JPH0849636A

JPH0849636A - 燃料噴射量を測定するための装置

Info

Publication number: JPH0849636A
Application number: JP17243995A
Authority: JP
Inventors: Ferdinand Grob; グロープフェルディナント; Torsten Prochaska; プロシャスカトルステン
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1994-07-13
Filing date: 1995-07-07
Publication date: 1996-02-20
Also published as: EP0692701A2; EP0692701A3; DE4424641A1

Abstract

(57)【要約】【構成】燃料圧送源９から燃料噴射ライン２１を介し
て燃料噴射弁２２まで供給される燃料の燃料噴射量を測
定するための装置であって、前記燃料圧送源が、断続的
に制御された圧送を行なう燃料ポンプによって形成さ
れ、燃料噴射ライン２２の測定通路２８内に配置された
仕切り体４４が、ばね３６によって初期位置にもたらさ
れ、この初期位置で燃料噴射ライン２１の噴射ポンプ側
の部分を噴射弁側の部分に対して仕切り、該仕切り体４
４は、測定通路２８内での所定の摺動位置からオーバー
フロー領域に摺動せしめられ、このオーバーフロー領域
内で仕切り体４４が、この仕切り体を取り囲む、測定通
路２８とさらにそれに続く噴射ライン２１との間のオー
バーフロー横断面３２を開放制御するようになってい
る。【効果】少量の噴射量、特に先立ち噴射の正確な測定
が可能である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、燃料圧送源から燃料噴
射ラインを介して燃料噴射弁まで供給される燃料の燃料
噴射量を測定するための装置であって、燃料噴射ライン
の円筒形の測定通路内に配置された仕切り体と、測定通
路内での仕切り体の位置を測定するための電気式の装置
とを備えており、前記仕切り体が、ばねのばね力に抗し
て、圧送方向でストッパまで摺動可能であって、ばねの
ばね力によって圧送終了時に燃料噴射弁まで再び戻り移
動可能である形式のものに関する。

【０００２】

【従来の技術】このようなの形式のドイツ連邦共和国特
許公開第２９０９２３３号により公知の装置において
は、高圧を生ぜしめるために高圧ポンプが設けられてお
り、この高圧ポンプによって燃料がリザーバに汲み上げ
られるようになっており、燃料はこのリザーバから各噴
射ノズルに供給され、これらの噴射ノズルから、制御圧
及び操作圧も取り出され、電磁石弁によって制御されて
噴射弁の弁ニードルが操作されるようになっている。リ
ザーバと、噴射弁の部分（この部分から、燃料が内燃機
関の燃焼室内に噴射される）との間の接続部内に、冒頭
に述べた形式の測定装置が設けられており、この測定装
置は、仕切りピストンより成っていて、この仕切りピス
トンは、リザーバ側の高圧ラインを噴射弁側の高圧ライ
ンに対して仕切り、噴射弁による噴射過程時において、
この噴射弁に供給された燃料に応じてシリンダ内で摺動
せしめられる。この場合に、噴射しようとする燃料量は
この装置によって次のように制御されるようになってい
る。つまり、仕切りピストンの摺動行程を誘導式に検出
して、この検出信号を制御装置に供給し、この制御装置
が、噴射量を表わすところの仕切りピストンの摺動行程
を目標噴射量と比較し、この摺動位置が得られた時に、
あらかじめ開放された噴射弁を、噴射終了時に閉鎖させ
ることによって制御される。仕切りピストンは、ばねに
抗して摺動可能であって、このばねによって噴射休止中
にその初期位置に戻し移動される。このために仕切りピ
ストンの両側を接続する絞り接続部が設けられている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】リザーバと噴射弁の弁
座との間の噴射ラインは、この場合、断続的に供給され
る燃料噴射ポンプとは異なり、一定の高圧にさらされ
る。この燃料噴射ポンプにおいては、噴射終了が噴射ラ
イン若しくはポンプ作業室の放圧によって制御される。
このような燃料噴射ポンプにおいて、測定装置が噴射ラ
イン内に挿入されている場合には、高圧圧送開始と共
に、まず、噴射ポンプと噴射弁座との間の噴射ライン内
で噴射圧まで圧力を上昇させるために必要な所定の容積
が必要とされる。この供給された容積に応じて、仕切り
ピストンはあらかじめ所定の行程だけ戻り移動せしめら
れ、これが、実際に噴射された燃料量に関する測定結果
を誤らせる原因となる。特に、例えば先立ち噴射(pilot
injection）を伴なうディーゼルエンジンのための燃料
噴射におけるように非常に少量の噴射量を測定する場合
には、このような装置は、先立ち噴射された燃料量を正
確に検出するのには適していない。そこで本発明の課題
はこのような欠点を避けることである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】この課題を解決した本発
明によれば、燃料圧送源が、断続的に圧送を行なう燃料
ポンプによって形成されていて、該燃料ポンプの圧送段
階が、それぞれ高圧側の放圧によって制御されるように
なっており、仕切り体が、ばねによってその初期位置に
もたらされるようになっていて、この初期位置で燃料噴
射ラインの噴射ポンプ側の部分を、燃料噴射ラインの噴
射弁側の部分に対して仕切り、しかも仕切り体は、測定
通路内での、所定の圧送量に相当する所定の摺動行程か
らオーバーフロー領域に摺動せしめられ、このオーバー
フロー領域内で仕切り体が、この仕切り体を取り囲む、
測定通路とさらにそれに続く噴射ラインとの間のオーバ
ーフロー横断面を開放制御するようになっている。

