JP2001003838A - 電子式の噴射機構 - Google Patents

電子式の噴射機構

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Abstract

(57)【要約】 【解決手段】 ディーゼル燃料に比して高い粘度と稼働
温度とを有する燃料のための電子式噴射機構であって、
機械的または液圧的に駆動される高圧噴射ポンプが設け
られており、この高圧噴射ポンプがポンプシリンダ１を
有しており、このポンプシリンダ内で、低圧搬送ポンプ
９によって燃料タンク８から低圧回路１１，１５を介し
て供給された燃料が所要の燃料圧で負荷されるようにな
っており、かつ、マグネット３５によって作動される可
動子板３６を備えたマグネット弁が設けられており、可
動子板が噴射開始と噴射量との制御のための制御ピスト
ン１８に連結されており、かつ、マグネット弁の制御ピ
ストン１８が高圧噴射ポンプのポンプシリンダ１内に組
み込まれており、かつ直接的に起動制御可能である。 【効果】 付加的な誤差を伴うサーボ装置の介助なしに
噴射過程の直接的な制御が可能である。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は重油のような、ディ
ーゼル燃料に比して高い粘度と稼働温度とを有する燃料
のための電子式噴射機構、特にポンプノズルユニット
（ＰＤＥ）またはポンプ導管ノズル（ＰＬＤ）であっ
て、機械的または液圧的に駆動される高圧噴射ポンプが
設けられており、この高圧噴射ポンプがポンプシリンダ
を有しており、このポンプシリンダ内で、低圧搬送ポン
プによって燃料タンクから低圧回路を介して供給された
燃料が所要の燃料圧で負荷されるようになっており、か
つ、マグネットによって作動される可動子板を備えたマ
グネット弁が設けられており、該可動子板が噴射開始と
噴射量との制御のための制御ピストンに連結されている
形式のものに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の噴射機構では制御ピストンが液圧
液体を介して直接的に作動させられる。液圧液体として
は噴射されるべき燃料が使用される。使用燃料の粘度に
応じてマグネット弁のマグネットに高い稼働温度が生じ
る。このことはキャビテーションによる故障または損傷
につながる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、燃料
の粘度が比較的高い場合でも十分に機能するコンパクト
な噴射機構を提供することにある。さらに、本発明に基
づく噴射機構は簡単に構成され、かつ安価に製作されな
ければならない。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記課題は本発明によれ
ば請求項１に記載したように、重油のような、ディーゼ
ル燃料に比して高い粘度と稼働温度とを有する燃料のた
めの電子式噴射機構、特にポンプノズルユニット（ＰＤ
Ｅ）またはポンプ導管ノズル（ＰＬＤ）であって、機械
的または液圧的に駆動される高圧噴射ポンプが設けられ
ており、この高圧噴射ポンプがポンプシリンダを有して
おり、このポンプシリンダ内で、低圧搬送ポンプによっ
て燃料タンクから低圧回路を介して供給された燃料が所
要の燃料圧で負荷されるようになっており、かつ、マグ
ネットによって作動される可動子板を備えたマグネット
弁が設けられており、該可動子板が噴射開始と噴射量と
の制御のための制御ピストンに連結されている形式のも
のにおいて、マグネット弁の制御ピストンが高圧噴射ポ
ンプのポンプシリンダ内に組み込まれていて、直接的に
制御可能(ansteuerbar)であることによって解決され
る。
【０００５】
【発明の効果】このことによって、付加的な誤差を伴う
サーボ装置の介助なしに噴射過程の直接的な制御が可能
である。
【０００６】本発明の特別な１構成では、マグネット弁
の可動子板およびマグネットが遮蔽スリーブによって燃
料から遮蔽されている。このことによって、運転中の熱
い燃料による可動子板およびマグネットの加熱が回避さ
れる。マグネットが熱い燃料には接触せずに空気だけに
接触する場合には、可動子板とマグネットとの間の間隔
