(57)【要約】  本発明は、内燃機関用の燃料噴射装置（２０）であって、第１の弁エレメント（３６）が、開放方向に作用する受圧面（３８）を備えていて、閉鎖方向に作用する負荷装置（５０）が設けられており、第２の弁エレメント（３４）が、液圧式の制御室（６０）を画成していて閉鎖方向に作用する液圧式の制御面（５８）を備えていて、さらに開放方向に作用する負荷装置（５１）が設けられており、しかも高圧接続部（２４）が設けられている形式のものに関する。このような形式の燃料噴射装置に本発明の構成では、燃料噴射装置（２０）が付加弁装置（６６）を有しており、該付加弁装置（６６）が第１の終端位置において圧力室（４０,４３）を低圧接続部（２８）とだけ接続し、かつ制御室（６０）を高圧接続部（２４）とだけ接続し、かつ第２の終端位置において圧力室（４０,４３）を高圧接続部（２４）とだけ接続し、かつ制御室（６０）を主として高圧接続部（２４）から切り離し、さらに中間位置において圧力室（４０）が高圧接続部（２４）とだけ接続され、かつ制御室（６０）が同時に高圧接続部（２４）と低圧接続部（２８）とに接続されている。
2007506898.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関用の燃料噴射装置（２０）、特に内燃機関に燃料を直接噴射する燃料噴射装置（２０）であって、少なくとも２つの弁エレメント（３４,３６）が設けられていて、該弁エレメントのうちの１つの弁エレメント（３６）が、圧力室（４０,４３）を画成していて開放方向に作用する受圧面（３８）と、閉鎖方向に作用する負荷装置（５０）とを有しており、前記弁エレメントのうちの他の弁エレメント（３４）が、少なくとも時々高圧接続部（２４）に接続される液圧式の制御室（６０）を画成していて閉鎖方向に作用する液圧式の制御面（５８）と、開放方向に作用する負荷装置（５１）とを有しており、しかも制御室（６０）を低圧接続部（２８）と接続することができる制御弁（６４）が設けられている形式のものにおいて、燃料噴射装置（２０）が付加弁装置（６６）を有しており、該付加弁装置（６６）が第１の終端位置において圧力室（４０,４３）を低圧接続部（２８）とだけ接続し、かつ制御室（６０）を高圧接続部（２４）と接続し、かつ第２の終端位置において圧力室（４０,４３）を少なくとも主として高圧接続部（２４）と接続し、かつ制御室（６０）の少なくとも１つの領域を主として高圧接続部（２４）から切り離し、さらに中間位置において圧力室（４０,４３）を少なくとも主として高圧接続部（２４）と接続し、かつ制御室（６０）を高圧接続部（２４）とも接続するようになっていることを特徴とする、内燃機関用の燃料噴射装置。
【請求項２】
付加弁装置（６６）が円筒形の切換え体（６８）を有しており、該切換え体（６８）が、圧力室（４０,４３）を低圧接続部（２８）から切り離す第１の弁縁部（７２）と、圧力室を高圧接続部（２４）に接続する第２の弁縁部（７６）と、液圧式の制御室（６０）を画成する液圧式の制御面（９２）とを有している、請求項１記載の燃料噴射装置（２０）。
【請求項３】
切換え体（６８）に液体通路（８８）が形成されていて、該液体通路（８８）が少なくとも時々高圧接続部（２４）を制御室（６０）と接続する、請求項２記載の燃料噴射装置（２０）。
【請求項４】
液体通路（８８）が流れ絞り（９０）を有している、請求項３記載の燃料噴射装置（２０）。
【請求項５】
制御室（６０）の軸方向の画成面にシール区分（９４）が設けられていて、該シール区分（９４）に切換え体（６８）が第２の終端位置において接触するようになっており、該シール区分（９４）が、切換え体（６８）のこの第２の終端位置において、第２の弁エレメント（３４）の制御面（５８）によって画成されていて低圧接続部（２８）と接続可能な制御室（６０）の領域を、液体通路（８８）に接続された制御室（６０）の領域から切り離すようになっている、請求項３又は４記載の燃料噴射装置（２０）。
【請求項６】
第１の弁エレメント（３６）において閉鎖方向に作用する負荷装置（５０）が次のように、すなわち第１の弁エレメント（３６）が高圧接続部（２４）における比較的低い圧力において開放するように、設計されている、請求項１から５までのいずれか１項記載の燃料噴射装置（２０）。
