(57)【要約】  本発明は、少なくとも１つの噴射開口（７）を閉鎖又は開放するノズルニードル（５）を備えた内燃機関のための燃料インジェクタに関する。ノズルニードル（５）が、少なくとも１つの噴射開口（７）とは反対側の端部で段状の拡張部（１２）を有しており、該拡張部（１２）によって、少なくとも１つの噴射開口（７）に向いた側の端面（１３）が形成されている。第１の伝達器（１５）の端面（１４）と、第２の伝達器（１７）の端面（１６）と、ノズルニードル（５）の段状の拡張部（１２）の端面（１３）とによって、制御室（１８）の一方側が制限されていて、この場合、第１の伝達器（１５）と第２の伝達器（１７）とがアクチュエータ（３４）によてｔ、制御室（１８）内に侵入移動せしめられるか、又は制御室（１８）から退出移動せしめられるようになっている。
2007502384.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの噴射開口（７）を閉鎖又は開放するノズルニードル（５）を備えた内燃機関のための燃料インジェクタにおいて、
ノズルニードル（５）が、少なくとも１つの噴射開口（７）とは反対側の端部で段状の拡張部（１２）を有しており、該拡張部（１２）が、少なくとも１つの噴射開口（７）に向いた側の端面（１３）を形成していて、それぞれ第１の伝達器（１５）の端面（１４）と、第２の伝達器（１７）の端面（１６）と、ノズルニードル（５）の段状の拡張部（１２）の端面（１３）とによって、制御室（１８）の一方側が制限されていて、この場合、第１の伝達器（１５）と第２の伝達器（１７）とがアクチュエータ（３４）によって、制御室（１８）内に侵入移動せしめられるか、又は制御室（１８）から退出移動せしめられるようになっていることを特徴とする、２段式の伝達器を備えた燃料インジェクタ。
【請求項２】
第１の伝達器（１５）が、ノズルニードル（５）の段状の拡張部（１２）を包囲している、請求項１記載の燃料インジェクタ。
【請求項３】
第１の伝達器（１５）が第２の伝達器（１７）によって包囲されている、請求項２記載の燃料インジェクタ。
【請求項４】
アクチュエータ（３４）が制御ピストン（３６）の上端面（３５）に作用し、制御ピストン（３６）の下端面（３７）が第１の伝達器（１５）の上端面（３８）に作用する、請求項１記載の燃料インジェクタ。
【請求項５】
制御ピストンがリブ（３１）を有していて、該リブ（３１）の端面（３０）が第２の伝達器（１７）に作用する、請求項４記載の燃料インジェクタ。
【請求項６】
ノズルニードル（５）の段状の拡張部（１２）内に、少なくとも１つの噴射開口（７）とは反対側でポット形の切欠（２４）が形成されている、請求項２記載の燃料インジェクタ。
【請求項７】
ノズルニードル（５）の段状の拡張部（１２）と第１の伝達器（１５）との間に第２の制御室（２５）が形成されており、この第２の制御室（２５）内に第１のばね部材（２６）が受容されていて、この第１のばね部材（２６）は一方側がポット形の切欠（２４）の底部（２７）に支えられていて、他方側が第１の伝達器（１５）の底部（２８）に支えられている、請求項６記載の燃料インジェクタ。
【請求項８】
第２の伝達器（１７）が環状部材（１９）によって包囲されていて、該環状部材（１９）は食いつきエッジ（２０）を備えていて、この食いつきエッジ（２０）で、下側のケーシング部分（３）の上端面（２１）に設置され、環状部材（１９）の内側（２３）が制御室（１８）を制限している、請求項１記載の燃料インジェクタ。
【請求項９】
第２の伝達器（１７）が第２のばね部材（２９）によって包囲されていて、該第２のばね部材（２９）の一方側が、環状部材（１９）の、前記食いつきエッジ（２０）とは反対側の端面（２２）に支えられていて、第２のばね部材（２９）の他方側が、第２の伝達器（１７）におけるリブ（３１）の端面（３０）に支えられている、請求項１記載の燃料インジェクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
内燃機関で燃料を調量するために燃料インジェクタが使用される。特に高圧蓄圧器を備えた自己点火式の内燃機関において、噴射開口を開閉するためにノズルニードルが液圧式に制御される。このために必要な制御室内の液圧は、アクチュエータによって制御される伝達器によって形成される。
