JPH07189849A - 内燃機関用の燃料噴射装置 - Google Patents
内燃機関用の燃料噴射装置Info
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- JPH07189849A JPH07189849A JP6303950A JP30395094A JPH07189849A JP H07189849 A JPH07189849 A JP H07189849A JP 6303950 A JP6303950 A JP 6303950A JP 30395094 A JP30395094 A JP 30395094A JP H07189849 A JPH07189849 A JP H07189849A
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- pressure
- valve
- chamber
- injection device
- fuel injection
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M63/00—Other fuel-injection apparatus having pertinent characteristics not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00; Details, component parts, or accessories of fuel-injection apparatus, not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M39/00 - F02M61/00 or F02M67/00; Combination of fuel pump with other devices, e.g. lubricating oil pump
- F02M63/0003—Fuel-injection apparatus having a cyclically-operated valve for connecting a pressure source, e.g. constant pressure pump or accumulator, to an injection valve held closed mechanically, e.g. by springs, and automatically opened by fuel pressure
- F02M63/0007—Fuel-injection apparatus having a cyclically-operated valve for connecting a pressure source, e.g. constant pressure pump or accumulator, to an injection valve held closed mechanically, e.g. by springs, and automatically opened by fuel pressure using electrically actuated valves
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
- F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 高い系圧が常に噴射弁のところに存在するこ
とを回避することができる燃料噴射装置を提供する。 【構成】 噴射弁１５における制御弁１７が、圧力蓄え
室１９と、噴射弁１５の内部に配置されていて該噴射弁
１５の弁部材７９を開放方向において負荷する圧力室８
７との接続部を、噴射休止中に閉鎖する。
とを回避することができる燃料噴射装置を提供する。 【構成】 噴射弁１５における制御弁１７が、圧力蓄え
室１９と、噴射弁１５の内部に配置されていて該噴射弁
１５の弁部材７９を開放方向において負荷する圧力室８
７との接続部を、噴射休止中に閉鎖する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関用の燃料噴射
装置であって、燃料を低圧室から高圧集合室に圧送する
燃料高圧ポンプが設けられており、高圧集合室が高圧導
管を介して、燃料供給される内燃機関の燃焼室に突入し
ている噴射弁と接続されており、該噴射弁の開閉運動が
それぞれ、高圧導管において噴射弁に配置されている電
気制御式の制御弁によって制御されるようになってお
り、高圧導管において高圧集合室と噴射弁との間に組み
込まれている別の圧力蓄え室が、各噴射弁に設けられて
いる形式のものに関する。
装置であって、燃料を低圧室から高圧集合室に圧送する
燃料高圧ポンプが設けられており、高圧集合室が高圧導
管を介して、燃料供給される内燃機関の燃焼室に突入し
ている噴射弁と接続されており、該噴射弁の開閉運動が
それぞれ、高圧導管において噴射弁に配置されている電
気制御式の制御弁によって制御されるようになってお
り、高圧導管において高圧集合室と噴射弁との間に組み
込まれている別の圧力蓄え室が、各噴射弁に設けられて
いる形式のものに関する。
【０００２】
【従来の技術】ドイツ連邦共和国特許出願公開第３７０
０６８７号明細書に基づいて公知のこのような形式の燃
料噴射装置では、燃料高圧ポンプが燃料を低圧室から高
圧集合室に圧送し、この高圧集合室は高圧導管を介し
て、燃料供給される内燃機関の燃焼室に突入している個
々の噴射弁と接続されており、この場合この共通の圧力
蓄え系（Druckspeichersystem）は１つの圧力制御装置
によって規定の圧力に保たれる。噴射弁における噴射時
間及び噴射量の制御のために、噴射弁にはそれぞれ、電
気制御式の制御弁が高圧導管に挿入されており、この制
御弁はその開閉によって、噴射弁における燃料高圧噴射
を制御するようになっている。
