(57)【要約】好ましくはディーゼルエンジンである内燃機関用の高圧蓄圧式噴射システム（10）。噴射システム（10）は噴射弁（18）を複数有し、燃料パイプ（16、14）を介し高圧搬送装置（12）と接続する。リザーバー（22）と並列接続したバイパススロットル（24）を含む逆止弁を各噴射弁（18）に割り当てる。各噴射弁（18）に割り当てられ、並列接続したバイパススロットル（24）を含む前記逆止弁により、蓄圧式噴射システム（10）が、各噴射プロセス中、個々のリザーバー（22）に通常でない小容量が供給される時も、好適な圧力曲線で噴射プロセスを安定して繰り返せるようにする。リザーバー（22）は、噴射弁（18）のハウジングと一体にできる。本発明の噴射システムは、複雑なコモンレールを必要としない。
2009501863.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の燃焼スペース内に高圧燃料を間欠的に噴射するための蓄圧式噴射システムであって、高圧搬送装置（１２）を備えて、噴射弁（１８、７８、８８）を夫々有する複数の噴射ユニット（２７）に高圧燃料を供給し、前記噴射弁（１８、７８、８８）に個々のアキュムレータ室（２２）とスロットル装置（２５）を割り当てて、油圧ライン手段（１３）によって前記噴射ユニット（２７）を互いに接続するとともに前記高圧搬送装置（１２）と接続し、前記噴射弁（１８、７８、８８）の各々に、作動機構（４２）と油圧制御装置（４０）によって駆動されるように噴射弁部材（３５）を備えて、前記噴射弁（１８、７８、８８）のノズル（３４）のノズル噴射オリフィス（４６）を通る高圧燃料の噴射操作を制御可能とし、
さらに、前記油圧ライン手段（１３）は、前記噴射弁（１８、７８、８８）の噴射操作を要求されるように同じように繰り返すことを保障できるように、かなり低いアキュムレータ作用を有し、前記スロットル装置（２５）は、少なくともほぼ妨害されないように、前記噴射弁（１８、７８、８８）の方向で高圧燃料の流れを許容して、前記流れを反対方向で絞って、この噴射操作中、割り当てられた前記アキュムレータ室（２２）と他の前記噴射ユニット（２７）のアキュムレータ室（２２）の双方からと前記高圧搬送装置（１２）から、高圧燃料を前記噴射弁（１８、７８、８８）の各々に流通させることを特徴とする蓄圧式噴射システム。
【請求項２】
前記スロットル装置（２５）の各々に逆止弁（２４ａ）を備え、かつ、好ましくは並列接続で、バイパススロットル（２４ｂ）を備えることを特徴とする請求項１に記載の蓄圧式噴射システム。
【請求項３】
前記ライン手段（１３）と前記アキュムレータ室（２２）の間に前記スロットル装置（２５）を配置して、接続ダクト（３３）を介して前記アキュムレータ室（２２）を前記噴射弁（１８）と接続したことを特徴とする請求項１に記載の蓄圧式噴射システム。
【請求項４】
前記スロットル装置（２５）にバイパススロットル（２４ｂ）とともに逆止弁（２４ａ）を備えて、前記逆止弁を前記アキュムレータ室（２２）の方向で開口させることを特徴とする請求項３に記載の蓄圧式噴射システム。
【請求項５】
前記アキュムレータ室（２２）と前記噴射弁（８８）を互いに接続ダクト（３３）を介して接続して、前記スロットル装置（２５）を前記接続ダクト（３３）に接続して、前記スロットル装置（２５）と前記アキュムレータ室（２２）の間で前記接続ダクト（３３）内に前記ライン手段（１３）を接続することを特徴とする請求項１に記載の蓄圧式噴射システム。
【請求項６】
接続ダクト（３３）を介して前記アキュムレータ室（２２）と前記噴射弁（７８）を互いに接続し、前記スロットル装置（２５）を前記接続ダクト（３３）に接続し、前記スロットル装置（２５）と前記噴射弁（７８）の間で前記接続ダクト（３３）内に前記ライン手段（１３）を接続することを特徴とする請求項１に記載の蓄圧式噴射システム。
【請求項７】
前記スロットル装置（２５）にバイパススロットル（２４ｂ）とともに逆止弁（２４ａ）を備え、この逆止弁（２４ａ）を前記噴射弁（７８）の方向で開口させることを特徴とする請求項５又は６に記載の蓄圧式噴射システム。
【請求項８】
前記逆止弁（２４ａ）にニードル形状の閉鎖手段（６０）を備えて、前記逆止弁を開閉可能なように、ばね（５４）によって閉鎖方向に付勢し、前記閉鎖部材（６０）に前記バイパススロットル（５６）を形成することを特徴とする請求項１、４又は７に記載の蓄圧式噴射システム。
【請求項９】
前記ライン手段（１３）は、前記高圧搬送手段（１２）から離れるように導く燃料供給ライン（１４）と、前記噴射弁（１８、７８、８８）毎に、燃料ライン（１６）を含み、前記燃料供給ライン（１４）に前記燃料ライン（１６）を接続することを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の蓄圧式噴射システム。
【請求項１０】
前記ライン手段（１３）は、前記高圧搬送手段（１２）から離れるように導く燃料供給ライン（１４）と、少なくとも一つの分配ブロック（９６、９９、１２８）と、前記噴射弁（１８、７８、８８）毎に、燃料ライン（９４ａ、９４ｂ、９４ｃ、９４ｄ、９４ｅ、９４ｆ、１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄ、１０２’、１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃ、１３０ｄ、１３０ｅ、１３０ｆ）を含み、前記分配ブロック（９６、９９、１２８）に前記燃料ラインと前記燃料供給ライン（９２、１００）を接続して、ここで互いに流通させることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の蓄圧式噴射システム。
【請求項１１】
前記分配ブロック（９９）内に少なくとも一つの複動式流体制限弁（１０４）を取り付けて、対応する前記噴射弁（１８、７８、８８）の噴射弁部材（３６）が意図に反して長時間開口位置のままにされる時、二つの前記燃料ライン（１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄ、１０２’）のいずれかへの流れを妨害することを特徴とする請求項１０に記載の蓄圧式噴射システム。
【請求項１２】
前記分配ブロック（１２８）内に少なくとも一つの単動式流体制限弁（１２２）を取り付けて、対応する少なくとも二つの前記噴射弁（１８、７８、８８）の少なくともいずれかの噴射弁部材（３６）が意図に反して長時間開口位置のままにされる時、少なくとも二つの燃料ライン（１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃ、１３０ｄ、１３０ｅ、１３０ｆ）への流れを妨害することを特徴とする請求項１０に記載の蓄圧式噴射システム。
【請求項１３】
前記分配ブロック（９６、９９、１２８）をさらなるアキュムレータ室（９７）に割り当てて、このアキュムレータ容量を、好ましくは、前記噴射ユニット（２７）の前記アキュムレータ室（２２）の容量と少なくともほぼ一致させることを特徴とする請求項１０〜１２のいずれかに記載の蓄圧式噴射システム。
【請求項１４】
前記高圧搬送装置（１２）は複数の高圧搬送ポンプ（１２’）を有し、好ましくは前記噴射ユニット毎に高圧搬送ポンプ（１２’）を有し、前記ライン手段（１３）は、前記高圧搬送ポンプ（１２’）の各々から離れるように導く燃料ポンプライン（１４’’）と、燃料供給ライン（１４）と、前記噴射弁（１８、７８、８８）毎に、燃料ライン（１６）を有し、前記燃料ポンプライン（１４’’）と前記燃料ライン（１６）を前記燃料供給ライン（１４）に接続することを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の蓄圧式噴射システム。
