JP4705681B2 - 燃料噴射システム - Google Patents

Description

本発明は請求項１の上位概念部に記載した形式の燃料噴射システムに関する。

従来技術によれば特に、流出側の端部に燃料を加熱するための加熱装置を備えた燃料噴射弁について開示されている（ドイツ連邦共和国特許公開第１９６２９５８９号明細書参照）。このドイツ連邦共和国特許公開第１９６２９５８９号明細書に記載された燃料噴射弁においては、一方では給電されるマグネットコイルの電力損失が燃料の加熱のために利用され、他方ではヒートポンプとして作業するペルティエ素子が熱交換手段として設けられており、このペルティエ素子が、弁ニードル、並びにこの弁ニードル内に存在する燃料を包囲している。

この場合、燃料は、点火のために既に十分な温度を有していれば、前記ドイツ連邦共和国特許公開第１９６２９５８９号明細書に記載された燃料噴射弁内においても加熱される、という欠点がある。これによって、燃料に場合によっては多すぎる熱エネルギーが供給される。

また、燃料噴射弁内での燃料の加熱のためには、熱ポンプとしてペルティエ素子が設けられている、という欠点がある。何故ならば、ペルティエ素子は比較的高価であって、燃料噴射弁に使用する場合には、高い電力を必要とするからである。

ドイツ連邦共和国特許公開第２０５７９７２号明細書によれば、外部点火式の内燃機関のためのコールドスタート及び暖気運転装置が公知であり、このコールドスタート及び暖気運転装置は、燃料噴射弁のフィードパイプ内に堅固に組み込まれた電気的に作動される加熱体によって燃料噴射弁の加熱を行う。

この場合、前記コールドスタート及び暖気運転装置のために燃料噴射弁を必要とする、という欠点がある。この燃料噴射弁は、フィードパイプ内に堅固に組み込まれた電気式に作動される加熱体を有している。燃料噴射弁は、堅固に組み込まれた加熱体なしでは、前記ドイツ連邦共和国特許公開第２０５７９７２号明細書に記載された装置に使用することはできない。

そこで本発明の課題は、不必要に多大な熱量を供給することなしに、制御装置とは無関係にエンジン始動前に燃料噴射弁を加熱できるようにすることである。この場合、燃料レール内の燃料の温度が、前もって規定された限界温度を上回った時に加熱が阻止されるものでなければならない。

発明の利点
本発明の利点は、本発明による燃料噴射システムの加熱の考え方が、制御装置プラットフォーム及び使用された燃料弁の形式とは無関係である、という点にある。何故ならば、加熱可能なアダプタは、直接噴射式の燃料噴射弁内にも、また吸気管内噴射のための燃料弁にも使用することができるからである。

さらに、本発明による燃料噴射システムの各構成部材は、外部システムのためにも販売することができる、という利点が得られる。

本発明のその他の利点は、エンジン冷間状態でエンジンのアイドリングの質が、本発明による燃料噴射システムによる燃料加熱によって改善された、という点にある。

また、燃料がエンジン始動時若しくは点火操作とは無関係に加熱される、という利点が得られた。

本発明による燃料噴射システムは、構造が簡単で、頑丈かつフレキシブルであるので、製造コストに関して最適な効果が得られる。

加熱された燃料が燃焼室内に噴射され、燃料の完全な燃焼が保証されることによって、有利な形式で有害物質負荷が減少される。

燃料の加熱時に気泡形成の危険性も避けられる、という利点が得られる。何故ならば熱エネルギーは、燃料の限界温度を下回った時にだけ供給されるからである。有利な形式で、燃料は冷たすぎる時にだけ加熱される。

従属請求子に記載した手段によって、請求項１に記載した燃料噴射弁の有利な実施態様及び改善が可能である。

図面
本発明の実施例が図面に概略的に示されていて、以下に詳しく説明されている。

図１は、複数の燃料噴射弁と加熱可能なアダプタと燃料レールとから成る、本発明による燃料噴射システムである。

実施例の説明
図１は、本発明による燃料噴射システム１を示している。この燃料噴射システム１は、少なくとも１つの燃料噴射弁１ａと加熱可能なアダプタ１ｂとを有しており、このアダプタ１ｂは、燃料レール１ｃと、燃料噴射システム１の燃料噴射弁１ａとに接続されており、この場合、燃料レール１ｃ内にサーモスイッチ２が設けられている。このサーモスイッチ２は、外部の接点を形成する装置３に、また加熱可能なアダプタ１ｂに接続されている。

サーモスイッチ２はサーモセンサを有しており、このサーモセンサは、燃料レール１ｃ内に存在する燃料８の温度が、前もって規定された限界温度を下回っている場合に、サーモスイッチ２の切換え過程を作動する。サーモスイッチ２自体は、バイメタル板又はサーミスタとして構成されている。加熱可能なアダプタ１ｄ内に電気式に加熱エレメント５が設けられており、この加熱エレメント５は、燃料レール１ｃから相応の燃料噴射弁１ａ内に流入する燃料８を加熱する。燃料８を加熱することは、微細に噴霧された燃料８が、冷えた燃焼室に基づいて燃焼室壁に凝結される場合に有利である。

