JPS59110854A

JPS59110854A - 燃料を噴射させるための方法及びこの方法を実施するための燃料噴射装置

Info

Publication number: JPS59110854A
Application number: JP58228603A
Authority: JP
Inventors: ヴエルナ−・フアウペル
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1982-12-07
Filing date: 1983-12-05
Publication date: 1984-06-26
Also published as: JPH0433990B2; GB2131485A; GB2131485B; US4633836A; DE3245142A1; GB8332464D0

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】本発明は、燃料噴射ポンプと燃料噴射弁とを用いて燃料
を噴射させるための方法であって、前記燃料噴射弁の弁
閉鎖部材を、供給された噴射燃料の圧力によって戻し力
に抗して開放方向へ移動させ、この移動時に燃料を逃が
すことによって噴射過程の噴射率曲線の経過に影響を与
えるようになっている形式のものに関する。捷だ本発明
はこの方法を実施するための燃料噴射装置に関する。こ
のような方法を実施するための装置は、ドイツ連邦共和
国特許出願公告第１２６０８６５号明細書に記載されて
いる。この公知例においては、燃料噴射ノズルに通じる
燃料導管内に、絞りを備えた縦孔を有するピストンが押
しつげられていて、この縦孔を介して前記燃料導管がぎ
ストンの前後で接続されている。

ピストンは制御縁を有しており、この制御縁を介して逃
がし導管が、ピストンの下流で燃料噴射導管に接続され
るようになっている。噴射導管内の圧力が上昇すると、
ピストンは、捷ず絞りの絞り作用によってピストンの制
御縁が逃がし導管を開放するまでしゆう動させられろ。

この段階で前噴射が行なわれ、この前噴射は逃がし導管
を制御することによって終了する。燃料噴射導管に燃料
がさらに供給されると、ピストンはさらにしゆう動させ
られて、この際逃がし導管は再び閉鎖される。これと同
時に、燃料噴射導管の、ピストン上流側に位置する部分
と、ピストン下流側に位置する部分との間の付加的な接
続横断面が形成されるので、より噴射率の大きい主噴射
が行なわれる。この公知の燃料噴射装置は、制御された
可変な燃料噴射量によって静かな燃焼を得るために特に
用いられる。

これに対して、燃料が主燃焼室内に直接噴射され、高い
定格速度にさらされる内燃機関においては、十分な燃焼
を得るためには低い回転数で高い噴射圧を得ろことが要
求される。このためにノズル横断面は比較的小さく限定
される。

これは、内燃機関を定格速度で回転させる際に困難があ
る。それというのはこの場合短かい噴射時間が要求され
るからである。さらにニードルを迅速に閉鎖させる必要
がある。

本発明の方法では、燃料供給の終了時に燃料噴射弁にお
いて圧力が逆転したことを燃料噴射ポンプによって確認
するための油圧式の限界値切換装置を設け、この限界値
切換装置を介して、燃料噴射の終了時に迅速な圧力降下
を形成するために燃料を負荷軽減室にガイドするように
なっている。このようにしたことによって、最大噴射圧
に達つした時に、若しくは最大噴射圧をややオーバーし
た時に、弁閉鎖部材に形成される圧力が非常に迅速に下
降させられるので、噴射弁を迅速に閉鎖させることがで
き、これによって噴射時間の短縮が得られる。

また、以上のような方法を実施するための本発明による
内燃機関用の燃料噴射装置によれば、燃料噴射ポンプと
燃料噴射弁とを有していて、該燃料噴射ポンプが、この
燃料噴射ポンプから供給された噴射燃料の圧力下で、戻
し力に抗して開放する閉鎖部材を有しており、噴射率曲
線に影響を与えるぎストンが設けられていて、該ピスト
ンの一方の端面側がシリンダ内で圧力室を形成していて
、該圧力室が燃料噴射ポンプによって供給された燃料の
圧力によって負荷されて前記ぎストンがストッパに突き
当るまで移動させられ、該ぎストンによって逃がし孔が
制御されるようになっている形式のものにおいて、前記
ぎストンの他方の端面側が、シリンダの、ピストンスト
ッパとして用いられる対応する端　　　。

面側と協働して弁座を形成するようになっており、該弁
座によって前記シリンダから通じる前記逃がし孔が開側
［され、該逃がし孔は、前記ピストンが前記弁座から持
ち上げられるとピストンに形成された縦孔を介して圧力
室に接続されるようになっている。