【請求項１５】
前記高圧搬送ポンプ（１２’）に短工程カム（１５４）を備えることを特徴とする請求項１４に記載の蓄圧式噴射システム。
【請求項１６】
前記高圧搬送ポンプ（１２’）の各ポンプ操作は、割り当てられた前記噴射ユニット（２７）の噴射操作と少なくとも部分的に重なることを特徴とする請求項１４又は１５に記載の蓄圧式噴射システム
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の前段部に記載のように、内燃機関の燃焼スペース内に高圧燃料を間欠的に噴射する蓄圧式噴射（アキュムレーターインジェクション）システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
このタイプの蓄圧式噴射システムは、特許文献１に開示されている。この開示例では、内燃機関のシリンダに少なくとも一つの高圧ラインを供給するため、搬送アセンブリによって燃料リザーバから燃料を搬送している。少なくとも一つの高圧ラインによって、複数の燃料噴射器は供給され、夫々に噴射ノズルを備えて、内燃機関の燃焼スペースに燃料を供給している。少なくとも一つの高圧ラインはライン区間を有し、これによって個々の燃料噴射器を互いに接続している。燃料噴射器の噴射本体は、統合されたアキュムレータスペースを有する。このアキュムレータスペースは、コモンレール部品の替わりに用いられ、各アキュムレータスペースは、噴射操作毎に燃料噴射器の最大噴射量の５０倍から８０倍に相当する容量を有している。各アキュムレータスペースは、高圧の燃料を伴う流入スロットルによって操作される。これら流入スロットルは、ライン区間内に圧力の脈動を生じさせることなく、複数の連続した噴射操作が可能となるように構成されている。また、他の燃料噴射器の影響は避けられている。
【０００３】
特許文献２に開示された燃料噴射システムでは、アキュムレータスペースを備えた噴射弁を用いている。噴射操作中、アキュムレータスペース内の高圧の燃料は、部分的に膨張し、同時に、アキュムレータスペース内で圧力低下を伴う。この結果、噴射の仕方、つまり噴射操作の時間プロファイルは、初めから終わりに向って下降する特性を有し、これが内燃機関の燃焼プロセスに不利な効果を及ぼしている。各アキュムレータスペースは、狭いオリフィス又はスロットル通路を介して、高圧燃料搬送ラインと接続されている。小さな流通断面領域のため、スロットル通路は、各噴射操作中に燃料搬送ライン内にかなりの圧力波が生じることを防いでいる。このような圧力波は、多気筒エンジン内の燃料分配の均一性や、ストロークからストロークへの個々の噴射弁の噴射操作の安定性に対して許容できない影響を与えることがある。
【０００４】
特許文献３には、特許文献２に開示されたものと同様の燃料噴射弁について提案されている。この噴射弁の構成例では、噴射弁部材の案内エレメントの周りの環状のボアと噴射弁のアキュムレータスペースの間に、ばね付勢された逆止弁を置いている。環状のボアは、噴射弁の燃料供給ボアと接続され、また、ボアがアキュムレータスペースを逆止弁の後方側、つまり逆止弁シートの下流に流動方向で接続している。このため、アキュムレータスペース内の圧力は、特に各噴射操作の開始時に、燃料供給ボア内の圧力よりも常に低い。この結果、特許文献３に従う噴射弁では、噴射量が小さい場合でも、噴射弁部材を信頼性があるように閉鎖できる。
【０００５】
但し、特許文献２と特許文献３に開示された噴射弁のアキュムレータスペースは、噴射弁部材の油圧制御スペースと案内ピストンの下方に置かれている。案内ピストンと制御スペースは、噴射弁部材の移動制御用の油圧制御装置に属し、噴射弁の大抵の操作状態で、噴射弁部材の十分に素早い閉鎖を確保するため、噴射中又は噴射開始時には既に、案内ピストン下方の圧力を燃料供給ボア内の圧力よりも低くする必要がある。この結果、多くの場合、噴射弁部材は非常に長くなり、生産上コスト高となっている。さらに、この構成では、構造限界内でアキュムレータ室を適応させる自由度がかなり制限される。
【０００６】
特許文献４の開示内容では、個々の噴射アキュムレータの容量をラインシステム内にシフトすることで、全体的なシステム容量を最適化できるようにして、特許文献２と特許文献３に開示された燃料噴射システムの問題を克服するとともに、噴射操作の安定性を保つことができるようにしている。特許文献４に従う実施では、全ての噴射器に先立つライン区間は、残りのラインの断面よりも大きい内部断面区間を有するように構成されるので、この区間は残りのラインよりも高いアキュムレータ作用を有する。このライン区間は、コモンレールの名で知られているので、この噴射システムは“コモンレール噴射システム”と呼ばれている。比較のため文献を示すと、例えば、非特許文献１に開示された記事がある。
【０００７】
特許文献５には、同様にハウジング内にアキュムレータ室を一体にした噴射弁が開示されている。このアキュムレータ室は、スロットルされずに、燃料ポンプと接続される供給圧力ラインと接続されている。このシステムでは、各場合で、圧力ラインとポンプとともに噴射弁をユニットとして示しており、非常に大型のディーゼルエンジンに適している。
【０００８】
特許文献１と特許文献２に従う噴射システムには、噴射特性が下降するという重要な問題があった。これを緩和するためには、噴射弁内に非常に大きなアキュムレータ室を一体にすることが考えられるが、この場合、噴射弁がかさばるという問題がある。
また、特許文献２と特許文献３の双方に従う噴射弁では、噴射弁部材が長く、アキュムレータスペースの空間配置が大きく制限されるという重要な問題があった。
【０００９】
特許文献４に従うシステムを実施する場合、大きな断面区間のライン区間が設けられる。例えば、３５０ｋW以上で２０,０００ｋWまで及びこれ以上の性能クラスのエンジンでは、このライン区間は同様にかなりかさばり、コスト高となっている。しかも、多くの分野では、安全上の理由のため、クラックが生じる事態を想定して、二重壁構造を有するようにコモンレールと圧力ラインを構成する必要がある。これは、さらにコモンレールの経費やコストを高めている。さらに、コモンレールをエンジンブロックに固定する場合、エンジンとコモンレールでは熱膨張が相違するため、好ましくない機械ストレスを上昇させるという問題がある。このため、場合によっては、ライン区間を、短いラインとして構成される短めの区間の複数に分けて、夫々、噴射弁につなげて、個々のアキュムレータの構成になるようにしている。これら個々のアキュムレータは、エンジンシリンダーヘッド内のスペースの状態では、しばしば、あまりにも小さな噴射アキュムレータを適応させることだけが可能となるため、噴射弁のハウジング内に適応されていない。このようなシステムの商業的な実施形態については、例えば、非特許文献２に開示された記事を参照されたい。
【００１０】
さらに、特許文献５に従う構成では、ポンプと、関連する接続ラインとともに、一体型のアキュムレータ室を備えた噴射弁のユニットだけを有することを可能にしているが、複数の噴射弁を、多気筒ポンプへの比較的に薄い圧力ラインを介して、小さな大きさのアキュムレータ室に接続する時、過度に動的な圧力変動が生じて、これが、噴射操作の位相にできず、噴射操作の精度に不利な影響を及ぼしている。
【特許文献１】ドイツ国特許第１０２ １０ ２８２号公報
【特許文献２】ドイツ国特許第３２ ２７ ７４２号公報
【特許文献３】欧州特許第０  ２２８  ５７８号公報
【特許文献４】欧州特許第０  ２６４  ６４０号公報
【特許文献５】ドイツ国特許第３１ １９ ０５０号公報
【非特許文献１】１９９７年１０月、ＭＴＺ（Motortechnische Zeitschrift）の第５８号に記載の“コモンレール噴射システム−ディーゼル噴射技術の新章” の記事
