JPS5843581B2 - ネンリヨウフンシヤソウチ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は燃焼機関の少なくとも一つの燃料吸入口へ燃
料を送る燃料噴射装置に関し、該燃料噴射装置に於て少
なくとも一つの燃料ポンプのポンプ室は制御部材により
調整可能な排出容量を有し、前記ポンプ室は吸入バルブ
を介して燃料供給部へ連通し、吐出バルブを介して燃焼
機関の燃料吸入口へ連結される燃料吐出口へ連通してお
り、さらに少なくとも一つの電磁的に駆動される変位体
により限定されており、この変位体は前記制御部材によ
り調節可能な少なくとも一つのくさびである停止体に接
触する少なくとも一つの停止部材に連結される。

このような燃料噴射装置は知られている。

前記既知の装置の停止部材は噴霧装置を介して高圧で燃
料を排出するために高入力で停止体へ駆動される。

停止体は吸入マニホルド内の小さい圧力変動でさえも完
全に応答する制御装置により調整された位置に移る。

既知の燃料噴射装置では停止体上への停止部材の接触に
ともなう高い衝撃により停止体がその調整された位置か
ら移動し、そして設定された調整をくるわす。

本発明の目的は一方では吸入マニホルドの圧に敏感に応
答してくさび形の停止体の調整を保持し、他方に於て高
い衝撃力によくくさびの変位を防止することにある。

上記目的を達成するために、本発明による燃料噴射装置
はくさびが１：１０より小さい傾斜の制御面を有するこ
と、前記くさび型停止体が吸入口マニホルドの圧力に応
答する前記制御装置により調節可能であること、及び前
記停止部材に対して反対側で、ポンプハウジングの固定
部分に摩擦係合する支持面を有し、くさび型停止体とポ
ンプハウジングの前記固定部分との間に摩擦力を発生す
ることを特徴とする。

このくさびは自己制動性があり、そのことは停止部材が
くさびに接触する衝撃時の摩擦力即ちくさびとポンプハ
ウジングの表面との摩擦力が、くさびを確実に変位させ
ないだけ充分である。

この衝撃時制御装置が吸入マニホルド内の圧力により、
くさびの位置を調整することは不可能であるが、この調
整は２つの継続する衝撃時の間に可能である。

その時点では停止部材はくさびから離脱している。

この状態ではくさびとポンプハウジングの表面間の摩擦
力は全くないか殆んどないからである。

くさびが１：１４の大きさのオーダーの傾斜の制御面を
有する場合、十分な自己制動性及び正確なセツティング
に必要な十分長い調整経路が、１．５〜２ｍｍのオーダ
の最大ポンプ行程において得られる。

この発明の別の特徴を図面により詳細に説明する。

２組の電磁石２ａと２ｃ、２ｂと２ｄがそれぞれボルト
６により、噴射装置６６のフレームを形成する取付は板
１に剛直に固定される。

各電磁石２ ａ 、 ２ ｂ 、２ ｃ及び２ｄは磁石
板２３及び２４を積重ねて形成したコア１０と、このコ
ア１０を包囲する励磁コイル１４から戒る。

ボルト６は磁石板２３及び２４に係合している。

各電磁石２ａ。２ｂ、２ｃ及び２ｄは合成樹脂のブロッ
ク３６に埋入されている。

シート状アーマチャ（電磁子）１８が各月の交互に励磁
される電磁石２ａ、２ｃ及び２ｂ、２ｄの間に旋動可能
に配置される。

各アーマチャ１Ｂは一端４において各月の電磁石２ａ、
２ｃ及び２ｂ、２ｄの磁石板２３の突出耳状部３７に旋
動可能に取付けられる。

各アーマチャ１８はその自由端５に連結部材２０を保持
し、これに２つの燃料ポンプ３２ａ、３２ｃ及び３２ｂ
。

３２ｄの２つの変位体２２が連結される。

変位体２２の行程は、連結部材２０の各側部に配置され
、かつ２つのくさび２６及び３３で形成された調整可能
な制御装置により決定される。

各燃料ポンプ３２ａ、３２ｂ、３２ｃ及び３２ｄは吸入
弁３９及び吐出弁４１により限定されたポンプ室２９、
燃料供給ポンプ４０に連結される燃料吸入口２７及び複
数の燃料吐出ダクト２８を有するポンプ・ハウジング４
２から威り、このダクト２８はそれぞれ燃料機関３１の
噴霧装置３０へ連通される。