０６８７号明細書に基づいて公知のこのような形式の燃
料噴射装置では、燃料高圧ポンプが燃料を低圧室から高
圧集合室に圧送し、この高圧集合室は高圧導管を介し
て、燃料供給される内燃機関の燃焼室に突入している個
々の噴射弁と接続されており、この場合この共通の圧力
蓄え系（Druckspeichersystem）は１つの圧力制御装置
によって規定の圧力に保たれる。噴射弁における噴射時
間及び噴射量の制御のために、噴射弁にはそれぞれ、電
気制御式の制御弁が高圧導管に挿入されており、この制
御弁はその開閉によって、噴射弁における燃料高圧噴射
を制御するようになっている。
【０００３】この場合公知の燃料噴射装置では各噴射弁
に１つずつ別の圧力蓄え室（Druckspeicherraum）が設
けられており、該圧力蓄え室は共通の圧力蓄え系から燃
料を満たされ、かつ、高圧集合室から延びる高圧導管の
他に同様に噴射弁と接続されている。このように各噴射
弁における蓄え容積を、規定の長さの導管によって接続
されている２つの圧力室に分割することによって、噴射
弁の弁部材に作用する圧力室から燃料が絞られて流出す
ることに関連して、噴射経過を、各内燃機関の必要性に
最低に合わせることが可能であり、この場合特に噴射開
始におけるゆっくりとした圧力上昇と噴射終了時におけ
る高い圧力上昇が達成可能である。共通の高圧集合室か
ら直接噴射弁に供給される燃料量は、この場合単に、噴
射弁の弁部材の行程運動を制御するための制御手段とし
て使用され、これに対して噴射量は完全に、それぞれ所
属の小さな圧力蓄え室から取り出される。
に１つずつ別の圧力蓄え室（Druckspeicherraum）が設
けられており、該圧力蓄え室は共通の圧力蓄え系から燃
料を満たされ、かつ、高圧集合室から延びる高圧導管の
他に同様に噴射弁と接続されている。このように各噴射
弁における蓄え容積を、規定の長さの導管によって接続
されている２つの圧力室に分割することによって、噴射
弁の弁部材に作用する圧力室から燃料が絞られて流出す
ることに関連して、噴射経過を、各内燃機関の必要性に
最低に合わせることが可能であり、この場合特に噴射開
始におけるゆっくりとした圧力上昇と噴射終了時におけ
る高い圧力上昇が達成可能である。共通の高圧集合室か
ら直接噴射弁に供給される燃料量は、この場合単に、噴
射弁の弁部材の行程運動を制御するための制御手段とし
て使用され、これに対して噴射量は完全に、それぞれ所
属の小さな圧力蓄え室から取り出される。
【０００４】しかしながらこの場合公知の燃料噴射装置
には次のような欠点がある。すなわち公知の燃料噴射装
置では圧力蓄え室と噴射弁部材における圧力室との間の
ハイドロリック的な接続によって、高い系圧が常に噴射
弁部材において作用しており、この結果噴射弁に高い機
械的な負荷が加えられることになる。
には次のような欠点がある。すなわち公知の燃料噴射装
置では圧力蓄え室と噴射弁部材における圧力室との間の
ハイドロリック的な接続によって、高い系圧が常に噴射
弁部材において作用しており、この結果噴射弁に高い機
械的な負荷が加えられることになる。
【０００５】さらに公知の燃料噴射装置では噴射動作
が、圧力蓄え室における燃料によって噴射弁の弁部材に
おける圧力室のハイドロリック的なロック又は放圧を用
いて制御されることに基づいて、系における圧力変動が
生ぜしめられる。そしてこれによって、高圧導管を介し
て接続されている個々の噴射弁における制御動作が相互
に影響を受けることがあり、ひいては不正確さを生ぜし
めることになる。さらにまた、噴射弁及び該噴射弁と接
続された圧力接続部毎に２つの高圧導管が配置されてい
ることによって、製作費が高騰し、この結果公知の燃料
噴射装置は、構成的に簡単な構造、長い運転時間にわた
る噴射精度及び高い運転確実性に関するその都度の高い
要求に相応することができない。
が、圧力蓄え室における燃料によって噴射弁の弁部材に
おける圧力室のハイドロリック的なロック又は放圧を用
いて制御されることに基づいて、系における圧力変動が
生ぜしめられる。そしてこれによって、高圧導管を介し
て接続されている個々の噴射弁における制御動作が相互
に影響を受けることがあり、ひいては不正確さを生ぜし
めることになる。さらにまた、噴射弁及び該噴射弁と接
続された圧力接続部毎に２つの高圧導管が配置されてい
ることによって、製作費が高騰し、この結果公知の燃料
噴射装置は、構成的に簡単な構造、長い運転時間にわた
る噴射精度及び高い運転確実性に関するその都度の高い
要求に相応することができない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ゆえに本発明の課題
は、冒頭に述べた形式の燃料噴射装置を改良して、高い
系圧が常に噴射弁のところに存在することを回避するこ
とができる燃料噴射装置を提供することである。
は、冒頭に述べた形式の燃料噴射装置を改良して、高い
系圧が常に噴射弁のところに存在することを回避するこ
とができる燃料噴射装置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明の構成では、噴射弁における制御弁が、圧力蓄
え室と、噴射弁の内部に配置されていて該噴射弁の弁部
材を開放方向において負荷する圧力室との接続部を、噴
射休止中に閉鎖するようにした。
に本発明の構成では、噴射弁における制御弁が、圧力蓄
え室と、噴射弁の内部に配置されていて該噴射弁の弁部
材を開放方向において負荷する圧力室との接続部を、噴
射休止中に閉鎖するようにした。
【０００８】
【発明の効果】本発明のように構成された燃料噴射装置
には公知のものに比べて次のような利点がある。すなわ
ち本発明による燃料噴射装置では、噴射弁が制御弁によ
って噴射休止中に圧力系から隔てられるので、高い系圧
が常に噴射弁において作用することはなくなる。このこ
とによって、噴射弁に対する機械的な負荷が小さくなる
のみならず、噴射弁の弁部材がその弁ばねによって閉鎖
