JPH0347417B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は噴射式過給内燃機関用、特に自動車の
デイーゼル機関用の、過給圧に関連した制御装置
であつて、内燃機関の給気管における過給空気圧
に関連して少なくとも１つの第１の戻しばねの力
に抗して移動させられる調節ダイヤフラムのよう
な可動の壁が設けられていて、該壁が、燃料噴射
ポンプの吐出量調節部材の調節範囲又は全負荷位
置を変化させる押し棒の形の調節部材を作動する
ようになつており、さらに、過給空気導管を介し
て給気管に接続されていてかつ前記可動の壁によ
つて制限されている圧力室が設けられている形式
のものに関する。

このような形式の制御装置は、ロバートボツシ
ユGmbH、Stuttgartの印刷物「デイーゼル・噴
射装置(2)列型燃料噴射ポンプ用の調速機」VDT
−UBP 210／1vom 30.9.1975、41ページ、図９
０，９１及びアメリカ合衆国特許第4057044号明
細書によつて、過給圧に関連した全負荷ストツパ
として公知である。この全負荷ストツパと呼ばれ
ている制御装置は全負荷噴射量の相応な適合を目
的として、内燃機関の吸気管における過給空気圧
に関連して燃料噴射ポンプの調節棒の全負荷位置
を調整する。公知の全負荷ストツパは、いわゆる
「吸込み量」に適合する減じられた全負荷位置
（過給空気圧が生じていない場合）と、いわゆる
「過給量」に適合する高められた全負荷位置（最
大過給空気圧の発生時）との間で作業する。自動
車のデイーゼル機関において内燃機関の加速を目
的として加速ペダルが踏み込まれると、噴射量は
アイドリング回転数に所属のアイドリング量から
吸込み量へと急激に高まる。しかしながらこの場
合機関の回転数は遅れて高まるので、短時間多す
ぎる燃料が噴射される。この結果燃焼室温度の低
下及び、極めて不利な形式で過度に多量の煙の発
生が惹起される。

早すぎる燃料量上昇における極めて多量の煙発
生を回避するために、ドイツ連邦共和国特許出願
公開第2827583号明細書では、過給圧に関連した
全負荷ストツパの代りに遅延装置（ダツシユ・ポ
ツト）を制御装置として使用することが既に提案
されている。しかしながらこの公知の制御装置も
また十分に満足のいくものではない。

ゆえに本発明の課題は、それぞれに利点を有す
る上記両公知の装置の機能を１つの制御装置にお
いて実現することである。

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制御装置において、 (イ) 調節部材の全行程が、過給圧に関連した調節
行程と該調節行程に先行する緩衝行程とから成
つており、該緩衝行程の行程・時間特性が、過
給空気導管を圧力室に接続する導管接続部に取
り付けられかつ過給圧に関連して開閉可能な絞
り装置によつて規定されるようになつており、 (ロ) 調節部材の全行程が、機関の停止時又はアイ
ドリング回転数での回転時には第１の調節可能
なリミツトストツパによつて、最大過給空気圧
の発生時には第２の調節可能なリミツトストツ
パによつて制限されるようになつており、第１
のリミツトストツパが緩衝行程の開始を規定す
る位置において確実に位置固定されており、第
２の戻しばねが調節部材を、第１のリミツトス
トツパによつて規定されかつ全行程を可能にす
る出発位置に保つように作用し、絞り装置が、
圧力室への全流過横断面を不足した過給空気圧
の発生時には遮断しかつ所定の過給空気圧の超
過時には自動的に開放する開閉弁から成つてい
て、該開閉弁に、同開閉弁の遮断位置において
弁座をう回する絞り開口が設けられており、 (ハ) 開閉弁が、片側では過給空気圧によつて負荷
されかつ他方の側において、所定の過給空気圧
に関連した弁開放圧にプレロードを調節可能な
弁ばねによつて負荷されている弁ダイヤフラム
を備えたダイヤフラム弁として構成されてい
る。

本発明、特に(イ)に記載のように構成されている
ことによつて、本発明による制御装置は極めて簡
単な形式で、あまり大きな構造スペースを必要と
することなしに、過給圧に関連した全負荷ストツ
パの利点並びに遅延装置の利点を得ることができ
る。また(ロ)に記載の構成によつて、絞り装置を保
持する過給圧ストツパの確実な機能が保証され
る。さらに(ハ)に記載の構成によつて、簡単な形式
で緩衝制御作用から過給圧制御作用へ切換えポイ
ントが調節可能である。

