JPH01151781A - 可変流量ポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はある範囲の流量で流体を吐出するポンプに関す
る。

本発明のポンプはある範囲の流量にわたる燃料を内燃機
関に吐出する燃料ポンプとして用途を有する。しかしな
がら、ポンプは、例えば特に流体流量の微細な制御およ
びポンプからの流量変化要求に対する迅速な応答が必要
な例えば化学用途、医学用途および油圧用途、のような
多くの他の用途において用いられる。

本発明のポンプの主要な用途はエンジンに対する燃料ポ
ンプである。オツトーサイクルまたは他のタイプの点火
エンジンに燃料を導入する最も共通な手段はキャビュレ
ータである。キャビュレータにおいて、燃料はベンチュ
リで発生されな負圧によってジェットとして知られるキ
ャビュレータのオリフィスを通して吸引され、ベニチュ
リを通して空気がエンジンの誘導装置に入る。キャビュ
レータ装置の代案としては、燃料が機械的または電気−
機械的装置によって計量されるような燃料噴射装置の種
々のタイプがある。このような噴射装置は、通常、エン
ジン中への空気流量を決定する装置、高圧力燃料ポンプ
、制御装置、および噴射ノズルまたはノズルを有する６
代表的な電気−機械装置は、ソレノイド作動式弁を組込
むノズルを用い、燃料は一定圧力下でノズルに供給され
て、ノズル弁がエンジンの各回転中適当な期間に対して
開放するように同期される。ソレノイド等を持つそのよ
うなノズルは製造中高い精密性を要求する。他の方法の
燃料噴射装置においては、圧力吐出燃料下で燃料が連続
的に供給されるノズルが用いられ、エンジンへの燃料を
計量することがノズルにおける燃料の圧力を変えること
によって制御される。噴射装置および燃料がエンジンの
要求に関連して噴射ノズルに供給される圧力を制御する
ための種々の装置が知られている。

代表的な燃料噴射装置は通常はキャビュレーション装置
よりも一層高価であり、一方燃料経済および排気ガスに
おける有害な物質の放出の減少Ｇ′ｌ：対する最近の要
求を満足することが最も望ましい。

これらの性能要求を満足するために、噴射装置ハ、石油
が使用されるときには、約４０　：　１ノ流Ｊｌｔｆ囲
にわたる精密に調整した量の燃料を吐出する容量を有す
る必要がある。広範囲の流量要求は、零荷重のアイドリ
ングおよび高エンジン速度における吐出最大パワーの間
で代表的なエンジンの燃料要求が変化するために必要で
ある。さらに、エンジン作動状態における変化に対する
装置の応答速度が理想的には瞬間的であるべきである。

本発明の目的は、ある範囲の流量にわたって流体を吐出
しかつ流量要求の変化に対するポンプからの比較的速い
応答を有する改良したポンプを提供することにある。

広い意味で、本発明は流体に対する可変流量ポンプから
成り、ポンプからの共通流体流出ポートに連通ずる多重
の電気駆動式流体吐出装置を有し、ポンプの流体吐出流
量が互いに対する燃料吐出装置の作動位相を変えられる
ことによって変えられるポンプである。

流体吐出装置の作動の相対位置は最大流量における流体
の吐出に対する互いに同一の方向の、すなわち互いに同
一方向に向かう流体吐出装置の作動と、最少流量におけ
る流体の吐出に対する互いに反対方向の、すなわち互い
に反対方向に向かう流体吐出装置の作動と、の間で可変
である。

電気駆動式多重流体吐出装置は、ポンプ流出ポートに流
体連通した互いに流体連通したシリンダ内において互い
に独立して往復動する少なくとも２つのピストンと、各
ピストンに関連する電磁駆動装置と、を有する。各電磁
駆動装置への交流駆動電流の周波数は同一である。ピス
トンは一方向に動かされ、次に電気極性の反転で、反対
方向に動かされる。互いに対するシリンダ内のピストン
の作動位相は各電磁駆動装置に対する駆動信号間の位相
関係を変えることにより変えられる。

駆動電流に対する電磁駆動装置の接続を持つ本発明のポ
ンプの好ましい形状において、駆動電流が１８００の位
相のとき、流体が最大流量でポンプによって吐出され、
一方路動電流が同一位相のとき、ポンプの吐出量は最少
になる０位相差が中間角にあるときに、ポンプの吐出は
中ｍ　Ｌ／　＜　ｌ、４：ある。