されて、閉鎖状態に保持されることが可能になり、この
ことは、閉鎖方向における弁部材の高い圧力負荷を不要
にし、ひいては噴射装置全体の簡単化に役立つ。このこ
とは、ダブル座弁として構成された電気式の制御弁によ
って有利にかつ簡単に達成される。そしてこの場合制御
弁の各行程ストッパは、弁座によって形成されており、
両行程方向における弁部材のそれぞれ等しい大きさに寸
法設定された圧力作用面が、開放状態においても閉鎖状
態においても圧力バランスされるので、この結果、弁部
材を操作する電磁弁の調節力は、単に戻しばねの力を克
服するだけでよい。
には公知のものに比べて次のような利点がある。すなわ
ち本発明による燃料噴射装置では、噴射弁が制御弁によ
って噴射休止中に圧力系から隔てられるので、高い系圧
が常に噴射弁において作用することはなくなる。このこ
とによって、噴射弁に対する機械的な負荷が小さくなる
のみならず、噴射弁の弁部材がその弁ばねによって閉鎖
されて、閉鎖状態に保持されることが可能になり、この
ことは、閉鎖方向における弁部材の高い圧力負荷を不要
にし、ひいては噴射装置全体の簡単化に役立つ。このこ
とは、ダブル座弁として構成された電気式の制御弁によ
って有利にかつ簡単に達成される。そしてこの場合制御
弁の各行程ストッパは、弁座によって形成されており、
両行程方向における弁部材のそれぞれ等しい大きさに寸
法設定された圧力作用面が、開放状態においても閉鎖状
態においても圧力バランスされるので、この結果、弁部
材を操作する電磁弁の調節力は、単に戻しばねの力を克
服するだけでよい。
【０００９】本発明による燃料噴射装置の別の利点は、
制御弁のピストン状の弁部材に貫通孔が設けられている
ことによって得られる。すなわちこの場合この貫通孔を
介して、高圧下にある燃料が噴射休止中に、制御弁内の
高圧範囲から放圧室に流出し、そして該貫通孔を介し
て、弁部材の両端面における圧力バランス、つまり該両
端面に隣接する室の圧力バランスが常に行われる。
制御弁のピストン状の弁部材に貫通孔が設けられている
ことによって得られる。すなわちこの場合この貫通孔を
介して、高圧下にある燃料が噴射休止中に、制御弁内の
高圧範囲から放圧室に流出し、そして該貫通孔を介し
て、弁部材の両端面における圧力バランス、つまり該両
端面に隣接する室の圧力バランスが常に行われる。
【００１０】噴射開始時に圧力上昇が小さくかつ噴射終
了に向かって高い噴射圧を有するような噴射圧経過を達
成するために、噴射弁に配属された圧力蓄え室の容積
は、噴射弁における最大噴射量よりも５〜２０倍大きく
構成されており、この場合噴射開始時に噴射弁において
反射された燃料圧は、圧力蓄え室において、系圧を上回
る値への圧力上昇のために利用される。この圧力上昇は
この場合、高圧導管の寸法設定と供給路における圧力弁
とによって調節可能な、圧力蓄え室への後流（Nachstro
emen）を介して、次のように、すなわち噴射終了の範囲
において最高の燃料圧が形成されるように合わせられる
ことができる。そして圧力蓄え室の圧力接続部に挿入さ
れた絞りによって、圧力変動が系に伝わることが回避さ
れる。
了に向かって高い噴射圧を有するような噴射圧経過を達
成するために、噴射弁に配属された圧力蓄え室の容積
は、噴射弁における最大噴射量よりも５〜２０倍大きく
構成されており、この場合噴射開始時に噴射弁において
反射された燃料圧は、圧力蓄え室において、系圧を上回
る値への圧力上昇のために利用される。この圧力上昇は
この場合、高圧導管の寸法設定と供給路における圧力弁
とによって調節可能な、圧力蓄え室への後流（Nachstro
emen）を介して、次のように、すなわち噴射終了の範囲
において最高の燃料圧が形成されるように合わせられる
ことができる。そして圧力蓄え室の圧力接続部に挿入さ
れた絞りによって、圧力変動が系に伝わることが回避さ
れる。
【００１１】
【実施例】次に図面につき本発明の実施例を説明する。
【００１２】図１に示された燃料噴射装置において燃料
高圧ポンプ１は、吸込み側で燃料供給導管３を介して燃
料を満たされた低圧室５と接続され、かつ圧力側で吐出
導管７を介して高圧集合室９と接続されており、この場
合燃料高圧ポンプ１の吐出量は電気式の制御装置１１に
よって制御可能である。
高圧ポンプ１は、吸込み側で燃料供給導管３を介して燃
料を満たされた低圧室５と接続され、かつ圧力側で吐出
導管７を介して高圧集合室９と接続されており、この場
合燃料高圧ポンプ１の吐出量は電気式の制御装置１１に
よって制御可能である。
【００１３】高圧集合室９からは高圧導管１３が、燃料
供給される内燃機関の燃焼室に突入している個々の噴射
弁１５に通じており、この場合噴射動作を制御するため
に、各１つの電気式の制御弁１７が、各噴射弁１５にお
いてそれぞれの高圧導管１３に挿入されている。さらに
各高圧導管１３には高圧集合室９と制御弁１７との間に
別の圧力蓄え室１９が設けられており、この圧力蓄え室
１９の容積は、噴射動作毎の噴射弁１５における最大噴
射量のほぼ５〜２０倍の大きさである。圧力蓄え室１９
は並列な２つの圧力接続部を介して、高圧集合室９に通
じる高圧導管１３の部分と接続されている。この場合第
１の圧力接続部２１は、圧力蓄え室１９に向かって開放
する逆止弁として構成された圧力弁２３を有しており、
かつ第２の圧力接続部２５は絞り２７を有している。こ
の場合一方では絞り２７を介して、高圧集合室９に通じ
る高圧導管１３の部分への燃料のコントロールされない
逆流を回避すること、及び残りの噴射弁の圧力蓄え室に
おける圧力に対する影響を回避することが望まれてお
り、かつ他方では圧力弁２３が圧力蓄え室１９への迅速
な燃料補充を可能にしている。この場合、高圧導管１３
の寸法設定に依存して絞り２７と圧力弁２３とを設計す
ることによって、圧力蓄え室１９への流入・流出量、特
に高圧噴射中における圧力蓄え室１９への流入・流出量
を調節することが可能であり、しかもこの場合絞り２７
