JP2001193604A - 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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Abstract
(57)【要約】
【課題】 内燃機関の燃料噴射装置において燃料噴射弁
の迅速な閉鎖を可能にし、かつ燃料噴射弁の短い開放時
間をも可能にする。 【解決手段】 内燃機関用の燃料噴射装置であって、内
燃機関の各シリンダのために各１つの燃料ポンプ１０
と、燃料噴射弁１２と、該燃料噴射を燃料ポンプ（１０
に接続する導管１４とが設けられており、燃料ポンプ１
０に、該燃料ポンプの高圧側と放圧室２２との間の接続
部を制御する電気制御可能な制御弁２４が配置されてい
る形式のものにおいて、燃料噴射弁１２の近傍に電気制
御可能な第２制御弁２８が配置されており、該第２制御
弁によって、燃料噴射弁１２内にある燃料容量と放圧室
２２との間の接続部が制御される。
の迅速な閉鎖を可能にし、かつ燃料噴射弁の短い開放時
間をも可能にする。 【解決手段】 内燃機関用の燃料噴射装置であって、内
燃機関の各シリンダのために各１つの燃料ポンプ１０
と、燃料噴射弁１２と、該燃料噴射を燃料ポンプ（１０
に接続する導管１４とが設けられており、燃料ポンプ１
０に、該燃料ポンプの高圧側と放圧室２２との間の接続
部を制御する電気制御可能な制御弁２４が配置されてい
る形式のものにおいて、燃料噴射弁１２の近傍に電気制
御可能な第２制御弁２８が配置されており、該第２制御
弁によって、燃料噴射弁１２内にある燃料容量と放圧室
２２との間の接続部が制御される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関用の燃料
噴射装置であって、内燃機関の各シリンダのために各１
つの燃料ポンプと、燃料噴射弁と、該燃料噴射弁を燃料
ポンプに接続する導管とが設けられており、燃料ポンプ
に、該燃料ポンプの高圧側と放圧室との間の接続部を制
御する電気制御可能な制御弁が配置されており、燃料噴
射弁が、少なくとも１つの噴射開口を制御する噴射弁部
材を有しており、該噴射弁部材が、圧力室を制限する圧
力肩部を有しており、圧力室と導管とが接続されてお
り、噴射弁部材が、燃料ポンプから圧力室に供給される
圧力下の燃料によって、少なくとも１つの噴射開口を開
放するために、閉鎖力に抗して弁座から上昇可能である
形式のものに関する。
噴射装置であって、内燃機関の各シリンダのために各１
つの燃料ポンプと、燃料噴射弁と、該燃料噴射弁を燃料
ポンプに接続する導管とが設けられており、燃料ポンプ
に、該燃料ポンプの高圧側と放圧室との間の接続部を制
御する電気制御可能な制御弁が配置されており、燃料噴
射弁が、少なくとも１つの噴射開口を制御する噴射弁部
材を有しており、該噴射弁部材が、圧力室を制限する圧
力肩部を有しており、圧力室と導管とが接続されてお
り、噴射弁部材が、燃料ポンプから圧力室に供給される
圧力下の燃料によって、少なくとも１つの噴射開口を開
放するために、閉鎖力に抗して弁座から上昇可能である
形式のものに関する。
【０００２】
【従来の技術】このような形式の燃料噴射装置は、刊行
物に基づいて例えば、Fachbuch Dieselmotor-Mamagemen
t, 2. Auflage, Verlag Vieweg 第２９９頁より公知で
ある。この燃料噴射装置は、内燃機関の各シリンダのた
めに、それぞれ燃料ポンプ、燃料噴射弁、および燃料ポ
ンプと燃料噴射弁とを接続する導管を有している。燃料
ポンプには、電気的に制御される制御弁が配置されてお
り、この制御弁によって、燃料ポンプの高圧側と放圧室
との間の接続部が制御される。燃料噴射弁は、公知のよ
うに、少なくとも１つの噴射開口を制御する噴射弁部材
を有しており、この噴射弁部材は、圧力室を制限する圧
力肩部を有しており、この場合圧力室は導管と接続され
ていて、噴射弁部材は、燃料ポンプから圧力室に供給さ
れた高圧下にある燃料によって、閉鎖力に抗して、少な
くとも１つの噴射開口を開放するために、弁座から持ち
上げられることができる。制御弁によって、燃料噴射弁
の開放時期および開放時間を制御することができ、この
場合開放時期は次のことによって、すなわち、制御弁に
よって燃料ポンプの高圧側が放圧室から切り離され、こ
れにより、燃料噴射弁のところで燃料ポンプによって生
ぜしめられた高圧が作用することによって、規定され
る。燃料噴射弁を閉鎖するには、制御弁によって、燃料
ポンプの高圧側と放圧室との間の接続部が開放され、こ
れにより、燃料噴射弁内おいてはもはや、燃料噴射弁を
開放するような高圧は作用しない。制御弁は、導管によ
って燃料噴射弁から切り離されていて、燃料噴射弁から
比較的遠くに配置されているので、燃料ポンプの高圧側
と放圧室との間の接続部の開放時に、燃料噴射弁の圧力
室における圧力は、遅れてしか降下せず、燃料噴射弁は
相応に遅延を伴って閉鎖することになる。したがって、
燃料噴射弁の閉鎖時期ひいては燃料噴射弁の開放してい
る時間を正確に規定することは不可能である。またパイ
ロット噴射のための短時間の燃料噴射弁の開放は、燃料
噴射弁における遅延を伴った圧力変化に基づいて、同様
に実現することが困難である。燃料噴射弁の開放時間中
に、噴射燃料量の特定の経過を得ることを目的として、