【０００２】
従来技術
従来技術において使用されている燃料インジェクタにおいては、制御弁がアクチュエータによって操作される。アクチュエータは例えば圧電アクチュエータ又は電磁操作式のアクチュエータである。制御弁によって、圧力下にある制御室から低圧管路内への接続部が開放又は閉鎖される。制御室の一方側は、少なくとも１つの噴射ノズルを開放又は閉鎖するノズルニードルによって制限される。制御弁が開放されると直ちに、制御室内の圧力は低下する。これによって同時に、ノズルニードルに作用する圧力が低下する。逆方向に作用する力が、制御室を制限するノズルニードルの端面に作用する押圧力よりも大きくなると、ノズルニードルは制御室内に移動し、それによって少なくとも１つの噴射開口を開放する。噴射開口を閉鎖するために制御弁が再び閉鎖され、それによって制御室内の圧力は新たに増大する。上昇する圧力に基づいて増大する、ノズルニードルの端面に作用する押圧力が、逆方向でノズルニードルに作用する力よりも大きくなると直ちに、ノズルニードルは噴射開口に向かう方向に移動し、噴射開口を閉鎖する。
【０００３】
調節部材として圧電アクチュエータを使用する場合、燃料インジェクタのこのような構造によって、噴射ノズルの閉鎖時に圧電アクチュエータに給電され、この際に圧電アクチュエータの長さが伸張する。噴射ノズルを開放させるためにだけ、圧電アクチュエータから電圧が取り除かれる。従ってアクチュエータは閉じた状態で連続的に給電される。
【０００４】
従来技術により公知の燃料インジェクタのその他の欠点は、ノズルに対するアクチュエータの高い伝達比１：４に基づいて、特に下側の部分ストロークにおけるインジェクタシステムの剛性が減少されるので、噴射形状を成形することは不可能である。
【０００５】
発明の開示
本発明に従って構成された燃料インジェクタは、孔を備えたインジェクタケーシングを有しており、この孔内にノズルニードルが受容されている。この孔は、ノズル室内で拡張していて、このノズル室に、高圧下にある燃料が高圧蓄圧器から供給される。ノズル室と弁座との間においてノズルニードルが、環状のギャプによって包囲されている。噴射弁の開放時に、このギャップを介して燃料が噴射開口に達する。ノズルニードルが弁座に位置している限りは、噴射開口は閉鎖されていて、燃料が燃焼室内に達することはない。ノズルニードルが弁座から持ち上がると直ちに、高圧下にある燃料が環状のギャプから噴射ノズルに達し、燃焼室内に噴射される。
【０００６】
噴射開口とは反対側の端部において、ノズルニードルは拡張して、噴射開口に向いた側の端面を形成している。ノズルニードルの端面と、第１の伝達器の端面側と第２の伝達器の端面側とが、制御室の一方の側を制限している。制御室の他方の制限は、下側のケーシング部分の端面によって形成されている。アクチュエータによって、第１の伝達器の端面及び第２の伝達器の端面が制御室内に侵入移動するか、又は制御室から退出運動する。
【０００７】
本発明の有利な実施例によれば、アクチュエータが制御ピストンの第１の端面に作用するようになっている。制御ピストンの第２の端面は第１の伝達器に作用する。アクチュエータが噴射ノズルに向かってさらに移動すると、制御ピストン及びひいては第１の伝達器は、同じ方向に移動せしめられる。これによって第１の伝達器の端面が制御室内に侵入移動せしめられ、それによって制御室の容積が減少し、それによって制御室内に圧力が上昇する。次第に上昇する制御室内の圧力に基づいて、ノズルニードルの端面に作用する押圧力は増大する。ノズルニードルに作用する力が、これとは反対方向でノズルニードルに作用する力よりも大きくなると直ちに、ノズルニードルはその座部から持ち上がり、噴射開口を開放する。
【０００８】
アクチュエータが、噴射開口に向かってさらに移動すると、第２の伝達器が制御ピストンにおけるリブに当接し、それによって同様に制御室内に侵入移動せしめられる。それによって制御室内の圧力が上昇し、それによってノズルニードルがさらに開放せしめられる。制御ピストンが移動すると、押圧ばねとして構成されたばね部材が圧縮される。このばね部材は、制御ピストンのリブを包囲し、一方側が制御ピストンのリブに配置された当接面で支えられ、他方側が第２の伝達器で支えられている。
【０００９】
