(57)【要約】燃料噴射装置（１）が、共通の蓄圧室（６）とインジェクタ（８）と増圧器（１６）と、噴射過程及び増圧を制御する弁（１７）とを有している。このような燃料噴射装置において、モジュール構造形式が増圧器モジュール（１６）と弁モジュール（１７）とによって形成されている。このことは燃料噴射装置の製造時においてコストを節減するため及びフレキシビリティを高めるために役立つ。
2004514830.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料噴射装置（１）であって、共通の蓄圧室（６）とインジェクタ（８）と増圧器（１６）と、噴射過程及び増圧を制御する弁（１７）とが設けられている形式のものにおいて、インジェクタ（８）、増圧器（１６）及び制御弁（１７）といった機能グループを、少なくとも２つの別体の構成部材モジュールに分割することによって、モジュール構造が形成されていることを特徴とする燃料噴射装置。
【請求項２】
各シリンダのために２つの別体のモジュールが形成されており、両モジュールがシリンダヘッド内に次のように、すなわち両モジュールの間における液圧的な接続部が生ぜしめられ、かつ蓄圧室（６）に通じる接続導管のための接続部が形成されるように、配置されている、請求項１記載の燃料噴射装置。
【請求項３】
各シリンダのために、機能グループである増圧器（１６）と制御弁（１７）とが一緒に、１つの別体の構成部材モジュールとして形成されていて、該構成部材モジュールが蓄圧室（６）及びインジェクタ（８）と接続されている、請求項１記載の燃料噴射装置。
【請求項４】
各シリンダのために、機能モジュールである増圧器（１６）又は制御弁（１７）の少なくとも１つが蓄圧室（６）に配置されている、請求項１から３までのいずれか１項記載の燃料噴射装置。
【請求項５】
各シリンダのために、少なくともインジェクタ（８）を備えた機能グループを含む構成部材モジュールが形成されていて、別の別体の構成部材モジュールが、このインジェクタモジュールと機関との間において緊締されていて、両モジュールの間において高圧に対して密なつまりシール作用をもった液圧接続部が生ぜしめられている、請求項１又は２記載の燃料噴射装置。
【請求項６】
複数のインジェクタ（８）が、同一の増圧器モジュール（１６）及び／又は同一の弁モジュール（１７）に配属もしくは対応配置されている、請求項１から５までのいずれか１項記載の燃料噴射装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
従来の技術
本発明は、請求項１の上位概念部に記載された形式の燃料噴射装置に関する。
【０００２】
直接噴射式のディーゼル機関に燃料をもたらすために、圧力制御される燃料噴射装置や行程制御される燃料噴射装置が公知である。コモンレール系では噴射圧を負荷及び回転数に合わせることができ、騒音を減少させるためにパイロット噴射（Ｖｏｒｅｉｎｓｐｒｉｔｚｕｎｇ）が使用される。これによって燃焼経過を最適に合わせることが可能である。排ガス放出を減じるため及び高い比出力（ｓｐｅｚｉｆｉｓｃｈｅ Ｌｅｉｓｔｕｎｇ）を得るためには、高い噴射圧が必要である。しかしながら蓄圧室の達成可能な圧力レベルは強度の理由から制限されている。噴射圧をさらに圧力上昇させることは、ブースタつまり増圧器の使用によって可能である。今日、約１：７の大きな伝達比を備えた増圧器が公知である。このような公知の増圧される燃料噴射装置では、増圧器はインジェクタ内に位置していて、３ポート２位置方向切換え弁を用いて制御される。このような形式の燃料噴射装置は例えばヨーロッパ特許第０５６２０４６号明細書に基づいて公知である。このような公知の噴射装置では増圧器とすべての切換え弁とがインジェクタ内に一体に組み込まれており、これによって大きな構造スペースが必要となり、かつ全モジュールの製作は極めて面倒かつ高コストである。ゆえに本発明は、噴射圧を上昇させるための、コモンレール系における増圧器の使用及び構造形状を問題にしている。