【非特許文献２】２０００年１０月、ＭＴＺの第６１号に記載の“１８００バールのシステム圧力におけるシリーズ８０００のＭＴＵ構造用のアキュムレータのコモンレール噴射システム” の記事
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、初めに述べたタイプの蓄圧式噴射システムを改良し、特に、より小さなアキュムレータ室でも、最適な噴射操作を可能にすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的は、請求項１に記載した特徴を有する蓄圧式噴射システムにより達成できる。
【００１３】
本発明では、コモンレールとして知られている、大きな断面区間のライン区間を用いない。小さな容量の分離したアキュムレータ室を、噴射弁ハウジングの構造スペース内に、必要に応じて、一体にできるようにする。そして、蓄圧式噴射システムの各噴射弁を、個々のアキュムレータ室のように割り当てる。特許文献２と特許文献３に開示されているように、噴射弁の案内ピストンの下にアキュムレータ室を配置する必要がないため、個々のアキュムレータ室の空間配置を、構成上、大きな自由度で、最適に選択できる。さらに、比較的に小さな断面区間の圧力ラインを用いるだけで、これら個々のアキュムレータ室を互いに接続し、全ての噴射弁に共通の高圧搬送装置に接続する。これらラインの断面区間は、全体的に、噴射弁の噴射操作を要求されるように同じように繰り返すことだけを行えるように、かなり低いアキュムレータ作用を有する容量を形成する。これらラインの断面区間は、等しくてもよく、等しくなくてもよい。
【００１４】
請求項１に従うスロットル装置を各噴射ユニットに割り当てることで、一方で、かなり小さな個々のアキュムレータ室でも、内燃機関の全噴射弁の噴射操作中に圧力プロファイルを正確に制御し、問題となるような圧力低下を生じさせず、動的な圧力波の作用を利用できるようにする。他方で、一つの噴射弁の噴射操作から次の噴射弁の噴射操作までの動的な圧力波を減衰させたり、各噴射弁の動的な圧力波を等しくできるようにして、全ての噴射操作をほとんど同じ状態で行えるようにする。この結果、噴射システム内で、油圧ライン手段−圧力ラインの正確な配置はもはや主要な役割を果たさないようになり、幾何学的な自由度が高く、コストに関しても最適となるように、この配置を構成できる。
【００１５】
本発明に従う蓄圧式噴射システムは、特にディーゼルエンジンに適し、好ましくは、中間又は高めの性能を有するものに適する。しかしながら、例えば、乗用車の構造に用いられるような、小型のディーゼルエンジンに本発明を用いることも可能である。
以下、図と後述する詳細な説明に示した好適な実施形態を参照しながら、本発明についてより詳しく説明する。但し、これら図は、概略的に示したものに過ぎない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
図１を参照すると、蓄圧式噴射システム１０が示されているが、高圧搬送装置１２は概略的に示されている。通常、高圧搬送装置１２は高圧ポンプ１２’であり、内燃機関により機械的に駆動されて、一定の回転速度レシオを有する。図１には示していないが、高圧ポンプ１２’内に、高圧の補正容量と、さらにシステムの高い圧力を検出して、調整するための圧力センサを配置できる。高圧ポンプ１２’又は高圧搬送装置１２には、高圧ラインシステムが出口側に続くが、通常、これは高圧用ねじ接続によって固定される。油圧ライン手段１３を用いて構成されるラインシステムは、長軸方向に延びる燃料供給ライン１４を構成（また、通常、長軸方向に組み付けられる複数のライン部品１４’を構成）し、噴射弁１８毎に夫々燃料ライン１６を構成するが、この例では、全部で６つの燃料ラインを有する。このため、図示した蓄圧式噴射システム１０は、６気筒エンジンに適する。尚、６気筒エンジン以外のエンジンも同様に利用可能であって、一般に可能な数の気筒の全てに適用できる。６つの燃料ライン１６は、夫々分岐点２６で、燃料供給ライン１４と流通接続される。図１に示した燃料供給ライン１４と燃料ライン１６は同じ断面区間を有するように示されているが、これら断面区間は、異なる大きさでもよい（例えば、燃料ライン１６の直径は、燃料供給ライン１４の直径の半分でもよい）。しかしながら、燃料ライン１４と１６の全容量は、全体的に、噴射弁１８の噴射操作を要求されるように同じように繰り返すことだけを行えるように、かなり低いアキュムレータ作用を有する。
【００１７】
各噴射弁１８内には、夫々、燃料ライン１６が、対応する噴射弁の長軸方向２０で、噴射弁１８に割り当てられたアキュムレータ室２２に向っている（図２も参照）。尚、燃料ライン１６は、横方向で、アキュムレータ室２２に向っていてもよい。また、バイパススロットル２４ｂを並列接続した一方向逆止弁２４ａを、各燃料ライン１６と各アキュムレータ室２２の間で、アキュムレータ室２２のすぐ近くに配置する。簡略化のため、この構成を、バイパススロットル２４を備えた逆止弁と呼ぶが、これはスロットル装置２５を形成する。このバイパススロットル２４を備えた逆止弁は、関連するアキュムレータ室２２と分岐点２６の間で、燃料ライン１６の任意の場所に配置することができ、又は、分岐点２６内に一体にすることも可能だが、この分岐点２６は、ねじ接続を備えた油圧用Ｔ型部品のように構成できる。この場合、バイパススロットル２４を備えた逆止弁用の流動方向が重要となるが、特に、各噴射弁１８に、バイパススロットル２４を備えた逆止弁とアキュムレータ室２２の双方を割り当てる。アキュムレータ室２２と、バイパススロットル２４を備えた逆止弁を割り当てられた各噴射弁１８は、噴射ユニット２７を形成する。
【００１８】
図２−１０に示す実施形態の図では、図１に示した蓄圧式噴射システム１０の説明に合わせて、対応する部品に同じ参照記号を付けている。以下、図１に示した蓄圧式噴射システム１０や、既に上述した例示的な実施形態との相違点についてのみ説明する。
【００１９】
図２に示した噴射弁１８の長軸方向区間では、アキュムレータ室２２が形成される噴射弁ハウジング３０内で、ボア２８によって、アキュムレータ室２２が噴射弁１８のノズル３４内のさらなるボア３２と接続されている。このボア２８とさらなるボア３２は、接続ダクト３３を形成する。さらに、噴射弁１８は、制御ピストン３５とともに噴射弁部材３６を備え、下方には符号３５ａに示すように、噴射弁部材３６用の案内スリーブ３７、噴射弁部材用ばね３８、制御スペース３９、油圧制御装置４０、接続ダクト３３が向うノズル用プレスペース４１、さらにソレノイド弁作動機構４２（これは、ピエゾアクチュエータとしても参照される）が設けられる。
【００２０】
この噴射弁１８の機能は、次のように要約できる。つまり、作動機構４２に電流を流して、油圧制御装置４０を応答させる。これによって、噴射弁部材３６をノズル３４のノズルシート４４から離れるように移動させて、アキュムレータ室２２から、ボア２８とさらなるボア３２を介して、ノズル３４のノズル噴射オリフィス４６に高圧の燃料を流して、噴射操作を開始させる。作動機構４２に電流が流れなくなると、噴射弁部材３６は、噴射操作が中断されるまで、油圧制御装置４０によってノズルシート４４の方向に移動する。この設定と機能に関するより詳細な説明として、先行技術を参照できるが、例えば、スイス国特許出願第００６７６/０５号と対応する国際特許出願ＰＣＴ/ＣＨ２００６/０００１９１における、噴射弁１８のこの部分についての詳細な説明を参照されたい。尚、図示した作動機構４２は、長軸方向２０に対して軸方向にオフセットして示されているが、長軸方向２０上にこれを配置することは可能である。
【００２１】
