(57)【要約】【目的】噴射量の正確な調量と正確に区別可能な主噴射、前噴射及び後噴射を可能にする燃料噴射装置を提供することにある。【構成】燃料噴射装置は、燃料噴射弁（１５）と制御弁（５０）とを有しており、制御弁（５０）は、制御弁孔（５２）内で長手方向移動可能な制御弁部材（５４）を有している。制御弁部材（５４）には、制御弁座（５６）と協働して第１の圧力室（５７）から第２の圧力室（５８）への接続を制御する制御弁シール面（５５）が形成されており。弁体（２５）に形成された孔（３０）内において、ピストン形状の弁ニードル（３２）はその燃焼室側の端部により噴射開口（３８）を、弁ニードル（３２）が、供給通路（２８）を介して第２の圧力室（５８）と接続されている圧力室（３１）内の圧力を負荷されて長手方向運動をおこなうことにより、制御する。高圧集積室（１０）と接続されている第１の圧力室（５７）は、絞り（７２）を介して、袋孔として構成されていて閉じられた緩衝室（７０）と接続されていて、これにより制御弁（５０）の閉鎖の際に発生する圧力振動は迅速に緩衝される。
2004515689.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関のための燃料噴射装置であって、弁部材（３２）を有する燃料高圧源から供給された燃料噴射弁と、制御弁部材（５４）を有する制御弁（５０）とを有しており、前記弁部材（３２）は、燃料噴射弁内に形成された圧力室（３１）の圧力により調整可能であって、これにより少なくとも１つの、圧力室（３１）と接続可能な噴射開口（３８）を制御しており、前記制御弁部材（５４）は、第１の位置において、常に燃料高圧源と接続された第１の圧力室（５７）を、前記圧力室（３１）に通じる供給孔（２８）から分離してかつ第２の位置において燃料高圧源と前記圧力室（３１）との間の接続を開放する形式のものにおいて、燃料高圧源と第１の圧力室（５７）との間に、絞り（７２）を有する導管（７１）が、閉鎖された緩衝室（７０）に通じていて、緩衝室（７０）は袋孔として構成されていることを特徴とする内燃機関のための燃料噴射装置。
【請求項２】
導管（７１）は第１の圧力室（５７）から緩衝室（７０）へ通じている請求項１記載の燃料噴射装置。
【請求項３】
燃料噴射弁は、制御弁体（１７）と、弁保持体（２２）と弁体（２５）とを有しており、制御弁体（１７）と弁体（２５）とは、弁保持体（２２）の対抗する端面に配置されており、制御弁（５０）は制御弁体（１７）内に配置されいて、弁部材（３２）は弁体（２５）内に配置されている請求項１記載の燃料噴射装置。
【請求項４】
制御弁体（１７）は、弁保持体（２２）に対して軸方向に締付けられいて、緩衝室（７０）は、弁保持体（２２）内に形成されている請求項３記載の燃料噴射装置。
【請求項５】
絞り（７２）は制御弁体（１７）内に配置されている請求項４記載の燃料噴射装置。
【請求項６】
絞り（７２）は弁保持体（１７）内に配置されている請求項４記載の燃料噴射装置。
【請求項７】
制御弁体（１７）と弁保持体（２２）との間に、中間円板（１９）が配置されており、中間円板（１９）内に絞り（７２）が形成されている請求項４記載の燃料噴射装置。
【請求項８】
導管（７１）内に少なくとも２つの絞り（７２）が配置されている請求項１記載の燃料噴射装置。
【請求項９】
絞り（７２）は、絞り円板（７４）内の孔により形成されており、絞り円板（７４）は導管（７１）の半径方向平面内に配置されている請求項８記載の燃料噴射装置。
【請求項１０】
絞り（７２）は、絞り円板（７４）の半径方向で互いにずらされて配置されている請求項９記載の燃料噴射装置。
【請求項１１】
緩衝室（７０）は、２つの互いに平行な、互いに接続された孔区分（１７０；２７０）からなる請求項４記載の燃料噴射装置。
【請求項１２】
緩衝室（７０）の２つの孔区分（１７０；２７０）は、弁保持体（２２）内に形成された横方向接続部により接続されている請求項１１記載の燃料噴射装置。
【請求項１３】
弁体（２５）は、弁中間円板（２４）を間挿して弁保持体（２２）に対して軸方向に締付られており、弁中間円板（２４）内に、緩衝室（７０）の孔区分（１７０；２７０）を互いに接続する横方向接続部（８５）が形成されている請求項１１記載の燃料噴射装置。
【請求項１４】
制御弁体（１７）は弁保持体（２２）よりも硬質な鋼から製作されている請求項１から１３のうちのいずれか１項記載の燃料噴射装置。
【請求項１５】
