JP2002322961A - 内燃機関のための燃料調量システム - Google Patents

内燃機関のための燃料調量システム

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JP2002322961A JP2002069055A JP2002069055A JP2002322961A JP 2002322961 A JP2002322961 A JP 2002322961A JP 2002069055 A JP2002069055 A JP 2002069055A JP 2002069055 A JP2002069055 A JP 2002069055A JP 2002322961 A JP2002322961 A JP 2002322961A
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Juergen Stein
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 高圧発生及び高圧調整のために必要な燃料調
量システムの構成部分を迅速、簡単に任意の組込み場所
へ取付けかつ残った燃料調量システムへ電気的、液圧的
に統合できるようにすること。 【解決手段】 少なくとも１つの高圧ポンプと、該高圧
ポンプを駆動する電気的な駆動モータと、噴射圧を検出
する圧力センサと、前記噴射圧を調整する電子調整ユニ
ットとが１つの高圧ポンプ（ＨＤＰ）モジュールに纏め
られていること。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は内燃機関の燃料調量
システムに関する。この燃料調量システムは燃料を燃料
タンクから前記燃料調量システムの低圧領域に搬送する
前搬送ポンプと、燃料を前記低圧領域から高圧領域へ搬
送する高圧ポンプとを有している。前記高圧領域にて燃
料は噴射圧で存在している。さらに前記燃料調量システ
ムは、前記高圧領域から分岐しかつ燃料を噴射圧で内燃
機関の燃焼室へ噴射する複数の噴射弁を有している。
【０００２】さらに本発明は内燃機関、特に燃料直接噴
射式の内燃機関のための燃料調量システムの高圧ポンプ
（ＨＤＰ）モジュールにも関する。
【０００３】
【従来の技術】内燃機関の燃焼室へ燃料を直接的に噴射
する前記形式のシステムは例えば公知技術によるガソリ
ン直接噴射式の内燃機関へ燃料を供給するために公知で
ある。このような燃料調量システムは、通常は電気燃料
ポンプ（ＥＫＰ）として構成された前搬送ポンプを、燃
料タンクから燃料を燃料調量システムの低圧領域に搬送
するために有している。該燃料調量システムの少なくと
も１つの高圧ポンプは燃料を低圧領域から、該燃料調量
システムの高圧領域に配置された高圧蓄圧器へ搬送す
る。
【０００４】高圧蓄圧器は例えば燃料調量システムのコ
モンレール（ＣＲ）の分配条片として構成されている。
高圧蓄圧器からは単個弁が分岐し、該単個弁を介して燃
料は高圧蓄圧器からそこに与えられている噴射圧（レー
ル圧）で内燃機関の燃焼室へ噴射される。
【０００５】噴射弁は内燃機関の制御装置により制御さ
れる。さらに制御装置は圧力調整回路を介して高圧蓄圧
器内に発生している噴射圧を調整もしくは制御するとい
う働きを有している。噴射圧の上昇は高圧ポンプの適当
な制御によって、すなわち高圧蓄圧器への燃料供給量の
上昇によって達成することができる。噴射圧の減退は高
圧蓄圧器から分岐する制御弁の適当な制御によって、つ
まり高圧蓄圧器からの燃料流出量の増大によって又は高
圧ポンプの吐出力の減退によって達成される。制御弁は
例えば量制御弁として（例えば１シリンダピストン高圧
ポンプの場合）又は圧力制御弁として（例えば３シリン
ダラジアルピストン高圧ポンプの場合）構成されてい
る。高圧蓄圧器に発生している噴射圧を検出するために
は高圧蓄圧器に圧力センサが配置されている。高圧蓄圧
器に発生している噴射圧を制御もしくは調整するために
は電子的な調整ユニットを有する制御装置が設けられて
いる。調整ユニットは噴射圧の実際値を圧力センサから
受取る。噴射圧の実際値と所定の目標値とに関連して調
整ユニットは適当な出力信号を噴射圧を上昇させるため
又は下降させるために発生させる。目標値は制御装置に
よってあらかじめ与えられ、例えば回転数又は負荷に関