ポンプ・ハウジング４２は相互に同軸に対向し、かつ連
結装置により相互に距離りで配置される。

これら連結装置は取付はピン６１とボルト６２により形
成され、これはポンプ・ハウジング４２を基板１へ堅固
に固定する。

ポンプ・ハウジング４２の底側部は環状溝８３を有し、
この溝にはポンプ・ハウジング４２を基板１に対して密
封するようにゴム製０−ＩＪソング２を有する。

ポンプ・ハウジング４２の前面６０は取付はピン６１に
より相互に正確な平行位置に保持される。

変位体２２はそれぞれ合成樹脂、好ましくはスーパーポ
リアミドで形成され、それぞれカップ状ピストン６３、
ポンプ室２９に係合する案内カラー６４及びねじ部片６
５から威り、このねじ部片はにかわを挿入して硬鋼製連
結部材２０にねじ込まれている。

各月の燃料ポンプ３２ａ、３２ｃ及び３２ｂ。

３２ｄの変位体２２はそれぞれ連結部材２０により相互
に連結されている。

各連結部材２０はアーマチャ１８のピン６８の周囲を把
持する弾性リング６７によりアーマチャ１８に連結され
る。

各燃料ポンプ３２ａ、３２ｃ及び３２ｂ、３２ｄの排出
容積はそれぞれ連結部材２０の行程により決定され、こ
れはくさび２６及び３３の間を停止部材７９の停止凸面
４９が往復動するに適している。

前記行程を正確に調整維持できるように、停止部材及び
くさび２６及び３３は硬鋼で形成され、また前記くさび
はポンプ・ハウジング４２に圧入された硬鋼製シリンダ
５９に接触している。

各行程において連結部材２０は硬質停止体に接触し、ア
ーマチャ１８の質量は小距離だけ移動し、リング６７に
より弾性的に停止される。

停止部材７９は硬鋼ボールで形成され、これは硬化され
、かつ与えられた直径で測定するように正確に形成され
た後、連結部材２０１溶接される。

そのため、第８図に示すようじ連結部材２０は平らな電
極４３上に置かれ、前記ボールは凹面電極４５により連
結部材２０の予め形成された孔４４内へ圧入され、通常
の溶接装置からの必要な瞬間的な電圧が端子４６に適用
され、それにより孔４４の端部４７を溶融し、ボールを
連結部材２０へ溶着させる。

溶接の代りにボールをはんだ付けすることができる。

連結部材２０との連結後、キャップ４８は所望によりボ
ールに研摩される。

停止部材７９の停止面４９は正確に球形であるから、関
連する燃料ポンプ３２ａ、３２ｃまたは３２ｂ、３２ｄ
の供給量は連結部材２０の傾動に無関係である。

２つのハウジング・ブロック６９はそれぞれ２つの隣接
するポンプ・ハウジング４２により形成され、その間に
くさび２６及び３３が配置されて、各燃料ポンプ３２ａ
、３２ｃ及び３２ｂ 、３２ｄのための共通の制御装置
の作用をする。

連結部材２０の間の距離ｔは小さく、従って取付は誤差
によるポンプ供給量の変動は小さい。

各噴霧装置３０はニード／ｌ／（針）７を有し、その円
錐端２１は強いスプリング８により着座９に緊密に引か
れる。

燃料ダクト２８に室１１及び室１１に有孔カラー１２を
介して連通している室１９内の燃料の圧力が高くなると
、スプリング８の作用に抗して前記円錐端２１を着座９
から押し離す（第５図参照）。

