(57)【要約】本発明は、燃料を内燃機関の燃焼室内に噴射するための燃料インジェクタであって、インジェクタハウジング（２）内に形成された制御室（５）が設けられている形式のものに関する。この制御室（５）は、高圧蓄え室から延びる流入通路（３）と、永続的に作用する流入絞り（４）とを介して、高い圧力下にある燃料で負荷されている。制御室（５）内にはノズルニードル／プランジャ装置（８）が突入している。このノズルニードル／プランジャ装置（８）は、制御室（５）内の減圧もしくは増圧を介して運動方向（１０）に操作可能である。この場合、制御室（５）の放圧は、アクチュエータを介して操作される方向制御弁（１３）によって行われる。インジェクタハウジング（２）内の方向制御弁（１３）の弁室（２０）と制御室（５）とは２つの通路（２５，２８）を介して互いに接続されている。両通路（２５，２８）のうち、一方の通路（２８）は、方向制御弁（１３）を介して第２の切換位置（１７）で閉鎖されていて、方向制御弁（１３）の中間位置（１９）で開放されている。
2004532955.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料を内燃機関の燃焼室内に噴射するための燃料インジェクタであって、インジェクタハウジング（２）内に形成された制御室（５）が設けられており、該制御室（５）が、高圧蓄え室から延びる流入通路（３）と、永続的に作用する流入絞り（４）とを介して、高い圧力下にある燃料で負荷されており、制御室（５）内にノズルニードル／プランジャ装置（８）が突入しており、該ノズルニードル／プランジャ装置（８）が、制御室（５）内の減圧または増圧を介して運動方向（１０）に操作可能であり、制御室（５）の放圧が、アクチュエータを介して操作される方向制御弁（１３）によって行われるようになっている形式のものにおいて、インジェクタハウジング（２）内の方向制御弁（１３）の弁室（２０）と制御室（５）とが、少なくとも１つの通路（２５，２８）を介して互いに接続されており、１つの通路（２８）が、方向制御弁（１３）を介して第２の切換位置（１７）で閉鎖されていて、方向制御弁（１３）の中間位置（１９）で開放されていることを特徴とする、燃料を内燃機関の燃焼室内に噴射するための燃料インジェクタ。
【請求項２】
少なくとも１つの通路（２５，２８）に絞りエレメント（２９，３０）が挿入されている、請求項１記載の燃料インジェクタ。
【請求項３】
少なくとも１つの通路（２５，２８）が、流入方向（２６）で制御室（５）にかつ流出方向（２７）で制御室（５）から弁室（２０）に通流可能である、請求項１記載の燃料インジェクタ。
【請求項４】
少なくとも１つの通路（２５，２８）内の絞りエレメント（２９，３０）が、流入方向（２６）で流入絞りとして作用するようになっていて、流出方向（２７）で方向制御弁（１３）の切換位置に関連して１つの流出絞りエレメント（２９）または並列に接続された流出絞り（２９，３０）として作用するようになっている、請求項１記載の燃料インジェクタ。
【請求項５】
高圧蓄え室から延びる別の流入通路（１１）が、弁室（２０）に弁体（１４）の作用方向に対して垂直に開口している、請求項１記載の燃料インジェクタ。
【請求項６】
高圧蓄え室から延びる別の流入通路（１１）が、通路（２５，２８）の１つに各絞りエレメント（２９，３０）の上方で開口している、請求項１記載の燃料インジェクタ。
【請求項７】
別の流入通路（１１）が、両通路（２５，２８）の、弁室（２０）に方向制御弁（１３）の弁体（１４）の側方で開口した通路に開口している、請求項６記載の燃料インジェクタ。
【請求項８】
１つの流入通路（５３）が、高圧蓄え室の流入通路（３）から分岐していて、通路（２５，２８）の、弁体（１４）によって開閉可能である通路に接続されている、請求項１記載の燃料インジェクタ。
【請求項９】
流入通路（５３）が、通路（２８）の環状室（５０）に開口しており、該環状室（５０）が、通路（２８）に収容された絞りエレメント（３０）から間隔（５２）を置いて位置している、請求項８記載の燃料インジェクタ。
【請求項１０】
流入通路（５３）の開口と別の絞りエレメント（３０）との間の間隔（５２）が、ディフューザ区分として形成されている、請求項９記載の燃料インジェクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
