(57)【要約】  ＨＣインジェクタ（１６）を備えた燃料噴射系が提案されており、前搬送ポンプ（５）の搬送圧がＨＣインジェクタ（１６）に燃料供給するために用いられる。ＨＣインジェクタ（１６）が燃料を内燃機関の排ガス経路に噴射する際に、燃料噴射系の低圧部分における圧力が高められる。
2011504979.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の燃料噴射系であって、
低圧部分および高圧部分が設けられており、該低圧部分に前搬送ポンプ（５）が設けられており、該前搬送ポンプ（５）は、燃料タンク（３）から高圧ポンプ（１）に燃料を搬送し、高圧部分に高圧ポンプ（１）が設けられており、該高圧ポンプ（１）は、高圧下の燃料をコモンレール（９）または少なくとも１つの噴射弁に搬送するものにおいて、
低圧部分は、少なくとも１つのＨＣインジェクタ（１６）を備えており、該少なくとも１つのＨＣインジェクタ（１６）は、必要な場合、燃料を、低圧部分から、前搬送ポンプ（５）の下流側で、内燃機関の排ガス後処理装置に噴射することを特徴とする、内燃機関の燃料噴射系。
【請求項２】
前搬送ポンプ（５）は、電気駆動式の燃料ポンプとして形成されている、請求項１記載の燃料噴射系。
【請求項３】
前搬送ポンプ（５）は、機械駆動式の燃料ポンプとして、特に直に燃料高圧ポンプ（１）により駆動される燃料ポンプとして形成されている、請求項１記載の燃料噴射系。
【請求項４】
前搬送ポンプ（５）の上流側で、切換可能な絞り（５０）が設けられている、請求項３記載の燃料噴射系。
【請求項５】
機械駆動式の前搬送ポンプ（５）に対して追加的に、電気駆動式に作動接続可能な補助燃料ポンプ（４３）が設けられている、請求項３記載の燃料噴射系。
【請求項６】
少なくとも１つのＨＣインジェクタ（１６）は、燃料流入路（１５）または燃料高圧ポンプ（１）の内室（１７）に接続されている、請求項１から５までのいずれか１項記載の燃料噴射系。
【請求項７】
少なくとも１つのＨＣインジェクタ（１６）は、戻し流路（１３）に接続されている、請求項１から６までのいずれか１項記載の燃料噴射系。
【請求項８】
燃料高圧ポンプ（１）の内室（１７）と戻し流路（１３）との間に、圧力調整弁（２０）が配置されている、請求項１から７までのいずれか１項記載の燃料噴射系。
【請求項９】
圧力調整弁（２０）と戻し流路（１３）との間、または戻し流路（１３）内に、切換可能な絞り（５０）が配置されている、請求項７または８記載の燃料噴射系。
【請求項１０】
切換可能な絞り（５０）は、電気式または液圧式に切り換えられる、請求項４または９記載の燃料噴射系。
【請求項１１】
燃料高圧ポンプ（１）は、内室（１７）に配置された、少なくとも１つの支承部（３９，４１）を介して回動可能に支承された駆動軸（３５）を備えており、内室（１７）は、低圧部分の一部であり、戻し流路（１３）との、少なくとも１つの支承部（３９，４１）の接続路に、通流制限エレメント（４２）が設けられている、請求項１から１０までのいずれか１項記載の燃料噴射系。
【請求項１２】
燃料噴射系を運転する方法であって、
燃料噴射系に低圧部分および高圧部分が設けられており、該低圧部分に前搬送ポンプ（５）が設けられており、該前搬送ポンプ（５）は、燃料タンク（３）から高圧ポンプ（１）に燃料を搬送し、高圧部分に高圧ポンプ（１）が設けられており、該高圧ポンプ（１）は、高圧下の燃料をコモンレール（９）または少なくとも１つの噴射弁に搬送し、低圧部分に、少なくとも１つのＨＣインジェクタ（１６）が接続されており、該少なくとも１つのＨＣインジェクタ（１６）は、必要な場合、燃料を、単数または複数の微粒子フィルタの上流側で、内燃機関の排ガス管に噴射するものにおいて、
ＨＣインジェクタ（１６）により燃料を噴射する間、低圧部分における圧力を高めることを特徴とする、燃料噴射系を運転する方法。
【請求項１３】
低圧部分における圧力を、流入流量を増加することによって高める、請求項１１記載の方法。
【請求項１４】
低圧部分における圧力を、流入圧を上昇させることにより、高める、請求項１１記載の方法。
【請求項１５】
電気駆動式の前搬送ポンプ（５）を用いて、低圧部分における圧力上昇を、前搬送ポンプ（５）の制御電圧を増加することにより、行う、請求項１０から１２までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１６】