【０００３】
次に本明細書及び請求の範囲をより良好に理解するために、幾つかの概念について説明する：本発明による燃料噴射装置は行程制御されかつ圧力制御されて形成され得る。本発明の枠内において「行程制御される燃料噴射装置」というのは、噴射開口の開閉が、ノズル室内と制御室内とにおける燃料圧の液圧的な共働に基づいて、シフト可能なノズルニードルを用いて行われる燃料噴射装置のことである。制御室内における圧力低下はノズルニードルの上昇行程を生ぜしめる。択一的にノズルニードルの変位を、調節部材（アクチュエータ）によって行うことも可能である。本発明による「圧力制御される燃料噴射装置」では、インジェクタのノズル室内における燃料圧によって、ノズルニードルが閉鎖力（ばね）の作用に抗して移動させられ、その結果ノズル室からシリンダ内に燃料を噴射するための噴射開口が開放される。燃料をノズル室から内燃機関のシリンダ内に流出させる圧力が、「噴射圧」と呼ばれ、これに対して「系圧」というのは、燃料噴射装置内部において燃料が有する圧力もしくは蓄圧器内に蓄えられている圧力を意味する。「燃料調量」というのは、規定された燃料量を噴射のために準備することを意味する。「漏れ」というのは、燃料噴射装置の運転時に生じ（例えば案内漏れ）て、噴射のために使用されずに戻し路に流れる燃料量のことを意味する。戻し路の圧力レベルは定圧（Ｓｔａｎｄｄｒｕｃｋ）を有することができる。
【０００４】
発明の利点
本発明によれば、製造時におけるコスト節減のため及び燃料噴射装置を取り付ける際におけるフレキシビリティを高めるために、請求項１記載のように構成された燃料噴射装置が提案されている。本発明の別の構成は、請求項２〜６に記載されている。
【０００５】
単純なモジュールの使用によって、好都合な大量生産が可能になる。そのために増圧器は圧力伝達される燃料噴射装置（コモンレール系）において、単独の機能モジュールとして構成されており、この機能モジュールは燃料噴射装置に最適に組み込むことができ、かつ容易に種々異なった箇所に取り付けることができる。これによって所要スペースや機関メーカの取付け要求に対してフレキシブルに対応することができる。蓄圧室に増圧器モジュールを取り付けることによって、例えば極めて小型でコンパクトなインジェクタが可能である。モジュール構造形式によって、種々様々な機関要求に対して噴射系・構造ボックス（Ｅｉｎｓｐｒｉｔｚｓｙｓｔｅｍ−Ｂａｕｋａｓｔｅｎ）を準備することができる。そして（例えば小型車の）安価な機関用の増圧なしの単純なコモンレール噴射系を、高価値の機関用の、高い噴射圧を有していて機能拡大された圧力伝達される高価な系と、同じ構成部材から製造することが可能である。モジュール構造形式は、行程制御される系においても圧力制御される系においても可能である。
【０００６】
フレキシビリティをさらに高めるために、増圧器とそれに所属の切換え弁を個々のモジュールブロック（増圧器モジュール及び弁モジュール）に分割することができる。この場合増圧器モジュールは、他の噴射系においても、例えば分配型ポンプ（Ｖｅｒｔｅｉｌｅｒｐｕｍｐｅ）においても使用することができる。これによってさらに、弁モジュールを蓄圧室に配置し、かつ増圧器モジュールをインジェクタに配置することが可能である。
【０００７】
インジェクタでは今日、規格に応じて、圧力管片を介した横からの高圧供給部が使用される。この場合圧力管片は固定装置を用いて機関とインジェクタとの間において緊締される。そして高圧供給導管は圧力管片に接続される。
【０００８】