性能に間しては、本発明のポンプは流量ノ比較的広範囲
にわたって流体を吐出するように構ｔｃｃれており、流
体の吐出量は精密な制限値に調節され、比較的迅速な応
答時間内でがっ流量の範囲内で１つの流量状態から他の
状態に変化される０本発明のポンプは多くの他のタイプ
の可変吐出ポンプよりも一層経済的に製造できる。

本発明のポンプは、特に内燃機関に対する燃料噴射装置
用の燃料ポンプの改良した形状として使用するのに適し
たものである。ポンプは特に可撓性燃料乗物用燃料噴射
ポンプとして適している。

メタノールは容積基準で石油のエネルギ含有量の約半分
であり、もしエンジンが石油のアイドリングとメタノー
ルのフルパワーにおける作動の限界値の間の石油および
メタノールの両方において作動することを意図したもの
であるならば、石油作動に対して要求される４０：１の
流量範囲は約２倍となり、８０：１に近づく、中間の流
量はパワーの要求と、エンジンが任意の時間に作動する
石油およびメタノールの特定の比による。

本発明のポンプは燃料噴射ポンプとして用いられるが、
比較的急速な応答を持つある範囲の流量で流体の計量し
た量の正確な吐出が要求される任意の他の用途に用いら
れる０本発明はエンジンに対する燃料吐出に関連して一
般に記載するが、本　、発明のポンプの用途はそれに限
定されるものではない。

次に、図面を参照して、本発明を説明する。

第１図ないし第５図に示す本発明のポンプの第一形状は
エンジンの吸気マニホルドに結合されてスロットル本体
（出口胴体）燃料噴射装置を形成することを意図した内
燃機関用スロットル本体（出口胴体）に組込まれる。

図面において、スロットル本体は全体的に参照番号１で
示されている。従来形状のエンジンへの吸気用フィルタ
が２で示されており、エンジンの吸気マニホルドに結合
されるスロットル本体の端が３で示されている。

スロットル本体はエンジンの運転中誘導空気が第３図の
矢印Ｂの方向に通るための中央流路４およびスロットル
プレート（空気量設定板）５を有している。スロットル
本体１は２つの部品、すなわち以後ポンプハウジングと
呼ぶ上部部品８および以後スロットルプレートハウジン
グと呼ぶ下部部品９を有する。スロットルプレート５は
、図示のスロットル本体噴射装置において従来の形状を
有し、スロットルプレートハウジング９内゛でブツシュ
７内のスピンドル６に支持されている。スロットルプレ
ートはエンジンに対する加速器または他のエンジンスピ
ード制御装置に適当に連結されている。

ポンプハウジング８内の円面室１０はその内に内部容積
を形成している。燃料は、燃料源から、後述する一方向
弁を介して、ポンプハウジングの部分１２を貫通する吸
気ポート１１を通して室１０に入る。室１０はポンプ用
の流出ポート１３を有し、流出ポートは後述する一方向
弁を介して噴射ジェット１４を持つ室に連通している。

本発明のポンプの形状の電磁作動式燃料吐出装置１５は
、シリンダ内に互いに独立して往復移動する２つのピス
トンを有し、シリンダはポンプの流出ポートに流体連通
している０図示のスロットル本体の配列において、２つ
のピストン／シリンダ燃料吐出機構があり、シリンダは
ポンプハウジング８内に形成され、１６で示されており
、ピストンは１７で示されている。ピストン／シリンダ
燃料吐出機構は室１０内で作用する。２つのピストン１
７は、ピストンが機械的リンクによって連結されていな
い点で互いに独立である。ピストンは、例えばポリアセ
タル樹脂または例えばニッケルまたはクロムのような耐
腐食性材料でメツキしたアルミニウム合金のような種々
の燃料によって影響を受けない材料から作られるべきで
ある。

ピストン／シリンダ燃料吐出機構はそれぞれのシリンダ
内でピストンを駆動してポンプが燃料を吐出させるよう
にする電磁駆動装置を有している。

図示のポンプの形状において、ピストンスカートは室１
０の反対側の端でシリンダから出るように延びており、
各ピストン１７の延びているスカートには可動コイル組
立体が設けられている。

