上記課題を解決することができた。

【０００５】

【発明の効果】請求項１の特徴を備えた本発明の燃料噴
射弁は、ポンプ作業室内の高い圧力の短時間の放圧と、
ポンプ作業室とポンプ低圧室との間の接続部の制御とに
より、ポンプ作業室及び噴射管路内の圧力が低下し、そ
れによって噴射弁が閉鎖されかつ高圧吐出が遮断される
という利点を有している。またこの弁は、既に内燃機関
の燃焼室内に噴射された燃料を調整しかつ点火せしめる
ことができるという利点を有しており、しかも付加的に
進入してくる燃料がこの工程を遅らせるようなことはな
い。そしてこの小量の燃料の引火によっては、僅かの圧
力上昇が発生するだけである。その後別の高圧吐出中に
噴射される燃料は、今度は遅滞なく、既に点火された燃
料によって同じ様に点火せしめられかつ均等に燃焼せし
められる。更に吐出開始と、前噴射及び主噴射の間の間
隔とを制御している制御エッジの配置によって、ポンプ
ピストンは、少ない作業コストで正確な制御を行うこと
ができる。更に図２に図示の実施例にあっては制御のた
めに、リングスライダ内に装着されたポケットの下方水
平エッジだけが必要であるため、このポケットの製作精
度に対する要求は余り厳しくない。本発明の別の利点が
制御エッジの水平な形態によって達成されている。それ
は、これによって前吐出及び後吐出の効果が殆んど除外
されるからである。つまり本発明の燃料噴射ポンプによ
って、一定の前噴射量に基く搬送が全回転領域に亘って
良好に実現されており、このことは、リングスライダに
よる噴射開始の調節によって更に強化せしめられる。本
発明のその他の利点及び有利な構成は、図面、説明書及
び特許請求の範囲からこれを推定することができる。

【０００６】

【実施例】図面には、ポンプピストンの傾斜制御溝の上
方終端部の下方エッジに異なって成形された制御開口部
の２つの変化態様を備えている本発明の２つの実施例が
図示されており、次にこれを詳細に説明する。

【０００７】図１の図面に本発明の重要な領域が図示さ
れている燃料噴射ポンプにあっては、１つのケーシング
１内に複数のシリンダブッシュ２が直列状に挿入されて
おり、該シリンダブッシュ２は夫々１つのシリンダ孔３
を有し、該シリンダ孔３内には、シリンダ孔３内でポン
プ作業室５を制限しているポンプピストン４が、図示な
しのカム軸によって軸方向に運動せしめられている。ポ
ンプ作業室５は、圧力弁６を内包している噴射管路８を
介して供給さるべき内燃機関の燃焼室内に開口している
噴射弁９に接続されている。更にシリンダブッシュ２内
には、低圧の燃料で充填された切欠き１２が設けられて
おり、該切欠き１２は、ポンプピストン４上で軸方向に
スライド可能なリングスライダ１３を受容している。切
欠き１２によって形成された低圧室１１は、ポンプ作業
室５の燃料供給のための吸込室として使用されているだ
けでなく、制御工程中の放圧室としても使用されてい
る。リングスライダ１３は、ケーシングに支承されたレ
バー１４によって吐出開始時期の変更のために軸方向に
調節可能であり、そのためこのレバー１４は、その球形
ヘッド１５がリングスライダ１３の溝１６内に係合し、
その際リングスライダ１３は、溝１６から離れた側部上
に配置されて半径方向に突出しているウエブ１７を介し
て、シリンダブッシュ２の長手方向溝１８内を案内され
ており、またそれによってその回動が阻止されている。
更にこの長手方向溝１８を貫通して、欠切き１２により
形成された低圧室１１とここに詳細には図示なしの燃料
供給室との間の接続部が形成されている。図示なしの制
御ロッドによって回動可能なポンプピストン４の套面上
には、制御切欠きとして軸線対称に２つの傾斜溝１９が
加工されており（図面には夫々１方の制御に加工された
制御切欠きだけが図示されている）、該傾斜溝１９は、
ポンプピストン４の長手方向軸線に対し所定の角度を以
って延び、かつ平らな底部２０並びにその側方の制御面
で平行に延びる夫々２つの制御エッジ２１，２２を形成
しており、その内の上方の制御エッジ２１は、ポンプ作
業室５のより近くに位置し、下方の制御エッジ２２はポ
ンプ作業室５から離れて位置している。これに付加的
に、ポンプピストン４の套面上に垂直に配置さえた長手
方向形状の第１のポケット２５が、傾斜溝１９の上方終
端部の下方で傾斜溝１９に対し所定の間隔で加工されて
おり、その上方端部は第１上方水平制御エッジ３０を形
成し、その下方端部は第１下方水平制御エッジ３１を形
成している。制御溝１９は、その下方制御エッジ２２に
隣接してその上方終端部に制御開口部を有しており、該
制御開口部は、図１、図２及び図４に説明されている実
施例では傾斜溝１９のポンプピストン駆動側に設けられ
た長手形の第２ポケット２６として形成されており、そ
の際そのポンプピストン４から離れた垂直な端部が下方
の水平第２制御エッジ３２を形成している。傾斜溝１９
の、下方の制御エッジ２２に隣接する下方終端部のポン
プピストン４内には第３ポケット２７が加工されてお
り、その上方端部は傾斜溝１９に開口し、かつその下方
のポンプ駆動側端部は第３の下方水平制御エッジ３３を
形成している。