と圧力弁２３とは、共通の圧力接続部において直列接続
されて配置されていてもよい。
供給される内燃機関の燃焼室に突入している個々の噴射
弁１５に通じており、この場合噴射動作を制御するため
に、各１つの電気式の制御弁１７が、各噴射弁１５にお
いてそれぞれの高圧導管１３に挿入されている。さらに
各高圧導管１３には高圧集合室９と制御弁１７との間に
別の圧力蓄え室１９が設けられており、この圧力蓄え室
１９の容積は、噴射動作毎の噴射弁１５における最大噴
射量のほぼ５〜２０倍の大きさである。圧力蓄え室１９
は並列な２つの圧力接続部を介して、高圧集合室９に通
じる高圧導管１３の部分と接続されている。この場合第
１の圧力接続部２１は、圧力蓄え室１９に向かって開放
する逆止弁として構成された圧力弁２３を有しており、
かつ第２の圧力接続部２５は絞り２７を有している。こ
の場合一方では絞り２７を介して、高圧集合室９に通じ
る高圧導管１３の部分への燃料のコントロールされない
逆流を回避すること、及び残りの噴射弁の圧力蓄え室に
おける圧力に対する影響を回避することが望まれてお
り、かつ他方では圧力弁２３が圧力蓄え室１９への迅速
な燃料補充を可能にしている。この場合、高圧導管１３
の寸法設定に依存して絞り２７と圧力弁２３とを設計す
ることによって、圧力蓄え室１９への流入・流出量、特
に高圧噴射中における圧力蓄え室１９への流入・流出量
を調節することが可能であり、しかもこの場合絞り２７
と圧力弁２３とは、共通の圧力接続部において直列接続
されて配置されていてもよい。
【００１４】制御弁１７は３ポート２位置方向制御弁と
して構成されており、この制御弁１７のピストン状の弁
部材２９は、ケーシング３１とばね受３３との間におい
て弁部材２９に支持されている圧縮ばね３５に抗して端
面に作用する電気式の調節磁石３７によって操作され、
この調節磁石３７への給電は制御装置１１によって制御
される。この場合弁部材２９はそのシャフトにリングウ
ェブ３９を有しており、このリングウェブ３９の、調節
磁石３７とは反対側の下側の移行面は、ピストンシャフ
トに向かって円錐形に構成されていて、この場合弁部材
２９において第１の円錐形の弁シール面４１を形成して
おり、この弁シール面４１は円錐形の弁座４３と協働す
る。図２において拡大されて示されているこの円錐形の
弁座４３は、この場合、弁部材２９におけるガイドピス
トン部分４５を収容するガイド孔４９の円錐形の直径拡
大部によって、制御弁１７のケーシング３１の内側に設
けられている。この場合、弁部材２９を調節磁石とは反
対の側で制限しているガイドピストン部分４５と、円錐
形の弁シール面４１との間には、弁部材２９にリング溝
４７が設けられており、このリング溝４７はガイド孔４
９の壁と一緒に圧力室５１を形成している。この圧力室
５１は、リングウェブ３９における円錐形の弁シール面
４１とガイドピストン部分４５とによって制限され、か
つ、圧力蓄え室１９から導出していて制御弁１７に通じ
る高圧導管１３の部分に開口しており、この場合この開
口は、弁部材２９の行程運動中に弁部材２９によって閉
鎖され得ないようになっている。
して構成されており、この制御弁１７のピストン状の弁
部材２９は、ケーシング３１とばね受３３との間におい
て弁部材２９に支持されている圧縮ばね３５に抗して端
面に作用する電気式の調節磁石３７によって操作され、
この調節磁石３７への給電は制御装置１１によって制御
される。この場合弁部材２９はそのシャフトにリングウ
ェブ３９を有しており、このリングウェブ３９の、調節
磁石３７とは反対側の下側の移行面は、ピストンシャフ
トに向かって円錐形に構成されていて、この場合弁部材
２９において第１の円錐形の弁シール面４１を形成して
おり、この弁シール面４１は円錐形の弁座４３と協働す
る。図２において拡大されて示されているこの円錐形の
弁座４３は、この場合、弁部材２９におけるガイドピス
トン部分４５を収容するガイド孔４９の円錐形の直径拡
大部によって、制御弁１７のケーシング３１の内側に設
けられている。この場合、弁部材２９を調節磁石とは反
対の側で制限しているガイドピストン部分４５と、円錐
形の弁シール面４１との間には、弁部材２９にリング溝
４７が設けられており、このリング溝４７はガイド孔４
９の壁と一緒に圧力室５１を形成している。この圧力室
５１は、リングウェブ３９における円錐形の弁シール面
４１とガイドピストン部分４５とによって制限され、か
つ、圧力蓄え室１９から導出していて制御弁１７に通じ
る高圧導管１３の部分に開口しており、この場合この開
口は、弁部材２９の行程運動中に弁部材２９によって閉
鎖され得ないようになっている。
【００１５】リングウェブ３９からピストンシャフトへ
の調節磁石３７側の移行は、リング段部５３を介して行
われており、この場合リング段部５３における軸方向に
向けられたリング面は、第２の平らな弁シール面５５を
形成しており、この弁シール面５５は、中間部材６１の
軸方向の端面に設けられていて孔５７を取り囲む扁平弁
座５９と協働する。この場合ピストンシャフトは孔５７
を貫いて調節磁石３７に向かってさらに延びていて、そ
の端部で、弁部材２９の圧縮ばね３５を収容するばね室
６３の中に突入している。平らな軸方向の弁シール面５
５を有する、リングウェブ３９におけるリング段部５３
の直径は、この場合開放された制御弁１７における圧力
バランスのために、ガイドピストン部分４５の直径より
も大きい。
の調節磁石３７側の移行は、リング段部５３を介して行
われており、この場合リング段部５３における軸方向に
向けられたリング面は、第２の平らな弁シール面５５を
形成しており、この弁シール面５５は、中間部材６１の
軸方向の端面に設けられていて孔５７を取り囲む扁平弁
座５９と協働する。この場合ピストンシャフトは孔５７
を貫いて調節磁石３７に向かってさらに延びていて、そ
の端部で、弁部材２９の圧縮ばね３５を収容するばね室
６３の中に突入している。平らな軸方向の弁シール面５
