(57)【要約】本発明は、燃料を噴射するための装置であって、内燃機関の各シリンダに対して１つの燃料ポンプが設けられており、この燃料ポンプが、行程運動で駆動されるポンププランジャを有している形式のものに関する。このポンププランジャはポンプ作業室を仕切っている。このポンプ作業室には燃料が燃料蓄え容器から供給される。さらに、燃料噴射装置は燃料噴射弁（２５）を有している。この燃料噴射弁（２５）は、燃料ポンプに接続された圧力室（２２）と、噴射弁部材（１８）とを有している。この噴射弁部材（１８）によって少なくとも１つの噴射開口（２４）が制御される。噴射弁部材（１８）は、圧力室（２２）内に形成された圧力によって閉鎖力に抗して、少なくとも１つの噴射開口（２４）を開放するために開放方向に運動可能であり、制御室（１４）内に加えられた圧力によって少なくとも間接的に閉鎖方向に負荷されている。制御室（１４）は、アクチュエータ（３）によって操作可能な制御弁（３１）を介して放圧可能である。この制御弁（３１）は、第１の弁区分（３３）と第２の弁区分（３６）とを備えた制御弁部材（３２）を有している。両弁区分（３３，３６）は、それぞれハイドロリック室（３４，３９）によって取り囲まれている。このハイドロリック室（３４，３９）のうち、第１のハイドロリック室（３４）は高圧流入通路（３０）に接続されており、第２のハイドロリック室（３９）を介して制御室（１４）が圧力負荷可能である。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関に用いられる燃料噴射装置であって、内燃機関の各シリンダに対して１つの燃料ポンプが設けられており、該燃料ポンプが、行程運動で駆動されるポンププランジャを有しており、該ポンププランジャが、ポンプ作業室を仕切っており、該ポンプ作業室に燃料が、燃料蓄え容器から供給されるようになっており、燃料噴射弁（２５）が設けられており、該燃料噴射弁（２５）が、燃料ポンプに接続された圧力室（２２）と、噴射弁部材（１８）とを有しており、該噴射弁部材（１８）によって、少なくとも１つの噴射開口（２４）が制御されるようになっており、噴射弁部材（１８）が、圧力室（２２）内に形成された圧力によって閉鎖力に抗して、少なくとも１つの噴射開口（２４）を開放するために開放方向に運動可能であり、噴射弁部材（１８）が、制御室（１４）内に加えられた圧力によって少なくとも間接的に閉鎖方向に負荷されており、制御室（１４）が、アクチュエータ（３）によって操作可能な制御弁（３１）を介して放圧可能である形式のものにおいて、制御弁（３１）が、第１の弁区分（３３）と第２の弁区分（３６）とを備えた制御弁部材（３２）を有しており、両弁区分（３３，３６）が、それぞれハイドロリック室（３４，３９）によって取り囲まれており、該ハイドロリック室（３４，３９）のうち、第１のハイドロリック室（３４）が、高圧流入通路（３０）に接続されており、第２のハイドロリック室（３９）を介して制御室（１４）が圧力負荷可能であることを特徴とする、内燃機関に用いられる燃料噴射装置。
【請求項２】
第１の弁区分（３３）と第２の弁区分（３６）とが、噴射弁部材（１８）の開放方向で直列に接続されている、請求項１記載の燃料噴射装置。
【請求項３】
制御弁部材（３２）が、ピストン区分（４３）を有しており、該ピストン区分（４３）の、アクチュエータ（３）とは反対の側の端面（４４）が、ばねエレメント（４８，４９）によって負荷されている、請求項１記載の燃料噴射装置。
【請求項４】
ばねエレメント（４８，４９）が並列に接続されている、請求項３記載の燃料噴射装置。
【請求項５】
第１のばねエレメント（４８）が、制御弁部材（３２）のピストン区分（４３）に作用しており、第２のばねエレメント（４９）が、中空室（５０）の内部で運動可能なストッパ（４６）によって取り囲まれている、請求項３記載の燃料噴射装置。
【請求項６】
制御弁部材（３２）が、ソレノイドプランジャ装置（５，５１）を有しており、該ソレノイドプランジャ装置（５，５１）が、アクチュエータ（３）と協働するようになっている、請求項１記載の燃料噴射装置。
【請求項７】
制御弁部材（３２）に、扁平に形成されたプランジャプレート（６．１）が取り付けられており、該プランジャプレート（６．１）が、アクチュエータ（３）のソレノイドコイル（５）と協働するようになっている、請求項１記載の燃料噴射装置。