【０００８】傾斜溝１９の底部２０の中央部には横方向
孔３７がポンプピストン４を半径方向に貫通しており、
その内方にはポンプ作業室５から出発してポンプピスト
ン４内を軸方向に延びている盲孔３８が開口している。
横方向孔３７及び盲孔３８は、傾斜溝１９とポンプ作業
室５との間の通路を形成している。リングスライダ１３
内には、互いに正反対の２つの同軸的な半径方向の制御
孔４１が配置されており、該制御孔４１は、噴射量決定
のために、特に吐出終了時の制御のために、吐出ストロ
ーク中傾斜溝１９の上方制御エッジ２１と協働してい
る。その場合互いに正反対の両制御孔４１は、両傾斜溝
１９と共に所謂二枚羽根制御を、２つの制御通路が同時
にリングスライダ１３により制御されることによって形
成している。リングスライダ１３の内方の制御孔４１の
下方及び中央部には、それらの間に位置している２つの
リングスライダ孔４２が割り込んでおり、その垂直な端
部は同じように水平制御エッジとして形成され、その際
ポンプ作業室５により近い上方制御エッジ４３は、傾斜
溝１９の上方終端部内に開口している第２ポケット２６
の下方制御エッジ３２と協働している。ポンプ作業室５
から離れた、リングスライダ１３内のリングスライダポ
ケット４２の下方制御エッジ４４は、吐出ストローク中
ポンプピストン４上の第１ポケット２５の上方制御エッ
ジ３０と協働している。別の制御エッジ４５は、ポンプ
作業室５から離れている、リングスライダ１３の下方の
水平端面によって形成されており、該端面は、傾斜溝１
９の下方終端部に配置されたポケット２７の下方制御エ
ッジ３３と協働している。

【０００９】図２に図示の実施例は、図１で説明した実
施例と構造的には、ポンプピストン４上に付加的に設け
られたポケット２５の軸方向の延長部が異なっているだ
けである。