燃料高圧源は、高圧集積室（１０）（”ｃｏｍｍｏｎ  ｒａｉｌ”）である請求項１から１４のうちのいずれか１項記載の燃料噴射装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、特許請求の範囲の請求項１記載の形式の内燃機関用燃料噴射装置に関する。
【０００２】
この形式の燃料噴射装置は、例えばドイツ特許公開ＤＥ１９７０１８７９Ａ１号公報から公知である。この形式の燃料噴射装置は、燃料タンクを有している。燃料タンクから、燃料は高圧ポンプにより、高圧集積室に吐出される。高圧集積室内では、調整装置により、所定の燃料高圧が保持されている。高圧集積室から、内燃機関の燃焼室の数に応じて、高圧供給導管がそれぞれ１つの燃料噴射弁に導出されている。この場合、燃料噴射弁は制御弁により高圧導管と接続されている。制御弁と燃料噴射弁とはこの場合しばしばスペースの理由からケーシング内に配置されている。燃料噴射弁は、この場合弁ニードルを有している。弁ニードルは、孔内に案内されていてかつ燃焼室側の範囲において圧力室により取り囲まれている。弁ニードルには、圧力面が形成されている。圧力面は、圧力室内の燃料により負荷されているので、弁ニードルは、圧力室内において所定の開放圧力に達すると、閉鎖力に抗して長手方向運動をおこなって、少なくとも１つの噴射開口を開放する。噴射開口により、燃料が圧力室から内燃機関の燃焼室内に達する。燃料噴射装置の制御弁は、３ポート２位置方向制御弁として構成されている。この方向制御弁は、第１の位置で高圧集積室を、燃料噴射弁の圧力室と接続していて、第２の位置において、高圧集積室への接続を遮断して圧力室を、弁体内に形成された漏洩油室と接続する。漏洩油室は、導管を介して燃料タンクと接続されているので、漏洩油室内に常に低い燃料圧が支配される。制御弁を閉鎖位置から開放位置へ切り替えると、供給通路を通って圧力室内に入り、圧力室の圧力を上昇させる圧力波が生じる。即ち、燃料の噴射は、高圧集積室内の圧力よりも明らかに高い圧力により生じる。これにより、高圧集積室内及び燃料噴射装置の、燃料高圧を導く部分内においてほどよい高圧の場合に、高い噴射圧が得られ。供給導管内の燃料が、開放された制御弁により噴射中に流動するので、燃料は、制御弁の閉鎖の際に、突然停止し、燃料の運動エネルギが圧縮作業に転換される。これにより、第１の噴射直後の第２の噴射の際に噴射量の正確な調量及び正確な配量を困難にする圧力振動が発生する。圧力振動に基づく制御弁の状態は正確に分かっていない。
【０００３】
本発明の課題は、噴射量の正確な調量と正確に区別可能な主噴射、前噴射及び後噴射を可能にする燃料噴射装置を提供することにある。
【０００４】
この課題は、本発明によると、燃料高圧源と第１の圧力室との間に、絞りを有する導管が、閉鎖された緩衝室に通じていて、緩衝室は袋孔として構成されていることにより解決される。
【０００５】
発明の利点
本発明の燃料噴射装置は、請求項１の特徴部分により、制御弁の閉鎖の際、即ち高圧集積室への接続が遮断の際に発生する圧力振動が、第１の圧力室若しくは高圧供給導管を絞りを介して緩衝室と接続することにより緩衝されて迅速に消える利点を有している。制御弁は、従って閉鎖後に非常に迅速に再び定常状態になるので、先行した噴射に対して非常に短い間隔で第２の噴射をおこないかつ噴射量を非常に正確に制御することができる。
【０００６】
制御弁は、制御弁体内の３ポート２位置方向制御弁であり、制御孔に長手方向移動可能に案内されている制御弁部材を有している。制御孔の半径方向拡大部により、制御孔内に２つの圧力室が形成されている。この場合、第１の圧力室は、高圧集積室と接続さていて、第２の圧力室は、燃料噴射弁に形成された圧力室に接続されている。制御弁部材の閉鎖位置において、第１の位置では、第１の圧力室から第２の圧力室への接続が遮断され、第２の圧力室ひいては圧力室が漏洩油室と接続されていて、従って無圧になる。制御弁部材の開放位置において、第１の圧力室から第２の圧力室への接続が開放され、第２の圧力室と漏洩油室との接続は遮断されるので、高圧集積室は圧力室と接続されることになる。
【０００７】
第１の圧力室は、絞りを介して緩衝室と接続されているので、制御弁の開放及び閉鎖の際に第１の圧力室及び高圧導管内に発生するような圧力振動が緩衝される。絞りの適当な形成により、緩衝特性は、圧力室内の圧力振動が既にわずかな振動周期の後に完全に消えるように調節される。
【０００８】