特許請求の範囲の従属項に記載した手段によつ
て本発明による制御装置の有利な実施例が可能で
ある。

特許請求の範囲第２項の記載のように開いてい
る絞りスリツトが設けられていると、該絞りスリ
ツトに相応な寸法を与えることによつて簡単な形
式で絞り効果を規定することができ、この場合絞
りスリツトの開いている構造形式は付加的に特に
有利な形式で自浄作用を有する。また特許請求の
範囲第３項に記載した第２の戻しばねによつて、
緩衝行程の特性に付加的に影響を与えることがで
き、特許請求の範囲第４項の記載によつて、過給
圧に関連して制御される調節行程のための調節値
及び緩衝行程のための調節値を互いに無関係に調
節することができる。

図面につき本発明の実施例を説明する。

燃料噴射ポンプ又は調速機のケーシング１１の
端面１０には、過給圧に関連した全負荷ストツパ
として働く制御装置１３のケーシング１２がフラ
ンジ結合されている。ケーシング１２とカバー１
４との間には、可動の壁として働く調節ダイヤフ
ラム１５が張設されており、この調節ダイヤフラ
ム１５は２つの皿形プレート１６，１７によつて
補強されて、押し棒として構成された調節部材１
８と堅く結合されている。

ケーシング１１内に略示されているように、調
節部材１８はアングルレバー１９を作動するよう
になつており、このアングルレバー１９はストツ
パレバーとして、燃料噴射ポンプの吐出量調節部
材２１のその都度最大可能な調節棒位置を制限す
る。調節棒として構成された吐出量調節部材２１
は弾力的に可撓性の接続部材２２を介して周知の
ように加速ペダルの位置に関連して調速機の調節
レバー２３によつて作動される。

カバー１４内部の、片側を調節ダイヤフラム１
５によつて制限されている圧力室２４は、カバー
１４に固定された導管接続部２５によつて過給空
気導管２６を介して内燃機関の吸気管（図示せ
ず）に接続されており、導管接続部２５には後で
詳しく述べる絞り装置２７が挿入されている。

調節部材１８は、内燃機関がアイドリング回転
数n_L（第２図参照）で回転している場合には第１
のリミツトストツパ２８に当接しており、最大過
給空気圧P_Lnaxの場合には調節部材１８の全行程
ｈは、後で詳しく述べるストツパ部材３４，３６
と協働する調節可能な第２のリミツトストツパ２
９ａによつて制限される。第１のリミツトストツ
パ２８はねじスリーブ３０にねじ込まれる調節ね
じとして構成されており、第２のリミツトストツ
パ２９ａはねじスリーブ２９の端面によつて形成
されている。ねじスリーブ２９は該ねじスリーブ
２９の外周に設けられた切欠き２９ｂに係合する
保持ばね（図示せず）によつて周知の形式で確保
されている。戻しばね３１は調節部材１８を、第
１のリミツトストツパ２８によつて規定されかつ
全行程ｈを可能にする図示の出発位置において保
つように作用する。戻しばね３１はこの場合一方
では、調節部材１８と結合された皿形プレート１
６に、他方ではねじスリーブ２９に調節可能に固
定された支持リング３２に支持されている。この
戻しばね３１は以下においては第２の戻しばね３
１と呼ぶ。支持リング３２はねじスリーブ２９と
同様の形式で保持部材によつて、調節された位置
において確保されている。

第１の戻しばね３３は第２の戻しばね３１の内
部に同軸的に配置されており、調節部材１８の過
給圧に関連して制御される調節行程h_Lに周知のよ
うに影響を与える。この戻しばね３３は一方で
は、皿形プレート１６の表面によつて形成されて
いて調節部材１８と堅く結合された第１のばね受
け１６ａに、他方では調節部材１８に沿つて摺動
可能に案内される第２のばね受け３４に支持され
ている。第２のばね受け３４は図示の位置では、
調節部材１８の保持リングによつて形成されたス
トツパつば３５に当接している。この場合第２の
ばね受け３４は、緩衝行程h_Dを規定する間隔を第
２のリミツトストツパ２９ａに対して有してい
る。過給圧に関連した調節行程h_Lは既に緩衝行程
h_Dが調節されている場合、調節部材１８に調節可
能に固定されたストツパスリーブ３６と第２のば
ね受け３４との間の間隔によつて決定されてい
る。ストツパスリーブ３６は調節部材１８のねじ
山部分１８ａに螺合しており、さらに２つの案内
面３６ａによつて、調節部材１８に沿つて案内さ
れかつナツト３８によつて調節位置に確保される
スリーブ３７の相応に成形された切欠き３７ａ内
に回動不能に保持されている。スリーブ３７自体
は、両皿形プレート１６，１７の間に張設された
調節ダイヤフラム１５との固定のためにナツト３
９を有している。

