(57)【要約】本発明は、燃料噴射装置において、高圧蓄圧室（８）とノズル室（４８）との間に配置された圧力変換器（３０）が設けられている形式のものに関する。この圧力変換器の高圧側（３４）は、圧力管路（３９，４９）を介して、燃料インジェクタ（４０）の噴射弁部材（４４）により操作される制御室（４１）と、ノズル室（４８）とに接続されている。高圧蓄圧室（７）と燃料インジェクタ（４０）との間に設けられた高圧管路（８，２７）内には、補償装置（９）が配置されており、該補償装置（９）は、高圧蓄圧室（７）と燃料インジェクタ（４０）との間に、絞られた接続部（１９）又は絞られていない接続部（２１）を形成する。
2006501405.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料噴射装置であって、高圧蓄圧室（７）が設けられており、該高圧蓄圧室（７）を介して、燃料インジェクタ（４０）に、高圧下にある燃料が供給され、前記燃料インジェクタ（４０）の噴射弁部材（４４）を操作する制御室（４１）と、該噴射弁部材（４４）を取り囲むノズル室（４８）とが設けられており、高圧蓄圧室（７）及び燃料インジェクタ（４０）が、高圧管路（８，２７）を介して互いに接続されている形式のものにおいて、高圧蓄圧室（７）と燃料インジェクタ（４０）との間に設けられた高圧管路（８，２７）内に、補償装置（９）が配置されており、該補償装置（９）が、前記高圧蓄圧室（７）と燃料インジェクタ（４０）との間に、絞られた接続部（１９）又は絞られていない接続部（２１）を形成することを特徴とする、燃料噴射装置。
【請求項２】
補償装置（９）が、ハウジング（２８）の内部に摺動可能に配置されたピストン状の補償エレメント（１１）を有している、請求項１記載の燃料噴射装置。
【請求項３】
補償エレメント（１１）が、端面（１３，１４）でプレロードばねにより負荷されており、該プレロードばねが、前記補償エレメント（１１）を、補償装置（９）のハウジング内に配置されたストッパ（１２）に当接させる、請求項２記載の燃料噴射装置。
【請求項４】
ハウジング（２８）が、入口（１６）を有しており、該入口（１６）を介して、ピストン状の補償エレメント（１１）の第１の端面（１３）が、高圧蓄圧室（７）内に形成された高い燃料圧レベルにより負荷されている、請求項３記載の燃料噴射装置。
【請求項５】
ハウジング（２８）で、高圧管路（２７）内に開口する出口（１７）が、スライダ（２１）により解放可能になっており、該スライダ（２１）が、行程距離（１８）の克服後に、高圧蓄圧室（７）と高圧管路（２７）との間の絞られていない接続部を解放する、請求項２記載の燃料噴射装置。
【請求項６】
補償エレメント（９）が、ハウジング（２８）の外部に配置された、高圧管路（２７）内に組み込まれた第１の絞り箇所（１９）と、ハウジング（２８）内の後室（２９）に対応配置された別の第２の絞り箇所（２０）とを有している、請求項１記載の燃料噴射装置。
【請求項７】
第１の絞り箇所（１９）が、ハウジング（２８）の圧力室（１０）に平行に配置されている、請求項６記載の燃料噴射装置。
【請求項８】
第１の絞り箇所（１９）が、高圧管路の、入口（１６）に通じる分岐部と、ハウジング（２８）の出口（１７）との間に配置されている、請求項７記載の燃料噴射弁。
【請求項９】
ハウジング（２８）内に可動に収容された補償エレメント（１１）の開放速度が、後室（２９）に後置された第２の絞り箇所（２０）の絞り横断面に関係している、請求項６記載の燃料噴射装置。
【請求項１０】
第１の絞り箇所（１９）と、補償装置のハウジング（２８）の出口（１７）とに、絞り距離（２２）が後置されている、請求項６記載の噴射装置。
【請求項１１】
第１の絞り箇所（１９）と第２の絞り箇所（２０）とが、補償エレメント（１１）内に組み込まれている、請求項１記載の燃料噴射装置。
【請求項１２】
絞り箇所（１９，２０）が、補償エレメント（１１）を貫通する通路（２４）内に形成されている、請求項１１記載の燃料噴射装置。
【請求項１３】