本発明の第１の有利な構成では、緩衝室が、弁保持体内で、弁保持体の縦軸線に対して平行に延びる孔として構成されている。これにより、緩衝室は、既に公知の燃料噴射弁において、構造を変更することなく、しかも燃料噴射弁の外径を変更することなく実現できる。
【０００９】
本発明の有利な構成では、弁保持体が制御弁体に対して、中間円板を間挿して軸方向に締付けされている。緩衝室を形成する孔は、一部は制御弁体内で、中間円板を通って、大部分は弁保持体に延びている。絞りは、中間円板内に形成されているので、他の絞りを有する中間円板に、中間円板を交換することにより、燃料噴射弁を、それぞれの燃料噴射弁の要求に応じて、慣用の燃料噴射弁において構造的変更をおこなうことなく適合させることができる。
【００１０】
本発明の有利な構成では、緩衝室が、２つの互いに平行な、弁保持体内において延びる孔区分からなる。緩衝室の両孔区分は、横方向通路により互いに接続されるので、より短い弁保持体が絞り孔が同じ容積でも実現される。
【００１１】
本発明の有利な構成では、緩衝室の両孔区分は、中間円板内に配置されている横方向通路により接続されており、中間円板は、弁保持体と弁体との間に配置されている。この構成により、弁保持体内の、孔区分ための、比較的高価で、例えばエンドミルでしか製作することができない横方向接続部が省略される。中間円板内の横方向接続部の構成は、緩衝室の２つの孔区分を、弁保持体の一方の端面から形成することを可能にしている。
【００１２】
本発明の有利な構成では、緩衝室を高圧供給導管と接続する導管内に、少なくとも２つの絞りが配置されている。２つの絞りにより、１つだけの絞りより明らかに強い絞り作用が得られので、２つの絞りは、同じ緩衝作用を有する１つだけの絞りよりも著しく大きな流量横断面を有することができる。これにより、絞りが燃料内の汚染粒子により詰まる危険が明らかに少なくなる。特に有利には、２つの絞りを一線上に配置するのではなく、半径方向に互いにずらして配置されている。これは緩衝作用を付加的に強めている。
【００１３】
本発明の有利な構成では、緩衝室と第１の圧力室との間に閉鎖弁が配置されている。閉鎖弁は、緩衝が望まれる場合だけに、第１の圧力室から緩衝室への接続部を開放している。制御弁の開放の際の、噴射のためにできるだけ大きな圧力でおこなわれる圧力上昇は、第１の圧力室を緩衝室と常に接続することにより、若干低くなる。従って閉鎖弁は、制御弁の開放中に第１の圧力室と緩衝室との接続を遮断する。噴射の終了後に、閉鎖弁は開放されるので、第１の圧力室内の圧力波は従来と同様に迅速に緩衝される。この閉鎖弁により、申し分のない噴射圧と同時に、噴射の正確な調量を可能にする圧力振動の緩衝が得られる。
【００１４】
本発明の有利な構成では、閉鎖弁が第１の圧力室内の圧力により制御される。制御弁が開放された場合に、第２の圧力室内には、少なくとも、第１の圧力室内とほぼ同じ圧力が支配する。この圧力により、閉鎖弁は閉鎖される。制御弁が第１の圧力室から第２の圧力室への接続を閉鎖すると、第２の圧力室内の圧力は降下して、この降下により、閉鎖弁が第１の圧力室から第２の圧力室への接続を開放する。それに続いて、圧力振動の緩衝が既に記載の形式でおこなわれる。第２の圧力室内の圧力による制御は、閉鎖弁の付加的な電子的な制御を余分にする。
【００１５】
本発明の有利な構成では、制御弁体は硬質の鋼から製作され、緩衝室が形成されている弁保持体は、比較的軟質な鋼から製作されている。制御弁体内に、強い応力にさらされるシール面を有する制御弁が形成されている。硬質の鋼の構成により、制御弁の弁座の範囲の磨耗が減少する。弁保持体の上記構成のためには、これに対して軟質の鋼が有利である。なぜなら弁保持体には座面またはシール面が設けられておらず、従って強い機械的な応力も受けないからである。緩衝室を形成する中空室は、軟質な鋼により安価になりかつ迅速に形成することができる。
【００１６】
本発明の他の利点及び有利な構成は、図面及び明細書及び請求項に記載されている。
【００１７】