連して変化させられることができる。
【０００６】公知の燃料調量システムの高圧ポンプは通
常は、内燃機関のカム軸を介して機械的に駆動される。
カム軸は通常は内燃機関の吸気及び排気弁（いわゆる充
填切換弁）を作動するために役立つ。高圧ポンプはカム
軸の領域で外側から内燃機関のケーシングにフランジ結
合されている。高圧ポンプの機械的な駆動装置は、ポン
プ回転数が内燃機関の回転数に関連し、したがって低温
始動に際して、燃料調量システムの高圧領域に所望され
る噴射圧が比較的にゆっくりと形成され、ひいいては始
動後にすぐには得られないという欠点を有している。こ
の結果、燃料消費量が増大すると排ガスエミッションが
増大しかつ騒音の発生が顕著になる。さらに高圧ポンプ
は所定の場所、つまりカム軸の領域でしか内燃機関にフ
ランジ結合することができない。これによって自動車の
エンジンルームにおける高圧ポンプの配置に関して比較
的に大きな制約が発生する。さらに公知の燃料調量シス
テムにおいては高圧発生及び高圧調整に必要な構成部
分、特に高圧ポンプ、噴射圧を検出するための圧力セン
サ及び電子的な調整ユニットは、空間的に互いに離して
配置されている。これによって、まず高圧発生と高圧調
整とに必要な構成部分がエンジンルームの種々の個所に
配置され、次いで電気的もしくは液圧的に互いに結合さ
れなければならないので、燃料調量システムの組立には
きわめて時間と労力とがかかる。
【０００７】ＦＲ２７７５３１９Ａ１号明細書によれ
ば、冒頭に述べた形式の燃料調量システムであって、高
圧ポンプが電気的な駆動モータで駆動される形式のもの
が公知である。高圧領域に発生している噴射圧は電気的
な駆動モータの回転数を介して制御もしくは調整され
る。しかし、公知技術によって知られている機械的に駆
動される高圧ポンプの場合のように、ここに開示されて
いる燃料調量システムでは、噴射圧を検出する圧力セン
サと噴射圧を調整する電気的な調整ユニットは互いに空
間的に離されて配置されている。
【０００８】ＥＰ０７２５２１２Ａ２号明細書によれ
ば、冒頭に述べた形式の燃料調量システムであって、高
圧ポンプが同様に電気的な駆動モータにより駆動される
形式のものが公知である。燃料調量システムの高圧領域
に発生している噴射圧は駆動モータの回転数のＰＩＤ調
整によって調整される。もちろん、この文献に開示され
た燃料調量システムにおいても、高圧ポンプ、噴射圧を
検出する圧力センサ、噴射圧を調整するための電子的な
調整ユニットは空間的に互いに離して配置されている。
【０００９】ＵＳ５６２６．１２１号明細書によれば機
械的に駆動される高圧ポンプを有する冒頭に述べた形式
の燃料調量システムが公知である。開示された燃料調量
システムにおいては、高圧ポンプと、高圧蓄圧器から燃
料タンクへの戻し路にて高圧領域と低圧領域との間に配
置された、高圧を調整するための制御弁とは、高圧ポン
プ（ＨＤＰ）モジュールに纏められている。しかし、高
圧ポンプは機械的に駆動されるので、ＨＤＰモジュール
はカム軸の領域で内燃機関にフランジ結合されなければ
ならない。さらに公知のＨＤＰモジュールは燃料調量シ
ステムにて高圧発生と高圧調整とのために必要なすべて
の構成部分を包含していない。圧力センサと電子調整ユ
ニットは依然として、高圧ポンプとは空間的に離されて
配置された別個の構成部分として存在している。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、冒頭
に述べた形式の燃料調量システムを改良し、高圧発生及
び高圧調整のために必要な構成部分の取付けを簡易化
し、内燃機関の領域における前記構成部分の位置決めに
融通が得られるようにすることである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に本発明は、冒頭に述べた形式の燃料調量システムにお
いて、少なくとも１つの高圧ポンプと、該高圧ポンプを
駆動するための少なくとも１つの電気的な駆動モータ
と、噴射圧を検出するための圧力センサと、場合によっ
ては別の電気機械式もしくは液圧式の切換え弁並びに噴
射圧を調整するための電子的な調整ユニットを高圧ポン
プ（ＨＤＰ）モジュールに纏めることを提案している。
【００１２】
【発明の利点】本発明は、高圧発生及び高圧調整のため
に燃料調量システムにて必要なすべての構成部分を唯一
