JP2003049742A - 内燃機関の燃料噴射システムにおける燃料高圧供給のためのラジアルピストンポンプ - Google Patents
内燃機関の燃料噴射システムにおける燃料高圧供給のためのラジアルピストンポンプInfo
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Abstract
メント19のそのつど1つだけが燃料を吸い込むことが
できる。 【効果】 部分負荷範囲においてもすべてのポンプエレ
メント19が作動し、その結果、部分負荷運転において
内燃機関のスムーズな回転が改善される。
Description
システム、特にコモンレール式噴射システムでの燃料高
圧供給のためのラジアルピストンポンプであって、駆動
軸に関して半径方向に配置された複数のポンプエレメン
トが設けられており、その場合、これらのポンプエレメ
ントが、一端でピストンによって制限されたそれぞれ1
つの送出室を有しており、かつ、ポンプエレメントごと
に1つの吸込側のインテーク通路が設けられており、そ
の場合、インテーク通路が、駆動軸とケーシングとによ
って制限された環状通路を介して燃料を供給され、かつ
ポンプエレメントの送出室内に開口している形式のもの
に関する。
原則的には送出量が吸込絞りによって調整される。2つ
のポンブエレメントが同時に燃料を環状通路から吸い込
む場合には、少ない送出量、特に全送出量の30%の少
ない送出量では、ポンブエレメントの1つが完全に作用
を失ってもはや送出を行わないようになる。このことは
燃料高圧ポンプの不均一なトルク要求につながり、かつ
その結果、内燃機関のスムーズでない回転をもたらす。
内燃機関のこのスムーズでない回転は特にアイドリング
において不都合である。
のピストン内に配置されているような制御式の吸込弁に
よってこの欠点を排除することは公知である。しかし、
この解決手段の欠点はデッドスペースが大きいこと、燃
料高圧ポンプの効率が比較的悪いこと、および同ポンプ
の構造が大きいことにある。
ンプ全体のために1つの調量ユニットを設ける代わり
に、それぞれのポンプエレメントに1つの調量ユニット
を設けることにある。しかし、この解決手段はとりわけ
付加的な調量ユニットの高いコストとスペース要求との
点で破綻する。
エレメントが部分負荷範囲内でも均一に送出すると共
に、公知の燃料高圧ポンプに対比して付加的な構造容積
を要求せず、かつその上、可能な限りコスト的に有利に
製作されるような燃料高圧ポンプを準備することにあ
る。
ば請求項1に記載されているように、内燃機関の燃料噴
射システム、特にコモンレール式噴射システムでの燃料
高圧供給のためのラジアルピストンポンプであって、駆
動軸に関して半径方向に配置された複数のポンプエレメ
ントが設けられており、その場合、これらのポンプエレ
メントが、一端でピストンによって制限されたそれぞれ
1つの送出室を有しており、かつ、ポンプエレメントご
とに1つの吸込側のインテーク通路が設けられており、
その場合、インテーク通路が、駆動軸とケーシングとに
よって制限された環状通路を介して燃料を供給され、か
つポンプエレメントの送出室内に開口している形式のも
のにおいて、環状通路とインテーク通路との間の液圧的
な結合が駆動軸によって制御されることにより解決され
る。
的な結合の本発明による制御により、いかなる時点にお
いても、もしくは駆動軸のいかなる位置においてもポン
ブエレメントの1つだけが環状通路から吸い込むことが
できることが補償される。このことにより、複数のポン
ブエレメントが同時に吸い込む場合にその1つが部分負
荷範囲において全く燃料を吸い込まず、その結果、燃料
をもはや送出しない事態が回避される。本発明による燃
料高圧ポンプでは、それぞれのポンブエレメントがその
吸込行程時に、調量ユニットを通して環状通路内に流入
する全燃料量を吸い込むことができる。それゆえ、ポン
ブエレメントは部分負荷範囲内においても極めてわずか
な送出量でなお良好に作動する。その結果、燃料高圧ポ
ンプのトルク要求が駆動軸の回転にわたりほぼコンスタ
ントであり、その結果、内燃機関はアイドリング時でも
なおスムーズに回転する。
転すべり弁として形成されており、その結果、簡単かつ
ほとんど付加的なスペース要求なしに環状通路とインテ
ーク通路との間の液圧的な結合の制御が行われることが
できる。回転すべり弁の形成の形式に応じて、制御時間
を燃料噴射装置の要求に簡単に適合させることができ
る。
レメントの吸込行程中に当該ポンブエレメントが環状通
路に液圧的に結合するか、または 駆動軸の位置に無関
係に常に1つのインテーク通路だけが環状通路に液圧的
に結合し、その結果、そのつど1つだけのポンプエレメ
ントが、環状通路内へ流入する燃料量を吸い込むことが
でき、かつこれにより、ポンプエレメントのための最適
な吸込条件を支配する。
置に無関係に少なくとも1つのインテーク通路だけは環
状通路に液圧的に結合しない。このことの意味するとこ
ろは、すべてではない複数のインテーク通路が同時に環
状通路に接続されることを意味し、このことは、燃料高
