(57)【要約】本発明は、内燃機関に用いられる噴射ノズル（１）であって、ノズルボディ（２）が設けられており、該ノズルボディ（２）が、第１のノズルニードル（８）によって制御可能である少なくとも１つの第１の噴射孔（５）と、第２のノズルニードル（１５）によって制御可能である少なくとも１つの第２の噴射孔（６）とを有している形式のものに関する。  当該噴射ノズル（１）のためには、第１の駆動ピストン（１８）が前記第１のノズルニードル（８）と結合されていて、第１の増幅面（２０）を有しており、該第１の増幅面（２０）が、第１のハイドロリック的な圧力伝達区間（４４）を介して、前記制御ピストン（３８）に設けられた制御面（４０）とハイドロリック的に結合されており、第２の駆動ピストン（２８）が設けられており、該第２の駆動ピストン（２８）が第２のノズルニードル（１５）と結合されていて、第２の増幅面（３０）を有しており、該第２の増幅面（３０）が、活性化可能でかつ不活性化可能な第２のハイドロリック的な圧力伝達区間（４７）を介して、前記制御ピストン（３８）に設けられた制御面（４３；７９）とハイドロリック的に結合可能であり、第２のハイドロリック的な圧力伝達区間（４７）の活性化および不活性化が制御ピストン行程に関連して制御されるようになっている。
2006510851.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関、特に自動車の内燃機関に用いられる噴射ノズルであって、
−ノズルボディ（２）が設けられており、該ノズルボディ（２）が少なくとも１つの第１の噴射孔（５）と、少なくとも１つの第２の噴射孔（６）とを有しており、
−ノズルボディ（２）に設けられた第１のニードルガイド（７）内に案内された、中空ニードルとして形成された第１のノズルニードル（８）が設けられており、該第１のノズルニードル（８）によって、前記少なくとも１つの第１の噴射孔（５）による燃料の噴射が制御可能であり、
−第１のノズルニードル（８）に対して同軸的に配置された第２のノズルニードル（１５）が設けられており、該第２のノズルニードル（１５）によって、前記少なくとも１つの第２の噴射孔（６）による燃料の噴射が制御可能である
形式のものにおいて、
−制御ピストン（３８）が設けられており、該制御ピストン（３８）がアクチュエータ（５７）と駆動結合されており、
−第１の駆動ピストン（１８）が設けられており、該第１の駆動ピストン（１８）が第１のノズルニードル（８）と駆動結合されていて、第１の増幅面（２０）を有しており、該第１の増幅面（２０）が、第１のハイドロリック的な圧力伝達区間（４４）を介して、前記制御ピストン（３８）に設けられた制御面（４０；７９）とハイドロリック的に結合されており、
−第２の駆動ピストン（２８）が設けられており、該第２の駆動ピストン（２８）が第２のノズルニードル（１５）と駆動結合されていて、第２の増幅面（３０）を有しており、該第２の増幅面（３０）が、活性化可能でかつ不活性化可能な第２のハイドロリック的な圧力伝達区間（４７）を介して、前記制御ピストン（３８）に設けられた制御面（４３；７９）とハイドロリック的に結合可能であり、
−第２のハイドロリック的な圧力伝達区間（４７）の活性化および不活性化が制御ピストン行程に関連して制御されるようになっている
ことを特徴とする、内燃機関に用いられる噴射ノズル。
【請求項２】
第２のハイドロリック的な圧力伝達区間（４７）が、所定の制御ピストン行程の際にその活性化された状態と不活性化された状態との間で切り換わるようになっていて、該制御ピストン行程は、当該制御ピストン行程へ到達するまでの制御ピストン（３８）の開放行程運動時では第１のノズルニードル（８）は開放行程を実施するが第２のノズルニードル（１５）は閉鎖位置に留まるように、そして制御ピストン（３８）の、当該制御ピストン行程を超えた開放行程運動時では第２のノズルニードル（１５）も開放行程を実施するように予め規定されている、請求項１記載の噴射ノズル。
【請求項３】
−制御ピストン（３８）の第１の端部（４１）が第１の制御室（３５）内に第１の制御面（４０）を有しており、前記第１の端部（４１）とは反対の側の第２の端部（４２）が第２の制御室（３７）内に第２の制御面（４３）を有しており、
−第１のハイドロリック的な圧力伝達区間（４４）によって前記第１の制御面（４０）が第１の増幅面（２０）と結合されており、
−第２のハイドロリック的な圧力伝達区間（４７）によって前記第２の制御面（４３）が第２の増幅面（３０）とハイドロリック的に結合可能である、
請求項１または２記載の噴射ノズル。
【請求項４】
−前記第２の制御室（３７）が、制御可能なハイドロリック接続部（４８）を介して、噴射孔（５，６）に高圧下にある燃料を供給するサプライ管路（１１）に接続可能であり、
−前記ハイドロリック接続部（４８）が、制御ピストン行程位置に関連して開放および遮断のために制御されるようになっており、
−前記ハイドロリック接続部（４８）が開放された状態では第２のハイドロリック的な圧力伝達区間（４７）が不活性化されており、前記ハイドロリック接続部（４８）が遮断された状態では第２のハイドロリック的な圧力伝達区間（４７）が活性化されている、
請求項３記載の噴射ノズル。
【請求項５】
−第１の増幅面（２０）が第１の増幅室（２１）内に配置されており、該第１の増幅室（２１）が第１の制御通路（３４）を介して第１の制御室（３５）と連通しており、
−第２の増幅面（３０）が第２の増幅室（３１）内に配置されており、該第２の増幅室（３１）が第２の制御通路（３６）を介して第２の制御室（３７）と連通している、
請求項３または４記載の噴射ノズル。
【請求項６】
第１の増幅面（２０）が第１の制御室（３５）内に配置されている、請求項３または４記載の噴射ノズル。
【請求項７】
−第２のハイドロリック的な圧力伝達区間（４７）がカップリングピストン（６７）を有しており、該カップリングピストン（６７）の第１の端部（６８）が第２の制御室（３７）内に第１のカップリング面（６９）を有しており、第１の端部（６８）とは反対の側の第２の端部（７０）が、増幅室（３１）内に第２のカップリング面（７１）を有しており、
−第２の増幅面（３０）が増幅室（３１）内に配置されている、
請求項３、４または６記載の噴射ノズル。
【請求項８】
−前記カップリングピストン（６７）が第１の駆動ピストン（１８）内に同軸的に行程移動可能に支承されており、かつ／または
−前記カップリングピストン（６７）が第２の駆動ピストン（２８）に被さって同軸的に行程移動可能に支承されている、
請求項７記載の噴射ノズル。
【請求項９】
前記ハイドロリック接続部（４８）の１区分（４９）が制御ピストン（３８）に形成されている、請求項４記載の噴射ノズル。
【請求項１０】
−制御ピストン（３８）が制御室（７８）内に制御面（７９）を有しており、
−第１のハイドロリック的な圧力伝達区間（４４）によって前記制御面（７９）が第１の増幅面（２０）とハイドロリック的に結合されており、
−第２のハイドロリック的な圧力伝達区間（４７）によって前記制御面（７９）が第２の増幅面（３０）とハイドロリック的に結合可能である、
請求項１または２記載の噴射ノズル。
【請求項１１】
−第２のハイドロリック的な圧力伝達区間（４７）が、制御可能なハイドロリック接続部（８１）を有しており、第１の増幅面（２０）が第１の増幅室（２１）内に配置されており、第２の増幅面（３０）が第２の増幅室（３１）内に配置されており、第１の増幅室（２１）が前記ハイドロリック接続部（８１）を介して第２の増幅室（３１）に接続可能であり、
−前記ハイドロリック接続部（８１）が、制御ピストン位置に関連して開放および遮断のために制御されるようになっており、
−前記ハイドロリック接続部（８１）が開放された状態では第２のハイドロリック的な圧力伝達区間（４７）が活性化されており、前記ハイドロリック接続部（８１）が遮断された状態では第２のハイドロリック的な圧力伝達区間（４７）が不活性化されている、
請求項１０記載の噴射ノズル。
【請求項１２】
前記ハイドロリック接続部（８１）の１区分（８２）が第１の駆動ピストン（１８）に形成されている、請求項１１記載の噴射ノズル。
【請求項１３】
第２の駆動ピストン（２８）が、第２の増幅面（３０）とは逆向きの補償面（６０）を有しており、該補償面（６０）が補償室（６１）内に配置されており、該補償室（６１）がサプライ管路（１１）と連通している、請求項３から１２までのいずれか１項記載の噴射ノズル。