【０００５】

【発明の効果】本発明の構成によれば、噴射ポンプと噴
射弁との間の燃料ライン内で高圧を生ぜしめるための充
填容積が、測定時に検出されないので、少量の噴射量、
特に先立ち噴射の正確な測定が可能であるという利点が
得られた。これによって、先立ち噴射を正確に調量し、
ひいては特に直接噴射式のディーゼルモータにおける燃
焼室内の圧力上昇速度、及びこれに関連した雑音発生を
先立ち噴射の燃料量を制御することによって低下させる
可能性が得られる。本発明の装置によれば、調整回路内
で噴射しようとする先立ち噴射量を正確に制御すること
ができる。あまり問題のない主噴射量においては、時間
制御によって噴射量を制御することができる。

【０００６】請求項２に記載した本発明の別の構成要件
によれば、有利な形式で、測定するための装置による主
噴射量のは検出されないようになっており、この場合、
仕切りピストンは同時に弁として働いて、先立ち噴射終
了後に主噴射のための燃料量が妨げられることなく貫流
させるようになっている。先立ち噴射の終了後に、仕切
り体は先立ち噴射開始前と同じ圧力にさらされるが、噴
射前の初期圧に関連した噴射された燃料量に相当する容
積分だけ摺動せしめられる。これによって、断続的に供
給される燃料噴射ポンプにおいて圧力上昇中に噴射圧の
高さによって影響を受けない、非常に正確な測定結果が
得られる。請求項２に記載した構成要件によれば、仕切
り体は全体的に、ストッパの位置によって規定される最
小必要な行程を移動する。主噴射終了後の仕切り体の戻
り移動は、一方では、ポンプ作業室内の放圧時に噴射ラ
イン内に残っている燃料の容積増大によって行なわれ、
他方では、戻り移動した圧縮コイルばねによって行なわ
れる。この場合、第２の圧縮コイルばねは、第１の圧縮
コイルばねと協働して、新たな噴射過程前の初期位置を
規定する。この初期位置を迅速に得るためには、請求項
４に記載した第２のオーバーフロー領域を設けると有利
である。このオーバーフロー領域内で、測定するための
装置と噴射弁との間の容積変化が放圧時に補償され、こ
の際に仕切り体はこの容積変化に相当する全行程を戻り
移動する必要がない。何故ならば、仕切り体の行程は第
２のストッパによって制限されているからである。請求
項５によれば、ストッパによってさらに、仕切り体の位
置を検出する電気式の装置によって、本装置を校正(cal
ibrate)することができるという利点が得られる。スト
ッパは、互いに規定された間隔を保って位置している。
このことは、仕切り体の摺動行程の行程測定を力センサ
を介して例えばばねの支持点において検出する場合に使
用すれば、特に有利である。校正時に、ストッパにぶつ
かって生じる力が検出される。これによって、特にばね
のすべての製造許容誤差は、校正が規則的に行なわれる
場合には、運転中のばねの特性曲線又はばねの疲労特性
曲線によって取り除かれる。これは、有利には内燃機関
の運転中において可能である。しかしながら有利な形式
で、本装置が噴射弁に十分密接して配置されていれば、
噴射結果を検出するための装置も使用することができ
る。これによって、噴射開始前にまず本装置と噴射ノズ
ルとの間の燃料容積が高圧の噴射圧に加圧されることに
よって生じる、噴射開始検出時における誤差が最小にさ
れる。請求項５に記載した構成要件によれば、仕切り体
の摺動遊びが寸法的に十分であれば、本装置を１つのば
ねだけによって駆動し、初期位置を第２のストッパに当
接する位置ですることが可能である。摺動遊びによっ
て、仕切り体の戻り移動時に圧力を補償するための燃料
の流れが得られる。この構成要件は、仕切り体によって
戻り移動せしめられた行程が減少され、ひいては本装置
がより正確な測定結果を提供することができるという利
点を有している。請求項１２に記載した構成要件によれ
ば、特に有利な形式で、先立ち噴射と主噴射との間で調
節される圧力は、圧力保持弁によって一定の値に制御さ
れる。それと同時に有利な形式で、先立ち噴射と主噴射
過程との間に存在する圧力は、比較的高いレベルに維持
されるので、噴射圧が得られるまで燃料噴射噴射ポンプ
から少量の燃料だけを前供給すればよい。