各電磁石２ａ、２ｂ、２ｃ及び２ｄは第６図に概略的に
示す回路１７により制御される。

関連する抵抗器Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４及びＲ６及びコ
ンデンサーＣに連結されるトランジスターＴＲ，及びＴ
Ｒ２は単安定マルチバイブレータ−を構成する。

抵抗Ｒ１及びコンデンサーＣは時定数を決定する。

トランジスターＴＲ２のコレクター出力は抵抗Ｒ４を介
ッてトランジスターＴＲ，の入力を形成し、これは電磁
石２ａ、２ｂ、２ｃ及び２ｄのコイ、／１／Ｌ１を通る
電流の増巾器として作用する。

コイＡ’ＬＩの両端にケンチング・ダイオードＤ１が連
結される。

入力端子に１及びに２には供給源３５が連通され、入力
に３はパルス発生器３４から発生する制御パルスを印加
する作用を有する。

パルス発生器３４は例えば燃焼機関３１のカム軸１３に
連結され、回転可能な永久磁石１５から成り、これは４
つのコイル１６ａ、１６ｂ、１６ｃ及び１６ｄの一つの
そばを交互に通過し、夫々電磁石２ａ、２ｂ、２ｃ及び
２ｄを順番に励磁（付勢）する。

前記４つのコイ１ｖ１６ａ、１６ｂ、１６ｃ及び１６ｄ
の各々は関連する回路１７の入力端子に、及びに１の間
に配置される。

こうして噴霧装置３０は必要な燃料を燃焼機関３１の各
サイクル中、必要な瞬間に各燃焼シリンダーに対して噴
射する。

電磁石２ａ、２ｂ。２ｃ及び２ｄの連続する励＠め順番
は、くさび２６及び３３が各サイク／Ｉ／ＩＣおいて連
結部材からちょうど解放されて、その各々が少しの調整
力により個別に調整できるように選択される。

燃焼機関３１は４つの燃焼シリンダー３ａ、３ｂ。

３ｃ及び３ｄから戒る。

燃焼シリンダー３ ａ ｇ ３ ｂ ｙ３ｃ及び３ｄの
点火は前記順番で行なわれる。

ポンプ３２ａ、３２ｂ、３２ｃ及び３２ｄは夫々燃焼シ
リンダー３ａ、３ｂ、３ｃ及び３ｄに組合わされる。

吸入マニホルド７２内の空気流の逆流直後、燃焼シリン
ダー３ｂ又は３ｄは各回に燃焼シリンダー３ｂ及び３ｄ
内の空気容量が屡々燃焼シリンダー３ａ及び３ｃのそれ
よりわずかに少ないように満たされなければならない。

従って変位体２２ｂ及び２２ｄの行程は変位体２２ａ及
び２２ｃのそれより少し小さくされ、これは例えば関連
するボールの直径を少し不一致状態にすることにより、
またはくさび２６の半体２６ａ、ｃの傾斜を半体２６ｂ
、ｄより急勾配にすることにより行なわれ、この点は第
７図に誇張して示しである。

２つの最外部燃焼シリンダー３ａ及び３Ｃへ供給するポ
ンプ３２ａ及び３２ｃが共通連結部材２０を有するから
、このセットの燃焼シリンダーに対する調整された燃料
量は同一である。

同様に燃焼シリンダー３ｂ及び３ｄに供給される燃料量
は同一である。

第２図はシリンダー７３のピストン８０によるくさび２
６の駆動を示す。

シリンダー７３の測定室８５はダクト８６及び８７を介
して、空気フィルター５８へスロットル・バルブ９１を
介して連結される燃焼エンジン３１の空気吸入マニホル
ドＴ２へ定常的に連通ずる。