噴射弁部材３６の制御ピストン３５の下側３５ａには、案内スリーブ３７と制御スペース３９がアキュムレータ室２２の下方に設けられる。噴射弁１８のアキュムレータ室２２は、ボア２８とさらなるボア３２を介して、ほとんど抵抗なく、ノズル用プレスペース４１と流体接続されている。詳しく示していないが、通路は（詳しくは、スイス国特許出願第００６７６/０５号と国際特許出願ＰＣＴ/ＣＨ２００６/０００１９１を参照）、ノズル用プレスペース４１からノズルシート４４のすぐ上流の領域４３に燃料を流すために、噴射操作中に、ノズル用プレスペース４１と領域４３の間で生じる圧力低下が出来る限り小さくするように大きさが定められている。
【００２２】
アキュムレータ室２２の容量性能について例示的にのみ示すと、図１と２に従う噴射ユニット２７では、２５００ｍｍ３噴射毎のエンジン全負荷噴射量では、５０と１００ｃｍ３の間でもよい。比較として、上記非特許文献２の特別の記事に記載されている噴射システムでは、３３００ｍｍ３噴射毎の全負荷噴射量で、４００ｃｍ３の各蓄圧器を利用でき、つまり、３から６倍もアキュムレータが大きい。従って、本発明では、噴射弁１８用のアキュムレータを噴射弁ハウジング３０内により容易に一体にできることが解る。
【００２３】
噴射弁１８の各噴射中、噴射ライン１６からの高圧燃料は、アキュムレータ室２２を通って流れて、ボア２８とさらなるボア３２を介して、ノズル用プレスペース４１とこの結果としてノズル３４に到達する。アキュムレータ室２２を通って燃料が流れるので、これは、燃料を流通可能なアキュムレータ室２２’である。例としてのみ示すが、燃料ライン１４と１６（図１参照）の直径は、再度、２５００ｍｍ３噴射毎の全負荷噴射量では、３と９ｍｍの間、例えば、６ｍｍでもよい。
【００２４】
図３を参照すると、バイパススロットル２４を備えた逆止弁は、ボール５０を備えた逆止弁２４ａ、逆止弁シート５２と逆止弁用ばね５４を有し、バイパススロットル５６と、さらに燃料ライン１６の入口とアキュムレータ室２２への出口が設けられている。図３に示した位置では、ボール５０は逆止弁用シート５２に対して当接し、逆止弁２４ａを通る流れは存在しない。符号４８は、噴射弁１８の噴射弁部材３６が開口し、噴射操作が生じる時の、高圧燃料の流動方向を示している。
【００２５】
従来、バイパススロットル５６を用いる場合、スロットルを通る流れの運動エネルギーが大幅に失われて、熱に変換されることが知られている。バイパススロットル５６は、効果的な流動断面区間を有するが、好ましくは、これはノズル噴射オリフィス４６の全体的な効果的な流動断面区間よりも幾らか小さい（これは、噴射システム１０の噴射弁１８の数と特定の設計とに基づいて、例えば０．３と３倍の範囲内に設定される）。好ましくは、逆止弁用ばね５４は極度に強くはなく、逆止弁２４ａの開口を可能とし、つまり、例えば２０バールの圧力差が生じる場合（これは、ばね５４の予圧に基づいて、例えば約２バールと約５０バールの幾分上の範囲内に設定される）、逆止弁シート５２から離れるように、流動方向４８にボール５０を移動することを可能にする。
【００２６】
図１に示した蓄圧式噴射システム１０の他の構成例では、噴射ユニット２７への燃料ライン１６を除き、噴射ユニット１８を連続して接続させるように燃料ライン部品１４’を配置する。このことは、バイパススロットル２４を備えた一体型の逆止弁を有するＴ型部品を用いて実行でき、高圧ポンプ１２’の側に導く第一ライン部品１４’を、次の噴射弁１８に導く第二ライン部品１４’に接続して、第三のＴ型接続部により、バイパススロットル２４を備えた逆止弁を介して、噴射弁１８のアキュムレータ室２２に導く。この連結体の最後の噴射弁１８では、ライン接続部の自由部は塞がれるか、又は高圧ポンプ１２’やこの一連の最初の噴射弁１８に戻される。最後の場合、ライン部品１４’の連続した構成は、円形状と似たものになる。ライン部品１４’はまっすぐでもよく、湾曲していてもよく、等しい長さでもよく、等しくない長さでもよく、この構成におけるライン部品１４’の長さは、等しくてもよく、又は、都合が良い様にわずかに等しくなくてもよい。
次に、図２に従う噴射弁１８、図３に従うバイパススロットル２４を備えた逆止弁及びアキュムレータ室２２を備えた、図１に示した蓄圧式噴射システム１０の機能について説明する。
【００２７】
噴射操作の開示時には、逆止弁２４ａは当初閉鎖されており、燃料は、ボア２８とさらなるボア３２を介してアキュムレータ室２２を流出して、ノズル噴射オリフィス４６を通って内燃機関の燃焼スペース内に噴射される（図には、燃焼スペースと内燃機関を示していない）。この結果、アキュムレータ室２２内で、わずかな圧力低下を伴って、燃料が膨張する。バイパススロットル５６では、十分な燃料を搬送し続けることができないため、流動方向４８にボール５０を逆止弁シート５２から離すように持ち上げて、この結果、燃料ライン１６からアキュムレータ室２２内に燃料を流して、燃料の流動を開始させる。この操作によって、燃料ライン１６内の圧力が動的に低下するが、これは、燃料ラインシステム内で、音速で伝播する。噴射操作が続くと、アキュムレータ室２２内の圧力はさらに低下する。アキュムレータ室２２の直径は小さくされているため、この圧力低下は、初期の圧力の場合、例えば１６００バールでは、数百バール（例えば、１００−４００バール）になることがあり、次に、これは燃料ライン１６内と燃料ラインシステム内に動的に伝播する。しかしながら、燃料ライン１６が開口した逆止弁２４ａを介してアキュムレータ室２２と連通するため、アキュムレータ室２２内の圧力低下はより小さく、例えば、特許文献２に従う噴射システムより、アキュムレータ室の容量が同じと仮定する場合、バイパススロットル５６だけが間で接続されて、より小さい。さらに、アキュムレータ室２２は、ボア２８とさらにボア３２によって、ノズルシート４４の近くまで進むため、噴射弁部材３６の制御ピストン３５上での、燃料ライン１６内の圧力の動的低下の大きさは、各噴射弁１８にアキュムレータ室２２が割り当てられていない特許文献４に開示された噴射システムと比べてより小さい。
【００２８】
関連する内燃機関の全負荷噴射に相当する噴射操作中、アキュムレータ室２２内の圧力低下位相は、全噴射持続期間の約半分まで続く。尚、この値は、単に例示的なものであって、利用される分野に従ってより上下に変化してもよい。燃料ライン１６内の圧力の動的低下は、次に燃料供給ライン１４、他の燃料ライン１６、特に、隣接する燃料噴射弁１８内のものをカバーし、またバイパススロットル５６を介して、対応するアキュムレータ室２２もカバーする。高圧燃料とともにこれらエレメントの全ては、アキュムレータ作用を有する。しかしながら、隣接するアキュムレータ室２２と、せいぜい、さらなる燃料噴射弁１８からの流動方向は、噴射が行われる噴射弁１８の流動方向４８と反対になる。この結果、隣接する逆止弁５２と、せいぜい、さらなる噴射弁１８は閉鎖されたままとなり、割り当てられたアキュムレータ室２２からの燃料の流れは、バイパススロットル５６を通ってのみ行われ、この近くでは、せいぜい、さらなるアキュムレータ室２２は、丁度操作している噴射弁１８のアキュムレータ室２２内よりも低い圧力低下だけを示す。
【００２９】
しかしながら、バイパススロットル５６を介して、アキュムレータ室２２の複数から高圧燃料が続くことが可能なため、燃料ライン１６内と噴射している噴射弁１８のアキュムレータ室２２内の、蓄圧式噴射システム１０で行われる全体の燃料の流れが、噴射操作の第二の半分において噴射圧力を効果的に回復させて、全負荷の噴射持続期間の終わりまでこの回復が続く。この位相における噴射圧力は、ノズル噴射オリフィス４６で上昇し、噴射操作の終わりに向って望ましい高い値に達する。尚、これに合わせて、明細書の説明とともに図１３を参照されたい。
【００３０】
