(57)【要約】直接噴射式の内燃機関に用いられる燃料噴射システムが、内燃機関の燃焼室（１８）内に燃料を直接噴射することのできる燃料噴射装置（１６）を有しており、該燃料噴射装置（１６）が弁エレメント（７０）を有している。この弁エレメント（７０）は作業室（７９）に接しており、この場合、弁エレメント（７０）の位置は作業室（７９）内の圧力に関連している。圧力変換ピストン（５４）が設けられており、該圧力変換ピストン（５４）が、一方の側では制御室（９６）に接しており、他方の側では高圧室（７６）に接している。さらに、燃料供給部（１４）が設けられており、この燃料供給部（１４）は前記制御室（９６）を種々異なる圧力で負荷することができる。燃料噴射システムを備えた内燃機関のエミッション特性を改善するためには、圧力変換ピストン（５４）が燃料噴射装置（１６）に組み込まれており、高圧室（７６）が作業室（７９）に組み込まれていることが提案される。
2005504920.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直接噴射式の内燃機関に用いられる燃料噴射システム（１０）であって、内燃機関の燃焼室（１８）内に燃料を直接噴射することのできる燃料噴射装置（１６）が設けられており、該燃料噴射装置（１６）が弁エレメント（７０）を有しており、該弁エレメント（７０）が作業室（７９）に接しており、弁エレメント（７０）の位置が作業室（７９）内の圧力に関連しており、圧力変換ピストン（５４）が設けられており、該圧力変換ピストン（５４）が、一方の側では制御室（９６）に接しており、他方の側では高圧室（７６）に接しており、さらに、前記制御室（９６）を種々異なる圧力で負荷することのできる燃料供給部（１４）が設けられている形式のものにおいて、圧力変換ピストン（５４）が燃料噴射装置（１６）に組み込まれており、高圧室（７６）が作業室（７９）に組み込まれていることを特徴とする、直接噴射式の内燃機関に用いられる燃料噴射システム。
【請求項２】
圧力変換ピストン（５４）が弁エレメント（７０）に対して同軸的に配置されている、請求項１記載の燃料噴射システム。
【請求項３】
弁エレメント（７０）が圧力変換ピストン（５４）内に案内されている、請求項２記載の燃料噴射システム。
【請求項４】
弁エレメント（７０）に長手方向孔（８６）が設けられており、該長手方向孔（８６）を通じて高圧室（７６）に燃料が供給される、請求項２または３記載の燃料噴射システム。
【請求項５】
弁エレメント（７０）に設けられた長手方向孔（８６）と高圧室（７６）との間に、該高圧室（７６）へ向かって開く逆止弁（８４）が設けられている、請求項４記載の燃料噴射システム。
【請求項６】
弁エレメント（７０）に設けられた長手方向孔（８６）が、低圧−燃料供給部（２２）に接続されている、請求項４または５記載の燃料噴射システム。
【請求項７】
弁エレメント（７０）に設けられた長手方向孔（８６）が、制御室（９６）をも種々異なる圧力で負荷することのできる制御圧−燃料供給部（２０，２６）に接続されている、請求項４または５記載の燃料噴射システム。
【請求項８】
制御室（９６）が弁エレメント（７０）を同軸的に取り囲んでおり、弁エレメント（７０）に設けられた長手方向孔（８６）が、半径方向に延びる開口（１１０）を介して制御室（９６）に接続されている、請求項７記載の燃料噴射システム。
【請求項９】
圧力変換ピストン（５４）が、ばね（６２）を介して燃料噴射装置（１６）に設けられたノズルボディ（４０）に支持されている、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】
圧力変換ピストン（５４）と前記ノズルボディ（４０）との間に存在しかつ圧力変換ピストン（５４）の運動時に容積可変となる中空室（６５）が、逆止弁（１０４）を介して漏れ流体出口（３６）に接続されており、前記逆止弁（１０４）が該漏れ流体出口（３６）へ向かって開くようになっている、請求項９記載の燃料噴射システム。
【請求項１１】