【請求項８】
アクチュエータ（３）が、ピエゾアクチュエータとして形成されている、請求項１記載の燃料噴射装置。
【請求項９】
第１の弁区分（３３）が、座弁として形成されており、該座弁の第１のハイドロリック室（３４）を介して、制御弁部材（３２）の第２のハイドロリック室（３９）が圧力負荷可能である、請求項１記載の燃料噴射装置。
【請求項１０】
第２の弁区分（３６）が、スプール弁として形成されており、該スプール弁の第２のハイドロリック室（３９）を介して、制御室（１４）が圧力負荷可能であるかまたは燃料が、低圧側の第３のハイドロリック室（４２）内に逃がし制御可能である、請求項１記載の燃料噴射装置。
【請求項１１】
制御弁部材（３２）の第１の切換位置（５３）において、第１の弁区分（３３）と第２の弁区分（３６）とが、その開放位置をとっており、噴射弁部材（１８）が、その開放位置に位置している、請求項１記載の燃料噴射装置。
【請求項１２】
制御弁部材（３２）の第２の切換位置（５４）において、第１の弁区分（３３）が、その開放位置をとっており、第２の弁区分（３６）が、その閉鎖位置をとっており、制御室（１４）内の圧力上昇が生ぜしめられるようになっている、請求項１記載の燃料噴射装置。
【請求項１３】
制御弁部材（３２）の第３の切換位置（５５）において、第１の弁区分（３３）が、その閉鎖位置をとっており、第２の弁区分（３６）が、その閉鎖位置をとっており、制御室（１４）が、放圧管路（５２）を介して放圧可能である、請求項１記載の燃料噴射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
技術分野
直接噴射式の内燃機関には、「ユニットインジェクタ」とも呼ばれるポンプ・ノズル・ユニット（ＵＩＳ）が使用されるかまたは「ユニットポンプ」とも呼ばれるポンプ・ライン・ノズル・システム（ＵＰＳ）が使用される。これらの噴射システムでは、噴射ノズルが短い管路または孔を介して高圧源に接続されている。これらの噴射システムによって、定格回転数で極めて高い噴射圧が獲得可能となる。これらの噴射システムには一般的に切換弁が使用される。この切換弁はオット機関での使用に比べて３００〜５００倍の圧力を制御していて、著しく頻繁に切り換わる。
【０００２】
背景技術
公知の燃料噴射装置は内燃機関の各シリンダに対して１つの燃料ポンプを有している。この燃料ポンプは、内燃機関によって行程運動で駆動されるポンププランジャを有している。このポンププランジャはポンプ作業室を仕切っている。このポンプ作業室は管路を介して、燃料ポンプと別個に内燃機関に配置された燃料噴射弁に接続されている。この燃料噴射弁は噴射弁部材を有している。この噴射弁部材によって、少なくとも１つの噴射開口が制御される。噴射弁部材は、ポンプ作業室内に形成された圧力によって閉鎖力に抗して開放方向に運動可能である。電気的に制御される第１の制御弁が設けられている。この第１の制御弁によって、ポンプ作業室と放圧室との接続部が制御される。第１の制御弁は燃料ポンプの近くに配置されている。さらに、電気的に制御される第２の制御弁が設けられている。この第２の制御弁は燃料噴射弁の近くに配置されている。第２の制御弁によって、燃料噴射弁の制御圧室内に形成された圧力が制御される。この圧力によって、噴射弁部材は少なくとも間接的に閉鎖方向に負荷される。
【０００３】
この解決手段では、電気的に制御したい２つの制御弁が設けられなければならないという事情が欠点となる。これによって、この噴射装置の製作手間および複雑さが増大する。
【０００４】
公知の別の燃料噴射装置では、内燃機関の各シリンダに１つの燃料高圧ポンプと、この燃料高圧ポンプに接続された燃料噴射弁とが対応配置されている。燃料高圧ポンプのポンププランジャは内燃機関によって、たとえばカムシャフトを介して行程運動で駆動され、ポンプ作業室を仕切っている。このポンプ作業室は燃料噴射装置の圧力室に接続されている。この圧力室は噴射弁部材を取り囲んでいる。この噴射弁部材によって、少なくとも１つの噴射開口が制御される。噴射弁部材は、圧力室内に形成された圧力によって閉鎖力に抗して開放方向に運動可能である。第１の制御弁装置によって、絞られない接続部と、ポンプ作業室の絞り箇所を介した放圧室との接続部とが制御される。別の第２の制御弁装置によって、燃料噴射弁の、ポンプ作業室に接続された制御圧室と放圧室との接続部が制御される。噴射弁部材は、制御圧室内に形成された圧力によって閉鎖方向に負荷されている。