【０００７】

【実施例】次に図面に示した実施例について本発明の構
成を具体的に説明する。

【０００８】特に燃料を主燃焼室内に直接噴射するディ
ーゼル燃焼原理に従って作業する最近の内燃機関は、シ
リンダ内に先立ち噴射(pilot injection）と主噴射(mai
ninjection)とに分割して噴射する場合には、雑音発生
及び燃料消費量及びエミッションを考慮して改善された
運転特性を有している。圧力上昇速度は、特に直接噴射
式エンジンにおいて低下されている。この場合に、さら
に最適にするために先立ち噴射を、内燃機関の相応の運
転領域に合わせ、また先立ち噴射と主噴射との間隔も合
わせなければならない。このような噴射構想は、ポンプ
作業室の放圧を制御する電気制御式の弁によって高圧噴
射段階が制御されるポンプによって達成することができ
る。図１には、分配型ポンプを用いてこのような噴射構
想が図示されている。この場合一般的には、プランジャ
３がカム駆動装置４によって往復運動及び回転駆動せし
められる。このカム駆動装置４自体は燃料噴射ポンプの
駆動軸５によって操作される。これは、図面では矢印に
よって示されている。プランジャは、燃料噴射ポンプの
ケーシング８内のポンプシリンダ７内で移動し、このポ
ンプシリンダ内で端面側においてポンプ作業室９（燃料
圧送源）を閉鎖する。ポンプ作業室９は常に逃がしライ
ン１０に接続されており、この逃がしライン１０内に、
電気制御式の弁例えば電磁弁１１が配置されている。逃
がしラインは、プランジャの吸込み行程時にポンプ作業
室に燃料を供給するためのインレット通路１２を介して
噴射ポンプのケーシング８内のポンプの吸込み室１４内
に開口している。この吸込み室内にプランジャ３の部分
が突入しており、ここにはプランジャのカム駆動装置も
配置されている。吸込み室には、フィードポンプ１５を
介して燃料タンク１６から燃料が供給される。フィード
ポンプ１５は、内燃機関の回転数と同期的に駆動軸５に
よって駆動され、回転数に基づいた量を供給する。それ
に応じて吸込み室１４内には、付加的にまだ圧力制御弁
１７によって制御され得る、回転数に基づく圧力が形成
される。

【０００９】さらに、プランジャ３の端面側においてポ
ンプ作業室９には、プランジャの外周面に通じまたこの
プランジャ３の端面側に存在する分配開口２０に通じる
軸方向の通路１９が通じている。分配開口２０は、プラ
ンジャのフィード行程毎にプランジャの回転位置に応じ
て、多数の燃料噴射ライン２１を相前後して制御する。
これらの燃料噴射ライン２１は、プランジャ７からポン
プケーシング８を通って各燃料噴射弁２２に通じてい
る。この燃料噴射ライン２１内に、噴射するためにポン
プ作業室９から燃料噴射弁２２に供給される燃料噴射量
を測定するための装置２３が設けられている。この装置
２３の前方には等圧式の逃がし弁２４が接続されてお
り、この逃がし弁２４によって、燃焼噴射弁２２と等圧
式の逃がし弁との間の燃料噴射ライン内に所望の残留圧
力が維持される。電気制御される弁は、例えば負荷Ｌ、
回転数ｎ及び温度Ｔに基づいて制御装置２５によって制
御され、さらに、図示していない角度センサによって、
実際のクランク軸角度ＫＷ°又はカム軸角度ＮＷ°の位
置信号を得る。さらにまた、電気制御される弁には、装
置２３から発信された測定信号Ｓの評価部分が提供され
る。この測定信号Ｓはさらに、電気制御される弁１１を
操作するための制御装置の制御部に提供される。

【００１０】図２では、図１に概略的に示した装置２３
の縦断面図が示されている。この装置２３は、燃料噴射
量を測定するための装置であって、以下では量センサと
呼ぶ。この装置２３は、噴射ライン内に挿入された円筒
形の中間部材２７を有している。この中間部材２７は、
噴射ラインの一部として、円筒形を有する同心的な測定
通路２８を備えている。この測定通路２８の両側の端面
側で中間部材２７内に、第１の挿入部材２９と第２の挿
入部材３０とが中間部材のそれぞれの袋孔内にはめ込ま
れている。噴射弁側に配置された第１の挿入部材２９
は、測定通路の延長部内に、さらに続く孔３１を有して
おり、この孔３１は、外周面内で複数の縦溝３２（オー
バーフロー横断面）を有しており、これらの縦溝３２
は、互いに同一の角度間隔で配置されていて、同一の横
断面を有している。これらの縦溝の横断面の合計は少な
くとも、さらに続く噴射ライン２１の少なくとも横断面
に相当している。孔３１は、段付き孔として構成されて
いて、測定通路側に向けられた直径の大きい孔を有して
おり、この直径の大きい孔内に、１つの実施例として構
成された力センサ３３が挿入されており、この力センサ
は、２つの孔部分の移行部の段部において噴射弁側に支
えられていて、測定通路２８に向かってその端面側で、
突き出る円筒形のピン３４を有しており、このピン３４
は、第１のストッパとして働き、環状ショルダ３５を制
限し、この環状ショルダ３５に第１の圧縮コイルばね３
６の端部が当接している。力センサ３３は、第１の挿入
部材内に連続して延びる縦溝３２によって取り囲まれて
いる。