制御室（９６）が、逆止弁（９８）を介して低圧−燃料供給部（２２）に接続可能であり、前記逆止弁（９８）が制御室（９６）へ向かって開くようになっている、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、直接噴射式の内燃機関に用いられる燃料噴射システムであって、内燃機関の燃焼室内に燃料を直接噴射することのできる燃料噴射装置が設けられており、該燃料噴射装置が弁エレメントを有しており、該弁エレメントが作業室に接しており、弁エレメントの位置が作業室内の圧力に関連しており、圧力変換ピストンが設けられており、該圧力変換ピストンが、一方の側では制御室に接しており、他方の側では高圧室に接しており、さらに、前記制御室を種々異なる圧力で負荷することのできる燃料供給部が設けられている形式のものに関する。
【０００２】
このような形式の燃料噴射システムは、ドイツ連邦共和国特許出願公開第１９９４５７８５号明細書に基づき公知である。この公知の燃料噴射システムでは、高圧出口と低圧出口とを有する燃料ポンプが設けられている。高圧出口は圧力変換装置の制御室に接続されている。この圧力変換装置は高圧室を有しており、この高圧室は逆止弁を介して燃料ポンプの低圧出口に接続されている。高圧室からは高圧管路が導出されており、この高圧管路は燃料噴射装置の作業室に通じている。この高圧管路を介して、圧力は高圧室から前記作業室へ伝達される。高圧室もしくは作業室内の圧力に応じて、燃料噴射装置に設けられた弁エレメントが、閉弁された位置から開弁された位置へ、または開弁された位置から閉弁された位置へ運動させられる。圧力変換装置もしくはハイドロリック式の変換装置の利点は、とりわけ次の点に認められる。すなわち、比較的単純な燃料ポンプを使用することができ、しかも燃料を極めて高い圧力で内燃機関の燃焼室内に噴射することができる。このことはとりわけ、内燃機関の好都合なエミッション特性のために重要となる。
【０００３】
ドイツ連邦共和国特許出願公開第１９７３８８０４号明細書に基づき、同じくハイドロリック式の変換装置を備えた噴射システムが公知である。この公知の噴射システムの場合にも、ハイドロリック式の変換装置は高圧管路を介して燃料噴射装置に接続されている。
【０００４】
本発明の課題は、冒頭で述べた形式の燃料噴射システムを改良して、その使用時に内燃機関のエミッション特性が一層良好となり、燃料噴射システムの運転のためにできるだけ僅かなエネルギしか必要とならないような燃料噴射システムを提供することである。また、燃料噴射装置の運転中の温度はできるだけ低く形成されることが望ましい。
【０００５】
この課題は、冒頭で述べた形式の燃料噴射システムにおいて、圧力変換ピストンが燃料噴射装置に組み込まれており、高圧室が作業室に組み込まれていることにより解決される。
【０００６】
発明の利点
圧力変換ピストンが燃料噴射装置に組み込まれ、かつ高圧室が作業室に組み込まれることに基づき、圧力変換装置から燃料噴射装置に通じた別個の高圧管路はもはや必要とならない。これにより、圧力変換装置によって圧縮されなければならない容積全体は減じられる。
【０００７】
このことは、両方向における圧力変換ピストンの運動を促進し、ひいては高圧室内での圧力の増圧（および減圧）を促進する。これにより、たとえば噴射の開始時または終了時に燃料が小さな圧力もしくは小さな衝撃を持ってしか内燃機関の燃焼室内へ流入しなくなることが阻止される。本発明による燃料噴射システムにおいて燃料が噴射される際に生じる高い衝撃（Ｉｍｐｕｌｓ）は、内燃機関のエミッション特性の改善をもたらす。
【０００８】
本発明による燃料噴射システムを運転するために付与されなければならないエネルギも比較的少ない。なぜならば、圧縮されかつ減圧されなければならない容積が減じられたことに基づき、圧縮時や減圧時に僅かなエネルギ損失しか生じなくなっているからである。このことは、燃料噴射装置の運転時における燃料噴射装置の望ましくない加熱をも低下させる。なぜならば、燃料の圧縮作業時および減圧作業時に僅かなエントロピしか形成されないからである。
【０００９】