燃料噴射弁の噴射弁部材の開放ストロークの経過に影響
を与えることは、公知の燃料噴射装置では、同様に実現
することが困難である。
物に基づいて例えば、Fachbuch Dieselmotor-Mamagemen
t, 2. Auflage, Verlag Vieweg 第２９９頁より公知で
ある。この燃料噴射装置は、内燃機関の各シリンダのた
めに、それぞれ燃料ポンプ、燃料噴射弁、および燃料ポ
ンプと燃料噴射弁とを接続する導管を有している。燃料
ポンプには、電気的に制御される制御弁が配置されてお
り、この制御弁によって、燃料ポンプの高圧側と放圧室
との間の接続部が制御される。燃料噴射弁は、公知のよ
うに、少なくとも１つの噴射開口を制御する噴射弁部材
を有しており、この噴射弁部材は、圧力室を制限する圧
力肩部を有しており、この場合圧力室は導管と接続され
ていて、噴射弁部材は、燃料ポンプから圧力室に供給さ
れた高圧下にある燃料によって、閉鎖力に抗して、少な
くとも１つの噴射開口を開放するために、弁座から持ち
上げられることができる。制御弁によって、燃料噴射弁
の開放時期および開放時間を制御することができ、この
場合開放時期は次のことによって、すなわち、制御弁に
よって燃料ポンプの高圧側が放圧室から切り離され、こ
れにより、燃料噴射弁のところで燃料ポンプによって生
ぜしめられた高圧が作用することによって、規定され
る。燃料噴射弁を閉鎖するには、制御弁によって、燃料
ポンプの高圧側と放圧室との間の接続部が開放され、こ
れにより、燃料噴射弁内おいてはもはや、燃料噴射弁を
開放するような高圧は作用しない。制御弁は、導管によ
って燃料噴射弁から切り離されていて、燃料噴射弁から
比較的遠くに配置されているので、燃料ポンプの高圧側
と放圧室との間の接続部の開放時に、燃料噴射弁の圧力
室における圧力は、遅れてしか降下せず、燃料噴射弁は
相応に遅延を伴って閉鎖することになる。したがって、
燃料噴射弁の閉鎖時期ひいては燃料噴射弁の開放してい
る時間を正確に規定することは不可能である。またパイ
ロット噴射のための短時間の燃料噴射弁の開放は、燃料
噴射弁における遅延を伴った圧力変化に基づいて、同様
に実現することが困難である。燃料噴射弁の開放時間中
に、噴射燃料量の特定の経過を得ることを目的として、
燃料噴射弁の噴射弁部材の開放ストロークの経過に影響
を与えることは、公知の燃料噴射装置では、同様に実現
することが困難である。
【０００３】
【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、燃料
噴射弁の迅速な閉鎖を可能にし、かつ燃料噴射弁の短い
開放時間をも可能にす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、燃料
噴射弁の迅速な閉鎖を可能にし、かつ燃料噴射弁の短い
開放時間をも可能にする燃料噴射装置を提供することで
ある。
【０００４】
【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、燃料噴射弁の近傍に電気制御可能
な第２制御弁が配置されており、該第２制御弁によっ
て、燃料噴射弁内にある燃料容量と放圧室との間の接続
部が制御されるようになっている。
に本発明の構成では、燃料噴射弁の近傍に電気制御可能
な第２制御弁が配置されており、該第２制御弁によっ
て、燃料噴射弁内にある燃料容量と放圧室との間の接続
部が制御されるようになっている。
【０００５】
【発明の効果】このように構成された本発明の燃料噴射
装置は、従来技術に対して次のような利点を有する。す
なわち本発明による燃料噴射装置では、第２制御弁によ
って、遅延のない迅速な燃料噴射弁の閉鎖が保証され
る。さらに第２制御弁によって、例えばパイロット噴射
のために必要な、燃料噴射弁の短い開放時間を達成する
ことができる。そしてさらにまた、第２制御弁によっ
て、噴射弁部材の開放ストロークにも影響を与えること
が可能である。
装置は、従来技術に対して次のような利点を有する。す
なわち本発明による燃料噴射装置では、第２制御弁によ
って、遅延のない迅速な燃料噴射弁の閉鎖が保証され
る。さらに第２制御弁によって、例えばパイロット噴射
のために必要な、燃料噴射弁の短い開放時間を達成する
ことができる。そしてさらにまた、第２制御弁によっ
て、噴射弁部材の開放ストロークにも影響を与えること
が可能である。
【０００６】本発明の別の有利な構成は、請求項２以下
に記載されている。
に記載されている。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施例の形態を図
面を用いて詳しく説明する。
面を用いて詳しく説明する。
【０００８】図１に示された内燃機関のための燃料噴射
装置は、いわゆるＰＬＮ（Pumpe-Leitung-Duese）シス
テムとして構成されている。この燃料噴射装置は、内燃
機関の各シリンダに対し、それぞれ、燃料ポンプ１０、
燃料噴射弁１２、および燃料ポンプ１０を燃料噴射弁１
２に接続している導管１４を有している。燃料ポンプ１
０は、例えば内燃機関のカム軸のカム１６によって駆動
されている。燃料ポンプ１０は、シリンダ１８内におい
て密にガイドされるピストン２０を有しており、このピ
ストン２０によって、カム１６によるピストン２０のス
トローク運動時にシリンダ内の燃料が圧縮される。燃料