図１には、本発明の燃料噴射弁が縦断面図で示されている。燃料噴射弁は、略示された燃料高圧供給装置と同様に略示された漏洩油系と一緒に燃料噴射装置を形成している。燃料タンク１から燃料は燃料導管３を介して高圧ポンプ５に供給される。高圧ポンプ５は、燃料を高圧で供給導管７を介して高圧集積室１０内に送出する。高圧集積室１０内では、図示されていない調整装置により所定の燃料高圧が維持されている。高圧集積室１０から、複数の高圧供給導管１２が導出している。高圧供給導管１２は、それぞれ燃料噴射弁１５と接続している。複数の燃料噴射弁１５のうちの１つが図では例示されている。燃料噴射弁１５は、複数の部分から構成されている。燃料噴射弁１５は、制御弁体１７を有している。制御弁体１７内には、制御弁５０が配置されている。制御弁体１７に対して、弁保持体２２が、中間円板１９を介して締付ナット２０により軸方向に締付けられている。弁保持体２２の、燃焼室に面した他方の端部は、弁中間円板２４を介して弁体２５に接している。弁体２５は、締付ナット２７により弁保持体２２に対して締付けられている。弁体２５内には、孔３０が形成されている。孔３０の、燃焼室側の端部には、ほぼ円錐形の弁座３６が形成されている。弁座３６内には、少なくとも１つの噴射開口３８が配置されている。孔３０内には、ピストン形状の弁ニードル３２が配置されている。弁ニードル３２は、孔３０の燃焼室とは反対側の区分内でシールされて案内されていてかつ圧力面３３を形成しながら燃焼室に向かって先細りになっている。弁ニードル３２の、燃焼室側の端部は、ほぼ円錐形の弁シール面３４に移行している。弁シール面３４は、弁座３６と協働して、閉鎖位置、即ち、弁座３４に接すると噴射開口３８を閉鎖している。圧力面３３の高さに、孔３０の半径方向の拡大部により、圧力室３１が形成されている。圧力室３１は、弁ニードル３２を取り囲む環状通路として弁座３６まで続いている。圧力室３１は、弁体２５、弁中間円板２４、弁保持体２２、中間円板１９及び制御弁体１７にわたって伸びる供給孔２８を介して高圧集積室１０と接続可能であり、従って高圧の燃料により充填可能である。
【００１８】
弁中間円板２４には、中央開口８３が形成されている。中央開口８３は、孔３０を、弁保持体２２内に形成されたばね室４０と接続する。ばね室４０は、この場合、孔として構成されていてかつ孔３０に対して同軸的に配置されている。中央開口８３は、弁ニードル３２を案内する孔３０よりも小さな直径を有しているので、弁体２５の、弁中間円板２４への移行部に、ストッパ肩３５が形成されている。弁ニードル３２の燃焼室とは反対側の端面と、燃料噴射弁の閉鎖位置において弁中間円板２４のストッパ肩３５との間の軸方向間隔が、弁ニードル３２の開口ストロークを制限する。
【００１９】
燃焼室とは反対側の端部において、弁ニードル３２は、圧力ピン３７に移行している。圧力ピン３７は、弁ニードル３２に対して同軸的に配置されていてかつ弁中間円板２４の中央開口８３内に配置されている。圧力ピン３７は、ばね室４０内に配置されているばね皿４２に移行している。ばね皿４２と、ばね室４０の燃焼室とは反対側の端部との間に、圧縮コイルばねとして構成された閉鎖ばね４４が、圧力を予め負荷されて配置されている。この場合、閉鎖ばね４４の圧力の予負荷は、補償円板４５の厚さにより決定される。補償円板４５は、閉鎖ばね４４と、ばね室４０の燃焼室とは反対側の端部との間に配置されている。閉鎖ばね４４の力により、ばね皿４２と圧力ピン３７とを介して、弁ニードル３２の弁シール面３４が、弁座３６に押付けられていてかつこれにより噴射開口３８が閉鎖される。ばね室４０は、漏洩油導管６９を介して燃料タンク１と結合されているので、ばね室４０内へ侵入した燃料は、燃料タンク１へ導出される。従って、ばね室４０内では、常に低い燃料圧力が支配している。ばね室４０の燃焼室とは反対側の端部は、孔３０とばね室４０と同軸に配置されている通過孔４６に移行している。通過孔４６は、中間円板１９に形成された制御室７６まで達している。
【００２０】
図２は、制御弁５０の拡大縦断面図である。制御弁孔５２は、シール区分１５２と、直径においてシール区分１５２より小さい案内区分２５２とに分けられている。制御弁孔５２は、燃焼室とは反対側で、制御弁体１７に形成された漏洩室６６に開口している。制御弁孔５２の他端部は、制御室７６に開口している。制御室７６は、貫通孔４６を介してばね室４０と接続されている。制御弁孔５２の半径方向の拡大部により、第１の圧力室５７が形成されいる。第１の圧力室は、制御弁体１７に形成された供給通路１３を介して、高圧供給導管１２ひいては高圧集積室１０と接続されている。第１の圧力室５７から出発して、弁保持体２２に面した側において、制御弁孔５２の別の半径方向の拡大部により、第２の圧力室５８が形成されている。第２の圧力室５８に、供給孔２８が開口している。供給孔２８は、第２の圧力室５８を圧力室３１に接続している。