高圧室内の燃料を圧縮するために準備されなければならない圧送容量も減じられる。これにより、減じられた出力を有する燃料供給部を設けることができる。さらに、燃料噴射システムで使用されるコンポーネント全体の負荷も減じられる。なぜならば、高い圧力がほとんど、組み合わされた高圧／作業室にしか加えられないからである。したがって、本発明による燃料噴射システムを製造するために一層廉価なコンポーネントを使用することができる。
【００１０】
請求項２以下には、本発明の有利な改良形が記載されている。
【００１１】
本発明の第１の改良形では、圧力変換ピストンが弁エレメントに対して同軸的に配置されていることが提案される。このような燃料噴射装置はとりわけ半径方向で比較的コンパクトな構造を有している。
【００１２】
このための改良形では、弁エレメントが圧力変換ピストン内に案内されていることが提案される。このことには付加的に次のような利点がある。すなわち、燃料噴射装置の軸方向の寸法も比較的小さく保持され得るようになる。さらに、圧力変換ピストンによって弁エレメントのためのガイドが提供されるので、この弁エレメントは対応する弁座と極めて精密に協働するようになる。
【００１３】
また、弁エレメントに長手方向孔が設けられており、該長手方向孔を通じて高圧室に燃料が供給されると有利である。このことは、本発明による燃料噴射システムで使用される燃料噴射装置の半径方向の構成寸法の一層の低減をもたらす。
【００１４】
本発明による燃料噴射システムの特に有利な構成では、弁エレメントに設けられた長手方向孔と高圧室との間に、該高圧室へ向かって開く逆止弁が設けられていることが提案される。このような逆止弁は極めて単純な構造を有していて、高圧室が圧縮時に燃料供給部から信頼性良く分離されることを確保する。このことは圧力変換器の機能のために極めて有利である。高圧室近傍での配置により、運転時における長手方向孔の負荷が減じられるので、弁エレメントのために廉価な材料を選択することができる。
【００１５】
この場合、弁エレメントに設けられた長手方向孔は低圧−燃料供給部に接続されていてよい。したがって、高圧室内に高い圧力が形成されていない場合には、高圧室に燃料を供給することができ、この燃料は均一な低い圧力で提供される。したがって、高圧室への燃料の充填は均一にかつ確実に行われ、長手方向孔の負荷、ひいては弁エレメントの負荷は小さく保持される。
【００１６】
これに対して択一的な構成では、弁エレメントに設けられた長手方向孔が、制御室をも種々異なる圧力で負荷することのできる制御圧−燃料供給部に接続されている。この場合には、別個の低圧−燃料供給部を不要にすることができる。このことはことが可能である。本発明による燃料噴射システムのコストを低減させる。さらに、このシステムの、内燃機関への組込みが容易となる。なぜならば、別個の低圧管路のハンドリングが不要となるからである。
【００１７】
このことを実現するための有利な構成では、制御室が弁エレメントを同軸的に取り囲んでおり、弁エレメントに設けられた長手方向孔が、半径方向に延びる開口を介して制御室に接続されていることが提案される。このことはスペース節約的にかつ廉価に実現することができる。
【００１８】
本発明のさらに別の有利な構成では、圧力変換ピストンが、ばねを介して燃料噴射装置に設けられたノズルボディに支持されている。これにより、圧力変換ピストンは信頼性良く出発位置へ負荷されるようになる。
【００１９】
圧力変換ピストンと前記ノズルボディとの間に存在しかつ圧力変換ピストンの運動時に容積可変となる中空室が、逆止弁を介して漏れ流体出口に接続されており、前記逆止弁が該漏れ流体出口へ向かって開くようになっていると有利である。このような中空室内には、たとえば圧力変換ピストンを負荷するばねが収納されていてよい。
【００２０】
逆止弁を備えた漏れ流体出口によって、圧力変換ピストンの最初の行程時には、場合によっては中空室内に存在している燃料が漏れ流体出口へ向かって圧送される。次いで、引き続き行われる圧力変換ピストンの全ての行程においては、中空室内にまだ残っている燃料蒸気だけが圧縮されるだけで済むようになり、そして場合によって各噴射の合間に生じる漏れ量が漏れ導出管路へ圧送されるだけで済むようになる。これにより、低圧回路内の圧力振動が回避され、本発明による燃料噴射システムを運転するために必要となるエネルギ消費量が一層減じられる。