技術分野
空気圧縮型の内燃機関には、今日、ますます蓄圧噴射システムが使用される。この蓄圧噴射システムは、内燃機関のシリンダに対応配置された個々の燃料インジェクタに、高い圧力下にある燃料を供給する。高圧蓄え室（コモンレール）の使用によって、燃料における圧力脈動を減衰することができるので、燃料インジェクタの個々の噴射開口に燃焼室側で加えられる燃料圧をほぼコンスタントに保持することができる。ノズルニードル運動を制御するためには、制御室が燃料インジェクタのハウジング内に組み込まれている。制御室の放圧によってノズルニードルまたはプランジャを操作することができ、これによって、間接的なノズルニードル操作または噴射開口の開閉が行われる。一般的に制御室は流入絞りを介して、高圧源から到来する高い圧力下にある燃料体積で負荷可能である。
【０００２】
背景技術
ヨーロッパ特許出願公開第０９９４２４８号明細書には、ノズルニードルストロークの圧電式の制御による噴射経過形成を伴った燃料インジェクタが開示されている。この燃料インジェクタはシリンダヘッドによって取り囲まれている。燃料インジェクタには噴射開口が形成されている。ノズルニードルはインジェクタボディ内に運動可能に収容されていて、噴射開口が開放されている開放位置と、噴射開口が閉鎖されている閉鎖位置との間のストローク距離に沿って運動させられる。さらに、インジェクタボディ内には圧電式のアクチュエータが収容されている。このアクチュエータの圧電素子はスイッチオン位置とスイッチオフ位置との間で伸縮切換可能である。圧力室の形で形成されたカップリングエレメントを介して、ノズルニードルと圧電式のアクチュエータとは、この圧電式のアクチュエータの圧電素子の運動が、インジェクタハウジング内のノズルニードルのより大きな軸方向のストローク運動に変換されるように互いに結合されている。
【０００３】
ドイツ連邦共和国特許出願公開第１９７１５２３４号明細書には、多気筒内燃機関の蓄圧噴射システムに用いられる、電磁弁制御される直接噴射式の燃料噴射弁が開示されている。各弁ハウジング内では、流入管路が、ばね負荷されたノズルニードルに通じている。この場合、流入管路は、弁機能を備えた制御ピストンによって遮断可能である。さらに、ばねが設けられている。このばねはばね室内に支持されていて、ノズルニードルをそのニードル座に向かって押圧する。システム圧下にある制御ピストンの後側には制御室が配置されている。この場合、電磁弁が設けられている。この電磁弁によって、制御室が放圧管路に接続可能であり、同時に、噴射のために、ノズルニードルに通じる流入管路の遮断が、制御ピストンに配置された高圧弁によって排除可能となる。流入管路と放圧管路との間のバイパスとしての絞られた管路接続部が設けられている。この場合、この管路接続部は、電磁弁に作用結合された漏れ弁を有している。この漏れ弁によって、噴射の間に管路接続部が遮断可能となる。
【０００４】
ドイツ連邦共和国特許出願公開第１９７４４５１８号明細書には、内燃機関に用いられる燃料噴射弁が開示されている。この解決手段によれば、弁ボディ内に配置された、軸方向に移動可能な弁部材を備えた燃料噴射弁が提案される。弁部材は、内燃機関の燃焼室に近い方の端部に円錐形の弁シール面を有している。この円錐形の弁シール面で弁部材は、弁ボディに設けられた円錐形の弁座面と、噴射横断面を制御するために協働する。この場合、弁部材は内側案内部を介して、定置の挿入体のピンに摺動可能に案内されている。この解決手段により形成された、内燃機関に用いられる燃料噴射弁は、噴射弁の弁部材の極めて小さな作動力ひいては極めて迅速な弁ストローク運動が可能となるという利点を有している。この場合、インジェクタハウジングの内部のこの迅速な調節運動は、弁部材における小さなハイドロリック有効面と、小さな制御体積とによって可能となる。この場合、運動させられる小さな質量体が調節されさえすればよい。このことは、特に弁部材が案内孔を有しており、この案内孔で弁部材が定置の挿入体のピンに摺動可能に案内されることによって達成される。
【０００５】
発明の開示