ポンプ１０には、図示されてはいないが、例えば前搬送
ポンプによって、燃料が貯えタンク２２より供給され
る。
装置は、いわゆるＰＬＮ（Pumpe-Leitung-Duese）シス
テムとして構成されている。この燃料噴射装置は、内燃
機関の各シリンダに対し、それぞれ、燃料ポンプ１０、
燃料噴射弁１２、および燃料ポンプ１０を燃料噴射弁１
２に接続している導管１４を有している。燃料ポンプ１
０は、例えば内燃機関のカム軸のカム１６によって駆動
されている。燃料ポンプ１０は、シリンダ１８内におい
て密にガイドされるピストン２０を有しており、このピ
ストン２０によって、カム１６によるピストン２０のス
トローク運動時にシリンダ内の燃料が圧縮される。燃料
ポンプ１０には、図示されてはいないが、例えば前搬送
ポンプによって、燃料が貯えタンク２２より供給され
る。
【０００９】燃料ポンプ１０には第１制御弁２４が配置
されており、この第１制御弁２４によって、燃料ポンプ
１０の高圧側と放圧室との間の接続が制御されている。
放圧室には、例えば貯えタンク２２、またはこの貯えタ
ンクに接続された室が用いられる。第１制御弁２４は、
電気的に制御可能であり、有利には電気的な制御装置２
６に接続されている。第１制御弁２４が閉鎖している場
合は、燃料ポンプ１０の高圧側は放圧室２２から切り離
されていて、導管１４および燃料噴射弁１２内には高圧
が存在している。第１制御弁２４が開放している場合
は、燃料ポンプ１０の高圧側は放圧室２２に接続されて
いて、導管１４および燃料噴射弁１２内に高圧は生じな
い。なぜなら、燃料は、開放された制御弁２４を介して
放圧室２２に流出することができるからである。制御弁
２４は、例えばアクチュエータとして電磁石、または圧
電式アクチュエータを有している。本発明では、導管１
４内の燃料噴射弁１２の近傍に、または燃料噴射弁１２
内に組み込まれて、電気的に制御可能な第２の制御弁２
８が配置されており、この第２制御弁２８によって同様
に、放圧室、例えば貯えタンク２２との接続が制御され
る。
されており、この第１制御弁２４によって、燃料ポンプ
１０の高圧側と放圧室との間の接続が制御されている。
放圧室には、例えば貯えタンク２２、またはこの貯えタ
ンクに接続された室が用いられる。第１制御弁２４は、
電気的に制御可能であり、有利には電気的な制御装置２
６に接続されている。第１制御弁２４が閉鎖している場
合は、燃料ポンプ１０の高圧側は放圧室２２から切り離
されていて、導管１４および燃料噴射弁１２内には高圧
が存在している。第１制御弁２４が開放している場合
は、燃料ポンプ１０の高圧側は放圧室２２に接続されて
いて、導管１４および燃料噴射弁１２内に高圧は生じな
い。なぜなら、燃料は、開放された制御弁２４を介して
放圧室２２に流出することができるからである。制御弁
２４は、例えばアクチュエータとして電磁石、または圧
電式アクチュエータを有している。本発明では、導管１
４内の燃料噴射弁１２の近傍に、または燃料噴射弁１２
内に組み込まれて、電気的に制御可能な第２の制御弁２
８が配置されており、この第２制御弁２８によって同様
に、放圧室、例えば貯えタンク２２との接続が制御され
る。
【００１０】次に図２にを参照しながら、燃料噴射弁１
２について詳細に説明する。燃料噴射弁１２は、複数の
部材から構成され得る弁本体３０を有しており、この弁
本体３０内には、ピストン形の噴射弁部材３２が軸方向
シフト可能にガイドされている。弁本体３０は、内燃機
関のシリンダの燃焼室の方に向けられた端部領域に、少
なくとも１つ、有利には複数の噴射開口３４を有してい
る。噴射弁部材３２は、燃焼室に向けられた端部領域
に、例えばほぼ円錐形のシール面３６を有しており、こ
のシール面３６は、弁本体３０内に形成された弁座３８
と協働し、この弁座３８から、またはこの弁座３８に向
かって、噴射開口３４が通じている。弁本体３０内に
は、噴射弁部材３２を囲んでいる環状室４２が形成され
ており、この環状室４２は、圧力室４４に接続されてい
る。噴射弁部材３２は、圧力室４４を制限する圧力肩部
４６を有している。噴射弁部材３２には閉鎖ばね４８が
係合作用しており、この閉鎖ばね４８によって、噴射弁
部材３２が弁座３８に向かって押圧される。弁本体３０
内には通路５０が形成されており、この通路５０は圧力
室４４から延びていて、さらに噴射弁部材３２および閉
鎖ばね４８に沿って延びており、弁本体３０の外周面に
おいて開口している。通路５０の開口には、燃料ポンプ
１０から延びている導管１４が図示されていない形式で
接続されている。
２について詳細に説明する。燃料噴射弁１２は、複数の
部材から構成され得る弁本体３０を有しており、この弁
本体３０内には、ピストン形の噴射弁部材３２が軸方向
シフト可能にガイドされている。弁本体３０は、内燃機
関のシリンダの燃焼室の方に向けられた端部領域に、少
なくとも１つ、有利には複数の噴射開口３４を有してい
る。噴射弁部材３２は、燃焼室に向けられた端部領域
に、例えばほぼ円錐形のシール面３６を有しており、こ
のシール面３６は、弁本体３０内に形成された弁座３８
と協働し、この弁座３８から、またはこの弁座３８に向
かって、噴射開口３４が通じている。弁本体３０内に
は、噴射弁部材３２を囲んでいる環状室４２が形成され
ており、この環状室４２は、圧力室４４に接続されてい
る。噴射弁部材３２は、圧力室４４を制限する圧力肩部