【請求項１４】
第１の駆動ピストン（１８）が、第１の増幅面（２０）とは逆向きの補償面（２２）を有しており、該補償面（２２）が補償室（２３）内に配置されており、該補償室（２３）がサプライ管路（１１）と連通している、請求項３から１３までのいずれか１項記載の噴射ノズル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【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噴射ノズルに関する。
【０００２】
このような形式の噴射ノズルは、たとえばドイツ連邦共和国特許出願公開第１００５８１５３号明細書に基づき公知である。この公知の噴射ノズルに設けられたノズルボディには少なくとも１つの第１の噴射孔と、少なくとも１つの第２の噴射孔とが形成されている。ノズルボディに設けられた第１のニードルガイド内には、中空ニードルとして形成された第１のノズルニードルが案内されており、この第１のノズルニードルを用いて、前記少なくとも１つの第１の噴射孔を通じた燃料の噴射が制御可能となる。第１のノズルニードル内には、同軸的に第２のノズルニードルが配置されており、この第２のノズルニードルを用いて、前記少なくとも１つの第２の噴射孔を通じた燃料の噴射が制御可能となる。公知の噴射ノズルでは、第２のノズルニードルが駆動ピストンと駆動結合されている。この駆動ピストンは制御室内に、圧力負荷時に閉鎖方向に働く制御面を有している。第２のノズルニードルは受圧段部を有している。すなわち、第２のノズルニードルとノズルボディとの間に形成された第２の弁座の横断面が、第１のノズルニードルに第２のノズルニードルの案内のために形成された第２のニードルガイドの横断面よりも小さく形成されている。第１のノズルニードルが開放された状態では、第２のノズルニードルの受圧段部が圧力で負荷され、この場合、第２のノズルニードルの受圧段部は開放方向に作用する。第１のノズルニードルにおいて付加的に第２のノズルニードルをも開放したい場合、制御室内で圧力が低減され得るので、第２のノズルニードルの受圧段部に作用する開放力が優勢となる。この場合、第２のノズルニードルを作動させるために必要となる手間は比較的大きくなる。
【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噴射ノズルには、従来のものに比べて次のような利点がある。すなわち、両ノズルニードルを起動制御するために唯一つのアクチュエータしか必要とならない。これにより、噴射ノズルのための著しく単純化された構造が得られるので、噴射ノズルを一層廉価に製造することができる。
【０００４】
本発明はこの場合、両ノズルニードルの駆動ピストンに加えられた圧力を、唯一つの制御ピストンだけで制御するという一般的な思想に基づいている。この場合、制御ピストンと、所属のノズルニードルを操作するために働く各駆動ピストンとの間には、それぞれ１つのハイドロリック的な圧力伝達区間が設けられている。制御ピストンと、第１のノズルニードルを操作するために設けられた第１の駆動ピストンとの間に形成された第１のハイドロリック的な圧力伝達区間が常時、活性状態、つまり機能有効にされた状態であるのに対して、本発明によれば、制御ピストンと、第２のノズルニードルを操作するために設けられた第２の駆動ピストンとの間に形成された第２のハイドロリック的な圧力伝達区間を、この第２のハイドロリック的な圧力伝達区間が、活性化された状態、つまり機能有効にされた状態と、不活性化された状態、つまり機能不能にされた状態との間で切換可能となるように制御可能に形成することが提案される。活性化された状態と不活性化された状態との間での切換は、制御ピストン行程に関連して制御される。このことは、制御ピストンの開放行程がいかなる場合でも第１のノズルニードルの開放行程を生ぜしめ、そして不活性化された状態と活性化された状態との間での行程制御された切換の後に付加的に第２のノズルニードルの開放行程を生ぜしめることを意味する。
【０００５】
したがって、両ノズルニードルは唯一つの制御ピストンだけを用いて、つまり唯一つのアクチュエータだけを用いて、直接に制御され得るわけである。このことは本発明による噴射ノズルの構造を単純化する。さらに、噴射ノズルの噴射挙動もしくは噴射特性を改善することができ、特に極端に短い噴射時間を実現することができる。
【０００６】
本発明の特に有利な改良形では、第２のハイドロリック的な圧力伝達区間が、予め規定された制御ピストン行程時に、その活性化された状態と不活性化された状態との間で切り換えられ得るようになっている。この場合、この制御ピストン行程は、予め規定された制御ピストン行程へ到達するまでの制御ピストンの開放行程運動時では第１のノズルニードルが開放行程を実施し、それに対して第２のノズルニードルは閉鎖位置に留まり、制御ピストンの、予め規定された制御ピストン行程を超えた開放行程運動時では第２のノズルニードルも開放行程を実施するように設定されている。したがって、規定の制御ピストン行程を介して、制御ピストンのために、制御ピストンが第１のノズルニードルだけを操作する行程範囲が規定される。所定の制御ピストン行程を超えた開放行程が行われた後ではじめて制御ピストンは第２のノズルニードルをも作動させる。これにより、燃料噴射を前記少なくとも１つの第１の噴射孔によってのみ実施するか、または前記少なくとも１つの第１の噴射孔によっても、前記少なくとも１つの第２の噴射孔によっても実施することが特に簡単に可能となる。この場合、第１のノズルニードルの開放と、第２のノズルニードルの開放との間の時間は、ほぼ自由に設定可能である。
【０００７】
本発明のさらに別の特に有利な構成では、第２の駆動ピストンを作動させるために働く第２の制御室が、制御可能なハイドロリック接続部を介して、前記噴射孔に高圧下にある燃料を供給するサプライ管路に接続可能であってよい。このハイドロリック接続部は制御ピストン行程位置に関連して開放および遮断のために制御されるようになっており、この場合、ハイドロリック接続部が開放された状態では第２のハイドロリック的な圧力伝達区間が不活性化されており、前記ハイドロリック接続部が遮断された状態では第２のハイドロリック的な圧力伝達区間が活性化されている。この構成では、使用されるハイドロリック媒体、つまり燃料の非圧縮性が、第２のハイドロリック的な圧力伝達区間を活性化するか、もしくは不活性化するために利用される。ハイドロリック接続部が開いている限りは、第２の制御室はサプライ管路と連通しており、その結果、第２のハイドロリック的な圧力伝達区間はサプライ管路に向かって開いている。第２のハイドロリック的な圧力伝達区間の内部で押しのけられた、第２の制御室内へ圧送されるか、または第２の制御室から押しのけられるか、または吸い込まれるハイドロリック媒体は、次いで直接にサプライ管路によって収容され得るか、もしくはサプライ管路を介して補填され得る。この場合、第２の制御室内の圧力はほぼ一定のままとなり、この圧力はサプライ管路内に形成された圧力に相当する。
【０００８】
しかし、ハイドロリック接続部が遮断されるやいなや、第２のハイドロリック的な圧力伝達区間も少なくとも動的動作のためにほぼ密にシールされ、その結果、第２の制御室内へ圧送されるか、または第２の制御室から吸い込まれるか、または押しのけられるハイドロリック媒体は、第２の制御室内で相応する圧力増大もしくは圧力降下を生ぜしめる。
【０００９】
本発明の別の有利な改良形では、ハイドロリック接続部の１区分が制御ピストンに形成されていてよい。このような構造に基づき、制御ピストン行程と第２のハイドロリック的な圧力伝達区間の切換操作との間に直接的な関連が得られる。
【００１０】
本発明のさらに別の構成では、制御可能なハイドロリック接続部が第２のハイドロリック的な圧力伝達区間内部に形成されていてよい。この場合、ハイドロリック接続部を介して、第１の駆動ピストンの第１の増幅面が配置されている第１の増幅室が、第２の駆動ピストンの第２の増幅面が配置されている第２の増幅室に接続可能である。ハイドロリック接続部は再び制御ピストン行程に関連して開放および遮断のために制御されるようになっており、この場合、第２のハイドロリック的な圧力伝達区間は、さらに上で述べた構成とは異なり、ハイドロリック接続部が開放された状態では活性化されており、ハイドロリック接続部が遮断された状態では不活性化されている。この構成では、噴射ノズル内のハイドロリック的な区間案内部の構造が単純になる。なぜならば、制御可能なハイドロリック接続部までは第２のハイドロリック的な圧力伝達区間が第１のハイドロリック的な圧力伝達区間と重複し得るからである。
