(57)【要約】燃料噴射装置は内燃機関の各シリンダのためにそれぞれ１つの燃料高圧ポンプ（１０）と、該燃料高圧ポンプ（１０）に設けられたポンプ作業室（２２）に接続された燃料噴射弁（１２）とを有している。燃料噴射弁（１２）は第１の噴射弁部材（２８）を有しており、該第１の噴射弁部材（２８）により、少なくとも１つの第１の噴射開口（３２）が制御されるようになっている。第１の噴射弁部材（２８）はポンプ作業室（２２）内に形成される圧力によって閉鎖力に抗して開放方向（２９）に運動可能である。中空に形成された第１の噴射弁部材（２８）の内部に第２の噴射弁部材（１２８）が移動可能に案内されており、該第２の噴射弁部材（１２８）により、少なくとも１つの第２の噴射開口（１３２）が制御されるようになっている。第２の噴射弁部材（１２８）は、圧力室（４０）内に形成される圧力によって閉鎖力に抗して開放方向（２９）に運動可能である。この場合、第２の噴射弁部材（１２８）は、燃料充填された制御室（５０）内に形成される圧力によって少なくとも間接的に負荷されており、該制御室（５０；２４６）内に形成される圧力は内燃機関の運転パラメータに関連して、第２の噴射弁部材（１２８）が閉鎖位置に留まるか、または開くように形成される。
2005500467.tif 000002
【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用いられるそれぞれ１つの燃料高圧ポンプ（１０）と、該燃料高圧ポンプ（１０）に接続された燃料噴射弁（１２）とが設けられており、燃料高圧ポンプ（１０）が、内燃機関により行程運動の形で駆動されるポンププランジャ（１８）を有しており、該ポンププランジャ（１８）がポンプ作業室（２２）を仕切っており、該ポンプ作業室（２２）が、燃料噴射弁（１２）に設けられた圧力室（４０）に接続されており、燃料噴射弁（１２）が少なくとも１つの第１の噴射弁部材（２８）を有しており、該第１の噴射弁部材（２８）により、少なくとも１つの第１の噴射開口（３２）が制御されるようになっており、前記第１の噴射弁部材（２８）が、前記圧力室（４０）内に形成される圧力によって閉鎖力に抗して開放方向（２９）に運動可能であり、さらに、電気的に制御される第１の制御弁（２３）が設けられており、該第１の制御弁（２３）により、ポンプ作業室（２２）と放圧室との接続が制御されるようになっている形式のものにおいて、燃料噴射弁（１２）が、中空に形成された第１の噴射弁部材（２８）の内部に移動可能に案内された第２の噴射弁部材（１２８）を有しており、該第２の噴射弁部材（１２８）により、少なくとも１つの第２の噴射開口（１３２）が制御されるようになっており、前記第２の噴射弁部材（１２８）が、前記圧力室（４０）内に形成される圧力によって閉鎖力に抗して開放方向（２９）に運動可能であり、前記第２の噴射弁部材（１２８）が、燃料充填された制御室（５０；２４６）内に形成される圧力によって少なくとも間接的に負荷されており、該制御室（５０；２４６）内に形成される圧力が、内燃機関の運転パラメータに関連して圧力源（５２）によって形成され、これにより少なくとも第２の噴射弁部材（１２８）の開放圧が可変とな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】
内燃機関の全てのシリンダのために１つの共通の圧力源（５２）が設けられている、請求項１記載の燃料噴射装置。
【請求項３】
第２の噴射弁部材（１２８）が、前記制御室（５０）内に形成される圧力によって少なくとも間接的に、閉鎖力に抗するように負荷されており、前記制御室（５０）内の圧力が増大するにつれて、第２の噴射弁部材（１２８）に作用する閉鎖力が減じられるようになっている、請求項１または２記載の燃料噴射装置。
【請求項４】