次に、噴射操作が急に終わる場合、ノズルシート４４で液柱が突然に停止するため、ボア２８とさらなるボア３２内で動的圧力上昇が生じる。この動的圧力上昇は、割り当てられたアキュムレータ室２２まで伝播して、アキュムレータ室の容量によって減衰する。さらに、逆止弁５２は、流動方向４８と反対の流れを許容しないため、蓄圧式噴射システム１０の残りの部位内で、バイパススロットル５６を介してアキュムレータ室２２から、流動方向４８と反対に、残りの圧力上昇が伝播して、同様に単に減衰できる。バイパススロットル５６を通る流れに沿って運ばれるエネルギーのほとんどはバイパススロットル５６によって失われ、制御が困難となるような大きさのいかなる圧力も蓄圧式噴射システム１０内に生じさせない。
【００３１】
従って、図１に示した蓄圧式噴射システム１０のバイパススロットル２４を備えた逆止弁と図２に示したアキュムレータ室２２を備えた噴射弁１８の構成は、次の長所を有する。
−任意の所望の噴射弁１８の噴射中、噴射していない燃料噴射弁１８のアキュムレータ室２２内で圧力変動を減衰させ、
−噴射の終わりで、噴射している噴射弁１８と蓄圧式噴射システム１０の残りの間で圧力変動を減衰させ、
−任意の所望の噴射弁１８の全負荷噴射操作の第二の半分で、噴射圧力を効果的に上昇させる特性をもたらす。
【００３２】
任意の噴射操作の終了後、蓄圧式噴射システム１０内では、アキュムレータ室２２内で圧力差が残り、また、燃料供給ライン１４と燃料ライン１６内で残留振動が残る。アキュムレータ室２２の容量、（上述した）バイパススロットル２４を備えた逆止弁の特性及び特定の噴射システム１０の燃料供給ライン１４と燃料ライン１６を適切に構成することで、全ての噴射弁１８用にほぼ同じ波形を常に巡回させるようにして、噴射システム１０の全ての噴射弁１８が圧力プロファイルに関して噴射用にほぼ同じ状態を得られるようにする（これに合わせて、図１１を参照されたい）。よって、図１に示した簡単な構成で、蓄圧式噴射システム１０内に多くの噴射弁１８を、通常、８つまで、配置できるようにするが、これ以上の数も可能である。そして、複雑でコスト高なコモンレールを、簡単な油圧ライン手段１３−燃料供給ライン１４と燃料ライン１６に置き換える。これら全ては、ほぼ同じ流通断面を有していてもよい。
【００３３】
図４を参照すると、各噴射弁１８に割り当てられる、バイパススロットル２４を備えた逆止弁の他の構成を示している。この変更例では、ニードル形状の閉鎖部材６０を逆止弁シート５２と対に作用させている。閉鎖部材６０は、一方の端部面上に、長軸方向２０で、バイパススロットル５６を備えているが、これは、ボア６２と、続いて閉鎖部材６０のクリアランス６４内に開口する。また、クリアランス６４内に逆止弁用ばね５４を取り付けている。ニードル形状の閉鎖部材６０は、径方向で、この外部上に案内部６６を有して、これによって、操作上信頼できる仕方で閉鎖部材６０を案内させ、さらに、閉鎖部材６０の周囲に少なくとも一つの通路６８を有している（２つ又は３つの通路６８を設けてもよい）。通路６８の全体的な断面区間は十分に大きいので、かなり小さな流動抵抗だけが生じる。このスロットル装置２５の操作は、図３に従うものと同じである。また、例示した実施形態の全てで、バイパススロットルを備えた逆止弁を図４に従うように構成できる。
【００３４】
図５を参照すると、噴射弁７８に割り当てられる、バイパススロットル２４を備えた逆止弁が示されているが、これは、アキュムレータ室２２とノズル３４の間に置かれ、噴射弁７８へ流れる高圧流７０は、バイパススロットル２４を備えた逆止弁の下方で、噴射弁ハウジング３０の横方向に向っている。燃料ライン１６に接続される高圧流７０は、ボア２８内に下方に分岐するとともに、バイパススロットル２４を備えた逆止弁に導く短いボア７２内に上方に分岐する。従って、バイパススロットル２４を備えた逆止弁は、接続ダクト３３内に配置されており、ボア２８、３２及び７２を用いてアキュムレータスペース２２を噴射弁７８に接続している。尚、高圧流７０は、長軸方向２０に対して垂直でも、平行でも接続でき、又は、角度を付けて接続できる。重要な点は、この例では、バイパススロットル２４を備えた逆止弁を、流入する高圧流７０とアキュムレータ室２２の間に置くことである。この結果、噴射操作中、燃料は、噴射弁７８のアキュムレータ室２２を通って流れず、上記アキュムレータ室がボア７２内で部分的に空にする。このアキュムレータ室２２は、クルドサック（袋小路状）アキュムレータ室２２’’として作用し、噴射弁部材３６の制御ピストン３５の上方に置かれるが、ここでも、上記エレメントを先行する。
この構成は、以下に説明するように、図２に従う噴射ユニット２７と比べて、全体的に蓄圧式噴射システム１０の噴射弁７８を異なるように作用させる。
【００３５】
噴射操作の開始時には、燃料は、ボア７０、２８及び３２を通って、燃料ライン１６のほとんどの部分からノズル噴射オリフィス４６に流れる。バイパススロットル５６の断面区間とばね５４（図３参照）の付勢力の設定により、どの程度の燃料が、噴射が開始し、逆止弁５２が開口する時に、アキュムレータ室２２からノズル噴射オリフィス４６に比例して流れるかが決定される。全負荷噴射操作の約半分まで、状態は、図１と２に従う構成のものと他では同様となる。
【００３６】
次に、噴射弁７８内の圧力の動的低下が、燃料供給ライン１４と燃料ライン１６を介して、隣接する噴射弁７８のバイパススロットル２４を備えた逆止弁に達する場合、後者の逆止弁２４ａも開口して、割り当てられたバイパススロットル５６に加えて、燃料がアキュムレータ室２２から噴射する噴射ユニット２７へ動的に続く。動的圧力回復波が噴射する噴射弁７８に達すると、この噴射する噴射弁７８の逆止弁２４ａは次に、圧力回復波が逆止弁２４ａの閉鎖側に達する時に、この噴射する噴射弁７８のアキュムレータ室２２への圧力回復波の通路を閉じて、従って、ほとんど全部の圧力波の大きさが、ほとんど減衰せずに、ノズル噴射オリフィス４６に圧力上昇として到達する（バイパススロットル２４ｂを介して、この噴射する噴射弁７８のアキュムレータ室２２内に通ることができる量を減少する）。
【００３７】
噴射操作の第二の半分における逆止弁２４ａの異なるスイッチ作用は、図２の構成と比べて、第一の重要な相違を有する。この動的プロセスは、図１と２に従う構成と比べて、全負荷噴射操作の第二の半分でより強い圧力回復をもたらすことができる。
【００３８】
この構成は、二つの割り当てられたアキュムレータ室２２、二つの割り当てられたバイパススロットル２４を備えた逆止弁、及び関連する燃料供給と燃料ライン１４、１６を有する二つだけの噴射弁７８を備える場合でも高い効率を示す。二つ以上の噴射弁７８を有する燃料噴射システム１０では、図１と２に示した構成と比べて、蓄圧高圧燃料の全体的な量をさらに減少できる。従って、図５に示した噴射弁７８のバイパススロットル２４を備えた逆止弁の構成は、図１と２に従うものより、噴射操作の第二部における動的圧力回復波に関して、より有利となる。
【００３９】
図２に示した構成との第二の重要な相違として、アキュムレータ室２２を通って燃料が流れず、従って、アキュムレータ室２２はクルドサックアキュムレータ室２２’’として作用する。噴射操作が素早く終了する場合、再度、ノズルシート４４で液柱が急に停止するため、ボア２８と３２内で動的圧力上昇が生じる。この動的圧力上昇は、図１と２に示した構成よりもより大きな割合でラインシステム内に伝播するが、この際、バイパススロットル５６を介してだけ、噴射操作を丁度終了した噴射弁７８のアキュムレータ室２２に到達することができるので、この動的圧力上昇は、アキュムレータ室の容量を通って流れず、より小さな割合で圧力上昇が減衰される。
【００４０】
図示していないが、本発明に従う噴射弁の他の構成例では、噴射弁は、クルドサックアキュムレータ室２２’’を有し、バイパススロットル２４を備えた逆止弁を噴射弁の側方の高圧流７０の入口に設ける。この変更例は、図２に示した噴射弁１８とほとんど同様に作用する。