【００１１】
この場合、本発明の有利な改良形では、ハイドロリック接続部の１区分が第１の駆動ピストンに形成されている。これに相応して、ハイドロリック接続部の制御は制御ピストン行程に関連して間接的にしか行われず、その代わりに第１の駆動ピストンと駆動結合された第１のノズルニードルの開放行程に関連して直接的に行われる。このことは特に有利である。なぜならば、すなわち第２のノズルニードルは正確に、第１のノズルニードルが開放時に所定の前行程を実施した場合に開放のために制御され得るからである。
【００１２】
本発明による噴射ノズルの別の重要な特徴および利点は、請求項２以下、図面および対応する実施例の説明から明らかである。
【００１３】
図面
以下に、本発明による噴射ノズルの実施例を図面につき詳しく説明する。この場合、同一または類似の構成部分あるいは同一機能を有する構成部分に対しては同じ符号が使用される。
【００１４】
図１〜図４は、本発明による噴射ノズルの種々の実施例を著しく簡素化して示す原理縦断面図である。
【００１５】
実施例の説明
図１に示したように、本発明による噴射ノズル１はノズルボディ２（部分的にしか図示しない）を有している。噴射ノズル１は、内燃機関、特に自動車における内燃機関のシリンダに燃料を供給するために働く。組み付けられた状態では、ノズル先端部３が各シリンダの燃焼室４または各シリンダの予混合室４内に突入しており、この場合、噴射ノズル１が相応して操作されると、少なくとも１つの第１の噴射孔５と、少なくとも１つの第２の噴射孔６とが燃焼室もしくは予混合室４内へ燃料を噴射し得るようになっている。もちろん、噴射ノズル１は複数の第１の噴射孔５および／または複数の第２の噴射孔６を有していてよく、その場合、これらの噴射孔は周方向でノズル先端部３に沿ってそれぞれ環状に分配されて配置されていると有利である。
【００１６】
ノズルボディ２は第１のニードルガイド７を有している。この第１のニードルガイド７内には、第１のノズルニードル８が行程移動可能に支承されている。第１のノズルニードル８は前記少なくとも１つの第１の噴射孔５を制御するために働く。この目的のためには、第１のノズルニードル８の、噴射孔５，６寄りの第１のニードル先端部９とノズル先端部３との間に第１のシールシート１０が形成されている。この第１のシールシート１０は前記少なくとも１つの第１の噴射孔５への燃料供給に関して前記少なくとも１つの第１の噴射孔５の下流側に配置されている。
【００１７】
噴射孔５，６への燃料供給はサプライ管路１１を介して行われる。このサプライ管路１１はノズルボディ２に形成されている。サプライ管路１１の入口側には、高圧下にある燃料が供給され、出口側はノズル室１２に開口している。このノズル室１２からは、半径方向で第１のノズルニードル８とノズルボディ２との間に形成された環状室１３が導出されていて、この環状室１３は噴射孔５，６に通じている。サプライ管路１１に、高圧下にある燃料を供給するためには、サプライ管路１１が高圧集合管路（図示しない）に接続されていてよい。この高圧集合管路には高圧ポンプによって燃料が供給される。この高圧集合管路には、複数の噴射ノズル１のサプライ管路１１が接続されている（「コモンレール原理」）。サプライ管路１１を、対応する高圧ポンプに直接に接続することも可能である。
【００１８】
第１のノズルニードル８は中空ニードルとして形成されていて、第２のニードルガイド１４を有している。この第２のニードルガイド１４内には、第２のノズルニードル１５が第１のノズルニードル８に対して同軸的に行程移動可能に支承されている。第２のノズルニードル１５は前記少なくとも１つの第２の噴射孔６を制御するために働く。このためには、噴射孔５，６寄りの第２のニードル先端部１６とノズル先端部３との間に第２のシールシート１７が形成されている。この第２のシールシート１７は前記少なくとも１つの第１の噴射孔５の下流側でかつ前記少なくとも１つの第２の噴射孔６の上流側に配置されている。両シールシート１０，１７はそれぞれ周方向で環状にかつ線状に延びている。
【００１９】
第１のノズルニードル８が閉鎖されている状態では、前記少なくとも１つの第１の噴射孔５も前記少なくとも１つの第２の噴射孔６も燃料サプライ部から遮断されている。第１のノズルニードル８が開放されかつ第２のノズルニードル１５が閉鎖されている状態では、前記少なくとも１つの第１の噴射孔５が燃料サプライ部と連通しており、それに対して前記少なくとも１つの第２の噴射孔６は燃料サプライ部から遮断されている。両ノズルニードル８，１５が開放されていると、全ての噴射孔５，６が燃料サプライ部と連通している。
【００２０】
第１のノズルニードル８を駆動するためには、第１の駆動ピストン１８が設けられている。この第１の駆動ピストン１８はノズルボディ２内に行程移動可能に支承されていて、第１のノズルニードル８と駆動結合されている。図示の実施例では、第１の駆動ピストン１８がディスク１９を介して第１のノズルニードル８に支持されている。噴射ノズル１の運転時では第１の駆動ピストン１８と第１のノズルニードル８とに、第１の駆動ピストン１８を第１のノズルニードル８に向かって押圧する力が常時作用するので、第１のノズルニードル８が第１の駆動ピストン１８と固く結合されていることは必ずしも必要とならない。したがって、個々の構成部分（第１のノズルニードル８、ディスク１９、第１の駆動ピストン１８）は特に互いにルーズに重なり合って位置していてよい。上で挙げた構成部分（８，１９，１８）は１つの機能ユニットを形成しており、この機能ユニットがまとまって一緒に行程移動可能となる。また、第１の駆動ピストン１８が第１のノズルニードル８に固く結合されている構成も可能であり、この場合、特に第１の駆動ピストン１８と第１のノズルニードル８とが一体に形成されていてよい。
【００２１】
第１の駆動ピストン１８は第１の増幅面２０を有している。この第１の増幅面２０は第１の増幅室２１内に配置されていて、この第１の増幅室２１内で圧力負荷可能である。第１の増幅面２０は噴射孔５，６に向けられており、したがって受圧時もしくは圧力負荷時に第１のノズルニードル８の開放方向に有効となる。第１の駆動ピストン１８はさらに第１の補償面２２を有している。この第１の補償面２２は第１の補償室２３内に配置されていて、この第１の補償室２３内で圧力負荷可能である。第１の補償面２２は第１の増幅面２０とは逆向きに配置されており、したがって噴射孔５，６とは反対の側に向けられているので、第１の補償面２２は圧力負荷時に第１のノズルニードル８の閉鎖方向に有効となる。さらに第１のばね２４が設けられており、この第１のばね２４は第１のノズルニードル８に閉鎖方向でプレロードもしくは予荷重をかけている。この目的のために、第１のばね２４の一方の端部はノズルボディ２に、他方の端部はディスク１９を介して第１のノズルニードル８にそれぞれ支持されている。第１のノズルニードル８は付加的に第１の受圧段部２５を備えている。この第１の受圧段部２５は噴射孔５，６に向けられており、したがって圧力負荷時に第１のノズルニードル８の開放方向に作用する。第１の受圧段部２５は第１のニードルガイド７の横断面と第１のシールシート１０の横断面との間の差から生ぜしめられる。第１の受圧段部２５はこの場合、一部はノズル室１２内に、かつ一部は環状室１３内にそれぞれ配置されている。
【００２２】
ディスク１９の範囲では、ノズルボディ２に漏れ室２６が形成されている。この漏れ室２６は漏れ通路２７を介して、相対的に無圧のリザーバ、たとえば燃料タンクと連通している。この漏れ室２６内には、第１のばね２４も収納されている。
【００２３】