前搬送ポンプ（５）を、圧力調整装置によって制御し、低圧部分における圧力上昇を、圧力の目標値（ｐsoll）を高めることにより、行う、請求項１１から１３までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１７】
前搬送ポンプ（５）に対して追加的に、前搬送ポンプ（５）の上流側に配置された電気駆動式の補助燃料ポンプ（４３）が設けられており、低圧部分における圧力上昇を、前搬送ポンプ（５）に対して追加的な補助燃料ポンプ（４３）の作動接続により行う、請求項１１から１４までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１８】
流量制御弁（６３）により、戻し流路（１３）が燃料流入路（１５）と接続されるようにする、請求項１１から１５までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１９】
低圧部分における圧力上昇を、上流側または戻し流路（１３）に配置された切換可能な絞り（５０）を作動することにより、行う、請求項１１から１６までのいずれか１項記載の方法。
【請求項２０】
ポンプハウジングからの戻し流量の全体が、切換可能な絞り（５０）を通流する、請求項１７記載の方法。
【請求項２１】
追加的にインジェクタからの漏れ流量が、切換可能な絞り（５０）を通流する、請求項１７記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
ディーゼル方式で作動する内燃機関には、次第に厳しくなる排ガス規制に基づいて、排ガス経路に、より頻繁に微粒子フィルタが用いられるようになっている。一般的に、内燃機関の制御装置が、燃焼室に配置されたインジェクタの後噴射を行うことにより、微粒子フィルタは再生されるので、高温の排ガスにおいて依然として燃焼していない燃料が、排ガス管内で酸化され、これにより微粒子フィルタの再生を行うのに必要な熱が提供される。
【０００２】
後噴射は、多くの場合十分ではないので、既に公知であるが、排ガス経路にいわゆるＨＣ（炭化水素）インジェクタが設けられる。ＨＣインジェクタは、単数または複数の微粒子フィルタの上流側で排ガス管に燃料を噴射し、これにより微粒子フィルタ再生の管理が改善される。
【０００３】
ＨＣインジェクタにより噴射される燃料のできるだけ微細な噴霧を実現するために、７ｂａｒ〜１０ｂａｒ（相対圧）の運転圧が所望される。このために必要な燃料回路は、低くはない噴射圧に基づいて割合高価であり、しかもごくたまにしか必要とされない。典型的には、一部では１０時間を大きく越える運転時間に相当する、５００ｋｍ〜１０００ｋｍ毎に、微粒子フィルタの再生が必要であり、この場合再生は、約１０ｍｉｎ〜２０ｍｉｎしか掛からない。この短い時間の間だけＨＣインジェクタが作動状態となる。要するにＨＣインジェクタおよび上流側に配置されたポンプの運転時間は、内燃機関の総運転時間のごく一部でしかない。
【０００４】
発明の開示
本発明の課題は、ＨＣインジェクタを備えた燃料噴射系を改良して、作用効率およびコストに関して最適化されたものを提供することである。
【０００５】
この課題を解決するための本発明の装置によれば、内燃機関の燃料噴射系であって、低圧部分および高圧部分が設けられており、低圧部分に前搬送ポンプが設けられており、前搬送ポンプは、燃料タンクから高圧ポンプに燃料を搬送し、高圧部分に高圧ポンプが設けられており、高圧ポンプは、高圧下の燃料をコモンレールまたは少なくとも１つの噴射弁に搬送するものにおいて、低圧部分は、少なくとも１つのＨＣインジェクタを備えており、少なくとも１つのＨＣインジェクタは、必要な場合、燃料を、単数または複数の微粒子フィルタの上流側で、内燃機関の排ガス後処理装置に噴射することを特徴とする。
【０００６】
本発明において要求された、燃料噴射系の低圧部分に対するＨＣインジェクタの組込により、ＨＣインジェクタ用の特別な燃料ポンプを省略することができる。またポンプの省略というよりも、必然的に設けられる前搬送ポンプが、必要な場合、ＨＣインジェクタに燃料を搬送するためにも用いられる。これにより燃料噴射系の簡素化が得られ、製作コストが大幅に削減される。更なる利点によれば、追加的な燃料ポンプが不要であり、これにより燃料噴射系を備えた車両の重量、ひいては燃料消費およびＣＯ2エミッションが僅かになる。
【０００７】