第１の噴射弁部材（２８）に作用する閉鎖力が第１の閉鎖ばね（４４）によって形成されており、第１の噴射弁部材（２８）または該第１の噴射弁部材（２８）の第１の閉鎖ばね（４４）の支持部（４７）が、少なくとも間接的に前記制御室（５０）内の圧力によって第１の閉鎖ばね（４４）をアシストするように負荷されており、前記制御室（５０）内の圧力が増大するにつれて、第１の噴射弁部材（２８）に作用する閉鎖力が高められるようになっている、請求項３記載の燃料噴射装置。
【請求項５】
第２の噴射弁部材（１２８）に作用する閉鎖力が第２の閉鎖ばね（１４４）によって形成されており、該第２の閉鎖ばね（１４４）に第２の噴射弁部材（１２８）がピストン（１４７）を介して支持されており、該ピストン（１４７）の、第２の閉鎖ばね（１４４）とは反対の側の端面が、前記制御室（５０）を仕切っている、請求項３または４記載の燃料噴射装置。
【請求項６】
内燃機関の低い負荷および／または低い回転数の場合では、前記圧力源（５２）によって前記制御室（５０）内に低い圧力が形成されて、第２の噴射弁部材（１２８）は閉鎖された位置に留まったままで、第１の噴射弁部材（２８）だけが開いて、前記第１の噴射開口（３２）を開放するようになっており、内燃機関の高い負荷および／または高い回転数の場合では、前記圧力源（５２）によって前記制御室（５０）内に高い圧力が形成されて、第１の噴射弁部材（２８）に加えて第２の噴射弁部材（１２８）も開いて、前記第２の噴射開口（１３２）を開放するようになっている、請求項３から５までのいずれか１項記載の燃料噴射装置。
【請求項７】
第２の噴射弁部材（１２８）が、前記制御室（２４６）内に形成される圧力によって少なくとも間接的に、閉鎖方向で閉鎖力をアシストするように負荷されており、前記制御室（２４６）内の圧力が増大するにつれて、第２の噴射弁部材（１２８）に作用する閉鎖力が高められるようになっている、請求項１または２記載の燃料噴射装置。
【請求項８】
内燃機関の低い負荷および／または低い回転数の場合では、前記圧力源（５２）によって前記制御室（２４６）内に高い圧力が形成されて、第２の噴射弁部材（１２８）は閉鎖された位置に留まったままで、第１の噴射弁部材（２８）だけが開いて、前記第１の噴射開口（３２）を開放するようになっており、内燃機関の高い負荷および／または高い回転数の場合では、前記圧力源（５２）によって前記制御室（２４６）内に低い圧力が形成されて、第１の噴射弁部材（２８）に加えて第２の噴射弁部材（１２８）も開いて、前記第２の噴射開口（１３２）を開放するようになっている、請求項７記載の燃料噴射装置。
【請求項９】
ポンププランジャ（１８）の小さな圧送行程時に前記圧力源（５２）によって燃料パイロット噴射のために前記制御室（５０；２４６）内に、第２の噴射弁部材（１２８）は閉鎖された位置に留まったままで、第１の噴射弁部材（２８）だけが開いて、前記第１の噴射開口（３２）を開放するような圧力が形成されるようになっており、ポンププランジャ（１８）の圧送行程が増大するにつれて前記圧力源（５２）によって燃料メイン噴射のために前記制御室（５０；２４６）内に、第１の噴射弁部材（２８）に加えて第２の噴射弁部材（１２８）も開いて、前記第２の噴射開口（１３２）を開放するような圧力が形成されるようになっている、請求項１から８までのいずれか１項記載の燃料噴射装置。
【請求項１０】
燃料メイン噴射の開始時に前記圧力源（５２）によって前記制御室（５０；２４６）内に、第２の噴射弁部材（１２８）は閉鎖された位置に留まったままで、第１の噴射弁部材（２８）だけが開いて、前記第１の噴射開口（３２）を開放するような圧力が形成されるようになっており、引き続き燃料メイン噴射が行われる途中で前記圧力源（５２）によって前記制御室（５０；２４６）内に、第１の噴射弁部材（２８）に加えて第２の噴射弁部材（１２８）も開いて、前記第２の噴射開口（１３２）を開放するような圧力が形成されるようになっている、請求項１から９までのいずれか１項記載の燃料噴射装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