圧ポンプの運転挙動に関する本発明による利点を放棄す
ることなく前フィードポンプの送出流の定常化をもたら
す。
内への燃料インテーク流が調量ユニットによって制御さ
れ、その結果、本発明による燃料高圧ポンプの送出量調
整が公知の定評のある形式で行われることができる。
の逆流を回避するために、本発明のさらに別の1構成で
は、それぞれのインテーク通路内に逆止弁が配置されて
いる。
に、本発明のさらに別の1構成では、インテーク通路が
ケーシング内に配置されており、その場合、特別有利な
1構成ではインテーク通路が駆動軸の縦軸線に対してほ
ぼ半径方向に延びている。
環状通路が燃料高圧ポンプの潤滑に対してシールされて
おり、その結果、ポンプエレメントは燃料高圧ポンプの
潤滑のためにだけ役立つべき燃料を吸い込むことができ
ず、それゆえ、正確な送出量調整が可能である。
を詳細に説明する。
システムが概略的に示されている。前フィードポンプ1
がインテーク導管3を介して図示されていない燃料をタ
ンク5から吸い込む。その場合、燃料は前フィルタ7内
および水分離器を備えたフィルタ9内で濾過される。
成されており、かつ第1の圧力制限弁11を有してい
る。前フィードポンプ1は吸込側で第1の絞り13によ
って絞られる。前フィードポンプ1の送出側15が燃料
高圧ポンプ17に燃料を供給する。燃料高圧ポンプ17
は3つのポンプエレメント19を備えたラジアルピスト
ンポンプとして形成されていて、前フィードポンプ1を
駆動する。ポンプエレメント19の吸込側にはそれぞれ
1つの逆止弁21が設けられている。ポンプエレメント
19の送出側にはそれぞれ1つの逆止弁23が設けられ
ており、この逆止弁はポンプエレメント19によってコ
モンレール25内へ送出された高圧下の燃料がポンプエ
レメント19内へ逆流することを阻止する。
太い線で図示されており、他面において、燃料噴射シス
テムの低圧下の領域は細い線で示されている。
図1には図示されていない単数または複数のインゼクタ
に燃料を供給する。必要に応じてコモンレール25を戻
し導管29に接続する第2の圧力制限弁28が、燃料噴
射システムの高圧領域内の許容されない高い圧力を防止
している。戻し導管29と漏れ導管31とを介して、図
示されていない単数または複数のインゼクタの漏れおよ
び制御量がタンク5内へ戻し案内される。
在する燃料が前フィードポンプ1のインテーク導管3内
にも搬送されることができ、その結果、低温時にゼリー
化の危険が軽減される。
によってポンプエレメント19のための燃料と、潤滑の
ための燃料との供給を受ける。燃料高圧ポンプ17の潤
滑のために役立つ燃料量は第1の制御弁35と第2の絞
り37とを介して制御される。第1の制御弁35の図1
に示された位置では、前フィードポンプ1の送出側15
の圧力が第1の制御弁35のピストン39をばね41の
ばね力に抗して運動させるのに不十分である。それゆ
え、図1では第1の制御弁35が閉鎖されて示されてい
る。送出側15の圧力が上昇するやいなや、ピストン3
9はばね41のばね力に抗して左方へ運動して導管43
を開放する。この導管43と第2の絞り37とを介し
て、燃料高圧ポンプ17の潤滑のための燃料が当該燃料
高圧ポンプのクランクケーシング内に流入する。
して燃料高圧ポンプ17はポンプエレメント19に燃料
を供給する。燃料高圧ポンプ17の送出量の調整のため
に前フィードポンプ1の送出側15と環状通路45との
間に調量弁47が設けれている。この調量弁47は燃料
噴射システムの図示されていない制御装置によって起動
制御される流量調整弁である。それゆえ、ポンプエレメ
ント19は調量弁47を介して吸込側で絞られる。
転において、要するに自動車の山岳走行時に、当該ゼロ
送出絞りがなければ調量弁47の漏れ量に起因して不所
望な圧力上昇が環状通路45内に生じるのを阻止する。
ゼロ送出絞り49によって燃料は環状通路45から燃料
高圧ポンプエレメント17のクランクケーシング内へ流
出し、その場所で燃料高圧ポンプエレメント17の潤滑
のために使用されることができる。
整弁として形成されることのできる圧力弁51を介して
調整される。同様に圧力弁51は図示されていない制御
装置によって起動制御される。
て駆動軸53によって駆動される。偏心体55には3つ
の平面部を備えた中間リング57が差しはめられてお
り、この中間リングにポンプエレメント19のピストン
59が支持されている。
実施例が縦断面で示されている。駆動軸53はケーシン
グ部分61a,61bから成るケーシング61内に回転
可能に支承されている。ケーシング61は製作および組
立の簡単化のために2部分から形成されている。図2に
はポンプエレメント19がやや詳細に示されている。中
間リング57は駆動軸53が回転された際に振動運動を
ポンプエレメント19のピストン59へ伝達する。イン
テーク通路46内に配置された逆止弁21はピストン5
9が吸込行程中にインテーク通路46を介して環状通路
45から燃料を吸い込むことができるように働く。他面
において、この逆止弁21は送出行程時にはポンプエレ