第１の絞り箇所（１９）が、補償エレメント（１１）の第１の端面（１３）で開口しており、かつ分岐部（２５）を介して、ハウジング（２８）に設けられた出口（１７）に接続されている、請求項１１記載の燃料噴射装置。
【請求項１４】
補償エレメント（１１）に設けられた分岐部（２５）が、環状室（２６）に開口しており、該環状室（２６）の軸線方向の延びが、ハウジング（２８）の出口（１７）に設けられたスライダ開口（２３）の延びに対応している、請求項１３記載の燃料噴射装置。
【請求項１５】
燃料インジェクタ（４０）が、該燃料インジェクタ（４０）に組み込まれた圧力変換器（３０）を有している、請求項１記載の燃料噴射装置。
【請求項１６】
高圧蓄圧室（７）と燃料インジェクタ（４０）との間の高圧管路（８，２７）内に設けられた補償装置（９）が、高圧管路（８，２７）の高圧蓄圧側に配置されている、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】
自己点火式の内燃機関の燃焼室に燃料を供給するためには、圧力制御及び行程制御された噴射システムを使用することができる。燃料噴射システムとしては、ポンプ・ノズル・ユニット、ポンプ・管路・ノズルユニットと並んで、蓄圧式噴射システム（コモンレール）も使用される。蓄圧式噴射システムは、例えば、有利な形式で、内燃機関の負荷及び回転数に噴射圧を適合させることを可能にする。特別な高い性能を達成し、かつエミッションを低減するためには、一般にできるだけ高い噴射圧が必要である。
【０００２】
従来技術
剛性を理由に、現在使用されている蓄圧式噴射システム（コモンレール）において達成可能な圧力レベルは、今のところ約１８００ｂａｒに制限されている。蓄圧式噴射システムにおけるさらなる昇圧のためには、コモンレールシステムで圧力変換器を使用することができる。
【０００３】
ドイツ連邦共和国特許公開第１９９１０９７０号明細書が、燃料噴射装置を開示している。この燃料噴射装置は、蓄圧室とノズル室との間に配置された変換ユニットを有している。この変換ユニットの圧力チャンバは、圧力管路を介してノズル室に接続されている。さらに、前記蓄圧室に接続されたバイパス管路が設けられている。このバイパス管路は圧力管路に直接に接続されている。バイパス管路は、圧力噴射のために使用可能であり、圧力チャンバに対して平行に配置されており、これにより、バイパス管路は、圧力変換ユニットの摺動可能な加圧手段の運動及び調節とは無関係に貫通している。この手段は、わずかな、即ち変換されていない噴射圧による、わずかな公差により調量可能なパイロット噴射の可能性を提供している。噴射圧と噴射圧との間の切換により、高い若しくは低い噴射圧時にフレキシブルな１回の後噴射又は複数の後噴射を行うことができる。
【０００４】
圧力変換器の制御が、圧力変換器と高圧蓄圧室との間の管路内の圧力変動を形成し、この圧力変動は、噴射圧の不都合な圧力変化をもたらす。噴射の間には、大量の燃料が高圧蓄圧室から取り出される。これにより生じる噴射圧経過は、噴射終了時に向かった引き続く圧力降下を共なう顕著な圧力最大値により特徴づけられている。この噴射圧経過は、自己点火式の内燃機関におけるエミッション結果の劣悪化及び構成部材の高い噴射負荷をもたらす。調節される圧力上昇は時間的に制限されており、例えば商用車において必要とされる噴射時間のためには不十分であり、噴射終了時に向かって不都合な圧力降下が生じる。高圧蓄圧室に対応配置されたスロットルにより、圧力波は噴射の間に抑制されるが、しかしながら、スロットルにおいて圧力降下が生じ、これにより、達成可能な噴射圧及び燃料噴射システムの作用度が減じられる。
【０００５】
発明の説明