噴射開口を閉鎖するために、アクチュエータは再び逆方向で移動せしめられる。これによって制御ピストンは噴射開口から遠ざかる方向に移動し、それによって第１の伝達器と第２の伝達器とが制御室から退出移動せしめられる。これによって制御室の容積は増大し、ひいては圧力が低下し、さらにノズルニードルが制御室内に移動せしめられ、ひいては噴射開口が閉鎖されるようになっている。制御ピストンが噴射開口から離れる方向に移動する間、制御ピストンにおけるリブを包囲するばね部材は応力除去される。第２の出エンタ付きに作用する押圧力とばね力とが補償されると直ちに、第２の伝達器の運動が終了する。アクチュエータがもはや移動せしめられなくなると直ちに、第１の伝達器の運動が終了する。
【００１０】
第２の伝達器の運動を終了させるための定置のストッパは、温度の変動に基づいて発生する密度の差を補償することができない、という欠点を有している。制御室の容積が一定である場合に、制御室内の密度が高くなると圧力が低下し、密度が低くなると圧力が増大する。従って、ノズルニードルを開放及び閉鎖させるために用いられる異なる力に基づいて噴射特性が不都合に変化することになる。
【００１１】
まず第１の伝達器が制御室内に移動するようにしたことによって、噴射開口は、小さい伝達比でしかも高い剛性を有していて、迅速かつ正確に開放せしめられる。第１の伝達器及び第２の伝達器が制御室内に侵入移動せしめられると直ちに、伝達比は増大する。これによって小さいアクチュエータストロークで大きい開放経路が得られる。
【００１２】
開放若しくは閉鎖過程中に第２の伝達器が制御室内に侵入若しくは退出する時点を規定することによって、良好な噴射形状を成形することができる。つまり、噴射形形状を内燃機関の運転に適合させることができ、それによって燃料消費量を減少させるか、若しくは出力を高くすることができる。
【００１３】
有利な実施態様では、ノズルニードと第１の伝達器と第２の伝達器とが回転対称的に構成されており、この場合第１の伝達器がノズルニードルの拡張された端部を包囲し、第１の伝達器が第２の伝達器によって包囲されている。
【００１４】
本発明の実施例では、噴射開口とは反対側の、ノズルニードルの拡張された端部にポット形の切欠が形成されている。このポット（深鍋）形の切欠内に、有利にはコイルばねとして構成されたばね部材が受容されており、このばね部材は、一方側がポット形の切欠の底部に支えられ、他方側が第１の伝達器に支えられている。噴射開口の閉じた状態で、ばね部材のばね力が、制御室に向いた端面に作用する押圧力よりも大きくなると、ノズルニードルはばね力に基づいて弁座に押しつけられる。制御室に向いた側の端面に作用する押圧力が、ばね部材のばね力よりも大きくなると直ちに、ノズルニードルはその弁座が持ち上がり、噴射開口を開放する。
【００１５】
本発明の実施例では、第２の伝達器が環状部材によって包囲されていて、該環状部材は食いつきエッジを備えていて、この食いつきエッジで、下側のケーシング部分の上端面に設置されている。環状部材はその内側が制御室を制限している。さらにまた、第２の伝達器が、押圧ばねとして構成された第２のばね部材によって包囲されていて、該第２のばね部材はその一方側が、環状部材の、前記食いつきエッジとは反対側の端面に支えられていて、第２のばね部材の他方側が、第２の伝達器におけるリブの端面に支えられている。第２の伝達器が制御室内に侵入移動すると直ちに、ばね部材は圧縮され、それによってばね力が増大する。制御ピストンが再び戻り移動せしめられると直ちに、第２の伝達器はばね部材のばね力にも続いて再び制御室から退出移動せしめられる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下に図示の実施例を用いて本発明を用いて詳しく説明する。
【００１７】
図１は、本発明に従って構成された燃料インジェクタの断面図、
図２は、本発明に従って構成された燃料インジェクタのニードルストローク及びアクチュエータストロークの時間的な経過を示す線図である。
【００１８】
実施例
図１には、本発明に従って構成された燃料インジェクタの断面図が示されている。
【００１９】