のＨＤＰモジュールに統合するという思想に基づいてい
る。ＨＤＰモジュールを自動車の内燃機関の領域の任意
の個所に配置できるためには、高圧ポンプの駆動はカム
軸とは無関係に行われる。むしろ電気的な駆動モータが
ＨＤＰモジュールに設けられ、該駆動モータが高圧ポン
プを内燃機関の回転数とは無関係に駆動する。これによ
り、低温始動に際して、始動前又はすでに始動直後に所
望の噴射圧が燃料調量システムの高圧領域にて与えら
れ、この結果、燃料消費量、排ガスエミッション及び騒
音発生の減少が達成される。
【００１３】本発明による燃料調量システムのＨＤＰモ
ジュールは２つの液圧接続部、すなわち燃料調量システ
ムの低圧領域における第１の接続部と高圧領域における
第２の接続部しか有していない。前記液圧接続部を介し
てＨＤＰモジュールは簡単な形式で残った燃料調量シス
テムの液圧回路に統合させれることができる。電子的な
調整ユニットはＨＤＰモジュールの電気的な接続部、有
利にはソケット／プラグ組合わせを介して給電装置、内
燃機関の制御装置及び自動車のケーブルビームに接続さ
れる。
【００１４】高圧ポンプの量調整を駆動モータの回転数
の制御もしくは調整だけで行い、高圧蓄圧器から分岐す
る特別な制御弁（量制御弁又は圧力制御弁）を省略する
ことも考えられる。本発明によるＨＤＰモジュールは１
つのユニットとして特に簡単に取扱い可能にかつ短時間
の内に自動車のエンジンルームにおける任意の組込み場
所に固定しかつ残った燃料調量システムへ電気的にかつ
液圧的に統合される。
【００１５】通常はＨＤＰモジュールは１つの高圧ポン
プと該高圧ポンプを駆動する１つの駆動モータしか有し
ていない。又、高圧ポンプは単数又は複数のポンプピス
トンを有していることができる。しかし、比較的に大き
な行程室を有する内燃機関の場合もしくは例えば６又は
７以上のシリンダを有する内燃機関の場合には、常に信
頼性のある燃料供給を保証するために複数の高圧ポンプ
を使用することが有利である。複数の高圧ポンプは個々
に又は複数一緒に電気的な駆動モータで駆動される。燃
料調量システムに複数の高圧ポンプ及び／又は駆動モー
タがある場合には、高圧ポンプと相応する駆動モータは
すべて１つのＨＤＰモジュールに配置されるか又はそれ
ぞれ１つの高圧ポンプと１つの駆動モータとか１つのＨ
ＤＰモジュールに配置されていることができる。
【００１６】本発明による有利な１実施例によれば、少
なくとも１つの量制御弁（ＭＳＶ）がＨＤＰモジュール
内に配置され、この量制御弁（ＭＳＶ）を介して高圧ポ
ンプの出口が高圧ポンプの入口に結合されている。量制
御弁（ＭＳＶ）はしたがって燃料調量システムの高圧領
域から低圧領域への戻し導管内に配置されている。この
戻し導管もＨＤＰモジュールに統合されている。
【００１７】さらに本発明による有利な実施例によれば
ＨＤＰモジュールにおいて、高圧ポンプの出口に逆止弁
が配置されている。内部に制御弁（ＭＳＶ）が配置され
た戻し導管は高圧ポンプと逆止弁との間で高圧領域から
分岐している。特に高圧ポンプの吐出効率が駆動モータ
の回転数だけを介して十分にダイナミックに調整できな
いと、ＨＤＰモジュールに付加的に統合された、後置の
逆止弁を有するＭＳＶを介して噴射圧を調整することが
有利である。ＭＳＶは、例えば駆動モータが停止する場
合に高圧領域における噴射圧が引続き上昇することを阻
止する。ＭＳＶはまだ吐出される燃料量を戻し導管を介
して低圧領域へ戻す。選択的に駆動モータの回転数は必
要であるよりもいくらか高く運転することができる。こ
の場合、内燃機関の燃焼室に噴射されなかった燃料容積
流分はＭＳＶを介して低圧領域へ帰流することができ
る。このような形式でＭＳＶの閉鎖によって、所要量の
著しい増大には特に迅速な反応が得られる。
【００１８】本発明の別の有利な実施例によれば、高圧
ポンプを駆動モータのロータへ統合されたピストンポン
プとして構成することが提案されている。これによって
高圧ポンプと駆動モータは一緒になって特に小さな構成
スペースしか必要としなくなる。高圧ポンプと駆動モー
タは外部に対してシールされた共通のケーシング内に収
容できるので、外部に対する摩耗しやすい軸シール及び
これに伴う漏れが回避される。
【００１９】さらに本発明による別の有利な実施例によ
れば、高圧ポンプが駆動モータのロータに回動不能に結
合された、少なくとも１つの作動面を備えた作動部材