【００２１】
また、本発明のさらに別の有利な構成では、制御室が、逆止弁を介して低圧−燃料供給部に接続可能であり、前記逆止弁が制御室へ向かって開くようになっている。運転時に制御室内の最低圧が、低圧−燃料供給部により提供された圧力よりも下にある場合には、制御室内の最低圧への到達時に逆止弁が開放され、少量の燃料が低圧−燃料供給部から制御室内に流入する。
【００２２】
このことは次のような思想が基礎となっている：制御室内に存在する流体は高圧−燃料供給部によって常時圧縮されかつ再び減圧される。これによりエントロピもしくは熱が発生させられて、燃料噴射装置全体の加熱を生ぜしめる。このことは燃料噴射装置の機能を損なう恐れがある。上で提案された改良形では、低圧−燃料供給部から制御室内へ常時「新しい」燃料、つまり低温の燃料が流入するので、制御室内に存在する燃料の温度は低下され、全体的には本発明による燃料噴射システムの運転時における燃料噴射装置の加熱が減じられる。
【００２３】
実施例の説明
図１には燃料噴射システム全体が符号１０で示されている。この燃料噴射システム１０は燃料タンク１２を有しており、この燃料タンク１２からは燃料ポンプ１４によって燃料が燃料噴射装置１６へ圧送される。燃料噴射装置１６は、内燃機関（図示しない）の燃焼室１８内に燃料を直接噴射するインジェクタである。
【００２４】
燃料ポンプ１４は制御圧出口２０と低圧出口２２とを有している。制御圧出口２０には、制御圧管路２４が接続されている。この制御圧管路２４には、制御弁２６が配置されている。この制御弁２６からは閉制御管路２８が導出されていて、この閉制御管路２８は燃料タンク１２へ戻されている。制御圧管路２４は燃料噴射装置１６に設けられた制御圧接続部３０に通じている。制御弁２６は、この制御弁２６の一方の切換位置では燃料ポンプ１４の制御圧出口２０が燃料噴射装置１６の制御圧接続部３０に接続され、かつ制御弁２６の他方の切換位置では制御圧接続部３０が閉制御管路２８を介して燃料タンク１２に接続されるように切り換えることができる。
【００２５】
燃料ポンプ１４の低圧出口２２からは低圧管路３２が導出されており、この低圧管路３２は燃料噴射装置１６に設けられた低圧接続部３４に通じている。燃料噴射装置１６には、さらに漏れ流体出口３６が設けられており、この漏れ流体出口３６からは漏れ流体管路３８が導出されており、この漏れ流体管路３８は燃料タンク１２へ戻されている。
【００２６】
図２および図３には、燃料噴射装置１６の詳細な構造が図示されている。図２および図３に示したように、燃料噴射装置１６はノズルボディ４０を有している。このノズルボディ４０は図２および図３で見て下側の部分４２と、図２および図３で見て上側の部分４４とから成っている。ノズルボディ４０はノズル締付けナット４６によって接続部分４８に緊締されている。ノズルボディ４０の上側の部分４４はスリーブ状に形成されている。ノズルボディ４０の下側の部分４２は段状の盲孔５０を有している。ノズルボディ４０の下側の部分４２の、図２で見て下側の端部でに、複数の流出開口５２が設けられており、これらの流出開口５２は盲孔５０から外部へ通じている。念のため付言しておくと、これまで説明した全ての構成部分は、円筒形の横断面を有する回転対称的な構成部分である。
【００２７】
ノズルボディ４０の下側の部分４２に設けられた盲孔５０内と、ノズルボディ４０のスリーブ状の上側の部分４４内には、圧力変換ピストン５４が軸方向移動可能にかつ滑り遊びを持って、つまり滑り嵌めされて、収容されている。この圧力変換ピストン５４はやはり図２で見て上側の部分５６と下側の部分５８とから成っている。圧力変換ピストン５４の下側の部分５８の上端部には、環状つば６０が一体成形されている。この環状つば６０には、圧縮ばね６２が支持されており、この圧縮ばね６２の他方の端部はノズルボディ４０の下側の部分４２に接触している。圧縮ばね６２は圧力変換ピストン５４の下側の部分５８に設けられた環状つば６０を、ノズルボディ４０の上側の部分４４に設けられた段部６４に向かって負荷している。圧縮ばね６２は環状室６５内に収容されている。圧力変換ピストン５４の下側の部分５８に設けられた、図２で見て下側の軸方向の端面６６は面全体の合計で見ると、圧力変換ピストン５４の上側の部分５６に設けられた、図２で見て上側の軸方向の端面６８よりも小さく形成されている。