第２のノズルニードル１５を駆動するためには、第２の駆動ピストン２８が設けられている。この第２の駆動ピストン２８は適当な形式で第２のノズルニードル１５と駆動結合されている。第１の駆動ピストン１８と第１のノズルニードル８との間のカップリングと同様に、第２の駆動ピストン２８も分離線２９のところで第２のノズルニードル１５にルーズに接触していてよい。第２の駆動ピストン２８と第２のノズルニードル１５との間の固い結合も可能である。いずれにせよ、第２の駆動ピストン２８と第２のノズルニードル１５も１つの機能ユニットを形成しており、この機能ユニットはまとまって一緒に行程移動可能となる。第２の駆動ピストン２８は第２の増幅面３０を有している。この第２の増幅面３０は第２の増幅室３１内に配置されていて、この第２の増幅室３１内で圧力負荷可能である。第２の増幅面３０は噴射孔５，６とは反対の側に向けられており、したがって圧力負荷時に第２のノズルニードル１５の閉鎖方向に有効となる。第２の増幅室３１の範囲には、第２のばね３２が設けられている。この第２のばね３２は第２のノズルニードル１５に閉鎖方向のプレロードもしくは予荷重をかけている。このためには、第２のばね３２の一方の端部がノズルボディ２に支持されており、他方の端部が第２の増幅面３０に支持されていて、ひいては第２の駆動ピストン２８を介して第２のノズルニードル１５に支持されている。
【００２４】
第２のノズルニードル１５は第２の受圧段部３３を備えている。この第２の受圧段部３３は第２のニードルガイド１４の横断面と第２のシールシート１７の横断面との間の差により形成されている。第２の受圧段部３３は圧力負荷時に第２のノズルニードル１５の開放方向に作用する。第１のノズルニードル８が閉鎖された状態では、第２の受圧段部３３は機能しないので、第２のばね３２および第２の増幅面３０の十分な閉鎖力が作用する。第１のノズルニードル８が開放された状態では、第２の受圧段部３３に、第２のノズルニードル１５の開放方向に作用する圧力が加えられる。この圧力は第２のノズルニードル１５を開放するために必要となる開放力を減少させる。
【００２５】
第１の増幅室２１は第１の制御通路３４を介して第１の制御室３５と連通している。相応して、第２の増幅室３１も第２の制御通路３６を介して第２の制御室３７と連通している。
【００２６】
噴射ノズル１はさらに制御ピストン３８を有している。この制御ピストン３８はノズルボディ２内に行程移動可能に支承されている。この制御ピストン３８は図１には図示されていないアクチュエータまたは作動装置に、たとえば駆動ロッド３９を介して駆動結合されている。制御ピストン３８は第１の制御面４０を有している。この第１の制御面４０は制御ピストン３８の第１の端部４１に形成されていて、第１の制御室３５内に配置されており、そしてこの第１の制御室３５内で圧力負荷可能である。制御ピストン３８の、第１の端部４１とは反対の側の第２の端部４２は、第２の制御面４３を有している。この第２の制御面４３は第２の制御室３７内に配置されていて、この第２の制御室３７内で圧力負荷可能である。
【００２７】
したがって、制御ピストン３８と第１の駆動ピストン１８との間には、第１のハイドロリック的な圧力伝達区間４４が形成されている。この第１のハイドロリック的な圧力伝達区間４４を介して、第１の増幅面２０は第１の制御面４０にハイドロリック的にカップリングされている。第１の制御室３５は供給管路４５を介してサプライ管路１１と連通しており、この場合、供給管路４５には供給弁４６が配置されている。この供給弁４６はこの場合、逆止弁として形成されていて、第１の制御室３５に向かう方向では通流可能に、かつサプライ管路１１に向かう方向では流れを遮断するように形成されている。こうして、第１の制御室３５内、ひいては第１の増幅室２１内には、サプライ管路１１内の圧力と少なくともほぼ同じ圧力が形成される。
【００２８】
相応して、制御ピストン３８と第２の駆動ピストン２８との間には、第２のハイドロリック的な圧力伝達区間４７が形成されている。この第２のハイドロリック的な圧力伝達区間４７を介して、第２の制御面４３が第２の増幅面３０とハイドロリック的にカップリングされている。第２の制御室３７はハイドロリック接続部４８を介してサプライ管路１１に接続可能であるので、連通した状態では、第２の制御室３７内に、ひいては第２の増幅室３１内にも、サプライ管路１１内の圧力と同じ圧力が形成される。ハイドロリック接続部４８は制御可能に形成されており、この場合、このハイドロリック接続部４８は開放・遮断され得るようになっている。このことは、制御ピストン３８が一種のスプールとして作動して、その行程位置に関連してハイドロリック接続部４８を遮断するか、または開放するようにハイドロリック接続部４８がノズルボディ２内に敷設されていることにより達成される。
【００２９】
この場合には、制御ピストン３８の内部にハイドロリック接続部４８の１つの区分４９が形成されている。この区分４９は一方では第２の制御室３７と連通していて、他方ではハイドロリック接続部４８に設けられた環状室５０と連通している。この環状室５０はハイドロリック接続部４８に設けられた通路５１を介してサプライ管路１１と連通している。図示の出発位置では、前記区分４９の、環状室５０に面した端部と環状室５０との間にオーバラップが生ぜしめられており、これによりハイドロリック接続部４８は開放されている。
【００３０】
矢印により示した開放方向５２における制御ピストン３８の行程移動時では、前記区分４９と環状室５０との間の接続が、予め規定された行程距離５３の後に遮断される。すなわち、この場合、ハイドロリック接続部４８は遮断されており、サプライ管路１１と第２の制御室３７との間にはもはや連通接続は存在していない。
【００３１】
補償室２３は補償通路５４を介してサプライ管路１１と連通している。
【００３２】
図１に示した本発明の第１実施例による噴射ノズル１は次のように作動する：
図１に示した出発位置では、両ノズルニードル８，１５が閉じられている。第１の補償室２３とノズル室１２とには、サプライ管路１１の圧力が形成されている。同じく、第１の制御室３５内、ひいては第１の増幅室２１内にも、サプライ管路１１の圧力が形成されている。この出発位置ではハイドロリック接続部４８が開かれているので、第２の制御室３７内にも、ひいては第２の増幅室３１内にも、サプライ管路１１内の圧力と同じ圧力が形成されている。第１のノズルニードル８と第１の駆動ピストン１８とから成るユニットにおける力バランスに基づき、閉鎖方向に作用する合成力が生ぜしめられる。また、第２のノズルニードル１５と第２の駆動ピストン２８とから成るユニットにおける力バランスによっても、閉鎖方向に作用する合成力が生ぜしめられる。
【００３３】
前記少なくとも１つの第１の噴射孔５を通じて燃焼室または予混合室４内に燃料を噴射したい場合、制御ピストン３８が開放方向５２に運動させられる。このときに、制御ピストン３８の第１の制御面４０は第１の制御室３５内へ侵入する。これにより併発された圧力増大は第１のハイドロリック的な圧力伝達区間４４を介して直接に第１の増幅室２１内へ伝達され、ひいては第１の増幅面２０へ伝達される。これにより、第１の駆動ピストン１８における力バランスが変えられ、しかもこの場合、第１のノズルニードル８に開放方向に働く力が加えられるように変えられる。これに相応して、第１のノズルニードル８は第１のシールシート１０から持ち上げられる。第１のノズルニードル８が開放された状態では、前記少なくとも１つの第１の噴射孔５がノズル室１２に接続されていて、これに相応して燃焼室または予混合室４内へ燃料を噴射させることができる。
【００３４】
第１のノズルニードル８が開放された状態では、第２のノズルニードル１５の第２の受圧段部３３においても、サプライ管路１１内に形成された高圧が形成されるので、第２のノズルニードル１５と第２の駆動ピストン２８とから成るユニットにおける力バランスも変化する。それにもかかわらず、閉鎖方向に働く力の方が優勢であるので、第２のノズルニードル１５は閉じられたままとなる。
【００３５】
制御ピストン３８の開放行程運動が行程距離５３よりも小さい場合には、ハイドロリック接続部４８は開いたままとなる。その結果、制御ピストン３８の行程移動時に第２の制御室３７内では、制御ピストン３８の第２の制御面４３が第２の制御室３７から進出運動させられて第２の制御室３７の容積が増大するけれども圧力降下は生じない。サプライ管路１１内の高圧により駆動されて、ハイドロリック媒体、つまり燃料が、開いたハイドロリック接続部４８を介して第２の制御室３７内へ後流し得るからである。この場合、第２の制御室３７内の圧力、ひいては第２の増幅室３１内の圧力も、実質的に変化しない。