好ましくは、アルミニウム合金または充分硬質の他の低
密度材料から製造された中空の円筒フォー７１９が各ピ
ストンの端に固定されるか、または一体に形成されてお
り、コイルは各フォー７１９に巻かれる０代表的には、
コイルは適当な接着剤でコイルフォーマに結合した密巻
きの銅線の２つの層から成り、例えば１０００ヘルツに
おいて３および１５オームの間のインビーダースを有す
る。フォー７１９上のコイルの位置は２０で示されてい
るが、コイルは精密に巻かれており、図示の便宜上図面
には示されていない、もしフォーマ１９がアルミニウム
合金また他の導電性材料から作られるならば、７オーマ
のまわりに導電路が形成されるのを防止するために、軸
線方向にスリットが入れられるべきである。各フォー７
１９には、また、それぞれのピストンへの連結部に隣接
して開口が設けられて空気がフォーマの壁を通してフォ
ーマのシリンダ内から出るのを可能にしピストンの正確
な作動が禁止されるのを防止し、上部コイルからの適当
な熱の発散を与える（ＷＲ口は図示せず）。

図示するようにポンプハウジング８の補完部分に側部か
らねじ込まれたほぼ円筒状の永久磁石２１は電磁可動コ
イル駆動装置の他の部分を構成する。各磁石２１は環状
エアギャップ２２（ラウンドスピーカで使用されるもの
と同様なもの）を有し、コイルフォーマ１９およびコイ
ルは、ピストン１７の全ストロークにわたって環状エア
ギャップ２２内に自由に往復動するような寸法を有する
。可動コイルは例えば小さい導電性スプリングによって
付勢電流を可動コイルに供給するために端子２３（第１
図）に適当に接続されている。しかしながら、例えば小
さい導電性ブラシギヤ等のような任意の他の適当な配列
も使用できる。電気的接続装置はコイルおよびピストン
の自由移動に最小の制限しか与えるべきでない。

本発明の配列および記載した電磁駆動装置において、コ
イルが近い位相および同一周波数の交流で付勢されると
、ピストンは互いに近い位相の作動で往復動させられ、
燃料はポンプの流出ポート１３から吐出され、燃料の吐
出量は互いに対するピストン吐出機構の作動位相を変え
゛ることによって変えられてもよい、２つのピストンの
作動位相が近ければ近いほど、ポンプからの流体の流量
は大きくなり、一方もしピストン／シリンダ機構が近く
ない位相関係で作動させられるならば、ポンプ吐出量は
減少させられる。このようにして、ポンプからの燃料の
流量は互いに対してピストン／シリンダ吐出機構の作動
位相を変えることによって変えられる。もしピストンが
同時に作動させられるならば（すなわちピストンが同時
に他方に近づき、また離れるように動くならば）、ポン
プは最大流量で燃料を吐出し、一方もしピストンが反対
方向に往復動させられるならば、流出ポートからの燃料
の正味の吐出量は最少である。ピストンが互いに反対方
向から互いに同一方向に変化する位相関係で作動させら
れると、ポンプからの燃料の吐出量は最少から最大に変
化する。２つのピストン／シリンダ機構の作動位相は、
各ピストンに対する可動コイル駆動装置への同一周波数
の交流極性の駆動電流の相対的な位相を制御することに
よって制御できる。好ましい形状の配列において、コイ
ルは同様に巻かれ、もし１つのピストン機構への駆動電
流が他の駆動電流と同一位相ならば、ピストンが反対方
向に作動し、ポンプ吐出量が前述のように最少となり、
一方もし各ピストンへの駆動電流が１８０°の位相なら
ば、ピストンが同一方向に作動してポンプ吐出量が最大
となるように、接続されている。ポンプの流量は比較的
広範囲にわたって精密に変えられる。

このように、可動コイル駆動装置に加えられる２つの交
流電流の位相関係を変えることによっていつでもポンプ
吐出量を変えることができる０位相間係の変化に対する
応答は、ポンプ吐出量を増加しまたは減少させるなめに
、交流信号のサイクル時間中に生じ、比較的急速である
０例えば、もし供給される信号が５０ヘルツで変化する
ならば、ポンプは１秒の５０分の１内で応答する。この
応答速度は代表的な内燃機関の燃料要求が作動中。

過渡的変化中に満足するのに充分急速、あル、ソの理由
は、この応答速度が６　、　ＯＯＯｒｐｍ　−ｃ作動す
る４サイクルエンジンの誘導タイミングニ整合し、この
速度におけるエンジンの１つノカムウヤフトと次のカム
シャフトの間に起こる変化に追随できるからである。も
し−層速い応答時間が要求されるときには、駆動信号の
周波数が高められる。

