(57)【要約】本発明は、少なくとも１つの燃料分配器（１１）と、少なくとも１つの燃料噴射弁（１）とを有した燃料噴射システムに関する。燃料分配器（１１）は、独立的な構成部分として形成されていて、内側の長手方向開口（１７）を備えた複数の弁収容部（１６）を有している。この弁収容部（１６）には、燃料噴射弁（１）が取付可能である。弁収容部（１６）は、燃料分配器（１１）の燃料供給通路（１３）とは反対側の端部（１８）で、開放されて位置するように終わっている。弁収容部（１６）のこの端部（１８）にはそれぞれ、相応の燃料噴射弁（１）を脱落しないように固定するための少なくとも１つの保持エレメント（２０）が一体成形もしくは加工成形されている。このような燃料噴射システムは特に、混合気圧縮形火花点火式内燃機関での使用のために適している。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関のための燃料噴射システムであって、少なくとも１つの燃料分配器（１１）と、少なくとも１つの燃料噴射弁（１）と、燃料分配器（１１）の部分としての、内側の長手方向開口（１７）を有した少なくとも１つの弁収容部（１６）とを有しており、該弁収容部（１６）に燃料噴射弁（１）が取り付け可能である形式のものにおいて、
少なくとも１つの弁収容部（１６）が、燃料分配器（１１）の燃料供給通路（１３）とは反対側の端部（１８）で開かれた状態で位置するように終わっていて、弁収容部（１６）のこの端部（１８）に、弁収容部（１６）の内側で燃料噴射弁（１）の脱落しない保持のための少なくとも１つの保持エレメント（２０）が一体成形もしくは成形されていることを特徴とする燃料噴射システム。
【請求項２】
保持エレメントとして、半径方向内側に向けられた少なくとも１つの係止突起（２０）が設けられている、請求項１記載の燃料噴射システム。
【請求項３】
互いに間隔をおいて位置する３つの係止突起（２０）が、弁収容部（１６）に形成されている、請求項２記載の燃料噴射システム。
【請求項４】
弁収容部（１６）が、円筒形状とは異なる輪郭を有している、請求項１から３までのいずれか１項記載の燃料噴射システム。
【請求項５】
弁収容部（１６）が、燃料噴射弁（１）を収容するための内側の長手方向開口（１７）を有しており、該長手方向開口（１７）が、円筒形状とは異なる輪郭を有している、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。
【請求項６】
弁収容部（１６）及び／又は内側の長手方向開口（１７）が、横断面が天窓状の輪郭もしくは少なくとも１つの平らに面取りされた領域を有する円形の輪郭を有している、請求項４または５記載の燃料噴射システム。
【請求項７】
個々の燃料噴射弁（１）が、コンタクトレール（４１）の電気的なラインに接続されていて、該電気的なラインを介して、燃料噴射弁（１）の電気的なコンタクトが行われており、コンタクトレール（４１）は燃料分配器（１１）に固定されていて、セントラルコネクタで終わっている、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。
【請求項８】
弁収容部（１６）が側方の切欠（４０）を有していて、該切欠（４０）を通って、電気的な接続部（４４）が、燃料噴射弁（１）の電気的なコンタクト部に通じている、請求項７記載の燃料噴射システム。
【請求項９】
吸気管（３）または別のシリンダヘッドモジュールに対する、弁収容部（１６）のシールが、軸方向シール部材（２８，３７）及び／又は半径方向シール部材（３３）によって行われている、請求項１から８までのいずれか１項記載の燃料噴射システム。
【請求項１０】
燃料分配器（１１）に対する燃料噴射弁（１）のシールが、軸方向でシールするシールエレメント（２２）によって行われており、該シールエレメント（２２）は、燃料分配器（１１）の肩部（２５）と、燃料噴射弁（１）の上流側の端部との間に配置されている、請求項１から９までのいずれか１項記載の燃料噴射システム。
【請求項１１】
弁収容部（１６）への燃料噴射弁（１）の取り付け後もしくは固定後には、燃料噴射弁（１）の全長の５０％以上が、弁収容部（１６）の長手方向開口（１７）の内側で延びている、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。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
背景技術
本発明は、請求項１の上位概念に記載の形式の燃料噴射システムに関する。
【０００２】
