JPH07504475A - 電磁駆動往復ポンプの励起コイルの駆動用回路 - 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】 発明の名称 電磁駆動往復ポンプの励起コイルの駆動用回路技術分野 本発明は電磁駆動往復ポンプの励起コイルの駆動用回路に関するものである。

背景技術 このようなポンプは東ドイツ特許第１２０５１４号、東ドイツ特許第２１３４７ ２号または西ドイツ特許公開第２３０７４３５号により知られている。これらの ポンプは燃料噴射装置として使用される。この場合噴射される燃料の正確な調量 が最も重要である。たとえばタイミングにより噴射される燃料の調量を行う方法 は既知である。しかしながら、最小噴射燃料および最大噴射燃料の間で利用でき るタイムウィンドウ（ｔｉ■ｅ　ｗｉｎｄｏｗ）　ハ、十分に区別されかつ再現 可能な方法でエンジンの動作に要求される数量スペクトルを制御するのにはあま りにも小さすぎるので、純粋に時間だけを基準にした制御は不都合であることが わかった。

発明の開示 本発明の目的は、燃料噴射装置に使用される電磁駆動往復ポンプの励起コイルの 駆動用回路を提供することにあり、そのような駆動回路によれば、往復ポンプを 用いて区別可能な燃料の量を測定することが可能となり、またそれはコイル加熱 および供給電圧の変動にほとんど無関係に作動する。

この目的は請求の範囲第１項に記載の特徴により達成される。本発明を以下に図 面によりさらに詳細に説明する。

図面の簡単な説明 図１は燃料噴射装置の実施態様図である。

図２は本発明による回路の配線図である。

本発明を実施するための最良の形態 本発明による燃料噴射装置を電磁駆動する場合、電磁変換のために、励起すなわ ちフィルの巻数とコイル内を流れる電流の大きさとの積が特に重要である。これ は、電流振幅の排他的制御をすることにより、コイルの加熱および電源電圧の変 動による影響とは無関係に、駆動磁石の明確に定められた切換性能の設計をする ことが可能になることを意味する。このような制御は、特にエンジンに通常見ら れる電圧レベルの急激な変動および温度変化に対応する。

図１に示す燃料噴射装置の特徴は噴射ポンプの送出要素の初期ストローク部分に あり、この間の燃料の移動（押しのけＩ　／　ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ）は圧 力上昇をもたらさない。この場合、エネルギーの蓄積のために使用される送出要 素のストローク部分は、たとえば中空室の形の蓄積容積及びストッパ要素により 決定される。ストツノ（要素は異なる形で設計してもよいが、往復ポンプの送出 要素がストローク距離“ｘ″だけ移動した場合に燃料の移動を可能にするように なっている。燃料の移動が急激に遮断されたときのみ、燃料内に急激な圧力上昇 が生じ、これにより燃料の噴射ノズル方向への移動が行われる。図１に示す噴射 装置は、電磁駆動往復ポンプ１を有し、前記往復ポンプ１は送出ライン２を介し て噴射装置３に接続されている。送出ライン２から吸入ライン４が分岐し、前記 吸入ライン４は燃料タンク５に接続されている。容積蓄積要素６もまたライン７ を介して吸入ライン４の接続部付近で送出ライン２に接続されている。

前記ポンプ１は往復ポンプであり、電磁コイル９を収容するハウジング８と、前 記フィル内に設けられたたとえば堅固な円筒形状のロータ１０とを有している。

このロータ１０は、環状コイル９の中心縦軸に沿って／Ｘウジング内孔１１内に 移動可能に収容され、圧縮ばね１２によりロータ１０がハウジング内孔１１の底 面１１ａに当接する休止位置に押圧されている。この圧縮ばね１２は、ロータ１ ０の噴射ノズル側前面と、）＼ウジング内孔１１に形成された上記ロータ前面と 対向する側の環状段部１３とに支持されている。前記ばね１２は、送出プランジ ャ１４を隙間を介して包囲している。この送出ブランジャ１４は、ばね１２が作 用するロータの前面に強固にたとえば一体に結合されている。この送出プランジ ャ１４は、ポンプハウジング８内のハウジング内孔１１の軸方向伸長部として同 軸に形成された円筒形燃料送出室１５内にかなり深く侵入しており、圧力ライン ２と移送接続をなしている。深く侵入していることから、急激な圧力上昇の間の 圧力損失は回避される。それによって、プランジャ１４とシリンダ１５との間の 製造公差は比較的大きくてもよく、たとえば１／１００ｍｍのオーダーでもよく 、その結果、製造の困難さは最小に保たれる。

前記吸入ライン４は逆止弁１６を有している。この弁１６のハウジング１７は、 弁要素としてボール１８を備えており、このボール１８はその休止位置において ばね１９により弁ハウジング１７のタンク側端部にある弁座２０に圧接されてい る。このために、このばね１９は片側がボール１８上にまた他方側が吸入ライン ４の開口２１の付近の、弁座２０と対向するハウジング１７の壁部に支持されて いる。

前記容積蓄積要素６はたとえば２つの部材から成るハウジング２２を有しており 、このハウジング２２の空洞内に力が加わった場合に移動機構として機能するダ イヤフラム２３が設けられている。このダイヤフラム２３は、前記空洞において 燃料が充満された圧力ライン側空間を分離区画形成し、力が加わらない場合には 、前記空洞をダイヤフラムにより相互にシールされた２つの手部分に分割してい る。ダイヤフラム２３のライン７とは反対側には、中空室すなわち蓄積容積に作 用するばね力たとえばばね２４が設けられている。このばね２４は、ダイヤフラ ム２３の復帰ばねとして機能する。ばね２４のダイヤフラムとは反対側の端部は 、円筒状の拡大された中空空洞の内壁上に支持されている。このハウジング２２ の中空空洞は、ダイヤフラム２３のストッパ面２２＆をなすドーム状壁により区 画されている。