と、駆動モータのケーシングに結合された少なくとも１
つのポンプピストンとを有している。この場合、ポンプ
ピストンの第１の端部はロータがロータ軸線を中心とし
て回転する間に前記作動面に追従しかつポンプピストン
の第２の端部は高圧ポンプのポンプ室を制限している。
したがって駆動モータのロータが回転することで高圧ポ
ンプのポンプピストンにはポンプ運動が与えられる。
【００２０】有利な形式で作動面はロータの回転軸線に
対して傾斜した滑り面として構成され、ポンプピストン
はその長手方向軸線でロータの回転軸に対しほぼ平行に
配置されている。この場合、ポンプピストンの第１の端
部は１つの接触点で滑り面の上に支持され、該接触点は
ロータのロータ軸線と滑り面との間の交点に対し間隔を
おいて位置している。ポンプピストンの長手方向軸線が
ロータの回転軸線に対して平行に延びていると、高圧ポ
ンプはアキシャルポンプと呼ばれる。しかし高圧ポンプ
はポンプピストンの長手方向軸線がロータの回転軸線に
対して相対的に傾斜して配置されていても機能する。ポ
ンプピストンの第１の端部は例えばばねエレメントを用
いて滑り面に対して押圧されるので、第１の端部はロー
タが回転する間、滑り面の相対運動に追従し、ポンプピ
ストンにポンプ運動が与えられる。
【００２１】さらに滑り面に特別な形を与えることによ
り、ロータの一様な回転運動で、ポンプピストンのポン
プ運動の速度をコントロールすることも考えられる。例
えばポンプピストンの速度が上方及び下方の死点で低速
になりかつその最速が上死点と下死点との間で達成され
るように滑り面を構成することも考えられる。しかし滑
り面は有利には平らに構成される。
【００２２】さらに本発明の別の有利な実施例によれ
ば、燃料が低圧領域から吸込み弁を介してポンプ室に達
することもできる。ポンプ室から燃料は有利には圧力弁
を介して高圧領域に達する。高圧ポンプにおける通常の
制御縁の代わりに弁を使用することによって、場合によ
って発生するキャビテーションは回避される。
【００２３】本発明の別の有利な構成によれば、低圧領
域から駆動モータのケーシングの内室を通って高圧ポン
プのポンプ室へ達する燃料の案内が提案されている。駆
動モータを通る燃料の案内によって駆動モータは冷却さ
れ、これによって駆動モータの効率が高められる。有利
な形式で燃料案内は低圧領域からまず電子的な調整ユニ
ットを通って、次いで駆動モータの内室を通り、さらに
高圧ポンプを通ってポンプ室へ行われる。電子的な調整
ユニットにおいては、運転中に特に多くの熱を発生させ
る出力電子装置が統合されている。この出力電子装置は
そのそばを導かれる燃料によって効果的に放熱される。
【００２４】有利な形式で駆動モータと高圧ポンプとの
ためには１つの共通の耐圧性のケーシングが設けられて
いる。共通のケーシングは燃料で充たされ、この燃料に
は前搬送ポンプによって生ぜしめられた前圧（ＥＫＰ
圧）がかけられている。したがってポンプピストンにお
ける漏れによる媒体混合は発生しない。
【００２５】滑り面の上のポンプピストンの第１の端部
の滑り性を改善するためには、ポンプピストンの第１の
端部に滑りシューを運動可能に固定することが提案され
ている。この滑りシューはロータが回転した場合に滑り
面の上を滑動する。滑りシューは例えば球継手を介して
ポンプピストンの第１の端部に固定されていることがで
きる。したがって滑りシューはポンプピストンに対して
相対的に任意に旋回可能でありかつあらゆる方向に、限
られた傾動運動を行うことができる。滑り面は特に滑り
性の良い材料から成るか又はこのような材料でコーティ
ングされていることができる。考えられ得ることは例え
ば滑り面の薄いセラミック製のコーティングである。滑
りシューは例えば燃料に対して耐性のあるプラスチック
又は他の任意の材料から成っている。滑り面の上を滑動
する滑りシューの面は同様に特に滑り性の良い材料、例
えば薄いセラミック層でコーティングされていることが
できる。
【００２６】本発明の課題の別の解決手段としては、冒
頭に述べた形式の燃料調量システムのための高圧ポンプ
（ＨＤＰ）モジュールであって、燃料を燃料調量システ
ムの低圧領域から燃料調量システムの高圧領域へ搬送す
る少なくとも１つの高圧ポンプと、該高圧ポンプを駆動
する少なくとも１つの電気的な駆動装置と、前記高圧領