欧州特許第０５０１６１２号明細書により、燃料供給導管が弁収容部に直接的に組み込まれている燃料噴射システムが既に公知である。燃料噴射弁が挿入可能な弁収容部は、この場合、吸気管の部分である。燃料システムは、複数の部分から成る吸気管を有している。この吸気管は端部にフランジを有しており、このフランジに、吸気管が互いに結合されている。吸気管はアルミニウムまたはプラスチックから形成されている。弁収容部は、それぞれ１つの燃料噴射弁を、半径方向の間隔をおいてほぼ取り囲んでいる。何故ならば、例えば、いわゆるサイド・フィード噴射弁（Side-Feed-Einspritzventil）として形成されている燃料噴射弁への弁収容部において燃料供給が行われるからである。燃料噴射弁は、完全に組み付けられた状態でこの弁収容部へと挿入される。燃料噴射弁の弁収容部へのシールは、少なくとも２つのシールリングで行われなければならない。
【０００３】
さらに、米国特許第５５６８７９８号明細書により公知の燃料噴射システムでは、同様に燃料供給導管が吸気管に組み込まれている。燃料供給導管は、導管から燃料が供給される燃料噴射弁に直接に接している。燃料噴射弁は、吸気管の壁に設けられた収容開口に沿って延びていて、下流側の端部で収容開口内に突入している。燃料供給導管には電気的なラインシステムが設けられているので、燃料噴射弁が収容開口に挿入されることにより、弁の電気的なコンタクトが行われる。
【０００４】
さらに、ドイツ連邦共和国特許出願公開第１９６００３７８号明細書によると、燃料噴射システムの種々の構成部分の特に高い統合（組み込み）を特徴とする燃料噴射システムが公知である。この燃料噴射システムは、この場合少なくとも１つの燃料噴射弁と、少なくとも１つの吸気管と、燃料供給通路とを有しており、これらは全て、プラスチックジャケットによって取り囲まれている。燃料噴射弁を、プラスチックから形成された吸気管に完全に組み込むことにより、電気的なインターフェースおよび液圧的なインターフェースが減じられる。従って、内燃機関のシリンダヘッドに簡単に固定可能であるあと１つのコンパクトな構成部分しか設けられていない。同様に、接続プラグのような、燃料噴射弁の電気的なコンタクトのための手段は完全にプラスチックジャケットに組み込まれている。このような複雑な構成部分はしかしながら、製造が複雑であり、プラスチック射出成形プロセスにおける取り扱いが困難であるという欠点を有している。
【０００５】
発明の効果
請求項１に記載した特徴を有する本発明による燃料噴射システムは、これに対して、簡単にコストを下げることができる。さらに、燃料噴射システムは極めて簡単に製造可能かつ組み付け可能である。燃料噴射システムの種々異なる構成部分の統合（組み込み）は部分的にしてか行われていないので、極めて簡単かつ良好に取り扱い可能な形式で、燃料分配器と、吸気管もしくはシリンダヘッドを備えた吸気分配器とを別個に製造することができる。噴射弁を、それぞれ燃料分配器から出発して自由に（開かれて）懸吊された弁収容部に完全に統合することにより、燃料噴射システムの電気的および液圧的なインターフェースと、燃料噴射弁のための構成スペースを減じることができる。有利には、自由に終わっていてる弁収容部に形成された保持エレメントが、燃料分配器における燃料噴射弁の確実かつ滑脱防止された位置決めを可能にする。
【０００６】
請求項２以下に記載された手段により、請求項１に記載された燃料噴射システムの有利な別の構成および改良形が得られる。
【０００７】
燃料分配器の燃料供給通路とは反対側の、弁収容部の端部に、半径方向内側に向けられた少なくとも１つの係止突起が、燃料噴射弁の保持のために設けられていると特に有利である。３つのこのような係止突起が弁収容部に形成されていると特に有利である。
【０００８】
さらに有利には、内側の長手方向開口もしくは弁収容部全体が、円筒形とは異なる輪郭を有するように形成されている。この場合、特に、横断面が天窓状の、即ち、少なくとも１つの個所で平らに面取りされた円形の構成（閉じられたＵ字形）が有利である。
【０００９】
特に有利には、燃料噴射弁の共通の電気的なコンタクト部分への電気的なラインが、燃料噴射弁の燃料供給のために働く燃料分配器に組み込まれている。燃料噴射システムの外部への電気的な接続のためには、セントラルコネクタが設けられていればよい。
【００１０】
図面
本発明の実施例を図面に示し、以下に詳しく説明する。図１は、２つのシールの実施例と共に示した本発明による燃料噴射システムの部分断面図であり、図２は、図１の矢印ＩＩの方向から見たシステムの下面図であって、図３は、シールの第３の実施例と共に示した燃料噴射システムの部分断面図であって、図４は、燃料分配器における燃料噴射弁の電気的な接続手段を示した図である。
【００１１】
実施例の説明