【００１１】第２の挿入部材３０は第１の挿入部材２９
に相応して形成されている。この第２の挿入部材３０
も、測定通路２８の直径と同じ直径を有する孔３７（オ
ーバーフロー領域）を有している。この孔３７は貫通し
た孔として構成されていて、第１の挿入部材２９に設け
られた縦溝３２と同様の縦溝３８（オーバーフロー横断
面）を内周面で備えている。孔３７の外側に存在する端
部には栓３９が挿入されていて、この栓３９の、測定通
路２８に向けられた端面側から、第２のストッパとして
の円筒形のピン４０が突き出ている。このピン４０は、
栓３９の端面側で環状ショルダ４１を制限していて、こ
の環状ショルダ４１に、第２の圧縮コイルばね４２の一
端部が当接している。第１の圧縮コイルばね３６と第２
の圧縮コイルばね４２との間には、球状の仕切り体４４
が緊締されている。この仕切り体４４の直径が、測定通
路２８の円筒形の内壁に通じる所定の漏れギャップ４５
を形成している。球としての仕切り体４４の両側で圧力
が同じであれば、仕切り体４４は、図２に示した、測定
通路２５の左側のポンプ作業室側端部に位置する初期位
置を占める。

【００１２】球の位置は測定通路２８内で測定される。
図示の実施例では例えば圧電センサである力センサ３３
によって測定される。技術的に自由に利用できるその他
の手段、例えば光学式の容量性又は誘導性の行程検出に
よって、球の位置を測定することも可能である。この場
合特に無接触式の測定が有利である。

【００１３】プランジャ３のフィード行程時に燃料が高
圧下で燃料噴射ラインを介して燃料噴射弁に圧送される
と、流入する燃料は仕切り体（球）４４を第１の圧縮コ
イルばね３６のばね力に抗して押しやる。それと同時
に、高圧にされた燃料柱（柱状の燃料）は、仕切り体４
４の、燃料噴射弁側で燃料噴射弁に向かって移動するの
で、ここで噴射が行われる。冒頭に述べたように、量セ
ンサによって先立ち噴射の量を測定したい場合には、測
定通路２８の長さは、最大の先立ち噴射量において仕切
り体４４が測定通路２８内に止まるように設計されてい
る。先立ち噴射の枠内で、プランジャの送り出し行程開
始時において、まずポンプ作業室の燃料容積及び、燃料
噴射弁までの噴射ラインの燃料容積が噴射圧力に若しく
は噴射弁開口圧力に加圧される。これは、所定の圧送さ
れた容積、つまり仕切り体（球）４４がまず燃料噴射弁
の方向にずらされる容積に相当する。噴射圧が得られる
と、実際の噴射が行われ、球４４は、先立ち噴射が終了
するまでさらにずらし移動される。次いで電磁弁１１を
開放することによって、噴射ラインの圧力の放圧が行わ
れる。噴射ライン内の燃料は放圧される。これによって
球４４と噴射弁との間の領域内の容積が増大し、この容
積増大によって球４４は再び所定の程度だけずらし戻さ
れる。次いで得られた球４４の位置が測定され、この測
定値が球４４の初期位置と比較される。その差は、先立
ち噴射過程中に噴射された燃料量に相当する。この場合
にこの燃料量は、低い圧力に関連しているので、非常に
正確でもある。先立ち噴射と主噴射との間の運転範囲内
での残留圧力は、原則として、主圧力と次に行われる先
立ち噴射との間の残留圧力よりも高い。この差は、量セ
ンサ信号のための電気式の評価装置によって測定結果時
に修正値として考慮される。この値は、測定結果の精度
を考慮すれば非常に良好に検出可能でもある。

【００１４】先立ち噴射及び休止後に規則的に主噴射が
行われる。この主噴射において、球（仕切り体）は、初
期位置に対してずらされた位置で再び噴射弁の方向にず
らされる。つまり、測定通路の長さを越えて、孔３１と
縦溝３２とによって形成されているオーバーフロー領域
内にずらされる。この場合に球４４は、第１のストッパ
としてのピン３４に当接するまで、測定通路２８と縦溝
３２との間の接続が開放されている位置にずらされる。
この点は、右側の校正点として記される。燃料噴射ポン
プによってフィードされた燃料は、球４４のそばを通っ
て縦溝を通って燃料噴射弁まで流れる。次いでこの燃料
噴射弁で主噴射量が噴射される。