４６を有している。噴射弁部材３２には閉鎖ばね４８が
係合作用しており、この閉鎖ばね４８によって、噴射弁
部材３２が弁座３８に向かって押圧される。弁本体３０
内には通路５０が形成されており、この通路５０は圧力
室４４から延びていて、さらに噴射弁部材３２および閉
鎖ばね４８に沿って延びており、弁本体３０の外周面に
おいて開口している。通路５０の開口には、燃料ポンプ
１０から延びている導管１４が図示されていない形式で
接続されている。
【００１１】図２に示された実施例では、第２制御弁２
８が燃料噴射弁１２に配置されている。弁本体３０内に
は、通路５０の開口の近傍でこの通路５０に接続されて
いる通路５２が形成されており、この通路５２は、例え
ば通路５０から燃料噴射弁１２の長手方向軸線１３に対
してほぼ半径方向に延びており、次いで長手方向軸線１
３とほぼ同軸的に延びている。通路５２は、例えば穿孔
によって弁本体３０に形成することができる。通路５２
は弁本体３０内で、横断面で見て通路５２に対して拡大
された室５４に開口しており、通路５２はその開口で、
例えばほぼ円錐形に傾斜させられており、これにより、
弁座５６が形成されている。通路５２の反対側では、室
５４から孔５８が延びており、この孔５８は通路５２と
ほぼ同軸的に延びており、孔５８の横断面の大きさは通
路５２の横断面と同じか、またはそれより大きくするこ
とができる。
８が燃料噴射弁１２に配置されている。弁本体３０内に
は、通路５０の開口の近傍でこの通路５０に接続されて
いる通路５２が形成されており、この通路５２は、例え
ば通路５０から燃料噴射弁１２の長手方向軸線１３に対
してほぼ半径方向に延びており、次いで長手方向軸線１
３とほぼ同軸的に延びている。通路５２は、例えば穿孔
によって弁本体３０に形成することができる。通路５２
は弁本体３０内で、横断面で見て通路５２に対して拡大
された室５４に開口しており、通路５２はその開口で、
例えばほぼ円錐形に傾斜させられており、これにより、
弁座５６が形成されている。通路５２の反対側では、室
５４から孔５８が延びており、この孔５８は通路５２と
ほぼ同軸的に延びており、孔５８の横断面の大きさは通
路５２の横断面と同じか、またはそれより大きくするこ
とができる。
【００１２】第２制御弁２８は制御弁部材６０を有して
おり、この制御弁部材６０は、弁本体３０の孔５８内で
軸方向シフト可能にガイドされており、かつ端部領域で
室５４内に入り込んでいる。この室５４に入り込んでい
る制御弁部材６０の端部は、例えば円錐形の傾斜部を有
しており、この傾斜部はシール面６２を形成しており、
このシール面６２で制御弁部材６０は弁座５６と協働す
る。制御弁部材６０の、孔５８内においてガイドされて
いる区分は、１つまたは複数の平らに面取りされた面取
り部６４および/または溝を有しており、これにより、
制御弁部材６０と孔５８との間に、横断面で見て隙間が
残る。孔５８から室５４の反対側に突出している端部
に、制御弁部材６０は、拡大された横断面をもつフラン
ジ６６を有している。
おり、この制御弁部材６０は、弁本体３０の孔５８内で
軸方向シフト可能にガイドされており、かつ端部領域で
室５４内に入り込んでいる。この室５４に入り込んでい
る制御弁部材６０の端部は、例えば円錐形の傾斜部を有
しており、この傾斜部はシール面６２を形成しており、
このシール面６２で制御弁部材６０は弁座５６と協働す
る。制御弁部材６０の、孔５８内においてガイドされて
いる区分は、１つまたは複数の平らに面取りされた面取
り部６４および/または溝を有しており、これにより、
制御弁部材６０と孔５８との間に、横断面で見て隙間が
残る。孔５８から室５４の反対側に突出している端部
に、制御弁部材６０は、拡大された横断面をもつフラン
ジ６６を有している。
【００１３】弁本体３０の、燃焼室とは反対側の端部領
域には、閉鎖部材６８が装着されている。この閉鎖部材
６８は、例えば弁本体３０と螺合することができ、また
は別の形式で、弁本体３０と結合することができる。閉
鎖部材６８内には室７０が形成されており、この室７０
内には制御弁部材６０のフランジ６６が配置されてお
り、この場合フランジ６６と閉鎖部材６８との間には、
室７０内に横断面で見て隙間が残るようになっており、
そのために、フランジ６６が１つまたは複数の開口また
は溝を有し、かつ/または、閉鎖部材６８が１つまたは
複数の溝を有している。閉鎖部材６８の底部分６９と、
制御弁部材６０のフランジ６６との間には、制御弁部材
６０と少なくともほぼ同軸的に、予負荷（vorspannen）
された閉鎖ばね７２が配置されており、この閉鎖ばね７
２によって、制御弁部材６０は弁座５６に向かって押圧
される。閉鎖部材６８内には、さらに電気的に制御可能
なアクチュエータ７４が配置されており、このアクチュ
エータによって、相応な電気制御時に、制御弁部材６０
は、閉鎖ばね７２の力に抗して弁座５６から離反運動可
能である。アクチュエータ７４は、例えば電磁石であ
り、この場合、閉鎖部材６８内にコイル７３が配置され
ており、制御弁部材６０のフランジ６６は磁気可動子
（Magnetanker）として働く。制御弁部材６０または少
なくとも制御弁部材６０のフランジ６６は、強磁性材料
から成っている。電磁石のコイル７３に電流が流れると
コイル内に磁場が生じ、この磁場によってフランジ６６
はコイル７３に向かって引き寄せられ、それにより、制
