JP3795853B2 - 内燃機関用の燃料噴射装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関用の燃料噴射装置であって、前フィードポンプが設けられており、該前フィードポンプによって燃料が燃料タンクから高圧ポンプに圧送され、該高圧ポンプによって燃料がアキュムレータに圧送されるようになっており、該アキュムレータに少なくとも１つのインジェクタが接続されていて、該インジェクタによって燃料が内燃機関に噴射されるようになっており、前フィードポンプと高圧ポンプとの間に燃料フィルタが配置されていて、噴射されなかった燃料を少なくとも１つのインジェクタから高圧ポンプの前つまり上流側の領域に戻すための戻し導管が設けられている形式のものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
このような燃料噴射装置は、例えば文献「Dieselmotor-Management」Vieweg 出版社、第２版 １９９８年、第２６２頁に基づいて公知である。この公知の燃料噴射装置は前フィードポンプを有しており、この前フィードポンプによって燃料は燃料タンクから高圧ポンプに圧送される。高圧ポンプによって燃料はアキュムレータに圧送され、このアキュムレータにはインジェクタが接続されており、これらのインジェクタによって燃料は内燃機関において噴射される。前フィードポンプと高圧ポンプとの間には燃料フィルタが配置されている。噴射されなかった燃料のための戻し導管がインジェクタから延びており、この戻し導管は燃料タンクに開口していて、ひいては高圧ポンプの前の上流側の領域に開口している。この公知の構成における欠点は、前フィードポンプによって常に多量の燃料が吸い込まれねばならず、この多量の燃料は部分的に再び燃料タンクに戻されることである。従って前フィードポンプを相応に大型に設計しなくてはならない。
【０００３】
【非特許文献１】
「Dieselmotor-Management」Vieweg 出版社、第２版 １９９８年、第２６２頁
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ゆえに本発明の課題は、冒頭に述べた形式の燃料噴射装置を改良して、燃料噴射装置の性能を維持しながら、前フィードポンプを従来のものに比べて小型に設計できるようにすることである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために本発明の構成では、弁が設けられていて、該弁が、戻し導管を第１の切換え位置では燃料フィルタの前の上流側において該燃料フィルタと前フィードポンプとの間に接続し、かつ第２の切換え位置では燃料フィルタの後ろの下流側において該燃料フィルタと高圧ポンプとの間に接続するようになっている。
【０００６】
【発明の効果】
このように構成されていると、本発明による燃料噴射装置には公知のものに比べて次のような利点が得られる。すなわち本発明による燃料噴射装置では、噴射されなかった燃料を前フィードポンプと高圧ポンプとの間に戻すことによって、前フィードポンプによって僅かな燃料量だけを圧送すればよくなり、その結果前フィードポンプを小型に設計することができる。本発明による燃料噴射装置における弁によってさらに、戻される燃料を選択的に燃料フィルタの前か後ろに導くことが可能である。
【０００７】
請求項１記載の燃料噴射装置の別の有利な構成は、請求項２以下に記載されている。
【０００８】
請求項２記載のように構成されていると、強い加熱による燃料フィルタの損傷を回避することができる。請求項３記載のように構成されていると、燃料フィルタの迅速な加熱が可能であり、このことは特に周囲温度が低い場合に、濃い燃料による燃料フィルタの閉塞もしくは詰まりを阻止するのに役立つ。また請求項４記載のように弁が構成されていると、弁を内燃機関の運転パラメータに依存して制御することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
次に図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。