【００２８】
圧力変換ピストン５４は切欠きによって貫通される。この切欠き内には、弁ニードル７０の１区分が案内されている。弁ニードル７０は流出開口５２の範囲で盲孔５０の下端部に設けられた弁座（符号なし）と協働する。すなわち、弁ニードル７０と圧力変換ピストン５４とは互いに同軸的に配置されている。弁ニードル７０は圧力変換ピストン５４を貫いて、図２で見て上方へ向かって、燃料噴射装置１６の接続部分４８に設けられた盲孔７４内に突入するまで延びている。弁ニードル７０の図２で見て上側の端部と、盲孔７４の端部との間には、圧縮ばね７２が緊定されている。この圧縮ばね７２は弁ニードル７０を、流出開口５２の範囲に設けられた弁座へ向かって、つまり閉弁方向へ負荷している。
【００２９】
圧力変換ピストン５４の下側の部分５８の軸方向長さは、図２に示した上側の出発位置で圧力変換ピストン５４の下端部がノズルボディ４０に設けられた段状の盲孔５０の横断面減小部（符号なし）のまだ手前に位置するように設定されている。弁ニードル７０と、圧力変換ピストン５４の下側の端面６６と、ノズルボディ４０に設けられた段状の盲孔５０の壁との間には、環状の高圧室７６が形成されている。
【００３０】
弁ニードル７０は高圧室７６を貫いて延びている。高圧室７６の範囲では、弁ニードル７０に横断面拡張部が設けられている。この横断面拡張部は受圧面７８により形成される。この受圧面７８の合成力は圧縮ばね７２による押圧力とは逆の方向へ、つまり弁ニードル７０の開放方向へ向けられる。受圧面７８を取り囲む空間は作業室７９であるとみなされる。作業室７９は高圧室７６と一致している。高圧室７６からは、弁ニードル７０とノズルボディ４０に設けられた盲孔５０の下側の範囲との間に形成された環状室（符号なし）が弁座もしくは流出開口５２にまで通じている。
【００３１】
弁ニードル７０には、高圧室７６の範囲で設置されたばね室８０が設けられている。このばね室８０からは半径方向の孔８２が高圧室７６へ通じている。ばね室８０内には、ばね負荷された逆止弁８４が配置されており、この逆止弁８４はばね室８０へ向かって開く。逆止弁８４からは、弁ニードル７０内で、弁ニードル７０の長手方向軸線に対して同軸的な低圧通路８６が導出されており、この低圧通路８６は弁ニードル７０の図２で見て上側の端部にまで通じていて、接続部分４８に設けられた盲孔７４に開口している。この盲孔７４は接続部分４８の壁に設けられた半径方向の孔８８を介して、接続部材９２に設けられた環状通路９０に接続されている。接続部材９２は低圧接続部３４を介して低圧管路３２との接続を形成している。
【００３２】
接続部分４８の図２で見て上側の端部に設置された制御圧接続部３０からは、全体的に中心外にオフセットされて配置された制御通路９４が延びており、この制御通路９４は制御室９６にまで延びている。この制御室９６は圧力変換ピストン５４の上側の軸方向の端面６８と、弁ニードル７０の外側の周面と、ノズルボディ４０の上側の部分４８との間に環状室として形成されていて、したがって弁ニードル７０に対して同軸的に配置されている。制御室９６に向かって開く、ばね負荷された逆止弁９８を介して、制御室９６はフラッシュ通路（Ｓｐｕｅｌｋａｎａｌ）１００に接続されている。このフラッシュ通路１００は接続部分４８に設けられた半径方向の孔８８に開口している。
【００３３】
図３には、燃料噴射装置１６の下側の部分が示されている。図３に示した断面図は、図２に対して燃料噴射装置１６の長手方向軸線を中心にして燃料噴射装置１６を９０゜だけ回転させた状態で見た断面図である。さらに、図３では圧力変換ピストン５４がその下側の終端位置に位置しているのに対して、図２では圧力変換ピストン５４がその上側の出発位置に位置している。