【請求項７】
切換え体（６８）が中心に貫通開口（７０）を有していて、該貫通開口（７０）において第２の弁エレメント（３４）の１区分（５６）が案内されている、請求項２から６までのいずれか１項記載の燃料噴射装置（２０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関用の燃料噴射装置、特に内燃機関に燃料を直接噴射する燃料噴射装置であって、少なくとも２つの弁エレメントが設けられていて、該弁エレメントのうちの１つの弁エレメントが、圧力室を画成していて開放方向に作用する受圧面と、閉鎖方向に作用する負荷装置とを有しており、前記弁エレメントのうちの他の弁エレメントが、少なくとも時々高圧接続部に接続される液圧式の制御室を画成していて閉鎖方向に作用する液圧式の制御面と、開放方向に作用する負荷装置とを有しており、しかも制御室を低圧接続部と接続することができる制御弁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装置は、ドイツ連邦共和国特許公開第１００５８１３０号明細書に基づいて公知である。この明細書には、互いに同軸的に配置されていて別個に制御可能な２つの弁エレメントを備えた、内燃機関用の燃料噴射装置が開示されている。この公知の構成では、外側の弁エレメントは圧力制御され、つまり開放方向に作用する受圧面において作用する噴射圧の上昇によって、ばね力に抗して弁座から上昇し、これによって相応な流出開口を開放する。内側の弁エレメントは行程制御されている。すなわち内側の弁エレメントは、制御室における液体の圧力が低下すると、開放する。内側の弁エレメントの、開放方向に作用する力は、相応な受圧面において作用する噴射圧によって準備される。公知の燃料噴射装置の制御のためには、異なった圧力レベルを有する少なくとも２つの蓄圧器と少なくとも２つの制御弁とが必要である。
【０００３】
複数の弁エレメントを備えた燃料噴射装置を実現するための理由は、以下の通りである：
特にディーゼル内燃機関では、有害物質の放出を低下させるため及び効率を高めるために、燃料を可能な限り微細に霧化して内燃機関の相応な燃焼室に噴射することが必要である。このことを達成するためには、燃料噴射装置内に燃料が到達する際の噴射圧を高めるか、又は、燃料を燃料噴射装置から燃焼室に到達させる燃料流出開口の数を高め、かつ同時に燃料流出開口の個々の横断面を小さくすることである。このような構成によって、噴射される燃料噴流の霧化品質が改善され、かつ同時に、生ぜしめられる燃料霧（「スプレ」）の液滴直径が減じられる。
【０００４】
それぞれ一定の数の燃料流出開口を開放する複数の弁エレメントを使用することによって、少量の燃料だけを噴射したい場合でも、良好な霧化品質を得ることができる。そして多量の燃料を噴射したい場合には、過剰に長い噴射時間及び／又は過剰に高い噴射圧を甘受する必要がない。
【０００５】
本発明の課題は、冒頭に述べた形式の燃料噴射装置を改良して、可能な限り簡単に制御することができ、しかも確実に作動する燃料噴射装置を提供することである。同時に、相応な内燃機関における燃料噴射装置の使用時には、良好な排ガス特性及び燃費特性の得られることが望まれている。
【０００６】
この課題を解決するために本発明の構成では、冒頭に述べた形式の燃料噴射装置において、燃料噴射装置が付加弁装置（Zusatz-Ventileinrichtung）を有しており、該付加弁装置が第１の終端位置において圧力室を低圧接続部とだけ接続し、かつ制御室を高圧接続部と接続し、かつ第２の終端位置において圧力室を少なくとも主として高圧接続部と接続し、かつ制御室の少なくとも１つの領域を主として高圧接続部から切り離し、さらに中間位置において圧力室を少なくとも主として高圧接続部と接続し、かつ制御室を高圧接続部とも接続するようになっている。
【０００７】
発明の利点
本発明による燃料噴射装置では、ただ１つの高圧接続部及び低圧接続部しか必要ない。そして圧力レベルの異なった複数の蓄圧器を省くことができる。弁エレメントの開閉は互いに無関係に独立して制御することが可能である。
【０００８】