御弁部材６０は弁座５６から持ち上げられる。制御弁部
材６０のフランジ６６に作用する磁力は、コイル７３を
貫流する電流の強さに依存するので、電流の強さを変化
させることによって、制御弁部材６０のフランジ６６に
作用する磁力に、ひいては制御弁部材６０の位置に影響
を与えることができる。閉鎖部材６８を貫いて、アクチ
ュエータ７４とこのアクチュエータ７４を制御する制御
装置２６とを接続するための電気的な導線７５が延びて
いる。アクチュエータ７４は、閉鎖部材６８内で絶縁性
の注入物質７６内に埋め込まれている。制御弁部材６０
の最大ストロークは、制御弁部材６０のフランジ６６
が、コイル７３または注入物質７６に接触することによ
って、制限されている。閉鎖部材６８の底部分６９は孔
７８を有しており、この孔７８は、閉鎖ばね７２と少な
くともほぼ同軸的に配置されている。閉鎖部材６８の底
部分６９の外側には接続管片７９が配置されており、こ
の接続管片７９には、放圧室、例えば貯えタンク２２に
通じている導管８０が接続されている。
域には、閉鎖部材６８が装着されている。この閉鎖部材
６８は、例えば弁本体３０と螺合することができ、また
は別の形式で、弁本体３０と結合することができる。閉
鎖部材６８内には室７０が形成されており、この室７０
内には制御弁部材６０のフランジ６６が配置されてお
り、この場合フランジ６６と閉鎖部材６８との間には、
室７０内に横断面で見て隙間が残るようになっており、
そのために、フランジ６６が１つまたは複数の開口また
は溝を有し、かつ/または、閉鎖部材６８が１つまたは
複数の溝を有している。閉鎖部材６８の底部分６９と、
制御弁部材６０のフランジ６６との間には、制御弁部材
６０と少なくともほぼ同軸的に、予負荷（vorspannen）
された閉鎖ばね７２が配置されており、この閉鎖ばね７
２によって、制御弁部材６０は弁座５６に向かって押圧
される。閉鎖部材６８内には、さらに電気的に制御可能
なアクチュエータ７４が配置されており、このアクチュ
エータによって、相応な電気制御時に、制御弁部材６０
は、閉鎖ばね７２の力に抗して弁座５６から離反運動可
能である。アクチュエータ７４は、例えば電磁石であ
り、この場合、閉鎖部材６８内にコイル７３が配置され
ており、制御弁部材６０のフランジ６６は磁気可動子
（Magnetanker）として働く。制御弁部材６０または少
なくとも制御弁部材６０のフランジ６６は、強磁性材料
から成っている。電磁石のコイル７３に電流が流れると
コイル内に磁場が生じ、この磁場によってフランジ６６
はコイル７３に向かって引き寄せられ、それにより、制
御弁部材６０は弁座５６から持ち上げられる。制御弁部
材６０のフランジ６６に作用する磁力は、コイル７３を
貫流する電流の強さに依存するので、電流の強さを変化
させることによって、制御弁部材６０のフランジ６６に
作用する磁力に、ひいては制御弁部材６０の位置に影響
を与えることができる。閉鎖部材６８を貫いて、アクチ
ュエータ７４とこのアクチュエータ７４を制御する制御
装置２６とを接続するための電気的な導線７５が延びて
いる。アクチュエータ７４は、閉鎖部材６８内で絶縁性
の注入物質７６内に埋め込まれている。制御弁部材６０
の最大ストロークは、制御弁部材６０のフランジ６６
が、コイル７３または注入物質７６に接触することによ
って、制限されている。閉鎖部材６８の底部分６９は孔
７８を有しており、この孔７８は、閉鎖ばね７２と少な
くともほぼ同軸的に配置されている。閉鎖部材６８の底
部分６９の外側には接続管片７９が配置されており、こ
の接続管片７９には、放圧室、例えば貯えタンク２２に
通じている導管８０が接続されている。
【００１４】電磁石の代わりに、アクチュエータとして
圧電式アクチュエータを使用することもできる。圧電式
アクチュエータは、電圧の印加時にその長さを変化さ
せ、これによって、弁座５６から離れる方向に制御弁部
材６０を運動させるための作動力が生ぜしめられる。圧
電式アクチュエータは、直接、または有利には圧電式ア
クチュエータの比較的小さい長さ変化を増幅させるハイ
ドロリック式の変換装置を介して、制御弁部材６０に作
用する。圧電式アクチュエータに印加される電圧の大き
さを変化させることによって、この電圧式アクチュエー
タの長さ変化を無段階に調節することができる。
圧電式アクチュエータを使用することもできる。圧電式
アクチュエータは、電圧の印加時にその長さを変化さ
せ、これによって、弁座５６から離れる方向に制御弁部
材６０を運動させるための作動力が生ぜしめられる。圧
電式アクチュエータは、直接、または有利には圧電式ア
クチュエータの比較的小さい長さ変化を増幅させるハイ
ドロリック式の変換装置を介して、制御弁部材６０に作
用する。圧電式アクチュエータに印加される電圧の大き
さを変化させることによって、この電圧式アクチュエー
タの長さ変化を無段階に調節することができる。
【００１５】次に、燃料噴射弁１２および第２制御弁２
８の作用形式を説明する。第１制御弁２４が閉鎖してい
る場合には、燃料ポンプ１０によって、導管１４内で高
圧が生じ、ひいては燃料噴射弁１２のところで高圧が生
じる。第２制御弁２８が閉鎖している場合、つまり、第
２制御弁２８の制御弁部材６０がそのシール面６２で弁
座５６に接触している場合には、導管１４の高圧は、通
路５０を通じて圧力室４４内においても作用する。圧力