【００３６】
制御ピストン３８の行程移動により第２の制御室３７に生ぜしめられた容積増大は、第２の制御室３７において圧力降下を生ぜしめない。なぜならば、不足容量は開いたハイドロリック接続部４８を介して直ちに補填され得るからである。したがって、第２のハイドロリック的な圧力伝達区間４７は、第２の制御面４３から第２の増幅面３０へ圧力変化を伝達し得ないので、第２のハイドロリック的な圧力伝達区間４７はハイドロリック接続部４８が開放された状態では不活性状態（inaktiv）、つまり機能不能な状態であるか、もしくは不活性化（deaktiviert.）されている、つまり機能不能な状態にもたらされている。
【００３７】
前記少なくとも１つの第１の噴射孔５を介して行われた燃料噴射が十分でなく、前記少なくとも１つの第２の噴射孔６による付加的に燃料噴射を実施したい場合、制御ピストン３８は行程距離５３を超えて開放方向５２に調節される。これにより、まずハイドロリック接続部４８が遮断されるので、第２のハイドロリック的な圧力伝達区間４７内に封じ込められたハイドロリック容量は気密に閉鎖されている。こうして、第２のハイドロリック的な圧力伝達区間４７が活性化されている、つまり機能有効な状態にもたらされるので、この第２のハイドロリック的な圧力伝達区間４７は、第２の制御面４３において行われる圧力変化を第２の増幅面３０へ伝達することができる。このことは、制御ピストン３８の、行程距離５３を超えた行程移動時に第２の制御室３７において生ぜしめられた容積増大が第２の制御室３７内で圧力低下を生ぜしめることを意味する。この圧力低下は第２のハイドロリック的な圧力伝達区間４７を介して直接に第２の増幅室３１内へ伝播するので、その場合、第２の増幅面３０にも減じられた圧力が加えられる。すなわち、第２の増幅面３０に加えられる圧力も減じられる。これにより、第２の駆動ピストン２８と第２のノズルニードル１５とから成るユニットにおける力バランスが再び変化させられ、しかもこの場合、開放方向に働く合成力が生ぜしめられるように変化させられる。これに相応して、第２のノズルニードル１５が第２のシールシート１７から持ち上げられる。
【００３８】
引き続き、前記少なくとも１つの第２の噴射孔６もノズル室１２に接続されて、予混合室もしくは燃焼室４内へ燃料を供給することができる。
【００３９】
第２のノズルニードル１５を閉鎖するためには、制御ピストン３８を再び行程距離５３にまで戻し調節することができる。これにより、ハイドロリック接続部４８は再び開放されて、サプライ管路１１から第２の制御室３７への圧力補償、ひいては第２の増幅室３１への圧力補償を可能にする。その結果、第２の駆動ピストン２８と第２のノズルニードル１５とから成るユニットにおいて、再び閉鎖力が優勢となるので、第２のノズルニードル１５は閉じる。
【００４０】
その後に第１のノズルニードル８をも閉鎖したい場合、制御ピストン３８はその出発位置へ後退する。これにより、第１の制御室３５における容積増大が第１の制御室３５内の圧力低下ならびに第１の増幅室２１内の圧力低下を生ぜしめる。これによって併発される、第１のノズルニードル８に作用する力バランスの変化により、第１のノズルニードル８は閉じられる。
【００４１】
本発明による噴射ノズル１において注目すべき点は、第１のノズルニードル８が開放された状態で、第２のノズルニードル１５が第１のノズルニードル８とは別個に独立して開閉され得ることである。これにより、噴射ノズル１を操作するための特に大きな自由度が得られる。さらに重要となる点は、第１のノズルニードル８と第２のノズルニードル１５とを互いに別個に独立して直接に起動制御するために唯一つのアクチュエータもしくは唯一つの制御ピストン３８しか必要とされないことである。このために必要となる手間は比較的少ない。
【００４２】
したがって、本発明による噴射ノズル１では、第１のハイドロリック的な圧力伝達区間４４が常時、活性状態、つまり機能有効状態にあり、それに対して第２のハイドロリック的な圧力伝達区間４７は本発明によれば活性化可能でかつ不活性化可能となる。この場合、第２のハイドロリック的な圧力伝達区間４７の活性化（Aktivierung）および不活性化（Deaktivierung）は、制御ピストン行程に関連して行われるので、第２のハイドロリック的な圧力伝達区間４７のためには、活性化された状態と不活性化された状態との間での、行程制御された切換が生ぜしめられる。第２のハイドロリック的な圧力伝達区間４７の活性化された状態と不活性化された状態との間での切換は、制御ピストン３８の行程距離５３において行われるが、この行程距離５３は予め規定された切換値に調節されていることが有利である。これに相応して、以下においては、予め規定された行程距離５３が「切換値５３」とも呼ばれる。切換値５３は、前記少なくとも１つの第１の噴射孔５による整然とした燃料供給を実施できるようにするために、制御ピストン３８の開放行程運動時に切換値５３が達成される前または遅くとも達成された際に、第１のノズルニードル８が十分に大きく開放されるように設定されていると有利である。制御ピストン３８が切換値５３を超えて開放方向５２に移動調節された後ではじめて第２のノズルニードル１５も開放され、これにより前記少なくとも１つの第２の噴射孔６により燃料供給が行われる。
【００４３】
図２には、本発明による噴射ノズル１の第２実施例が示されている。この場合、図１に示した第１実施例と一致した構成部分および機能に関しては図１につき説明した通りであるので、以下においては第１実施例に対する相違点についてのみ説明する。
【００４４】
図２に示した第２実施例では、制御ピストン３８が戻しばね５５によって開放方向５２とは反対の方向にプレロードもしくは予荷重をかけられていてよい。図示の第２実施例では、この戻しばね５５の一方の端部がノズルボディ２に、他方の端部がアクチュエータピストン５６にそれぞれ支持されている。このアクチュエータピストン５６はアクチュエータ５７、特にピエゾアクチュエータによって直接に駆動される。
【００４５】
第２の駆動ピストン２８はピストンヘッド５８とピストンロッド５９とを有している。ピストンヘッド５８とピストンロッド５９とは互いに固く結合されているか、または単一部分から一体に製造されていてよい。また、ピストンヘッド５８とピストンロッド５９とは互いにルーズに載着されていて、押圧力の作用によって行程移動時でも接触した状態に維持されるようになっていてもよい。第２の駆動ピストン２８はこの場合、第２の補償面６０を有しており、この第２の補償面６０は第２の補償室６１内に配置されていて、圧力負荷可能である。第２の補償室６１は補償通路５４を介してサプライ管路１１と連通している。第２の補償面６０はこの場合、第２の増幅面３０とは逆方向に向けられており、したがって噴射孔５，６から離反した側に配置されているので、第２の補償面６０は圧力負荷されると第２のノズルニードル１５の閉鎖方向に作用する。図１に示した第１実施例とは異なり、図２に示した第２実施例では、第１の補償面２２および第１の補償室２３が設けられていない。
【００４６】
さらに、第２の増幅面３０は圧力負荷されると第２のノズルニードル１５の開放方向に作用する。第１の増幅面２０はこの場合、圧力負荷時に第１のノズルニードル８の閉鎖方向に作用する。さらに、第２のノズルニードル１５は所属の第２のばね３２なしで十分となる。
【００４７】
第１の制御室３５は絞り路６２を介して環状室５０と連通しているので、第１の制御室３５は絞られた状態でサプライ管路１１と連通している。絞り路６２は半径方向で制御ピストン３８と制御ピストンガイド６３との間に形成されている。絞り路６２の設計もしくは寸法決めは、制御ピストン３８の静的な状態でかつ／または制御ピストン３８の緩慢な作動運動時では、第１の制御室３５とサプライ管路１１との間の圧力補償が形成され、それに対して制御ピストン３８の動的な動作過程時、特に制御ピストン３８の迅速な調節行程時では、第１の制御室３５とサプライ管路１１との間の圧力補償が行われ得ないか、または十分に迅速には行なわれ得ないように行われる。
【００４８】
図２に示した本発明の第２実施例による噴射ノズル１は以下のように機能する：