本発明による解決手段の利点は、特に方向制御弁の弁室と、増圧もしくは減圧によってノズルニードル／プランジャ装置の開閉運動を生ぜしめる制御室とが、この制御室に対して流入方向でかつ流出方向で制御体積によって通流可能な少なくとも１つの通路を介して互いに接続されていることに見ることができる。
【０００６】
第１の有利な構成では、方向制御弁として３ポート３位置弁が使用される。この３ポート３位置弁の弁体は弁室によって取り囲まれている。この弁室には、高圧蓄え室から延びる付加的な流入通路の開口が開口している。方向制御弁の弁体は、弁室に設けられた２つの弁座の間で切換可能であり、アクチュエータ（たとえばピエゾアクチュエータ）によって両弁座の間の中間位置にも位置決め可能である。
【０００７】
弁室に設けられた第１の弁座と第２の弁座との間の弁体の中間位置では、制御室が、十分な横断面を備えて設計された、通路に収容された絞りエレメントを介して迅速に放圧される。これに対して、弁体が、アクチュエータ操作されて第２の弁座に移動させられると、弁室と制御室との間の１つの通路が閉鎖されているので、制御室内の減圧がよりゆっくりと生ぜしめられる。これによって、噴射経過の形成が助成される。これに対して、３ポート３位置弁の弁体がその第１の弁座に移動させられている場合には、制御室内の増圧が、永続的に作用する、制御室に直接開口した流入絞りと、弁室から制御室に延びる両通路とを介して生ぜしめられる。この両通路は、組み込まれた流入絞りを備えた、直交室に開口した別の流入通路を介して負荷されるので、制御室内の迅速な増圧が生ぜしめられる。
【０００８】
高圧蓄え室（コモンレール）から延びる高圧側の別の流入通路の開口は、方向制御弁の弁室を制御室の後方に接続する１つの通路に設けられてもよい。
【０００９】
別の有利な構成では、高圧蓄え室から延びる別の流入通路の開口が、通路の、方向制御弁の弁体によって閉鎖可能である通路に設けられてよい。この通路への別の流入通路の開口と、この通路に収容された絞りエレメントの開口との間には、ディフューザ区分が形成されている。このディフューザ区分の長さは、この通路内に形成される燃料流れを通路の壁に当て付けることができるように規定されている。
【００１０】
この有利な構成でも、制御室内の迅速な増圧ひいてはノズル室内に突入したプランジャを介したノズルニードルの迅速な閉鎖もしくはノズルニードルの迅速な操作が保証されている。別の流入通路内に配置された絞りエレメントの設計に関連して、燃焼室内への噴射のブーツ段階の間の極めて小さく設定された噴射量を形成することができる。これによって、直接噴射式の内燃機関の燃焼室内での燃焼の経過に対する噴射経過の調和が可能となる。
【００１１】
実施例
以下に、本発明の実施例を図面につき詳しく説明する。
【００１２】
図１では、燃料インジェクタの制御室が、ここでは３ポート３位置弁として形成された方向制御弁によって負荷されるかもしくは放圧される。
【００１３】
インジェクタ１のインジェクタハウジング２内には制御室５が形成されている。この制御室５は、高圧蓄え室から延びる流入通路３で分岐した孔１２に続く永続的に作用する第１の流入絞り４を介して、高い圧力下にある燃料で負荷されている。インジェクタハウジング２の内部の制御室５は側方で制御室壁６によって仕切られていて、上側で制御室面７によって仕切られている。制御室５内には、ノズルニードル／プランジャ装置８がその端面９で進入している。ノズルニードル／プランジャ装置８は、制御室５内の減圧または増圧に応じて、二重矢印１０によって示した運動方向に運動可能である。
【００１４】
さらに、高圧蓄え室から延びる流入通路３を通って同じく孔１２を介して、組み込まれた第２の流入絞りエレメント１１を備えた別の流入通路２１が負荷される。第２の流入絞りエレメント１１は方向制御弁１３の弁室２０に開口している。図１で３ポート３位置弁として形成された方向制御弁１３は閉鎖弁体１４を有している。この閉鎖弁体１４は、符号３１で示した伝達エレメントによって弁室２０の内部で複数の位置にアクチュエータ２２の制御に相応して切換可能である。方向制御弁１３の弁体１４は第１の弁座１５に切換可能である。この第１の弁座１５の弁座直径は符号１６で示してある。さらに、たとえば球形に形成されていてよい弁体１４は第２の弁座１７に切換可能である。この第２の弁座１７は弁座直径１８で形成されていて、第１の弁座１５と反対の側で弁室２０に配置されている。さらに、方向制御弁１３の弁体１４は、弁室２０の内部の第１の弁座１５と第２の弁座１７との間の中間位置１９に切り換えることができる。