第１の圧力室５７の第２の圧力室５８への移行部において、制御弁孔５２の壁に、ほぼ円錐形の制御弁座５６が形成されている。制御弁孔５２内には、制御弁部材５４が長手方向移動可能に配置されている。制御弁部材５４は、制御弁孔５２のシール区分１５２内で、シール案内されている。制御弁部材５４のシール案内区分から、制御弁部材５４は、弁保持体２２に向かって制御弁シール面５５を形成しながら先細りなっている。制御弁シール面５５は、ほほ円錐形に形成されていてかつ制御弁座５６と協働する。制御弁部材５４は、第２の圧力室５８を通って、中間円板１９に形成された制御室７６まで延びている。制御室７６において、制御弁部材５４は、制御区分６２へ移行している。制御区分６２は、円筒状に形成されていてかつ制御弁孔５２の案内区分２５２の直径よりも僅かだけ小さい直径を有している。制御区分６２と第２の圧力室５８との間において、制御弁部材５４は、制御弁孔５２の案内区分２５２内で案内されている。制御弁部材５４には、切欠６０が形成されているので、燃料は、制御弁部材５４の案内された区分を通り過ぎて流れることができる。制御区分６２の、制御弁体１７に面した環状端面７８は、制御弁部材５４の閉鎖位置、即ち、制御弁シール面５５が、制御弁座５６に当接した場合に、制御弁孔５２の始端から軸方向の間隔を有している。この軸方向の間隔は、制御行程ｈａに相当する。
【００２１】
制御弁部材５４は、弁保持体２２とは反対側の端部において、電機子６７に移行している。電機子６７は、漏洩油室６６内に配置されている。漏洩油室６６は、漏洩油導管７３を介して燃料タンク１と接続されている。電機子６７は、制御弁部材５４の閉鎖位置において、同様に漏洩油室６６内に配置されている電磁石６５から軸方向の間隔ｈｇを有している。電磁石６５は、弁ばね６８を取り囲んでいる。弁ばね６８は、図示されていない位置固定されたストッパと電機子６７との間にプレストレスをかけられて配置されていてかつ制御弁部材５４を閉鎖位置で負荷している。電磁石６５は、漏洩油室６６内に位置固定されて配置されていてかつ適当な通電により引力を電機子６７に作用させる。電機子６７は、電磁石６５に接触するまで、制御弁部材５４の開放方向において引き寄せられる。制御弁部材５４のこの開放行程運動は、弁ばね６８の閉鎖力に抗しておこなわれるので、制御弁部材５４は、電磁石６５の非通電で、弁ばね６８により再び閉鎖位置に押しつけられる。
【００２２】
供給通路１３と並んで、第１の圧力室５７に、接続通路７１として構成された導管も開口している。接続通路７１は、制御弁部材５４の縦軸線に対して傾斜して中間円板１９まで延びている。中間円板１９内に絞り７２が形成されている。絞り７２を介して、接続通路７１は、弁保持体２２内に形成された緩衝室７０と接続されている。緩衝室７０は、弁保持体２２の縦軸線及び貫通孔４６に対して平行に延びている袋孔として構成されている。緩衝室７０を形成する袋孔は、緩衝室７０の所望の容積に応じて、異なる長さを有している。緩衝室７０を形成する袋孔を異なる直径で構成することも可能である。
【００２３】
図３には、本発明の燃料噴射装置の他の実施例が示されている。この場合、制御弁が図２と同様の拡大図で示されている。図３に示す実施例の制御弁の機能と構造は、図２に示す実施例に正確に対応しているが、緩衝室７０は、図３の実施例では、制御弁体１７内の切欠により形成されている。切欠は、円筒状に形成されていてかつ制御弁孔５２に対して平行に延びている。緩衝室７０は、接続通路７１として構成されている導管を介して、第１の圧力室５７の付近で、供給通路１３と接続している。接続通路７１内には、絞り７２が配置されている。絞り７２は、接続通路７１を通る燃料の通流を緩衝する。接続通路７１と絞り７２とを有する緩衝室７０は、制御弁体１７の内部に配置されているので、弁保持体２２は、緩衝室７０有していない燃料噴射弁と比較して、構造的に変化していない。
【００２４】