５を有する、リングウェブ３９におけるリング段部５３
の直径は、この場合開放された制御弁１７における圧力
バランスのために、ガイドピストン部分４５の直径より
も大きい。
【００１６】弁部材２９の行程運動はこの場合その都
度、一方の弁座４３，５９における弁シール面４１，５
５の当接によって制限される。リングウェブ３９は、各
弁座４３，５９によって制限されていて前室６５を形成
しているリング室内に配置されており、このリング室か
らは圧力導管６７が噴射弁１５に通じ、かつ放圧導管６
９が延びている。この放圧導管６９はこの場合部分的
に、ピストンシャフトと中間部材６１に設けられた孔５
７との間に残っているリング間隙によって形成されてい
る。このリング間隙はその外径を弁シール面５５よりも
小さく構成されており、したがってこの弁シール面５５
によって閉鎖可能である。孔５７はこの場合弁部材２９
の、戻しばねとして作用する圧縮ばね３５を収容するば
ね室６３に開口しており、かつ弁部材２９における軸方
向の貫通孔７１と交差する横孔７３を介して、弁部材２
９のガイドピストン４５の、調節磁石３７とは反対側の
端面によって制限された放圧室７５と接続されている。
ガイド孔４９によって形成されているこの放圧室７５
は、軸方向で見て調節磁石３７から離れる方向で、噴射
弁１５のばね室７７に続いている。このばね室７７に
は、噴射弁１５の弁部材７９を閉鎖方向で負荷する弁ば
ね８１が配置されており、かつこのばね室７７からは、
戻し導管８３が低圧室５に通じている。
度、一方の弁座４３，５９における弁シール面４１，５
５の当接によって制限される。リングウェブ３９は、各
弁座４３，５９によって制限されていて前室６５を形成
しているリング室内に配置されており、このリング室か
らは圧力導管６７が噴射弁１５に通じ、かつ放圧導管６
９が延びている。この放圧導管６９はこの場合部分的
に、ピストンシャフトと中間部材６１に設けられた孔５
７との間に残っているリング間隙によって形成されてい
る。このリング間隙はその外径を弁シール面５５よりも
小さく構成されており、したがってこの弁シール面５５
によって閉鎖可能である。孔５７はこの場合弁部材２９
の、戻しばねとして作用する圧縮ばね３５を収容するば
ね室６３に開口しており、かつ弁部材２９における軸方
向の貫通孔７１と交差する横孔７３を介して、弁部材２
９のガイドピストン４５の、調節磁石３７とは反対側の
端面によって制限された放圧室７５と接続されている。
ガイド孔４９によって形成されているこの放圧室７５
は、軸方向で見て調節磁石３７から離れる方向で、噴射
弁１５のばね室７７に続いている。このばね室７７に
は、噴射弁１５の弁部材７９を閉鎖方向で負荷する弁ば
ね８１が配置されており、かつこのばね室７７からは、
戻し導管８３が低圧室５に通じている。
【００１７】この場合噴射弁１５の弁部材７９には公知
の形式で円錐形の圧力肩部８５が設けられており、この
圧力肩部８５は、圧力導管６７と接続された圧力室８７
に突入していて、該圧力室８７における圧力が弁部材７
９を開放方向に負荷するようになっている。圧力室８７
からはさらに噴射通路８９が弁部材７９に沿って、弁部
材７９の先端におけるシール面によって制御される噴射
弁１５の単数又は複数の噴射開口９１に通じており、こ
のもしくはこれらの噴射開口９１は、燃料供給される内
燃機関の図示されていない燃焼室に突入している。
の形式で円錐形の圧力肩部８５が設けられており、この
圧力肩部８５は、圧力導管６７と接続された圧力室８７
に突入していて、該圧力室８７における圧力が弁部材７
９を開放方向に負荷するようになっている。圧力室８７
からはさらに噴射通路８９が弁部材７９に沿って、弁部
材７９の先端におけるシール面によって制御される噴射
弁１５の単数又は複数の噴射開口９１に通じており、こ
のもしくはこれらの噴射開口９１は、燃料供給される内
燃機関の図示されていない燃焼室に突入している。
【００１８】本発明による燃料噴射装置は以下のように
作動する。
作動する。
【００１９】燃料高圧ポンプ１は燃料を低圧室５から高
圧集合室９に圧送して、この高圧集合室９において燃料
高圧を形成し、この燃料高圧は燃料高圧ポンプ１の制御
を介して調節可能である。この燃料高圧は高圧導管１３
を介して、噴射弁１５における個々の制御弁１７の圧力
室５１に至るまで続き、この場合圧力弁２３を介してそ
れぞれの圧力蓄え室１９をも満たす。休止状態、つまり
噴射弁１５が閉鎖されている場合に、制御弁１７におけ
る調節磁石３７は無電流に切り換えられており、この結
果圧縮ばね３５は弁部材２９をばね受３３を介して円錐
形の弁シール面４１で、円錐形の弁座４３との接触状態
に保ち、これによって、燃料高圧下にある圧力室５１
と、噴射弁１５に通じている圧力導管６７と常に接続さ
れている前室６５との間における接続部が閉鎖されて、
前室６５から放圧通路６９への接続部が開放されること
になる。
圧集合室９に圧送して、この高圧集合室９において燃料
高圧を形成し、この燃料高圧は燃料高圧ポンプ１の制御
を介して調節可能である。この燃料高圧は高圧導管１３
を介して、噴射弁１５における個々の制御弁１７の圧力
室５１に至るまで続き、この場合圧力弁２３を介してそ
れぞれの圧力蓄え室１９をも満たす。休止状態、つまり
噴射弁１５が閉鎖されている場合に、制御弁１７におけ
る調節磁石３７は無電流に切り換えられており、この結
果圧縮ばね３５は弁部材２９をばね受３３を介して円錐
形の弁シール面４１で、円錐形の弁座４３との接触状態
に保ち、これによって、燃料高圧下にある圧力室５１
と、噴射弁１５に通じている圧力導管６７と常に接続さ
れている前室６５との間における接続部が閉鎖されて、
前室６５から放圧通路６９への接続部が開放されること
になる。
【００２０】噴射弁１５において噴射を行うことが望ま
れている場合には、調節磁石３７が給電され、この調節
磁石３７は制御弁１７をばね３５の戻し力に抗して、そ
の平らな弁シール面５５が弁座５９に接触するまでシフ