【０００５】
この解決手段によって、メイン噴射段階に、低下させられた圧力レベルにおけるパイロット噴射段階を前置することができる。しかし、この解決手段によれば、同じく別個の２つの制御弁装置が必要となる。
【０００６】
ヨーロッパ特許出願公開第０９５７２６１号明細書は、同じく燃料噴射装置に関する。この燃料噴射装置は燃料高圧ポンプと、この燃料高圧ポンプに接続された燃料噴射弁とを内燃機関の各シリンダに対して有している。燃料高圧ポンプは、内燃機関によって行程運動で駆動されるポンププランジャを有している。このポンププランジャはポンプ作業室を仕切っている。燃料噴射弁は、ポンプ作業室に接続された圧力室と、噴射弁部材とを有している。この噴射弁部材によって、少なくとも１つの噴射開口が制御される。噴射弁部材は、圧力室内に形成された圧力によって閉鎖力に抗して、少なくとも１つの噴射開口を開放するために開放方向に運動可能である。１つの制御弁から成る第１の制御弁装置が設けられている。この第１の制御弁装置によって、ポンプ作業室と放圧室との接続部が制御される。さらに、１つの制御弁から成る第２の制御弁装置が設けられている。この第２の制御弁装置によって、制御圧室と放圧室との接続部が制御される。噴射弁部材は、制御圧室内に形成された圧力によって少なくとも間接的に閉鎖方向に負荷されている。制御圧室はポンプ作業室に接続されている。両制御弁装置は１つの共通の電磁式のアクチュエータによって切り換えられる。この燃料噴射装置では、燃料噴射が、燃料ポンプによって形成された圧力レベルに相応してしか可能とならず、燃料噴射装置が生ぜしめる圧力を変化させることができないという事情が欠点となる。
【０００７】
発明の開示
本発明による解決手段の利点は、特に３ポート３位置弁として形成された、インジェクタハウジング内に組み込まれた制御弁ボディの使用によって、電気的に制御可能な別個の２つの制御弁装置を使用した公知先行技術に基づき公知の噴射システムと同じ機能が実現されることに見ることができる。パイロット噴射段階およびメイン噴射段階の形成に関する噴射経過形成は１つの弁によってしか行われないので、本発明により提案された解決手段は、一方では、制御に関する複雑さの点で簡単となり、他方では、公知先行技術に基づき公知であるような別の第２の制御弁装置の省略によって、より廉価にも製作可能となる。本発明により提案された解決手段による噴射システムによって実現可能である効率および噴霧作業は、電気的に制御可能な２つの制御弁装置を有する噴射システムの効率および噴霧作業と顕著に区別されない。
【０００８】
本発明により提案された、３ポート３位置制御弁の制御弁部材に設けられた、直列に配置された弁区分に基づき、本発明による解決手段によって、短い切換ストロークひいては短い切換時間を実現することができるので、電磁弁として形成されたアクチュエータの複数回の切換によって、パイロット噴射およびポスト噴射を必要とあらば問題なく図示することができる。ポンプ・ノズル・システムまたはポンプ・ライン・ノズル・システムに設けられた、本発明により提案された３ポート３位置制御弁を操作するためには、磁気的なアクチュエータ、ピエゾアクチュエータまたはこれに類するものが使用されてよい。電磁作用式に形成されたアクチュエータの使用時には、３ポート３位置制御弁の制御弁部材がそのヘッド領域にソレノイドプランジャを備えていてよい。このソレノイドプランジャの使用では、ソレノイドコイルが挿入されている。択一的には、３ポート３位置制御弁の制御弁部材を、インジェクタハウジング内に不動に配置されたソレノイドコイルを介して操作することもできる。この場合、３ポート３位置制御弁の制御弁部材のヘッド領域には、扁平に形成されたプランジャプレートが設けられてよい。
【０００９】