好ましい形状のポンプに対する制御装置は第６図のブロ
ックダイアダラムで示されている。２つの駆動電流源の
各々が各コイルＣ１およびＣ２に対してＣ８１およびＣ
８２で示されている。駆動電流源Ｃ８ＩおよびＣ８２は
コイルを付勢するための同一周波数の、好ましくは、矩
形波信号を発生する。信号源Ｃ９，およびＣ８２の間の
位相間係はマイクロプロセッサＭＰによって制御され、
例えばエンジン吸気装置内の空気流量センサ、スロット
ル位置センサおよびエンジンｒｐｌセンサからの入力Ｉ
Ｐが与えられる。任意の数の適当な入力が用いられる。

マイクロプロセッサは最適燃料吐出量を決定し、例えば
適当なルックアップテーブルを参照して電流源Ｃ８ｌお
よびＣ８２によって発生される電流の位相関係を制御す
る。

スロットル本体燃料噴射装置において、制御装置は、交
流電流の位相を一致させるかまたは１８０°までの任意
の位相角度で異なっているように、２つの駆動電流源の
位相間係を変えて制御する。それぞれの交流源からの駆
動電流の供給に応答して、各コイルおよびそれに関連す
るピストン１７は往復動させられ、シリンダ１６および
連結室１０の有効結合容積を変える。もし各コイルへの
２つの駆動電流の位相が１８０°だけずれていると、ピ
ストン１７は同一方向で移動する０作動の任意のサイク
ル中、ピストン１７が互いに向かって移動すると、燃料
は最大量で流出ポート１３から吐出され、２つのピスト
ンが戻り（リターン）ストロークで移動すると、燃料が
次の作動のために室１０およびシリンダ１６中に引込ま
れる。もし駆動電流の位相が互いに対して同一位相であ
るならば、ピストン１７は反対方向で移動する、１つの
ピストンが室１０に向かって内方に移動すると、他のピ
ストンはその外方ストロークで室１０から離れるように
移動し、燃料の最少量がポンプによって吐出される。駆
動電流間の任意の中間位相角度では、ピストン１７は、
燃料が中間の流量でポンプによって吐出されるように、
移動する。

図示の本発明のポンプの形状において、ピストンの各々
の作用ストロークの限界は、ピストンスカートの中間部
分に設けられ、ストップ２５の間で作用するカラー２４
によって決められる。ストップ２５は好ましくは適当な
弾性プラスチック材料から形成されて、もしストップ２
５またはそれと同等のものが硬質金属で形成される除虫
じるような、ピストンストロークの終了時におけるピス
トンのはね返りを防止する。プラスチック製ストップは
ある程度の弾性すなわち”弾力性”を有する。ストップ
２５は、ポンプハウジング中の定位置にねじ２７によっ
て配置されたプラスチック材料の環状ブロック２６の両
端からの環状内方突出部として形成されている。

ポンプ流出用弁装置が室１０を含むポンプハウジングの
部分２８に設けられている。この部分２８は第３図およ
び第４図に示すようにスロットル本体ボア４の上方の中
央に配置されており、ポンプ流出ポート１３およびジェ
ット１４が使用の際スロットル本体を通る誘導空気の流
れ中に下方に向くように向けられており、ポンプによっ
てジェット１４から吐出される燃料の噴射が吸気流れ中
に均等に噴霧化する。第５図に特に示すように、挿入兼
密封！！２９がポンプハウジング部分２８の開放した端
にねじ込まれてピストン／シリンダの間の内部および流
出弁に接近可能にしている。部分２８を有する流出弁は
第一の一方向弁３０を有し、一方向弁は室１０を噴射ジ
ェット１４を補助室に連通させる。流出弁３０および噴
射ジェット１４がポンプに存在する流体圧力下で開放し
、空気が戻りストロークでピストンによってポンプ中に
引込まれるのを防止するように閉じるように設計されて
いる。用いられる噴射ジェット１４まなは他のタイプの
ノズルは、二重燃料メタノール：石油エンジンの場合に
８０：１のような所要の流量範囲にわたって満足のいく
噴射パターンを発生するタイプのものである０代表的に
は流量は１および２リツトル容量の間のエンジンに対し
て１時間当たり０．５リツトルおよび１時間当たり６５
リツトルの間で変化する。コンパウンドビントルタイプ
の噴射ノズルが満足すべきものであることが見出されて
おり、−次ノズルは固定寸法を有し、二次ノズルが可変
孔を有し高流量に調節するようにスプリング制御される
。