トさせる。この場合に放圧通路６９に通じる前室６５の
接続部が閉鎖され、圧力導管６７に通じる前室６５の接
続部が開放制御され、この結果燃料高圧はいまや圧力室
５１から前室６５と圧力導管６７とを介して噴射弁１５
の圧力室８７に導かれ、そしてこの圧力室８７において
弁部材７９がその弁座から持ち上げられることによっ
て、噴射開口９１において噴射が行われる。
れている場合には、調節磁石３７が給電され、この調節
磁石３７は制御弁１７をばね３５の戻し力に抗して、そ
の平らな弁シール面５５が弁座５９に接触するまでシフ
トさせる。この場合に放圧通路６９に通じる前室６５の
接続部が閉鎖され、圧力導管６７に通じる前室６５の接
続部が開放制御され、この結果燃料高圧はいまや圧力室
５１から前室６５と圧力導管６７とを介して噴射弁１５
の圧力室８７に導かれ、そしてこの圧力室８７において
弁部材７９がその弁座から持ち上げられることによっ
て、噴射開口９１において噴射が行われる。
【００２１】この場合噴射段階中に圧力導管６７におい
ては、系圧を介して圧力過剰上昇が以下のようにして生
じることがある。すなわち弁部材２９のシフトによって
圧力室５１は前室６５と接続され、これによって横孔７
３及び貫通孔７１の方向における流れが、無圧の戻し導
管８３にまで導入される。この流れに起因してさらに、
圧力蓄え室１９から圧力室５１への導管接続部における
流れと、圧力蓄え室１９と高圧集合室９との間の導管１
３における流れとが生じる。
ては、系圧を介して圧力過剰上昇が以下のようにして生
じることがある。すなわち弁部材２９のシフトによって
圧力室５１は前室６５と接続され、これによって横孔７
３及び貫通孔７１の方向における流れが、無圧の戻し導
管８３にまで導入される。この流れに起因してさらに、
圧力蓄え室１９から圧力室５１への導管接続部における
流れと、圧力蓄え室１９と高圧集合室９との間の導管１
３における流れとが生じる。
【００２２】弁座５９における弁シール面５５の接触に
よって弁部材２９の開放行程が終了すると、燃料流は圧
力導管６７の方向に導かれる。運動している燃料流のせ
き止め効果によって、そこで圧力過剰上昇が発生する。
この圧力過剰上昇は、流入値、導管長さ、導管直径、圧
力蓄え室容積、絞り横断面等を適宜に選択することによ
って影響可能である。
よって弁部材２９の開放行程が終了すると、燃料流は圧
力導管６７の方向に導かれる。運動している燃料流のせ
き止め効果によって、そこで圧力過剰上昇が発生する。
この圧力過剰上昇は、流入値、導管長さ、導管直径、圧
力蓄え室容積、絞り横断面等を適宜に選択することによ
って影響可能である。
【００２３】さらに、流れエネルギの転換によって、系
圧の値を越えた噴射圧の圧力上昇を達成することが可能
である。この場合、噴射弁１５に通じる燃料圧力波が部
分的に噴射弁において反射され、圧力蓄え室１９へと戻
され、そしてこの圧力蓄え室１９において圧力上昇を生
ぜしめる。この圧力上昇は、高圧集合室９から後流れす
る燃料の流れエネルギと、迅速な圧力消滅を阻止する絞
り２７の寸法設定とによって、調節されることができ
る。この高められた燃料圧は、次いで新たに噴射弁１５
に達し、噴射終了範囲における噴射弁１５の噴射率を高
める。噴射弁１５における噴射経過は、さらに、弁部材
２９における開口横断面積（直径／行程）、前室６５及
び圧力導管６７における容積、並びに圧力蓄え室１９の
容積を介して、形成することが可能である。
圧の値を越えた噴射圧の圧力上昇を達成することが可能
である。この場合、噴射弁１５に通じる燃料圧力波が部
分的に噴射弁において反射され、圧力蓄え室１９へと戻
され、そしてこの圧力蓄え室１９において圧力上昇を生
ぜしめる。この圧力上昇は、高圧集合室９から後流れす
る燃料の流れエネルギと、迅速な圧力消滅を阻止する絞
り２７の寸法設定とによって、調節されることができ
る。この高められた燃料圧は、次いで新たに噴射弁１５
に達し、噴射終了範囲における噴射弁１５の噴射率を高
める。噴射弁１５における噴射経過は、さらに、弁部材
２９における開口横断面積（直径／行程）、前室６５及
び圧力導管６７における容積、並びに圧力蓄え室１９の
容積を介して、形成することが可能である。
【００２４】噴射を終了させたい場合には、調節磁石３
７が新たに無電流に切り換えられ、圧縮ばね３５が、開
放状態においてもリング段部５３によって圧力バランス
されている制御弁１７の弁部材２９を、再び、円錐形の
弁座４３との接触状態にもたらす。この場合に扁平弁座
５９における開放横断面が開放制御され、これによって
高圧下にある燃料は、放圧通路６９とばね室６３と弁部
材２９における横孔７３及び縦孔７１とを介して、放圧
室７５に放圧される。この放圧室７５から燃料はさらに
ばね室７７と戻し導管８３とを介して低圧室５に流出
し、この結果噴射弁１５の弁部材７９は圧力負荷を軽減
され弁ばね８１の作用下で閉鎖位置へと移動し、弁部材
２９は再び圧力バランスされる。この場合放圧通路６９
の横断面は次のように、すなわち放圧通路６９が一方で
は圧力導管６７における迅速な圧力消滅を噴射弁１５の
閉鎖圧下で保証するように設計されており、しかしなが
ら他方では圧力導管６７からの流出が絞られて、噴射休
止中に圧力導管６７及び噴射弁１５において残留圧が残
るように設計されている。
７が新たに無電流に切り換えられ、圧縮ばね３５が、開
放状態においてもリング段部５３によって圧力バランス
されている制御弁１７の弁部材２９を、再び、円錐形の
弁座４３との接触状態にもたらす。この場合に扁平弁座
５９における開放横断面が開放制御され、これによって
高圧下にある燃料は、放圧通路６９とばね室６３と弁部
材２９における横孔７３及び縦孔７１とを介して、放圧
室７５に放圧される。この放圧室７５から燃料はさらに
ばね室７７と戻し導管８３とを介して低圧室５に流出
し、この結果噴射弁１５の弁部材７９は圧力負荷を軽減
され弁ばね８１の作用下で閉鎖位置へと移動し、弁部材