各シリンダのために、増圧器と増圧器の切換え弁とを１つの構造グループモジュールＡにまとめると、特に有利であり、この場合この構造グループモジュールＡはシリンダヘッド内に配置され、そしてインジェクタへの液圧式の接続部が生ぜしめられ、かつ蓄圧室への接続導管のための接続部が形成される。有利には構造グループモジュールＡはそのためにインジェクタと機関との間において緊締され、このような位置関係は、今日インジェクタにおいて汎用の圧力管片の位置と比較可能、つまり同様である。両モジュールの間におけるシールはこの場合特に、構成部材固定装置による両モジュール相互のプレス嵌めによって達成することができる。
【０００９】
増圧器と切換え弁とから成るモジュールの代わりに圧力管片が使用される場合には、増圧器のない通常のコモンレール系が得られる。これによって、噴射系のフレキシビリティは、種々様々な機関使用領域の必要性に対してフレキシブルに適合可能である。
【００１０】
さらにまた、各シリンダのために、インジェクタと増圧器とを１つの構造グループモジュールにまとめて、増圧器・切換え弁を別体の構造グループモジュールＢとして構成すると、特に有利である。この場合この構造グループモジュールＢは有利にはインジェクタと機関との間に緊締され、このような位置関係は、今日インジェクタにおいて汎用の圧力管片の位置と比較可能、つまり同様である。このようになっていると、シリンダヘッド内に存在する構造空間を最適に利用することができる。
【００１１】
別の特に有利な構成では、各シリンダのために、インジェクタと増圧器・切換え弁とが１つの構造グループモジュール内にまとめられ、増圧器が別体の構造グループモジュールＣとして構成されている。この場合有利には、構造グループモジュールＣはインジェクタと機関との間において緊締され、このような位置関係は、今日インジェクタにおいて汎用の圧力管片の位置と比較可能、つまり同様であり、その結果インジェクタへの液圧的な接続部が生ぜしめられ、かつ蓄圧器への接続導管のための接続部が形成される。これによってシリンダヘッド内における構造空間を最適に利用することができ、かつ同時に、蓄圧器への有利な接続を可能にする横からの高圧供給部を実現することができる。
【００１２】
さらにコストを減じるため及びフレキシビリティを高めるためには、複数のインジェクタが同じ増圧器モジュールと弁モジュールとに配属される。このようになっていると、必要な増圧器モジュールの数が減じられることによって、系のコストをさらに減じることが可能である。そして各インジェクタは最小のデッド容積（Ｔｏｔｖｏｌｕｍｅｎ）に設計することができる。複数のインジェクタの並列接続によって、系のマッチング（Ｓｙｓｔｅｍａｂｓｔｉｍｍｕｎｇ）のために適正なデッド容積を、増圧器に応じて得ることができる。
【００１３】
図面
次に図面を参照しながら本発明による燃料噴射装置の実施例を説明する。
【００１４】
図１は、燃料噴射装置におけるモジュール分割を示す図である。
【００１５】
図２は、増圧器を備えた燃料噴射装置を示す図である。
【００１６】
図３は、増圧器を備えた燃料噴射装置を示す図である。
【００１７】
図４は、燃料噴射装置におけるモジュールの別の組合せ可能性を示す図である。
【００１８】
実施例の記載
図１には、行程制御される燃料噴射装置１のモジュール構造が示されている。燃料ポンプ２は燃料３を貯えタンク４から搬送導管５を介して中央の蓄圧室６（コモンレール）に圧送し、この蓄圧室６からは、個々のシリンダの数に相当する複数の圧力導管７が、燃料供給される内燃機関の燃焼室内に突入する個々のインジェクタ８に延びている。図１には、各シリンダのためのインジェクタ８のうちの１つだけが示されている。燃料ポンプ２を用いて中位の系圧が生ぜしめられて、蓄圧室６において蓄えられる。
【００１９】