本発明により提案された、高圧蓄圧室と燃料インジェクタとの間の補償装置により、高圧蓄圧室から燃料を取り出す場合に生じる圧力変動を低減することができる。この補償装置は、噴射プロセスの開始時に生じる圧力変動を消去し、噴射の間、及び噴射に続く噴射段階における圧力降下を阻止する。燃料噴射システムの噴射圧及びシステム作用度は、前記補償装置によっては損なわれない。燃料インジェクタの圧力変換器又は燃料インジェクタを制御する場合には、突然の量取出しにより低圧波が生じ、この低圧波は、燃料インジェクタ若しくは圧力変換器から管路を介して高圧蓄圧室へ走る。前記低圧波は、管路の高圧蓄圧器側で過圧波の形で反射され、この過圧波は、燃料インジェクタにおける噴射圧レベルを高めるために使用することができる。しかしながら、この圧力勾配は時間的に制限されており、噴射段階の終了時の頃には減少する。噴射段階の終了時頃の圧力降下は、特に商用車において使用される自己点火式の内燃機関では、より長い噴射時間に基づき、エミッション結果の著しい劣悪化をもたらす。
【０００６】
高圧蓄圧室（コモンレール）と燃料インジェクタとの間の管路システム内に、圧力変換器を備えたものであれ、圧力変換器を備えていないものであれ、収容されている補償装置により圧力変動が解除されるが、しかしながら、同様に噴射段階の終了時頃若しくは後続噴射の開始時の圧力降下を阻止することができる。このことは、噴射開始時に高圧管路と燃料インジェクタとの間の絞られた接続部が生じ、この絞られた接続部が、圧力変動を解除するために働き、圧力変動を解除するために必要な遅延時間の後に、高圧蓄圧室と、燃料インジェクタ若しくは燃料インジェクタの圧力変換器との間の絞られていない接続部が解放される。これにより、圧力変動の解除後の噴射段階では、高圧蓄圧室に滞留している高い燃料圧が、燃料インジェクタ若しくは燃料インジェクタの圧力変換器に滞留する。これにより、圧力変動時に生じる応力に関連した構成部材のピーク負荷も、噴射段階の終了時頃若しくは後続噴射の開始時の圧力降下も阻止され、このことは、自己点火式の内燃機関のエミッション結果に極めて好都合に作用する。管路と高圧源若しくは高圧蓄圧器との間の絞り横断面は次のように、すなわち、管路終端部で低圧波の反射が行われないか、又はわずかにしか行われないように設計されている。
【０００７】
次に本発明を図面につきさらに詳しく説明する。
【０００８】
図１には、本発明により提案された補償装置の第１の実施態様が示されている。この実施態様では、絞り箇所が補償装置の外部に配置されている。
【０００９】
図１に示した、本発明による補償装置の第１実施例によれば、燃料噴射システム１が、燃料３により充填された燃料タンク２を有している。この燃料タンク２からは、燃料３が燃料ポンプ４を介して圧送される。燃料は低圧側５で燃料ポンプ４内へ進入し、高圧側６で燃料ポンプ４を離れる。燃料３は、燃料ポンプ４により高圧蓄圧室７（コモンレール）に供給される。この高圧蓄圧室７には、１６００ｂａｒまでの燃料圧が形成される。高圧蓄圧室７の外側には、燃料を供給しようとする、自己点火式の内燃機関のシリンダ数に対応した数の高圧管路接続部８が配置されている。図１に概略的に示唆したそれぞれの高圧接続部８を介して、高圧蓄圧室７から増圧機３０若しくは燃料インジェクタ４０へ延びる高圧管路２７に、高圧下にある燃料が供給される。
【００１０】
以下に説明する本発明により提案された補償装置の実施態様では、この補償装置は圧力変換器３０を備えた燃料インジェクタ４０で使用されるが、以下に詳しく説明する補償装置は、圧力変換器を有していない燃料インジェクタにおいても使用することができる。本発明により提案された補償装置は、圧力変換器３０を有する燃料インジェクタで使用される。これらの燃料インジェクタ及び噴射装置では、アキュムレータからの特に高い燃料容積流が生じる。これに対して、本発明により提案された補償装置の使用は、圧力変換器なしの、噴射量の大きい燃料インジェクタにおいても可能である。
【００１１】