背景技術
本発明は、請求項１の上位概念部に記載の形式の、内燃機関に用いられる燃料噴射装置に関する。
【０００２】
このような形式の燃料噴射装置は、欧州特許出願公開第０９５７２６１号明細書に基づき公知である。この公知の燃料噴射装置は内燃機関の各シリンダのためにそれぞれ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を有している。燃料高圧ポンプは内燃機関により行程運動の形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おり、このポンプ作業室は燃料噴射弁に設けられた圧力室に接続されている。燃料噴射弁は１つの噴射弁部材を有しており、この噴射弁部材により、少なくとも１つの噴射開口が制御される。噴射弁部材は前記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となる。電気的に制御される制御弁によって、燃料噴射を制御するためにポンプ作業室と放圧室との接続が制御される。ポンプ作業室内の圧力、ひいては燃料噴射弁の圧力室内の圧力が、開放圧に到達すると、噴射弁部材は開放方向に運動して、前記少なくとも１つの噴射開口を開放する。このときに噴射弁部材により制御される噴射横断面は、常に等しい大きさを有している。このことは、内燃機関のあらゆる運転条件下でも最適な燃料噴射を可能にするものではない。
【０００３】
発明の利点
請求項１の特徴部に記載の特徴を有する本発明による燃料噴射装置には、従来のものに比べて次のような利点がある。すなわち、第２の噴射弁部材により内燃機関の運転パラメータに関連して、少なくとも１つの第２の噴射開口によって付加的な噴射横断面が開放されるか、または閉鎖され得るので、噴射横断面を内燃機関の運転条件に最適に適合させることができる。噴射横断面の制御は、運転パラメータに関連してフィードポンプにより制御室内に形成される圧力によって簡単に行われる。
【０００４】
請求項２以下には、本発明による燃料噴射装置の有利な構成および改良形が記載されている。請求項３に記載の構成では、制御室内の高められた圧力が、第２の噴射弁部材をロックする（このことは通常、内燃機関の低い負荷および／または低い回転数において行われる）ために必要となるのではなく、第２の噴射弁部材の開放運動を可能にする（このことは通常、内燃機関の高い負荷および／または高い回転数において、つまりフィードポンプのために必要となる駆動出力がそれほど重要にならない状況で行われる）ために必要となる。請求項４に記載の構成では、第１の噴射弁部材の開放圧をも、内燃機関の運転パラメータに関連して制御室内の圧力によって変化させることができる。請求項７に記載の構成では、第２の噴射弁部材をロックする（このことは通常、内燃機関の低い負荷および／または低い回転数において行われる）ために、制御室内の高められた圧力が必要となり、そして高い負荷および／または高い回転数では、制御室内の高められた圧力は必要とされないので、この場合には、フィードポンプにより形成されるべき圧力が小さくて済むので、燃料高圧ポンプやフィードポンプの過負荷が阻止される。
【０００５】
実施例の説明
図１〜図４には、自動車の内燃機関に用いられる燃料噴射装置が図示されている。内燃機関は自己着火式の内燃機関であると有利である。燃料噴射装置は一体化されたポンプとノズルとから成る「ユニットインジェクタ」と呼ばれるポンプ−ノズルシステムまたは一体化されたポンプと管路（ライン）とノズルとから成る「ユニットポンプ」と呼ばれるポンプ−ライン−ノズルシステム（ＰＬＮシステム）として形成されている。この燃料噴射装置は内燃機関の各シリンダに対してそれぞれ１つの燃料高圧ポンプ１０と、この燃料高圧ポンプ１０に接続された燃料噴射弁１２とを有している。