第２図および第４図を参照すると、フロートボウル間３
１およびフロート３２から成るフロート弁は一方向流入
弁３７を通して流入ポート１１にわたって燃料をポンプ
に供給する。流入弁３７はピストンの戻りストロークで
室１０およびシリンダ１６中に新しい燃料を吸込むこと
を可能にするが、燃料がピストンの吐出ストロークでフ
ロートボウル室３１に戻されることを防止するために閉
じられるように設計されている。３ｉ！当な低圧力で燃
料をフロート弁に供給するための連結が３３で示されて
いる。フロートボウル室３１は２つの間にせきを持つ二
重フロートボウルから成る。燃料はフロートを構成する
第一フロートボウルから移動するときこのせきを越えて
流入弁を構成する第二フロートボウルに流れ、燃料中の
空気含有の可能性が最少にされる。第２図において、第
一フロートボウルのカバー３４は部分的に切欠いて示さ
れており、流入弁はねじれ山プラグ３６（第４図参照）
を介して接近できる。２つのフロートボウル間の壁を貫
通するせきが第４図において３８で示されている。

燃料ポンプは、また、燃料蒸気が室１０から除去されか
つ高温燃料によって発生した蒸気による噴射ノズルの音
波絞りを防止するために、室１０および流出弁および噴
射ジェットからフロートボウル室３１への調節したブリ
ード流路３９（第４図参照）を組込んでいる。さらに、
カウンタボア４０（第３図参照）はピストン１７に沿っ
た中間で各シリンダ１６に貫通し、真空源と連結するた
めにポンプハウジングの外部上の連結部（図示せず）に
延びており、ピストンおよびシリンダ間の燃料漏洩が除
去され、また、磁石ハウジングおよびコイル組立体から
ピストンに向かう空気漏洩が除去される。

本発明のポンプの他の形状において、流体吐出機構の他
の形状が前述したようなピストン／シリンダの代わりに
用いられることもできる。電磁駆動式可動ダイヤフラム
の配列が１つの代案である。

一般に、互いに対して制御できる２つのピストン／シリ
ンダ、ダイヤフラム等の燃料吐出機構は、用途に要求さ
れる流量の範囲および計量制御の程度を与えるのに充分
であり、多数の機構がポンプの正味の吐出量を制御する
ために例えば互いに関連して同様に制御される３つの機
構の作動の位相と共に用いられることも本発明の範囲内
で可能である。任意の特定のポンプに対して、最大流量
はピストンのボアおよび（または）ストローク並びにダ
イヤフラムの直径およびストローク等を増加することに
よって増加される。記載した燃料ポンプにおいて、流量
は、ピストン／シリンダ吐出機構が反対方向に作動する
ときのほぼ零と、ピストン／シリンダ吐出機構が同一方
向に作動するときの最大と、の間に変えることができ、
しかしながら同一の流量の範囲が要求されない他の用途
においては、それぞれの燃料吐出機構の間の作動の位相
は一層小さい範囲内で変えることができる。

記載した燃料噴射ポンプにおいては、２つのシリンダ／
ピストン機構がブリード流路３９を介して空気掃気のた
めにＶ形状で室１０内で上方向きの角度で作動するよう
に配置されている。しかしながら、任意の他の形状も用
いることができる。

ピストンは、例えば水平に対向形状で、または垂直に直
線形状で配置されてもよい。一般に、室１０によって決
定される燃料ポンプ中に形成される２つのピストン／シ
リンダまたは他のタイプの液体吐出機構の間の容積は最
少にされるべきである。この容積内の流体は、ピストン
が反対方向に作動されるとき往復動され、この容積内の
流体の慣性は所要の一方向弁の解放圧力を最小にするた
めに最小にされねばならないからである。ピストンの端
の分離は、特にインライン共通同心状シリンダで作用す
るときそれぞれのストロークの点でピストンが衝突する
危険がないようになされなければならない。

記載した本発明の燃料ポンプ形状において、ピストン／
シリンダ機構用電磁駆動装置は固定永久磁石を持つ可動
コイル機構を有するが、固定コイルを持つ可動磁石配列
も可能であり、また固定および可動磁石がコイル電磁石
を有してもよい、他の代案の電磁駆動装置は固定コイル
またはソレノイドを持つ各ピストンに連結された可動ア
ーマチュアを有してもよい、ピストンまたは他の燃料吐
出機構を電気的に駆動する任意の装置が可能である。