ピストン８０はピストン８０とシリンダー７３の間の摩
擦抵抗を減少させるためポリテトラフルオロエチレンの
層で被覆されている。

リセット・スプリングＴ４はカップ・スプリング７５及
びボール７６を介してピストン８０の中央に係合する。

こうしてピストン８０の設定による摩擦抵抗はくさび２
６の調整を遅延するのが防止される。

他方のくさび３３はくさび２６に対して独立して、他の
要素の作用、例えば大気圧において制御部材ＴＩにより
移動される。

ピストン８０は板はね５２によりくさび２６に連結され
る。

板ばね５２は変位体２２の移動方向においてゆるんでい
るが、変位方向５４及びそれに対して直角方向５３にお
いては剛性を有する。

板ばね５２はポンプ・ハウジング４２の前面６０により
形成された支持面に対して小さい力でくさび２６を強制
する弾性装置を構成する。

停止面４９のくさび２６へ対する各衝撃時、摩擦力Ｗが
くさび２６及び前面６０の間に発生し、衝撃力Ｅがくさ
び２６を５４の方向へ変位させるのを防止する。

この摩擦力は制御面５５の傾斜が１＝１４であるから十
分であり、これは自己制動に必要な１：１０の傾斜より
小さい。

傾斜１：１４は好ましく、それは行程Ｙの例えば１．７
ｍｍの変化に対してくさびの、例えば２２１ｍの移動径
路Ｚが得られるからで、これは正確にくさび２６を調整
することを可能にする。

制御面５５は完全に一定の傾斜を有することが好ましい
（第４図参照）。

シリンダー７３は電気スイッチ９２を取付けられており
、これは吸入マニホルドＴ２内の圧力が所定の圧力、例
えば２００ｓｉＨｇ絶対圧力値以下に降下した時、ピス
トン８０のカップ・スプリング７５を介して棒状体９３
により作動される。

スプリング７４の引張力及び第２図に破線で示すピスト
ン８０のスイッチ位置がそのように選択される。

前記所定圧力はアイドリング運転中（静止運転中）の吸
入マニホルド７２に発生する約２５０ｓｉＨｇ及び１５
１ ｍｗＨｇの値の間にある。

ピストン８０のスイッチ作動位置においてくさび２６は
最小状態にあり、この場合ポンプ３２ａ、３２ｂ。

３２ｃ及び３２ｄは完全燃焼に必要な最少量の燃料を供
給する。

減速により吸入マニホルド７２内の圧力は前記所定値よ
り降下する。

その場合、燃焼シリンダー３ａ、３ｂ、３ｃ及び３ｄに
流入する空気量は完全燃焼のためには少なすぎる。

減速するやいなや、満足できる燃焼を行なわせるに十分
な空気量が吸入マニホルド７２内で得られ、必要な最少
量が与えられる。

この状態において燃焼機関３１はほんの小さい動力を供
給し、従って力を徐々に得て、これは急激な発進に好ま
しい。

スイッチ９２は蓄電池３５と端子に１の間に速結され、
スイッチ９２が開いている時、制御パネルは供給されな
い。

ピストン８０及びこれに連結された部片、例えばボール
Ｔ６、皿状部７５、板ばね５２及びくさび２６の全質量
ｍ１は、比較的大きく、例えば１００ｇで、この値はこ
の全体質量ｍ１と、ステイツフネスｃ１が例えば２５０
０ｇ／ｃＩｆＬのスプリング１４との質量スプリング装
置の固有周波数Ｗ１が毎分８００回転の低速ｎにおいて
燃焼シリンダー３ａ。

３ｂ、３ｃ及び３ｄによる空気吸入による吸入マニホル
ド７２内の圧力変動の周波数Ｗ２より多少低くなるよう
に選択される。

４−シリンダーで４−サイクルのエンジン３１において
、この発明を実施する噴射装置のｗｌはｍで、これは ８００Ｘ４Ｘ万より実質的に低い。

板スプリング５２はテトラフルオロエチレンのシール内
でシリンダー７３のスロット５６を通っている。

シリンダー７３はピストン８０上方にベント（排出）・
ボート５γを有し、これはダクト８４を介して空気フィ
ルター５８に連通し、フィルターを介して燃焼エンジン
３１の空気が吸入される。