燃料インジェクタ１は、上側のケーシング部分２と下側のケーシング部分３とを有している。下側のケーシング部分３には孔４が形成されており、この孔４内でノズルニードル５がガイドされている。ノズルニードル５によって少なくとも１つの噴射開口７が開放されるか又は閉鎖される。少なくとも１つの噴射開口７を閉鎖するために、ノズルニードル５は弁座６内に設置される。ノズルニードル５が弁座６から持ち上がると直ちに、ノズル室８から環状ギャップ９を介して噴射開口７に通じる接続部が開放され、この噴射開口７を介して燃料が噴射される。高圧管路１０を介して燃料がノズル室８内に達する。高圧管路１０は高圧燃料蓄圧器に接続されている。高圧燃料蓄圧器から高圧管路１０への燃料の供給は矢印１１で示されている。
【００２０】
ノズルニードル５は、少なくとも１つの噴射開口７とは反対側の端部で、段状の拡張部１２を有している。段状の拡張部１２は、少なくとも１つの噴射開口７側の端部で端面１３を有しており、この端面１３は、第１の伝達器１５の端面側１４と、第２の伝達器１７の端面側１６とによって制御室１８の一方の側面を形成している。図１に示した実施例では、第１の伝達器１５はノズルニードル５の段状の拡張部１２を包囲している。それと同時に第１の伝達器１２は第１の伝達器１７によって包囲されている。
【００２１】
第２の伝達器１７は環状部材１９によって包囲されており、この環状部材１９は食いつきエッジ２０で以て下側のケーシング部分３の上側の端面２１に当て付けられている。食いつきエッジ２０とは反対側の、環状部材１９の端面２２に押圧力を加えることによって、環状部材１９は、下側のケーシング部分３の上側の端面２１に液密に接続されている。
【００２２】
ノズルニードル５の段状の拡張部１２の端面１３と、第１の伝達器１５の端面１４と、第２の伝達器１７の端面１６とに隣接して、制御室１８が、環状部材１９の内側２３と下側のケーシング部分３の上側の端面２１とによって制限されている。
【００２３】
ノズルニードル５の段状の拡張部１２内で、少なくとも１つの噴射開口７とは反対側にポット形の切欠２４が形成されている。ノズルニードル５の段状の拡張部１２は、ポット形の切欠２４及び第１の伝達器１５と共に第２の制御室２５を包囲している。第２の制御室２５内に第１のばね部材２６が受容されており、このばね部材２６は一方側が、ポット形の切欠２５の底部２７に支えられ、他方側が第１の伝達器１５に支えられている。図示の実施例では第１の伝達器１５がポット形に構成されており、第１のばね部材２６はポット形に構成された第１の伝達器１５の底部２８に支えられている。第１のばね部材２６は有利には押圧ばねとして働くコイルばねであるが、当業者により公知の別の形の押圧ばねを用いてもよい。
【００２４】
第２の伝達器１７は第２のばね部材２９によって包囲されている。第２のばね部材２９は一方側が、環状部材１９の端面２２で支えられていて、他方側がリブ３１の端面３０で支えられている。リブ３１は、少なくとも１つの噴射開口７とは反対側の、第２の伝達器１７の端部に形成されている。
【００２５】
図示の実施例ではポット形に構成された第２の伝達器１７の底部に形成されたバイパス３２を介して、並びに図示の実施例では同様にポット形に構成された第１の伝達器１５の底部に形成された別のバイパス３３を介して、第２の制御室２５に高圧燃料が供給される。ノズルニードル５が第２の制御室２５内に移動することによって、この第２の制御室２５の容積が減少され、燃料が制御室２５からバイパス３２，３３を介して流出し、それによって第２の制御室２５内の圧力が一定に維持される。
【００２６】
ノズルニードル５を制御するために、燃料インジェクタ１内にアクチュエータ３４が配置されている。アクチュエータ３４は有利にはピエゾアクチュエータである。アクチュエータ３４は制御ピストン３６の上側の端面３５に作用する。制御ピストン３６は下側の端面３７が、第１の伝達器１５の上側の端面３８に作用する。制御ピストン３６を包囲するリブ３９の端面４２によって、制御ピストン３６は第２の伝達器１７の上側の端面４０に作用する。
【００２７】
制御ピストン３６の運動を補助するために、リブ３９にブルドン管（Rohrfeder）４１が形状結合（形状による束縛）式に取り付けられている。
【００２８】