本発明のポンプを組込んだ多点燃料噴射装置が第８図の
平面図および一部切欠いて概略で示す第９図の側面で示
されている０図示の多点燃料噴射装置においては、本発
明のポンプおよび噴射／ノズルはエンジンの各シリンダ
の吸気ポートに個々に設けられている０図示の装置は４
シリンダエンジン用を意図したものであり、吸気マニホ
ルドは４つの吸気ポート８０を有している。吸気ポート
８０は空気フィルタ８３から誘導空気を吸引する。

各吸気ポート８０はポートをエンジンベツドに結合する
フランジ８１を有する。各吸気ポート８０は本発明のポ
ンプユニット８２を組込んでいる。

１つのポンプユニットが両方の図面に概略的に一部切欠
いて示されている。一般に、第８図および第９図におい
て第１図ないし第５図のポンプまたはスロットル本体燃
料噴射装置の部品を示すのに用いられた参照番号が第８
図および第９図の多点噴射装置のポンプの同一部品を示
す。各ポンプユニットは２つの水平方向に対向したピス
トン／シリンダ燃料吐出機構を有し、そのピストンは１
７で示され、燃料吐出機構は、スロットル本体噴射装置
のポンプの室１０を収容する部分２８と同様なポンプの
部分８４内の室内で作用する。各部分８４はそれぞれの
吸気ポート８０内に中央で取付けられ、噴射ジェット１
４を有している。燃料を個々のポンプユニットに供給す
るための分岐管を持つ燃料供給マニホルドは８５で示さ
れている。

図示の多点燃料噴射装置の制御ユニットは種々のセンサ
の入力を交流電流供給ユニット間の位相角に変換するこ
とに対してはスロットル本体装置のものと同様であり、
位相角はエンジンの燃料要求に対して適したものである
。同一の駆動電流が各ポンプユニットに供給されて、４
つのポンプユニット８２が一緒に作動するように駆動さ
れるか、または制御ユニットが各ポンプユニット８２を
個々に作動するように特殊な駆動信号を供給して、燃料
がシリンダの流入弁の開放と同期してそれぞれの吸気ポ
ート８０に吐出される。

本発明の可動コイルまたはポンプの均等物に供給される
交流駆動電流は、好ましくは、矩形波またはほぼ矩形波
の信号である。サイクル持続期間はピストンまたは均等
物がストロークの一方の終了時が他方の終了時まで充分
に駆動され、かつピストンがストロークのいずれかの終
了時においても第１図ないし第５図の燃料ポンプ中のス
トップ２５に対して零運動を有するのに充分であるべき
である。ピストンはストロークの終了時に少なくとも瞬
間的には保持されることが望ましい、ピストンの運動は
ストロークにわたって、光学的、容量的または磁石的装
置によって電気的に検出され、駆動電流の信号形状がピ
ストンの望ましくない、すなわち不均一な運動を補正す
るように適当に変形される。ピストンが物理的ストップ
に近づくことが検出され、そのときピストンを駆動して
いる方向と反対方向に適当に同期した短い逆パルスの電
流でストップからのピストンのはね返りの可能性がピス
トンの運動を減衰することによって妨かれる。そのよう
な電流は可動コイルまたは他の電磁駆動装置に送られる
。駆動波形の全体的なタイミングには変化はない、短い
逆電流が終了した後は、駆動電流はその初期値および極
性に戻り、波形形状のサイクルの残りに対してピストン
をストップに対して保持する。そのような短い減速逆電
流を有するような１つの電磁駆動装置への駆動電流のパ
ルスサイクルが第７図に示されている。ピストンの１つ
のストロークに対する全体の駆動パルスの期間はＴ１で
示されており、短い逆電流の期間がＴ２で示されている
。ピストンはサイクルの部分Ｘ中で一方向に移動し、部
分Ｙ中に反対方向に移動する。

ピストン／シリンダまたは均等物に与えられる駆動電流
の周波数は同一であるべきであるが、ポンプが燃料噴射
ポンプとして設計されている場合、燃料吐出がエンジン
の流入弁の開放シーケンスと同位相であるようにこの周
波数はエンジンの回転周波数と同期して、またはエンジ
ンの回転周波数に比例して変更できる。