【００３４】
図３から判るように、圧力変換ピストン５４の下側の部分５８に設けられた環状つば６０と、ノズルボディ４０の上側の部分４４に設けられた段部６４との間の境界範囲からは長手方向溝１０２が導出されており、この長手方向溝１０２は、ノズル締付けナット４６とノズルボディ４０の上側の部分４４との間に延びている。長手方向溝１０２は、ばね負荷された逆止弁１０４に通じている。この逆止弁１０４は長手方向溝１０２に向かって通流を遮断する。この逆止弁１０４からは、図面には図示していない通路が漏れ流体出口３６に通じている。
【００３５】
図１〜図３に示した燃料噴射システム１０は次のように作動する：
燃料噴射装置１６による燃焼室１８内への燃料噴射の前に、高圧室７６が燃料で充填される。このためには、燃料ポンプ１４の低圧出口２２から燃料噴射装置１６の低圧接続部３４にまで燃料が圧送される。低圧接続部３４から燃料は弁ニードル７０に設けられた低圧通路８６と、逆止弁８４と、ばね室８０と、孔８２とを介して高圧室７６に流入する。高圧室７６内の圧力が燃料ポンプ１４の低圧出口２２における圧力にほぼ相当すると、逆止弁８４が閉じる。
【００３６】
制御弁２６はまず、燃料噴射装置１６の制御圧接続部３０が燃料タンク１２に接続されるように切り換えられている。すなわち、制御室９６は十分に無圧であり、圧力変換ピストン５４は図２に示した上側の出発位置に位置している。噴射を実施するためには、制御圧接続部３０が燃料ポンプ１４の制御圧出口２０に接続されるように制御弁２６が切り換えられる。相応する圧力は制御通路９４を介して制御室９６内にも加えられる。燃料ポンプ１４の制御圧出口２０における圧力は、低圧出口２２における圧力よりも著しく高く形成されている。
【００３７】
この理由から、そして圧力変換ピストン５４の軸方向の両端面６６，６８の面積比に基づいて、圧力変換ピストン５４には高圧室７６へ向けられた力が加えられるので、圧力変換ピストン５４は高圧室７６へ向かって運動する。これにより、高圧室７６内に存在する燃料は圧縮され、高圧室７６内に極め高い圧力が形成される。圧力変換ピストン５４の、図３に示した下側の終端位置では、高圧室７６内の圧力が最大約１８００バールになり得る。
【００３８】
高圧室７６内もしくは作業室７９内の高い圧力に基づき、弁ニードル７０の受圧面７８には、弁ニードル７０の開放方向へ向けられた、つまり圧縮ばね７２の負荷方向とは逆の方向へ向けられた力が加えられる。この力に基づき、弁ニードル７０は弁座から持ち上げられ、これにより流出開口５２は高圧室７６に接続される。したがって、燃料は極めて高い圧力で流出開口５２から燃焼室１８内へ流入する。
【００３９】
噴射を終了させたい場合には、制御弁２６が再び切り換えられて、燃料噴射装置１６の制御圧接続部３０が燃料タンク１２に接続される。したがって、制御室９６の衝撃的な放圧が生じる。圧縮ばね６２により、圧力変換ピストン５４は再び図２および図３で見て上方へ向かって押し上げられる。これにより、高圧室７６もしくは作業室７９内の圧力も低下するので、弁ニードル７０は閉じられる。高圧室７６内の圧力が十分に大きく低下させられると、逆止弁８４が開く。これによって、燃料は低圧通路８６を通って高圧室７６内へ後流入することができる。
【００４０】
制御室９６内での衝撃的な圧力降下により、放圧による圧力波が生ぜしめられる。この圧力波の作用により、逆止弁９８が短時間開放されるので、冷たい燃料がフラッシュ通路１００から制御室９６内に流入する。このことには次のような利点がある。すなわち、制御室９６内に封入された燃料の、繰返し行われた圧縮（コンプレッション）・減圧（デコンプレッション）に基づいて生ぜしめられた温度上昇が、冷たい燃料の供給によって補償され、ひいては運転時における燃料噴射装置１６全体の温度上昇も所定の範囲内に保持され得るようになる。
【００４１】