高圧蓄圧室７のそれぞれの高圧管路接続部８から燃料インジェクタ４０、若しくは対応配置された圧力変換器３０を備えた燃料インジェクタまでの延びる高圧管路２７内には、本発明により提案された補償装置９が組み込まれている。図１に示した、補償装置９の第１実施例によれば、この補償装置９はハウジング２８を有している。このハウジング２８の内部には、ピストン状に形成された補償エレメント１１が可動に配置されている。この補償装置１１には、第１の端面１３と第２の端面１４とが形成されている。前記ピストン状に形成された補償エレメント１１は、ハウジング２８の内部で、ピストン状に形成された補償エレメント１１の第２の端面１４を負荷するプレロードばね１５によりプレロード（予荷重）をかけられている。このプレロードばね１５は、第２の端面１４に向かい合った、ハウジング２８の端面で支持されている。この端面の領域には、ピストン状に形成された補償エレメント１１の第２の端面１４のためのストッパエレメントが配置されていてよい。プレロードばね１５は、ハウジング２８の後室２９の内部に収容されている。ハウジング２８の後室２９には、ハウジング２８の外部に配置された、別の第２の絞り箇所２０が対応配置されている。この絞り箇所２０は高圧管路２７内に開口する。さらに、高圧蓄圧室７と圧力変換器３０との間に設けられた高圧管路２７には、第１の絞り箇所１９が同様にハウジング２８の外側に位置する形で配置されている。
【００１２】
高圧蓄圧室７と圧力変換器３０との間に設けられた高圧管路２７内に位置する第１の絞り箇所１９は、補償装置９の補償室１０に平行に配置されている。この補償室１０は、高圧管路２７から分岐した管路区分を介して、高圧下にある燃料により充填される。この燃料は、入口１６で補償室１０内へ進入する。補償室１０の内部には、ピストン状に形成された補償エレメント１１の第１の端面１３のためのストッパ１２が収容されている。このストッパ１２は、例えばハウジング２８の壁に挿入されたリング又はこれに類するものとして形成されていてよい。したがって補償装置９の補償室１０は、ピストン状に形成された補償エレメント１１の第１の端面１３と、ハウジング２８の、入口１６を収容する端面とにより区切られている。
【００１３】
図１の実施例による補償装置９は出口１７を有している。この出口１７は、ハウジング２８から高圧管路２７を介して圧力変換器３０若しくは燃料インジェクタ４０に通じている。前記出口１７は、スライダ２１の形で形成されており、このスライダ２１を介して、スライダ開口２３を開閉することができる。符号１８により示した行程距離の克服後には、ハウジング２８の内部に配置された補償エレメント１１は、後室２９の放圧に応じて、スライダ開口２３を部分的又は完全に解放し、ひいては、以下にさらに詳しく説明するように高圧蓄圧室７と圧力変換器３０もしくは燃料インジェクタ４０との間の絞られていない接続を形成する。
【００１４】
高圧管路２７内に収容された第１の絞り箇所１９並びに出口１７に後置された形で、補償装置９は符号２２により示した絞り距離を有している。図１に示した矢印に対応して、高圧蓄圧室７内に蓄えられた高圧下にある燃料は、補償装置９から高圧管路２７を介して圧力変換器３０へ流れる。この圧力変換器３０は、ばね負荷された、ピストン状に形成された変換エレメント３１を有している。ピストン状に形成されたこの変換エレメント３１は、高圧室３４を負荷する。さらに圧力変換器３０は、図３２により示した作業室３２と後室３３とを有している。圧力変換器３０の前記後室３３には後室絞り３６が前置されている。例えば磁石弁の形で形成された２ポート２位置弁を介して操作可能な圧力変換器３０には、バイパス管路３７が平行に配置されている。このバイパス管路３７は逆止弁３８を有している。圧力変換器３０の操作は、２ポート２位置弁３５の切換時に圧力変換器３０の後室３３を放圧することにより行われる。この２ポート２位置弁３５が、燃料タンク２に開口する環流部５２に接続された場合には、ピストン状に形成された変換エレメント３１を負荷するばねエレメントが配置されていてよい後室３３から環流部５２へ燃料が流出する。次いでピストン状に形成された変換エレメント３１は、高圧室３４内へ進入する。これにより、燃料は別の圧力管路３９内へポンピングされる。この圧力管路３９は、燃料インジェクタ４０の領域でノズル供給部４９へ移行する。圧力変換器３０により高圧室３４に形成された圧力レベルは、燃料ポンプ４により負荷された高圧蓄圧室７の内部に形成された圧力レベルを上回る。