本発明による燃料噴射系の形態では、前搬送ポンプが、電気駆動式の燃料ポンプとしてまたは機械駆動式の燃料ポンプとして形成されている。選択的に、機械駆動式の搬送ポンプに対して追加的に、作動接続可能な補助燃料ポンプを設けてもよい。
【０００８】
原則として電気駆動式に作動接続可能な補助燃料ポンプは、通常、内燃機関の始動時にできるだけ迅速な圧力上昇を達成するために用いられる。またこの補助燃料ポンプは、燃料噴射系をタンク空運転のあとで再び充填するために用いてもよい。内燃機関が始動して、機械駆動式の搬送ポンプが十分な圧力を形成すると、直ちに補助燃料ポンプは再び停止される。本発明によれば、内燃機関の運転時に、補助燃料ポンプを作動接続することができるので、燃料噴射系の低圧部分において２段階の圧力上昇が行われる。最初の圧力上昇は、補助燃料ポンプによって及ぼされ、これに対して補助燃料ポンプの下流側に配置された機械駆動式の搬送ポンプが、追加的な圧力上昇を及ぼす。これにより特別な運転モードの間に、前搬送ポンプの吐出側の圧力が短時間で所望に高められるので、ＨＣインジェクタにより燃料を噴射するために十分な高圧が低圧部分に存在することになる。電気式に作動接続可能な補助燃料ポンプが極めて短い運転時間を有しているので、再生のための約１０ｍｉｎ〜２０ｍｉｎの短い追加的な使用は簡単に実現され、存在する補助燃料ポンプの頑丈さおよび耐用期間を高めるための追加的な手段は必要とされない。
【０００９】
選択的に、少なくとも１つのＨＣインジェクタは、燃料流入路または燃料高圧ポンプ内室に接続することができる。もちろん少なくとも１つのＨＣインジェクタを戻し流路に接続することもできる。
【００１０】
通常運転では、前搬送ポンプの搬送圧ひいては燃料噴射系の低圧部分における圧力をできるだけ小さく維持するよう所望されるので、本発明の別の有利な形態では、燃料高圧ポンプの内室と戻し流路との間に、圧力調整弁が配置されている。圧力調整弁により、通常運転における内燃機関の低圧部分の運転圧が調整される。追加的に本発明によれば、一時的に燃料噴射系の低圧部分における圧力を、圧力調整弁の適切な制御により高めることができ、それもＨＣインジェクタにより内燃機関の排ガス後処理装置に燃料を噴射するために十分に高い圧力が提供されるように高めることができる。
【００１１】
圧力調整弁は、たとえば前搬送ポンプの吸込側における燃料流入路における圧力により制御することができる。前搬送ポンプの搬送流量の短時間的な上昇により、低圧部分における圧力も圧力調整弁の特性曲線に従って高まる。
【００１２】
本発明の別の有利な形態によれば、圧力調整弁と戻し流路との間に切換可能な絞りが配置されている。切換可能な絞りは、低圧部分における圧力を高めようとする場合に、電気式または液圧式に切り換えて、作動させることができる。
【００１３】
また前述の課題を解決するための本発明の方法によれば、燃料噴射系を運転する方法であって、燃料噴射系に低圧部分および高圧部分が設けられており、低圧部分に前搬送ポンプが設けられており、前搬送ポンプは、燃料タンクから高圧ポンプに燃料を搬送し、高圧部分に高圧ポンプが設けられており、高圧ポンプは、高圧下の燃料をコモンレールまたは少なくとも１つの噴射弁に搬送し、低圧部分に、少なくとも１つのＨＣインジェクタが接続されており、少なくとも１つのＨＣインジェクタは、必要な場合、燃料を、単数または複数の微粒子フィルタの上流側で、内燃機関の排ガス管に噴射するものにおいて、ＨＣインジェクタにより燃料を噴射する間、燃料噴射系の低圧部分における圧力を高めることを特徴とする。
【００１４】
これにより、内燃機関の排ガス管に燃料を噴射するために、ＨＣインジェクタのための十分に高い噴射圧が提供される。内燃機関の通常運転では、つまり燃料がＨＣインジェクタを通って噴射されない運転では、燃料噴射系の低圧部分における圧力は、再び通常値に低下することができる。これによりとりわけ前搬送ポンプが負荷軽減され、燃料の加熱は低下し、燃料噴射系の全体効率が高まる。
【００１５】
さらに前搬送ポンプは、ＨＣインジェクタの噴射圧に相当する継続運転圧に設計する必要はない。前搬送ポンプは、短時間（つまり数分間）ＨＣインジェクタの噴射圧を提供すれば十分である。これにより前搬送ポンプは安価に小さく形成することができる。
【００１６】
本発明において要求される、低圧部分における短時間的な圧力上昇は、電気駆動式の前搬送ポンプでは、前搬送ポンプの制御圧の上昇により、または圧力調整式で電気駆動式のポンプでは、圧力の目標値の上昇により行うことができる。
【００１７】