調節部材１８の全行程ｈは、過給圧に関連して
制御される調節行程h_Lと緩衝行程h_Dとから成つて
おり、緩衝行程h_Dの行程・時間特性は戻しばね３
１との協働下において主として絞り装置２７によ
つて規定される。

絞り装置２７は、圧力室２４に通じる全流過横
断面Ｑを不足した過給空気圧P_LOの発生時に遮断
しかつ所定の過給空気圧P_L1の超過時に自動的に
開放する開閉弁から成つており、この開閉弁に
は、該開閉弁の第１図に示されている遮断位置に
おいて弁座２７ａをう回する絞り開口４１が設け
られている。

絞り装置２７として働く開閉弁は、片側では過
給空気導管２６における過給空気圧P_Lによつて
負荷されかつ他方の側においては、所定の過給空
気圧P_L1に関連した弁開放圧P_Vp″にプレロードを
調節可能な弁ばね４３によつて負荷されている弁
ダイヤフラム４２を備えたダイヤフラム弁として
構成されている。開閉弁の弁座２７ａ及び可動の
弁部材２７ｂは互いに平面平行な弁座面を有して
おり、絞り開口４１は両弁座面とどちらか一方に
図示の実施例では導管接続部材２５に押し込まれ
ている管４４の端面４４ａに、可動の弁部材２７
ｂに向かつて開放する絞りスリツトとして一体成
形されている。絞り開口４１にこのような形状を
付与することによつて、比較的簡単な製作のみな
らず自浄作用が得られる。

図示の実施例では調節行程h_L及び緩衝行程h_Dは
互いに無関係に、主にそれぞれ戻しばね３３もし
くは戻しばね３１によつて制御可能である。しか
しながらまた、全機能が損なわれることなしに、
両戻しばねが別の形式で協働するような変化実施
例も可能である。各戻しばねのプレロード、組込
み長さ及びばね特性並びに使用箇所によつて、機
関の動的な始動特性曲線Ｈ（第２図の破線参照）
が規定される。

