JP5491643B2 - 一体型高圧アキュムレータを備える燃料噴射システム - Google Patents

Description

本発明は、高圧ポンプを備えた内燃機関の燃料噴射システムであって、高圧ポンプの高圧出口が高圧アキュムレータと接続され、高圧アキュムレータは、燃料噴射装置と接続するための少なくとも１つのアキュムレータ出口を有する、燃料噴射システムに関する。

この種の燃料噴射システムは、独国特許出願公開第１０２００５０２７８５１号明細書に開示されている。この高圧ポンプを備える燃料噴射システムは、カム軸によって駆動される２つのポンププランジャを有し、これらのポンププランジャによって、燃料が各逆止弁を介して、高圧ポンプとは別に配置されて取りつけられた高圧アキュムレータ内へと圧送される。この高圧アキュムレータから、内燃機関の燃焼室内に噴射するための燃料が、管路を介して高圧アキュムレータと接続された燃料噴射装置によって取り出される。

本発明の根底には、コンパクトに、かつ、確実な取付けにより（ｍｏｎｔａｇｅｓｉｃｈｅｒ）組み立てられる燃料噴射システムを提供するという課題がある。

本課題は、高圧アキュムレータが高圧ポンプに対して直接的に適合され、アキュムレータ出口が、高圧ポンプに対して厳密に定められた位置に位置決めされることにより解決される。高圧ポンプに対して高圧アキュムレータを適合させることには、高圧アキュムレータを別体の構成要素として取り付けて高圧ポンプと適切な形態で接続する必要がないという利点がある。アキュムレータ出口の厳密な位置決めには、燃料噴射器への接続管が厳密に定められ、かつ、取付けの確実性（Ｍｏｎｔａｇｅｓｉｃｈｅｒｈｅｉｔ）を高めるために、当該接続管の調整が必要ではないという利点がある。

本発明の発展形態において、高圧ポンプは、シリンダヘッドを備えたポンプハウジングを有し、高圧ポンプの高圧出口はシリンダヘッド側壁へと通じる。シリンダヘッド側壁に高圧出口が通じていることにより、例えば、高圧アキュムレータにより好適に内燃機関の２個のシリンダユニットに燃料を配給しうる（しかし基本的には、１個、３個、又は４個のシリンダユニットの燃料供給が可能である）ように、場所を節約しながら、シリンダヘッド側壁上に直接高圧アキュムレータを取り付けることが可能となる。

本発明の更なる別の構成において、高圧アキュムレータは、高圧出口と相互作用する配給部として構成される。この配給部は好適に、高圧ポンプが内燃機関のシリンダヘッド内に投入される場合に、高圧ポンプのシリンダヘッドの側壁上に取り付けられ、上記のように、好適に内燃機関の２個のシリンダユニットに燃料を配給する。円筒形状の容器に類似した構成のこのような配給部は、容易に製造することが可能であり容器形状の内部空間が高圧アキュムレータのための十分に大きな貯蔵容量を提供するので、特に適している。代替的な構成においては、配給部は円筒管状に形成することが可能であり、その際には、少なくとも１つのアキュムレータ出口が、円筒管状の配給部の側面に取り付けられる。

本発明の発展形態において、配給部は、１個、２個、３個、又は４個のアキュムレータ出口を有する。その際に、アキュムレータ出口は好適に、そのシリンダ縦軸に対して０°とは異なる角度で配置される。この配置はまず、配給部上の１つよりも多いアキュムレータ出口の適合を可能とするが、他方では、調整作業無しに燃料噴射装置への少なくとも１つの接続管を接続しうるために、配給部の厳密な位置決めを必要とする。

本発明の発展形態において、配給部は、保持部を用いてシリンダヘッド側壁上に固定される。基本的には、例えばねじが付いた配給部を、シリンダヘッド側壁上に直接ねじで留めることも可能であろう。しかしながら、その場合には、アキュムレータ出口の位置決めは、厳密に定められたねじ留め位置によってのみ、保障されるであろう。保持部を利用することによって、配給部を厳密に、例えば対応するマーク付けによって（又は、以下で述べる位置決め部によって）シリンダヘッドに対して位置決めし、保持部を用いてシリンダヘッド側壁上に固定することが出来る。