【００１５】
高圧室３４から別の高圧管路３９へ流出する燃料が、高圧管路２７を介して高圧蓄圧室７へ流れ戻ることは、バイパス管路３７内に設けられた逆止弁３８により阻止される。別の高圧管路３９を介して、圧力変換器３０の圧力変換率に対応して圧力を高められた燃料は、流入絞り４２を介して、制御室４１内にも、燃料インジェクタ４０のノズル室４８内にも滞留する。燃料インジェクタ４０の噴射弁部材４４の運動を制御する制御室４１は、流出絞り４３を介して放圧可能である。この流出絞り４３自体は、同様に磁石弁の形で形成されていてよい切換弁４５を介して環流部５２に接続可能である。流出絞り４３は、図１による図面に概略的に示唆されており、例えば弁座に押圧される球エレメントの形で形成することができる。この球エレメントを介して、制御室４１からの制御容積の流出を制御することができる。
【００１６】
燃料インジェクタ４０は制御室４１に隣接してノズルばね室４６を有している。このノズルばね室４６内にはノズルばね４７が収容されている。このノズルばね４７は、一方では燃料インジェクタ４０のインジェクタボディで支持されており、かつ他方では噴射弁部材４４の環状面で支持されている。ノズルばね室４６の下方にはノズル室４８が位置している。このノズル室４８の領域には、噴射弁部材４４に、例えばノズルニードルの形で形成された圧力ショルダが形成されている。別の高圧管路３９から移行したノズル室流入部４９を介して、高圧下にある燃料がノズル室４８内へ導入される。このノズル室４８は、制御室４１の放圧時には流出絞り４３、及び圧力ショルダの液圧面の作用を介して、噴射弁部材４４の開放運動をもたらす。噴射弁部材４４の開放運動により噴射開口５０が開放される。この噴射開口５０は、符号５１により示した、自己点火式の内燃機関の燃焼室（概略的にのみ示唆した）内に開口する。
【００１７】
高圧蓄圧室７（コモンレール）と、燃料インジェクタ４０の圧力変換器３０との間の高圧管路２７の内部に設けられた、本発明により提案された補償装置の機能形式を以下に説明する。
【００１８】
圧力変換器３０の制御は、２ポート２位置弁３５を介して行われる。燃料インジェクタ４０の制御は、切換弁４５の操作により行われる。高められた燃料圧、すなわち、高圧蓄圧室７内に形成された燃料レベルを上回る燃料圧を確保するためには、圧力変換器３０を、燃料インジェクタ４０の前でわずかな時間だけ、噴射の開始に関連して制御することができる。圧力変換器３０を制御する場合には、高圧蓄圧室７と圧力変換器３０との間の高圧管路２７内には、低圧波が生じる。なぜならば、より大きい燃料容積が高圧管路２８から急激に流出するからである。高圧管路２７の、高圧蓄圧室７に向いている方の終端部において噴射開始時に生じる低圧波の反射は、本発明により提案された補償装置９の第１実施例によれば、ハウジング２８の外部に配置された絞り箇所１９により抑制される。しかしながら、第１の絞り箇所１９のみでは、噴射の間の許容されない高い圧力効果がもたらされるであろうから、スライダ２１が閉じられている場合には、補償装置９では、ピストン状に形成された補償エレメント１１に差圧が作用する。ピストン状に形成された補償エレメント１１の第１の端面１３を負荷する補償室１０は、第１の絞り箇所１９に平行に配置されている。第１の絞り箇所１９における圧力降下、及び入口１６に滞留した高圧蓄圧室７内の圧力に基づき、ピストン状に形成された補償エレメント１１は、プレロードばね１５の作用に抗して開放位置へ移動せしめられる。行程距離１８が、開放方向に克服された場合には、ハウジング２８と、ピストン状の形成された補償エレメント１１のヘッド領域とにより形成されたスライダ２１が開き、これにより、スライダ開口２３が解放される。
【００１９】
