JPH0427384B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電気的に制御可能な燃料噴射装置であ
つて、シリンダ内で相対的に摺動可能なポンプピ
ストンと、該ポンプピストンと前記シリンダの端
面側との間に形成されたポンプ作業室とを有し、
該ポンプ作業室が逆止弁を介して燃料供給導管と
接続されており、ポンプピストンを前記シリンダ
の端面に対して相対的に吐出行程の値だけ移動さ
せる駆動装置と、ポンプピストンの吐出行程を制
御する電気的に制御された装置とを備えている形
式のものに関する。

西ドイツ国特許出願公開第1805024号明細書に
開示された電気的に制御可能な燃料噴射装置にお
いては、噴射開始は制御縁により制御され、西ド
イツ国特許出願公開第2012202号明細書に開示さ
れた電気的に制御可能な燃料噴射装置において
は、噴射開始は電磁弁により制御されるようにな
つている。いずれの場合にも噴射開始を制御する
ためには比較的に複雑な構造が必要である。それ
にも拘らず達成可能な切換え精度は、切換え時間
が比較的に長いことに基づき、いまだ十分とは言
えない。西ドイツ国特許出願公開第1526728号及
び米国特許第3194162号明細書によれば、切換え
精度の高い短い切換え時間を圧電式ポンプによつ
て達成しようとする試みがなされているが、この
試みも期待するような結果をもたらさなかつた。
この場合の欠点は、圧電素子の行程が小さいこと
に基づき、実地においては間欠的な噴射しか可能
ではないことである。したがつてマイクロ秒の範
囲にあるそれ自体短い切換え時間の利点は再び消
滅することになる。又、前述の装置の持つ他の欠
点は、該装置によつては、噴射される燃料量を変
化させることができないことである。

これに対して特許請求の範囲第１項に記載した
特徴を有する燃料噴射装置は、構造が簡単であ
り、きわめて短い切換え時間、ひいては良好な切
換え精度が得られるばかりではなく、十分に長い
稼働行程が得られ、しかも噴射燃料量と噴射時点
とを変化させることかできるようになるという利
点を有している。

特許請求の範囲第２項以下には特許請求の範囲
第１項に記載した燃料噴射装置の有利な実施態様
が示されている。構造を簡単にする上で特に有利
であるのは、内燃機関のシリンダヘツド内で摺動
可能なスリーブ内にポンプピストンを受容するこ
とである。

次に図面につき本発明を説明する。

第１図に示された本発明の燃料噴射装置は、シ
リンダ２内で相対的に摺動可能なポンプピストン
３５を有し、該ポンプピストン３５と前記シリン
ダ２の端面側との間にポンプ作業室が形成されて
いる。このポンプ作業室は逆止弁２１を介して燃
料供給導管２０と接続されている。

シリンダ２はシリンダヘツド１内の孔３２にそ
の縦軸線方向で摺動可能に案内されたスリーブ３
１の内孔によつて形成されており、ポンプピスト
ン３５は孔３２と同軸の孔３４にプレス嵌めされ
た噴射ノズル３３の頭部により構成され、シリン
ダヘツド１に不動に配置されている。ポンプピス
トン３２による吐出行程を与えるためにはシリン
ダ２を成するスリーブ３１が駆動カムとして構成
された駆動装置２９により、孔３２の拡張部３７
内の押しばね３６のばね力に抗して駆動される。
シリンダ２の端面側はシリンダ２内に配置された
ピストン３により形成されている。該ピストン３
は吐出行程を制御するためにシリンダ２に対して
相対的に矢印１３で示した方向に摺動可能であ
り、ポンプピストン３５に吐出行程を与えるため
に、電気的に制御されたロツク装置によりシリン
ダ２内でロツクできるようになつている。ピスト
ン３は弾性的にためみ変形する周壁を有する中空
体４として構成されている。該中空体４内には、
互いに重ねられた多数の圧電円板６から成つてい
る柱状体５が配置されている。この柱状体５は一
方で中空体４の一方の底に当接し、この底と押圧
板７との間に締込まれている。柱状体５とは反対
側の他方の底に中空体４はアルビン８を支持して
いる。押圧板７とアルビン８との間にはゴムクツ
シヨン９が締込まれている。押圧板７とゴムクツ
シヨン９とアルビン８との接触しているところ
で、中空体４の周壁は弾性的に外部へ変形できる
程に薄く構成されている。柱状体５にはケーブル
１０が中空体４の周壁の半径方向の孔１１を通し
て接続されている。スリーブ３１の切欠き１２は
ピストン３が矢印１３の方向で動くことを許す。
もちろん、例えばケーブル１０によつて実現され
ている、供給電圧源への柱状体５の接続は、公知
の形式ですべり接点又はそれぞれに類似した適当
な伝達手段を介して行なわれてもよい。