【００１５】
方向制御弁１３の弁室２０の上方には孔が設けられている。この孔は、弁体１４を操作する伝達エレメント３１によって貫通されている。これによって、この伝達エレメント３１の周面と、インジェクタハウジング２の、孔を仕切る壁との間に環状ギャップ２４が形成される。この環状ギャップ２４からは流出通路２３が分岐している。
【００１６】
方向制御弁１３の弁室２０は、図１で互いに平行に配置された２つの通路、つまり、第１の通路２５と第２の通路２８とを介してインジェクタハウジング２の制御室５に接続されている。第１の通路２５と第２の通路２８とはそれぞれ絞りエレメント２９；３０を備えている。両通路２５；２８は、制御室５に対して流入方向２６だけでなく、制御室５に対して流出方向２７でも、制御室５から流出した制御体積もしくは別の流入通路２１を介して弁室２０を通って流入方向２６で、高い圧力下にある燃料体積によって通流され得る。第１の通路２５の開口は、この第１の通路２５が方向制御弁１３の弁体１４の側方で弁室２０に開口しているように形成されているのに対して、第２の通路２８は、弁座直径１８を備えた第２の弁座１７の下方で方向制御弁１３の弁室２０に開口している。
【００１７】
図１では、制御室５が、永続的に作用する第１の流入絞り４によってコンスタントに、高圧蓄え室から延びる流入通路部分３に接続されている。方向制御弁１３の弁体１４が第１の弁座１５に切り換えられている場合には、制御室５内に高圧が形成されている。弁座直径１６に切り換えられた弁体１４によって、方向制御弁１３の弁室２０は流出通路２３に対してシールされている。方向制御弁１３の弁体１４が開放され、アクチュエータ２２を介して中間位置１９（一点鎖線参照）に移動させられると、制御室５内の圧力が、永続的に開放制御された第１の通路２５と、この第１の通路２５に収容された絞りエレメント２９と、中間位置１９によって開放制御された第２の通路２８とを通って流出方向２７で放圧される。第１の通路２５内の絞りエレメント２９と第２の通路２８内の別の絞りエレメント３０との絞り横断面の適切な設計によって、制御室５内の圧力を極めて迅速に減少させることができる。これによって、ノズルニードル／プランジャ装置８の迅速な開放が達成可能となる。これに対して、方向制御弁１３の弁体１４がその中間位置１９からシール位置における第２の座１７に移動させられると、第２の通路２８が閉鎖される。制御室５内の減圧は、方向制御弁１３の弁体１４のこの切換位置では、永続的に作用する、方向制御弁１３の弁室２０に通じる第１の通路２５を介してしか行うことができない。この事例では、制御室５内の圧力は、方向制御弁１３の弁体１４が中間位置１９に移動させられた場合に、並列に接続された両通路２５；２８を介して行うことができる制御室５内の減圧に比較してゆっくりと減少させられる。
【００１８】
弁体１４がアクチュエータ２２の操作によって第１の弁座１５に移動させられると、インジェクタハウジング２の制御室５内の増圧が、弁室２０に開口した、高圧蓄え室の流入通路３から延びる別の流入通路２１を介して付加的に生ぜしめられる。この事例では、第１の通路２５と第２の通路２８とに通じる流入通路を介して制御室５に対して流入方向２６で、高い圧力下にある燃料が、この事例では流入絞りとして作用する両絞りエレメント２９；３０を介して後方に燃料体積を制御室５内に流す。これによって、この制御室５内に迅速な増圧が生ぜしめられる。この増圧は、図１には示していない閉鎖座へのノズルニードル／プランジャ装置８の迅速な閉鎖を生ぜしめる。
【００１９】
サーボ弁インジェクタとして運転可能なこの燃料インジェクタ１によって、所定の噴射経過形成と同時に迅速なニードル閉鎖を実現することができる。なぜならば、３ポート３位置弁１３によって、一方のまたは両方の流れ通路２５；２８の開放が行われるからである。これによって、互いに異なる圧力変化速度が燃料インジェクタ１のインジェクタハウジング２に設けられた制御室５内に生ぜしめられる。
【００２０】