３ポート３位置制御弁の制御弁部材の、アクチュエータと反対の側に位置する端面では、制御弁部材が、有利には、予荷重力もしくはプレロード力によって負荷されている。このプレロード力は、たとえば並列に接続された、内外に配置された２つのばねエレメントを介して形成することができる。両ばねエレメントのうち、一方のばねエレメントは直接的にまたは板状のエレメントを介在して制御弁部材の下側の端面を負荷しているのに対して、第１のばねエレメントを取り囲む他方のばねエレメントは、インジェクタボディのハウジング内に運動可能に配置されたストッパによって取り囲むことができる。ばね弾性的に形成されたこのストッパの構成によって、所望の初期噴射圧を前調整することができる。この初期噴射圧は、電磁弁として形成されたアクチュエータの通電の適宜な増加によって上回ることができるので、本発明により提案された制御弁部材を別の切換位置に移動させることができる。
【００１０】
実施例
以下に、本発明の実施例を図面につき詳しく説明する。
【００１１】
図１から、制御可能なノズルを備えた、「ユニットポンプ」とも呼ばれるポンプ・ライン・ノズル・システム（ＵＰＳ）が、高圧源、たとえば高圧ポンプを図示することなしに認知可能である。
【００１２】
図１には、公知先行技術に基づき公知のインジェクタ１が示してある。このインジェクタ１のインジェクタボディ２の上側の領域には、電磁弁として形成されたアクチュエータ３が配置されている。このアクチュエータ３は接続部４を介して制御され、ソレノイドコイル５を有している。アクチュエータ３のこのソレノイドコイル５に向かい合って、プランジャ装置６の、扁平に形成されたプランジャプレート６．１が対応配置されている。プランジャ装置６は、扁平に形成されたプランジャプレート６．１のほかにプランジャピン６．２を有している。アクチュエータ３のソレノイドコイル５はソレノイドスリーブ７によって取り囲まれている。アクチュエータ３は締付けナット８によってインジェクタボディ２のヘッド領域にねじ締結される。
【００１３】
インジェクタボディ２の内部には、アクチュエータ３によって操作可能な弁９が挿入されている。この弁９は弁部材１０を有している。この弁部材１０はインジェクタハウジング２の内部で環状室１２によって取り囲まれている。この環状室１２自体は導入管路を介して高圧流入通路１１に接続されている。この高圧流入通路１１には、図１には示していない高圧ポンプもしくは高圧ポンプのポンプ作業室が接続されている。
【００１４】
インジェクタボディ２の内部の環状室１２からは、流入通路１３がインジェクタボディ２の内部の制御室１４に分岐している。この制御室１４はプッシュロッド状の伝達エレメント１５の上側の端面を負荷する。この伝達エレメント１５は、コイルばねとして形成された閉鎖ばね１６によって取り囲まれている。この閉鎖ばね１６は、一方では、その上側の端面でインジェクタボディ２に支持されていて、その下側の端面で押圧片１７に支持されている。この押圧片１７自体は、たとえばノズルニードルの形の噴射弁部材１８を負荷する。押圧片１７は、板状に形成された中間片１９に収容されている。この中間片１９はセンタリングピン２０によってインジェクタボディ２に対してセンタリングされている。インジェクタボディ２と、板状に形成された中間片１９と、噴射弁部材１８とは、ノズル締付けナット２１によって互いに位置決めされる。噴射弁部材１８は圧力室２２によって取り囲まれている。この圧力室２２は、インジェクタボディ２と、板状のエレメント１９と、ノズルボディとを通って延びる導入管路２３を介して高圧流入通路１１に接続されている。
【００１５】
圧力室２２の内部では、噴射弁部材１８に受圧段部が形成されている。この受圧段部は、噴射弁部材１８の開放をインジェクタボディ２の内部の制御室１４の放圧時に可能にする。噴射弁部材１８の燃焼室側の端部には噴射開口２４が図示してある。この噴射開口２４を介して、制御弁９の操作による制御室１４の放圧時にかつ噴射弁部材１８の開放時に直接噴射式の内燃機関（図示せず）の燃焼室内への燃料の噴射が行われる。インジェクタ１の燃焼室側の端部に配置された、噴射弁部材１８と、ノズルボディと、圧力室２２と、ノズル締付けナット２１とを有する噴射弁装置は符号２５で示してある。
【００１６】
図２には、電磁弁として形成されたアクチュエータを備えたポンプ・ライン・ノズル・システムが示してある。
【００１７】
図２から、ポンプ・ライン・ノズル・システムの本発明による構造を認知することができる。インジェクタボディ２の上側の領域には、電磁弁として形成されたアクチュエータ３が位置している。このアクチュエータ３は接続部４を介して制御される。アクチュエータ３はスリーブ状の周壁７によって取り囲まれていて、締付けナット８によってインジェクタボディ２のヘッド領域に固定されている。