図２に示した出発位置では、第１のハイドロリック的な圧力伝達区間４４内にサプライ管路１１の高圧が形成されている。これにより、第１のノズルニードル８には、閉鎖方向に作用する合成力を生ぜしめる力バランスが得られる。第１の受圧段部２５はこのとき、第１のばね２４および第１の増幅面２０の閉鎖力に抗して作用する。これに相応して、第１のノズルニードル８は閉鎖されている。さらに、ハイドロリック接続部４８が開いているので、第２のハイドロリック的な圧力伝達区間４７にも、サプライ管路１１内の圧力と同じ圧力が形成される。したがって、第２のハイドロリック的な圧力伝達区間４７は不活性化されている。第１のノズルニードル８が閉鎖された状態では、第２の受圧段部３３が相対的に無圧となる。したがって全体的には、第２のノズルニードル１５のためには閉鎖方向に作用する合成力を有する力バランスが生ぜしめられるので、第２のノズルニードル１５も閉鎖されている。
【００４９】
前記少なくとも１つの第１の噴射孔５による燃料噴射だけを実施したい場合、制御ピストン３８がアクチュエータ５７によって起動制御され、この場合、この制御ピストン３８は開放方向５２に行程運動を実施する。この行程運動は、この場合にもやはり切換値５３を形成する行程距離５３よりも小さく形成されている。制御ピストン３８の開放行程移動時では、第１の制御室３５の容積が増大される。制御ピストン３８の調節運動が極めて高い作動速度で行われるので、絞り路６２はいわば「不透過性」となるので、制御ピストン３８の開放行程移動は第１の制御室３５内での圧力低下を併発させる。この圧力低下は第１の制御通路３４を介して第１の増幅室２１内へ伝播する。これにより、第１のノズルニードル８における力バランスが変化させられて、開放方向に作用する力が生ぜしめられるようになる。その結果、第１のノズルニードル８が第１のシールシート１０から持ち上げられ、前記少なくとも１つの第１の噴射孔５がノズル室１２と連通する。第１のノズルニードル８が開放された状態では、前記少なくとも１つの第１の噴射孔５による所望の噴射を行うことができる。第１のノズルニードル８の開放と共に、第２の受圧段部３３の圧力負荷も行われ、これにより第２のノズルニードル１５に作用する閉鎖方向の合成力が減少する。
【００５０】
制御ピストン３８の開放行程移動時では、この制御ピストン３８の第２の制御面４３が第２の制御室３７内へ一層深く侵入する。これにより第２の制御室３７内の容積が減小される。しかしこの場合、第２のハイドロリック的な圧力伝達区間４７が不活性化された状態では、第２の制御室３７内に圧力は形成され得ない。なぜならば、押しのけられたハイドロリック流体、つまり燃料が、開いたハイドロリック接続部４８を介してサプライ管路１１内へ逃出し得るからである。
【００５１】
単位時間当たり、より大きな燃料量を噴射したい場合には、付加的に前記少なくとも１つの第２の噴射孔６によっても噴射を実施することができる。この目的のためには、アクチュエータ５７が制御ピストン３８を、切換値５３を超えた開放行程移動のために作動させ、これにより、まず切換値５３もしくは行程距離５３が超過されると、ハイドロリック接続部４８が遮断される。その結果、切換値５３を超える制御ピストン３８の行程移動のために第２のハイドロリック的な圧力伝達区間４７が活性化される。これに相応して、第２の制御室３７の容積減小により、第２の制御室３７内で圧力増大が生ぜしめられ、この圧力増大は第２の制御通路３６を介して第２の増幅室３１内へ伝播される。
【００５２】
これに相応して、第２の増幅面３０で導入された開放力が増大する。これにより、第２のノズルニードル１５における力バランスが変化し、この場合、開放力が優勢となり、第２のノズルニードル１５が第２のシールシート１７から持ち上げられる。これに相応して、次いで前記少なくとも１つの第２の噴射孔６がノズル室１２に接続されるので、前記少なくとも１つの第２の噴射孔６は燃料を燃焼室または予混合室４内へ噴射させることができる。
【００５３】
第２のノズルニードル１５を閉鎖するためには、制御ピストン３８が再び戻される。この場合、制御ピストン３８は、ハイドロリック接続部４８が開放され、ひいては第２のハイドロリック的な圧力伝達区間４７が再び不活性化されかつ第２の増幅室３１内の圧力が再び低下するようになるまで戻される。
【００５４】
第１のノズルニードル８の閉鎖は相応して、制御ピストン３８がその出発位置へ戻されることにより行われる。これに伴い生ぜしめられる、第１の制御室３５における容積減小により、第１の制御室３５内に圧力増大が生ぜしめられる。この圧力増大は第１の増幅室２１内へ伝達され、そしてこの第１の増幅室２１内で第１の増幅面２０に、相応する閉鎖力を発生させる。
【００５５】
図３には、本発明による噴射ノズル１の第３実施例が示されている。この場合にも、図１および図２に示した第１実施例および第２実施例と一致した構成部分および機能に関しては図１および図２につき説明した通りであるので、以下においては第１実施例および第２実施例に対する相違点についてのみ説明する。
【００５６】
図３に示したように、噴射ノズル１の図示の第３実施例では、第１の駆動ピストン１８が複数のピン６４を介して第１のノズルニードル８に駆動結合されている。この場合、ピン６４は別個の構成部分であるか、または第１の駆動ピストン１８および／または第１のノズルニードル８に一体に形成されていてよい。
【００５７】
第１の増幅面２０はこの場合、第１の制御室３５内に配置されているので、別個の第１の増幅室２１を不要にすることができる。このような構造に基づき、第１のハイドロリック的な圧力伝達区間４４が単純化されている。なぜならば、互いに結合された面、つまり第１の増幅面２０と第１の制御面４０とが同じ室、つまり第１の制御室３５内に位置しているからである。
【００５８】
第１の制御室３５は図示の第３実施例では、図２に示した第２実施例の場合と同様に絞り路６５を介してサプライ管路１１と連通接続されている。絞り路６５はこの場合、半径方向で第１の駆動ピストン１８と、ノズルボディ２に形成されたピストンガイド６６との間に延びている。したがって、絞り路６５はハイドロリック接続部４８の環状室５０に接続されている。また、絞り路６５を半径方向で制御ピストン３８と第１の駆動ピストン１８との間に形成することも可能である。
【００５９】
択一的に、第１の制御室３５への圧力供給を、たとえば図１に示した第１実施例の場合と同様に、供給弁４６を備えた供給管路４５によって行うことができる。その場合、この供給管路４５は第１の制御室３５をサプライ管路１１に接続している。
【００６０】
第３実施例のさらに別の特別な点は、制御ピストンガイド６３が第１の駆動ピストン１８に形成されていることにある。第１の駆動ピストン１８はこの目的のために中空の円筒体により形成されている。したがって、制御ピストン３８は第１の駆動ピストン１８内に同軸的に配置されていて、第１の駆動ピストン１８に行程移動可能に支承されている。
【００６１】
図示の第３実施例では、第２のハイドロリック的な圧力伝達区間４７がカップリングピストン６７を有している。このカップリングピストン６７は同じく第１の駆動ピストン１８内に行程移動可能に支承されている。カップリングピストン６７の、噴射孔５，６から遠い方の第１の端部６８は、第１のカップリング面６９を有している。この第１のカップリング面６９は第２の制御室３７内に配置されていて、この第２の制御室３７内で圧力負荷可能となる。第１のカップリング面６９はこの場合、第２の制御面４３に向かい合って位置している。カップリングピストン６７の、第１の端部６８とは反対の側の第２の端部７０には、第２のカップリング面７１が形成されている。この第２のカップリング面７１は第１のカップリング面６９とは逆方向に向けられていて、第２の増幅室３１内に配置されている。
【００６２】