域に発生している噴射圧を検出する圧力センサと、前記
噴射圧を調整するための電子的な調整ユニットが纏めら
れたものが提案されている。
【００２７】本発明の別の特徴、応用の可能性及び利点
は図面に示された実施例についての以下の記述で開示し
てある。この場合、記述又は図示したすべての特徴は単
独でも又は任意の組合わせでも請求の範囲における記載
又は請求項の引用関係とは無関係にかつ明細書の記述又
は図面の描写とは無関係に発明の対象を成すものであ
る。
【００２８】
【実施例】図１には自動車のための燃料直接噴射式の内
燃機関１が示されている。この内燃機関１においてはピ
ストン２がシリンダ３内で往復運動可能である。シリン
ダ３は燃焼室４を備え、該燃焼室４は主としてピストン
２と吸気弁５と排気弁６とによって制限されている。吸
気弁５には吸気管７が連結されかつ排気弁６には排気管
８が連結されている。
【００２９】吸気弁５と排気弁６との領域においては噴
射弁９と点火プラグ１０とが燃焼室４内へ突入してい
る。噴射弁９を介しては燃料が燃焼室４内に噴射され
る。点火プラグ１０によっては燃焼室４における燃料／
空気混合物が点火される。
【００３０】ピストン２には燃焼室４における燃料の燃
焼によって往復運動が与えられ、この往復運動は図示さ
れていないクランク軸に伝達され、クランク軸にトルク
を発生させる。
【００３１】内燃機関１は燃料調量システム１１を有
し、この燃料調量システム１１によって噴射弁９を介し
て燃焼室４内へ噴射された燃料が供給される。燃料調量
システム１１は燃料タンク１２を有し、該燃料タンク１
２から電気燃料ポンプ（ＥＫＰ）として構成された前搬
送ポンプ１３により燃料が燃料調量システム１１の低圧
領域ＮＤへ搬送される。高圧ポンプ１４は燃料を低圧領
域ＮＤから高圧領域ＨＤにおける高圧蓄圧器１６へ搬送
する。高圧ポンプ１４は２つの逆止弁と高圧ポンプ１４
の入口における１つの吸込み弁１７ａと、高圧ポンプ１
４の出口における１つの吐出弁１７ｂと１つの量制御弁
１８とを備えた１シリンダ高圧ポンプとして構成されて
いる。量制御弁１８によっては戻し導管１９が開放され
るかもしくは閉鎖される。戻し導管１９が開放された場
合には吸込まれた燃料は再び低圧領域回路へ戻され、高
圧領域へは搬送されない。量制御弁１８は制御信号Ｔで
制御される。択一的に高圧ポンプ１４は他の制御信号で
制御される圧力制御弁を備えた３シリンダ又は４シリン
ダ以上の高圧ポンプとして構成されることもできる。
【００３２】高圧蓄圧器６はコモンレール（ＣＲ）燃料
調量システムの蓄圧条片として構成されている。高圧ポ
ンプ１４と高圧蓄圧器１６との間には圧力センサ２４が
配置され、この圧力センサ２４は高圧領域ＨＤに発生し
ている噴射圧を検出しかつ適当なセンサ信号Ｐｒを発生
させる。高圧蓄圧器１６からは複数の−この場合には４
つの−噴射弁９が分岐し、これらの噴射弁９を介して燃
料が内燃機関１のシリンダ３の燃焼室４へ噴射される。
燃料を噴射するためには噴射弁９は適当な制御信号ＥＳ
によって制御される。点火プラグ１０は制御信号ＺＷに
よって制御される。
【００３３】燃料調量システム１１の低圧領域における
圧力を所定の値に保つためには、低圧領域ＮＤに低圧調
整器２０が配置されている。この低圧調整器２０を介
し、低圧領域ＮＤにおける圧力が所定の圧力値を越える
と、燃料は低圧領域ＮＤから燃料タンク１２へ帰流させ
られる。前搬送ポンプ１３と高圧ポンプ５との間には燃
料フィルタ２１が配置されている。
【００３４】内燃機関１の制御装置２２はセンサで測定
された内燃機関１の運転値であるか又は他の入力値であ
る入力信号２３で負荷される。制御装置２２は例えば空
気質量センサ又はラムダセンサ又は回転数センサ又は圧
力センサ２４と接続されている。制御装置２２によって
発生させられた出力信号２５によりアクチェータもしく
は調節器を介して内燃機関１の特性に影響が及ぼされ
る。制御装置２２は例えば噴射弁９（制御信号ＥＳ）、
点火プラグ１０（制御信号ＺＷ）、量制御弁１８（制御
信号Ｔ）、圧力制御弁又は吸気管７内に配置されたスロ
ットルバルブと接続されかつこれらの制御に必要な信号
を発生させる。
【００３５】制御装置２２は特に、内燃機関１の運転値
を制御しかつ／又は調整するために設けられている。制
御装置２２は噴射弁９により燃焼室４内へ噴射された燃
料量と燃焼室４内にある燃料／空気混合物の点火時点