室４４内に生じた圧力は、噴射弁部材３２の圧力肩部４
６に作用し、この圧力が十分に高い場合には、この圧力
によって、噴射弁部材３２が閉鎖ばね４８の力に抗して
弁座３８から離反運動させられ、噴射開口３４を開放
し、これらの噴射開口３４を通して燃料が燃焼室に噴射
される。噴射を終了させるためには、第２制御弁２８が
開放される。つまり、第２制御弁２８の制御弁部材６０
が弁座５６から離反運動させられる。この場合通路５０
は、通路５２、開放された弁座５６、室５４、および制
御弁部材６０と孔５８との間に残された横断面の隙間、
並びに室７０、孔７８と管片７９を介して、放圧室２２
に通じている導管８０に接続されている。したがって、
そこで、燃料噴射弁１２を開放することや開放したまま
にすることができるような高圧が発生することは、もは
や不可能である。第２制御弁２８によって、燃料噴射弁
１２内の燃料量、つまり、通路５０、圧力室４４、リン
グ室４２および通路５２内にある燃料量は、直接放圧室
２２と接続されることができる。これによって、迅速で
遅れのない燃料噴射弁１２の開閉が保証される。このこ
とは特に、燃料噴射弁１２が短時間の開放によって少量
の燃料だけが噴射されるパイロット噴射を可能にするた
めに、有利である。
８の作用形式を説明する。第１制御弁２４が閉鎖してい
る場合には、燃料ポンプ１０によって、導管１４内で高
圧が生じ、ひいては燃料噴射弁１２のところで高圧が生
じる。第２制御弁２８が閉鎖している場合、つまり、第
２制御弁２８の制御弁部材６０がそのシール面６２で弁
座５６に接触している場合には、導管１４の高圧は、通
路５０を通じて圧力室４４内においても作用する。圧力
室４４内に生じた圧力は、噴射弁部材３２の圧力肩部４
６に作用し、この圧力が十分に高い場合には、この圧力
によって、噴射弁部材３２が閉鎖ばね４８の力に抗して
弁座３８から離反運動させられ、噴射開口３４を開放
し、これらの噴射開口３４を通して燃料が燃焼室に噴射
される。噴射を終了させるためには、第２制御弁２８が
開放される。つまり、第２制御弁２８の制御弁部材６０
が弁座５６から離反運動させられる。この場合通路５０
は、通路５２、開放された弁座５６、室５４、および制
御弁部材６０と孔５８との間に残された横断面の隙間、
並びに室７０、孔７８と管片７９を介して、放圧室２２
に通じている導管８０に接続されている。したがって、
そこで、燃料噴射弁１２を開放することや開放したまま
にすることができるような高圧が発生することは、もは
や不可能である。第２制御弁２８によって、燃料噴射弁
１２内の燃料量、つまり、通路５０、圧力室４４、リン
グ室４２および通路５２内にある燃料量は、直接放圧室
２２と接続されることができる。これによって、迅速で
遅れのない燃料噴射弁１２の開閉が保証される。このこ
とは特に、燃料噴射弁１２が短時間の開放によって少量
の燃料だけが噴射されるパイロット噴射を可能にするた
めに、有利である。
【００１６】噴射開始時期は、例えば第１制御弁２４の
閉鎖によって決定可能である。噴射終了時期は、第２制
御弁２８の開放によって決定される。第１制御弁２４
は、第２制御弁２８の開放と同時に、または開放直後に
開放され、したがって、この第２制御弁２８によっては
少量の燃料を流出させることしか必要なく、ゆえにこの
第２制御弁における流過横断面を比較的小さく保つこと
ができる。この第２制御弁２８によってさらに、燃料噴
射弁１２の開放時に噴射されかつ時間の経過と共に変化
する燃料量の変化過程、つまり燃料量の経過にも、影響
を与えることができる。このことは、制御弁部材６０に
よって、この制御弁部材６０のシール面６２と弁座５６
との間に、制御弁部材６０のストロークの大きさに依存
する流過横断面が開放されることに起因する。例えば噴
射の開始時に第２制御弁２８が幾分開放されていて、こ
の場合、制御弁部材６０は最大ストロークではなく、部
分ストロークを実施するように、構成することができ
る。このことは、アクチュエータ７４を相応に制御する
ことによって、つまり、アクチュエータが電磁石で構成
されている場合には弱い電流で、もしくはアクチュエー
タが圧電式アクチュエータで構成されている場合には弱
い電圧で、制御することによって達成される。このよう
に制御すると、少量の燃料を、開放された第２制御弁２
８を介して放圧室２２に流出させることができるので、
燃料噴射弁１２の圧力室４４内で生じる圧力は、第２制
御弁２８の閉鎖時における最大圧力よりも小さくなる。
したがって、噴射開口３４からの燃料噴射を、小さな圧
力でかつ相応に少量で行うことができる。噴射の次に続
く経過においては、第２制御弁２８を閉鎖することがで
き、これにより、圧力室４４内では最大圧力が生じ、最
大量の噴射が行われる。このような、噴射過程の開始時
に減じられた噴射量をもつ噴射量の経過は、ブーツ・イ
ンジェクション（Boot-Injection）とも呼ばれる。
閉鎖によって決定可能である。噴射終了時期は、第２制
御弁２８の開放によって決定される。第１制御弁２４
は、第２制御弁２８の開放と同時に、または開放直後に
開放され、したがって、この第２制御弁２８によっては
少量の燃料を流出させることしか必要なく、ゆえにこの
第２制御弁における流過横断面を比較的小さく保つこと
ができる。この第２制御弁２８によってさらに、燃料噴
射弁１２の開放時に噴射されかつ時間の経過と共に変化