増圧器９を制御するためには、大きなピストン横断面から小さなピストン横断面への移行部に形成された差室（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｚｒａｕｍ）１０における圧力が使用される。増圧器の再充填及び不作動のためには、差室１０に系圧（レール圧）が負荷される。そしてピストン１１のすべての圧力面には等しい圧力状態（レール圧）が存在することになる。ピストン１１は圧力バランスされている。付加的なばねによってピストン１１は出発位置に押圧される。増圧器１１を作動させるために差室１０が放圧され、増圧器９は面積比に応じて圧力を増大させる。差室１０内における圧力を制御するためには、絞り１２と２ポート２位置方向切換え弁１３とが使用される。絞り１２は差室１０を、蓄圧室６からの系圧下にある燃料と接続している。２ポート２位置方向切換え弁１３は差室１０を戻し導管１４に接続している。
【００２０】
２ポート２位置方向切換え弁１３，１５が閉鎖されている場合に、ノズルニードルは閉鎖位置に圧力負荷される。増圧器９は出発位置を占めている。そして弁１５の開放によって、レール圧による噴射を行うことができる。より高圧の噴射が望まれる場合には、２ポート２位置方向切換え弁１３が制御（開放）され、これによって圧力増大が達成される。
【００２１】
増圧器９、絞り１２及び逆止弁１６と切換え弁１３とはそれぞれ１つのモジュール１６，１７にまとめられる。別のモジュールとしてはインジェクタ８を挙げることができる。増圧器モジュール１６と弁モジュール１７とは直接インジェクタ８に取り付けられても、又は蓄圧室６かもしくはインジェクタ８に通じる供給導管における別の任意の箇所に取り付けられてもよい。さらにまた、弁モジュール１７を蓄圧室６に配置し、かつ増圧器モジュール１６をインジェクタ８に配置することも可能である。
【００２２】
図２には、モジュール構造を備えた、圧力伝達されるコモンレール噴射系の実施例が示されている。蓄圧器３０は高圧導管３１を介して増圧器モジュール３２に接続されている。この増圧器モジュール３２は増圧器３３と所属の切換え弁３４とを内蔵している。インジェクタは別のモジュール３５として構成されていて、増圧器モジュール３２に対して垂直にシリンダの真上に配置されている。増圧器モジュール３２はインジェクタに対して垂直に配置されているので、増圧器モジュール３２はその一端においてインジェクタと接触しており、これによって液圧的な接続部が生ぜしめられる。増圧器モジュール３２とインジェクタとの間におけるシールは、増圧器モジュール３２の一端をインジェクタ３５にプレス嵌めすることによって行うことができる。そのために増圧器モジュール３２の緊締装置が設けられている。同様にねじ結合部又は押圧部材をシールのために設けることも可能である。
【００２３】
図３には、モジュール構造を備えた、圧力伝達されるコモンレール噴射系の別の実施例が示されている。この実施例ではインジェクタは別体のモジュール４０として構成されている。増圧器及びＤＶ切換え弁はモジュール４１に内蔵されている。両モジュールの間におけるシールのために、別体の部材として短い圧力管片４２が設けられており、この圧力管片４２は孔を介して両モジュール４０，４１の間における液圧的な接続部を生ぜしめている。シールのために軸方向力が圧力管片４２に加えられる。モジュール４１はインジェクタ４０に対してほぼ直角に、かつ部分的に機関４３の内部に配置されている。
【００２４】
図４に示された燃料噴射装置２３では、２つのインジェクタ８が１つの増圧器モジュール１６と１つの弁モジュール１７とに配属もしくは対応配置されている。
【図面の簡単な説明】
【図１】
燃料噴射装置におけるモジュール分割を示す図である。
【図２】
増圧器を備えた燃料噴射装置を示す図である。
【図３】
増圧器を備えた燃料噴射装置を示す図である。
【図４】
燃料噴射装置におけるモジュールの別の組合せ可能性を示す図である。
【国際公開パンフレット】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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【国際調査報告】
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