【００１０】図３には、図１で説明したポンプピストン
４に類似している別の実施例が図示されており、この場
合傾斜溝１９の上方終端部に開口している第２制御口が
盲孔５０として構成されている。このことによって、機
能性を完全に保ったままで製作の簡易化を達成すること
ができる。既に図１で説明したポンプピストン４を示し
ている図４並びに図６には、本発明のポンプピストン４
の拡大図に対して付加的に、ポンプピストン表面の展開
図が図示されており、、該展開図は前述の制御エッジの
位置を明瞭に表わしている。図７はそれに類似したリン
グスライダ１３の内壁面の展開図を示しており、更にこ
の場合は、二枚羽根形式に形成されたポンプピストン４
の折れ曲った表面の半分だけが図示されている図４及び
図６のポンプピストンの展開図に対し、全表面が図示さ
れている。

【００１１】図１に図示の本発明の燃料噴射ポンプは次
の様に作動する。ポンプピストン４がその下死点を占め
た場合には、傾斜溝１９の下方端部に開口しているポケ
ット２７並びに傾斜溝１９の１部分が、リングスライダ
１３から低圧室１１の方に開放され、そのためこの横断
面では殆んど絞られることのない燃料が、横方向孔及び
盲孔３８によって形成された通路３９を介してポンプ作
業室５内に流れ込む。ポンプピストン４の吐出ストロー
クが開始されると、リングスライダ１３の軸方向の位置
に応じて夫々、傾斜溝１９がリングスライダ１３内に潜
り、その後傾斜溝内に開口しているポケット２７がリン
グスライダ１３内に潜る。その際ポケット２７の閉鎖と
共に、かつポンプ作業室５及び低圧室１１を連絡してい
る通路３９のそれに関連した制御と共に、ポケット２７
の下方制御エッジ３３の通過によりリングスライダ１３
の下方制御エッジ４５を介して、前噴射の高圧吐出が開
始される。ポンプ作業室５内に位置している燃料は圧縮
されて圧力弁６を開放し、公知の形式で噴射管路８を経
て噴射弁９に流れ、そこから燃料は、供給さるべき内燃
機関の燃焼室内へ噴射される。ポンプピストン４の更な
る吐出ストロークの間、その際リングスライダ１３内に
配置されたポケット４２と傾斜溝１９の上方終端部に開
口しているポケット２６との間でオーバラップが行わ
れ、これに続いて、リングスライダ１３に配置されかつ
この瞬間、ポケット２６、傾斜溝１９及び通路３９を介
し燃料の高圧が負荷されたポンプ作業室５に結合されて
いるリングスライダポケット４２と共に、ポンプピスト
ン上に付加的に配置されたポケット２５のオーバラップ
が行われる。第１ポケット２５の上方制御エッジ３０の
通過により、リングスライダ１３内のリングスライダポ
ケット４２の下方制御エッジ４４を介し、圧縮された燃
料がポンプピストン４の第１ポケット２５内に流入し、
その下方の、制御エッジ３１を形成している端部は未だ
リングスライダ１３内に潜り込んでおらず、その結果高
い圧力の負荷された燃料が、ポンプ作業室５から通路３
９、傾斜溝１９、その内方に開口している第２ポケット
２６、リングスライダポケット４２及びポンプピストン
４内の第１ポケット２５を介して、切欠き１２によって
形成された低圧室１１へ流れ出るようになる。ポンプ作
業室５内のこの急激な圧力降下によって圧力弁６乃至噴
射弁９が急速に閉鎖され、それによって高圧燃料の吐出
が遮断される。ポンプピストンの別の吐出ストロークの
際傾斜溝１９の上方終端部に配置された第２ポケット２
６が、リングスライダポケット４２とのオーバラップか
ら再び浮き上る。その際第２ポケット２６の下方制御エ
ッジ３２の通過と共に、リングスライダポケット４２の
上方制御エッジ４３を介してポンプ作業室５と部分吸込
室との間の連絡が遮断されるようになり、その結果、別
のピストン吐出ストロークの際ポンプ作業室５内に再び
燃料圧が増圧され、高圧吐出と噴射とが既に述べた様に
連続して行われるようになる。その後この主噴射の終了
は、公知の形式で傾斜溝１９の上方制御エッジ２１の通
過によりリングスライダ１３内の制御口４１の下方エッ
ジを介して行われ、その際ポンプピストンの回転位置と
それに関連した傾斜溝１９の位置とを介して、制御の時
点ひいては燃料噴射量を制御することができる。