ピストン状に形成された補償エレメント１１の開放速度は、後室２９の外部に配置された第２の絞り箇所２０の横断面により調節される。この第２の絞り箇所２０の寸法取りにより、スライダ開口２３の解放の遅延を達成することができる。遅延時間は、低圧波の反射が阻止されるように調節される。ピストン状に形成された補償エレメント１１が、行程距離１８の克服後にスライダ開口２３を解放した場合には、高圧管路２７と高圧蓄圧室７の間のより大きい流れ横断面が解放される。このことに基づき、次の噴射段階では第１の絞り箇所１９に圧力損失が生じない。
【００２０】
開放段階、すなわち、ピストン状に形成された補償エレメント１１の反応段階を安定化するためには、補償装置９は絞り距離２２を有していてよい。この絞り距離２２は、燃料の流入方向で見て、圧力変換器３０に関連して第１の絞り箇所１９に後置されていてよく、補償装置９の外部又は内部に形成されていてよい。したがって、開始時及び噴射直後には、高圧管路２７と高圧蓄圧室７との間の絞られた接続が、第１の絞り箇所１９を介して形成され、第２の絞り箇所２０の寸法取りにより調節可能な遅延時間の後には、圧力変換器３０に通じる、高圧蓄圧室７と高圧管路２７との間の絞られていない接続が、いまや開放位置にあるスライダ開口２３を介して形成される。
【００２１】
図２は、本発明により提案された補償装置の別の実施例を示している。この補償装置では、絞り箇所が補償エレメント内に組み込まれている。図２に示した実施例によれば、燃料３は燃料タンク２から燃料ポンプ４を介して高圧蓄圧室７内へ圧送される。燃料ポンプ４の高圧側は符号６により示されており、燃料ポンプ４の低圧側は符号５により示されている。高圧蓄圧室７には複数の燃料管路接続部８が設けられており、これらの燃料管路接続部８の数は、内燃機関の、燃料により供給される室５１に対応している。
【００２２】
本発明により提案された補償装置９の図１に示した第１実施例とは異なり、図２に示した実施例によれば、第１の絞り箇所１９並びに第２の絞り箇所２０が、ピストン状に形成された補償エレメント１１内に組み込まれている。このピストン状に形成された補償エレメント１１は、第１の端面１３並びに第２の端面１４を有している。第２の端面１４にはプレロードばね１５が係合する。このプレロードばね１５は、ハウジング２８の、第２の端面１４に向かい合った側で支持される。ハウジング２８は補償エレメント１１を取り囲んでいる。この補償エレメント１１により、ハウジング２８は補償室１０並びに後室２９に分割される。補償室１０内には、ピストン状に形成された補償エレメント１１の第１の端面１３のための、環状に形成可能なストッパが挿入されている。補償室１０は、入口１６で、高圧蓄圧室７の高圧管路接続部８を介して直接に、高圧下にある燃料により負荷される。
【００２３】
ピストン状に形成された補償エレメント１１は、図２に示した実施例によれば、通路２４により貫通されており、この通路２４の内部には、第１の絞り箇所１９並びに別の第２の絞り箇所２０が形成されている。前記通路２４は、補償室１０と後室２９との間の流れ接続部である。通路２４を起点として、分岐部２５が延びている。この分岐部２５は、ピストン状に形成された補償エレメント１１の周面に形成された環状室２６で開口している。ピストン状に形成された補償室１１の周面に設けられた環状室２６の延びは、ハウジング２８に関連して、ハウジング２８に設けられたスライダ開口２３の軸線方向延びに対応する。符号１８により、行程距離が示されている。この行程距離は、絞られていない接続が、高圧蓄圧室７と高圧管路２７との間に形成される前に、まずピストン状に形成された補償室１１により克服されなければならない。
【００２４】
出口１７からは、圧力変換器３０へ通じる高圧管路２７が延びている。この高圧管路２７を介して、圧力変換器３０に対応配置された後室絞り３６は、高圧下にある燃料により負荷される。この燃料は、後室絞り３６を介して圧力変換器３０の後室３３内へ流れ込む。同時に圧力変換器３０の作業室３２は、同様に高圧下にある燃料により負荷されている。ピストン状に形成された変換エレメント３１が、圧力変換器３０の高圧室３４を負荷する。圧力変換室３０の操作は、後室５２を介して燃料タンク２に接続されている２ポート２位置弁３５の操作時の後室３３の放圧により行われる。圧力変換器３０には、バイパス管路３７が平行に配置されており、このバイパス管路３７には、逆止弁３８が収容されている。