次に図面に示した実施例について本発明の方法及び構成
を具体的に説明する。

第１図の概略図で示された燃料噴射ポンプ１は、詳しく
図示していない内燃機関に燃料を供給するためのもので
ある。内燃機関のシリンダには複数の噴射弁を介して燃
料が供給される。

この噴射弁のうち噴射弁２が１部破断して図示されてい
る。この噴射弁２には、燃料噴射導管４を介して燃料噴
射ポンプ１から調量された燃料噴射惜が周期的に供給さ
れる。噴射弁は公知の形式で弁閉鎖部材としての弁ニー
ドル５を有しており、この弁ニードル５の先端は円すい
状に先細になっていて噴射弁体７内の弁座６と協働する
。弁ニードル５の円すい状の端部の部分８は加圧ショル
ダとして構成されていて燃料圧室９内に突入しているの
で、この燃料圧室９が燃料圧によって負荷されると弁ニ
ードルは、図示していないはね力に抗して持ち上けられ
て弁座が開放されると燃料圧室９と噴口１０とが接続さ
れ、その結果、燃料が燃焼室内に噴射される。こうして
噴射弁２は公知の形式で作動する。

燃料圧室９からは接続導管１２が分岐している。

この接続導管１２は、シリンダ１７内で段付ピストン１
６の一方の端面１１１１１５によって閉鎖された圧力室
１４内に開口している。シリンダ１７は、図示のように
、より大きい直径を有するシリンダ２０内に環状シリン
ダを押し込むことによって形成される。この環状シリン
ダの内周壁は段付シリンダの、直径のより小さいシリン
ダ部分２３を形成している。段付ピストンの第１の端面
側１５は、この場合、直径の大きい方の第１の段付ピス
トン１９の外側の端面側である。この第１の段付ぎスト
ン１９は、相応に直径の大きい方の、段付シリンダ１７
の第１のシリンダ部分２０内で気密にしゆう動可能であ
る。

第１の段付ピストン部分１９は、第１の端面側１５とは
反対の側で、同軸的に連続する第２の段付ピストン部分
２２に移行している。この第２の段付ピストン部分２２
は段付シリンダ１７の第２のシリンダ部分２３内に侵入
する。この第２のシリンダ部分２３も端面側が閉鎖され
ていて、第２の段付ピストン部分２２と重なる範囲で弁
座２４を形成している。この弁座２４は、同時に弁閉鎖
部材としての作用を有する第２の段付ピストン部分２２
の外側の端面側２５と協働して弁を形成している。第２
のシリンダ部分２３の外側端面側の端部でこの第２のシ
リンダ部分２３の壁部から逃がし孔２６が分岐している
。この逃がし孔２６は燃料貯蔵容器２７に通じている。

この燃料貯蔵容器２７は、燃料噴射ポンプ１に燃料を供
給する燃料貯蔵容器である。

段付ピストン１６は縦孔２９を有しており、この縦孔２
９を通じて圧力室１４と第２のシリンダ部分２３とが接
続可能である。この縦孔２９内には第２のシリンダ部分
２３に向かって開放する逆上弁３０が配置されている。

この逆止弁３０は第２の段付ピストン部分２２の弁座側
端部に可能な限り気密に当接している。

また、第２の段付♂ストン部分の外側の端面側２５が、
ストッパ作用も有する弁座２４に当接すると、第１の段
付ピストン部分１９と第１のシリンダ部分２０の残りの
部分との間に環状室３２が形成される。この環状室３２
内には、第１の段付ピストン部分１９で支えられる戻し
はね３３が段付ピストン１らに対して同軸的に緊締され
ている。さらに、環状室３２は接続導管３４を介して圧
力室１４に接続されている。

この接続導管３４内には、環状室３２に向かって開放す
る逆止弁３５が配置されている。さらに、環状室３２は
孔３７を介して第２のシリンダ部分２３の、弁座に近い
方の端部に接続されている。

本発明による装置は次のように作動する。

燃料噴射ポンプ１から燃料噴射導管４へ燃料が供給され
ると直ちに、燃料王室９内の圧力が上昇し始める（第６
図参照）。弁ニードル５は燃料圧室９内の圧力が所定の
圧力を越えると持ち上けられて最大開放位置Ａに持たら
せる（第２図参照）。圧力上昇開始以前に段付ピストン
１９は、戻しばね３３が最大負荷解除される最上位置に
ある。また第２の段付ピストン部分２２がその外側の端
面側２５で孔３７を開放しているので、環状室３２は負
荷解除状態にある。