前述したように、本発明のポンプは、吐出すべき流体が
急速に精密に変化される量で吐出することが要求される
他の用途に対しても用いられる。

代表的な用途は化学品の処方またはサンプリング、処理
流れの液化化学物の吐出、医学処理流体、体液等の流体
の量を吐出するための医学的用途、アクチュエータへの
油圧流体、栽培タンクへの栄養分の供給等である０本発
明のポンプは広範囲の用途を有するものと考えられる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、一方の側からスロットル本体およびポンプを
示し、さらに誘導装置用空気フィルタを部分的に示す、
スロットル本体の噴射／誘導装置の部分として組込まれ
た本発明のポンプの正面図である。 第２図は、空気フィルタを除去して、第１図のスロット
ル本体およびポンプの、第１図の矢印Ａの方向に見た平
面図である。 第３図は、第２図の線Ｉ−Ｉに沿うスロットル本体およ
びポンプの断面図である。 第４図は、第２図の線■−■に沿うスロットル本体およ
びポンプの断面図である。 第５図は、ポンプ部分の第３図のものと同様な断面図で
ある。 第６図は、本発明のポンプ形状に対する電気駆動装置の
ブロックダイアグラムである。 第７図は、電気パルスのダイアグラムである。 第８図は、本発明のポンプを組込んだ自動車エンジン用
の多点燃料噴射装置を部分的に切欠いて示す概略図であ
る。 第９図は第８図の矢印Ｃの方向に見た第８図の装置を部
分的に切欠いて示す概略図である。 １・・・スロットル本体、 ２・・・吸気用フィルタ、 ３・・・エンジン吸気マニホルド、 ５・・・スロットルプレート、 ８・・・ポンプハウジング、 ９・・・スロットルプレートハウジング、１０・・・円
筒室、 １５・・・燃料吐出装置、 １６・・・シリンダ、 １７・・・ピストン、 １９・・・フォーマ、 ３７・・・一方向流入弁。 ＩＧ１ ＋　　　　　　　　　０　　　　　　　　　＋−へ Ｏ。 ＩＧ　９

Claims (21)