更なる別の構成において、保持部は、例えばねじ付き接続部を用いてシリンダヘッド上に固定される締め付けねじである。その際に、締め付けねじは、配給部の環状フランジ上に設けられる保持フランジを有する。代替的に、締め付けねじは、右ねじ及び左ねじを備える両方向式ねじとして構成され、シリンダヘッド上及び配給部上の対応するねじと相互作用しうる。

本発明の発展形態において、配給部は、高圧出口又はシリンダヘッドと相互作用する位置決め部を、例えば、対応する凹部と相互作用する少なくとも１つの突端部の形態で有する。これにより、更なる別の光学的な位置決め無しに、直接的に正確に、必要な位置決めが達成される。

更なる別の構成において、配給部は、高圧出口又はシリンダヘッドへの接続側の向かいに、閉鎖カバー又はレール圧力センサのための接続開口部を有する。この構成は、配給部が円筒管状に形成される場合に特に好適に適用される。

本発明の更なる別の好適な構成は、図示された本発明の実施例が詳細に記載される図の記載から明らかとなろう。
容器形状に形成された配給部の断面図を示す。 配給部の位置決め部の詳細図を示す。 シリンダヘッド上での配給部の固定の変形例を示す。 円筒管状に形成された配給部の断面図を示す。 図４の円筒管状に形成された配給部の横断面図を示す。

図１によれば、内燃機関の燃料噴射システムの高圧ポンプは、シリンダヘッド１を備えたポンプハウジングを有しており、部分的に示されるポンププランジャ２が、シリンダヘッド１のシリンダボア内に案内され、圧力室３から、圧力保持弁５が挿入された高圧出口４を介して、高圧アキュムレータ２３内へと燃料を圧送する。高圧出口４は、高圧ポンプのシリンダヘッド１のシリンダヘッド側壁６へと通じる。シリンダヘッド側壁６上には、環状のねじ付き接続部７が形成され、この環状のねじ付き接続部７内に、容器形状に構成された配給部８がはめ込まれ、この配給部８の内部空間が、高圧アキュムレータ２３を形成する。高圧ポンプは、内燃機関のシリンダヘッド内に組み込み可能であり、その場合に、自身の駆動軸を有さず、内燃機関の軸、例えばカム軸によって駆動される。代替的に、高圧ポンプは、内燃機関により駆動される自身の駆動軸も有しうる。

容器形状の配給部８は環状フランジ９を有し、この環状フランジ９に、締め付けねじ１１の対応する保持フランジ１０が当接する。締め付けねじ１１は、ねじ付き接続部７によってねじで固定され、高圧ポンプのシリンダヘッド１のシリンダヘッド側壁６へと配給部８を押し付ける。密封接合を保障するために、容器形状の配給部８は、シリンダヘッド側壁６と対向する側に、密封ジオメトリ（Ｄｉｃｈｔｇｅｏｍｅｔｒｉｅ）１２を有する。代替的に、対応する構成要素の間にガスケットが挿入される。

配給部８の反対側には、例えば２つのアキュムレータ出口１３ａ、１３ｂが底壁の内部を通っており（ａｎｇｅｌａｓｓｅｎ）、これらアキュムレータ出口１３ａ、１３ｂには、燃料噴射装置に接続するための管路をねじで留めることが可能である。各シリンダユニットに燃料噴射装置が割り当てられるので、アキュムレータ出口１３の数（例えば、２、３、又は４）は、内燃機関のシリンダの数に依存する。最後に、配給部は更に、レール圧力センサ１５が接続可能な接続口１４を有する。レール圧力センサを用いて、高圧アキュムレータ２３内の燃料圧力が、補充すべき燃料量を制御するために定められる。

図２は、容器形状の配給部８を示しており、配給部８は、円周上に分散した３個の突端部の形態による位置決め部１６を備える。この突端部は、ねじ付き接続部７内部の対応する凹部に係合し（又は逆に、ねじ付き接続部７内部の対応する凹部は突端部に係合し）、シリンダヘッド側壁６に対する、配給部８の厳密な位置決めを保障する。厳密な割り当て及び位置決めを保障するために、突端部の数は好適に、アキュムレータ出口１３の数に対応する。例えば、２つのアキュムレータ出口１３、及び、突端部が、対向して（１８０°）配置される一方、３つのアキュムレータ出口、及び、突端部は１２０°ごとに互いに方向を変えて（ｖｅｒｄｒｅｈｔ）配置され、４つのアキュムレータ出口は９０°ごとに互いに方向を変えて配置される。