【００１０】
図１には、例えば自動車の内燃機関用の燃料噴射装置が示されている。内燃機関は有利には自己点火式の内燃機関であり、単数又は複数のシリンダを有している。燃料噴射装置は前フィードポンプ１０を有しており、この前フィードポンプ１０は例えば自動車の燃料タンク１２内に配置されているが、燃料タンク１２の外に配置されていてもよい。前フィードポンプ１０は電気式の駆動モータを有していて、例えば前フィルタ１４を介して燃料を燃料タンク１２から吸い上げる。前フィードポンプ１０は例えばまた機械式に内燃機関によって駆動されることも可能である。前フィードポンプ１０の出口からは導管１６が高圧ポンプ１８に延びている。前フィードポンプ１０と高圧ポンプ１８との間において導管１６には、燃料フィルタ２０が配置されており、この燃料フィルタ２０は微細フィルタとして形成されていて、前フィードポンプ１０によって圧送された燃料によって貫流される。
【００１１】
高圧ポンプ１８は例えば複数のポンプエレメントを有しており、これらのポンプエレメントはそれぞれ、シリンダ孔内において案内されて行程運動で駆動されるピストンを有している。高圧ポンプ１８は有利には機械式に内燃機関によって駆動される。高圧ポンプ１８によって圧送された燃料は、導管２２を介してアキュムレータ２４に供給される。内燃機関の各シリンダのために、シリンダの燃焼室内に燃料を噴射する各１つのインジェクタ２６が設けられている。各インジェクタ２６は導管２８を介してアキュムレータ２４と接続されており、燃料噴射のためのインジェクタ２６の開口は、電気式に駆動される弁３０によって制御される。アキュムレータ２４内における圧力の制御及び／又は制限のために圧力弁３２が設けられており、この圧力弁３２は所定の圧力を上回った場合に開放し、導管３４を介してアキュムレータ２４から燃料タンク１２への戻し路を開放する。高圧ポンプ１８には戻し路３６が設けられており、この戻し路３６を介して例えば漏れ燃料量を流出させることができ、この戻し路３６は導管３４に開口することができる。
【００１２】
インジェクタ２６からも同様に戻し路が導管３８を介して延びており、この導管３８を介して、噴射されなかった燃料が排出される。しかしながらインジェクタ２６からの戻し路は、燃料タンク１２内に導かれるのではなく、前フィードポンプ１０と高圧ポンプ１８との間における領域に通じている。戻し導管３８には弁４０が設けられており、この弁４０によって戻し導管３８は第１の切換え位置において、燃料フィルタ２０の前つまり上流側で該燃料フィルタ２０と前フィードポンプ１０との間において開口し、また戻し導管３８は第２の切換え位置において、燃料フィルタ２０の後ろつまり下流側で該燃料フィルタ２０と高圧ポンプ１８との間において開口する。弁４０からは、燃料フィルタ２０の前で開口する導管４２と、燃料フィルタ２０の後ろで開口する導管４４とが延びている。両方の導管４２，４４は導管１６に開口していているか又は直接燃料フィルタ２０のケーシングにおいて開口している。弁４０は３ポート２位置方向切換え弁として形成可能であり、この３ポート２位置方向切換え弁によって第１の切換え位置では、戻し導管３８は導管４２と接続されて、導管４４からは切り離され、かつ第２の切換え位置では戻し導管３８は、導管４４と接続されて、導管３８からは切り離されている。
【００１３】
弁４０は電気制御式の弁として形成されており、例えば電磁式のアクチュエータを有しており、このアクチュエータは、燃料噴射装置の制御装置５０によって制御される。この場合さらにセンサ装置５２を用いて、戻し導管３８を貫流する燃料の温度が検出され、センサ装置５２は制御装置５０と接続されている。制御装置５０によって弁４０は次のように制御される。すなわちこの場合弁４０は低い燃料温度では第１の切換え位置を占め、その結果戻し導管３８は燃料フィルタ２０の前で開口し、戻された燃料は燃料フィルタ２０を貫流する。高い燃料温度では弁４０は制御装置５０によって第２の切換え位置にもたらされ、その結果戻し導管３８は燃料フィルタ２０の後ろで開口し、戻された燃料は燃料フィルタ２０を貫流しない。択一的に、弁４０自体が、温度に敏感なエレメント４１を有していてもよく、このエレメント４１は、戻し導管３８を貫流する燃料にさらされており、このエレメント４１によって弁４０は次のように、すなわち燃料温度が低い場合には第１の切換え位置を占め、かつ高い燃料温度では第２の切換え位置を占めるように、切り換えられる。温度に敏感なエレメント４１は例えば膨張材料エレメントであっても又はバイメタルばねであってもよく、このようなエレメントは温度に依存して変形し、弁４０における相応な接続部を制御する。