付加弁装置の第１の終端位置では、圧力室において低い圧力が存在しているので、第１の弁エレメントは負荷装置によって閉鎖位置に押圧されることができる。同時に、制御室においては高い圧力が存在しており、この高い圧力によって第２の弁エレメントもまた同様に閉鎖位置に押圧される。
【０００９】
弁装置の第２の終端位置において圧力室には、高い圧力が存在しており、この高い圧力は受圧面において液圧による相応な開放力を生ぜしめ、この開放力によって第１の弁エレメントが開放する。同時に液圧式の制御室は高圧接続部からほぼ切り離されており、従って制御弁を介してもっぱら低圧接続部とだけ接続されることができる。制御室における圧力はゆえに明らかにかつ迅速に降下し、第２の弁エレメントは、開放方向に作用する負荷装置によって開放されることができる。すなわちこの第２の終端位置において両方の弁エレメントは開放されている。
【００１０】
本発明において設定されている中間位置において、圧力室は高圧接続部と接続されており、つまりこの圧力室に存在している高い圧力によって、第１の弁エレメントは開放される。これに対して制御室は高圧接続部とも接続されている。そして制御室が同時に制御弁を介して低圧接続部とも接続されると、制御室においては「中間圧」が生ぜしめられる。開放方向において第２の弁エレメントに対して作用する負荷装置は、次のように、すなわち液圧式の制御室におけるこのような中間圧においても第２の弁エレメントはなお確実に閉鎖状態に保たれるように、設計されている。従って弁装置のこの中間位置においては、ただ第１の弁エレメントだけが開放される。
【００１１】
上に述べたことはすべて結局、既に汎用の装置において設けられている高圧接続部及び低圧接続部だけで可能になるので、本発明による燃料噴射装置は安価かつ単純な構造を有している。第１の弁エレメントの圧力制御される開放によって、ランプ形の圧力上昇が、第２の弁エレメントの閉鎖と同時に達成される。このことは特に内燃機関の低負荷時に、有利な排ガス特性及び燃費特性を生ぜしめる。これに対して弁装置が直ちに第２の終端位置にもたらされると、両方の弁エレメントは極めて迅速に開放し、これにより全負荷運転において内燃機関の高回転数時に、方形の噴射経過を実現することができる。そしてさらには、高回転数時における全噴射時間を制限することができる。
【００１２】
制御原理は、既存の燃料噴射装置においても極めて簡単に変更することができる。それというのは、例えば弁エレメント自体においては何ら変更を必要としないからである。さらに本発明による燃料噴射装置では、２つの弁エレメントを備えた燃料噴射装置の典型的な利点が得られる。そのためには例えば内燃機関の部分負荷運転において、比較的高い圧力においても少量の噴射量を実現できることが必要である。それというのは、ただ第１の弁エレメントだけを開放した場合には、少数の流出開口だけがアクティブになり、ゆえに長い噴射時間を実現することができるからである。これによって噴射量が少ない場合でも、全負荷運転時におけると同様な良好な霧化が達成される。そして強い騒音形成を伴うハードな燃焼は回避される。
【００１３】
さらに、例えば前噴射時におけるような極めて少量の噴射を実施する場合における、極めて短い切換え時間の維持に対する制度の要求は低下する。これによって１つの噴射から他の噴射への量のばらつきを減じることができる。
【００１４】
本発明の別の有利な構成は、請求項２以下に記載されている。
【００１５】
本発明の別の構成では、付加弁装置が円筒形の切換え体を有しており、該切換え体が、圧力室を低圧接続部から切り離す第１の弁縁部と、圧力室を高圧接続部に接続する第２の弁縁部と、液圧式の制御室を画成する液圧式の制御面とを有している。付加弁装置はこの場合つまり液圧式のサーボ弁である。このような弁は技術的に簡単に実現することができ、しかも確実に作動する。そして付加的な制御ラインは不要である。
【００１６】
このような燃料噴射装置において、切換え体に液体通路が形成されていて、該液体通路が少なくとも時々高圧接続部を制御室と接続するようになっていると、特に有利である。このような液体通路は切換え体に穿孔により簡単に形成することができ、例えば燃料噴射装置のハウジングにおいて行われる切削作業を最小に減じる。ひいてはこれにより、製造時のコストも節減される。
【００１７】