ポンプｌのコイル９は、噴射装置のための電子式制御装置として働く制御装置２ ６に接続されている。

コイル９が非励起状態のとき、ポンプｌのロータｌ。

はばね１２の初期付勢力により底面１１ａ上にある。この状態では、燃料供給弁 １６は閉じており、また蓄積ダイヤフラム２３はばね２４によりハウジング空洞 内のストッパ面２２ａから離れた位置に保持されている。

コイル９が制御装置２６により励起されると、ロータｌＯはプランジャ１４と共 にばね１２の付勢力に抗して噴射弁３の方向に移動する。このときロータ１ｏに 連結されている送出プランジャ１４は、燃料を送出シリンダ１５から蓄積要素６ の空間内に移動させる。ばね１２゜２４のばね力は比較的弱いので、送出プラン ジャ１４の初期ストローク過程の間送出プランジャ１４により移動される燃料は 、蓄積ダイヤフラム２３をほとんど抵抗を受けずに中空室内に押圧する。この際 、ロータ１ｏは、蓄積要素６の蓄積容積および中空室がダイヤフラム２３のドー ム壁２２ａ上に衝突によって排出状態になるまで、当初はとんど抵抗を受けずに 加速される。次に燃料の移動が急に停止し、燃料は送出プランジャ１４の有する 高い運動エネルギーにより急激に圧縮される。この送出プランジャ１４によるロ ータ１０の運動エネルギーは液体に作用する。これは圧力衝撃を生ぜしめ、この 圧力衝撃は圧力ライン２内を通ってノズル３まで伝搬し、燃料を噴射させる。

送出を終了させるために、コイル９の励起が解除される。その場合、ロータ１０ はばね１２により底面１１ａに戻される。それにより蓄積装置６内に蓄積された 液体は、ライン７および２を介して送出シリンダ１５に吸入されて戻され、また ダイヤフラム２３はばね２４によりその初期位置に押し戻される。同時に、燃料 供給弁１６が開き、追加の燃料がタンク５から吸入される。

好ましくは、噴射弁３と分岐ライン４．７との間の圧力ラ・イン２に弁１６ａが 配置される。この弁１６ａは、噴射弁の側の空間内に静圧を維持する。ここでこ の圧力は、たとえば最高運転温度における液体の蒸気圧より高く、その結果、気 泡の形成は防止される。この静圧弁は、たとえば弁１６のように設計してもよい 。

上記実施例に記載したような燃料噴射装置は、往復ポンプ１を用いて区別された 量の調量を可能にする励起コイル９の制御を必要とする。

図２は・　ポンプ駆動コイル９，６００を制御する電流振幅のための本発明によ る二段制御回路を示す。この駆動コイル９，６００はパワートランジスタ６０１ に接続され、該パワートランジスタ６０１は測定抵抗器６０２を介して接地され ている。比較器６０３の出力がトランジスタ６０１の制御入力たとえばトランジ スタベースに加えられている。電流設定値が比較器６０３の非反転入力に加えら れている。この設定値はたとえばマイクロコンピュータから得られ、また比較器 ６０３の反転入力はトランジスタ６０１の測定抵抗器の側に接続されている。

電源電圧とは無関係に駆動コイル９，６００内のエネルギーの流れを制御するた めに、コイル９，６００にょこの電流が設定値としてマイクロプロセッサにより 与えられる限界値に到達したとき、比較器はパワートランジスタ６０１を介して コイル９，６００に対する電流を切る。実際の電流が電流設定値以下に低下する と直ちに、トランジスタは比較器６０３を介して再びコイルに電流を流す。コイ ル９，６００の誘電率により生じる電流士昇遅延は、最大許容電流を急激に超え ることを防止している。

その後、次の切換サイクルが開始され、コイル９，６００のコイル電流のクロッ キングは、電流設定値を供給する基準電圧が比較器６０３の非反転入力に存在す る限り継続される。

本発明による回路は、クロック電源を示し、ここでりロッキングはマイクロプロ セッサにより供給される電流設定値に到達した際に初めて設定される。ポンプ装 置ｌのエネルギー制御及びそれによる数量制御は、マイクロプロセッサにより供 給される基準電圧の時間および／または大きさの組み合わせることにより回路で 行うことができる。

Ｆｉｇ。？ 国際調査報告 一□―韮−ＰＣＴ／ＥＰ　９３１００４９４１、＋＋＋、＋、１１７．＋＋７ア 　ＰＣＴ／ＥＰ　９３１００４９４

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．励起コイルと、往復ポンプの可動部分であるロータと、励起コイルを駆動す るための回路とを有する燃料噴射装置用往復ポンプであって、 前記励起コイル（９，６００）はスイッチとしてのパワートランジスタ（６０１ ）に接続され、該パワートランジスタ（６０１）は電流計としての測定抵抗器（ ６０２）を介して接地されており； 比較器（６０３）の出力がトランジスタ（６０１）のトランジスタベースのよう な制御入力に加えられており、さらに 前記比較器（６０３）の非反転入力にたとえばマイクロコンピュータにより設定 された電流設定値が入力され、また核比較器（６０３）の反転入力が前記トラン ジスタ（６０１）に接続された測定抵抗器の側に接続されていることを特徴とす る燃料噴射装置用往復ポンプ。