２９は再び圧力バランスされる。この場合放圧通路６９
の横断面は次のように、すなわち放圧通路６９が一方で
は圧力導管６７における迅速な圧力消滅を噴射弁１５の
閉鎖圧下で保証するように設計されており、しかしなが
ら他方では圧力導管６７からの流出が絞られて、噴射休
止中に圧力導管６７及び噴射弁１５において残留圧が残
るように設計されている。
【００２５】噴射終了時に閉鎖された制御弁１７から戻
る圧力波によって加えられる個々の噴射弁１５に対する
影響を回避するために、圧力蓄え室１９の容積と、戻し
導管として働く圧力接続部２５における絞り２７の横断
面積とは次のように、すなわち圧力蓄え室１９における
圧力ピークと高圧集合室９への圧力ピークとが消滅させ
られるように、合わせられている。
る圧力波によって加えられる個々の噴射弁１５に対する
影響を回避するために、圧力蓄え室１９の容積と、戻し
導管として働く圧力接続部２５における絞り２７の横断
面積とは次のように、すなわち圧力蓄え室１９における
圧力ピークと高圧集合室９への圧力ピークとが消滅させ
られるように、合わせられている。
【図１】本発明による燃料噴射装置を示す縦断面図であ
る。
る。
【図２】図１に示された制御弁のシール面及び弁座の構
成を拡大して示す図である。
成を拡大して示す図である。
１ 燃料高圧ポンプ、 ３ 燃料供給導管、 ５ 低圧
室、 ７ 吐出導管、９ 高圧集合室、 １１ 制御装
置、 １３ 高圧導管、 １５ 噴射弁、１７ 制御
弁、 １９ 圧力蓄え室、 ２１，２５ 圧力接続部、
２３ 圧力弁、 ２７ 絞り、 ２９ 弁部材、 ３
１ ケーシング、 ３３ ばね受、３５ 圧縮ばね、
３７ 調節磁石、 ３９ リングウェブ、 ４１ 弁シ
ール面、 ４３ 弁座、 ４５ ガイドピストン部分、
４７ リング溝、 ４９ガイド孔、 ５１ 圧力室、
５３ 段部、 ５５ 弁シール面、 ５７ 孔、５９
弁座、 ６１ 中間部材、 ６３ ばね室、 ６５
前室、 ６７ 圧力導管、 ６９ 放圧導管、 ７１
貫通孔、 ７３ 横孔、 ７５ 放圧室、７７ ばね
室、 ７９ 弁部材、 ８１ 弁ばね、 ８３ 戻し導
管、 ８５圧力肩部、 ８７ 圧力室、 ８９ 噴射通
路、 ９１ 噴射開口
室、 ７ 吐出導管、９ 高圧集合室、 １１ 制御装
置、 １３ 高圧導管、 １５ 噴射弁、１７ 制御
弁、 １９ 圧力蓄え室、 ２１，２５ 圧力接続部、
２３ 圧力弁、 ２７ 絞り、 ２９ 弁部材、 ３
１ ケーシング、 ３３ ばね受、３５ 圧縮ばね、
３７ 調節磁石、 ３９ リングウェブ、 ４１ 弁シ
ール面、 ４３ 弁座、 ４５ ガイドピストン部分、
４７ リング溝、 ４９ガイド孔、 ５１ 圧力室、
５３ 段部、 ５５ 弁シール面、 ５７ 孔、５９
弁座、 ６１ 中間部材、 ６３ ばね室、 ６５
前室、 ６７ 圧力導管、 ６９ 放圧導管、 ７１
貫通孔、 ７３ 横孔、 ７５ 放圧室、７７ ばね
室、 ７９ 弁部材、 ８１ 弁ばね、 ８３ 戻し導
管、 ８５圧力肩部、 ８７ 圧力室、 ８９ 噴射通
路、 ９１ 噴射開口
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ヤロスラフ フロウゼク オーストリア国 ゴリング マルクト 295
Claims (14)
- 【請求項１】 内燃機関用の燃料噴射装置であって、燃
料を低圧室（５）から高圧集合室（９）に圧送する燃料
高圧ポンプ（１）が設けられており、高圧集合室（９）
が高圧導管（１３）を介して、燃料供給される内燃機関
の燃焼室に突入している噴射弁（１５）と接続されてお
り、該噴射弁（１５）の開閉運動がそれぞれ、高圧導管
（１３）において噴射弁（１５）に配置されている電気
制御式の制御弁（１７）によって制御されるようになっ
ており、高圧導管（１３）において高圧集合室（９）と
噴射弁（１５）との間に組み込まれている別の圧力蓄え
室（１９）が、各噴射弁（１５）に設けられている形式
のものにおいて、噴射弁（１５）における制御弁（１
７）が、圧力蓄え室（１９）と、噴射弁（１５）の内部
に配置されていて該噴射弁（１５）の弁部材（７９）を
開放方向において負荷する圧力室（８７）との接続部
を、噴射休止中に閉鎖することを特徴とする、内燃機関
用の燃料噴射装置。 - 【請求項２】 制御弁（１７）が噴射弁（１５）の噴射
休止中に噴射弁（１５）の圧力室（８７）と放圧室（７
５）との間の接続部を開放制御する、請求項１記載の燃
料噴射装置。 - 【請求項３】 制御弁（１７）が、リングウェブ（３
９）を備えたピストン状の弁部材（２９）を有してお
り、該リングウェブ（３９）の、直径を減じられた弁部
材シャフトへの移行面が、円錐形に構成されていて、か
つ円錐形の弁座（４３）と共働する第１の弁シール面
（４１）を形成しており、さらにリングウェブ（３９）
の、直径を減じられた弁部材シャフトへの別の移行が、
リング段部（５３）を介して行われており、該リング段
部（５３）の、リングウェブ（３９）とは反対側の軸方
向のリング端面が、第２の平らな弁シール面（５５）を
形成しており、該第２の弁シール面（５５）が、ケーシ
ング固定の平らな弁座（５９）と共働するようになって
いる、請求項１又は２記載の燃料噴射装置。 - 【請求項４】 制御弁（１７）の弁部材（２９）の行程
運動がそれぞれ、弁シール面（４１，５５）とそれぞれ
所属の弁座（４３，５９）との当接によって制限されて
いる、請求項３記載の燃料噴射装置。 - 【請求項５】 平らな弁シール面（５５）を有するリン
グ段部（５３）の外径が、ガイド孔（４９）における弁
部材（２９）のガイドピストン（４５）の直径と等しい
大きさであり、該ガイドピストン（４５）が、弁部材
（２９）に設けられていて円錐形の弁シール面（４１）
から延びているリング溝（４７）に接続しており、この
場合ガイド孔（４９）の内壁と弁部材（２９）の外壁と
の間においてリング溝（４７）の範囲に形成されている
圧力室（５１）を制限している、請求項３記載の燃料噴