燃料噴射装置が「ユニットポンプ」（ＰＬＮシステム）として形成されている場合には、燃料高圧ポンプ１０は燃料噴射弁１２から遠ざけられて配置されていて、管路（高圧ライン）を介して燃料噴射弁１２に接続されている。図示の実施例では、燃料噴射装置が「ユニットインジェクタ」として形成されており、この場合、燃料高圧ポンプ１０と燃料噴射弁１２とは直接に互いに結合されていて、１つの構成ユニットを形成している。燃料高圧ポンプ１０は、ポンプボディ１４に設けられたシリンダ孔１６内に密に案内されたポンププランジャ１８を有している。このポンププランジャ１８は内燃機関のカムシャフトに設けられたカム２０によって戻しばね１９のばね力に抗して行程運動の形で駆動される。ポンププランジャ１８はシリンダ孔１６内でポンプ作業室２２を仕切っており、このポンプ作業室２２内では、ポンププランジャ１８の圧送行程時に燃料が高圧下に圧縮される。ポンプ作業室２２には、ポンププランジャ１８の吸込み行程時に自動車の燃料リザーブタンク２４から燃料が供給される（詳しくは図示していない）。
【０００６】
燃料噴射弁１２は弁ボディ２６を有している。この弁ボディ２６は複数の部分から形成されていてよい。弁ボディ２６には孔３０が設けられており、この孔３０内には、第１の噴射弁部材２８が長手方向摺動可能に案内されている。図２に示したように、弁ボディ２６の、内燃機関のシリンダの燃焼室寄りの端範囲は、少なくとも１つの第１の噴射開口、有利には複数の第１の噴射開口３２を有している。これらの噴射開口３２は弁ボディ２６の全周にわたって分配されて配置されている。第１の噴射弁部材２８の、燃焼室寄りの端範囲は、たとえばほぼ円錐形のシール面３４を有している。このシール面３４は、弁ボディ２６の、燃焼室寄りの端範囲に形成された弁座３６と協働する。この弁座３６からは、またはこの弁座３６の背後（下流側）では、第１の噴射開口３２が導出されている。弁ボディ２６内では、第１の噴射弁部材２８と孔３０との間に弁座３６に向かって環状室３８が設けられている。この環状室３８の、弁座３６とは反対の側の端範囲は、孔３０の半径方向の拡張部によって、第１の噴射弁部材２８を取り囲む圧力室４０へ移行している。第１の噴射弁部材２８はこの圧力室４０の位置する高さで横断面減小部によって受圧肩部４２を有している。第１の噴射弁部材２８の、燃焼室とは反対の側の端部には、予荷重もしくはプリロードをかけられた第１の閉鎖ばね４４が作用している。この第１の閉鎖ばね４４によって、第１の噴射弁部材２８は弁座３６へ向かって押圧される。この第１の閉鎖ばね４４は弁ボディ２６に設けられた第１のばね室４６内に配置されており、この第１のばね室４６は孔３０に続いている。
【０００７】
燃料噴射弁１２の第１の噴射弁部材２８は中空に形成されている。この中空の第１の噴射弁部材２８は同軸的に形成された孔を有していて、この孔内には第２の噴射弁部材１２８が摺動可能に案内されている。この第２の噴射弁部材１２８により、弁ボディ２６に設けられた少なくとも１つの第２の噴射開口１３２が制御される。この第２の噴射開口１３２は第１第２の両噴射弁部材２８，１２８の長手方向軸線の方向で第１の噴射開口３２に対して燃焼室へ向かってずらされて配置されている。第２の噴射弁部材１２８の、燃焼室寄りの端範囲は、たとえばほぼ円錐形のシール面１３４を有しており、このシール面１３４は弁ボディ２６の、燃焼室寄りの端範囲に形成された弁座１３６と協働する。この弁座１３６からは、またはこの弁座１３６の背後（下流側）では、第２の噴射開口１３２が導出されている。第２の噴射弁部材１２８は２つの部分から形成されていてよい。すなわち、第２の噴射弁部材１２８は、シール面１３４を有する燃焼室寄りの第１の部分と、燃焼室から離れる方向で第１の部分に続いた第２の部分とを有している。第２の噴射弁部材１２８の燃焼室側の端部の近傍では、この第２の噴射弁部材１２８に受圧面１４２が形成されている。この受圧面１４２には、第１の噴射弁部材２８が開放された状態で、圧力室４０内に形成された圧力が作用する。