図４には、本発明の燃料噴射装置の他の実施例が示されている。この実施例では、図１の実施例と比較して、緩衝室７０の構成だけが変化している。緩衝室７０は、この実施例では、簡単な袋孔として構成されているのではなく、２つの孔区分１７０，２７０に区分されている。２つの孔区分１７０，２７０は、弁保持体２２内で互いに平行に構成されている。緩衝室７０の第１の孔区分１７０は、弁保持体２２の一方の端面から他方の端面まで、即ち、中間円板１９から弁中間円板２４まで達している。弁中間円板２４内で、緩衝室７０の第１の孔区分１７０は、横方向接続部８５に開口している。横方向接続部８５は、図５の弁中間円板２４の横断面図に示すように、楕円形状乃至腎臓形状の横断面を有している。弁保持体２２には、弁保持体２２の、燃焼室側の端部から、緩衝室７０の第２の孔区分２７０が形成されている。第２の孔区分２７０は、袋孔として構成されていてかつ第１の孔区分１７０に対して角度αだけ、弁保持体２２の縦軸線２３を中心に位置をずらして配置されている。弁中間円板２４内に横方向接続部８５により、両孔区分１７０と２７０とは互いに接続しているので、両孔区分１７０と２７０とは一緒に緩衝室７０を形成している。
【００２５】
図５は、図４のＶ―Ｖ線に沿って断面した横断面図である。弁中間円板２４には、中央開口８３と横方向接続部８５と並んで、さらに２つの他の心合せピン孔８８，８９が形成されている。これら心合せピン孔８８，８９に、燃料噴射弁を組み立ての際に、心合せピンが差し込まれる。心合せピンは、弁保持体２２及び弁体２５の相応する孔内へ挿入されて、弁保持体２２及び弁体２５の正確な位置決めを保証する。
【００２６】
図１乃至図５に示す燃料噴射装置の作用形式は、以下の通りである。高圧ポンプ５は、燃料タンク１からの燃料を、燃料導管３及び高圧供給導管７を介して、高圧集積室１０へ吐出する。高圧集積室１０では、図示されていない調整装置により、所定の高い燃料圧レベルが保持されている。燃料圧レベルは、通常の高圧集積室１０の場合、１４０ＭＰａまでである。高圧集積室１０から、燃料は、高圧供給導管１２を介して燃料噴射弁１５へ導入される。燃料噴射弁１５内で、燃料は、供給通路１３を介して、第１の圧力室５７に達する。噴射サイクルの開始時には、制御弁５０は閉鎖位置に位置している。即ち、電磁石６５は、通電されておらず、制御弁部材５４は、弁ばね６８により、制御弁シール面５５で制御弁５６に押付けられて、第１の圧力室５７を第２の圧力室５８に対して閉鎖する。第２の圧力室は、切欠６０を介して制御室７６と接続されている。制御室７６は、貫通孔４６によりばね室４０と接続されている。ばね室４０は、燃料タンク１と接続されている。このような形式で、第２の圧力室５８内及び、第２の圧力室５８から出発する供給孔２８を介して、圧力室３１内でも、燃料タンク１内の圧力に相当する低い燃料圧力が支配することになる。緩衝室７０内に、接続通路７１により、第１の圧力室５７と同じ圧力が支配する。これにより、高圧集積室１０と同じ圧力が支配することになる。噴射がおこなわれる場合には、電磁石６５は通電されるので、電機子６７が、弁ばね６８の力に抗して電磁石６５に向かって運動する。電機子６７の運動により、制御弁部材５４も運動し、制御弁シール面５５は、制御弁座５６から離れる。これにより、第１の圧力室５７は、第２の圧力室５８と接続される。制御行程ｈａが、制御弁部材５４によりまだ通過されない限り、第２の圧力室５８が、切欠６０を介して制御室７６に接続されたままであるので、制御弁部材５４の行程運動の開始時に、燃料が第１の圧力室から第２の圧力室５８内へ流れて、この第２の圧力室から制御室７６内へ流入する。これにより、供給通路１３内で高圧下にある燃料が流動して運動エネルギを得る。制御行程ｈａの通過後に、制御区分６２は、制御弁孔５２内へ進入して、第２の圧力室５８を制御室７８に対して閉鎖する。供給通路１３内の既に流動している燃料は、供給孔２８内に流入してさらに、まだ閉鎖されている、燃料の運動エネルギを圧縮作業に転換する圧力室３１に流入する。これにより、圧力室３１内の圧力上昇が生じ、高圧集積室１０よりも明らかに高い圧力を得ることになる。この圧力は、高圧集積室１０の圧力よりも数１０ＭＰａ高くなっている。圧力室３１内の圧力により、油圧が、弁ニードル３２の圧力面に生じる。弁ニードル３２は、この油圧により、軸方向で、燃焼室から離れるように、閉鎖ばね４４の力に抗して運動する。これにより、弁シール面３４も弁座３６から離れて、噴射開口３８は開放されるので、燃料は、圧力室３１から弁ニードル３２を通り過ぎて噴射開口に流れ、噴射開口から内燃機関の燃焼室へ噴射される。弁ニードル３２は、この場合、弁ニードル３２の開放行程運動を、弁ニードル３２の、燃焼室とは反対側の端面が、弁中間円板２４のストッパ肩３５に接触するまで継続する。噴射が終了すると、電磁石６５には電流が流れなくなるので、弁ばね６８は、制御弁部材５４を閉鎖位置に戻して押付けられる。制御弁部材５４の閉鎖位置の経過において、制御区分６２は、再び制御弁孔５２の案内区分２５２から走出して第２の圧力室５８、ひいては供給孔２８を介して圧力室３１も制御室７６と接続する。