選択的に、前搬送ポンプに対して追加的に、上流側で、電気駆動式の補助燃料ポンプを設けることもでき、低圧部分における一時的な圧力上昇は、前搬送ポンプに対して追加的な補助燃料ポンプの一時的な作動接続により行われる。これにより、簡単な構成で、燃料噴射系の低圧部分における２段階の圧力上昇が実現され、この場合両方の圧力上昇の合計は、ＨＣインジェクタの噴射圧に到達する程度の大きさにする必要がある。
【００１８】
選択的または追加的に、低圧部分における圧力上昇は、戻し流路の上流側に配置された切換可能な絞りの作動により行うこともできる。戻し流量の所望の絞りにより、低圧部分における運転圧は、圧力調整弁の特性曲線に従って高い値に変化するので、ＨＣインジェクタにより燃料を噴射するために十分な圧力が達成される。
【００１９】
駆動軸の支承箇所を通流する燃料と共に、または駆動軸の支承箇所を通流する燃料なしに、ポンプハウジングからの戻し流量である、単数または複数の戻し流量は、切換可能な絞りを通流可能であり、この場合追加的にインジェクタからの漏れ流量も切換可能な絞りを通流可能である。
【００２０】
本発明の別の利点および有利な形態は、以下の図面の説明、発明を実施するための形態および特許請求の範囲から理解することができる。図面の説明、発明を実施するための形態および特許請求の範囲に開示した特徴は、個別的にみなしても、組み合わせた形でみなしても、本発明にとって重要である。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明による燃料噴射系の１つの形態を示す図である。
【図２】本発明による燃料噴射系の１つの形態を示す図である。
【図３】本発明による燃料噴射系の１つの形態を示す図である。
【図４】本発明による燃料噴射系の１つの形態を示す図である。
【図５】本発明による燃料噴射系の１つの形態を示す図である。
【図６】本発明による燃料噴射系の１つの形態を示す図である。
【図７】本発明による燃料噴射系の１つの形態を示す図である。
【図８】本発明による燃料噴射系の１つの形態を示す図である。
【００２２】
発明を実施するための形態
図１には、本発明による燃料噴射系の第１形態をブロック回路図で示した。
【００２３】
燃料噴射系は、主に燃料高圧ポンプ１、タンク３、圧力センサ４、電気駆動式の前搬送ポンプ５、燃料フィルタ７、レール９および圧力制限弁１１を備えている。レール９に接続されたインジェクタは、ここでは図示していない。
【００２４】
圧力制限弁１１は、戻し流路１３に通じており、戻し流路１３に、図示していないインジェクタの漏れ流量も導出される。戻し流路１３は、本形態では、タンク３に通じていて、そこでジェットポンプ１０を駆動する。
【００２５】
燃料高圧ポンプ１の内側に、選択的に温度センサＴを配置してもよい。燃料高圧ポンプ１は、燃料流入路１５、フィルタ７および前搬送ポンプ５を介して、タンク３と液圧式に接続されている。前搬送ポンプ５の下流側で、燃料流入路１５に、ＨＣインジェクタ１６が接続されている。ＨＣインジェクタ１６によって、必要な場合、内燃機関の排ガス管（図示していない）に燃料を噴射することができる。微粒子フィルタの上流側で排ガス管に燃料を所望に噴射することによって、微粒子フィルタの再生が行われる。
【００２６】
燃料流入路１５は、前搬送ポンプ５の吐出側を、高圧ポンプ１のポンプハウジングの内室１７と接続するので、前搬送ポンプ５の全搬送流れが内室１７に到達する。接続路１８が、一方ではポンプハウジングの内室１７と、他方では調量ユニット１９および戻し流路１３との間の液圧式の接続を形成する。接続路１８と戻し流路１３との間に圧力調整弁２０が配置されている。
【００２７】
調量ユニット１９は、燃料高圧ポンプ１のポンプエレメント２１により吸い込まれる燃料流量ひいては搬送流量を調整するために用いられる。このためにポンプエレメント２１の吸込側は、弁流路２３を介して、調量ユニット１９の出口と液圧式に接続されている。
【００２８】
ポンプエレメント２１は、主に吸込弁２５と高圧側の逆止弁２７とピストン２９とから成っており、ピストン２９は、シリンダ孔（符号を付していない）内で往復運動する。ポンプエレメント２１のピストン２９は、ローラタペット３１を介して駆動軸３５のカム３３により駆動される。ポンプエレメント２１は、高圧下にある燃料を、高圧流路３４を介してレール９に搬送する。
【００２９】