を小さくすることができる。このことは磁気的な力の増
大と切換え時間の短縮とにつながる。
【０００７】本発明のさらに別の特別な１構成では、可
動子板とマグネットとを囲む遮蔽された室が運転中に孔
を介して空気または冷却媒体によって通流される。この
ことによって、例えば１４０℃にも達することのある高
い燃料温度がマグネットに損傷を与えることが阻止され
る。
【０００８】本発明のさらに別の特別な１構成によれ
ば、高圧噴射ポンプのポンプ室と制御ピストンに対して
同軸的にポンプシリンダ内に形成された低圧室とが互い
に連通する開放された弁位置と、閉じた弁位置との間
で、制御ピストンが耐摩耗性材料から形成された案内ス
リーブ内で弁ばねの予圧（プレロード）力に抗して往復
運動可能に案内されており、この案内スリーブがポンプ
シリンダ内に焼きばめされており、かつストッパ板によ
ってシールされている。この案内スリーブはそれが特別
に摩耗にさらされる構成部分として簡単に交換されるこ
とができるという利点を有している。要するに、摩耗の
発生時に直ちにポンプシリンダ全体を交換する必要がな
い。低圧室は通気に役立つと共に、常に新鮮な燃料が吸
い込まれるという利点を提供する。
【０００９】本発明の特別なさらに別の１構成では、制
御ピストンが内部中空に形成されており、かつ制御ピス
トンの中空室が、制御ピストンに対して同軸的に弁ばね
の領域内でポンプシリンダ内に形成されていて孔を介し
て燃料タンクに通じた無圧の環状室に連通している。運
転時に発生する燃料漏れはこの環状室内に捕集され、そ
こから燃料タンクへ戻される。
【００１０】本発明の特別なさらに別の１構成では、遮
蔽スリーブ内にシールエレメントが組み込まれており、
かつ、遮蔽スリーブに、制御ピストンにまで延びている
ベローズが取付けられている。この遮蔽スリーブは弁ば
ねのための保持体として役立つ。ベローズは付加的に可
動子板およびマグネットの遮蔽に役立つ。
【００１１】本発明の特別なさらに別の１構成では、マ
グネットが特殊材料から成る中間板によってポンプシリ
ンダと燃料とから熱的に隔離されている。このことによ
って、マグネットの確実な機能が保証される。
【００１２】本発明のその他の利点、特徴および詳細
は、図面を参照して本発明の１実施例を詳細に説明した
以下の記載からあきらかとなる。その場合、特許請求の
範囲および本明細書に記載した特徴はそれぞれ個別的に
または任意の組合せで発明の高度性を有している。
【００１３】
【発明の実施の形態】次に、図示の実施例につき本発明
を説明する。
【００１４】図１に高圧噴射ポンプのポンプシリンダが
符号１で示されている。このポンプシリンダ１の図１で
見て下方の部分内にはポンプ室２の一部が見られる。ポ
ンプ室２は孔３および４と高圧導管５を介して噴射ノズ
ル６に通じている。
【００１５】噴射されるべき燃料は燃料タンク８から低
圧搬送ポンプ９を介して低圧ポンプ室１０内へ搬送され
る。この低圧搬送ポンプ室１０からは噴射されるべき燃
料が供給導管１１を介して、ポンプシリンダ１内の貫通
孔１３の増大直径を有する区分１４内に形成された低圧
室１２に達する。
【００１６】貫通孔１３内に案内スリーブ１６が焼きば
めされている。案内スリーブ１６は特別に耐摩耗性の材
料から形成されている。図１の右側では貫通孔１３がス
トッパ板１７によって閉鎖されている。このストッパ板
１７には、高圧噴射ポンプのポンプシリンダ１内に組み
込まれた弁に付属する制御ピストン１８が当接する。弁
の開放位置では制御ピストン１８は弁ばね１９によって
ストッパ板１７に圧着されている。
【００１７】開放された弁位置では、高圧ポンプ室２が
孔３を介し、かつ弁座２０を経て、さらに絞りとして作
用するポート２１を介して低圧室１２に連通する。低圧
室１２自体は排出導管１５を介して低圧ポンプ室１０に
通じている。
【００１８】制御ピストン１８は内部中空に形成されて
いる。制御ピストン１８の内室１９は２つの通路２２に
よって環状室２３に通じており、この環状室は制御ピス
トン１８の端部に対して同軸的に貫通孔１３の拡大直径
を有する区分２４内に形成されている。中空円筒として
形成された制御ピストン１８は種々異なる直径を有する
４つの区分２５，２６，２７，２８を有している。区分
２８は区分２６より若干大きな直径を有している。区分