稼働電圧が遮断されていると、柱状体５は第１
図に示した寸法を有している。ゴムクツシヨン９
は中空体４の一方の底と押圧板７との間に柱状体
５を締込んでいる。ゴムクツシヨン９の縁は、壁
厚を減少させた範囲で中空体４の壁の内面に接触
している。第１図ではこの状態が示されている。
電気的に直列されている圧電円板６に稼働電圧が
供給されるやいなや、これらの圧電円板６は厚味
を増すと同時に、該圧電円板６の直径が収縮し、
ひいては柱状体５が長くなる。したがつて押圧板
７はゴムクツシヨン９を押圧する。該ゴムクツシ
ヨン９は押圧力を中空体４の薄い壁に伝達し、ひ
いてはピストン３をシリンダ２内でロツクする。
稼働電圧が再び遮断されると、柱状体５が再び短
縮し、中空体４の壁およびゴムクツシヨン９が弾
性的に出発位置へ戻される。これによつてピスト
ン３はシリンダ２に沿つて運動できるように再び
解放される。

スリーブ壁の半径方向の孔３８は燃料供給導管
２０及び燃料通路１９とシリンダ２内のポンプ作
業室とを接続している。切欠き１２に向かい合つ
てスリーブ３１に設けられた切欠き４０を通して
シリンダブロツク１の１部により形成されたスト
ツパ４１がスリーブ３１の内孔に突入している。
このストツパ４１はピストン３の最上方位置を決
定している。

駆動カムとして構成された駆動装置２９および
押しばね３６により連続的に昇降運動させられる
スリーブ３１は、その半径方向の孔３８を介して
燃料通路１９からシリンダ２内への燃料流を開閉
制御する。柱状体５に供給されている稼働電圧が
なければ、ピストン３は押しばね３９の作用を受
けてストツパ４１に接したままでいる。稼働電圧
がかけられると、ピストン３はスリーブ３１内に
ロツクされ、スリーブ３１により連行される。こ
の場合にはピストン３とスリーブ３１との間のロ
ツクが稼働電圧の遮断によつて再び中断されるま
で、ピストン３の下でシリンダ２内にある燃料量
が噴射ノズル３３を通して噴射される。このよう
に稼働電圧を供給することにより噴射が開始され
るため、稼働電圧の供給時点を変化させることで
噴射開始時点を制御することができる。ピストン
３とスリーブ３１とに共通な運動距離の長さは、
稼働電圧の接続持続時間によつて制御可能であ
る。このようにして噴射量は変えることができ
る。押しばね３９の作用を受けてストツパ４１に
対する当接位置へ戻るピストン３は新しい燃料を
吸込む。

第２図で示した第２実施例では第１図で示した
装置と似た装置が構成されている。この場合には
切欠き４０のないスリーブ４２が使用されてい
る。ストツパ４１及び押しばね３９は省略されて
いる。又、スリーブ駆動装置がピストン駆動装置
に相応して構成されていると、押しばね３６も省
略できるが、押しばね３６は維持されている。こ
の実施例では押しばね３９の役割はピストン３の
電気的な制御装置が引き受ける。この制御装置は
制御された稼働電圧によりスリーブ４２の下降運
動中にピストン３とスリーブ４２との間のロツク
を生ぜしめ、該スリーブ４２の上昇運動中にその
ロツクを解消するように構成されている。ピスト
ン３とスリーブ４２との間の相対位置の選択はそ
のつど噴射される燃料量を決定する。比較的に長
い静止状態の後で漏れ損失によつてピストン３が
噴射ノズル３３の上に達するまで下降させられて
いてかつスリーブ４２の下降運動中にロツクが生
ぜしめられるようになつていると発生する惧れの
ある噴射装置における故障を回避するためには、
安全装置が設けられている。電気的な制御装置は
ピストン終端位置でロツクを解消する切換え手段
を備えている。この解消作用はスリーブ４２がピ
ストン３と一致する終端位置が得られてはじめて
再び除かれるようになつている。