図２には、３ポート２位置弁と、一方の流れ通路に開口した、高圧蓄え室から延びる別の流入通路とを備えた構成が詳しく示してある。
【００２１】
図１に類似して、インジェクタハウジング２内の制御室５は平行な２つの通路、つまり、第１の通路２５と第２の通路２８とを介して方向制御弁１３の弁室２０に接続されている。方向制御弁１３のこの弁室２０内には、有利には球形に形成された弁体１４が位置している。この弁体１４はアクチュエータエレメント２２によって伝達エレメント３１を介して第１の座１５、中間位置１９ならびに下側の弁座１７に切換可能である。方向制御弁１３の弁室２０と制御室５とを互いに接続する両通路２５；２８は、制御室５に対して流入方向２６だけでなく流出方向２７でも制御体積もしくは流入する燃料体積によって通流可能である。
【００２２】
図１と異なり、高圧蓄え室から延びる別の流入通路１１は、インジェクタハウジング２内の制御室５の仕切り面７から間隔４１を置いて第１の通路２５に開口している。
【００２３】
方向制御弁１３の弁体１４がその第１の座１５に切り換えられると、流出通路２３はシールされており、制御室５内の増圧が、永続的に作用する第１の流入絞り４と、第１の流れ通路２５に開口した、高圧蓄え室から延びる別の流入通路１１とを介して生ぜしめられる。この構成では、永続的に作用する流入絞り４と、高圧蓄え室から延びる別の流入通路１１とが永続的に制御室５に作用している。永続的に作用する流入絞り４；１１に比べて比較的大きな絞り横断面を備えて形成された第１の通路２５内のもしくは第２の通路２８内の絞りエレメント２９；３０によって、方向制御弁１３の弁体１４が、図１に示した中間位置１９に切り換えられている場合に弁室２０への制御室５内の迅速な減圧が生ぜしめられる。
【００２４】
図１もしくは図２に示した構成によって、永続的に作用する少なくとも１つの流入絞り４が対応配置された制御室５内の減圧を、方向制御弁１３の弁体１４がその第２の弁座１７に切り換えられている場合に第１の通路２５を介して第１の減圧速度で行うことができる。第１の通路２５には、方向制御弁１３の弁体１４が中間位置１９に切り換えられている場合に第２の通路２８が並列に接続されるので、制御室５内の圧力を平行な２つの通路を介して弁室２０にかつそこから流出通路２３に放圧することができる。第１の通路２５もしくは第２の通路２８に収容された絞りエレメント２９；３０はより大きな横断面で設計されているので、絞りエレメント２９；３０を通る大きな通流量ひいては迅速な減圧が生ぜしめられる。図１および図２に示した構成によるインジェクタ１の制御室５内の実現可能な減圧速度によって、内燃機関の燃焼室内への噴射の経過に影響を与えることができ、これによって、噴射率を燃焼室内の燃焼経過に適合させることができる。
【００２５】
図３から、１つの流入通路によって、方向制御弁の弁室と制御室とを互いに接続する一方の通路に開口した構成を備えたインジェクタボディを認知することができる。
【００２６】
図２に示した構成に類似して、ノズルニードル／プランジャ装置８を負荷する制御室５と、方向制御弁１３の弁室２０とは２つの通路２５；２８によって互いに接続されている。インジェクタハウジング２に設けられた弁室２０内には弁体１４が収容されている。この弁体１４は、ピエゾアクチュエータ２２の制御によって伝達エレメント３１を介して第１の座１５、中間位置１９ならびに第２の座１７に切り換えられる。
【００２７】
インジェクタハウジング２の内部の方向制御弁１３の弁室２０と制御室５との間の両通路２５；２８は、制御室５に対して流入方向２６だけでなく、制御室５に対して流出方向２７でも燃料／制御体積によって通流可能である。図１および図２に示した構成に類似して、第２の通路２８は第２の弁座１７の下方に開口している。この第２の弁座１７は、有利には球形に形成された弁体１４によって開閉することができる。高圧蓄え室から延びる流入通路３に形成された流入室５４から、制御室５を圧力で負荷する永続的に作用する流入絞り４だけでなく、流入通路５３の別の流入絞り１１も分岐している。流入通路５３は環状室５０の領域に開口している。この環状室５０は弁座１５と別の絞りエレメント３０との間のほぼ真ん中で第２の通路２８に形成されている。この第２の通路２８の、流入通路５３の開口と別の絞りエレメント３０との間に長さ５２で延びる区分はディフューザ区分５１として形成されている。このディフューザ区分５１の長さ５２は、燃料流れを第２の通路２８の壁に当て付けることができるように寸法設定されている。