【００１５】以上の関係は図４の線図に示されている。
図４においては符号が測定通路２８内における球の初
期位置を示す。これは、先行する主噴射後の状態に相当
する。先立ち噴射中に球は、最大ずらし位置まで戻さ
れ、先立ち噴射の中断後に符号で示された点まで戻さ
れる。この位置は測定され、初期位置に対する差が規定
される。図４の線図によればさらに、次に行われる主噴
射中に、球が第１のストッパとしてのピン３４（右側の
校正点）に当接するまでずらされることが示されてい
る。次いで、先立ち噴射よりも高圧下で行われる主噴射
後にポンプ作業室が電磁弁１１を介して放圧されると、
球は、この放圧時に生じた容積増大に基づいて、その初
期位置を越えて孔３７内のオーバーフロー領域内に戻
り、ここで第２の圧縮コイルばね４２のばね力に抗して
第２のストッパとしてのピン４０に当接する。この位置
で、測定通路２８と溝３８との間の接続が開放されるの
で、さらに放圧された燃料は、この溝を通ってポンプ作
業室に流れ戻る。次いで球は２つの燃料噴射ライン部分
で間の圧力補償を行うために、２つの圧縮コイルばね３
６及び４２のばね力によって規定された初期位置に再び
戻る。この時に押しやられた燃料は、漏れギャップ４５
を介して流れる。第２のストッパ４０における当接位置
が、図４の線図に示した左側の校正点を示す。図５に
は、球の種々異なる位置が示されている。各作業過程に
おいて得られる左側及び右側の校正点によって、この時
に測定された力が力センサで検出される。校正点間の移
動行程が規定される。左側の校正点４０における、及び
球が第１のストッパ３４に当接する右側の校正点におけ
る力センサの信号値と協働して、力及び行程の直線的な
関係が得られるので、球又は測定通路が摩耗することに
よって、或いはばねが疲労することによって摺動行程Ｓ
とばね力Ｆとの関係の別の勾配が得られるかどうかとは
関係なく、力測定を介して常に明確かつ非常に正確に球
の移動行程が測定可能である。

【００１６】図６に示した量センサの第２実施例によれ
ば、仕切り体としてピストン４７が設けられており、こ
のピストン４７は、図２に示した実施例と同様に第１の
圧縮コイルばね３６によって付勢される。圧縮コイルば
ね３６は他方では力センサ３３で支えられていて、この
力センサ３３は、図２に示した挿入部材２９に相当する
挿入部材２９内に配置されている。この領域内で、図３
に示した量センサ１２３の実施例は、図１の量センサ２
３の実施例に相当する。しかしながら図６の実施例では
第２の圧縮コイルばねが省かれている。ピストン４７
は、量センサ１２３と燃料噴射弁との間の燃料容積が放
圧されると常に、測定通路１２８を軸方向でポンプ作業
室側で制限する定置のストッパ４９まで戻り移動する。
ピストン４７の外周面と測定通路１２８の内径との間に
は、所定の漏れギャップ５０が同様に設けれらており、
この漏れギャップ５０を介して、ピストン４７が第２の
ストッパ４９に当接した時にポンプ作業室に向かっての
圧力補償を行うことができる。この量センサの作用形式
は図２に示した量センサに関連して説明したのと同じで
ある。先立ち噴射のための燃料圧送開始に伴って、ピス
トン４７は、測定通路１２８内で燃料噴射弁まで摺動せ
しめられ、ここで最大変位が得られる。高圧による圧送
が中断されて、ポンプ作業室の側で放圧が行われると、
ピストン４７は、図４の点で示されているように、所
定の程度だけ戻し案内される。この位置が、クランクシ
ャフトの点ＫＷ°で力センサ３３によって再び測定さ
れ、制御装置及びその評価装置に送られる。次いで行わ
れる主噴射において、ピストンは孔３１内のオーバーフ
ロー領域内でストッパとしてのピン３４に当接するまで
摺動せしめられ、ここで、ピストンは、測定通路１２８
と噴射弁との間の接続を縦溝３２を介して開放する。次
いで主噴射が終了し、その後に続く噴射ライン内の容積
の放圧が終了すると、ピストン４７は再び第２のストッ
パ４９に当接するまで戻り移動せしめられる。

【００１７】以上の解決策によれば、ピストンは第２の
ストッパ４９（第１の校正点として使用される）に常に
確実に当接するという利点が得られる。ピストン４７が
戻り移動することによる、噴射ラインの圧力の放圧は、
量センサ１２３と燃料噴射弁との間の噴射ライン内の残
留圧が、後噴射が避けられるまで低下させられる程度に
規則的に大きい。燃料噴射弁を閉鎖することによって生
じる圧力波は、戻り移動するピストン４７によって同様
に減衰され、これによって、後噴射の原因となる圧力の
上昇は避けられる。第２のストッパ４９に当接時点から
次の先立ち噴射までの間の時間は、仕切りピストン４７
によって仕切られた燃料噴射ラインの領域間の圧力補償
が行われるのに十分な長さである。この実施例では、第
２のストッパ４９における左側の校正点は、同時にピス
トン４７の初期位置でもある。この初期位置は、先立ち
噴射後の変位した位置と比較される。