【００１４】
さらに、弁４０は制御装置５０によって内燃機関の始動時にもたらされるようになっていてもよく、その結果戻し導管３８を通して戻された加熱された燃料が、燃料フィルタ２０を貫流して、該燃料フィルタ２０を暖める。このことは特に、低い周囲温度時に有利であり、これによって、燃料が濃くなった場合における燃料フィルタ２０の閉塞を回避することができる。
【００１５】
弁４０はさらに、内燃機関の少なくとも１つの運転パラメータに依存して両切換え位置の間において切り換えられ得るようになっていてもよい。弁４０は、上に述べた電気式の操作の代わりに択一的に空気力式又は液圧式に操作されることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】自動車の内燃機関用の燃料噴射装置を概略的に示す回路図である。
【符号の説明】
１０ 前フィードポンプ、 １２ 燃料タンク、 １４ 前フィルタ、 １６導管、 １８ 高圧ポンプ、 ２０ 燃料フィルタ、 ２２ 導管、 ２４ アキュムレータ、 ２６ インジェクタ、 ２８ 導管、 ３０ 弁、 ３２ 圧力弁、 ３４ 導管、 ３６ 戻し路、 ３８ 導管、 ４０ 弁、 ４１ エレメント、 ４２，４４ 導管、 ５０ 制御装置、 ５２ センサ装置

Claims (4)

1. 内燃機関用の燃料噴射装置であって、前フィードポンプ（１０）が設けられており、該前フィードポンプ（１０）によって燃料が燃料タンク（１２）から高圧ポンプ（１８）に圧送され、該高圧ポンプ（１８）によって燃料がアキュムレータ（２４）に圧送されるようになっており、該アキュムレータ（２４）に少なくとも１つのインジェクタ（２６）が接続されていて、該インジェクタ（２６）によって燃料が内燃機関に噴射されるようになっており、前フィードポンプ（１０）と高圧ポンプ（１８）との間に燃料フィルタ（２０）が配置されていて、噴射されなかった燃料を少なくとも１つのインジェクタ（２６）から高圧ポンプ（１８）の前つまり上流側の領域に戻すための戻し導管（３８）が設けられている形式のものにおいて、弁（４０）が設けられていて、該弁（４０）が、戻し導管（３８）を第１の切換え位置では燃料フィルタ（２０）の前の上流側において該燃料フィルタ（２０）と前フィードポンプ（１０）との間に接続し、かつ第２の切換え位置では燃料フィルタ（２０）の後ろの下流側において該燃料フィルタ（２０）と高圧ポンプ（１８）との間に接続するようになっており、しかも弁（４０）が、戻される燃料の温度に依存して次のように、すなわち弁（４０）が低い燃料温度時には第１の切換え位置を占めて、戻し導管（３８）を燃料フィルタ（２０）の前に接続し、かつ高い燃料温度時には第２の切換え位置を占めて、戻し導管（３８）を燃料フィルタ（２０）の後ろに接続するように、制御されることを特徴とする、内燃機関用の燃料噴射装置。
2. 弁（４０）が内燃機関の始動時に第１の切換え位置にもたらされて、戻し導管（３８）が燃料フィルタ（２０）の前に接続される、請求項１記載の燃料噴射装置。
3. 弁（４０）が、内燃機関の少なくとも１つの運転パラメータに依存して、２つの切換え位置の間において切り換えられる、請求項１又は２記載の燃料噴射装置。
4. 燃料のための戻し導管（３４；３６）が、アキュムレータ（２４）の圧力弁（３２）から及び／又は高圧ポンプ（１８）から、弁（４０）を迂回して、燃料タンク（１２）に接続される、請求項１から３までのいずれか１項記載の燃料噴射装置。

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