逆止弁３５は接続導管１２及び燃料圧室９から燃料がさ
らに流れるのを妨げる。このために接続導管１２をでき
るだけ短かくする必要がある。

燃料圧室９内の圧力が上昇し始めると、段付ピストンは
弁座２４にぶつかるまでしゆう動させらる。この時に環
状室３２内には圧力室１４若しくは燃料圧室９内に形成
される圧力と同じ圧力が形成される。この位置で、段付
ピストンは、第２の段付２ストン部分２２の加圧面で、
ばね３３の戻し力を差し引いた力によって弁座２４に押
しつげられるので、負荷軽減孔２６への接続がしゃ断さ
れる。

さて、噴射圧が最大噴射圧Ｓを越えて噴射周期の終りに
再び下降し始めると、弁２４／２５（弁座２４と、第２
の段付ピストン部分２２の端面側２５とによって形成さ
れた弁）を開放させる力と、環状室３２内で第１の段付
ピストン部分１９側の環状面に作用する力と、点Ｅ（第
３図参照）における戻しはね３３のに１戻し力（とは、
以前に形成された弁２４／２５の閉鎖力よりも大きい値
に達する。この瞬間に段付ピストンは弁座２４から上昇
させられて、縦孔２９と逃がし孔２６との接続が形成さ
れる。逆止弁３０は負荷軽減によって開放させられるの
で、圧力室１４は逃がし孔２６に接続されて、弁ニード
ル５に作用する圧力は付加的に燃料が流れることによっ
て非常に迅速に下降する。その結果、弁ニードル５は噴
射終了時に非常に迅速に閉鎖過程を行なうことができる
。この閉鎖過程は第２図及び第３図で破線ａで示されて
いる。

弁ニードルのより迅速な閉鎖過程が得られるので、噴射
過程中の平均的な圧力レベルは公知例に比べて高められ
る。これは直接噴射式内燃機関においてより有利である
。圧力の逆転を感知することによって噴射ポンプの燃料
供給終了時点を感知することができろ。この場合、本発
明による燃料噴射装置はまた油圧式の限界値切換装置と
して作業する。この限界値切換装置によって、圧力が所
定に下降したことが確認されるだけでなく、この時点で
圧力の下降をさらに促進する手段を急撃に作用させる。

この手段とは、図示の実施例では圧力室１４若しくは燃
料圧室９を負荷軽減するための逃がし孔２６の、前記限
界値切換装置の切換時点で得られる開放である。

図示の装置は、環状室３２内に戻しはね３３を設けなく
ても形成され得る。この場合は、圧力室１４内の圧力が
一ヒ昇した時に段付ピストンは非常に迅速に弁座２４に
当接する。圧力室１４内の圧力が下降すると、環状室３
２内に閉じ込められた圧力によって負荷される段付ピス
トンによって形成されろ力を克服するので、弁２４／２
５は開放されて閾値スイッチの作用形式においてさらに
行なわれる負荷軽減が加速される。

さらに、段付ピストンの安定性を得ろために、弁座２４
における段付ピストンの終端位置で、この方向に作用す
るはね力の弱い調整ばねが段付ピストンに作用するよう
になっている。この場合、圧力室１４内で圧力が変換し
た後で環状室３２内にだくわえられた圧力が前記調整は
ねに抗して弁２４／２５を開放させる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による燃料噴射装置の１実施例の１部を
概略的に示した部分的断面図、第２図は噴射ポンプのカ
ム軸の回転角度に対する燃料噴射弁ニードルの行程の関
係を示したグラフ、第３図はカム軸の回転角度に対する
燃料噴射弁ニードルの燃料噴射圧の関係を示したグラフ
である。１・・・燃料噴射ポンプ、２・・・噴射弁、３・・・燃
料噴射導管、５・・弁ニードル、６・・・弁座、７・・
・噴射弁体、８・・・部分、９・・燃料圧室、１０・・
・噴口、１２・・・接続導管、１４・・・圧力室、１５
・・・端面側、１６・・・段付ピストン、１７・・・シ
リンダ、１９・・・段付ピストン部分、２０・・・シリ
ンダ部分、２２・・・段付ピストン部分、２３・・・第
２のシリンダ部分、２４・・・弁座、２５・・・端面側
、２６・・・逃がし孔、２７・・・燃料貯蔵容器、２９
・・・縦孔、３０・・・逆止弁、３２・・環状室、３３
・・・戻しばね、３４・・・接続孔、３５・・・逆止弁
、３７・・・孔、Ａ・・・最大開放位置、Ｓ・・・最大
噴射圧、Ｅ・・・点、ａ・・・破線、ＮＷ・・・カム軸
角度 ’ＭＷ