ブルドン管４１に、図示の実施例では当接面５３を備えたリブ５２が接続されており、この当接面５３に、押圧ばねとして構成された第３のばね部材５４の一方側が支えられている。第３のばね部材５４の他方側は、第２の伝達器１７に支えられている。図１に示した実施例では、ばね部材５４は制御ピストン３６を包囲している。ばね部材５４は有利な形式でコイルばねとして構成されているが、当業者により公知の別の形の押圧ばねをばね部材５４として使用してもよい。
【００２９】
少なくとも１つの噴射開口７を開放させるために、アクチュエータ３４に給電される。これによってアクチュエータ３４はその長さが、少なくとも１つの噴射開口に向かう方向に伸張する。アクチュエータ３４の長さが伸張することに基づいて制御ピストン３６ｈ￥およびひいては第１の伝達器１５は噴射開口に向かって移動する。第１の伝達器１５が少なくとも１つの噴射開口７に向かって運動することによって、第１の伝達器１５の端面側１４は制御室１８内に侵入運動する。これによって制御室１８の容積は縮小する。第１の伝達器１５と第２の伝達器１７との間の漏れ流、及び第１の伝達器１５とノズルニードル５の段状の拡張部１２との間の漏れ流に基づいて、並びにノズルニードル５がガイドされている孔４に沿った漏れ流によって、制御室１８は高圧下の燃料で満たされる。制御室１８の容積が減少することによって、制御室１８内の圧力は上昇する。制御室１８内の圧力上昇に基づいて、段状の拡張部１２の端面１３に作用する押圧力は増大する。端面１３に作用する押圧力が、第２の制御室２５内でノズルニードル５の段状の拡張部１２に作用する押圧力及び第１のばね部材２６のばね力よりも大きくなると直ちに、ノズルニードル５は制御ピストン３６に向かって移動する。これによってノズルニードル５は弁座６から持ち上がり、少なくとも１つの噴射開口７を開放する。これによって噴射過程が開始される。
【００３０】
アクチュエータ３４の長さが伸張し、これに対して第２の伝達器１７の位置がまずは一定であることによって、制御ピストン３６を包囲する第３のばね部材５４は、制御ピストン３６におけるリブ３９の端面４２が第２の伝達器１７の上側の端面４０に当接するまで、圧縮される。アクチュエータ３４がさらに伸張すると、アクチュエータ３４は、制御ピストン３６を介して第２の伝達器１７を同様に少なくとも１つの噴射開口７に向かって移動させる。第２の伝達器１７の上側の端面４０がリブ３９の端面４２に当接すると直ちに、第１の伝達器１５も第２の伝達器１７も制御室１８内に侵入移動する。これによって制御室１８内の容積がさらに減少し、ひいては制御室１８内の圧力がさらに上昇する。またこれによってノズルニードル５が制御ピストン３６に向かってさらに移動し、ひいては弁座６における貫流横断面がさらに大きくなる。
【００３１】
ノズルニードル５が開放すると、第１のばね部材２６は圧縮される。ポット形の切欠２４の底部２７と第１の伝達器１５の底部２８との間の間隔が小さくなるのに従って、第１のばね部材２６をさらに圧縮させるために用いられる力が大きくなる。ノズルニードル５が制御ピストン３６に向かって移動する移動運動は、遅くともばね部材２６がそれ以上圧縮されなくなると終了する。
【００３２】
回転対称的に構成されたノズルニードル５と、同様に回転対称的に構成された第１の伝達器１５及び第２の伝達器１７とを有する構成において、第１の伝達器１５だけが運動せしめられるようになっている限り、伝達比は、第１の伝達器１５の外径ｄ３と段状の拡張部１２の直径ｄ２との差に対する、孔４の領域内のノズルニードル５の直径ｄ１と段状の拡張部１２の領域内のノズルニードル５の直径ｄ２との差から計算される。この場合、伝達比ｄ２−ｄ１：ｄ３−ｄ２は、１：１〜１：１．５の範囲内である。このような小さい伝達比に基づいて、高い剛性を有するノズルニードル５は迅速かつ正確に開放せしめられる。
【００３３】
第２の伝達器１７も一緒に制御室１８内に侵入移動せしめられると直ちに、第２の伝達器１７の外径ｄ４と段状の拡張部１２の直径ｄ２との差に対する、段状の拡張部１２の直径ｄ２と孔４の領域内のノズルニードル５の直径ｄ１との差から、伝達比が計算される。この場合、伝達比ｄ２−ｄ１：ｄ４−ｄ２は、１：４〜１：７の範囲内にある。高い伝達比に基づいて、制御室１８内での第１の伝達器１５及び第２の伝達器１７の小さい運動によって既に、高い圧力上昇及びノズルニードル５の大きい運動が得られる。この理由により、ノズルニードル５を大きく開放させるために、アクチュエータ３４の小さいストロークで十分である。ノズルニードル５の開放によって上昇する、第１のばね部材２６のばね力に基づいて、ノズルニードル５の開放が大きくなるのに伴って開放速度が低下する。