この場合、液体通路内に流れ絞りが設けられていても、又は液体通路が全体的に流れ絞りとして形成されていてもよい。このような流れ絞りは、「流入絞り」とも呼ばれる。この流入絞りの寸法設定によって、圧力降下、圧力形成並びに、付加弁装置が中間位置を占めている場合における中間圧の高さにも、影響を与えることができる。これによって燃料噴射装置全体の切換え特性を全体的に調節することが可能である。
【００１８】
同様に本発明による燃料噴射装置を極めて簡単に製造できる用にするために、本発明の別の構成では、制御室の軸方向の画成面にシール区分が設けられていて、該シール区分に切換え体が第２の終端位置において接触するようになっており、該シール区分が、切換え体のこの第２の終端位置において、第２の弁エレメントの制御面によって画成されていて低圧接続部と接続可能な制御室の領域を、液体通路に接続された制御室の領域から切り離すようになっている。このように構成されていると、切換え体の第２の終端位置において、第２の弁エレメントの制御面に作用する液圧は極めて迅速に降下される。それというのは、液体通路からの燃料の流れは強く絞られるか又はほぼ中断されるからである。従って切換え体が第２の終端位置に達すると、第２の弁エレメントは大きな速度で開放し、これにより所望の方形の噴射経過の形成が促進される。さらに付言すれば、シール区分は例えば切換え体自体に設けられていても、又は切換え体に対向して位置しているハウジング面に設けられていてもよい。
【００１９】
本発明のさらに別の構成では、第１の弁エレメントにおいて閉鎖方向に作用する負荷装置が次のように、すなわち第１の弁エレメントが高圧接続部における比較的低い圧力において開放するように、設計されている。このような構成では、高圧接続部において低い圧力における極めてフラットな圧力上昇が可能になり、このようなことは、内燃機関の低負荷時が当て嵌まる。同時に、多くの場合高圧接続部に高圧が存在している高負荷時における急激な圧力上昇が保証される。
【００２０】
本発明による燃料噴射装置の別の構成では、切換え体が中心に貫通開口を有していて、該貫通開口において第２の弁エレメントの１区分が案内されている。このように構成されていると、本発明による燃料噴射装置の寸法が極めて小さく保たれる。
【００２１】
図面
次に図面を参照しながら、本発明の特に有利な実施例を説明する。
【００２２】
図１は、複数の燃料噴射装置を備えた内燃機関の燃料系を示す概略図であり、
図２は、図１に示された燃料噴射装置を断面して示す図であり、
図３は、図２に示された燃料噴射装置においてＩＩＩで示された領域を拡大して示す図であり、
図４は、図２に示された燃料噴射装置においてＩＶで示された領域を拡大して示す図であり、
図５は、図２に示された燃料噴射装置の操作時における噴射経過を、異なった運転状態において示す線図である。
【００２３】
実施例の記載
内燃機関の燃料系は、図１において全体として符号１で示されている。この燃料系１は燃料タンク１２を有しており、この燃料タンク１２から電気式の燃料ポンプ１４は燃料を高圧ポンプ１６に搬送する。この高圧ポンプ１６は燃料をさらに燃料集合管路１８（いわゆるレール）に圧送し、この燃料集合管路１８において燃料は極めて高い圧力下で貯えられる。燃料集合管路１８には複数の燃料噴射装置２０が接続されており、これらの燃料噴射装置２０は燃料をそれぞれ所属の燃焼室２２内に直接噴射する。
【００２４】
燃料集合管路１８への燃料噴射装置２０の接続は、高圧接続部２４を介して行われる。燃料噴射装置２０と燃料タンク１２とは低圧管路２６を介して接続されている。そのために燃料噴射装置２０には低圧接続部２８が設けられている。燃料噴射装置２０の運転は、制御兼調整装置３０によって制御もしくは調整される。
【００２５】
図２には燃料噴射装置２０が示されており、この燃料噴射装置２０はハウジング３２を有していて、このハウジング３２内において、階段状の長手方向孔３３内で互いに同軸的な２つの弁エレメント３４,３６が案内されている。外側の弁エレメント３６は圧力制御され、内側の弁エレメント３４は行程制御されている。
【００２６】