【００２８】
第１の通路２５もしくは第２の通路２８に収容された絞りエレメント２９；３０の絞り横断面の設計に基づき、制御室５が、第１の弁座１５からの弁体１４の開放時に同時に両絞りエレメント２９；３０を介して放圧される。これに対して、方向制御弁１３の弁体１４が、弁室２０に設けられた第２の座１７に切り換えられると、第２の流れ通路２８が閉鎖されており、第１の通路２５の、流出絞りとして機能する絞りエレメント２９しか作用しない。同時に制御室５の圧力負荷は、永続的に作用する第１の流入絞り４と、閉鎖された第２の通路２８に開口した流入通路５３とによって平行して行われる。この流入通路５３には別の流入絞り１１が収容されている。この事例では、第２の通路２８に収容された別の絞りエレメント３０が、制御室５に対する流入方向２６で見て、後側の方向に流入絞りとして作用する。これに対して、方向制御弁１３の弁体１４がアクチュエータ２２の制御によって伝達エレメント３１を介して第１の座１５に移動させられると、流出通路２３が閉鎖されており、インジェクタハウジング２内のノズルニードル／プランジャ装置８の極めて迅速な閉鎖が生ぜしめられる。なぜならば、制御室５が２つの流入絞り４；１１，５３によって負荷されているからである。
【００２９】
図３に示した構成によれば、別の絞りエレメント３０と、流入室５３が流入室５４から延びて第２の通路２８に開口している領域５０との間にディフューザ区分５１が形成されている。このディフューザ区分５１の長さ５２は、燃料流れを流れ通路２８の壁に当て付けることができるように寸法設定されており、これによって、層流を第２の流れ通路２８の内部に形成することができる。
【００３０】
図３に示した、本発明の根底を成す思想の構成は、所定の噴射経過形成が可能となると共に極めて迅速に閉鎖位置に位置決め可能であるノズルニードル／プランジャ装置８を備えた燃料インジェクタを実現することができる。第２の弁座１７が方向制御弁１３の弁体１４によって閉鎖されている場合には、流入通路５３に形成された流入絞り１１の設計に応じて、制御室５内の最小の体積変化を得ることができるので、ノズルニードル／プランジャ装置８のこのように敏感な操作によって、噴射のブーツ段階の間の最小の燃料噴射も行うことができる。これによって、ノズルニードル／プランジャ装置８の制御を内燃機関の燃焼室内の燃焼経過に正確に適合させることができる。
【００３１】
図４には、弁室と、制御室と、両流れ方向で通流可能であるただ１つの流れ通路とを備えた別の構成が示してある。
【００３２】
この構成によれば、インジェクタハウジング２内の方向制御弁１３の弁室２０と制御室５とはただ１つの通路２８を介して互いに接続されている。インジェクタハウジング２内の制御室５には、高圧蓄え室または異なる形で形成された高圧源から延びる流入通路３に続く永続的な第１の流入絞り４を介して、高い圧力下にある燃料が常に供給される。制御室５は制御室壁６と制御室面７とによって仕切られる。ノズル室５内に進入するかもしくは二重矢印１０により進出するノズルニードル／プランジャ装置８はその制御室側の端面９でノズル室５内に進入する。
【００３３】
有利には球形に形成された弁体１４を備えた方向制御弁１３はアクチュエータ（図示せず）、たとえばピエゾアクチュエータによって鉛直方向にインジェクタハウジング２内で運動することができる。方向制御弁１３は第１の弁座１５から中間位置１９と第２の弁座１７とに切り換えることができる。弁体１４の、湾曲させられた外面と、インジェクタハウジング２内の座１５；１７と間の座直径は一点鎖線で図示してあり、それぞれ符号１６；１８で示してある。弁室２０は、有利には球形に形成された弁体１４を取り囲んでいる。アクチュエータ２２によって操作可能な伝達エレメント３１は環状ギャップ２４によって取り囲まれている。インジェクタハウジング２の内部の方向制御弁１３の弁室２０と制御室５とを互いに接続する流れ通路２８には環状の拡張部５０が形成されている。この拡張部５０には流入通路５３が開口している。この流入通路５３は別の流入絞り１１を有している。