【００３４】
少なくとも１つの噴射開口７を開放させるために、第１の伝達器１５及び第２の伝達器１７を用いて、第２の伝達器１７が移動せしめられる時点を調節することによって、噴射形状が最適に燃焼室４３内での燃焼に適合せしめられる。２つの伝達器１５，１７を備えた、本発明に従って構成された燃料インジェクタ１のその他の利点は、伝達器１５，１７が制御室１８内に侵入移動せしめられることによって、少なくとも１つの噴射開口７を開放させるために、アクチュエータ３４に電圧が供給され、噴射開口７を閉鎖するために、アクチュエータ３４への電圧供給がしゃ断される。
【００３５】
少なくとも１つの噴射開口７を閉鎖するために、アクチュエータ３４への電圧供給がしゃ断される。これによってアクチュエータ３４は、圧電結晶スタック及び制御ピストン３６の圧縮によって短縮され、ブルドン管４１によって補助されて、少なくとも１つの噴射開口７から離れる方向に移動する。これによって、まず第１の伝達器１５も第２の伝達器１７も、制御室１８から退出移動する。これによって制御室１８内の容積が増大し、ひいては圧力が低下する。制御室１８内の圧力低下によってさらに、ノズルニードル５の段状の拡張部１２の端面に作用する圧力が減少する。段状の拡張部１２の端面１３に作用する圧力が、制御室２５内の段状の拡張部に作用する圧力及び第１のばね部材２６の圧力よりも小さくなると直ちに、ノズルニードル５は、少なくとも１つの噴射開口７の方向に移動する。第２の伝達器１７がアクチュエータ３４に向かう方向に移動する移動運動は、第２のばね部材２９によって補助される。少なくとも１つの噴射開口７が開放する際に、第２のばね部材２９は、第２の伝達器１７が制御室１８内に侵入移動することによって圧縮される。これによって、第２の伝達器１７のリブ３１の端面３０及び環状部材１９の端面２２に作用するばね力は増大する。第２のばね部材２９のばね力は、少なくとも１つの噴射開口が閉鎖される際にリブ３１の端面３０に作用し、それによってアクチュエータ３４に向かう方向の第２の伝達器１７の運動を補助する。ばね部材２９は有利な形式でコイルばねとして構成された押圧ばねであるが、当業者により公知のその他の押圧ばねを使用してもよい。アクチュエータ３４への給電がしゃ断され、ひいては圧電結晶スタックが圧縮されることによって、アクチュエータ３４がさらに短縮され、ひいては制御ピストン３６がアクチュエータ３４に向かう方向に移動すると、第３のばね部材５４が再び負荷解除される。第２の伝達器１７の運動は、初期位置において、端面１６，４０に作用する圧力と、第２のばね部材２９及び第３のばね部材５４のばね力とが釣り合うことによって、停止せしめられる。
【００３６】
制御ピストン３６がアクチュエータ３４に向かう方向にさらに移動することによって、第１の伝達器１５は、第１のばね部材２６のばね力によって補助されて、同様にアクチュエータ３４に向かってさらに移動する。これによって第１の伝達器１５の端面側１４はさらに制御室１８から退出移動し、これによって制御室１８の容積が増大し、ひいては制御室１８内の圧力が低下する。制御室１８内の圧力がさらに低下すると、ノズルニードル５は少なくとも１つの噴射開口７に向かって、ノズルニードル５が弁座に当接して少なくとも１つの噴射開口７が閉鎖されるまで、さらに移動する。
【００３７】
図２には、アクチュエータの時間的な経過と、ノズルニードルの開放ストロークの時間的な経過とが示されている。
【００３８】