【０００８】
図１および図３に図示したように、弁ボディ２６内には、燃焼室から離れる方向で第１のばね室４６に続いて第２のばね室１４６が形成されている。この第２のばね室１４６内には、第２の噴射弁部材１２８に作用する第２の閉鎖ばね１４４が配置されている。第２のばね室１４６の直径は、第１のばね室４６の直径よりも少しだけ小さく形成されている。第１の噴射弁部材２８の端部は第１のばね室４６内に突入していて、第１の閉鎖ばね４４に支持されている。第１の閉鎖ばね４４の、第１の噴射弁部材２８とは反対の側の端部は、第１のばね室４６と第２のばね室１４６との間に配置されたスリーブ４７に支持されている。このスリーブ４７は、第１のばね室４６から第２のばね室１４６への移行部に直径の減径部により形成された環状肩部に支持されている。スリーブ４７は第１のばね室４６内に押し込まれてプレス嵌めされていて、ひいては位置固定されているか、または択一的に第１のばね室４６内で第１の噴射弁部材２８の長手方向軸線に対して平行な方向に移動可能であってよい。第２の噴射弁部材１２８はスリーブ４７を貫いて第２のばね室１４６内に突入しており、そしてばね受け１４７を介して第２の閉鎖ばね１４４に支持されている。第２の閉鎖ばね１４４の、第２の噴射弁部材１２８とは反対の側の端部は、第２のばね室１４６の底部に支持されている。一方ではスリーブ４７により、他方ではばね受け１４７により、第１のばね室４６と第２のばね室１４６との間では制御室５０が仕切られる。
【０００９】
ポンプ作業室２２からはポンプボディ１４と弁ボディ２６とを通って通路４８が導出されており、この通路４８は燃料噴射弁１２の圧力室４０に通じている。電気的に制御される制御弁２３により、ポンプ作業室２２と放圧室との接続が制御される。この放圧室としては、たとえば少なくとも間接的に燃料リザーブタンク２４または燃料リザーブタンク２４に対して少しだけ高められた圧力が維持される範囲を使用することができる。燃料噴射を行いたくない場合には、電子制御装置５４により制御された制御弁２３によって、ポンプ作業室２２と放圧室との接続が開放されているので、ポンプ作業室２２内に高圧は形成され得ない。燃料噴射を行いたい場合には、制御弁２３によってポンプ作業室２２が放圧室とは分離されるので、ポンププランジャ１８の圧送行程時にポンプ作業室２２内には高圧が形成され得る。制御弁２３はソレノイドバルブまたはピエゾバルブとして形成されていてよい。
【００１０】
図１〜図３には、燃料噴射装置の第１実施例が図示されている。制御室５０はこの場合、たとえばフィードポンプ５２の形の圧力源に接続されており、このフィードポンプ５２は燃料リザーブタンク２４から燃料を吸い込む。フィードポンプ５２により形成された圧送圧は内燃機関の運転パラメータ、たとえば特に負荷、回転数、温度ならびに場合によっては別のパラメータに関連して制御される。この場合、フィードポンプ５２の運転、特にフィードポンプ５２の回転数を運転パラメータに関連して電子制御装置５４によって制御することが考えられる。また、制御室５０とフィードポンプ５２との間の接続路に圧力制限弁５６を設けることも考えられる。この圧力制限弁５６電子制御装置５４によって制御されて、フィードポンプ５２により形成された圧送圧を所定の値に制限する。弁ボディ２６には、制御室５０に開口した通路５８が形成されており、この通路５８を介して制御室５０はフィードポンプ５２に接続されている。この場合、通路５８は制御弁２３にまで続いていてよく、その場合、ポンププランジャ１８の吸込み行程時に制御弁２３が開放されていると、フィードポンプ５２によって通路５８を介して燃料がポンプ作業室２２にも供給されるようになる。この場合、通路５８と、フィードポンプ５２の吐出側とは放圧室としても働き、この放圧室には、ポンプ作業室２２が制御弁２３によって燃料噴射の制御のために接続可能となる。内燃機関の全てのシリンダの燃料噴射装置のために唯一つのフィードポンプ５２しか設けられていないと有利である。