カム３３は、駆動軸３５の一部であり、駆動軸３５は、カム３３の両側で、第１の支承部および第２の支承部においてポンプハウジング（図示していない）内で回動可能に支承されている。駆動軸３５は、ポンプハウジングの内室１７内に配置されている。駆動軸３５の支承部を通って、強制的に燃料流入路１５からポンプハウジングの内室１７に通流する燃料の部分流れが通流する。支承部は、図１のブロック回路図では絞り箇所として示した。第１の支承部は図１では符号３９を付し、第２の支承部は符号４１を付した。
【００３０】
図１に示した本発明における燃料高圧ポンプの第１形態では、圧力制限弁２０は、燃料高圧ポンプ１の内室１７の下流側に配置されている。圧力制限弁２０は、制御ピストン５５と漏れ流路５７とを備えており、制御ピストン５５は、ばね５６によって閉鎖方向に荷重を掛けられている。
【００３１】
内室１７の下流側に圧力制限弁２０を配置したことによって、内室１７に、前搬送ポンプ５の吐出側とほぼ同じ圧力が作用する。通常、前搬送ポンプ５ひいては内室１７の吐出側における正圧は、約３ｂａｒ〜６ｂａｒである。
【００３２】
内室１７に作用する圧力によって、とりわけ支承部３９，４１を通る燃料が圧力を受ける。第１の支承部３９および第２の支承部４１は、原則的に滑り軸受けとして形成されているので、支承部３９，４１の強制的な通流により、支承部３９および／または支承部４１に流体力学的な潤滑楔が形成される。これにより第１の支承部３９および第２の支承部４１の負荷能力は大幅に高まり、同時に第１の支承部３９および第２の支承部４１からの放熱が改善される。
【００３３】
接続路１８における圧力調整弁２０の配置は、燃料噴射系の通常運転において特に有利であり、前搬送ポンプの搬送出力を低減することができる。その意味するところによれば、燃料噴射系の低圧部分における通常の運転圧は、ＨＣインジェクタを運転するには十分でない。つまりＨＣインジェクタ１６により内燃機関の排ガス後処理装置に燃料を噴射するところの圧力が低過ぎる場合、燃料は十分に微細に噴霧されず、これにより、噴射される燃料の完全な燃焼は保証されない。不完全な燃焼では、内燃機関のエミッション値が悪化し、これは所望されない。
【００３４】
本発明によれば、ＨＣインジェクタ１６による燃料の噴射と同時に、燃料噴射系の低圧部分における圧力を高めることができる。圧力上昇は、電気駆動式の前搬送ポンプ５の供給電圧を高めることにより行うことができるので、前搬送ポンプ５は高い回転数で作動し、したがって搬送圧が所望値に高まる。
【００３５】
選択的に、圧力調整装置を介して運転圧を高めることもできる。このためには前搬送ポンプ５の搬送側に圧力センサ４が要求され、圧力センサ４は、図示していない信号ラインを介して圧力調整装置と接続されている。通常運転では、前搬送ポンプ５は、低圧部分における圧力の目標値ｐsollとして約３ｂａｒ〜５ｂａｒが設定される。燃料をＨＣインジェクタにより噴射しようとする場合、圧力調整装置の目標値ｐsollは、一時的に約７ｂａｒ〜１０ｂａｒの値に高められる。したがって前搬送ポンプ５は、圧力調整装置によって、低圧部分に所望の目標圧力ｐsollが生じるように制御される。
【００３６】
微粒子フィルタの再生およびこのために必要なＨＣインジェクタによる排ガス管への燃料噴射が１０ｍｉｎ〜２０ｍｉｎしか掛からず、しかも滅多に必要とされないので、この短い運転時間において、前搬送ポンプ５は、損傷を受けずに、もしくは耐用期間を大幅に低下させることなく、公称値の上位範囲で運転することができる。したがって本発明による燃料噴射系は、より強いポンプを追加的に導入することなく実現可能であり、このことは経済的な観点から有利である。
【００３７】
ＨＣ噴射のために低圧部分に形成された高い圧力が支承部３９，４１を介して再び低下することを回避するために、戻し流路１３との、支承部３９，４１の少なくとも一方の流出路の接続路に通流量制限エレメント４２を配置することができる。両方の支承部３９，４１の流出路は先ずまとめられ、次いでまとめて戻し流路１３と接続するようにしてもよく、この場合には両方の支承部３９，４１のために単個の通流量制限エレメント４２しか必要とされない。通流量制限エレメント４２は、たとえば絞り箇所として形成することができる。選択的に通流量制限弁４２は、たとえば電気式または液圧式に操作される弁の構成で切換可能な絞りとして形成してもよい。さらに通流量制限エレメント４２は、特定の圧力で開いて、そのあとで弁特性曲線に従って圧力上昇を及ぼす圧力保持弁として形成してもよい。圧力調整弁２０が、漸進するばね曲線を有している場合、通流量制限エレメント４２との組み合わせが特に有利である。これにより、通常運転で、つまりＨＣ噴射のない運転で、低圧部分にできるだけ一定の圧力が得られ、これに対してＨＣ噴射のために低圧部分における搬送量が増加して低圧部分においてできるだけ強い圧力上昇が得られる。圧力調整弁２０のばねは、開放ストロークと共にばね強さが大きくなるように設計されている。