【００１２】図２に図示の実施例は、図１で説明したこ
ととは主噴射の吐出開始の制御の形式だけが異なってい
る。この例では傾斜溝１９の上方終端部に配置された第
２ポケット２６が、リングスライダポケット４２とのオ
ーバラップから抜け出さないので、前噴射の吐出終了時
に惹き起されるポンプ作業室５と第１ポケット２５との
連絡部は存続したままである。そして主噴射の開始は、
リングスライダ１３へのピストンポケット２５の潜入に
よって制御され、その際、高圧吐出は、第１ポケット２
５の下方制御エッジ３１がリングスライダ１３の下方水
平制御エッジ４５を通路するその瞬間に正確に開始され
る。主噴射の高圧吐出終了の制御は、この場合も図１で
説明した形式で行われる。その際図２に図示されかつ説
明された実施例は、図１に図示の実施例に比較して、リ
ングスライダポケット４２の下方制御エッジ４４だけが
噴射工程の制御のために必要であるという利点を有して
おり、このことによってリングスライダポケット４２の
製作精度が緩和される。これに加えて図３及び図４に図
示の実施例は、傾斜溝１９の上方終端部に配置された制
御開口部が盲孔５０として形成されている。その理由
は、この場合には水平な制御エッジを省略することがで
き、かつ盲孔５０が極めて簡単に構成されていて、高圧
吐出ストローク中リングスライダポケット４２との交差
が常時保証されているからである。

【００１３】本発明の燃料噴射ポンプの別の利点は、前
噴射の吐出開始とリングスライダのスライドによる回転
数に依存する主噴射との間の期間と、ポンプピストンを
駆動しているカム駆動部の別のカム領域のそれに関連し
た有効性とを変えることができるという点であり、更に
この場合は、種々のカム形状を介して種々の制御時間が
可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】燃料噴射弁の本発明の部分の縦断面図である。

【図２】図１に比較して、ポンプピストン上に付加的に
配置されたポケットの軸方向の延長部だけが減少してい
る場合の、図１同様の図面である。

【図３】本発明のポンプピストンの第１実施例の図であ
って、その際傾斜制御溝の上方終端部の下方エッジに配
置された制御開口部が盲孔として構成されている。

【図４】図３の展開図である。

【図５】図３の図面に類似の第２実施例の図であって、
この場合傾斜制御溝の上方終端部の下方エッジに開口し
ている制御口が長方形のポケットを有している。

【図６】図５の展開図である。

【図７】本発明のポケットを備えた本発明のリングスラ
イダの内壁の展開図である。

【符号の説明】

１ ケーシング ２ シリンダブッシュ ３ シリンダ孔 ４ ポンプピストン ５ ポンプ作業室 ６ 圧力弁 ８ 噴射管路 ９ 噴射弁 １１ 低圧室 １２ 切欠き １３ リングスライダ １４ レバー １５ 球形ヘッド １６ 溝 １７ ウエブ １８ 長手方向溝 １９ 傾斜溝 ２０ 底部 ２１，２２ 制御エッジ ２５，２６，２７ ポケット ３０，３１，３２，３３ 制御エッジ ３７ 横方向孔 ３８ 盲孔 ３９ 通路 ４１ 制御孔 ４２ リングスライダポケット ４３，４４，４５ 制御エッジ ５０ 盲孔口

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ヨーゼフ ギュンタート ドイツ連邦共和国 ゲルリンゲン ベルク ハイマー ヴェーク 25