カップリングピストン６７は片側で開いた中空円筒体として形成されていて、第２の駆動ピストン２８の、噴射孔５，６から遠い方の端部に被せ嵌められている。言い換えれば、第２の駆動ピストン２８のピストンヘッド５８がカップリングピストン６７内に行程移動可能に支承されているわけである。これに相応して、第２の補償室６１はカップリングピストン６７内に形成されており、この場合、第２の補償室６１内の第２のばね３２もカップリングピストン６７に支持されている。第２の補償室６１とサプライ管路１１との接続のためには、カップリングピストン６７に補償通路５４の第１の区分７２が形成されている。第１の駆動ピストン１８には、補償通路５４の第２の区分７３が形成されている。さらに、ノズルボディ２には、補償通路５４の第３の区分７４が形成されている。この場合、これらの補償通路区分７２，７３，７４の寸法設定および配置は、ノズルボディ２と第１の駆動ピストン１８とカップリングピストン６７との間の、噴射ノズル１の整然とした運転時に生じる全ての相対位置に関して、第２の補償室６１とサプライ管路１１との間の連通接続が保証されるように行われる。このためには、付加的に環状室７５，７６が設けられていてよい。この場合、一方の環状室７５は第１の補償通路区分７２の範囲で第１の駆動ピストン１８に形成されており、他方の環状室７６は第２の補償通路区分７３の範囲でノズルボディ２に形成されている。
【００６３】
図３に示した本発明の第３実施例による噴射ノズル１は次のように作動する：
図３に示した出発位置では、両ノズルニードル８，１５が閉鎖されている。第１の制御室３５内には、サプライ管路１１の高圧が形成されている。ハイドロリック接続部４８が開放されているので、第２の制御室３７内にもサプライ管路１１の高圧が形成されている。サプライ管路１１の高圧は第２の補償室６１内にも形成されている。第２の増幅室３１内にも、サプライ管路１１内の圧力と同じ圧力が形成されていると有利である。このことは、たとえば別の絞り路７７により達成され得る。この絞り路７７は半径方向で第２の駆動ピストン２８のピストンヘッド５８とカップリングピストン６７との間に形成されていて、第２の補償室６１を第２の増幅室３１に接続している。
【００６４】
第１のノズルニードル８を開放するためには、制御ピストン３８が開放方向５２に移動させられる。これにより、第１の制御室３５では圧力低下が生ぜしめられる。この圧力低下は直接に第１の増幅面２０にも作用する。これにより、第１のノズルニードル８における力バランスが変化し、この場合、第１のノズルニードル８には開放方向に働く合成力が作用する。その結果、第１のノズルニードル８は第１のシールシート１０から持ち上げられる。
【００６５】
第１のノズルニードル８だけを開放したい場合には、制御ピストン３８の行程移動運動は予め規定された行程距離５３よりも小さいか、もしくは予め規定された切換値５３よりも小さいので、制御ピストン３８の移動時にハイドロリック接続部４８は開いたままとなる。ハイドロリック接続部４８が開いた状態では、第２のハイドロリック的な圧力伝達区間４７は機能不能な状態にもたらされており、つまり不活性化されている。これに相応して、第２の制御室３７の容積は、第２の制御室３７内で圧力増大が生じることなく減小する。第２の制御室３７内への制御ピストン３８の侵入により押しのけられる容量は、開いたハイドロリック接続部４８を介してサプライ管路１１へ逃出することができる。
【００６６】
付加的に第２のノズルニードル１５を開放したい場合には、制御ピストン３８が切換値５３を超えて開放方向５２に移動させられる。行程距離５３が超えられると、ハイドロリック接続部４８が遮断されるので、第２のハイドロリック的な圧力伝達区間４７は少なくとも動的な動作過程に関しては密に閉鎖されている。これにより、第２のハイドロリック的な圧力伝達区間４７は活性化される。つまり、第２のハイドロリック的な圧力伝達区間４７の機能が有効にされる。次いで、制御ピストン３８の、切換値５３を超える行程移動運動に基づき、第２の制御室３７内に圧力増大が生ぜしめられ、この圧力増大は第１のカップリング面６９に作用する。その結果、カップリングピストン６７は同じく制御ピストン３８の開放方向５２に移動させられることになる。カップリングピストン６７のこのような開放行程は第２の増幅室３１内に圧力増大を生ぜしめる。この圧力増大により、第２の駆動ピストン２８は第２のノズルニードル１５の開放方向に駆動される。これに相応して、第２のノズルニードル１５の力バランスが変化して、開放力が優勢となり、第２のノズルニードル１５が第２のシールシート１７から持ち上げられる。
【００６７】
第２のノズルニードル１５ならびに第１のノズルニードル８の閉鎖は、相応して制御ピストン３８の引戻し時に行われる。
【００６８】
図４には、本発明による噴射ノズル１の第４実施例が示されている。この場合にも、図１〜図３に示した実施例と一致した構成部分および機能に関しては図１〜図３につき説明した通りであるので、以下においては図１〜図３に示した実施例に対する相違点についてのみ説明する。
【００６９】
図４に示した第４実施例では、唯一つの制御室７８しか設けられていない。この制御室７８内では、この制御室７８内へ侵入した制御ピストン３８の制御面７９が配置されている。制御面７９は制御室７８内で圧力負荷可能である。制御室７８は制御通路８０を介して第１の増幅室２１と連通している。したがって、第１のハイドロリック的な圧力伝達区間４４は制御面７９から第１の増幅面２０に通じている。
【００７０】
これとは異なり、第２のハイドロリック的な圧力伝達区間４７は制御面７９から第２の増幅面３０に通じている。このことは、第１のハイドロリック的な圧力伝達区間４４と第２のハイドロリック的な圧力伝達区間４７とが制御室７８から第１の増幅室２１にまで共通に延びているか、もしくは第１のハイドロリック的な圧力伝達区間４４が第２のハイドロリック的な圧力伝達区間４７の第１の区分を形成していることを意味する。
【００７１】
この実施例では、第２のハイドロリック的な圧力伝達区間４７がハイドロリック接続部８１を有している。第１の増幅室２１はこのハイドロリック接続部８１を介して第２の増幅室３１と連通することができる。このハイドロリック接続部８１は制御可能である。すなわち、ハイドロリック接続部８１は開放されかつ遮断され得る。ハイドロリック接続部８１が開放された状態では、第１第２の両増幅室２１，３１が互いに連通しており、ハイドロリック接続部８１が遮断された状態では、第２のハイドロリック的な圧力伝達区間４７が中断されているので、この場合には制御面７９から第２の増幅面３０への圧力伝達は行われない。このことは、ハイドロリック接続部８１が遮断された状態では第２のハイドロリック的な圧力伝達区間４７が不活性化されていることを意味する。これとは異なり、ハイドロリック接続部８１が開放されていると、制御面７９から第２の増幅面３０へ圧力が伝達され得る。言い換えれば、ハイドロリック接続部８１が開放されている状態では、第２のハイドロリック的な圧力伝達区間４７が活性化されている。
【００７２】
ハイドロリック接続部８１は少なくとも１つの第１の接続通路８２と、少なくとも１つの第２の接続通路８３とから成っている。第１の接続通路８２は第１の駆動ピストン１８に形成されていて、第１の増幅室２１に開口している。第２の接続通路８３はノズルボディ２に形成されていて、第２の増幅室３１に開口している。第１第２の両接続通路８２，８３の、各増幅室２１；３１から遠ざけられた端部、つまり互いに向かい合わされた端部は、両ノズルニードル８，１５が閉鎖されている図示の出発位置において前記両端部が行程方向で互いに間隔を置いて配置されるように互いに相対的に配置されている。この間隔は第１のノズルニードル８の行程距離８４もしくは切換値８４に相当している。したがって、出発位置ではハイドロリック接続部８１が遮断されている。つまり、第２のハイドロリック的な圧力伝達区間４７が不活性化されている。第１の駆動ピストン１８もしくはこの第１の駆動ピストン１８に結合された第１のノズルニードル８が行程距離８４もしくは切換値８４分の開放行程を実施した場合にのみ、両接続通路８２，８３の互いに向かい合わされた端部が重なり合う。これにより、ハイドロリック接続部８１が開放され、ひいては第２のハイドロリック的な圧力伝達区間４７が活性化される。
【００７３】
前で述べた実施例とは異なり、図４に図示した噴射ノズル１では、第１の駆動ピストン１８のためにも、第２の駆動ピストン２８のためにも、それぞれ１つの補償室２３；６１が設けられている。両補償室２３，６１は横方向孔８５を介して互いに連通していて、補償通路５４を介してサプライ管路１１と連通している。
【００７４】
図４に示した本発明の第４実施例による噴射ノズル１は次のように作動する：