したがつてこの実施例においては噴射行程も吸
込行程もスリーブ４２に対するロツクによつて生
ぜしめられる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の燃料噴射装置の複数の実施例を
示すものであつて、第１図はその第１実施例の縦
断面図、第２図は第２実施例の縦断面図である。 １…シリンダヘツド、２…シリンダ、３…ピス
トン、４…中空体、５…柱状体、６…圧電円板、
７…押圧板、８…アンビル、９…ゴムクツシヨ
ン、１０…ケーブル、１１…半径方向の孔、１２
…切欠き、１３…矢印、１９…燃料通路、２０…
燃料供給導管、２１…逆止弁、２９…駆動装置、
３１…スリーブ、３２…孔、３３…噴射ノズル、
３４…孔、３５…ポンプピストン、３６…押しば
ね、３７…拡張部、３８…半径方向の孔、３９…
押しばね、４０…切欠き、４１…ストツパ、４２
…スリーブ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 電気的に制御可能な燃料噴射装置であつて、
   シリンダ２内で相対的に摺動可能なポンプピスト
   ン３５と、該ポンプピストン３５と前記シリンダ
   ２の端面側との間に形成されたポンプ作業室とを
   有し、該ポンプ作業室が逆止弁２１を介して燃料
   供給導管２０と接続されており、ポンプピストン
   ３５を前記シリンダ２の端面に対して相対的に吐
   出行程の値だけ移動させる駆動装置２９と、ポン
   プピストン３５の吐出行程を制御する電気的に制
   御された装置とを備えている形式のものにおい
   て、ポンプピストン３５が位置固定された構成部
   分として構成されており、シリンダ２が駆動カム
   として構成された駆動装置と該駆動装置に抗して
   作用するばね３６とにより往復運動させられるス
   リーブ３１，４２の内孔により形成されており、
   シリンダ２の前記端面側がシリンダ２内に配置さ
   れたピストン３により形成されており、該ピスト
   ン３が吐出行程を制御するためにシリンダ２に対
   して相対的に軸方向に摺動可能でありかつポンプ
   ピストン３５の吐出行程を与えるために電気的に
   制御されたロツク装置によりシリンダ内でロツク
   できるように成つており、このためにピストン３
   が弾性的にたわみ変形する周壁を有する中空体４
   の形を有しており、該中空体４内に多数の圧電円
   板６から成る柱状体５が配置されており、圧電円
   板６に作用する稼働電圧を供給した場合に圧電円
   板６の形が圧電的に変形することにより、中空体
   ４の周壁がシリンダ２に向かつて変形可能であ
   り、付着摩擦によりピストン３をその時点にピス
   トン３が占めている位置に固持することを特徴と
   する、電気的に制御可能な燃料噴射装置。 ２ 前記スリーブ３１，４２が内燃機関のシリン
   ダヘツド１内で摺動可能に案内されている、特許
   請求の範囲第１項記載の燃料噴射装置。 ３ スリーブ４２とピストン３との間のロツクが
   スリーブ４２の下降運動の間に行われかつスリー
   ブ４２の上昇運動の間に解消されるように柱状体
   ５の制御装置が構成されている、特許請求の範囲
   第１項又は第２項記載の燃料噴射装置。 ４ ピストン終端位置に前記ロツクを解消する電
   気的なスイツチ手段が配属されており、該スイツ
   チ手段のロツクを解消する作用が、スリーブ４２
   とピストン３とが終端位置に達したときに再び除
   かれる、特許請求の範囲第３項記載の燃料噴射装
   置。 ５ スリーブ４２が下降運動する間に前記ロツク
   を行ないかつスリーブ４２が上昇運動する間に前
   記ロツクを解消する切換点の位置が、所定の範囲
   内で変化可能である、特許請求の範囲第４項記載
   の燃料噴射装置。 ６ スリーブ３１とピストン３との間のロツクが
   スリーブ３１の下降運動中に行なわれかつ再び解
   消されるように柱状体５の制御装置が構成されて
   いる、特許請求の範囲第１項又は第２項記載の燃
   料噴射装置。 ７ 圧電円板６から成る柱状体５の縦軸線が、ス
   リーブ３１，４２により規定されたピストン３の
   運動方向に対して横方向に延びるように、ピスト
   ン３が柱状体５を受容している、特許請求の範囲
   第１項記載の燃料噴射装置。 ８ 柱状体５の縦軸線がスリーブ３１，４２によ
   り規定された運動方向に延びるように、ピストン
   ３が柱状体５を受容している、特許請求の範囲第
   １項記載の燃料噴射装置。 ９ 圧電円板６から成る柱状体５が弾性的な手段
   を介してピストン３内に締込まれている、特許請
   求の範囲第１項、第７項、第８項のいずれか１項
   記載の燃料噴射装置。 １０ ピストン３の運動方向に延びる縦軸線を有
   する柱状体５の縦膨張により負荷される押圧板７
   にピストン３内でアンビル８が向き合つて配置さ
   れ、押圧板７とアンビル８との間にエラストマ、
   例えばゴムクツシヨン９が配置され、中空体４と
   して構成されたピストン３の壁の内面にクツシヨ
   ン縁が接触させられている、特許請求の範囲第１
   項、第８項、第９項のいずれか１項記載の燃料噴
   射装置。