【００２５】
圧力変換器３０の高圧室３４からは、燃料インジェクタ４０に通じる別の高圧管路３９が延びている。この別の高圧管路３９は、燃料インジェクタ４０の燃焼側の終端部で、ノズル室流入部４９内へ移行する。前記別の高圧管路３９を介して、制御室４１は流入絞り４２を介して燃料により負荷され、ノズル室４８は直接に燃料により負荷される。この燃料は、高圧蓄圧室７の圧量レベルに比べてさらに高められた圧力下にある。さらに高められた圧力下にある前記燃料は、流入絞り４２を介して制御室４１内へ流れ込む。この制御室４１は、流出絞り４３を介して放圧可能である。制御室４１の放圧のためには、ひいては燃料インジェクタ４０の噴射弁部材４４の操作のためには、流出絞り４３の切換弁４５の操作が行われる。この切換弁４５は磁石弁の形で構成されていてよく、同様に環流管路５２を介して燃料噴射システム１の燃料タンク２に接続されている。
【００２６】
さらに燃料インジェクタ４０はノズルばね室４６を有している。このノズルばね室４６にはノズルばね４７が収容されている。このノズルばね４７は、一方では噴射弁部材４４の環状面で支持されており、かつ他方ではノズルばね４７は、ノズルばね室４６を区切る環状面に接触している。ノズルばね室４６は、同様に環流部５２に通じる接続を有している。
【００２７】
切換弁４５の操作時の制御室４１の放圧により行程運動を噴射弁部材４４は、ノズル室４８の領域に圧力ショルダを有している。ノズル室４８からは、燃料インジェクタ４０のインジェクタボディの内部の環状ギャップが燃料インジェクタ４０の燃焼室側の端部へ延びている。燃料は、前記環状ギャップを介して噴射開口５０へ流れる。この噴射開口５０を介して燃料は、噴射弁部材４４の開放時には、自己点火式の内燃機関の燃焼室５１内へ噴射される。
【００２８】
自己点火式の内燃機関の燃焼室５１内に燃料を噴射するためには、磁石弁の形で形成されていてよい２ポート２位置弁３５を介して圧力変換器３０の制御が行われる。これにより、圧力変換器３０の後室３３の、環流部５２内への放圧が行われる。圧力変換器３０のピストン状に形成された変換エレメント３１は、高圧室３４内へ進入する。圧力変換器３０の２ポート２位置弁３５の制御に平行して、又はわずかな時間的なずれをもって、燃料インジェクタ４０の制御室４１の放圧のための切換弁４５の制御が行われる。
【００２９】
圧力変換器３０の制御時には、圧力変換器３０と高圧蓄圧室７との間の高圧管路２７内に圧力変動が生じる。本発明により提案された補償装置９により、高圧管路２７の、高圧蓄圧室７（コモンレール）に向いている方の終端部における低圧波の反射が、ピストン状に形成された補償エレメント１１内に組み込まれた第１の絞り箇所１９により抑制される。圧力変換器３０が制御された場合には、燃料は補償室１０から、絞り箇所１９、分岐箇所２５を介して環状室２６内へ、高圧管路２７へと流れる。この場合に絞り１９において生じる圧力降下に基づき、補償室１０と環状室２９との間に差圧が生じる。補償室１０の入口１６を負荷する、高圧蓄圧室７の高圧管路接続部８を介して、蓄圧室７の内部に形成された圧力レベルが、ピストン状に形成された補償エレメント１１の第１の端面１３に作用する。ピストン状に形成された補償エレメント１１のヘッド領域と、補償装置９のハウジング２８の壁とにより形成されたスライダ２１は、はじめは閉じられている。ピストン状に形成された補償エレメント１１の第１の端面１３に作用する、補償装置１０の内部の高い圧力に基づき、ピストン状に形成された補償エレメント１１は、開口方向に、プレロードばね１５に向かって摺動される。ピストン状に形成された補償エレメント１１をハウジングの内部２８で移動せしめる開放速度は、同様に通路２４内に配置された第２の絞り箇所２０により規定される。符号１８により示された行程距離の克服後には、スライダ開口２３の解放が行われ、これにより、圧力変換器３０に通じる高圧管路２７と高圧蓄圧室７（コモンレール）との間の絞られていない接続が生じる。ピストン状に形成された補償エレメント１１の内部の第２の絞り箇所２０の寸法取りにより制御可能な、ピストン状に形成された補償エレメント１１の開放速度は、低圧波の反射が絞り箇所１９により解除された後にようやく、高圧管路２７と高圧蓄圧室７との間の絞られていない接続の形成を可能にする。これに基づき、次の噴射段階では、絞り箇所１９には圧力損失が生じない。