図１には、燃料噴射システム、とりわけ少なくとも１つの燃料噴射弁１を有した燃料噴射システムの部分断面図が示されている。この場合、この燃料噴射システムは特に、混合機圧縮型火花点火式内燃機関の燃料噴射装置の部分として使用されている。図１では断面図で、個別吸気管として形成された吸気管３と接続された１つの燃料噴射弁１だけが示されている。この吸気管３は、内燃機関の燃焼室（図示せず）に通じている。しかしながら燃料噴射システムは通常は、ＭＰＩ（マルチポイントインジェクション）として形成されている。ＭＰＩでは例えば、内燃機関の各燃焼室に１つの燃料噴射弁１が配属されている。４つの燃焼室を備えた内燃機関（４気筒エンジン）では、即ち例えば燃料噴射システムには４つの吸気管３が燃焼室の方向で延びており、それぞれ１つの燃料噴射弁１が吸気管３へと開口している。例えば１つの円形横断面を有した吸気管３を介して、吸込空気もしくは戻し案内された排ガスが内燃機関のために準備される。この場合、空気量の制御は、絞り機構（図示せず）を介して、燃料噴射弁１の開口の上流側で吸気管３内で行われる。
【００１２】
本発明による燃料噴射システムにおいて使用するための燃料噴射弁１として、例えば、いわゆるトップフィード噴射弁（Top-Feed-Einspritzventile）が適している。このトップフィード噴射弁では、燃料供給は吸気管３とは反対側の端部を介して行われる。簡略化して図示した燃料噴射弁１の操作は公知のように、例えば電磁的に行われる。燃料噴射弁１は、従って、電磁的な回路を有しており、この回路はとりわけ、磁石コイル５と、内極として働くコアと、可動子とを備えている。コアと可動子とは、縦長に延びた、壁の薄い、磁石的ではない弁スリーブ６内に配置されており、図示されてはいない。磁石コイル５はこの場合、コイルケーシング７（図４）に埋め込まれていて弁スリーブ６を取り囲んでいる。弁スリーブ６は、弁長さ全長にわたって延びている。管状の弁スリーブ６の内側にはさらに、弁ニードルとシール座とを備えた実質的な弁グループが配置されている。弁ニードルの軸方向の運動のために、ひいては戻しばねのばね力に抗した噴射弁の開放もしくは閉鎖のためには、電磁的な回路が働く。
【００１３】
噴射すべき燃料は例えば、噴射孔付きプレートを介して調量される。噴射孔付きプレートはシール座の下流側に設けられていて、侵食加工または打ち抜き加工により成形された少なくとも１つの、例えば４つの噴射開口８（図２）を有している。磁石コイル５は、磁石ポット１０として形成された、強磁性のエレメントとして働く導体によって取り囲まれている。この導体は、磁石コイル５を周方向で完全に取り囲み、下端部で弁スリーブ６に接触していて、この弁スリーブ６に堅固に結合されている。
【００１４】
弁スリーブ６は、流入側の端部で、燃料噴射弁１の燃料流入管片として働く。この場合、燃料は、燃料噴射弁１に、燃料分配器１１から供給される。例えばプラスチックから製造された燃料分配器１１は、内側の燃料供給通路１３を有している。この燃料供給通路１３は例えば、円形のまたは方形の横断面を有している。燃料供給通路１３を備えた長手方向軸線１４に沿って延びる燃料分配器１１からは、例えば、長手方向軸線１４に対してほぼ垂直に延びる複数の弁収容部１６が延びている。この弁収容部１６は、管片状に成形されていて、燃料噴射弁１を内側の長手方向開口１７内で収容している。
【００１５】
弁収容部１６は、燃料分配器１１に、開放された状態で（自由に）懸吊されるように形成されている。これは即ち、弁収容部１６は、燃料分配器１１の燃料供給通路１３とは反対側の領域では開放されて終わっていて、一体的に直接に吸気管３または別のシリンダヘッドモジュールに移行していないことを意味している。燃料噴射弁１を確実に、脱落しないように燃料分配器１１に位置決めするために、それぞれ燃料分配器１１の燃料供給通路１３とは反対側の、弁収容部１６の端部１８に、少なくとも１つの固定部材が設けられている。この固定部材は例えば、半径方向内側に向けられた係止突起２０として形成されている。特に有利には、このような係止突起２０が、弁収容部１６の周面にわたって３つ設けられている。係止突起２０は、燃料噴射弁１に、例えば、磁石ポット１０の横断面減少部２１の領域で下方から係合している。弁収容部１６の所定の弾性と、係止突起２０の半径方向の拡開性とにより、燃料噴射弁１は、弁収容部１６の自由端部から挿入可能である。燃料噴射弁１を取り付けた後は、燃料噴射弁１の全長の５０％以上が、理想的には２／３〜４／５が、弁収容部１６の長手方向開口１７の内側で延びている。磁石ポット１０の下端部と、弁スリーブ６の噴射開口８だけが、保護されずに弁収容部１６から外方に突出している。
【００１６】
燃料噴射弁１は、燃料分配器１１に対して、軸方向でシールするシールエレメント２２によってシールされている。このシールエレメント２２は、一方では、燃料噴射弁１の弁スリーブ６の上方の端部で、他方では、燃料分配器１１の壁に設けられた流入開口２６と、弁収容部１６の直径が拡大された長手方向開口１７との間に形成された肩部２５で支持されている。長手方向開口１７の内側で燃料噴射弁１をシールするために、磁石ポット１０の上端部には、環状の複数のリブが設けられており、これらのリブはラビリンスシール２７として働く。