【００４１】
図５の破線で示した、第一分岐ライン７４は、第一の変更例に関し、この場合、独自のアキュムレータ室ハウジング８０を備えたアキュムレータ室２２を、噴射弁７８とは別のユニットとして考えることができる。アキュムレータ室ハウジング８０は、次に、短いラインに接続されるか、又は、ねじ接続を用いて、噴射弁ハウジング３０に接続されるが、いずれの場合でも噴射弁７８に割り当てられたままになる。バイパススロットル２４を備えた逆止弁は、噴射弁ハウジング３０の接続ダクト３３の区間内に配置され続けられる。第二の別のライン７６は、第二の変更例を示しており、この場合、バイパススロットル２４を備えた逆止弁は、アキュムレータ室ハウジング８０内に一体にされる。この第二の変更例でも、噴射弁ハウジング３０への接続は、短いラインを用いて、又は、ねじ接続を用いて行うことができ、噴射弁７８への割り当ては保たれる。これら変更例では、構成により大きな自由度を許容し、噴射弁１８（図１参照）内と、以下に説明する噴射弁８８（図６参照）内に適用でき、この変更例でも同様に、ライン部品１４’間の一連の接続と、噴射弁１８、７８及び８８とともに用いることができる。
【００４２】
図示していないが、噴射弁１８、７８、８８のさらなる他の実施形態では、長軸２０に対して軸方向に平行にオフセットさせるか、長軸２０に対して角度（例えば、９０°）を付けるように、アキュムレータ室２２を側方に配置する。この場合も、アキュムレータ室２２のハウジングを噴射弁ハウジング３０と一部品に形成でき（例えば、この構成のユニットを、鍛造品として製造する）、又は、二つの部品を互いにねじ接続させてもよい。
【００４３】
図６を参照すると、噴射弁８８のバイパススロットル２４を備えた逆止弁が、接続ダクト３３内で、アキュムレータ室２２とノズル３４の間で、側方の高圧流７０の下方に置かれている。他、図６に従う噴射ユニット２７は、図５に従うものと同様に構成される。ここでは、蓄圧式噴射システム１０の全アキュムレータ室２２の燃料供給ライン１４と燃料ライン１６を介して、高圧燃料がじゃまされることなく循環でき、バイパススロットル２４を備えた逆止弁を用いて、ノズル３４に向う流れと戻る流れを制御できる。全負荷噴射操作の第一と第二部では、噴射プロファイルはこの混合形態を示し、これは、噴射弁１８又は７８が用いられる時の蓄圧式噴射システム１０の場合である。この構成の利点として、特に、ノズル噴射オリフィス４６とバイパススロットル２４を備えた逆止弁の間で小容量の短い移動距離がある。この結果、噴射操作の急な終了中に生じて、高い振動頻度を有するオーバープレッシャーの振動をかなり早く減衰できる。
【００４４】
しかしながら、図６に従う噴射ユニット２７の構成の蓄圧式噴射システム１０では、蓄圧式噴射システム１０のアキュムレータ室２２間の圧力振動は、わずかな範囲でだけ減衰されて、噴射器８８の噴射操作を過度に不均一にすることがあるので、低めの振動頻度を有する動的圧力振動のリプルについて特別な注意を必要とする。噴射弁８８のバイパススロットル２４を備えた逆止弁の構成では、４つ以上の噴射器８８を、減衰されずに、互いに接続する場合、問題を生じさせるおそれがある。この問題の解決策については、図７と図８及び９に従う蓄圧式噴射システム９０と合わせて説明する。
【００４５】
図７に示す本発明に従う蓄圧式噴射システム９０の実施形態では、高圧搬送装置１２と噴射弁ユニット２７は、図１と２を参照して説明したように構成される。しかし、油圧ライン手段１３は分配ブロック９６を有しており、これに対して燃料供給ライン９２と全ての燃料ライン９４ａ〜９４ｆを導いて、例えば、高圧用ねじ接続（図には詳細に示していない）を用いて接続している。分配ブロック９６はボア９８を備えて、燃料供給ライン９２と全ての燃料ライン９４ａ〜９４ｆを互いに流通接続している。図７に示した６つの噴射弁１８を有する構成では、燃料ライン９４ａと９４ｆ、９４ｂと９４ｅ、及び９４ｃと９４ｄは、等しい長さで対になることが示されている。あるいは、全ての燃料ライン９４ａ〜９４ｆを同じ長さを有するように構成して、各噴射弁１８から分配ブロック９６までの波の移動時間を同じ時間長で続くようにしてもよい。また、同一でない、異なるライン長さを対に用いることは可能である。分配ブロック９６を用いる構成の利点として、全ての高圧ねじ接続を分配ブロック９６内に組み合わせるように、分配ブロック９６を中心位置にできる。この場合も、ライン手段１３は、噴射弁の噴射操作を要求されるように同じように繰り返すことだけを行えるように、かなり低いアキュムレータ作用を有する。
完全に、図５と６に示したような噴射ユニットも、蓄圧式噴射システム９０に用いることができ、また、蓄圧式噴射システム１０にも適用できることを注意されたい。
【００４６】
他の構成例では、図７の破線で示すように、分配ブロック９６にアキュムレータ室９７を割り当てる。このアキュムレータ室９７は、好ましくは、各アキュムレータ室２２とほぼ同じ容量を有する。しかしながら、この容量は、より大きくてもよく、例えば、２〜６倍大きくてもよい。これは、単体の、さらなるアキュムレータ室９７である。スロットル９３を用いたり、バイパススロットル２４を備えた逆止弁を用いて、アキュムレータ室９７を分配ブロック９６に接続する場合、このアキュムレータ室９７は、まず、個々の噴射操作に良好な影響を与えることができ、次に、低めの振動頻度を有する動的圧力振動のリプルを効果的に減衰できるので、主に、図６に従う噴射ユニット８８を用いる時、良好な効果を示す。但し、短所として、アキュムレータ室９７の構成に関して、さらに費用が増える。
【００４７】
図８を参照すると、複動式過負荷（オーバーロード）流体制限弁１０４を備えた、分配ブロック９９の構成が示されている。流体制限弁は、例えば、SAE（米国自動車技術者協会）ペーパー 910 184 (1991)に開示されている。この目的は、噴射弁の噴射弁部材が意図に反してあまりも長時間、開口されたままになる場合に、内燃機関を過負荷から保護することである。
【００４８】
高圧燃料は、燃料供給ライン１００を介して、軸１０１に対して対称的に分配ブロック９９内に入り、燃料ライン１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ及び１０２ｄを介して、４つの噴射ユニット２７に入る。分配ブロック９９の、符号１１６の破線で示すように、延長する場合のさらに可能な燃料ラインは、符号１０２’ の破線で示している。各流体制限弁１０４の弁胴１０６は、複動式に構成されている。各噴射操作中、弁胴１０６は、噴射する噴射弁を有する噴射ユニット２７に導く燃料ライン１０２の方向に移動する。蓄圧式噴射システム９０が通常の機能を行う時、円錐形端部１１０が閉鎖シート１１２に達するように弁胴１０６はそれ程移動しない。噴射操作間の中断中、弁胴１０６は、ばね１０８の付勢力によって、中央位置に置かれる。反対に、意図に反して、あまりにも多量の燃料が要求されて、噴射操作があまりにも長時間続く場合、円錐形端部１１０が閉鎖シート１１２に達して、さらなる燃料の流れを遮断する。弁胴１０６と分配ブロック９９の本体の間のわずかにスロットルする環状の通路面が、符号１１４で示されている。これらは、燃料供給ライン１００を通る燃料の入口と燃料ライン１０２へのプリスペース１１６の間に置かれる。さらに、弁胴１０６は中央に狭い領域１１８を有し、燃料ライン１００からの燃料の防がれない流動を確保して、ボア１２０を通って全流体制限弁１０４へ流れるようにする。
この解決策の長所として、複動式流体制限弁１０４によって、少なくとも二つの噴射弁１８を作用させるので、先行技術と比べて、特定のエンジン用の流体制限弁１０４の数を少なくとも半分に減らすことができる。