２７の直径は区分２６および区分２８の直径より小さい
が、しかし区分２５の直径より大きい。制御ピストン１
８の区分２７と区分２８との間には弁座２０が形成され
ている。区分２５内には、弁ばね２９と制御ピストン１
８との間にベローズ３０が取付けられている。ベローズ
３０の、制御ピストン１８の自由端に近い方の端部は遮
蔽スリーブ３１に固定されている。この遮蔽スリーブ３
１には弁ばね２９も支持されている。遮蔽スリーブ３１
とポンプシリンダ１との間にシールエレメント３２が配
置されている。遮蔽スリーブ３１は断熱性材料から成る
中間板３３に固定されている。
【００１９】中間板３３はポンプシリンダ１とマグネッ
ト３５との間に配置されている。マグネット３５はねじ
３７によって制御ピストン１８に固定された可動子板３
６と協働している。マグネット３５の作動時に制御ピス
トン１８は図１で見て左方向に移動して弁座２０を閉鎖
する。マグネット３５の制御は制御ユニット３８を介し
て行われる。
【００２０】中間版３３内には孔３９，４０が設けられ
ており、これらの孔を介して、遮蔽スリーブ３１によっ
て遮蔽された室４１内へ冷却媒体が流入しかつ流出する
ことができる。
【００２１】本発明に基づく噴射機構は次のように機能
する。
【００２２】開放状態で弁ばね２９は弁座２０を開いた
状態に保ち、かつ制御ピストン１８をストッパ板１７に
形成した行程ストッパ４２に圧着する。この開放された
弁位置では低圧ポンプ室１０と高圧ポンプ室２とが互い
に連通する。これによって、高圧ポンプ室２の充填が保
証されると共に噴射ノズル６への搬送が阻止される。
【００２３】制御ユニット３８によって制御されたマグ
ネット３５の通電時に、制御ピストン１８は弁座２０に
まで引き寄せられる。弁座２０の直径は制御ピストン１
８の区分２６の直径に相応している。制御ピストン１８
は閉じられた弁位置を占め、そして噴射ノズル６への燃
料搬送が開始される。
【００２４】制御ユニット３８の制御信号の持続は噴射
される燃料量を規定する。制御信号の終了によって、制
御ピストン１８は弁ばね２９の予負荷力と、制御ピスト
ン１８の区分２６，２８の間の直径差とに基づき行程ス
トッパ４２まで運動する。その際、高圧導管５は低圧ポ
ンプ室１０への連通により放圧される。このことが噴射
の終了を生じる。
【００２５】制御ピストン１８は案内スリーブ１６内に
案内されている。案内スリーブ１６はポンプシリンダ１
に焼きばめされており、かつストッパ板１７によって低
圧ポンプ室１０に対してシールされている。行程ストッ
パ４２に達するまでの制御ピストン１８の行程運動は制
御ピストン１８の区分２８の直径と、制御ピストン１８
の端部に形成された段部４４の直径との差に基づき液圧
的に緩衝される。
【００２６】燃料漏れは無圧の環状室２３内で捕集さ
れ、かつ孔４５および集合導管４６を介して燃料タンク
８へ排出される。
【００２７】可動子板室およびマグネット室４１は遮蔽
スリーブ３１によって無圧の環状室２３に対してシール
されている。図２から明瞭に分かるように、遮蔽スリー
ブ３１にベローズ３０が固定されている。ベローズ３０
は制御ピストン１８のところでシールリング４９によっ
てシールされている。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に基づく噴射機構の一部分を断面して示
す図である。
【図２】図１の一部分を拡大して示す図である。
【符号の説明】
１ ポンプシリンダ、 ２ ポンプ室、 ３，４ 孔、
５ 高圧導管、 ６噴射ノズル、 ８ 燃料タンク、
９ 低圧搬送ポンプ、 １０ 低圧ポンプ室、 １１
供給導管、 １２ 低圧室、 １３ 貫通孔、 １４
貫通孔の区分、 １５ 排出導管、 １６ 案内スリ
ーブ、 １７ ストッパ板、 １８制御ピストン、 １
９ 内室、 ２０ 弁座、 ２１ ポート、 ２２ 通
路、２３ 環状室、 ２４ 貫通孔の区分、 ２５，２
６，２７，２８ 制御ピストンの区分、 ２９ 弁ば
ね、 ３０ ベローズ、 ３１ 遮蔽スリーブ、 ３２
シールエレメント、 ３３ 中間板、 ３５ マグネ
ット、 ３６ 可動子板、 ３７ ねじ、 ３８ 制御
ユニット、 ３９，４０ 孔、 ４１ 遮蔽された室、
４２ 行程ストッパ、 ４６ 集合導管、 ４９ シ