【００１８】先立ち噴射と主噴射との間での燃料噴射ラ
インの残留圧力がコンスタントに高い値に維持されれ
ば、量センサの測定精度の改良が得られる。これによっ
て、先立ち噴射と主噴射との間の領域の圧力変化が小さ
くなるという利点が得られる。何故ならば、システムは
あまり強く刺激されないからである。この領域における
圧力の低下は、先立ち噴射が確実に中断されるように調
節される。圧力波に基づいて場合によって生じるあとだ
れ(after dribbling)は、この領域ではそれほど不都合
に影響しない。何故ならばいづれにしてもまだ主噴射が
行われ、この場合に使用された燃料は確実に燃焼される
からである。さらにまた、先立ち噴射と主噴射との間の
領域の残留圧力が高くなることによって、噴射圧の高さ
にするために、小さいデッドスペースを満たすだけで済
むからである。これは、燃料噴射ポンプのエネルギーバ
ランスに関連して有利である。先立ち噴射と主噴射との
間の残留圧力の値が正確に調整されると、この圧力は、
球４４又はピストン４７の手前の仕切りピストンの初期
位置における初期圧力に比較して、定置の修正値として
考慮される。

【００１９】高い残留圧力は、保持圧を制御可能である
均圧弁によって調節することができる。このような弁は
図８に示されている。この弁に対して並列に、圧送方向
で開放する逆止弁が設けられている。この逆止弁は、燃
料噴射弁に圧送しようとする燃料を妨げることなく通過
させ、ポンプ作業室が放圧された後で閉鎖される。逆止
弁５１が閉鎖した後で、図８に示した圧力保持弁５２が
作動する。この圧力保持弁５２は、噴射ライン内の残留
圧力を制御する。この圧力保持弁５２は弁閉鎖部材５４
を有しており、この弁閉鎖部材５４は、その端面側で円
錐形のシール面５５を有している。弁閉鎖部材５４はそ
のシール面５５が、圧縮コイルばね５６によって弁座５
７に当てつけられる。弁座５７は、弁閉鎖部材５４を受
容してこの弁閉鎖部材５４を案内する円筒形の室５３か
ら量センサ２３若しくは１２３に通じる燃料噴射ライン
２２への移行部に配置されている。圧縮コイルばね５６
は他方の端部が、スリーブ状の支持部５９のつば５８で
支えられており、この支持部５９の軸方向の貫通孔６０
は、噴射ライン横断面に相当する流過横断面を有してい
る。支持部５９は、同時に電磁石の可動子であって、磁
石６２の磁気コイル６１の影響を受けてこの室５３内で
軸方向で調節可能である。支持部を移動させることによ
って、圧縮コイルばね５６は多かれ少なかれプレロード
（予荷重）をかけられているので、弁閉鎖部材５４を開
放する開放圧は相応に変化する。それに応じて噴射ライ
ン２２内で、この圧縮コイルばね５６のプレロードに相
当する在留圧力が維持される。小さい残留圧力の方向で
の支持部の最大行程は、ストッパ６５によって制限さ
れ、このストッパ６５につば５８が当接する。このスト
ッパは有利には、ケーシング６４内に押し込められるか
又はねじ込められる、非磁性のスリーブ状の部分が形成
されている。

【００２０】先立ち噴射と主噴射との間の残留圧力を調
節するために、それぞれ電磁コイル６１が励磁されるこ
とによって、このために必要な支持部の摺動が行われ
る。この場合に、電磁コイルは相応にこの運転区分内で
制御装置２５によって制御される。またこの場合、内燃
機関の種々異なる運転状態から得られる種々異なるパラ
メータを考慮することができる。この制御はカムシャフ
トに応じて行われる。

【００２１】図示の実施例では、各噴射弁のために量セ
ンサ及び制御された均一弁が設けられる。このような形
式で、制御された均一弁は個別に、内燃機関の各シリン
ダに、及びこれらのシリンダの噴射の境界条件に合わせ
られ、特に先立ち噴射と主噴射との間の必要な残留圧力
が調節される。先立ち噴射量は、シリンダ毎に、場合に
よっては調節される。主噴射終了後に、圧力保持弁５２
における先立ち噴射は、静圧が、この状態では不都合で
あるあとだれを確実に避けることができる値に低下させ
られるように調節される。