そのために外側の弁エレメント３６はその全長のほぼ半分の高さに受圧面３８を有しており、この受圧面３８における合力（Kraftresultierende）は開放方向に作用する。受圧面３８は圧力室４０を画成しており、この圧力室４０は、後でさらに詳しく述べるように、通路４２を介して選択的に低圧接続部２８か又は高圧接続部２４に接続されることができる。リング室４３は圧力室４０から、図２で見て燃料噴射装置２０の下側端部、つまり取付け状態において燃焼室２２に進入している端部にまで延びている。なお、この端部の詳細は図３に示されている。
【００２７】
図３から分かるように外側の弁エレメント３６には別の受圧面３８ｂが設けられている。外側の弁エレメント３６のシール縁４４は円錐形のハウジング面４６と共働する。シール縁４４がハウジング面４６から持ち上がると、燃料噴射装置２０の全周にわたって分配配置された燃料流出通路４８がリング室４３と接続される。圧縮ばね５０が外側の弁エレメント３６を閉鎖位置に向かって負荷しており、この閉鎖位置においてシール縁４４はハウジング面４６に接触している。
【００２８】
内側の弁エレメント３４は部分的に外側の弁エレメント３６内において案内されている。この内側の弁エレメント３４は図２で見て下側の端部に同様に、開放方向に作用する受圧面５１とシール縁５２とを有しており、このシール縁５２は閉鎖された状態において同様にハウジング面４６に接触している。内側の弁エレメント３４には燃料流出通路５４が配属もしくは対応配置されており、これらの燃料流出通路５４もまた同様に燃料噴射装置２０の全周にわたって分配配置されている。内側の弁エレメント３４は押圧ロッド区分５６（図２参照）を有しており、この押圧ロッド区分５６は、シール縁５２が設けられている区分（符号なし）よりも幾分大きな直径を有している。
【００２９】
押圧ロッド区分５６は図２で見て上側の端部（図４も参照）において、液圧式の制御面５８によって画成され、この制御面５８は、内側の弁エレメント３４の閉鎖方向に作用する。液圧式の制御面５８は液圧式の制御室６０を画成している。この制御室６０からは流出絞り６２が電磁式の２ポート２位置方向切換え弁６４（この弁はしかしながらまたピエゾ弁として形成されていてもよい）に通じている。２ポート２位置方向切換え弁６４を介して流出絞り６２は低圧接続部２８と接続されることができる。
【００３０】
両弁エレメント３４,３６の開閉は最終的に、液圧式のサーボ弁として形成されている付加弁装置６６によって影響される。このサーボ弁である付加弁装置６６の構造については、以下において図４を参照しながら詳しく述べる。
【００３１】
サーボ弁６６は円筒形の切換え体６８を有している。この切換え体６８は中心に貫通孔７０を有しており、この貫通孔７０を貫いて内側の弁エレメント３４の押圧ロッド区分５６が貫通案内されている。切換え体６８は全部で４つの区分６８ａ,６８ｂ,６８ｃ,６８ｄを有しており、これらの区分は互いに異なった直径を有している。２つの区分６８ａ,６８ｂは長手方向孔３３の区分３３ａ内に受容されており、これに対して別の２つの区分６８ｃ,６８ｄは長手方向孔の区分３３ｂ内に配置されている。区分３３ｂは区分３３ａよりも大きな直径を有している。
【００３２】
切換え体６８の図４で見て最下位の区分４８ａの外径は、長手方向孔３３の区分３３ａとほぼ同じ直径を有しており、切換え体６８の区分６８ｄは、長手方向孔３３の区分３３ｂとほぼ同じ直径を有している。この良好の区分は従って長手方向孔３３内において液密につまり液体に対するシール作用をもって案内されている。切換え体６８の区分６８ｂは区分６８ａよりも小さな直径を有している。区分６８ｃは区分６８ａよりも大きな直径を有しているが、区分６８ｄに比べて小さな直径を有している。
【００３３】
このようにして、切換え体６８の区分６８ａと区分６８ｂとの間にはスプール縁７２が形成される。このスプール縁７２によって、低圧接続部２８と接続されている通路７４が開閉可能である。区分６８ｂと区分６８ｃとの間にはシール縁７６が形成されており、このシール縁７６は幾分円錐形の段部７８と共働し、この段部７８は長手方向孔３３の区分３３ａと区分３３ｂとの間に設けられている。シール縁７６が段部７８に接触している場合には、切換え体６８の段部６８ｂと長手方向孔３３の区分３３ａとの間に設けられたリング室８０が、切換え体６８の区分６８ｃと長手方向孔３３の区分３３ｂとの間に設けられたリング室８２から切り離されている。これに対してシール縁７６が段部７８から持ち上げられると、両方のリング室８０,８２は互いに接続される。圧力室４０から延びている通路４２は、長手方向孔３３の区分３３ａに開口しており、つまり図４において軸方向で見て通路７４の開口部の上で開口している。リング室８２からはまた、高圧接続部２４と接続されている高圧通路８４が分岐している。この高圧通路８４には絞り箇所８６が設けられている。