【００３８】
図２には、本発明による燃料噴射系の別の形態を示した。本形態では、前搬送ポンプ５は、機械式に駆動される。前搬送ポンプ５は、多くの場合高圧ポンプ１の駆動軸３５と直に連結されている。このような固い連結に起因して、内燃機関の始動時（もちろんここでは回転数は極めて小さい）には、圧力上昇は、比較的ゆっくりと行われる。その不足を補うために、前搬送ポンプ５の上流側に、電気駆動式に作動接続可能な補助燃料ポンプ４３が設けられている。補助燃料ポンプ４３は、一般的に内燃機関の始動時にだけ運転されるので、燃料噴射系において迅速な圧力上昇が実現される。本発明によれば、ＨＣインジェクタ１６により燃料を噴射しようとする場合、補助ポンプが、同時に、内燃機関の運転中でも、前搬送ポンプ５と液圧式に直列で運転される。したがって補助ポンプ４３と前搬送ポンプ５との搬送出力は、ＨＣインジェクタによる燃料の微細噴霧を保証するのに十分な値に加算される。
【００３９】
前搬送ポンプの吸込側に吸込絞り４５が設けられており、吸込絞り４５は、前搬送ポンプ５の搬送量が特に高い回転数の場合に制限されるように働く。
【００４０】
第２形態の機械駆動式の前搬送ポンプ５は、ベーンポンプ、内接歯車ポンプ、特にトロコイドポンプ（Ｇｅｒｏｔｏｒｐｕｍｐｅ：ジェロータポンプ）または外接歯車ポンプとして形成することができる。このポンプでは、回転する構成部材とポンプハウジングとの間にギャップが存在しており、ギャップは漏れ損失の原因となる。図２には、このギャップを、絞り（符号４９参照）の記号で表した。ギャップを通って流出する漏れ流量は、漏れ流路５１を通って導出される。漏れ流路５１は、第１の支承部３９を通流する燃料流量を漏れ流路１３に供給する流路（符号を付していない）に通じている。
【００４１】
図２に示した形態では、ＨＣインジェクタ１６に、燃料高圧ポンプ１の内室１７から燃料が供給され、ＨＣインジェクタ１６は、前搬送ポンプ５の下流側に配置されているので、ＨＣインジェクタ１６は、前搬送ポンプ５の搬送圧で荷重を掛けられる。補助燃料ポンプ４３を作動接続（スイッチオン）すると、高圧ポンプ１の回転数および補助燃料ポンプ４３の出力に応じて、内室１７ひいてはＨＣインジェクタ１６において圧力上昇が生じる。
【００４２】
図３には、本発明による燃料噴射系の別の形態を示した。本形態では、補助燃料ポンプ４３は設けられていないが、圧力上昇は、電気作動式に切換可能な絞り５０を介して行われ、絞り５０は、戻し流路１３の上流側で、圧力調整弁２０の後方に配置されている。支承箇所３９，４１を通流する燃料は、切換可能な絞り５０を通流しない。
【００４３】
絞り５０の作動状態では、燃料高圧ポンプの内室１７からの戻し流量は低減される。その結果として切換可能な絞り５０の上流側で圧力上昇が生じるので、ＨＣインジェクタ１６に荷重を掛ける圧力は、７ｂａｒ〜１０ｂａｒの所望値に高められる。
【００４４】
本発明による燃料噴射系の、図４に示した形態では、切換可能な絞り５０は、液圧式に制御される。ここでは、図３に示した形態と同様に、圧力調整弁２０と、支承部３９，４１の戻し流量の共通のガイドとの間の戻し流路が絞られる。
【００４５】
制御が液圧式に行われる場合、絞り箇所６１に生じる圧力低下が利用される。絞り箇所６１は、ＨＣインジェクタ１６の供給路（符号を付していない）に配置されている。つまり、ＨＣインジェクタ１６が燃料を噴射すると、直ちに絞り箇所に圧力低下が生じる。１つが絞り箇所の上流側に、また別の１つが絞り箇所６１の下流側に接続された制御路を介して、切換可能な絞り５０は液圧式に制御される。
【００４６】
絞り箇所６１は、燃料高圧ポンプ１またはＨＣインジェクタ１６に組み込むか、または外側に、ＨＣインジェクタ１６の流入路に配置することができる。
【００４７】