Claims

【特許請求の範囲】１、　燃料噴射ポンプ（１）と燃料噴射弁（２）とを用
いて燃料を噴射させるための方法であって、前記燃料噴
射弁（２）の弁閉鎖部材（５）を、供給された噴射燃料
の圧力によって戻し力に抗して開放方向へ移動させ、こ
の移動時に燃料を逃がすことによって噴射過程の噴射率
曲線の経過に影響を与えるようになっている形式のもの
において、燃料噴射ポンプからの燃料供給の終了時に燃
料噴射弁において圧力が逆転したことを確認するための
油圧式の限界値切換装置を設げ、この限界値切換装置を
介して、燃料噴射の終了時に迅速な圧力降下を形成する
ために燃料を負荷軽減室にガイドすることを特徴とする
、燃料を噴射させるだめの方法。２、燃料噴射ポンプと燃料噴射弁とを備えた、内燃機関
用の燃料噴射装置であって、前記燃料噴射ポンプが、こ
の燃料噴射ポンプから供給された噴射燃料の圧力下で、
戻し力に抗して開放する閉鎖部材（５）を有しており、
噴射率曲線の経過に影響を与えるピストン（１６）が設
けられていて、該ぎストン（１６）の一方の端面側（１
５）がシリンダ（２０）内で圧力室（１４）を形成して
いて、該圧力室（１４）が燃料噴射ポンプによって供給
された燃料の圧力によって負荷されて前記ピストン（１
６）がストッパに突き当る寸で移動させられ、該ピスト
ン（１６）によって逃が上孔（２６）が制御されるよう
になっている形式のものにおいて、前記ぎストン（１６
）の他方の端面側（２５）が、シリンダ（１７）の、ぎ
ストンストッパとして用いられる対応する端面側と協働
して弁座（２４）を形成するようになっており、該弁Ｐ
ｆｆｌ（２４）によって前記シリンダ（１７）から通じ
る前記逃がし孔（２６）が制御され、該逃がし孔（２６
）は、前記ピストン（１６）が前記弁座（２４）から持
ち上げられるとピストン（１６）に形成された縦孔（２
９）を介して圧力室（１４）に接続されるようになって
いることを特徴とする、燃料噴射装置。ろ、　前記縦孔（２９）内に逃がし孔（２６）に向かっ
て開放する逆止弁（３０）が配置されている１、特許請
求の範囲第２項記載の燃料噴射装置。４、　前記ピストン（１６）が、直径の大きい方の第１
の段付ピストン部分（１９）と直径の小さい方の第２の
段付ピストン部分（２２）とから成る段付ピストンとし
て構成されていて、該段付ピストンが、直径の大きい第
１のシリンダ部分（２０）とこの第１のシリンダ部分（
２０）に連続する第２のシリンダ部分（２３）とから成
る段付シリンダ（１７）内にしゆう動可能に配置されて
おり、前記第１の段付ピストン部分（１９）の端面側（
１５）が前記第１のシリンダ（２０）内で圧力室（１４
）を形成していて、前記第２のピストン部分（２２）の
端面側（２５）が前記第２のシリンダ部分（２３）の端
面側（２４）と協働して弁部分を形成している、特許請
求の範囲第２項記載の燃料噴射装置。５、　前記第１のシリンダ（２０）内で前記第１の段付
ピストン部分（１９）と第２の段付ピストン部分（２２
）の一部とによって形成された環状室（３２）が、この
環状室の方向に開放する逆止弁（３５）を備えた接続孔
（３４）を介して圧力室（１４）に接続可能である、特
許請求の範囲第４項記載の燃料噴射装置。６、環状室（３２）内に段付ピストンに作用する調整ば
ね（３３）が配置されている、特許請求の範囲第５項記
載の燃料噴射装置。Ｚ　前記環状室（３２）が、接続導管（３７）を介して
第２のシリンダ部分（２３）の端面側（２４）に隣接す
る部分に接続可能であって、接続孔（３７）の開口が第
２の段付ピストン部分（２２）によって制御されるよう
になっている、特許請求の範囲第５項記載の燃料噴射装
置。８、圧力室（１４）内に段付ピストンに作用する押しば
ねが配置されている、特許請求の範囲第５項記載の燃料
噴射装置。