【００３４】
切換え体６８の区分６８ｂには、軸方向に延びる液体通路８８が設けられており、この液体通路６８内には流入絞り９０が形成されている。液体通路８８リング室８２を液圧式の制御室６０と接続している。切換え体６８の、制御室６０に向けられたリング状の端面は、液圧式の制御面９２を形成している。制御室６０の、切換え体６８の制御面９２に対向して位置するハウジング側の画成面（符号なし）は、リング状のシール区分９４を有している。このシール区分９４は半径方向で見て、制御室６０への液体通路８８の開口と内側の弁エレメント３４の制御面５８との間に配置されている。
【００３５】
図２〜図４に示された燃料噴射装置２０は以下に記載のように作動する：
２ポート２位置方向切換え弁６４の閉鎖時に、制御室６０と低圧接続部２８との間の接続は中断されている。同時に制御室６０はしかしながら高圧通路８４とリング室８２と液体通路８８とを介して、高圧接続部２４と接続されている。従ってこの場合制御室６０内には高い液圧が存在している。内側の弁エレメント３４の液圧式の制御面５８において閉鎖方向に作用する相応な液圧力によって、内側の弁エレメント３４のシール縁５２はハウジング面４６に押し付けられる。
【００３６】
同様に切換え体６８の制御面９２に作用する液圧力によって、切換え体６８のシール縁７６は段部７８に押し付けられる。切換え体６８のこの位置において、スプール縁７２は通路７４を開放する。これによって圧力室４０は通路４２とリング室８０とを介して最終的に低圧接続部２８と接続されることになる。受圧面３８ａ,３８ｂに作用する液圧力は比較的小さいので、外側の弁エレメント３６は圧縮ばね５０によってシール縁４４をハウジング面４６に押し付けられる。従って外側の弁エレメント３６もまた閉鎖される。燃料噴射装置２０からは燃料が放出されない。
【００３７】
２ポート２位置方向切換え弁６４が開放されると、液圧式の制御室６０は低圧接続部２８と接続される。これによって制御室６０における圧力は低下する。リング室８２（これは高圧通路８４を介して常に高圧接続部２４に接続されている）における高い圧力に基づいて、切換え体６８は今やそのシール縁７６が段部７８から持ち上がる。これによって一方では、切換え体６８のスプール縁７２が通路７４の開口を覆い、その結果リング室８０は低圧接続部２８から切り離される。これによって他方では両リング室８０,８２が互いに接続され、その結果リング室８０、通路４２、圧力室４０及びリング室４３内においても、相応に高い液圧が形成される。
【００３８】
受圧面３８ａ,３８ｂに開放方向で作用する液圧力は、圧縮ばね５０によって閉鎖方向に作用する力を上回り、その結果外側の弁エレメント３６のシール縁４４はハウジング面４６から持ち上がる。この際に、圧力制御される弁エレメントにおいて典型的な、ランプ状の圧力上昇を伴う圧力経過（図５の符号９６参照）が生じる。制御室６０はこの際に引き続き全体的に液体通路８８を介して高圧接続部２４と接続されている。従って液圧式の制御室６０内には、いまなお比較的高い中間圧が生じており、このような中間圧によって、内側の弁エレメント３４が開放することは阻止される。つまり燃料はもっぱら流出通路４８を通して放出される。
【００３９】
切換え体６８の制御面９２はその「上側の」終端位置においてハウジング側のシール区分９４に接触すると、このシール区分９４の半径方向内側に位置している制御室６０の領域と、液体通路８８との接続、ひいては最終的に高圧接続部２４との接続は、ほぼ又は完全に中断される。そして制御室６０の半径方向内側に位置する領域がさらに低下すると、これによって、内側の弁エレメント３４の制御面５８において閉鎖方向に作用する液圧力が相応に減じられる。
【００４０】