を、わずかな燃料消費及び／又はわずかな有害エミッシ
ョンに関して制御もしくは調整する。このためには制御
装置２２はマイクロプロセッサ２６を備えている。この
マイクロプロセッサ２６はメモリエレメント、特にフラ
ッシュメモリ−２７に、前記制御もしくは調整を実施す
るために適したコンピュータプログラムを記憶してい
る。
【００３６】図１に示された内燃機関は数多くの運転形
式で運転されることができる。例えば内燃機関を均質運
転、層流運転又は均質希薄運転で運転することが可能で
ある。内燃機関１の前記運転形式の間で切換えが行われ
る。このような切換えは制御装置で実施される。
【００３７】本発明による燃料調量システム１１におい
ては、高圧発生と高圧調整とのために必要なすべての構
成部分は高圧ポンプ（ＨＤＰ）モジュール２８に統合さ
れている。ＨＤＰ−モジュール２８は高圧ポンプ１４、
高圧ポンプ１４を駆動するための電気的な駆動モータ２
９、噴射圧Ｐｒを検出する圧力センサ２４，目標噴射圧
Ｐｒｓｏｌｌ又は他の出力値を調整するための電子調整
ユニット３０を包含している。すなわち前記値は制御装
置２２により求められる出力値２５の構成部分である。
噴射圧のための目標値Ｐｒｓｏｌｌと実際値Ｐｒとに関
連して調整ユニット３０は量制御弁１８の制御信号Ｔと
駆動モータ２９への単数又は複数の制御信号ｎＨＤＰを
求める。電子的な調整ユニット３０はさらに量制御弁１
８と駆動モータ２９とを直接的に制御する出力電子装置
をも有している。
【００３８】図２には本発明による燃料調量システム１
１の第２実施例が示されている。この実施例ではＨＤＰ
モジュール２８内に量制御弁１８が設けられていない。
高圧領域ＨＤに発生している噴射圧は高圧ポンプ１４の
ための電気的な駆動モータ２９の回転数だけを介して調
節される。
【００３９】図２の実施例においてはＥＫＰとして構成
された前搬送ポンプ１３の駆動モータ３２が示されてい
る。駆動モータ３２と前搬送ポンプ１３とフィルタ２１
はタンクモジュール３１に纏められている。
【００４０】図３においては、特にＨＤＰモジュール２
８における使用のために適している電気的に駆動される
高圧ポンプ１４の特にコンパクトな構成形態が示されて
いる。この場合、高圧ポンプ１４は駆動モータ２９のロ
ータ３３へ統合されたアキシャルピストンポンプとして
構成されている。駆動装置−ポンプ−コンビネーション
１４，３９は圧密の共通のケーシング３４に配置されて
いる。ケーシング３４には駆動モータ２９のステータ４
６が固定されている。高圧ポンプ１４は駆動モータ２９
のロータ３３と回動不能に統合された作動エレメント３
５を有している。ロータ３３の回転軸線３６を中心とし
て、互いに約１２０°の角度間隔をおいて、３シリンダ
アキシャルピストンポンプとして構成された高圧ポンプ
１４の３つのポンプエレメントが配置されている。図３
にはこれらのポンプエレメントの内、１つしか示されて
いない。ポンプエレメントはケーシング３４に回動不能
に結合されている。
【００４１】ポンプエレメントのポンプピストン３７の
第１の端部３７ａは、ロータ３３が回転軸線３６を中心
として回転する間、回転軸線３６に対して相対的に傾け
られた作動エレメント３５の滑り面３８の相対運動を追
従するので、ポンプピストン３７には作動エレメント３
５の回転により軸方向のポンプ運動が与えられる。ポン
プピストン３７の第１の端部３７ａは例えば適当な案内
エレメント（図示せず）を介して滑り面３８に向かって
押圧される。ポンプピストン３７の第２の端部３７ｂは
高圧ポンプ３４のポンプ室３９を制限している。
【００４２】ポンプピストン３７の第１の端部３７ａと
作動エレメント３７の滑り面３８との間には滑りシュー
４１が設けられている。ロータ３３と作動エレメント３
５はケーシング３４内にて共通の軸４０で球軸受を用い
て支承されている。
【００４３】燃料調量システム１１の低圧領域ＮＤから
燃料はまず、出力電子装置をも包含する電子調整ユニッ
ト３０を貫流する。第１の接続部４２を介して燃料はケ
ーシング３４の内室へ達する。燃料はケーシング３４の
内室全体を貫流し、高圧ポンプ１４のポンプエレメント
のポンプ室３９へ供給導管４３と吸込み弁１７ａを介し
て達する。そこから圧縮された燃料は排出導管４４と吐
出弁１７ｂとを介して、燃料調量システム１１の高圧領
域ＨＤに接続された接続部４５に達する。記述した燃料