【００２２】図示の量センサは、この量センサが噴射弁
のより近くに配置されていればいるほどより正確である
噴射開始測定信号を発信することによっても有利であ
る。また、量センサを、各噴射弁に組み込むと有利であ
る。この場合には、仕切り体の第１の変位と実際の噴射
開始時点との間の時間又はクランクシャフトの角度差に
基づく誤差率は最小である。何故ならば、測定センサと
噴射弁開口との間の容積は非常に小さいからである。仕
切り体の変位開始時における力の差によって、噴射開始
時点のための値が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の、燃料噴射量を測定するための装置が
使用されている燃料噴射ポンプの概略図である。

【図２】本発明の第１実施例による装置の、概略的な縦
断面図である。

【図３】図２のIII−III線に沿った断面図である。

【図４】図２に示した第１実施例による仕切り体の行程
特性曲線を示す線図である。

【図５】（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）は、図２に示
した第１実施例による仕切り体のそれぞれ異なる摺動さ
れた位置を示す断面図である。

【図６】本発明の第２実施例による、燃料量を測定する
ための装置の概略的な縦断面図である。

【図７】燃料噴射ポンプの回転角度に関連した噴射ライ
ン内の圧力変化を示す線図である。

【図８】燃料ライン内に配置された電気式に制御な圧力
保持弁を備えた、本発明の第３実施例による装置の概略
的な縦断面図である。

【符号の説明】

３プランジャ、４カム駆動装置、５駆動軸、
７ポンプシリンダ、８ケーシング、９ポン
プ作業室、１０逃がしライン、１１電磁弁、
１２インレット通路、１４ポンプ吸込み室、１
５フィードポンプ、１６燃料タンク、１７圧
力制御弁、１９通路、２０分配開口、２１
燃料噴射ライン、２２燃料噴射弁、２３装置、
２４等圧式の逃がし弁、２５制御装置、２７
中間部材、２８測定通路、２９第１の挿入部材、
３０第２の挿入部材、３１孔、３２縦溝
（長手方向孔）、３３力センサ、３４ピン、
３５環状ショルダ、３６圧縮コイルばね、３７
孔、３８縦溝、３９栓、４０第２のピ
ン、４１環状ショルダ、４２圧縮コイルばね、
４４球状の仕切り体、４５漏れギャップ、４
６ばね、４７ピストン、４９第２の（定置
の）ストッパ、５０漏れギャップ、５１逆止
弁、５２圧力保持弁、５３円筒形の室、５４
弁閉鎖部材、５５シール面、５６圧縮コイルば
ね、５７弁座、５８つば、５９スリーブ状
の支持部、６０軸方向の貫通孔、６１磁気コイ
ル、６２磁石、６４ケーシング、６５スト
ッパ、１２３流量センサ、１２８測定通路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者トルステンプロシャスカドイツ連邦共和国ハイデナウペスタロッツィシュトラーセ９