ポンプハウジングの内室１７からの戻し流量を低圧部分の絞りおよび圧力上昇に利用することができる。さらにまた支承部３９，４１を通流する燃料量および／またはインジェクタ（図示していない）の漏れ流量が切換可能な絞り５０を通流するように、切換可能な絞り５０を下流側で戻し流路１３に配置することもできる。この場合戻し流量は割合大きいので、切換可能な絞り５０の作動により割合高い圧力上昇を達成することができる。また絞り５０の手前で戻し流路１３ａにおいて一時的に高められた圧力によって、支承部３９および／または支承部４１に含まれる波形シールリングの高い負荷が生じる。
【００４８】
図５に示した燃料噴射系では、戻し流量全体が切換可能な絞り５０を通流するので、ここでは最大圧力上昇が達成される。
【００４９】
図６に示した燃料噴射系では、流量制御弁６３が設けられている。流量制御弁６３の、図示した切換位置では、燃料流入路１５と戻し流路１３とは、液圧式に分離されている。流量制御弁６３の第２の切換位置では、戻し流路１３は、燃料流入路１５と接続されている。これにより、燃料戻し流路における圧力は、圧力調整弁２における支持圧として存在する。これによりＨＣインジェクタ１６における一時的な圧力上昇が達成される。
【００５０】
図７に示した燃料噴射系では、機械駆動式の前搬送ポンプ５が設けられており、ここでは前搬送ポンプ５に向かう流入路に切換可能な絞り５０が配置されている。切換可能な絞り５０は、図３に示した形態と同様に電気作動式の弁であってよく、または図４に示した形態と同様に液圧作動式であってよい。切換可能な絞り５０を液圧式に制御する場合、図４に示した形態と同様に、ＨＣインジェクタ１６に向かう通流時に生じる圧力低下が利用される。機械駆動式の前搬送ポンプ５の上流側で、図２に示した形態と同様に、補助燃料ポンプ４３を設けることができる。低圧部分においてＨＣ噴射のために割合高い圧力が必要な場合、切換可能な絞り５０は、大きな通流横断面に調節されるので、前搬送ポンプ５の搬送流量が高められており、これによって低圧部分における圧力上昇が生じる。
【００５１】
図８に示した燃料噴射系では、電気駆動式の前搬送ポンプ５が設けられている。圧力調整弁２０および高圧ポンプ１のポンプハウジングの内室１７から戻し流路１３がタンク３に延びており、タンク内でサクションジェットポンプ１０が戻し流路１３に接続されている。戻し流路１３には、サクションジェットポンプ１０の上流側に、たとえばタンク３内またはサクションジェットポンプ１０内に、切換可能な絞り５０、たとえば電気作動式の絞り５０が配置されている。低圧部分においてＨＣ噴射のために割合高い圧力が要求される場合、切換可能な絞り５０は、割合小さな通流横断面に調節されるので、戻し流路１３を通って流出する燃料流量は低下され、これにより低圧部分で圧力が上昇する。
【図１】
2011504979.tif 000003
【図２】
2011504979.tif 000004
【図３】
2011504979.tif 000005
【図４】
2011504979.tif 000006
【図５】
2011504979.tif 000007
【図６】
2011504979.tif 000008
【図７】
2011504979.tif 000009
【図８】
2011504979.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成22年8月16日(2010.8.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の燃料噴射系であって、
低圧部分および高圧部分が設けられており、該低圧部分に前搬送ポンプ（５）が設けられており、該前搬送ポンプ（５）は、燃料タンク（３）から高圧ポンプ（１）に燃料を搬送し、高圧部分に高圧ポンプ（１）が設けられており、該高圧ポンプ（１）は、高圧下の燃料をコモンレール（９）または少なくとも１つの噴射弁に搬送するものにおいて、
低圧部分は、少なくとも１つのＨＣインジェクタ（１６）を備えており、該少なくとも１つのＨＣインジェクタ（１６）は、必要な場合、燃料を、低圧部分から、前搬送ポンプ（５）の下流側で、内燃機関の排ガス後処理装置に噴射することを特徴とする、内燃機関の燃料噴射系。
【請求項２】
前搬送ポンプ（５）は、電気駆動式の燃料ポンプとして形成されている、請求項１記載の燃料噴射系。
【請求項３】
前搬送ポンプ（５）は、機械駆動式の燃料ポンプとして形成されている、請求項１記載の燃料噴射系。
【請求項４】
前搬送ポンプ（５）は、直に燃料高圧ポンプ（１）により駆動される燃料ポンプとして形成されている、請求項１記載の燃料噴射系。
【請求項５】
前搬送ポンプ（５）の上流側で、切換可能な絞り（５０）が設けられている、請求項３または４記載の燃料噴射系。