ールリング
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０２Ｍ 59/46 Ｆ０２Ｍ 59/46 Ｙ Ｆ０４Ｂ 7/00 Ｆ０４Ｂ 7/00 Ｆ１６Ｋ 31/06 ３０５ Ｆ１６Ｋ 31/06 ３０５Ｌ ３０５Ｋ ３０５Ｚ

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 重油のような、ディーゼル燃料に比して
    高い粘度と稼働温度とを有する燃料のための電子式噴射
    機構、特にポンプノズルユニット（ＰＤＥ）またはポン
    プ導管ノズル（ＰＬＤ）であって、機械的または液圧的
    に駆動される高圧噴射ポンプが設けられており、該高圧
    ポンプがポンプシリンダ（１）を有していて、該ポンプ
    シリンダ内で、低圧搬送ポンプ（９）によって燃料タン
    ク（８）から低圧回路（１１，１５）を介して供給され
    た燃料が所要の燃料圧で負荷されるようになっており、
    かつ、マグネット（３５）によって作動される可動子板
    （３６）を備えたマグネット弁が設けられており、該可
    動子板が噴射開始と噴射量との制御のための制御ピスト
    ン（１８）に連結されている形式のものにおいて、 マグネット弁の制御ピストン（１８）が高圧噴射ポンプ
    のポンプシリンダ（１）内に組み込まれていて、直接的
    に制御可能であることを特徴とする、電子式の噴射機
    構。
  2. 【請求項２】 マグネット弁の可動子板（３６）および
    マグネット（３５）が遮蔽スリーブ（３１）によって燃
    料から遮蔽されている請求項１記載の噴射機構。
  3. 【請求項３】 可動子板（３６）とマグネット（３５）
    とを囲む遮蔽された室（４１）が運転中に孔（３９，４
    ０）を介して空気または冷却媒体によって通流される請
    求項２記載の噴射機構。
  4. 【請求項４】 高圧噴射ポンプのポンプ室（２）と制御
    ピストン（１８）に対して同軸的にポンプシリンダ
    （１）内に形成された低圧室（１２）とが互いに連通す
    る開放された弁位置と、閉じた弁位置との間で、制御ピ
    ストン（１８）が耐摩耗性材料から形成された案内スリ
    ーブ（１６）内で弁ばね（２９）の予圧力に抗して往復
    運動可能に案内されており、この案内スリーブがポンプ
    シリンダ（１）内に焼きばめされていてストッパ板（１
    ７）によってシールされている請求項１から３までのい
    ずれか１項記載の噴射機構。
  5. 【請求項５】 制御ピストン（１８）が内部中空に形成
    されており、かつ制御ピストン（１８）の中空室が、制
    御ピストン（１８）に対して同軸的に弁ばね（２９）の
    領域内でポンプシリンダ（１）内に形成されていて、孔
    （４５）を介して燃料タンク（８）に通じた無圧の環状
    室（２３）に連通している請求項２から４までのいずれ
    か１項記載の噴射機構。
  6. 【請求項６】 遮蔽スリーブ（３１）内にシールエレメ
    ント（３２）が組み込まれており、かつ、遮蔽スリーブ
    （３１）に、制御ピストン（１８）にまで延びているベ
    ローズ（３０）が取付けられている請求項２から５まで
    のいずれか１項記載の噴射機構。
  7. 【請求項７】 マグネット（３５）が特殊材料から成る
    中間板（３３）によってポンプシリンダ（１）と燃料と
    から熱的に隔離されている請求項１から６までのいずれ
    か１項記載の噴射機構。
JP2000146723A 1999-05-21 2000-05-18 電子式の噴射機構 Expired - Lifetime JP4612149B2 (ja)

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DE19923422A DE19923422C2 (de) 1999-05-21 1999-05-21 Elektronisches Einspritzsystem
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