【００１１】
第２の閉鎖ばね１４４によって、第２の噴射弁部材１２８に設けられたシール面１３４は弁ボディ２６に設けられた第２の弁座１３６に押圧される。制御室５０内に形成された圧力により、ばね受け１４７を介して、第２の閉鎖ばね１４４のばね力に抗して作用する力が第２の噴射弁部材１２８に加えられる。第２の閉鎖ばね１４４は強力な予荷重もしくはプリロードを有しているので、この第２の閉鎖ばね１４４は、制御室５０内の圧力が低い場合には、燃料噴射弁１２の圧力室４０内に高い圧力が存在する場合でも、第２の噴射弁部材１２８を閉鎖された位置に保持することができる。第２の噴射弁部材１２８は、制御室５０内に高められた圧力が形成された場合にしか開くことができない。スリーブ４７が第１のばね室４６内に位置固定されている場合には、制御室５０内に形成された圧力は第１の噴射弁部材２８には作用しない。しかし、スリーブ４７が移動可能である場合には、制御室５０内の圧力が増大するにつれて、第１の閉鎖ばね４４の支持部を形成しているスリーブ４７が徐々に移動させられることにより、第１の閉鎖ばね４４の予荷重もしくはプリロードが高められ、ひいては第１の噴射弁部材２８の開放圧が高められる。
【００１２】
以下に、第１実施例による燃料噴射装置の機能について説明する。ポンププランジャ１８の吸込み行程時では、制御弁２３が開放されており、これにより燃料は燃料リザーブタンク２４からポンプ作業室２２内に流入する。ポンププランジャ１８の圧送行程時では、制御弁２３が閉じて、ポンプ作業室２２が放圧室から分離されかつポンプ作業室２２内に高圧が形成されることにより、燃料噴射の開始が規定される。内燃機関の運転パラメータに関連して、フィードポンプ５２により形成されかつ制御室５０内に生ぜしめられる圧力が調節される。フィードポンプ５２により制御室５０内に低い圧力が形成されると、第２の噴射弁部材１２８のシール面１３４は第２の閉鎖ばね１４４によって高い押圧力で第２の弁座１３６に押圧される。ポンプ作業室２２内の圧力、ひいては燃料噴射弁１２の圧力室４０内の圧力が高くなって、この圧力により受圧肩部４２を介して第１の噴射弁部材２８に加えられる押圧力が第１の閉鎖ばね４４のばね力よりも大きくなると、第１の噴射弁部材２８のシール面３４が弁座３６から持ち上がって、第１の噴射開口３２を開放することにより燃料噴射弁１２が開く。第２の閉鎖ばね１４４により第２の噴射弁部材１２８に加えられる閉鎖力は、圧力室４０内に形成された圧力により受圧面１４２を介して第２の噴射弁部材１２８に加えられる力よりも大きく形成されているので、第２の噴射弁部材１２８はその閉鎖された位置に留まる。したがって、燃料噴射弁１２では、第１の噴射開口３２によって全噴射横断面の一部しか開放されないので、相応して小さな燃料量しか噴射されない。
【００１３】
第２の噴射弁部材１２８をも開放させたい場合には、フィードポンプ５２により制御室５０内に高められた圧力が形成される。この圧力はばね受け１４７を介して第２の噴射弁部材１２８に作用して、圧力室４０内に形成された圧力により受圧面１４２を介して第２の噴射弁部材１２８に加えられる開放方向２９の力をアシストする。フィードポンプ５２により形成された制御室５０内の圧力と、ポンププランジャ１８により形成された圧力室４０内の圧力とが十分に高くなると、第１の噴射弁部材２８に対して付加的に第２の噴射弁部材１２８も開いて、第２の噴射開口１３２を開放する。したがって、燃料噴射弁１２では、全噴射横断面が開放されており、より大きな燃料量が噴射される。燃料噴射の終了は、制御弁２３の開放により決定される。これにより、ポンプ作業室２２は放圧室に接続されるので、ポンプ作業室２２内にもはや高圧は形成され得なくなる。
【００１４】