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】燃料圧送源（９）から燃料噴射ライン
（２１）を介して燃料噴射弁（２２）まで供給される燃
料の燃料噴射量を測定するための装置であって、燃料噴
射ライン（２１）の円筒形の測定通路（２８，１２８）
内に配置された仕切り体（４４，４７）と、測定通路
（２８）内での仕切り体の位置を測定するための電気式
の装置とを備えており、前記仕切り体（４４，４７）
が、ばね力（３６）のばね力に抗して、圧送方向でスト
ッパ（３４）まで摺動可能であって、ばね（３６）のば
ね力によって圧送終了時に燃料噴射弁まで再び戻り移動
可能である形式のものにおいて、前記燃料圧送源（９）が、断続的に圧送を行なう燃料ポ
ンプによって形成されていて、該燃料ポンプの圧送段階
が、それぞれ高圧側の放圧によって制御されるようにな
っており、仕切り体（４４，４７）が、ばね（３６）に
よってその初期位置にもたらされるようになっていて、
この初期位置で燃料噴射ライン（２１）の噴射ポンプ側
の部分を、燃料噴射ラインの噴射弁側の部分に対して仕
切り、しかも仕切り体（４４，４７）は、測定通路（２
８）内での、所定の圧送量に相当する所定の摺動行程か
らオーバーフロー領域に摺動せしめられ、このオーバー
フロー領域内で仕切り体（４４，４７）が、この仕切り
体を取り囲む、測定通路（２８）とさらにそれに続く噴
射ライン（２１）との間のオーバーフロー横断面（３
２）を開放制御するようになっていることを特徴とす
る、燃料噴射量を測定するための装置。
【請求項２】測定通路（２８）内での仕切り体（４
４）の摺動行程の押し退け容積が、先立ち噴射を行なう
ために燃料噴射ポンプから燃料噴射弁（２２）に圧送さ
れる最大燃料量よりも大きく、この最大燃料量と主噴射
を行なうために圧送される最小燃料量との合計よりも小
さい、請求項１記載の装置。
【請求項３】摺動行程が、測定通路（２８）に接続さ
れた、噴射ラインの部分通路によって形成されるオーバ
ーフロー領域内でストッパ（３４）によって制限されて
いる、請求項２記載の装置。
【請求項４】仕切り体（４４）に作用するばねが第１
の圧縮コイルばね（３６）であって、該第１の圧縮コイ
ルばね（３６）に向き合った側で第２の圧縮コイルばね
（４２）が仕切り体（４４）に作用し、仕切り体が第２
の圧縮コイルばねに抗して測定通路（２８）から第２の
オーバーフロー領域（３７）内に摺動可能であって、該
第２のオーバーフロー領域内で仕切り体はオーバーフロ
ー横断面を開放制御し、第２のオーバーフロー領域内で
の仕切り体の摺動が第２のストッパ（４０）によって制
限されている、請求項３記載の装置。
【請求項５】仕切り体（４７）の初期位置が第２のス
トッパ（４９）によって制限され、仕切り体（４７）
は、該第２のストッパ（４９）に、主噴射終了後に前記
圧縮コイルばね（３６）によってもたらされるようにな
っている、請求項３記載の装置。
【請求項６】オーバーフロー領域内でのオーバーフロ
ー横断面が、噴射ラインを制限する内壁内の少なくとも
１つの縦溝（３２，３８）によって形成されている、請
求項１から５までのいずれか１項記載の装置。
【請求項７】同一の角度間隔及び同一の横断面を有す
る多数の縦溝（３２，３８）が設けられている、請求項
６記載の装置。
【請求項８】縦溝（３２，３８）を有する、噴射ライ
ン（２２）の部分が同時に、軸方向で突き出る部分を形
成するストッパ（３４，４０）を受容する挿入部材を形
成しており、該挿入部材が、噴射ライン内に設けられ
た、測定通路（２８）を受容する中間部材内に端面側及
び軸方向で挿入されている、請求項７記載の装置。
【請求項９】中間部材（２７）が燃料噴射ポンプ内に
挿入されていて、燃料噴射ポンプからさらに延びる噴射
ライン（２１）に接続されている、請求項８記載の装
置。
【請求項１０】第１及び第２のストッパが、仕切り体
の位置を測定するための電気式の装置のための校正スト
ッパ(calibrating stop)として使用される、請求項４又
は５記載の装置。
【請求項１１】仕切り体の位置を測定するための電気
式の装置が力センサ（３３）を有しており、該力センサ
（３３）に圧縮コイルばね（３６）の一端部が当接して
いて、圧縮コイルばねを緊張することによって生じる力
を介して仕切り体の行程が検出される、請求項１０記載
の装置。
【請求項１２】一方では、第１のストッパ（３４）に
おける仕切り体（４４，４７）の位置、他方では第２の
ストッパ（４０，４９）に当接する際の仕切り体（４
４，４７）の位置が、圧縮コイルばね（３６）の調節さ
れたばね応力のための校正点として使用され、これらの
校正点が電気式の測定装置によって検出され、これによ
って２つの校正点の間のばね応力変化の直線的な特性曲
線が調節され、それに応じてばね応力からの仕切り体の
戻り行程が検出されるようになっている、請求項１１記
載の装置。
【請求項１３】燃料噴射量を測定するための装置（２
３，１２３）と燃料噴射ポンプとの間の噴射ライン内
に、燃料噴射弁（２２）に向かって圧送方向で開放する
弁（５１）と、これに対して平行に、燃料噴射ポンプに
向かって開放する圧力保持弁（５２）とが配置されてい
て、該圧力保持弁（５２）が、電気式に制御される閉鎖
力によって負荷される弁閉鎖部材（５４）を有してい
る、請求項１から１２までのいずれか１項記載の装置。
【請求項１４】前記閉鎖力がばね（４６）によって生
ぜしめられ、該ばね（４６）が、電気式に制御される位
置変化可能な支持部（５９）で支えられている、請求項
１３記載の装置。
【請求項１５】前記支持部（５９）が、可動子、特に
電磁石（６２）のプランジャ形稼可動子によって形成さ
れている、請求項１４記載の装置。
【請求項１６】前記可動子が、燃料を貫流させるスリ
ーブより形成されていて、該スリーブが、定置のストッ
パ（６５）から圧縮コイルばね（５６）のばね力に抗し
て摺動可能である、請求項１５記載の装置。
【請求項１７】ばね（３６）が、仕切り体（４４，４
５）に向けられた側で力センサ（３３）で支えられてお
り、該力センサ（３３）が、定置に配置されていて、そ
のアウトプット信号が電気式の制御装置によって検出さ
れ、仕切り体がストッパ（３４）に当接する際に生じる
測定値に関連して仕切り体の摺動行程として検出される
ようになっている、請求項４又は５記載の装置。
【請求項１８】仕切り体の位置が無接触で測定される
ようになっている、請求項１から１７までのいずれか１
項記載の装置。
【請求項１９】仕切り体の位置が誘導式に又は光学式
に測定される、請求項１８記載の装置。