案内は、ＨＤＰモジュール２８内に配置された、高圧発
生及び高圧調整のための構成部分のそばを導かれた燃料
による当該構成部分の特に効果的な冷却を可能にする。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の有利な実施例による本発明の燃料調量シ
ステムを示した図。
【図２】第２の有利な実施例による本発明の燃料調量シ
ステムを示した図。
【図３】図１又は図２の燃料調量システムの電気的な駆
動モータのロータに統合された高圧ポンプを示した図。
【符号の説明】
１ 内燃機関、 ２ ピストン、 ３ シリンダ、 ４
燃焼室、 ５ 吸気弁、 ６ 排気弁、 ７ 吸気
管、 ８ 排気管、 ９ 噴射弁、 １０ 点火プラ
グ、 １１ 燃料調量システム、 １２ 燃料タンク、
１３ 前搬送ポンプ、 １４ 高圧ポンプ、 １６
高圧蓄圧器、 １８ 量制御弁、 １９ 戻し導管、
２０ 低圧調整器、 ２１ 燃料フィルタ、 ２２ 制
御装置、 ２３ 入力信号、 ２４ 圧力センサ、 ２
５ 出力信号、 ２６ マイクロプロセッサ、 ２７
フラッシュメモリー、 ２８ ＨＤＰモジュール、 ２
９ 駆動モータ、 ３０ 調整ユニット、 ３２ 駆動
モータ、 ３３ ロータ、 ３５ 作動エレメント、
３７ ポンプピストン、 ３８ 滑り面、 ３９ ポン
プ室、 ４０ 軸
───────────────────────────────────────────────────── 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） Ｆ０４Ｂ 1/14 Ｆ０４Ｂ 1/14 (72)発明者 フェヴツィ イールディリム ドイツ連邦共和国 ゲルリンゲン ジルヒ ャーシュトラーセ 13 (72)発明者 トーマス ルートヴィッヒ ドイツ連邦共和国 ヒュンクセ オプリー ルスホーフ 19 (72)発明者 ゴットロープ ハーグ ドイツ連邦共和国 マルクグレーニンゲン グラーフ ハルトマン シュトラーセ 20 (72)発明者 ミヒャエル ヒューベル ドイツ連邦共和国 ゲルリンゲン ロルシ ャー ヴェーク １ (72)発明者 ユルゲン シュタイン ドイツ連邦共和国 イリンゲン ベルタ− フォン−ズットナー−ヴェーク 11 Ｆターム(参考） 3G066 AA02 AB02 AC09 BA22 BA23 CA07 CA20U CA34 CD03 CE01 CE22 3H070 AA02 BB04 BB07 CC32 CC35 DD91

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 内燃機関（１）のための燃料調量システ
    ム（１１）であって、燃料を燃料タンク（１２）から当
    該燃料調量システム（１１）の低圧領域（ＮＤ）へ搬送
    する前搬送ポンプ（１３）と、燃料を前記低圧領域（Ｎ
    Ｄ）から、噴射圧（Ｐ＿ｒ）の燃料を保有する高圧領域
    （ＨＤ）へ搬送する少なくとも１つの高圧ポンプ（１
    ４）と、前記高圧領域（ＨＤ）から分岐し、噴射圧（Ｐ
    ＿ｒ）を有する燃料を内燃機関（１）の燃焼室（４）へ
    噴射する多数の噴射弁（９）とを有している形式のもの
    において、少なくとも１つの高圧ポンプ（１４）と、該
    高圧ポンプ（１４）を駆動するための少なくとも１つの
    電気的な駆動モータ（２９）と、前記噴射圧（Ｐ＿ｒ）
    を検出するための圧力センサ（２４）と、前記噴射圧
    （Ｐ＿ｒ）を調整するための電子的な調整ユニット（３
    ０）とが高圧ポンプ（ＨＤＰ）モジュール（２８）に纏
    められていることを特徴とする、内燃機関のための燃料
    調量システム。
  2. 【請求項２】 少なくとも１つの量制御弁（ＭＳＶ）
    （１８）がＨＤＰ−モジュール（２８）に配置されてお
    り、この量制御弁（ＭＳＶ）が高圧ポンプ（１４）の出
    口を該高圧ポンプ（１４）の入口と接続されている、請
    求項１記載の燃料調量システム。
  3. 【請求項３】 前記高圧ポンプ（１４）の出口にて逆止
    弁（１７ｂ）が前記ＨＤＰ−モジュール（２８）に配置
    されている、請求項１又は２記載の燃料調量システム。
  4. 【請求項４】 前記高圧ポンプ（１４）が各駆動モータ