外側の弁エレメント３６のシール縁４４はハウジング面４６から持ち上がっているので、今や内側の弁エレメント３４の受圧面５１には開放方向において作用する液圧力が作用する。この液圧力によって、内側の弁エレメント３４は開放する。燃料は付加的に流出通路５４を通しても流出することができる。この際に生じる圧力経過は、図５に破線で占められ、符号９８が付けられている。
【００４１】
噴射過程を再び終了するためには、２ポート２位置方向切換え弁６４が再び閉鎖される。これによって制御室６０における圧力が再び上昇する。切換え体６８の制御面９２において生じる力に基づいて、切換え体６８は再びその出発位置に移動し、この出発位置において切換え体６８はそのシール縁７６で段部７８に接触しており、スプール縁７２は通路７４を再び開放する。圧力室４０はこれによって高圧接続部２４から切り離され、低圧接続部２８と接続され、その結果リング室８０における圧力、ひいては通路４２及び圧力室４０における圧力も低下する。
【００４２】
外側の弁エレメント３６は従って圧縮ばね５０によって再び閉鎖された位置に押圧されることができ、この位置においてシール縁４４はハウジング面４６に接触している。これによって、内側の弁エレメント３４の受圧面５１において作用する液圧力が低下し、同時に、内側の弁エレメント３４の制御面５８において作用する液圧力が上昇する。これによって内側の弁エレメント３４は再びその閉鎖された位置に押圧される。
【００４３】
噴射時に外側の弁エレメント３６だけを開放させたい場合には、切換え体６８の制御面９２がシール区分９４に接触する前に、２ポート２位置方向切換え弁６４が再び閉鎖される。この場合に制御室６０は同時に低圧接続部２８と接続され、かつ液体通路８８を介して高圧接続部２４とも接続される。従って制御室６０内においては（場合によっては極めて短い時間）「中間圧」が生じ、この中間圧において切換え体６８は完全には開放しておらず、かつ内側の弁エレメント３４は確実に閉鎖されたままである。確かに圧力室４３は注入絞り９０を介してある程度低圧接続部２８とも接続されているが、圧力室４３における相応な圧力降下は極めて小さいので、これによって外側の弁エレメント３６が閉鎖されることはまだない。外側の弁エレメント３６は、スプール縁７２が通路７４を再び開放した時に初めて、閉鎖される。
【００４４】
内側の弁エレメント３４の戻しばねは省くことができる。それというのは、内側の弁エレメント３４は通常運転中には存在する圧力によって確実に移動させられるからである。なお、２ポート２位置方向切換え弁６４の故障時においても、燃料集合管路１８における圧力とは無関係に、燃料の噴射は確実に阻止されている。それというのは、外側の弁エレメント３６は圧縮ばね５０によって閉鎖され、ひいては燃料流出通路５４への流入を中断しているからである。
【００４５】
さらに付言すれば、外側の弁エレメント３６の開放時における圧力経過のランプ（図５の符号９６）は、燃料集合管路１８における圧力に関連している。通常内燃機関の高負荷及び高回転数時に調節される、燃料集合管路１８における高い圧力では、比較的急勾配のランプを実現することができ、つまり外側の弁エレメント３６は相応に迅速に開放する。低負荷時及び相応に低い燃料集合管路１８における圧力では、これとは反対に比較的フラットなランプが実現される。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】複数の燃料噴射装置を備えた内燃機関の燃料系を示す概略図である。
【図２】図１に示された燃料噴射装置を断面して示す図である。
【図３】図２に示された燃料噴射装置においてＩＩＩで示された領域を拡大して示す図である。
【図４】図２に示された燃料噴射装置においてＩＶで示された領域を拡大して示す図である。
【図５】図２に示された燃料噴射装置の操作時における噴射経過を、異なった運転状態において示す線図である。
【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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【国際調査報告】
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