こうしてシリンダーＴ３の汚れ（ｓｏｉｌｉ−ｎｇ）が
防止される。

シリンダー１３はポンプ・ハウジング４２の中央に正確
に位置され、基板１の環状凹所７１により基板１に固定
される。

閉鎖部材８９を介して空気フィルター５８のダクト８４
に連通ずる空気吸入口８８は、ダクト８６を介して測定
室８５に連通ずると共に、ダクト８Ｔを介して吸入マニ
ホルド７２に連通ずる。

閉鎖部材８９はサーモスタット９０により制御され、こ
れは燃焼機関３１の位置９４に配置され、かつエンジン
温度が予じめ決められた値より低く下降した時に閉鎖部
材８９を開き、かつ前記温度より高くなった時に閉じる
ようになっている。

燃焼機関３１の準備運転（ウオーミングアツプ）中、ダ
クト８６は空気を吸入口８８から測定室８５へ送り、マ
ニホルド７２は短絡され、追加の空気が空気フィルター
５８からスロットル・バルブ９１を越えて、吸入口８Ｂ
及びダクト８７を介して吸入マニホルド７２へ送られる
。

その場合、測定室８５内の圧力は吸入マニホルド７２内
の圧力よりかなり高く、従ってくさび２６は、燃焼シリ
ンダ３ａ、３ｂ、３ｃ及び３ｄに満たされる空気の割合
に関連する化学量論比に対して要求されるより多量の燃
料が与えられる位置にセットされる。

閉鎖部材８９が開かれると、燃焼シリンダー３ａ。

３ ｂ 、３ ｃ及び３ｄは多量の空気で満たされ、混
合気は特に濃い。

燃焼機関３１の位置９４はダクト８６及び８７が空気ホ
ースで形成されているから任意に選定される。

第５図に示すように各噴霧装置３０はシリンダー３ａ、
３ｂ、３ｃ又は３ｄ内へ直接噴射し、点火の瞬間に点火
プラグ９５の点火間隙９８が、微細に噴霧された燃料雲
９１で包囲され、点火間隙から離れた領域において混合
気が燃料濃度が薄くなるような方向で且エンジンのサイ
クル時に噴射するのが好ましい。

この燃焼シリンダー内の燃料の不均質分布により点火の
伝搬を高める。

変位体２２を電磁石により駆動するようにしたことによ
り、燃料は２０〜３０気圧の圧力において良好に噴霧さ
れ、例えば１０気圧の圧力が圧縮に役立ち残りの圧力が
微細に噴霧を行う。

電磁石２ａ、２ｂ。２ｃ及び２ｄによりアーマチャ１８
に生じる力は、アーマチャ１８がこの励磁された磁石に
接近するにしたがって強く増大する。

従って、アーマチャ１８及び燃料ポンプ３２ａ、３２ｂ
、３２ｃ及び３２ｄの変位体２２はそれぞれポンプ行程
の終りにおいても加速され、噴霧装置が開いていても噴
霧される燃料は噴霧開口を横切って大きい圧力差を保持
し、これは微細な噴霧を保証する。

従って圧縮圧力１２０気圧において噴霧圧力２０気圧が
太いに十分である。

アーマチャ１８に発生する磁力は連結部材２０の付近に
配置された磁極ＴＯにおいて、アーマチャ１８の鉄の過
飽和を避けることにより増加される。

そのためアーマチャ１８はその厚さＵが端部４から自由
端５まで徐々に増すように選定される。

電磁駆、動を利用することにより、噴射の瞬間は作動過
程において変化する条件に適合するように、または特定
の燃焼機関３１に適合するように容易に変化することが
できる。

最適の排出ガス紐取、例えばＣＯ無しの排出ガスの観点
において、噴射の時期は燃焼機関３１の回転数ｎ及び／
又は温度にしたがって、及び／又は燃焼機関３１により
与えられるトルクに従って、頂点に対して１５０〜１０
度にされる。