【００１８】
図２に示した実施例では、電磁弁として形成されたアクチュエータ３のソレノイドコイル５が挿入片５１内に組み込まれている。この挿入片５１は３ポート３位置制御弁３１の制御弁部材３２のヘッド領域に配置されている。
【００１９】
図２に示した構成要素５；５１を成すソレノイドプランジャ構成の代わりに、３ポート３位置制御弁３１の制御弁部材３２のヘッド領域には、扁平に形成されたプランジャプレート６．１が形成されていてもよい。このプランジャプレート６．１は、このような構成でアクチュエータ３のソレノイドコアに組み込まれた、図１に示したインジェクタ１によるソレノイドコイル５と協働する。
【００２０】
圧力負荷可能なもしくは放圧可能な制御室１４の下方に続く領域には、インジェクタボディ２もしくはインジェクタボディ２に収容された噴射弁２５が、図１にすでに示したインジェクタ１に類似して形成されている。
【００２１】
側方でインジェクタボディ２に開口した高圧ポンプ流入通路３０を介して、高い圧力下にある燃料が、噴射弁２５に配置された圧力室２２に通じる流入通路２３に流入する。圧力室２２は噴射弁部材１８を、この噴射弁部材１８に形成された受圧段部の領域で取り囲んでいる。噴射弁部材１８は、ロッド状に形成された、閉鎖ばね１６によって取り囲まれた伝達エレメント１５の押圧片１７を介在して、制御室１４内に加えられた高圧によって負荷される。
【００２２】
高圧ポンプ流入通路３０からは、電磁弁として形成されたアクチュエータ３の方向で流入通路４１が第１のハイドロリック室３４に向かって延びている。この第１のハイドロリック室３４は３ポート３位置制御弁３１の制御弁部材３２を第１の弁区分３３の領域で取り囲んでいる。図２に示した構成では、この第１の弁区分３３が座弁として形成されている。第１の弁区分３３は座面３５を有している。この座面３５は、制御弁部材３２を取り囲むハウジングの、対応する面と協働する。噴射弁部材１８の閉鎖方向で見て第１の弁区分３３の後方に位置して、３ポート３位置制御弁３１の制御弁部材３２に別の第２の弁区分３６が形成されている。この第２の弁区分３６はスプール弁区分として形成されている。制御弁部材３２の第２の弁区分３６には制御縁部３７が形成されている。この制御縁部３７は、制御弁部材３２を取り囲むハウジングのハウジング側の制御縁部３８と協働する。さらに、第２の弁区分３６は第２のハイドロリック室３９によって取り囲まれている。この第２のハイドロリック室３９からは制御室流入管路４０が分岐している。この制御室流入管路４０は、噴射弁部材１８を少なくとも間接的に負荷する制御室１４に開口している。
【００２３】
制御弁部材３２に設けられた第２の弁区分３６の下方にはピストン区分４３が位置している。このピストン区分４３は低圧側の第３のハイドロリック室４２によって取り囲まれている。ピストン区分４３の端面４４は、たとえば板状のエレメント４５を介在して、中空室５０内に収容された第１のばねエレメント４８によって負荷することができる。この第１のばねエレメント４８は、インジェクタボディ２内の制御弁部材３２の下方の中空室５０内で、コイルばねとして形成された別の第２のばねエレメント４９によって取り囲まれている。この第２のばねエレメント４９自体は、インジェクタボディ２の中空室５０の下方に運動可能に収容されたストッパ４６を負荷する。第２のばねエレメント４９の上側の端面は、運動可能に収容されたストッパ４６のつば面４７によって上方から係合される。有利な構成では、制御弁部材３２を直接負荷する第１のばねエレメント４８と、ばね弾性的なストッパ４６を負荷する第２のばねエレメント４９とが並列に接続されている。第１のばねエレメント４８の寸法設定と、ばね弾性的なストッパ４６を負荷する第２のばねエレメント４９とを介して、初期噴射圧の増加を設定することができる。この増加は、ばねセット４８；４９の適宜な通電増加によって加えられる予荷重力もしくはプレロード力によって、初期噴射圧を調整するために適宜に規定することができる。この場合、ばねセット４８；４９により加えられるプレロード力は、電磁弁として形成されたアクチュエータ３の適宜な通電によって超越可能となる。
【００２４】