第１の噴射開口３２により形成された噴射横断面と、第２の噴射開口１３２により形成された噴射横断面とは、少なくともほぼ互いに等しい大きさに形成されていてよい。これにより、第１の噴射弁部材２８のみの開放時では全噴射横断面の１／２が開放される。しかし択一的な構成では、第１の噴射開口３２が、第２の噴射開口１３２よりも大きな噴射横断面または第２の噴射開口１３２よりも小さな噴射横断面を形成していてよい。
【００１５】
図５には、１回の噴射サイクル中での燃料噴射量Ｑと時間ｔとの関係を示す線図が示されている。この場合、燃料噴射の開始時では制御室５０内に低い圧力を調節することができる。これにより、ポンププランジャ１８の小さな圧送行程の際にまず第１の噴射弁部材２８だけが開き、燃料噴射弁１２では全噴射横断面の一部しか開放されない。この場合には、第１の噴射開口３２によってのみ小さな燃料量のパイロット噴射が行われる。このパイロット噴射は図５に噴射段階Ｉで示されている。ポンププランジャ１８の圧送行程が増大してゆくと、制御室５０内には高められた圧力を調節することができるので、第１の噴射弁部材２８に加えて第２の噴射弁部材１２８も開き、燃料噴射弁１２では全噴射横断面が開放される。この場合、第１の噴射開口３２と第２の噴射開口１３２とにより大きな燃料量のメイン噴射が行われる。このメイン噴射は図５に噴射段階ＩＩで示されている。これに対して択一的または付加的な構成では、燃料のメイン噴射の開始時では、第１の噴射弁部材２８だけが開いて第１の噴射開口３２だけを開放するように制御室５０内の圧力が調節され、そしてメイン噴射の途中から初めて第２の噴射弁部材１２８も開いて第２の噴射開口１３２を開放するように制御室５０内の圧力が調節される。これにより、図５に噴射段階ＩＩについて示したように、段付けされた燃料メイン噴射が達成される。このような段付けされた燃料メイン噴射の場合には、噴射開始時に単位時間当たり小さな燃料量が第１の噴射開口３２によって噴射され、そして燃料メイン噴射の途中から初めて単位時間当たり大きな燃料量が第１の噴射開口３２と第２の噴射開口１３２とによって噴射される。第２の噴射開口１３２が開放される時点は、制御室５０内の圧力によって決定される。図５には、破線によって制御室５０内の圧力により可能となる燃料噴射量増大に対する影響付与が示されている。また、制御室５０内の圧力とは無関係に、第２の噴射弁部材１２８に作用する第２の閉鎖ばね１４４により、図５に噴射段階ＩＩに対して実線で示したように、第２の噴射弁部材１２８は第１の噴射弁部材２８よりも少しだけ遅れてから開くようになるが、しかしこの場合、制御室５０内に形成される圧力により、第２の噴射弁部材１２８の開放時点を変えることができる。さらに、内燃機関の特定の運転パラメータにおいて、特に低い負荷および／または低い回転数において、小さな燃料量しか噴射されない場合には、ポンププランジャ１８の全圧送行程にわたって第１の噴射弁部材２８しか開かず、第２の噴射弁部材１２８は閉じられたままにしておくことも可能である。
【００１６】
スリーブ４７が第１のばね室４６内で移動可能である場合には、制御室５０内の圧力が増大するにつれて、第１の噴射弁部材２８に作用する閉鎖力が増大してゆく。制御室５０内の圧力が、上で述べたように、ポンププランジャ１８の圧送行程が増大するにつれて、かつ内燃機関の負荷および／または回転数が増大するにつれて、徐々に高められてゆくと、第１の噴射弁部材２８の開放圧、つまり第１の噴射弁部材２８が開く際の圧力室４０内の圧力も、高められる。したがって、付加的な手間をかけることなく、第１の噴射弁部材２８の開放圧を内燃機関の運転パラメータに関連して変化させることも可能となる。
【００１７】