例えば頂点に対して１０度の点火において、頂点に対し
て３０度の噴射が行なわれると良好な結果が得られる。

すべての燃焼シリンダー３ ａ ＊ ３ ｂ ｓ ３
ｃ及び３ｄの点火時期に対する噴射時期の同一変化が速
度−、トルク−及び／又は温度応答性調整装置９９によ
り実施され、これはコイル１６ａ、１６ｂ。

１６ｃ及び１６ｄの環状支持体１００を矢印１０１の方
向へ移動する（第６図参照）。

支持体１００は、更に入力に１及びに、の間でスイッチ
１０３のそれぞれ接点１０３ａ 、１０３ｂ。

１０３ｃ及び１０３ｄにより連結される一組のコイル１
０２ａ 、１０２ｂ、１０２ｃ及び１０２ｄを保持する
。

スイッチ１０３は燃焼機関３１の低回転数時に制御部材
１０４によりスイッチ作動され、制御部材は燃焼機関３
１の発進ノブであり、また同時に電気発進モーター９６
をスイッチ８１を作動する。

こうして、発進時どの電磁石２も２度励磁され、その後
エンジン・サイクル毎に１回だけになる。

発進時、各燃料ポンプ３２ ａ ＊ ３２ ｂ 。３２
ｃ及び３２ｄの最大供給量の２倍が提供される。

この発明の実施態様は下記の通りである。

（１） 前記くさびが１：１４のオーダーの傾斜の制
御面を有することを特徴とする特許請求の範囲に記載の
燃料噴射装置。

（２）最大ポンプ行程を１．５〜２朋の大きさのオーダ
ーにしたことを特徴とする特許請求の範囲または実施態
様第（１）項に記載の燃料噴射装置。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の噴射装置の好ましい実施例の一部破
断乎面図、第２図は燃焼機関の連結状態を概略的に示す
第１図のＩ−１線に沿う断面図、第３図は第１図のＩｎ
−１線に沿う断面図、第４図はキーの拡大図、第５図は
燃焼シリンダーの一部の拡大断面図、第６図は電磁石の
励磁に対する電気回路図、第７図は連結部材と共働する
部片の拡大斜視図、第８図は連結部材の製造工程図であ
る。 ２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ・・・・・・電磁石、１８・・
・・・・アーマチャ、２２・・・・・・変位体、２６，
３３・・・・・・制御装置、２９・・・・・・ポンプ室
、３０・・・・・・噴霧装置、３１−−・−・・燃焼機
関、３２ａ、３２ｂ、３２ｃ。 ３２ｄ・・・・・・燃料ポンプ、３９・・・・・・吸入
弁、４１・・・・・・吐出弁、７２・・・・・・吸入マ
ニホルド、７９・・・・・・停止部材、４９・・・・・
・停止凸面、２６，３３・・・・・・くさび即停止体、
６６・・・・・・燃料噴射装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 少なくとも一つの燃料ポンプのポンプ室が制御装置
   により調整できる排出容量を有し、かつ吸入弁を介して
   燃料供給部へ連通し、かつ吐出弁を介して燃焼機関の燃
   料吸入口へ連結される燃料吐出口へ連通しており、さら
   に前記制御装置により調整可能な少なく共１つのくさび
   型停止体に対して接触する少なくとも一つの停止部材に
   連結される少なくとも一つの電磁的に駆動される変位体
   により限定されている；燃焼機関の少なくとも一つの燃
   料吸入口へ燃料を供給する燃料噴射装置において、前記
   くさびが１：１０より小さい傾斜の制御面を有すること
   、前記くさび型停止体が吸入口マニホルドの圧力に応答
   する前記制御装置により調節可能であること、及び前記
   停止部材に対して反対側でポンプハウジングの固定部分
   に摩擦係合する支持面を有し、くさび型停止体とポンプ
   ハウジングの前記固定部分との間に摩擦力を発生するこ
   とを特徴とする前記燃料噴射装置。