流れ通路２８に形成された環状の室５０は、流れ通路２８に収納された別の絞り３０から間隔５２を置いて配置されている。符号５２で示した長さはディフューザ５１のディフューザ長さとして作用する。このディフューザ５１は流れ通路２８の環状の拡張部５０と流れ通路２８の別の絞りエレメント３０との間に延びている。組み込まれた別の流入絞りエレメント１１を備えた流入通路５３には、同じく高圧側の流入通路３を介して燃料が供給される。この流入通路３は同じく、制御室５を永続的に負荷する流入絞り４に、高い圧力下にある燃料を供給し、これによって、燃料インジェクタ１の制御室５内の十分な圧力レベルのために働く。
【００３４】
方向制御弁１３が第１の弁座１５からピエゾアクチュエータ２２の操作によって開放されると、流出する燃料体積による制御室５内の減圧が生ぜしめられる。この燃料体積は弁室２０ひいては環状ギャップ２４を介して燃料インジェクタ１の低圧側に流出する。流出は流れ通路２８内の流出絞り３０によって制限される。この流出絞り３０に後置されたディフューザ区分５１によって、キャビテーションにより通流量が絞られる。これに対して、方向制御弁１３の弁体１４がその第２の弁座１７に切り換えられると、制御室５が、永続的に作用する流入絞り４と、流入通路５３内の別の絞りエレメント１１とを介して平行して、高い圧力下にある燃料で負荷される。この事例では、流れ通路２８に挿入された別の絞りエレメント３０が、後方に通流される流出絞りとして作用する。
【００３５】
この解決手段によって、二重切換式のインジェクタを形成することができる。このインジェクタでは、ノズルニードルの迅速な閉鎖が実現されている。この場合、インジェクタは極めて簡単にかつコンパクトに形成することができる。この場合、特に有利には、開放された状態において、別の流入絞り１１を通る永続的な通流量が、方向制御弁１３を通る流れの増加を生ぜしめる。これによって、この方向制御弁１３が付加的に遅れ部材として作用するので、方向制御弁１３の弁体１４が迅速に切り換えられる必要はない。これによって、廉価なアクチュエータ２２の使用が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】３ポート３位置弁による可変な制御室圧力負荷もしくは放圧の構成を示す図である。
【００３７】
【図２】３ポート２位置弁と、一方の通路に開口した、高圧蓄え室から延びる別の流入通路とを備えた構成を示す図である。
【００３８】
【図３】高圧側の流入通路によって平行して負荷可能である流入絞りエレメントを備えたインジェクタボディを示す図である。
【００３９】
【図４】弁室と、制御室と、ただ１つの流れ通路とを備えた別の構成を示す図である。
【符号の説明】
【００４０】
１  インジェクタ、  ２  インジェクタハウジング、  ３  流入通路、  ４  流入絞り、  ５  制御室、  ６  制御室壁、  ７  制御室面、  ８  ノズルニードル／プランジャ装置、  ９  端面、  １０  運動方向、  １１  流入絞り、  １２  孔、  １３  方向制御弁、  １４  弁体、  １５  弁座、  １６  弁座直径、  １７  弁座、  １８  弁座直径、  １９  中間位置、  ２０  弁室、  ２１  流入通路、  ２２  アクチュエータ、  ２３  流出通路、  ２４  環状ギャップ、  ２５  通路、  ２６  流入方向、  ２７  流出方向、  ２８  通路、  ２９  絞りエレメント、  ３０  絞りエレメント、  ３１  伝達エレメント、  ４１  間隔、  ５０  環状室、  ５１  ディフューザ区分、  ５２  長さ、  ５３  流入通路、  ５４  流出室
【国際公開パンフレット】
2004532955.tif 000003
2004532955.tif 000004
2004532955.tif 000005
2004532955.tif 000006
2004532955.tif 000007
2004532955.tif 000008
2004532955.tif 000009
2004532955.tif 000010
2004532955.tif 000011
2004532955.tif 000012
2004532955.tif 000013