射装置。 - 【請求項６】 リングウェブ（３９）が、噴射弁（１
５）の圧力室（８７）に通じる圧力導管（６７）と常に
接続されている前室（６５）内に配置されている、請求
項５記載の燃料噴射装置。 - 【請求項７】 圧力室（５１）が弁部材（２９）のリン
グ溝（４７）の範囲において、高圧導管（１３）の、圧
力蓄え室（１９）から延びている部分と常に接続されて
いる、請求項６記載の燃料噴射装置。 - 【請求項８】 前室（６５）と圧力室（５１）との間の
接続部が、弁部材（２９）の円錐形の弁シール面（４
１）と円錐形の弁座（４３）との接触によって閉鎖可能
である、請求項６又は７記載の燃料噴射装置。 - 【請求項９】 平らな弁シール面（５５）に接続する弁
部材シャフトが、該弁部材シャフトを収容する孔よりも
小さな直径をもって構成されていることによって、放圧
通路（６９）が形成されており、該放圧通路（６９）
が、扁平座弁の開放時に前室（６５）を放圧室（７５）
と接続させる、請求項６記載の燃料噴射装置。 - 【請求項１０】 制御弁（１７）のピストン状の弁部材
（２９）が、軸方向の貫通孔（７１）と該貫通孔（７
１）から半径方向に延びる横孔（７３）とを、放圧通路
（６９）の範囲に有しており、該貫通孔（７１）及び横
孔（７３）を介して、扁平座弁の開放時に圧力導管（６
７）と前室（６５）とから流出する燃料が、放圧通路
（６９）から放圧室（７５）に流出するようになってい
る、請求項９記載の燃料噴射装置。 - 【請求項１１】 制御弁（１７）が３ポート２位置電磁
弁として構成されていて、電気式の制御装置（１１）を
用いて制御される、請求項１記載の燃料噴射装置。 - 【請求項１２】 圧力蓄え室（１９）の蓄え容積が、噴
射弁（１５）における最大噴射量よりもほぼ５〜２０倍
大きい、請求項１記載の燃料噴射装置。 - 【請求項１３】 圧力蓄え室（１９）が、互いに平行な
２つの圧力接続部を介して、高圧集合室（９）に通じる
高圧導管（１３）の部分と接続されており、両圧力接続
部のうちの第１の圧力接続部（２１）が、圧力蓄え室
（１９）に向かって開放する圧力弁（２３）を有してい
て、かつ第２の圧力接続部（２５）が絞り（２７）を有
している、請求項１記載の燃料噴射装置。 - 【請求項１４】 圧力蓄え室（１９）が、１つの圧力接
続部を介して、高圧集合室（９）に通じる高圧導管（１
３）の部分と接続されており、該圧力接続部が、圧力蓄
え室（１９）に向かって開放する圧力弁を有していて、
かつ該圧力弁と直列に接続された絞りを有している、請
求項１記載の燃料噴射装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4341543A DE4341543A1 (de) | 1993-12-07 | 1993-12-07 | Kraftstoffeinspritzeinrichtung für Brennkraftmaschinen |
| DE4341543.1 | 1993-12-07 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07189849A true JPH07189849A (ja) | 1995-07-28 |
| JP3655938B2 JP3655938B2 (ja) | 2005-06-02 |
Family
ID=6504295
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30395094A Expired - Fee Related JP3655938B2 (ja) | 1993-12-07 | 1994-12-07 | 内燃機関用の燃料噴射装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5497750A (ja) |
| EP (1) | EP0657642B1 (ja) |
| JP (1) | JP3655938B2 (ja) |
| DE (2) | DE4341543A1 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP2009501863A (ja) * | 2005-07-18 | 2009-01-22 | ガンサー−ハイドロマグ アーゲー | 内燃機関用の蓄圧式噴射システム |
Families Citing this family (46)
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|---|---|---|---|---|
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| US5669355A (en) * | 1994-07-29 | 1997-09-23 | Caterpillar Inc. | Hydraulically-actuated fuel injector with direct control needle valve |
| US5526791A (en) * | 1995-06-07 | 1996-06-18 | Diesel Technology Company | High-pressure electromagnetic fuel injector |
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| DE19919665A1 (de) * | 1999-04-29 | 2000-11-02 | Volkswagen Ag | Kraftstoffeinspritzvorrichtung |
| DE19928846A1 (de) | 1999-06-24 | 2001-03-08 | Bosch Gmbh Robert | Common-Rail-Injektor |
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