する燃料量の変化過程、つまり燃料量の経過にも、影響
を与えることができる。このことは、制御弁部材６０に
よって、この制御弁部材６０のシール面６２と弁座５６
との間に、制御弁部材６０のストロークの大きさに依存
する流過横断面が開放されることに起因する。例えば噴
射の開始時に第２制御弁２８が幾分開放されていて、こ
の場合、制御弁部材６０は最大ストロークではなく、部
分ストロークを実施するように、構成することができ
る。このことは、アクチュエータ７４を相応に制御する
ことによって、つまり、アクチュエータが電磁石で構成
されている場合には弱い電流で、もしくはアクチュエー
タが圧電式アクチュエータで構成されている場合には弱
い電圧で、制御することによって達成される。このよう
に制御すると、少量の燃料を、開放された第２制御弁２
８を介して放圧室２２に流出させることができるので、
燃料噴射弁１２の圧力室４４内で生じる圧力は、第２制
御弁２８の閉鎖時における最大圧力よりも小さくなる。
したがって、噴射開口３４からの燃料噴射を、小さな圧
力でかつ相応に少量で行うことができる。噴射の次に続
く経過においては、第２制御弁２８を閉鎖することがで
き、これにより、圧力室４４内では最大圧力が生じ、最
大量の噴射が行われる。このような、噴射過程の開始時
に減じられた噴射量をもつ噴射量の経過は、ブーツ・イ
ンジェクション（Boot-Injection）とも呼ばれる。
【図１】燃料噴射装置を概略的に示す図である。
【図２】燃料噴射装置の燃料噴射弁を拡大して示す縦断
面図である。
面図である。
１０ 燃料ポンプ、 １２ 燃料噴射弁、 １３ 長手
方向軸線、 １４ 導管、 １６ カム、 １８ シリ
ンダ、 ２０ ピストン、 ２２ 貯えタンク、 ２４
第１制御弁、 ２６ 制御装置、 ２８ 第２制御
弁、 ３０ 弁本体、 ３２ 噴射弁部材、 ３４ 噴
射開口、 ３６ シール面、 ３８ 弁座、 ４２ 環
状室、 ４４ 圧力室、 ４６ 圧力肩部、 ４８ 閉
鎖ばね、５０，５２ 通路、 ５４ 室、 ５８ 孔、
６０ 制御弁部材、 ６２ シール面、 ６４ 面取
り部、 ６６ フランジ、 ６８ 閉鎖部材、 ６９
底部分、 ７０ 室、 ７２ 閉鎖ばね、 ７４ アク
チュエータ、 ７５ 導線、 ７６ 注入物質、 ７８
孔、 ７９ 管片、 ８０ 導管
方向軸線、 １４ 導管、 １６ カム、 １８ シリ
ンダ、 ２０ ピストン、 ２２ 貯えタンク、 ２４
第１制御弁、 ２６ 制御装置、 ２８ 第２制御
弁、 ３０ 弁本体、 ３２ 噴射弁部材、 ３４ 噴
射開口、 ３６ シール面、 ３８ 弁座、 ４２ 環
状室、 ４４ 圧力室、 ４６ 圧力肩部、 ４８ 閉
鎖ばね、５０，５２ 通路、 ５４ 室、 ５８ 孔、
６０ 制御弁部材、 ６２ シール面、 ６４ 面取
り部、 ６６ フランジ、 ６８ 閉鎖部材、 ６９
底部分、 ７０ 室、 ７２ 閉鎖ばね、 ７４ アク
チュエータ、 ７５ 導線、 ７６ 注入物質、 ７８
孔、 ７９ 管片、 ８０ 導管
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０２Ｍ 55/00 Ｆ０２Ｍ 51/02 Ｒ
Claims (9)
- 【請求項１】 内燃機関用の燃料噴射装置であって、内
燃機関の各シリンダのために各１つの燃料ポンプ（１
０）と、燃料噴射弁（１２）と、該燃料噴射弁（１２）
を燃料ポンプ（１０）に接続する導管（１４）とが設け
られており、燃料ポンプ（１０）に、該燃料ポンプ（１
０）の高圧側と放圧室（２２）との間の接続部を制御す
る電気制御可能な制御弁（２４）が配置されており、燃
料噴射弁（１２）が、少なくとも１つの噴射開口（３
４）を制御する噴射弁部材（３２）を有しており、該噴
射弁部材（３２）が、圧力室（４４）を制限する圧力肩
部（４６）を有しており、圧力室（４４）と導管（１
４）とが接続されており、噴射弁部材（３２）が、燃料
ポンプから圧力室（４４）に供給される圧力下の燃料に
よって、少なくとも１つの噴射開口（３４）を開放する
ために、閉鎖力に抗して弁座（３８）から上昇可能であ
る形式のものにおいて、燃料噴射弁（１２）の近傍に電
気制御可能な第２制御弁（２８）が配置されており、該
第２制御弁（２８）によって、燃料噴射弁（１２）内に
ある燃料容量と放圧室（２２）との間の接続部が制御さ
れ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】 第２制御弁（２８）が導管（１４）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３】 第２制御弁（２８）が燃料噴射弁（１
２）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】 燃料噴射弁（１２）が弁本体（３０）を
有しており、該弁本体（３０）内に、圧力室（４４）と
導管（１４）とを接続するための少なくとも１つの通路
（５０）が形成されており、第２制御弁（２８）によっ
て通路（５０）と放圧室（２２）との間の接続部が制御
される、請求項３記載の燃料噴射装置。 - 【請求項５】 第２制御弁（２８）によって、放圧室
（２２）との接続部において異なった大きさの流出横断
面が調節可能である、請求項１から４までのいずれか１
項記載の燃料噴射装置。 - 【請求項６】 第２制御弁（２８）が電磁式のアクチュ