2004532955.tif 000014
2004532955.tif 000015
2004532955.tif 000016
2004532955.tif 000017
2004532955.tif 000018
2004532955.tif 000019
2004532955.tif 000020
2004532955.tif 000021
【手続補正書】
【提出日】平成15年5月23日(2003.5.23)
【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】
燃料を内燃機関の燃焼室内に噴射するための燃料インジェクタであって、インジェクタハウジング（２）内に形成された制御室（５）が設けられており、該制御室（５）が、高圧蓄え室から延びる流入通路（３）と、永続的に作用する流入絞り（４）とを介して、高い圧力下にある燃料で負荷されており、制御室（５）内にノズルニードル／プランジャ装置（８）が突入しており、該ノズルニードル／プランジャ装置（８）が、制御室（５）内の減圧または増圧を介して運動方向（１０）に操作可能であり、制御室（５）の放圧が、アクチュエータを介して操作される方向制御弁（１３）によって行われるようになっている形式のものにおいて、インジェクタハウジング（２）内の方向制御弁（１３）の弁室（２０）と制御室（５）とが、通路（２５，２８）を介して互いに接続されており、該通路（２５，２８）が、制御室（５）に対して流入方向だけでなく流出方向でも通流可能であり、１つの通路（２８）が、方向制御弁（１３）を介して第２の弁座（１７）で閉鎖可能であり、方向制御弁（１３）の弁体（１４）の、第１の弁座（１５）と第２の弁座（１７）との間の位置（１９）で開放されていることを特徴とする、燃料を内燃機関の燃焼室内に噴射するための燃料インジェクタ。
【請求項２】
少なくとも１つの通路（２５，２８）に絞りエレメント（２９，３０）が挿入されている、請求項１記載の燃料インジェクタ。
【請求項３】
少なくとも１つの通路（２５，２８）が、流入方向（２６）で制御室（５）にかつ流出方向（２７）で制御室（５）から弁室（２０）に通流可能である、請求項１記載の燃料インジェクタ。
【請求項４】
少なくとも１つの通路（２５，２８）内の絞りエレメント（２９，３０）が、流入方向（２６）で流入絞りとして作用するようになっていて、流出方向（２７）で方向制御弁（１３）の切換位置に関連して１つの流出絞りエレメント（２９）または並列に接続された流出絞り（２９，３０）として作用するようになっている、請求項２または３記載の燃料インジェクタ。
【請求項５】
高圧蓄え室から延びる別の流入通路（１１）が、弁室（２０）に弁体（１４）の作用方向に対して垂直に開口している、請求項１記載の燃料インジェクタ。
【請求項６】
高圧蓄え室から延びる別の流入通路（１１）が、通路（２５，２８）の１つに各絞りエレメント（２９，３０）の上方で開口している、請求項１記載の燃料インジェクタ。
【請求項７】
別の流入通路（１１）が、両通路（２５，２８）の、弁室（２０）に方向制御弁（１３）の弁体（１４）の側方で開口した通路に開口している、請求項６記載の燃料インジェクタ。
【請求項８】
１つの流入通路（５３）が、高圧蓄え室の流入通路（３）から分岐していて、通路（２５，２８）の、弁体（１４）によって開閉可能である通路に接続されている、請求項１記載の燃料インジェクタ。
【請求項９】
流入通路（５３）が、通路（２８）の環状室（５０）に開口しており、該環状室（５０）が、通路（２８）に収容された絞りエレメント（３０）から間隔（５２）を置いて位置している、請求項８記載の燃料インジェクタ。
【請求項１０】
流入通路（５３）の開口と別の絞りエレメント（３０）との間の間隔（５２）が、以下のような長さ、すなわち、制御室（５）から逃がし制御された燃料流れが第２の通路（２８）の区分（５１）の壁に接触するような長さに形成されている、請求項９記載の燃料インジェクタ。
【国際調査報告】
2004532955.tif 000022
2004532955.tif 000023
2004532955.tif 000024
2004532955.tif 000025
2004532955.tif 000026
2004532955.tif 000027