図１に示した、公知先行技術に基づき公知のインジェクタ１の構成と異なり、本発明により提案された解決手段による制御室１４は、一方では、制御室流入管路４０によって、制御弁部材３２の第２の弁区分３６を取り囲む第２のハイドロリック室３９に接続されている。他方では、放圧可能な制御室１４が放圧管路５２を介して中空室５０に接続されていて、さらに、放圧のための低圧側の第３のハイドロリック室４２に接続されている。
【００２５】
図３．１には、本発明により形成された３ポート３位置弁が第１の切換位置（弁が開放している）で示してある。
【００２６】
図３．１には、図２に示した３ポート３位置制御弁３１の制御弁部材３２の第１の切換位置５３が示してある。この第１の切換状態５３、すなわち、アクチュエータ３の通電なしの状態では、第１の弁区分３３と第２の弁区分３６とが第１のばねエレメント４８の作用によって両弁区分３３，３６の開放位置に調整されている。この状態では、制御弁部材３２が完全に開放されており、燃料が第１の弁区分３３と第２の弁区分３６とを介して逃がし制御される。図３．１に示していない流入通路４１から第１のハイドロリック室３４を介して流入した燃料は、開放された座３５を介して第２のハイドロリック室３９内に流入し、第２の弁区分３６の、開放した制御縁部３７と、ハウジング側に設けられた制御縁部３８とを介して第３のハイドロリック室４２、すなわち、ポンプ・ライン・ノズル・システムの低圧側に流出する。図３．１には、第１の切換位置５３における制御弁部材３２の位置が、専ら中空室５０内に収容された第１のばねエレメント４８のプレロード力によって付与される。中空室５０の内部のばね弾性的なストッパ４６を負荷する第２のばねエレメント４９は機能していない。
【００２７】
図３．２には、３ポート３位置弁が第２の切換位置（第１の弁区分は開放しており、第２の弁区分はまさに閉鎖されている）で示してある。
【００２８】
符号５４で示した、３ポート３位置制御弁３１の制御弁部材３２の第２の切換位置では、座弁として形成された第１の弁区分３３がまだ開放しているのに対して、スプール弁として形成された第２の弁区分３６はまさに閉鎖している。このことは、ハウジング側に形成された制御縁部３８と制御縁部３７との接触によって図示してある。第２の切換位置５４では、低圧側の第３のハイドロリック室４２の閉鎖に基づき、第２のハイドロリック室３９内に圧力が増加させられる。この圧力は制御室導入管路４０（図２参照）を介して制御室１４を負荷する。制御室１４内に第２の切換位置５４で増加させられる圧力は、噴射弁部材１８が開放する、すなわち、噴射弁２５の燃焼室側の端部に設けられた噴射開口２４が開放することを防止している。
【００２９】
３ポート３位置制御弁３１の制御弁部材３２の第２の切換位置５４では、アクチュエータ３の、ソレノイドプランジャ５，５１として形成された部分が小さな電流によって通電されていて、制御弁部材３２の位置を、制御弁部材３２の下方の中空室５０内に配置された、ばね弾性的に形成されたストッパ４６によって規定している。ばね弾性的なストッパ４６の位置自体は、ストッパ縁部４７を負荷する、中空室５０の内部の第２のばねエレメント４９の寸法設定に関連している。第２の切換位置５４では、ばね弾性的なストッパ４６の設計に相応して、すなわち、インジェクタハウジング２の内部のストッパ４６の位置によって、所望の初期噴射圧の増加が生ぜしめられる。
【００３０】
図３．３には、３ポート３位置弁が第３の切換位置（第１の弁区分と第２の弁区分とが閉鎖されている）で示してある。
【００３１】
符号５５で示した、３ポート３位置制御弁３１の制御弁部材３２の第３の切換位置は、図３．２に示した、制御弁部材３２の第２の切換位置５４から出発して、制御弁部材３２のヘッド領域に設けられたアクチュエータ３もしくはソレノイドプランジャ装置５，５１のソレノイドコイル５のさらなる通電が行われる場合に達成される。ソレノイドプランジャ装置５，５１のさらなる通電は制御弁部材３２の第１の弁区分３３もその閉鎖位置に移動させる。すなわち、第１のハイドロリック室３４から制御室導入管路４０を介して制御室１４への圧力増加が終了される。第３の切換位置５５を達成するための制御弁部材３２のヘッド領域でのソレノイドプランジャ装置５，５１のさらなる通電時には、第１の弁区分３３の座面３５の到達時に、スプール弁として形成された第２の弁区分３６の制御縁部３７とハウジング側の制御縁部３８とがより激しく重なっている。図３．３に示した制御弁部材３２の第３の切換位置５５では、噴射弁部材１８を少なくとも間接的に負荷する制御室１４内の圧力増加が中断されている。第３の切換位置５５では、放圧管路５２（図２参照）を介して中空室５０もしくは第３のハイドロリック室４２、すなわち、ポンプ・ライン・ノズル・システムの低圧側への制御室１４の放圧が行われる。