サーモスイッチ２が、所定の圧力下にある燃料レール１ｃ内において安定した位置に留まることができるように、サーモスイッチ２は耐圧性の材料より成っている。サーモスイッチ２を直接包囲する燃料がサーモスイッチ２の表面材料と化学反応を起こさないようにするために、サーモスイッチ２の表面６は耐燃料性の材料より成っている。

サーモスイッチ２は少なくとも２つの電気的な接続部７，７ａを有しており、この場合、電気式の接続部７ａは、外部の接点を形成する装置３に接続している。装置３の閉じたスイッチ位置９は、少なくともサーモスイッチ２を操作し、ひいては燃料８を加熱するための前提条件である。

外部の接点を形成する装置３は、例えばドアスイッチ、遠隔操作装置、シートセンサ等であってよく、この装置によって、内燃機関の始動前（例えば１０秒乃至３０秒）に既に燃料８の加熱を開始することができる。

外部のドアスイッチのスイッチ位置は、例えばドアの操作に連動している。ドアが開放されると、ドアスイッチのスイッチ位置は開放したスイッチ位置から閉鎖したスイッチ位置９に移行し、燃料８の加熱を開始する。

電気式の加熱エレメント５は、加熱可能なアダプタ１ｂ内に配置されていて、一方ではサーモスイッチ２の接点７に接続されていて、他方では回路アース１０に接続されている。

サーモスイッチ２は燃料レール１ｃ内に次のように配置されている。つまり、サーモスイッチ２が燃料レール１ｃ内に存在する燃料８内に完全に浸入し、それによって、燃料８の温度に関連して、加熱可能なアダプタ１ｂ内において電気的な加熱エレメント５に給電するための回路を閉鎖することができるように、燃料レール１ｃ内に配置されている。

本発明は図示の実施例だけ、例えば直接噴射式の燃料噴射弁、及び吸気管内に噴射する燃料噴射弁だけに限定されるものではない。

複数の燃料噴射弁と加熱可能なアダプタと燃料レールとから成る、本発明による燃料噴射システムの概略図である。

Claims (14)

1. 少なくとも１つの燃料噴射装置（１ａ）と加熱可能なアダプタ（１ｂ）とを備えた燃料噴射システム（１）であって、前記アダプタ（１ｂ）が燃料レール（１ｃ）に及び燃料噴射システム（１）の燃料噴射弁（１ａ）に接続されている形式のものにおいて、
   燃料レール（１ｃ）内にサーモスイッチ（２）が設けられていて、該サーモスイッチ（２）が、外部の接点を形成する装置（３）と加熱可能なアダプタ（１ｂ）とに接続されており、該加熱可能なアダプタ（１ｂ）が燃料噴射弁（１ａ）内にそれぞれ設けられていることを特徴とする、燃料噴射システム。
2. サーモスイッチ（２）がサーモセンサを有している、請求項１記載の燃料噴射システム。
3. 加熱可能なアダプタ（１ｂ）内に電気式の加熱エレメント（５）が設けられている、請求項１記載の燃料噴射システム。
4. サーモスイッチ（２）がサーミスタ又はバイメタル板として構成されている、請求項１又は２記載の燃料噴射システム。
5. サーモスイッチ（２）が耐圧性の材料より成っている、請求項１から４までのいずれか１項記載の燃料噴射システム。
6. サーモスイッチ（２）の表面（６）が耐燃料性の材料より成っている、請求項１から５までのいずれか１項記載の燃料噴射システム。
7. サーモスイッチ（２）が燃料レール（１ｃ）内に存在する燃料（８）内に完全に浸入するようになっている、請求項１から６までのいずれか１項記載の燃料噴射システム。
8. サーモスイッチ（２）が少なくとも２つの電気式の接続部（７，７ａ）を有している、請求項１から７までのいずれか１項記載の燃料噴射システム。
9. サーモスイッチ（２）の電気的な接続部（７ａ）が前記外部の接点を形成する装置（３）に接続されている、請求項８記載の燃料噴射システム。
10. 前記外部の接点を形成する装置（３）の閉じたスイッチ位置（９）が、サーモスイッチ（２）を操作するための前提条件である、請求項９記載の燃料噴射システム。
11. 前記外部の接点を形成する装置（３）が、ドアスイッチ、遠隔操作装置又はシートセンサである、請求項１から１０までのいずれか１項記載の燃料噴射システム。
12. 前記外部の接点を形成する装置（３）が、内燃機関の運転とは無関係に操作可能である、請求項１から１１までのいずれか１項記載の燃料噴射システム。
13. ドアスイッチの操作が、ドアの操作と連結されている、請求項１１記載の燃料噴射システム。
14. 前記外部の接点を形成する装置（３）とサーモスイッチ（２）とがそれぞれ１つの閉じたスイッチ位置（９）を有している時に、加熱可能なアダプタ（１ｂ）の電気式の加熱エレメント（５）に給電される、請求項１から１３までのいずれか１項記載の燃料噴射システム。

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