【００４９】
他の構成例では、破線で示すように、分配ブロック９９への燃料の流れの中にスロットル１２１ａを配置する。このスロットル１２１ａの替わりに、燃料流入区間にスロットル１２１ｂを配置してもよく、各場合で、二つの室１２４の間に複動式流体制限弁１０４を受け取るようにしてもよい。しかしながら、理解できるように、スロットル１２１ａと１２１ｂの双方を設けてもよい。さらに、分配ブロック９６と同様に、分配ブロック９９をアキュムレータ室９７に割り当ててもよい。これらエレメントの目的は、分配ブロック９６の構成例に関して上述したものと同じである。この場合も、構造上、費用が増える。
【００５０】
図９を参照すると、分配ブロック１２８のさらなる他の構成が示されているが、この場合も、軸１０１に対して対称的で、二つの単動式過負荷流体制限弁１２２を備えている。ここでは、分配ブロック１２８の下部についてのみ説明するが、これは上部と対称的に、同一である。上述した、図８に従う例と同様に、室１２４内の燃料は、環状の流通面１１４を介して、プリスペース１１６に流れ、ここから、夫々、噴射ユニット２７に導く３つの燃料ライン１３０ｄ、１３０ｅ及び１３０ｆ用の３つの出口を備えた通路１３２に入る。ここでは、二つの弁胴１２６は、単独で作用する。過度に長い噴射期間が生じる場合、対応する弁胴１２６の円錐形の端部１１０は、また閉鎖シート１１２に至って、３つの噴射ユニット２７の場合での燃料の流れを妨害する。モーターは、依然、負荷を減らして操作できるが、図８に示した構成のように、一つだけのシリンダの替わりに、３つのシリンダを失う。しかし、流体制限弁の数はより少なくなる。
【００５１】
図１０を参照すると、本発明に従う蓄圧式噴射システム１５２のさらなる実施形態が示されているが、これは、図１に従うものと良く似ている。唯一の相違点として、高圧搬送装置１２は、噴射ユニット２７毎に高圧ポンプ１２’を有し、これを、各場合で、燃料ポンプライン１４’’を介して、燃料供給ライン１４又はライン部品１４’につなげている。ここでは、図１と２に従う噴射ユニット２７が示されている。しかし、全ての他の実施形態も利用可能である。
【００５２】
図１０に示した実施形態では、噴射弁１８毎に高圧搬送ポンプ１２’を備える噴射システムでは通常のように、高圧ポンプ１２’は短工程カムを備えている。但し、このカム１５４をハーモニックエキセントリックのように構成することは可能である。図１０に示したように、噴射ユニット２７毎に短工程カムを用いる場合、各噴射ユニット２７のアキュムレータ室２２の選択容量を特に小さくできる。この容量は、全負荷噴射操作用の噴射量のほぼ１０倍でも十分だが、この理由は、丁度噴射する噴射弁１８に割り当てられ、噴射操作とともに、又はこのすぐ前に開始する燃料搬送パルスが、対応するアキュムレータ室２２内に直接的に噴射される量のかなりの割合を搬送するためである。好ましくは、各高圧搬送ポンプ１２’のポンプ操作は、割り当てられた噴射ユニット２７の噴射操作と、少なくとも部分的に、好ましくは完全に重なる。
このタイプの蓄圧式噴射システムは、既存の内燃機関上に改装するのに特に適するが、この場合、元の一般的な噴射システムの高圧ポンプ１２’を維持できるので、新規に噴射ユニット２７と油圧ライン手段１３だけを改装すればよい。
【００５３】
例示した全ての実施形態では、アキュムレータ室２２とバイパススロットル２４を備えた逆止弁−スロットル装置２５と、ボア３２の取り付けを、噴射弁部材３６の制御ピストン３５の下部３５ａ上に設けることができるので、ノズル３４内に操作エレメントを特にコンパクトに配置できる。アキュムレータ室２２及び／又はバイパススロットル２４を備えた逆止弁は、従来公知の噴射弁の例と同様に、制御ピストン３５の下部３５ａの下に適用させるように装着してもよく、また、適当であれば、長めの噴射弁部材を用いてもよい。この構成では、噴射弁部材３６の制御ピストン３５の下部３５ａの下に、ボア３２だけを配置してもよい。
【００５４】
例示した全ての実施形態では、蓄圧式噴射システムは、コモンレールのように、全ての噴射弁に共通のアキュムレータスペースを有しない。これは、本発明に従う蓄圧式噴射システムの油圧接続手段は、噴射弁の噴射操作を要求されるように同じように繰り返すことだけを行えるように、十分に低いアキュムレータ作用を有することを反映している。好ましくは、接続手段は全て、少なくともほぼ同じ断面区間を有する。必要に応じて、例えば、流体制御弁や任意のスロットル用に、任意の小さな室やスペースを含むことは可能である。しかしながら、重要な点として、全負荷噴射操作の各々で、丁度噴射する噴射弁に割り当てられたアキュムレータ室の他のアキュムレータ室と、高圧搬送装置からも、燃料が供給される。
【００５５】
スロットル装置２５は、例えば、“油圧円形ダイオード（hydraulic circular diode）”の形態で構成されてもよい。
好ましくは、本発明に従う蓄圧式噴射システムは、少なくとも３つの噴射ユニット２７を有する。
シリンダ毎に２５０ｋWのオーダーの性能を備えたディーゼンエンジンでは、燃料ラインシステム内の流通断面は、約６ｍｍの直径に相当するのが好ましい。約５０−１００ｋWの性能の場合、２−４ｍｍの直径が好ましい。
【００５６】
さらに、図１に示した本発明に従う蓄圧式噴射システム１０について、シリンダ毎に２５０ｋWの性能を備えた８気筒ディーゼンエンジンに関して、コンピューターシミュレーションによって解析を行った。この際、全負荷下の噴射操作毎の噴射量を２０００ｍｍ３に設定し、燃料供給ライン１４と燃料ライン１６の直径を６ｍｍ付近とした。また、システム高圧を１５００バール付近に置き、各アキュムレータ室２２のアキュムレータ容量を１００ｃｍ３とした。このシミュレーションの結果は、図１１、１３及び１５にグラフとして示している。
また、比較のため、コモンレール蓄圧式噴射システムについてもシミュレーションを行った。この際、正確に同一の条件を考慮した。唯一の相違として、燃料は、燃料ライン１６によって噴射弁１８に直接的に供給され、８つのアキュムレータ室２２に相当する８００ｃｍ３の容量がコモンレールの仕方でライン部品１４’内にシフトされており、これらの断面区間は、対応して拡大するとした。従って、噴射弁１８は、個々のアキュムレータ室２２やスロットル装置２５を割り当てられていない。このシミュレーションの結果は、図１２、１４及び１６にグラフとして示している。
上記全てのグラフでは、横座標は時間軸であって、この時間の単位は秒である。また、図１１から１４では圧力を１０００バールのユニットとして、かつ図１５と１６では燃料の流通量を毎分リットルとして、縦座標にプロットしている。
【００５７】
図１１を参照すると、アキュムレータ室２２（図２参照）内のボア２８に関する全８つの噴射ユニット２７の圧力プロファイルが示されている。また、良好には５ミリ秒の長さである、噴射弁１８の一つの噴射操作の持続期間を、符号Ｔｅで示している。このインターバル内で約１４００バールまで下降して、再度上昇する破線は、噴射作用している噴射弁１８内の圧力を示し、この際、このインターバル時間内で残りの７つの噴射弁１８の圧力プロファイルの重ね合わせが約１５００バールに置かれるような太線を形成している。このインターバル時間Ｔｅの後、丁度噴射操作を終了した噴射弁１８の入口における圧力は、この太線の上を走る破線に従って進む。８つの噴射弁１８の８つの連続した噴射操作が対応して示されている。
図１１から理解できるように、全ての噴射操作でほぼ同じ圧力状態が普及しており、Ｔｅの時間の約半分の間、噴射操作の第一部で、圧力が約１００バール低下し、噴射操作の第二部で、約１５００バールの元の圧力まで再度回復する。
【００５８】