互いに相対的に運動させられる構成部分の間に生じる、ある程度の漏れに基づき、燃料はノズルボディ４０の下側の部分４２と圧力変換ピストン５４の下側の部分５８との間の、圧縮ばね６２が配置されている環状室６５内にも流入する。圧力変換ピストン５４が噴射時に図２および図３で見て下方へ向かって運動すると、この環状室６５の容積も減少する。したがって、この環状室６５内に存在する燃料は長手方向溝１０２と逆止弁１０４とを介して漏れ流体出口３６に向かって導出される。
【００４２】
後続の噴射の際もしくは圧力変換ピストン５４の後続の行程運動の際には、燃料はもはやこの環状室６５から漏れ流体出口３６へはほとんど圧送されなくなる。その代わりに、この環状室６５には燃料蒸気が存在するようになり、この燃料蒸気は圧力変換ピストン５４の行程運動時に蒸気圧からほぼ周辺圧にまで圧縮される。これにより、低圧回路における圧力変動が回避される。
【００４３】
図４〜図６には、燃料噴射システム１０の第２実施例が示されている。図１〜図３に示した第１実施例の構成部分、エレメントおよび範囲と同一の機能を有する構成部分、エレメントおよび範囲は、図１〜図３の第１実施例の場合と同じ符号を備えている。これらの構成部分、エレメントおよび範囲についての詳しい説明は省略する。
【００４４】
図４に示した燃料噴射システム１０と、図１に示した燃料噴射システムとの大きな相違点は、図４に示した実施例では、燃料ポンプ１４が制御圧出口２０しか有していないこと、つまり低圧出口を有していないことである。相応して、燃料噴射装置１６にも、制御圧接続部３０と漏れ流体出口３６しか設けられておらず、図５から判るように低圧接続部は設けられていない。
【００４５】
図５および図６に示した燃料噴射装置１６では、長手方向溝１０２と漏れ流体出口３６との間の逆止弁が設けられていない。その代わりに、長手方向溝１０２は漏れ通路１０６を介して直接に漏れ流体出口３６に通じている。この漏れ通路１０６はさらに、接続部分４８の壁に設けられた半径方向の孔１０８を介して、接続部分４８に設けられた盲孔７４の内室に接続されている。
【００４６】
高圧室７６への燃料の供給は、図５および図６に示した燃料噴射装置１６では制御室９６を介して行われる。この目的のためには、弁ニードル７０の壁に制御室９６と同じ高さで半径方向の流入孔１１０が設けられている。さらに、弁ニードル７０に設けられた通路８６は逆止弁８４から制御室９６の高さにまでしか延びていない。この実施例の利点は、低圧システム（燃料ポンプに設けられた低圧出口、低圧管路、燃料噴射装置に設けられた低圧接続部等）を不要にすることができる点にある。
【００４７】
高圧室７６は上で述べたように、封入された流体が圧力変換ピストン５４により圧縮されて、極めて高い圧力が形成される室である。作業室７９は、弁ニードル７０の受圧面７８に加えられる圧力変化により、弁ニードル７０の運動を生ぜしめる力が形成される室である。上で説明した両実施例による燃料噴射装置１６では、圧力変換ピストン５４の高圧室７６が弁ニードル７０の作業室７９に組み込まれている。すなわち、両室は合致している。したがって、燃料噴射装置１６による燃料噴射時では、全体的に比較的小さな容積しか圧縮されず、このことは高圧室７６内に封入された燃料の望ましくない弾性効果を減少させる。
【図面の簡単な説明】
【図１】
燃料噴射装置を備えた内燃機関に用いられる燃料噴射システムの第１実施例を示す原理図である。
【図２】
図１に示した燃料噴射装置を、圧力変換ピストンが第１の位置に位置している状態で示す部分断面図である。
【図３】
図１に示した燃料噴射装置の一部を、圧力変換ピストンが第２の位置に位置している状態で示す、図２と同様の断面図である。
【図４】
燃料噴射装置を備えた内燃機関に用いられる燃料噴射システムの第２実施例を示す、図１と同様の原理図である。
【図５】
図４に示した燃料噴射装置を、圧力変換ピストンが第１の位置に位置している状態で示す部分断面図である。
【図６】
図４に示した燃料噴射装置の一部を、圧力変換ピストンが第２の位置に位置している状態で示す、図５と同様の断面図である。
【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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