【００３２】
パイロット噴射であれ、メイン噴射であれ、ポスト噴射であれ、噴射段階の終了は、３ポート３位置制御弁３１の制御弁部材３２がその第２の切換位置５４を再びとり、制御室１４の内部の圧力増加が第２のハイドロリック室３９内の圧力増加によって制御室導入管路４０を介して生ぜしめられることによって達成される。制御室１４の内部の圧力増加時には、噴射弁部材１８が再びその閉鎖位置に移動する。次いで、図３．１に示した第１の切換位置５３への切換が行われる。これによって、高圧システムの放圧が生ぜしめられる。なぜならば、制御弁部材３２の両弁区分３３；３６がその開放位置をとるからである。アクチュエータ３の複数回の制御はパイロット噴射段階およびポスト噴射段階の実現のために行われ得る。
【００３３】
ポンプ・ライン・ノズル・システム（ＵＰＳ）での使用のほかに、本発明により提案された解決手段は、「ユニットインジェクタ」とも呼ばれるポンプ・ノズル・ユニット（ＵＩＳ）にも使用することができる。しかし、この噴射システム（図示せず）では、管路接続部の代わりに、ポンプ・ライン・ノズル・システム（ＵＰＳ）のように、ただ１つの短い接続孔が高圧ポンプと噴射弁との間に設けられている。したがって、直列に接続された２つの弁区分３３，３６を有する制御弁部材３２による、本発明により提案された解決手段は問題なくＵＩＳにも転用することができる。
【００３４】
図４から、カムシャフト角度に関連して示した、ポンプ圧、電磁弁力、電磁弁ストロークおよびストッパのストローク距離の経過が認知可能である。
【００３５】
図４には、ポンプ圧経過が符号６０で示してある。ポンプ圧はその最大値６１を噴射の終了頃に達成している。ポンプ圧経過６０は、ほぼ線形に延びる圧力上昇フランク６２によって特徴付けられている。符号６３によって、点線で制御弁部材３２のストローク経過が示してある。このストローク経過６３は磁力に関連して、たとえば圧力上昇に対して第１のストロークレベル６４をとるかまたは磁力がさらに増加させられる場合に第２のストロークレベル６５をとる。第１のストロークレベル６４に相当する電磁弁力６６は、圧力上昇が噴射なしで継続する限り第１の磁力レベル６７（たとえば５０ニュートン）のままである。電磁弁として形成されたアクチュエータ３のより強い通電時には第２の磁力レベル６８が生ぜしめられる。この第２の磁力レベル６８は制御弁部材３２の第２のストロークレベル６５に対応している。符号６９では、第２のばねエレメント４９によってつば４７で負荷されている移動可能なストッパ４６のストロークが図示してある。
【００３６】
図５から、カムシャフト角度に関連して示した、ノズル圧、ノズルニードルストローク、制御室圧および噴射率の経過が認知可能である。噴射された容積７０の経過は線形の上昇７１によって噴射弁部材１８のストローク距離７２に相応して特徴付けられている。噴射弁部材１８の閉鎖位置を達成し、これに基づき生ぜしめられる、ポンプ・ライン・ノズル・システムの燃焼室側の端部に設けられた噴射開口２４の閉鎖後、噴射された容積７０がコンスタントな経過（ここには直線によって図示してある）に移行している。カムシャフト角度が増大するにつれて、噴射弁部材１８における圧力７３が連続的に上昇し、これによって、この圧力７３の最大値７４が噴射の終了頃、すなわち、噴射開口２４を閉鎖するために噴射弁部材１８がその座面で閉鎖する直前に達成される。噴射圧の上昇段階は、上昇する矢印７５によって特徴付けられている。噴射弁部材１８における噴射圧の上昇と平行して、カムシャフト角度が増大するにつれて、まず制御室圧７６が上昇する。これに対して、この制御室圧７６は、放圧管路５２の開放による制御室圧１４の放圧時にそこで圧力減少７７を生ぜしめる。このことは、噴射弁部材１８の開放運動７８を結果的に招く。これに対して、制御室１４の内部の圧力増加７９が、制御室流入管路４０（図２参照）を介した制御室１４の負荷によって生ぜしめられると、符号８０によって特徴付けられた、噴射弁部材１８の閉鎖運動が生ぜしめられる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】制御可能なノズルを備えたポンプ・ライン・ノズル・システム（ＵＰＳ＝ユニットポンプシステム）を高圧ポンプなしで示す図である。