【特許請求の範囲】
1. （１）流体用可変流量ポンプにおいて、ポンプからの共
   通流体ポートに連通する多重の電気駆動式流体吐出装置
   を有し、ポンプの流体吐出量が互いに対する流体吐出の
   作動位相を変えることによって変えられることを特徴と
   する可変流量ポンプ。
2. （２）請求項１記載の可変流量ポンプにおいて、前記多
   重の電気駆動式流体吐出装置は、各々が電磁駆動装置を
   含む少なくとも２つの往復動流体吐出機構を有すること
   を特徴とする可変流量ポンプ。
3. （３）請求項２記載の可変流量ポンプにおいて、前記往
   復動流体吐出機構の作動の相対位相が電磁駆動装置への
   付勢電流間の位相関係を変えることによって変えられる
   ことを特徴とする可変流量ポンプ。
4. （４）請求項１ないし３のいずれか１つに記載の可変流
   量ポンプにおいて、前記流体吐出装置の作動の相対位相
   は、最大流量の吐出に対する互いに同一方向の、すなわ
   ち互いに接近する方向の前記流体吐出装置の作動と、最
   少流量の流体の吐出に対する互いに反対方向の、すなわ
   ち互いに反対方向に向かう前記流体吐出装置の作動と、
   の間で変えられることを特徴とする可変流量ポンプ。
5. （５）請求項１ないし４のいずれか１つに記載の可変流
   量ポンプにおいて、前記多重の流体吐出装置はポンプ流
   出ポートに流体連通した互いに流体連通したシリンダ内
   で互いに独立して往復動する少なくとも２つのピストン
   を有することを特徴とする可変流量ポンプ。
6. （６）請求項１ないし４のいずれか１つに記載の可変流
   量ポンプにおいて、前記多重流体吐出装置がポンプ流出
   ポートに流体連通した互いに流体連通した室内で互いに
   独立して可動な少なくとも２つのダイヤフラムを有する
   ことを特徴とする可変流量ポンプ。
7. （７）請求項１記載の可変流量ポンプにおいて、前記電
   気駆動式多重流体吐出装置はポンプ流出ポートに流体連
   通した互いに流体連通したシリンダ内で互いに独立して
   往復動できる少なくとも２つのピストンを有し、ピスト
   ンは流体の吐出のためにピストンを駆動するように前記
   ピストンの各々に関連する電磁駆動装置を有し、互いに
   対する前記シリンダ内のピストンの作動位相が前記電磁
   駆動装置への交流駆動電流間の位相関係を変えることに
   よつて変えられることを特徴とする可変流量ポンプ。
8. （８）請求項７記載の可変流量ポンプにおいて、ストロ
   ークの終了時における前記ピストンの移動の限界点が、
   ストップからの前記ピストンのはね返りを最少にするの
   に充分な程度の弾性を持つ材料から形成された物理的ス
   トップによって決められることを特徴とする可変流量ポ
   ンプ。
9. （９）請求項８記載の可変流量ポンプにおいて、ストロ
   ークの終了時における前記ピストンの移動の限界点が、
   前記ピストンがストロークの終了に近づくとき、前記ピ
   ストンへの駆動電流の形状を変更することによって制御
   されることを特徴とする可変流量ポンプ。
10. （１０）請求項９記載の可変流量ポンプにおいて、駆動
    電流の形状の前記変更がピストンストロークの終了時に
    向かう駆動電流の極性における一時的な減速反転から成
    ることを特徴とする可変流量ポンプ。
11. （１１）請求項７ないし１０のいずれか１つに記載の可
    変流量ポンプにおいて、前記流体吐出装置の各々に供給
    するための同一周波数の交流電流を発生しかつ各流体吐
    出装置への付勢電流の間の位相関係を変更してポンプに
    よる流体の吐出を所要の流量に維持するように構成され
    た制御装置を有することを特徴とする可変流量ポンプ。
12. （１２）請求項１１記載の可変流量ポンプにおいて、前
    記ピストンの運動は前記駆動電流を発生するのに使用す
    るために前記制御装置に前記運動の電気指示を与えるよ
    うに感知されることを特徴とする可変流量ポンプ。
13. （１３）ある範囲の流体流量で流体を吐出するポンプに
    おいて、 内部容積を持つポンプ本体と、 前記容積と連通しまたは前記容積の一部を形成するシリ
    ンダ内で互いに独立して往復動する少なくとも２つのピ
    ストンと、 前記容積への流体の流入のための一方向弁を有する入口
    と、流体の流出のための一方向弁を有する出口と、 ピストンの運動を生じさせるようにピストンの各々に関
    連する電磁装置と、 前記電磁装置を付勢してピストンを互いに同一方向から
    互いに反対方向に、すなわち互いに同一方向に向かう方
    向から互いに反対方向に向かう方向に往復動させて、前
    記出口から可変の流量で流体を吐出するための制御装置
    と、 を有することを特徴とするポンプ。
14. （１４）ある範囲の流体流量で流体を吐出するポンプに
    おいて、 互いにかつポンプからの流出ポートに流体連通した少な
    くとも２つの往復動する流体吐出機構と、 流体吐出機構を駆動するように前記流体吐出機構の各々
    に関連する電磁装置と、 前記流体吐出機構を駆動するように前記電磁装置の各々
    に交流電流を与えてポンプからの流体の吐出量を変える
    ように前記電流間の位相関係を変える装置と、 を有することを特徴とするポンプ。
15. （１５）請求項１ないし１４のいずれか１つに記載のポ
    ンプにおいて、内燃機関用の燃料ポンプ、すなわち燃料
    噴射ポンプとして形成されていることを特徴とするポン
    プ。
16. （１６）請求項１５記載のポンプにおいて、請求項１１
    に従属するとき、ポンプ用前記制御手段は入力を有し、
    該入力から前記制御装置は任意のときにエンジンの燃料
    要求を決定でき、前記制御装置は燃料が最適速度でエン
    ジンに吐出されるように前記電流間の位相関係を変更す
    るように配置されていることを特徴とするポンプ。
17. （１７）請求項１５および１６のいずれか１つに記載の
    ポンプにおいて、ポンプがスロットル本体燃料噴射装置
    の部分として構成されていることを特徴とするポンプ。
18. （１８）請求項１５および１６のいずれか１つに記載の
    ポンプにおいて、１つまたはそれ以上のポンプがエンジ
    ンの各シリンダに対する吸気ポート中に燃料を吐出する
    噴射ノズルを有する燃料噴射装置の部分として構成され
    ていることを特徴とするポンプ。
19. （１９）請求項１６ないし１８のいずれか１つに記載の
    ポンプにおいて、前記制御装置がエンジンの速度に比例
    して前記駆動電流の周波数を変えることによってポンプ
    の周期速度を変化するように構成されていることを特徴
    とするポンプ。
20. （２０）第１図ないし第５図または第８図および第９図
    のいずれかを参照して本発明に記載された燃料ポンプ。
21. （２１）ポンプからの燃料吐出流量を変える方法におい
    て、前記ポンプの多重の電気駆動式流体吐出機構への交
    流極性の駆動電流の位相関係を変えることを特徴とする
    方法。