第２図に示されている線図では吐出量調節部材
２１の調節距離RW（mm）が縦軸に、機関の回転
数ｎが横軸にとられている。また、全負荷特性線
は符号Ｖで示されている。調節距離４mmでアイド
リング点LLに達するアイドリングばねの、スタ
ート時増量を許す特性線は符号Ｌで示されてい
る。調節距離８mmで緩衝行程h_Dが始まり、これに
続く過給圧に関連して制御される調節行程h_Lは調
節距離10.5mmで始まる（公知の過給圧に関連した
全負荷ストツパは調節行程h_Lしか有しない）。内
燃機関がアイドリング点LLで回転している場合
に、大きな噴射量の調節を目的として加速ペダル
が踏み込まれると、公知のものにおいては吐出量
調節部材２１が、調節距離10.5mmに位置する点Ａ
に急激に移動し、この結果、機関の回転数上昇及
びこの際に生じる過給圧増大がこの迅速な燃料増
量に対して十分ではないので、極めて多量の煙が
生ぜしめられることになる。これに対して本発明
の構成では、過給空気導管２６に挿入された絞り
装置２７と緩衝行程h_Dを有する制御装置１３とに
よつて、吐出量調節部材２１は加速時に点Ｂにお
いて既にとらえられ、始動特性曲線Ｈが示すよう
に点Ｃに向かつて遅延されて移動する。これによ
つてブルーガスの発生は回避される。点Ｃと、全
負荷特性線Ｖに位置する点Ｄとの間では、調節部
材１８の過給圧に関連して制御される調節行程h_L
が実施され、これによつて調節部材１８はアング
ルレバー１９を第１図において１点鎖線で示され
ている旋回位置に移動せしめる。この結果最大過
給空気圧P_Lnaxに相当する吐出量が制御される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による過給圧に関連した制御装
置の横断面図、第２図は同制御装置の作用形式を
示す調節距離・回転数線図である。 １０…端面、１１…ケーシング、１２…ケーシ
ング、１３…制御装置、１４…カバー、１５…調
節ダイヤフラム、１６，１７…皿形プレート、１
６ａ，３４…ばね受け、１８…調節部材、１８ａ
…ねじ山部分、１９…アングルレバー、２１…吐
出量調節部材、２２…接続部材、２３…調節レバ
ー、２４…圧力室、２５…導管接続部、２６…過
給空気導管、２７…絞り装置、２７ａ…弁座、２
７ｂ…弁部材、２８，２９ａ…リミツトストツ
パ、２９，３０…ねじスリーブ、３１，３３…戻
しばね、３２…支持リング、３５…ストツパつ
ば、３６…ストツパスリーブ、３６ａ…案内面、
３７…スリーブ、３７ａ…切欠き、３８，３９…
ナツト、４１…絞り開口、４２…弁ダイヤフラ
ム、４３…弁ばね、４４…管、４４ａ…端面、
P_L…過給空気圧、ｈ…全行程、h_L…調節行程、h_D
…緩衝行程、Ｑ…全流過横断面、RW…吐出量調
節部材の調節距離、ｎ…機関の回転数、n_L…アイ
ドリング回転数、Ｖ…全負荷特性線、Ｌ…アイド
リングばねの特性線、LL…アイドリング点、Ａ，
Ｂ，Ｃ，Ｄ，…点。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 噴射式過給内燃機関用の、過給圧に関連した
   制御装置であつて、内燃機関の給気管における過
   給空気圧P_Lに関連して少なくとも１つの第１の
   戻しばね３３の力に抗して移動させられる調節ダ
   イヤフラムのような可動の壁が設けられていて、
   該壁が、燃料噴射ポンプの吐出量調節部材２１の
   調節範囲又は全負荷位置を変化させる押し棒の形
   の調節部材１８を作動するようになつており、さ
   らに、過給空気導管２６を介して給気管に接続さ
   れていてかつ前記可動の壁によつて制限されてい
   る圧力室２４が設けられている形式のものにおい
   て、調節部材の全行程ｈが、過給圧に関連した調
   節行程h_Lと該調節行程に先行する緩衝行程h_Dとか
   ら成つており、該緩衝行程h_Dの行程・時間特性
   が、過給空気導管２６を圧力室２４に接続する導
   管接続部２５に取り付けられかつ過給圧に関連し
   て開閉可能な絞り装置２７によつて規定されるよ
   うになつており、調節部材１８の全行程ｈが、機
   関の停止時又はアイドリング回転数n_Lでの回転時
   には第１の調節可能なリミツトストツパ２８によ
   つて、最大過給空気圧P_Lnaxの発生時には第２の
   調節可能なリミツトストツパ２９ａによつて制限
   されるようになつており、第１のリミツトストツ
   パ２８が緩衝行程h_Dの開始を規定する位置におい
   て確実に位置固定されており、第２の戻しばね３
   １が調節部材１８を、第１のリミツトストツパ２
   ８によつて規定されかつ全行程ｈを可能にする出
   発位置に保つように作用し、絞り装置２７が、圧
   力室２４への全流過横断面Ｑを不足した過給空気
   圧P_LOの発生時には遮断しかつ所定の過給空気圧
   P_L1の超過時には自動的に開放する開閉弁から成
   つていて、該開閉弁に、同開閉弁の遮断位置にお
   いて弁座２７ａをう回する絞り開口４１が設けら
   れており、開閉弁が、片側では過給空気圧P_Lに
   よつて負荷されかつ他方の側においては、所定の
   過給空気圧P_L1に関連した弁開放圧P_Vp″にプレロ
   ードを調節可能な弁ばね４３によつて負荷されて
   いる弁ダイヤフラム４２を備えたダイヤフラム弁
   として構成されていることを特徴とする、噴射式
   過給内燃機関用の、過給圧に関連した制御装置。 ２ 開閉弁の弁座２７ａと可動の弁部材２７ｂと
   が互いに平面平行な弁座面を有しており、絞り開
   口４１が両弁座面のどちらか一方に、その都度他
   方の弁座面に向かつて開放する絞りスリツトとし
   て一体成形されている、特許請求の範囲第１項記
   載の制御装置。 ３ プレロードを調節可能な第２の戻しばね３１
   が、調節部材１８を第１のリミツトストツパ２８
   に向かつて負荷し、少なくとも緩衝行程h_Dの間は
   単独で働く、特許請求の範囲第１項又は第２項記
   載の制御装置。 ４ 第１の戻しばね３３が、過給圧に関連して制
   御される調節行程h_Lの際に働き、一端では調節部
   材１８と堅く結合された第１のばね受け１６ａに
   かつ他端では、調節部材１８に沿つて摺動可能に
   案内された第２のばね受け３４に支持されてお
   り、調節部材１８が第１のリミツトストツパ２８
   に当接している場合に、第２のばね受け３４が、
   第２のリミツトストツパ２９ａに対して緩衝行程
   h_Dを規定する間隔で調節部材１８のストツパつば
   ３５に当接している、特許請求の範囲第３項記載
   の制御装置。 ５ 既に緩衝行程h_Dが調節されている場合には過
   給圧に関連した調節行程h_Lが、調節部材１８に沿
   つて調節可能に固定されたストツパスリーブ３６
   と第２のばね受け３４との間の間隔によつて規定
   される特許請求の範囲第４項記載の制御装置。