図３の実施例では、ねじ付き接続部７ａが、シリンダヘッド１に直接組み込まれ、締め付けねじ（Ｓｐａｎｎｓｃｈｒａｕｂｅ）１１ａが、右ねじ及び左ねじを備える両方向式（ｄｏｐｐｅｌｗｉｒｋｅｎｄ）ねじとして構成される。これに対応して、配給部８ａもここでは雄ねじ１７を有し、従って、締め付けねじ１１ａを締める際には、配給部８ａが、ねじ付き接続部７ａと共に、ねじで固定される。配給部８ａの他の構成は、図１と対応している。

図４の実施例では、配給部８ｂは円筒管状に形成され、かつ、シリンダヘッド側壁６と相互作用する接続部１８と共に、締め付けねじ１１ｂによってねじで固定される。接続部１８は機能的に、ねじ付き接続部７、７ａに対応する。締め付けねじ１１ｂは、接続部１８の環状溝内に挿入された締め付けリング（Ｓｐａｎｎｒｉｎｇ）１９上で支持され、同時に、配給部８ｂの雌ねじに捻じ込まれる。図示されない位置決め部と、密封ジオメトリとが、接続部１８と配給部８ｂとの間に設けられる。

接続部１８の向かい側では、配給部８ｂの接続開口部２０に、閉鎖カバー２１が捻じ込まれる。代替的に、ここには、レール圧力センサを捻じ込むことも可能である。接続開口部２０に捻じ込まれた閉鎖カバー２１は、凹部２２を有し、この凹部２２は、当該凹部２２の内部で作用する燃料圧力によってねじ接合に対して半径方向圧力が加えられるようにする。これにより、場合によって起こる配給部８ｂの膨張が補正され、このようにして密閉の効果が高められる。

図５は、例示的に２つのアキュムレータ出口１３ａ、１３ｂと、レール圧力センサのための更なる別の接続口１４と、を有する配給部８ｂの横断面図を示している。この場合も、各シリンダユニットに燃料噴射装置が割り当てられるので、実際のアキュムレータ出口１３の数（例えば、２、３、又は４）は内燃機関のシリンダの数に依存する。

Claims (7)

1. 高圧ポンプを備えた内燃機関の燃料噴射システムであって、前記高圧ポンプの高圧出口（４）は、高圧アキュムレータ（２３）と接続され、前記高圧アキュムレータ（２３）は、燃料噴射装置と接続するための少なくとも１つのアキュムレータ出口（１３ａ、１３ｂ）を有する、前記燃料噴射システムにおいて、
   前記高圧ポンプは、シリンダヘッド（１）を備えたポンプハウジングを有し、
   前記高圧アキュムレータ（２３）は、前記シリンダヘッド（１）に対して直接的に適合されて密封された配給部（８）の内部空間によって形成され、前記高圧出口（４）は、前記シリンダヘッド（１）のシリンダヘッド側壁（６）へと通じるとともに前記高圧アキュムレータ（２３）内に接続されており、
   前記アキュムレータ出口（１３ａ、１３ｂ）は、配給部（８）の縦軸に対して０°とは異なる角度で配置され、
   前記アキュムレータ出口（１３ａ，１３ｂ）が定められた位置に位置決めされるように、前記配給部（８）は、前記シリンダヘッド側壁（６）に対して位置決めされることを特徴とする、燃料噴射システム。
2. 前記配給部（８ｂ）は、円筒管状に形成されることを特徴とする、請求項１に記載の燃料噴射システム。
3. 前記配給部（８）は、１個、２個、３個、又は４個のアキュムレータ出口（１３）を有することを特徴とする、請求項１又は２に記載の燃料噴射システム。
4. 前記配給部（８、８ａ、８ｂ）は、保持部を用いて前記シリンダヘッド側壁（６）上に固定されることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の燃料噴射システム。
5. 前記保持部は、締め付けねじ（１１、１１ａ、１１ｂ）であることを特徴とする、請求項４に記載の燃料噴射システム。
6. 前記配給部（８、８ａ、８ｂ）は、前記高圧出口（４）又は前記シリンダヘッド（１）と互いに係合する位置決め部（１６）を有することを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の燃料噴射システム。
7. 前記配給部（８ｂ）は、前記高圧出口（４）又は前記シリンダヘッド（１）への接続側の向かい側に、閉鎖カバー（２１）又はレール圧力センサ（１５）のための接続開口部（２０）を有することを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載の燃料噴射システム。

Images