図１２を参照すると、同じスケールで、８つの噴射弁１８の各々の同じ位置−ボア２８の入口における、圧力プロファイルが示されているが、但し、これはコモンレール噴射システムのものであり、噴射弁１８に割り当てられるスロットル装置２５とアキュムレータ室２２を有しない。これから容易に理解できるように、この噴射弁１８の入口における圧力変動は、本発明に従う蓄圧式噴射システム１０のものと比べて、より大きく、より高い頻度となっている。従って、本発明では、より良好な噴射状態を信頼があるように保障できることが理解できるであろう。
【００５９】
図１３を参照すると、図１１で符号Ｔｅを用いて示した時間区間中に噴射する噴射弁１８の圧力プロファイルが示されているが、これは、噴射操作の開始前の１ミリ秒と、良好には５ミリ秒続く噴射操作間と、噴射操作終了後の正確に４ミリ秒の間である。図１と２に従う蓄圧式噴射システム１０の操作の説明に合わせて既に上述したように、全噴射操作の約半分にわたる、全負荷噴射操作の第一部で、作用する噴射弁１８の入口の圧力は減少し、ここでは約１００バール減り、続く噴射操作の第二部で再度上昇する。この圧力上昇は、他からの、特に、隣接するアキュムレータ室２２と高圧搬送装置１２からの燃料のアフターフローによって引き起こされる。燃料のアフターフローを伴わない圧力プロファイルは、まっすぐな破線１５６で示されている。従って、本発明に従う蓄圧式噴射システム１０では、噴射操作の終わりまでの圧力ゲインは良好には２５０バールになる。インターバル時間Ｔｅに続き、振動圧力上昇を有する圧力プロファイルが、噴射弁１８の閉鎖中に移動した燃料柱の急な停止によって引き起こされる。この圧力は、１５００バールのシステムの高い圧力まで、大変素早く、再度等しくなる。
【００６０】
図１４を参照すると、図１３に示した噴射弁１８と同様の圧力プロファイルが示されているが、但し、これはコモンレール噴射システムに関する。噴射操作の持続期間は、同じく符号Ｔｅで示されている。噴射弁１８内にアキュムレータ室２２がないため、噴射操作の開始時に急で素早い圧力低下が生じている。コモンレールからの後供給が次に約１７００バールまで圧力をはっきりと上昇させている。図１４から理解できるように、この振動は、噴射インターバルＴｅ内で再度繰り返されて、わずかに減衰される。そして、ほとんど減衰されていない圧力波の復帰によって、噴射操作の終了後にさらなる大きな圧力変動が生じている。
【００６１】
図１５を参照すると、本発明に従う蓄圧式噴射システム１０のうち、噴射する噴射弁１８のノズル３４を通る燃料の流れを実線で示し、かつ、このアキュムレータ室２２（図２の符号５８参照）の入口における対応するアキュムレータ室内への燃料の後の流れを破線で示している。この図から理解できるように、燃料操作の第一部で、全噴射インターバルＴｅにわたる燃料の高い調整噴射を、符号Ｘで示す時間までに達成できるが、これは、対応するアキュムレータ室２２と、続いて、他のアキュムレータ室２２からの燃料を用いたこのアキュムレータ室２２の充填後によるが、特に、隣接する噴射ユニット２７内と、高圧搬送装置１２からによる。特に、時間Ｘまで、丁度操作される噴射弁１８のアキュムレータ室２２から来る噴射量の一部と、同時に、アキュムレータ室２２内の圧力が低下する（図１３参照）。時間Ｘでは、隣接するアキュムレータ室２２からと、高圧搬送装置１２からの後供給の流れと、燃料の引き抜きとの間で釣り合いが優勢になる。この時間点での圧力プロファイルは水平であり、図１３を参照されたい。時間点Ｘの後、後の流れは燃料の引き抜きよりも大きくなり、丁度操作される噴射弁１８のアキュムレータ室２２内の圧力は再度上昇する。噴射終了時、このアキュムレータ室２２内の圧力は、噴射開始時の最初の圧力と再度等しくなり、全体的な後の流れの量は、噴射された量と等しくなる。
【００６２】
これと比較して、図１６を参照すると、コモンレール噴射システム内では、噴射弁１８のノズルを通る流れの割合−破線−はより不規則となり、噴射弁１８の入口における燃料の後の流れも高い不安定さを伴っている。ノズルで供給不足と供給過剰が交互に生じており、全体的な噴射操作は、本発明に従う蓄圧式噴射システムと比べて、より一層動的でかつ制御困難になっているのが解る。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】６つの噴射ユニットを備えた本発明に従う蓄圧式噴射システムを示した概略図であり、各噴射ユニットは、噴射弁、アキュムレータ室及びスロットル装置を６気筒エンジンに適するように備え、さらに、例えば、燃料供給ラインと燃料ラインのような油圧ライン手段と、噴射ユニットを断面で示した図である。
【図２】図１に示した６つの噴射弁の一つの断面図であり、割り当てられたアキュムレータ室と、例えば、バイパススロットルを並列接続した一方向逆止弁のように構成されるスロットル装置とともに図１と比較してより大きな寸法で示しており、噴射弁に割り当てられたアキュムレータ室（流通アキュムレータ室）を通る燃料の流れを示した図である。
【図３】図２に示したバイパススロットルを並列接続した逆止弁をさらに拡大して示した断面図である。
【図４】バイパススロットルを並列接続した逆止弁の異なる実施形態であって、逆止弁の本体にバイパススロットルを形成したものを示した断面図である。
【図５】バイパススロットルを備えた逆止弁を、アキュムレータ室と噴射弁の間で、流入する高圧流の上に配置し、高圧流を側方に流入させ、燃料がアキュムレータ室（クルドサックアキュムレータ室）を通って流れないようにした、噴射ユニットの第二の実施形態を図２に示したものと同様に示した図である。
【図６】バイパススロットルを備えた逆止弁を、アキュムレータ室と噴射弁の間で、流入する高圧流の下に配置し、噴射弁のアキュムレータ室をクルドサックアキュムレータ室（燃料が流れない）とした、噴射ユニットの第三の実施形態を図２と５に示したものと同様に示した図である。
【図７】ライン手段に分配ブロックを備えた、蓄圧式噴射システムの他の構成を、図１に示したものと同様に示した図である。
【図８】図７に示したものに対して、複動式過負荷流体制限弁を備えた、分配ブロックを有する他の構成を拡大して示した図である。
【図９】単動式過負荷流体制限弁を備えた、分配ブロックを有する第二の他の構成を図８に示したものと同様に示した図である。
【図１０】噴射ユニット毎に高圧搬送ポンプを備えた本発明に従う蓄圧式噴射システムの実施形態を図１と７に示したものと同様に示した図である。
【図１１】８つの噴射ユニットを備えた図１に従う蓄圧式噴射システムのアキュムレータ室と、噴射弁の入口における、経時的な圧力プロファイルをグラフとして示した図である。
【図１２】噴射弁を個々のスロットル装置を備えたアキュムレータ室に割り当てずに、燃料供給ラインを対応するアキュムレータ容量のコモンレールとして構成したものの、図１１に示した噴射システムの噴射弁の入口における経時的な圧力プロファイルと同様に図１１と同じスケールでグラフとして示した図である。
【図１３】噴射弁の噴射操作中の、アキュムレータ室と、噴射弁の入口における、圧力プロファイルに関する図１１のグラフから引き出して示す図である。
【図１４】図１２のグラフから同様に引き出し、図１３と同様に示した図である。
【図１５】図１１と１３に従う噴射操作中の、噴射弁のノズルを通る燃料の流れと対応するアキュムレータ室に入る燃料の流れの経時的なプロファイルをグラフとして示した図である。
【図１６】図１２と１４に従う噴射操作中の、噴射弁のノズルを通る燃料の流れ噴射弁の入口における燃料の流れの経時的なプロファイルを図１５と同様に示した図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【国際調査報告】
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