【請求項６】
機械駆動式の前搬送ポンプ（５）に対して追加的に、電気駆動式に作動接続可能な補助燃料ポンプ（４３）が設けられている、請求項３または４記載の燃料噴射系。
【請求項７】
少なくとも１つのＨＣインジェクタ（１６）は、燃料流入路（１５）または燃料高圧ポンプ（１）の内室（１７）に接続されている、請求項１から６までのいずれか１項記載の燃料噴射系。
【請求項８】
少なくとも１つのＨＣインジェクタ（１６）は、戻し流路（１３）に接続されている、請求項１から７までのいずれか１項記載の燃料噴射系。
【請求項９】
燃料高圧ポンプ（１）の内室（１７）と戻し流路（１３）との間に、圧力調整弁（２０）が配置されている、請求項１から８までのいずれか１項記載の燃料噴射系。
【請求項１０】
圧力調整弁（２０）と戻し流路（１３）との間、または戻し流路（１３）内に、切換可能な絞り（５０）が配置されている、請求項８または９記載の燃料噴射系。
【請求項１１】
切換可能な絞り（５０）は、電気式または液圧式に切り換えられる、請求項５または１０記載の燃料噴射系。
【請求項１２】
燃料高圧ポンプ（１）は、内室（１７）に配置された、少なくとも１つの支承部（３９，４１）を介して回動可能に支承された駆動軸（３５）を備えており、内室（１７）は、低圧部分の一部であり、戻し流路（１３）との、少なくとも１つの支承部（３９，４１）の接続路に、通流制限エレメント（４２）が設けられている、請求項１から１１までのいずれか１項記載の燃料噴射系。
【請求項１３】
燃料噴射系を運転する方法であって、
燃料噴射系に低圧部分および高圧部分が設けられており、該低圧部分に前搬送ポンプ（５）が設けられており、該前搬送ポンプ（５）は、燃料タンク（３）から高圧ポンプ（１）に燃料を搬送し、高圧部分に高圧ポンプ（１）が設けられており、該高圧ポンプ（１）は、高圧下の燃料をコモンレール（９）または少なくとも１つの噴射弁に搬送し、低圧部分に、少なくとも１つのＨＣインジェクタ（１６）が接続されており、該少なくとも１つのＨＣインジェクタ（１６）は、必要な場合、燃料を、単数または複数の微粒子フィルタの上流側で、内燃機関の排ガス管に噴射するものにおいて、
ＨＣインジェクタ（１６）により燃料を噴射する間、低圧部分における圧力を高めることを特徴とする、燃料噴射系を運転する方法。
【請求項１４】
低圧部分における圧力を、流入流量を増加することによって高める、請求項１３記載の方法。
【請求項１５】
低圧部分における圧力を、流入圧を上昇させることにより、高める、請求項１３記載の方法。
【請求項１６】
電気駆動式の前搬送ポンプ（５）を用いて、低圧部分における圧力上昇を、前搬送ポンプ（５）の制御電圧を増加することにより、行う、請求項１３から１５までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１７】
前搬送ポンプ（５）を、圧力調整装置によって制御し、低圧部分における圧力上昇を、圧力の目標値（ｐsoll）を高めることにより、行う、請求項１３から１６までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１８】
前搬送ポンプ（５）に対して追加的に、前搬送ポンプ（５）の上流側に配置された電気駆動式の補助燃料ポンプ（４３）が設けられており、低圧部分における圧力上昇を、前搬送ポンプ（５）に対して追加的な補助燃料ポンプ（４３）の作動接続により行う、請求項１３から１７までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１９】
流量制御弁（６３）により、戻し流路（１３）が燃料流入路（１５）と接続されるようにする、請求項１３から１８までのいずれか１項記載の方法。
【請求項２０】
低圧部分における圧力上昇を、上流側または戻し流路（１３）に配置された切換可能な絞り（５０）を作動することにより、行う、請求項１３から１９までのいずれか１項記載の方法。
【請求項２１】
ポンプハウジングからの戻し流量の全体が、切換可能な絞り（５０）を通流する、請求項１８記載の方法。
【請求項２２】
追加的にインジェクタからの漏れ流量が、切換可能な絞り（５０）を通流する、請求項１８記載の方法。
【国際調査報告】
2011504979.tif 000011
2011504979.tif 000012
2011504979.tif 000013
2011504979.tif 000014