図２の線図には、横軸に時間ｔ、縦軸にストロークｈが示されている。噴射過程を開始するために、アクチュエータ３４に給電される。アクチュエータ３４に伝達が供給されると直ちに、アクチュエータ３４の圧電結晶スタックが伸張する。アクチュエータ３４の伸張が時点ｔ１において開始されると、第１の伝達器１５は制御室１８内に侵入移動する。時点ｔ１において、リブ３９の端面４２が第２の伝達器１７の上側の端面４０に当接し、この端面４０を同様に制御室１８に向かう方向に移動させる。アクチュエータ３４の長さ増大は符号４４で示されている。アクチュエータ３４がその最大長さに達し、さらに給電されると、アクチュエータ３４の長さはもはやそれ以上変化しない。アクチュエータ３４の最大ストロークの時間は符号４５で示されている。噴射過程を終了させるために、アクチュエータ３４への電圧供給がしゃ断される。これによってアクチュエータ３４はその圧電結晶スタックを再びその最初の長さに短縮する。これは図２の線図曲線区分４６によって示されている。アクチュエータ３４への給電開始時点に対してやや時間をずらして、ノズルニードル５は弁座６から持ち上がり開始する。ノズルニードル５の迅速な開放運動は、曲線区分４７によって示されている。時点ｔ１において第２の伝達器１７が一緒に制御室１８内に侵入移動すると直ちに、ノズルニードル５の開放速度が低下する。これはフラットな曲線形状４８によって示されている。開放速度の低下は、アクチュエータ３４に作用する力が増大することによって得られる。これによって、圧電結晶が伸張する速度が低下する。
【００３９】
ノズルニードル５の開放過程は、第１のばね部材２６の圧縮によって、又は図示していないストッパに当接することによって、停止せしめられる。この理由により、符号４９で示されているように、ノズルニードル５のストロークはまずそれ以上変化しない。アクチュエータ３４への給電が終了し、アクチュエータ３４が再び短縮すると直ちに、まず２つの伝達器１５，１７が制御室１８から退出運動する。時間的にやや遅れて、ノズルニードル５も新たに噴射開口７に向かって移動開始する。第１の伝達器１５も第２の伝達器１７も移動運動する間は、符号５０で示されているようにノズルニードル５はゆっくりと移動する。第１の伝達器１５だけが制御室１８から退出運動せしめられると直ちに、ノズルニードルの閉鎖速度は再び増大する。これは曲線区分５１で示されている。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明に従って構成された燃料インジェクタの断面図である。
【図２】本発明に従って構成された燃料インジェクタのニードルストローク及びアクチュエータストロークの時間的な経過を示す線図である。
【符号の説明】
【００４１】
１  燃料インジェクタ
２  上側のケーシング部分
３  下側のケーシング部分
４  孔
５  ノズルニードル
６  弁座
７  噴射開口
８  ノズル室
９  環状ギャプ
１０  高圧管路
１１  燃料供給部
１２  段状の拡張部
１３  端面
１４  第１の伝達器１５の端面側
１５  第１の伝達器
１６  第２の伝達器１７の端面側
１７  第２の伝達器
１８  制御室
１９  環状部材
２０  食いつきエッジ
２１  下側のケーシング部分の上端面
２２  環状部材１９の端面
２３  環状部材１９の内側
２４  ポット形の切欠
２５  第２の制御室
２６  第１のばね部材
２７  ポット形の切欠２４の底部
２８  第１の変換器１５の底部
２９  第２のばね部材
３０  リブ３１の端面
３１  リブ
３２  第２の伝達器１７のバイパス
３３  第１の伝達器１５のバイパス
３４  アクチュエータ
３５  制御ピストン３６の上端面
３６  制御ピストン
３７  制御ピストン３６の下端面
３８  第１の変換器の上端面
３９  制御ピストン３６のリブ
４０  第２の変換器１７の上端面
４１  ブルドン管
４２  端面
４３  燃焼室
４４  アクチュエータの長さ増大
４５  アクチュエータの最大ストローク
４６  アクチュエータの長さ減少
４７  ノズルニードル５の第１の開放区分
４８  ノズルニードル５の第２の開放区分
４９  ノズルニードル５の最大開放ストローク
５０  ノズルニードル５の第１の閉鎖区分
５１  ノズルニードル５の第２の閉鎖区分
５２  リブ
５３  当接面
５４  第３のばね部材
ｄ１  孔４の領域におけるノズルニードル５の直径
ｄ２  段状の拡張部１２の直径
ｄ３  第１の伝達器１５の外径
ｄ４  第２の伝達器１７の外径
ｈ  ストローク
ｈ１  ストローク
ｔ  時間
ｔ１  時点
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
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