【００３０】
図２に示した、本発明により提案された補償装置９の実施例によっても、噴射の開始時には絞られていない接続が、ピストン状に形成された補償エレメント１１内に組み込まれた、高圧管路２７と高圧蓄圧室７との間の第１の絞り箇所１９を介して形成される。第２の絞り箇所２０の寸法取りにより調節可能な遅延時間の後には、開放されたスライダ２１を介して、すなわち、ハウジング２８に設けられたスライダ開口の解放により、絞られていない接続が、高圧蓄圧室７と高圧管路２７との間に補償室１０を介して生じる。この補償室１０を介して、燃料インジェクタ４０の圧力変換器３０は、高圧下にある燃料により負荷される。
【００３１】
図１による第１実施例によっても、図２による第２実施例によっても、圧力変動の解除が噴射の開始時に実施可能であるが、圧力降下は噴射の間及び引き続く噴射段階において阻止され、これにより、噴射圧及びシステム作用度が劣悪化されないようになっている。本発明により提案された補償装置９の使用により、補償装置９なしの圧力変換器を有する燃料インジェクタにおける従来の噴射圧変化に比べて滑らかな圧力最大値を有しており、噴射の終了時付近で許容されない圧力降下を有していない噴射圧変化を達成することができる。これにより、自己点火式の内燃機関のエミッション結果を著しく改良し、燃料噴射システムのコンポーネントの耐用寿命を、ピーク負荷の低減により延長することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】補償エレメントの外部に配置された絞り箇所を備えた、本発明により提案された補償装置の第１の実施態様を示す図である。
【図２】絞り箇所が補償エレメント内に組み込まれた、本発明により提案された補償装置の別の実施態様を示す図である。
【符号の説明】
【００３３】
１  燃料噴射システム、  ２  燃料タンク、  ３  燃料、  ４  燃料ポンプ、  ５  低圧側、  ６  高圧側、  ７  高圧蓄圧室、  ８  高圧管路接続部、  ９  補償装置、  １０  補償室、  １１  ピストン状の補償エレメント、  １２  ストッパ、  １３  第１の端面、  １４  第２の端面、  １５  プレロードばね、  １６  入口、  １７  出口、  １８  行程距離ｈ１、  １９  第１の絞り箇所（絞り接続部）、  ２０  第２の絞り箇所、  ２１  スライダ（絞られていない接続部）、  ２２  絞り距離、  ２３  スライダ開口、  ２４  貫通路、  ２５  分岐部、  ２６  環状室、  ２７  高圧管路、  ２８  ハウジング、  ２９  後室、  ３０  圧力変換器、  ３１  ピストン、  ３２  作業室、  ３３  後室、  ３４  高圧室、  ３５  ２ポート２位置弁、  ３６  後室絞り、  ３７  バイパス管路、  ３８  逆止弁、  ３９  別の高圧管路、  ４０  燃料インジェクタ、  ４１  制御室、  ４２  流入絞り、  ４３  流出絞り、  ４４  噴射弁部材、  ４５  流出絞りのための切換弁、  ４６  ノズルばね室、  ４７  ノズルばね、  ４８  ノズル室、  ４９  ノズル室流入部、  ５０  噴射開口、  ５１  燃焼室、  ５２  環流部
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
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