制御室７６は、漏洩系と接続している。圧力室３１は、従って負荷が解除されて、弁ニードル３２への閉鎖ばね４４の力は、圧力面３３への油圧力を凌駕し、弁ニードル３２は閉鎖位置へ戻される。供給通路１３内の燃料は、変わらすに運動エネルギを有しているので、この運動エネルギは、制御弁５０の閉鎖後に圧縮作業に転換される。従って、第１の圧力室５７内の圧力は上昇する。この圧力上昇により、第１の圧力室５７内に、緩衝室７０内よりも高い圧力が支配するので、燃料は、第１の圧力室５７から接続通路７１及び絞り７２を通って緩衝室７０に流れる。これにより、緩衝室７０の圧力は、相応して高くなる。このように緩衝室７０内に流れる圧力波は、従って第１の圧力室５７内の圧力を降下せしめ、緩衝室７０内の圧力を、緩衝室７０内の圧力が第１の圧力室の圧力よりも高くなるまで上昇させる。燃料の一部は、再び絞り７２及び接続通路７１を通って、緩衝室７０から第１の圧力室５７へ戻される。第１の圧力室５７の圧力は相応して再び上昇する。この圧力振動は、絞り７２により緩衝されるので、圧力振動は、相応する緩衝装置を有していない燃料噴射装置とは対照的に僅かな振動後に消えて、第１の圧力室５７内には再び、高圧集積室１０内の圧力に相当する一定の圧力が支配する。絞り７２の横断面及び緩衝室７０の容積に関しては、緩衝作用の強さを燃料噴射弁の要求に適合させるように設計されている。
【００２７】
図６は本発明の燃料噴射装置の他の実施例の油圧回路略示図である。制御弁５０の作用形式は、上記実施例の同様に、第１の圧力室５７と、第２の圧力室５８と漏洩油導管６９とを相応して接続する３ポート２位置―方向制御弁の作用形式である。第１の圧力室５７は、接続通路７１と絞り７２とを介して緩衝室７０と接続している。この実施例では、絞り７２と緩衝室７０との間に、閉鎖弁９２が配置されている。閉鎖弁９２は、ばね９４の力と、接続導管９６を介して制御弁９２に作用する第２の圧力室内の圧力とにより制御される。第２の圧力室５８内に、ばね９４よりも大きな力を閉鎖弁９２におよぼす相応して高い燃料圧力が支配していると、閉鎖弁９２は接続通路７１を遮断し、緩衝室７０は最早第１の圧力室５７と接続されなくなるので、第１の圧力室５７内に発生する圧力振動は最早緩衝されなくなる。第２の圧力室５８内の燃料圧が、制御弁５１が閉鎖されて、相応して低くなると、ばね９４の力は、第２の圧力室内の燃料圧の力を凌駕して、閉鎖弁９２が第１の圧力室５７から緩衝室７０への接続を開放する。
【００２８】
制御弁９２の利点は、第１の圧力室５７内の圧力振動が、制御弁５０が閉鎖されたとき、即ち噴射がおこなれていないときのみ緩衝される点にある。即ち、第１の圧力室５７が常に、緩衝室７０と絞り７２を介して接続されていると、噴射開始時の所望の圧力衝撃も若干緩衝されるので、圧力室３１内の最高の圧力上昇が、緩衝作用が生じない、閉鎖された第１の圧力室５７の場合よりもいくらか低くなる。閉鎖弁９２により、高圧集積室１０内の同一の圧力よりも高い噴射圧力を得ることになる。閉鎖弁９２は、この場合有利な形式では同様に制御弁体１７内に形成されているので、燃料噴射装置のコンパクトな構造が可能になり、閉鎖弁９２の切換えが不必要に長い接続導管９６により遅延することはなくなる。
【００２９】
中間円板１９内の絞り７２と並んで、絞り個所を制御弁体１７内または弁保持体２２内に形成することも可能である。これにより、中間円板１９が無くなり、高圧シール面も省略されることになる。この場合、制御室７６は相応して弁保持体２２内に配置されることになる。さらに、緩衝室７０を２つの孔区分１７０，２７０により形成することも可能である。この場合、孔区分１７０，２７０の接続部は、弁中間円板２４ではなくて、弁保持体２２内に形成されている。これにより、縦断面図でみて緩衝室は少なくともほぼＵ字型形状を維持することになる。このような緩衝室は、例えばエンドミルにより製作することができる。さらに、閉鎖弁９２を第２の圧力室５８内の圧力によって制御するのではなく、直接、例えば制御装置により制御される電気アクチュエータにより制御することも可能である。
【００３０】
さらに緩衝室７０を孔として形成するのではなく、弁保持体２２内に任意の中空室を形成し、この中空室を絞られた接続部を介して第１の圧力室５７と接続することも可能である。この緩衝室は、弁保持体２２のスペース比率に申し分なく適合させることができる。さらに、緩衝室７０を制御弁体１７内に形成することも可能である。これにより、中間円板１９と弁保持体２２との間若しくは制御弁体１７と中間円板１９との間に形成される相応する高圧シール面が省略されることになる。