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内燃機関の燃料噴射ポンプであって、燃
   料噴射ポンプのケーシング（１）内の挿入されたシリン
   ダブッシュ（２）のシリンダ孔（３）内でカム駆動によ
   って往復動を行いかつポンプ作業室（４）を制限してい
   る少くとも１つのポンプピストン（４）を備え、該ポン
   プピストン（４）は、その外面上に通路（３９）を貫い
   てポンプ作業室（５）に接続されている少くとも１つの
   制御切欠きを有し、該制御切欠きは、ポンプピストン
   （４）の軸線に対し所定の角度でその套面内を延びて上
   方及び下方の制御エッジ（２１，２２）を形成している
   傾斜溝（１９）を有しており、また更に、低圧室（１
   １）の内部でポンプピストン（４）上を軸方向にスライ
   ド可能なリングスライダ（１３）が設けられており、該
   リングスライダ（１３）はその内壁面に、吐出ストロー
   クの一部分の間通路（３９）を介してポンプ作業室
   （５）に接続されて水平な制御エッジ（４３，４４）と
   その壁部を貫通して傾斜溝（１９）に配設された半径方
   向の制御孔（４１）とを備えているリングスライダポケ
   ット（４２）を有しており、該制御孔（４１）は、ポン
   プピストンストロークの途上で上方制御エッジ（２１）
   によって開制御可能である形式のものにおいて、ポンプ
   ピストン（４）がその外套面上に垂直な制限エッジを備
   えている第１ポケット（２５）を有しており、その上方
   及び下方端部は夫々水平な制御エッジ（３０，３１）を
   形成し、該制御エッジ（３０，３１）は、吐出ストロー
   クの一部の間、リングスライダポケット（４２）とリン
   グスライダ（１３）を取り囲んでいる低圧室とを接続せ
   していることを特徴とする、内燃機関の燃料噴射ポン
   プ。
2. 【請求項２】 ポンプピストン（４）の傾斜溝（１９）
   は、下方制御エッジ（２２）の上方端部に、リングスラ
   イダ（１３）内に配置されてリングスライダポケット
   （４２）と協働している盲孔口（５０）の形状を成し
   た、切欠きの拡幅部を有していることを特徴とする、請
   求項１記載の燃料噴射ポンプ。
3. 【請求項３】 傾斜溝（１９）は、下方制御エッジ（２
   ２）の上方端部に、リングスライダポケット（４２）と
   協働している直角状の第２のポケット（２６）の形状を
   成し、かつポンプ作業室から離れた下方水平制御エッジ
   （３２）と、ポンプ作業室側の上方水平エッジとを備え
   ている、切欠きの拡幅部を有していることを特徴とす
   る、請求項１記載の燃料噴射ポンプ。
4. 【請求項４】 傾斜溝（１９）の下方端部の下方制御エ
   ッジ（２２）には、リングスライダ（１３）の下方端側
   部から形成された制御エッジ（４５）と協働して傾斜溝
   （１９）内に開口しかつ駆動側部に対し傾斜溝（１９）
   の前方に設けられている第３のポケット（２７）が、ポ
   ンプピストン（４）の套面上に配置されており、そのポ
   ンプ作業室（５）から離れた垂直な端部は、水平な制御
   エッジ（３３）として形成されていることを特徴とす
   る、請求項１から３までのいづれか１項記載の燃料噴射
   ポンプ。
5. 【請求項５】 主噴射の吐出開始が、傾斜溝（１９）の
   上方端部に配置されかつリングスライダポケット（４
   ２）とのオーバラップ部から成る第２ポケット（２６，
   ５０）の出現によって開始されることを特徴とする、請
   求項１から４までのいづれか１項記載の燃料噴射ポン
   プ。
6. 【請求項６】 主噴射の吐出開始が、付加的にポンプピ
   ストン（４）上に配置された垂直な第１ポケット（２
   ５）により、リングスライダ（１３）の下方制御エッジ
   （４５）によって開始せしめられることを特徴とする、
   請求項１から４までのいづれか１項記載の燃料噴射弁。