図４には、本発明の第２実施例による燃料噴射装置の一部が示されている。第２実施例における基本的な構造は、第１実施例の場合と同じである。だたし、第１実施例とは異なり、第２実施例では制御室の配置が変えられている。制御室は第２実施例では、第２のばね室２４６により形成されており、この場合、第２のばね室２４６は第２の噴射弁部材１２８の、ピストンとして形成されたばね受け１４７により仕切られている。スリーブ４７は第１のばね室４６内に位置固定されているので、制御室もしくは第２のばね室２４６内に形成された圧力によって負荷されていない。制御室もしくは第２のばね室２４６内に形成された圧力はばね受け１４７を介して第２の噴射弁部材１２８に作用して、第２の閉鎖ばね１４４のばね力をアシストする。制御室もしくは第２のばね室２４６内には、弁ボディ２６に形成された通路５８が開口しており、この通路５８はフィードポンプ５２に接続されている。制御室もしくは第２のばね室２４６内に小さな圧力が形成されると、第２の噴射弁部材１２８には小さな閉鎖力が作用し、この閉鎖力は主として第２の閉鎖ばね１４４の予荷重もしくはプリロードにより形成される。制御室もしくは第２のばね室２４６内に高められた圧力が形成されると、第２の噴射弁部材１２８には高められた閉鎖力が作用する。
【００１８】
第２実施例による燃料噴射装置の機能は、第１実施例の場合とほぼ同一であるが、ただし内燃機関の運転パラメータに関連して、特に低い負荷および／または低い回転数において、第１の噴射弁部材２８だけを開いて、第２の噴射弁部材１２８は閉じられたままにしておき、全噴射横断面の一部しか開放したくない場合には、フィードポンプ５２によって制御室もしくは第２のばね室２４６内に高められた圧力が調節される。相応して、内燃機関の運転パラメータに関連して、特に高い負荷および／または高い回転数において、第１の噴射弁部材２８と第２の噴射弁部材１２８とを開いて、全噴射横断面を開放したい場合には、フィードポンプ５２によって制御室もしくは第２のばね室２４６内に低い圧力が調節される。
【図面の簡単な説明】
【図１】
内燃機関に用いられる本発明による燃料噴射装置の第１実施例を示す概略的な断面図である。
【図２】
図１のＩＩで示した燃料噴射装置の一部を拡大して示す図である。
【図３】
図１のＩＩＩで示した燃料噴射装置の一部を拡大して示す図である。
【図４】
第２実施例による燃料噴射装置の、図１のＩＩＩで示した部分に相当する部分を拡大して示す図である。
【図５】
燃料噴射装置の燃料噴射量と時間との関係を示す線図である。
【国際公開パンフレット】
2005500467.tif 000003
2005500467.tif 000004
2005500467.tif 000005
2005500467.tif 000006
2005500467.tif 000007
2005500467.tif 000008
2005500467.tif 000009
2005500467.tif 000010
2005500467.tif 000011
2005500467.tif 000012
2005500467.tif 000013
2005500467.tif 000014
2005500467.tif 000015
2005500467.tif 000016
2005500467.tif 000017
2005500467.tif 000018
2005500467.tif 000019
2005500467.tif 000020
2005500467.tif 000021
2005500467.tif 000022
2005500467.tif 000023
2005500467.tif 000024
【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
2005500467.tif 000025
2005500467.tif 000026
【国際調査報告】
2005500467.tif 000027
2005500467.tif 000028
2005500467.tif 000029
2005500467.tif 000030
2005500467.tif 000031
2005500467.tif 000032