【００１７】
さらに図１および図３には、吸気管３もしくは別のシリンダヘッドモジュールに対する、弁収容部１６のシール部材の３つの異なる実施例が示されている。図１の左側には、軸方向シール部材２８が示されている。この軸方向シール部材２８は、弁収容部１６の下端面２９に設けられたシール溝３２内に取り付けられている。シール部材２８は、円形または方形の横断面を有するように形成されている。弁収容部１６の端部１８には、このような軸方向のシール部材２８を取り付けることによりフランジ状に拡大されている。同じ高さで、直接隣接して位置する係止突起２０の良好な半径方向の可動性のために、シール溝３２の溝基部に軸方向の突っ切り溝３０が設けられていると有利である。
【００１８】
図１の右側には、半径方向シール部材３３が示されている。このシール部材３３は、有利には、弁収容部１６の外面に設けられた段部３４に配置されている。この段部３４は、吸気管３の段部３５に対応しており、これにより半径方向シール部材３３のためのリング室が形成されている。
【００１９】
図３には、シール部材の第３の実施例が示されている。この実施例では、弁収容部１６の周面に、半径方向張り出し部３６が形成されている。この半径方向張り出し部３６により、軸方向シール部材３７を、その下方の端面の、例えば環状の溝のような凹部３８内に取り付けることができる。シール部材２２，２８，３３，３７は例えばエラストマシール部材として形成されている。
【００２０】
図２には、図１の矢印ＩＩ方向で見た、燃料噴射システムの下端面が示されている。この場合、有利には、内側の長手方向開口１７もしくは弁収容部１６全体が、円筒形状とは異なる輪郭を備えて形成されていることが明らかである。この場合、特に、横断面が天窓状に、即ち、少なくとも１つの個所で平らに面取りされた円形の形状（閉じられたＵ字形）が考えられる。このようにして極めて簡単に、燃料噴射弁１の回動防止性が得られる。この場合、始めから、一義的な組み付け位置が規定されている。係止突起２０は、この場合、円形の外輪郭の領域に形成されている。これに対して、図４に示したように、燃料噴射弁１の電気的な接続部は、弁収容部１６の平らに面取りされた外輪郭の領域に形成されている。
【００２１】
図４には、図１および図３に対して９０°回転された燃料噴射システムの図が示されている。この図では、燃料噴射弁１の電気的な接続可能性が明らかにされている。弁収容部１６は、平らに面取りされた外輪郭の領域に、側方の切欠４０を有している。この切欠４０を通して、燃料噴射弁１の電気的なコンタクトが行われる。個々の燃料噴射弁１の電気的なコンタクトは、全ての燃料噴射弁１を互いに結合するコンタクトレール４１を介して行われる。全ての必要な電気的なラインが組み込まれた、プラスチックから成るコンタクトレール４１は、長く延びた扁平なプレートを成している。コンタクトレール４１のコンタクト端部には、セントラルコネクタ（図示せず）が取り付けられている。このセントラルコネクタは、例えば、コンタクトさせたい燃料噴射弁１が４つである場合には５極に形成されている。コンタクトレール４１に設けられる電気的なラインの数は、セントラルコネクタからもっとも離れて位置する燃料噴射弁１までに、各燃料噴射弁１ごとに１つづつ減少し、セントラルコネクタからもっとも離れて位置する燃料噴射弁１には、まだ２つの電気的なラインが通じている。燃料分配器１１もしくは弁収容部１６には、コンタクトレール４１が超音波溶接またはレーザ溶接によって堅固にシールされて結合されている。しかし選択的にはクリップ結合も考えられる。
【００２２】
燃料噴射弁１に向かっては、コンタクトレール４１の電気的なラインは、ばね弾性的な接続部４４として終わっている。このばね弾性的な接続部４４は、切欠４０を通って長手方向開口１７内に突入している。この接続部４４は、磁石コイル５のコイルケーシング７から突出する２つのコンタクトピン４５に対応している。これにより燃料噴射弁１の確実な電気的なコンタクトが保証されている。
【図面の簡単な説明】
【図１】
２つのシールの実施例と共に示した本発明による燃料噴射システムの部分断面図である。
【図２】
図１の矢印ＩＩの方向から見たシステムの下面図である。
【図３】
シールの第３の実施例と共に示した燃料噴射システムの部分断面図である。
【図４】
燃料分配器における燃料噴射弁の電気的な接続手段を示した図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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