【００３１】
さらに、制御弁５０を、実施例に示すような直接電磁石により制御しないことも可能である。二者択一的にさらに、制御弁部材５４が、制御弁部材５４を油圧力により開放位置若しくは閉鎖位置にもたらす装置により制御することができる。
【００３２】
制御弁５０の制御弁座５６は、制御弁シール面の配置により制御弁部材５２の長手方向運動の際に、高い機械的な負荷にさらされる。従って、制御弁体１７を硬質の耐磨耗性の鋼から製作する必要がある。それに対して、緩衝室は、極めて高価な硬質の鋼から製作される弁保持体２２内の袋孔として構成されている。弁保持体２２内に機械的に高い負荷を受けない面が存在するので、弁保持体２２は、孔を形成しやすい比較的軟質の鋼から製作することができる。
【００３３】
図７には、図１に示す中間円板１９の範囲の略示拡大図である。この場合、しかしながら２つの絞り７２が中間円板１９内に配置されている。中間円板１９内には、２つの絞り円板７４が挿入されている。絞り円板７４は、外側中央にそれぞれ１つの、絞り７２を形成する孔を有している。絞り７２は、この場合互いにずらされて配置されているので、絞り７２は一列には配置されていない。圧力波の緩衝の際に絞り７２を通って流れる燃料は、従って２度、絞り７２の緩衝作用を著しく上昇させる強い方向変更をしなければならない。この理由から、２つの絞り７２の横断面は、絞り７２が１つだけの実施例の場合より大きく選択されなければならない。これにより、汚染粒子による２つの絞り７２の詰まりの危険性は明らかに減少される。
【００３４】
図８には、接続通路７１内に２つの絞り７２を有する他の実施例が示されている。この実施例では、絞り円板７４は制御弁体１７内に配置されているので、中間円板１９と弁保持体２２とが絞りを有する装置を備えていない。絞り円板７４と絞り７２の配置は、図７に示した実施例と同一である。
【００３５】
図９には、２つの絞り７２を有する燃料噴射装置の他の実施例が示されている。制御弁体１７内と弁保持体２２内には、それぞれ１つの絞り円板７４と絞り７２とが配置されている。この実施例では、制御弁体１７は直接弁保持体２２に接している。
【００３６】
図７、図８及び図９に示された実施例と並んで、絞り７２を、別の組み合わせで、制御弁体１７と、中間円板１９と弁保持体２２とに分配されて配置することができる。同様に、２つ以上の絞り７２が接続通路７１内に配置することができる。これら絞り７２は、必要に応じて、制御弁体１７と、中間円板１９と弁保持体２２とに分配されて配置することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】
燃料高圧供給装置の構造を略示している燃料噴射弁の縦断面図である。
【図２】
制御弁の範囲が拡大されている、図１の拡大図である。
【図３】
別の実施例の制御弁の範囲が拡大されている、図２の拡大図である。
【図４】
燃料噴射装置の別の実施例を示す図１と同様の縦断面図である。
【図５】
図４のＶ−Ｖ線に沿って断面した燃料噴射弁の横断面図である。
【図６】
本発明の燃料噴射装置の別の実施例の構造の略示図である。
【図７】
図１の中間板の範囲の拡大図である。
【図８】
中間板の範囲の別の実施例の図７と同様の拡大図である。
【図９】
中間板の範囲のさらに別の実施例の図７と同様の拡大図である。
【符号の説明】
１  燃料タンク
３  燃料導管
５  高圧ポンプ
１０  高圧集積室
１５  燃料噴射弁
１７  制御弁体
１９  中間円板
２２  弁保持体
２４  弁中間円板
２５  弁体
２８  供給孔
３１  圧力室
３２  弁部材
３８  噴射開口
５０  制御弁
５４  制御弁部材
５７  第１の圧力室
５８  第２の圧力室
７０  緩衝室
７１  導管
７２  絞り
７４  絞り円板
１７０  孔区分
２７０  孔区分
【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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2004515689.tif 000038
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