メント19の送出室63からの燃料の逆流を阻止する。
路65内に送出する。この高圧通路65はここには図示
されていない図1のコモンレールに液力的に結合されて
いる。図示されていないコモンレールから燃料が送出室
63内へ逆流するのを阻止するために、高圧通路65内
には逆止弁23が設けられている。
分61bとによって制限されている。ケーシング部分6
1aによって形成されるクランクケーシングから燃料が
環状通路45内へ侵入することができないように、環状
通路45とクランクケーシングとの間にラジアル波形シ
ールリング67が設けられている。環状通路45は、や
はり調量弁47(図1参照)に接続された導管43を介
して燃料により充填される。図3には図2のC−C線に
沿った断面が示されている。この図示から明らかに分か
るように、環状通路45は半径方向で駆動軸53とケー
シング部分61bとによって制限されている。この図示
では導管43も良好に認識される。
示されている。この図示では、駆動軸53が切断平面内
で回転すべり弁として形成されていることがわかる。駆
動軸53は切欠69を備えており、この切欠は環状通路
45(図3参照)とインテーク通路(46)との間の液
力的な結合を生じる。原則的に切欠69の開角はポンプ
エレメント19の数をnとすれば360°/nである。
ば、インテーク通路46相互の完全な液圧的な分離が得
られる。
ることも有意義であり、その結果、少なくとも2つのイ
ンテーク通路46は一時的に環状通路45(図示せず)
を介して互いに液力的に結合される。このことにより、
例えば前フィードポンプ(図1参照)の送出量が均一化
されることができる。
る。
して示す図である。
タンク、 7 前フィルタ、 9 水分離器、 11
圧力制限弁、 13 絞り、 15 送出側、17 燃
料高圧ポンプ、 19 ポンプエレメント、 21,2
3 逆止弁、25 コモンレール、 27 高圧導管、
28 圧力制限弁、 29 戻し導管、 31 漏れ
導管、 33 切換弁、 35 制御弁、 37 絞
り、39 ピストン、 41 ばね、 43 導管、
45 環状通路、 46 インテーク通路、 47 調
量弁、 49 ゼロ送出絞り、 51 圧力弁、 53
駆動軸、 55 偏心体、 57 中間リング、 5
9 ピストン、 61ケーシング、 61a,61b
ケーシング部分、 63 送出室、 65高圧通路、
67 ラジアル波形シールリング、 69 切欠
Claims (10)
- 【請求項1】 内燃機関の燃料噴射システム、特にコモ
ンレール式噴射システムにおける燃料高圧供給のための
ラジアルピストンポンプであって、駆動軸(53)に関
して半径方向に配置された複数のポンプエレメント(1
9)が設けられており、その場合、これらのポンプエレ
メント(19)が、一端でピストン(59)によって制
限されたそれぞれ1つの送出室(63)を有しており、
かつ、ポンプエレメント(19)ごとに1つの吸込側の
インテーク通路(46)が設けられており、その場合、
インテーク通路(46)が、駆動軸(53)とケーシン
グ(61)とによって制限された環状通路(45)を介
して燃料を供給され、かつポンプエレメント(19)の
送出室(63)内に開口している形式のものにおいて、
環状通路(45)とインテーク通路(46)との間の液
圧的な結合が駆動軸(53)によって制御されることを
特徴とするラジアルピストンポンプ。 - 【請求項2】 駆動軸(53)が回転すべり弁として形
成されている請求項1記載のラジアルピストンポンプ。 - 【請求項3】 1つのポンブエレメント(19)の吸込
行程中に当該ポンブエレメントが環状通路(45)に液
圧的に結合する請求項1または2記載のラジアルピスト
ンポンプ。 - 【請求項4】 駆動軸(53)の位置に無関係にインテ
ーク通路(46)の1つだけが環状通路(45)に液圧
的に結合する請求項3記載のラジアルピストンポンプ。 - 【請求項5】 駆動軸(53)の位置に無関係に少なく
とも1つのインテーク通路(46)が環状通路(45)
に液圧的に結合しない請求項3記載のラジアルピストン
ポンプ。 - 【請求項6】 環状通路(45)内への燃料インテーク
流が調量ユニット(47)によって制御される請求項4
または5記載のラジアルピストンポンプ。 - 【請求項7】 それぞれのインテーク通路(46)内に
逆止弁(21)が配置されている請求項1から6までの
いずれか1項記載のラジアルピストンポンプ。 - 【請求項8】 インテーク通路(46)がケーシング
(61)内に配置されている請求項1から7までのいず
れか1項記載のラジアルピストンポンプ。 - 【請求項9】 インテーク通路(46)が駆動軸(5
3)の縦軸線に対してほぼ半径方向に延びている請求項
1から8までのいずれか1項記載のラジアルピストンポ
ンプ。 - 【請求項10】 環状通路(45)が燃料高圧ポンプの
潤滑に対してシールされている請求項7記載のラジアル
ピストンポンプ。
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