    （２９）のロータ（３３）に統合されたピストンポンプ
    として構成されている、請求項１から３までのいずれか
    １項記載の燃料調量システム。
  5. 【請求項５】 前記高圧ポンプ（１４）が前記駆動モー
    タ（２９）のロータ（３３）と回動不能に結合され、少
    なくとも１つの作動面を有する少なくとも１つの作動部
    材（３５）と、前記駆動モータ（２９）のケーシング
    （３４）と結合された少なくとも１つのポンプピストン
    （３７）とを有しており、前記ポンプピストン（３７）
    の第１の端部（３７ａ）が回転軸線（３６）を中心とし
    たロータ（３３）の回転の間に、前記作動面の相対運動
    に追従しかつ前記ポンプピストン（３７）の第２の端部
    （３７ｂ）が前記高圧ポンプ（１４）のポンプ室（３
    ９）を制限している、請求項４記載の燃料調量システ
    ム。
  6. 【請求項６】 前記作動面が前記ロータ（３３）の回転
    軸線（３６）に対して傾斜した滑り面（３８）として構
    成されかつ前記ポンプピストン（３７）がその長手方向
    軸線で前記ロータ（３３）の前記回転軸線（３６）に対
    しほぼ平行に配置されており、前記ポンプピストン（３
    ７）の第１の端部（３７ａ）が接触点にて前記滑り面
    （３８）に支持されかつ前記接触点が前記ロータ（３
    ３）の前記回転軸線（３６）と前記滑り面（３８）との
    間の交点に対し間隔をおいて位置している、請求項５記
    載の燃料調量システム。
  7. 【請求項７】 前記滑り面（３８）が平らである、請求
    項６記載の燃料調量システム。
  8. 【請求項８】 燃料が前記低圧領域（ＮＤ）から吸込弁
    （１７ａ）を介して前記ポンプ室（３９）へ達する、請
    求項５から７までのいずれか１項記載の燃料調量システ
    ム。
  9. 【請求項９】 燃料が前記ポンプ室（３９）から圧力弁
    （１７ｂ）を介して前記高圧領域（ＨＤ）に達する、請
    求項５から８までのいずれか１項記載の燃料調量システ
    ム。
  10. 【請求項１０】 前記低圧領域（ＮＤ）から前記駆動モ
    ータ（２９）のケーシングの内室を通って前記高圧ポン
    プ（１４）の前記ポンプ室（３９）へ燃料を導く燃料案
    内装置が設けられている、請求項５から９までのいずれ
    か１項記載の燃料調量システム。
  11. 【請求項１１】 前記燃料案内装置が燃料を前記低圧領
    域（ＮＤ）からまず前記電子的な調整ユニット（３０）
    を通って、次いで駆動モータ（２９）の内室を通り、そ
    れから前記高圧ポンプ（１４）により、最終的に前記ポ
    ンプ室（３９）へ導く、請求項１０記載の燃料調量シス
    テム。
  12. 【請求項１２】 前記駆動モータ（２９）と前記高圧ポ
    ンプ（１４）とのために共通の耐圧性のケーシング（３
    ４）が設けられている、請求項５から１１までのいずれ
    か１項記載の燃料調量システム。
  13. 【請求項１３】 ポンプピストン（３７）の第１の端部
    （３７ａ）に滑りシュー（４１）が運動可能に固定さ
    れ、該滑りシュー（４１）がロータ（３３）の回転に際
    して前記滑り面（３８）の上を滑動する、請求項６から
    １２までのいずれか１項記載の燃料調量システム。
  14. 【請求項１４】 請求項１から１３までのいずれか１項
    記載の燃料調量システム（１１）の高圧ポンプ（ＨＤ
    Ｐ）モジュール（２８）において、前記ＨＤＰモジュー
    ル（２８）内に、燃料を前記燃料調量システム（１１）
    の前記低圧領域（ＮＤ）から前記高圧領域（ＨＤ）へ搬
    送する少なくとも１つの高圧ポンプ（１４）と、前記高
    圧ポンプ（１４）を駆動するための少なくとも１つの電
    気的な駆動モータ（２９）と、前記高圧領域（ＨＤ）に
    発生している噴射圧（Ｐ＿ｒ）を検出するための圧力セ
    ンサ（２４）と、前記噴射圧（Ｐ＿ｒ）を調整するため
    の電子的な調整ユニット（３０）とが纏められているこ
    とを特徴とする、高圧ポンプ（ＨＤＰ）モジュール。
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