【００３８】
【図２】３ポート３位置制御弁を備えたポンプ・ライン・ノズル・システムを示す図である。
【００３９】
【図３．１】３ポート３位置制御弁を第１の切換位置（弁が開放している）で示す図である。
【００４０】
【図３．２】３ポート３位置制御弁を第２の切換位置（座弁区分は開放しており、スプール弁区分は閉鎖されている）で示す図である。
【００４１】
【図３．３】３ポート３位置制御弁を第３の切換位置（両弁領域が閉鎖されている）で示す図である。
【００４２】
【図４】カムシャフト角度に関連して示した、ポンプ圧、電磁弁力、電磁弁ストロークおよびインジェクタハウジングの内部のばね弾性的なストッパのストローク距離の経過を示す線図である。
【００４３】
【図５】カムシャフト角度に関連して示した、ノズル圧、ノズルニードルストローク、制御室圧および噴射率の経過を示す線図である。
【符号の説明】
【００４４】
１  インジェクタ、  ２  インジェクタボディ、  ３  アクチュエータ、  ４  接続部、  ５  ソレノイドコイル、  ６  プランジャ装置、  ６．１  プランジャプレート、  ６．２  プランジャピン、  ７  ソレノイドスリーブ、  ８  締付けナット、  ９  弁、  １０  弁部材、  １１  高圧流入通路、  １２  環状室、  １３  流入通路、  １４  制御室、  １５  伝達エレメント、  １６  閉鎖ばね、  １７  押圧片、  １８  噴射弁部材、  １９  中間片、  ２０  センタリングピン、  ２１  ノズル締付けナット、  ２２  圧力室、  ２３  流入通路、  ２４  噴射開口、  ２５  噴射弁、  ３０  高圧ポンプ流入通路、  ３１  ３ポート３位置制御弁、  ３２  制御弁部材、  ３３  第１の弁区分、  ３４  第１のハイドロリック室、  ３５  座面、  ３６  第２の弁区分、  ３７  制御縁部、  ３８  制御縁部、  ３９  第２のハイドロリック室、  ４０  制御室流入管路、  ４１  流入通路、  ４２  第３のハイドロリック室、  ４３  ピストン区分、  ４４  端面、  ４５  エレメント、  ４６  ストッパ、  ４７  つば面、  ４８  第１のばねエレメント、  ４９  第２のばねエレメント、  ５０  中空室、  ５１  挿入片、  ５２  放圧管路、  ５３  第１の切換位置、  ５４  第２の切換位置、  ５５  第３の切換位置、  ６０  ポンプ圧経過、  ６１  最大値、  ６２  圧力上昇フランク、  ６３  ストローク経過、  ６４  第１のストロークレベル、  ６５  第２のストロークレベル、  ６６  電磁弁力、  ６７  第１の磁力レベル、  ６８  第２の磁力レベル、  ６９  ストローク、  ７０  容積、  ７１  上昇、  ７２  ストローク距離、  ７３  圧力、  ７４  最大値、  ７５  矢印、  ７６  制御室圧、  ７７  圧力減少、  ７８  開放運動、  ７９  圧力増加、  ８０  閉鎖運動
【図１】
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【図２】
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【図３．１】
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【図３．２】
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【図３．３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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