図４に示した出発状態では、両ノズルニードル８，１５が閉鎖されている。唯一つの制御室７８内にはサプライ管路１１の高圧が形成されている。これに相応して、第１の増幅室２１にもこの高圧が形成されている。たとえば半径方向で第２の駆動ピストン２８のピストンヘッド５８と、ノズルボディ２に設けられた対応するピストンガイド８７との間には、絞り路８６が形成されており、この絞り路８６は第２の補償室８１を第２の増幅室３１に、絞られた状態で接続している。少なくとも静的な状態または準静的な状態では、この絞り路８６を介して第２の補償室６１と第２の増幅室３１との間の圧力補償が達成される。これに相応して、出発状態では第２の増幅室３１内にもサプライ管路１１の高圧が形成されている。
【００７５】
前記少なくとも１つの第１の噴射孔５による燃料噴射だけを実施したい場合には、制御ピストン３８が開放方向５２に操作される。そうすると、制御ピストン３８が制御室７８内へ侵入し、これにより制御室７８の容積を減小させる。これに相応して、制御面７９における圧力増大が生じる。この圧力増大は第１のハイドロリック的な圧力伝達区間４４を介して第１の増幅室２１内の第１の増幅面２０にまで伝播される。出発状態ではハイドロリック接続部８１が遮断されていて、ひいては第２のハイドロリック的な圧力伝達区間４７が不活性化されているので、高められた圧力は制御面７９から第２の増幅室３１内の第２の増幅面３０にまでは伝播され得ない。
【００７６】
第１の増幅室２１内での圧力増大に基づき、第１のノズルニードル８の力バランスが変えられ、この場合、開放方向に働く合成力が生じる。その結果、第１のノズルニードル８が第１のシールシート１０から持ち上げられる。第２のハイドロリック的な圧力伝達区間４７が不活性化されている状態では、第２の増幅室３１内の圧力は一定のままとなるので、第１のノズルニードル８が開放された状態で第２のノズルニードル１５の第２の受圧段部３３が圧力負荷されても、第２のノズルニードル１５は持ち上げられない。したがって、第２のノズルニードル１５は閉鎖されたままとなる。制御ピストン３８の開放行程移動はこの場合、第１の駆動ピストン１８の開放行程が規定の行程距離８４よりも小さいままとなるように設定されている。
【００７７】
前記少なくとも１つの第２の噴射孔６によっても付加的な燃料噴射を実施したい場合には、制御ピストン３８が、開放方向５２で制御室７８内へ一層深く侵入するように制御ピストン３８が操作される。その結果、第１のノズルニードル８の開放行程の増大が生じ、ひいては第１の駆動ピストン１８の開放行程の増大が生じる。第１の駆動ピストン１８の開放運動が切換値８４に到達するか、もしくは切換値８４を超過するやいなや、第１第２の両接続通路８２，８３の互いに向かい合わされた端部がオーバラップし合うので、ハイドロリック接続部８１が開放される。これにより、第２のハイドロリック的な圧力伝達区間４７が活性化される。これに相応して、制御面７９に生ぜしめられた圧力が第２のハイドロリック的な圧力伝達区間４７を介して第２の増幅面３０へ伝達され得るので、第２の増幅室３１内に圧力増大が形成される。これにより、第２のノズルニードル１５における力バランスが変えられて、開放方向に働く合成力が生ぜしめられる。これに相応して、第２のノズルニードル１５が第２のシールシート１７から持ち上げられる。
【００７８】
第２のノズルニードル１５および第１のノズルニードル８の閉鎖は、制御ピストン３８の戻し時に、相応して逆に行われる。
【００７９】
図１〜図３に示した各実施例に対する、図４に示した第４実施例の大きな相違点は次の点に認められる。すなわち、第４実施例では、第１の駆動ピストン１８が制御スプールとして作動するので、第２のハイドロリック的な圧力伝達区間４７の活性化された状態と不活性化された状態との間での切換が直接に第１のノズルニードル８の行程位置に関連して制御される。こうして、特に正確に第１のノズルニードル８のために予め規定された前行程を調節することができる。この場合、第２のノズルニードル１５が開く前に第１のノズルニードル８がこの前行程にまで第１のシールシート１０から持ち上げられることが望ましい。しかし、第１のノズルニードル８の行程運動が制御ピストン３８の行程運動と相関しているので、この場合同じく、予め規定された制御ピストン行程に関連した第２のハイドロリック的な圧力伝達区間４７の（間接的な）制御も得られる。
【００８０】
これとは異なり、図示のその他の実施例では、第２のハイドロリック的な圧力伝達区間４７が、予め規定された制御ピストン行程に関連して直接に制御される。なぜならば、これらの実施例では制御ピストン３８が、ハイドロリック接続部４８を開放するか、または遮断するスプールとして作動するからである。制御ピストン３８の開放運動が第１のノズルニードル８の開放運動と相関しているので、切換値５３の相応する設定により、第１のノズルニードル８のための所望の前行程を多かれ少なかれ正確に実現することもできる。
【００８１】
全ての実施例にとって共通しているのは、両ノズルニードル８，１５を別個にもしくは順次に直接に開放のために制御するために、唯一つの制御ピストン３８しか必要とならず、ひいては唯一つのアクチュエータしか必要とならないことである。これにより、噴射ノズル１のために特に単純な、ひいては廉価な構造が得られる。
【００８２】
以上、４つの実施例を例に挙げて本発明を詳しく説明したが、しかし本発明はこれらの実施例に限定されるものではなく、特に種々異なる構成の個々の特徴は互いに組み合わされ、かつ／または互いに交換され得る。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】本発明の第１実施例による噴射ノズルを著しく簡素化して示す原理縦断面図である。
【図２】本発明の第２実施例による噴射ノズルを著しく簡素化して示す原理縦断面図である。
【図３】本発明の第３実施例による噴射ノズルを著しく簡素化して示す原理縦断面図である。
【図４】本発明の第４実施例による噴射ノズルを著しく簡素化して示す原理縦断面図である。
【符号の説明】
【００８４】
１  噴射ノズル
２  ノズルボディ
３  ノズル先端部
４  燃焼室／予混合室
５  第１の噴射孔
６  第２の噴射孔
７  第１のニードルガイド
８  第１のノズルニードル
９  第１のニードル先端部
１０  第１のシールシート
１１  サプライ管路
１２  ノズル室
１３  環状室
１４  第２のニードルガイド
１５  第２のノズルニードル
１６  第２のニードル先端部
１７  第２のシールシート
１８  第１の駆動ピストン
１９  ディスク
２０  第１の増幅面
２１  第１の増幅室
２２  第１の補償面
２３  第１の補償室
２４  第１のばね
２５  第１の受圧段部
２６  漏れ室
２７  漏れ通路
２８  第２の駆動ピストン
２９  分離線
３０  第２の増幅面
３１  第２の増幅室
３２  第２のばね
３３  第２の受圧段部
３４  第１の制御通路
３５  第１の制御室
３６  第２の制御通路
３７  第２の制御室
３８  制御ピストン
３９  駆動ロッド
４０  第１の制御面
４１  第１の端部
４２  第２の端部
４３  第２の制御面
４４  第１のハイドロリック的な圧力伝達区間
４５  供給管路
４６  供給弁
４７  第２のハイドロリック的な圧力伝達区間
４８  ハイドロリック接続部
４９  区分
５０  環状室
５１  通路
５２  開放方向
５３  行程距離／切換値
５４  補償通路
５５  戻しばね
５６  アクチュエータピストン
５７  アクチュエータ
５８  ピストンヘッド
５９  ピストンロッド
６０  第２の補償面
６１  第２の補償室
６２  絞り路
６３  制御ピストンガイド
６４  ピン
６５  絞り路
６６  ピストンガイド
６７  カップリングピストン
６８  第１の端部
６９  第１のカップリング面
７０  第２の端部
７１  第２のカップリング面
７２  第１の区分
７３  第２の区分
７４  第３の区分
７５  環状室
７６  環状室
７７  絞り路
７８  制御室
７９  制御面
８０  制御通路
８１  ハイドロリック接続部
８２  第１の接続通路
８３  第２の接続通路
８４  行程距離／切換値
８５  横方向孔
８６  絞り路
８７  ピストンガイド
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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