エータ（７４）を有している、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。 - 【請求項７】 第２制御弁（２８）が圧電式アクチュエ
ータ（７４）を有している、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。 - 【請求項８】 噴射開始が第１制御弁（２４）の閉鎖時
期によって規定され、噴射終了が第２制御弁（２８）の
開放時期によって規定される、請求項１から７までのい
ずれか１項記載の燃料噴射装置。 - 【請求項９】 噴射終了時に第１制御弁（２４）が第２
制御弁（２８）と同時にまたは第２制御弁（２８）の直
後に開放される、請求項８記載の燃料噴射装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19963390A DE19963390A1 (de) | 1999-12-28 | 1999-12-28 | Kraftstoffeinspritzeinrichtung für Brennkraftmaschinen |
| DE19963390.8 | 1999-12-28 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001193604A true JP2001193604A (ja) | 2001-07-17 |
Family
ID=7934758
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000395689A Pending JP2001193604A (ja) | 1999-12-28 | 2000-12-26 | 内燃機関用の燃料噴射装置 |
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| Country | Link |
|---|---|
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| JP (1) | JP2001193604A (ja) |
| CZ (1) | CZ295556B6 (ja) |
| DE (1) | DE19963390A1 (ja) |
| GB (1) | GB2357805B (ja) |
| IT (1) | IT1319537B1 (ja) |
Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| JP2003214279A (ja) * | 2002-01-22 | 2003-07-30 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 燃料噴射装置 |
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|---|---|---|---|---|
| DE10051343B4 (de) * | 2000-10-17 | 2005-09-22 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zum Einspritzen von Kraftstoff mit Mehrfachansteuerung eines Steuerventiles |
| JP4238166B2 (ja) * | 2004-03-22 | 2009-03-11 | ヤマハ発動機株式会社 | 燃料供給装置および車両 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2059768A5 (ja) * | 1969-05-14 | 1971-06-04 | Barat J | |
| US4393847A (en) * | 1982-03-25 | 1983-07-19 | Deere & Company | Low pressure sealing arrangement for a fuel injector |
| EP0174261B1 (en) * | 1984-08-14 | 1989-01-11 | Ail Corporation | Fuel delivery control system |
| US4838232A (en) * | 1984-08-14 | 1989-06-13 | Ail Corporation | Fuel delivery control system |
| JP2636379B2 (ja) * | 1988-11-07 | 1997-07-30 | トヨタ自動車株式会社 | 燃料噴射装置 |
| DE4018320C2 (de) * | 1990-06-08 | 2002-06-27 | Bosch Gmbh Robert | Ansteuerschaltung für einen elektromagnetischen Verbraucher |
| US5460133A (en) * | 1993-08-06 | 1995-10-24 | Cummins Engine Company, Inc. | Solenoid operated pump-line-nozzle fuel injection system and inline pump therefor |
| GB2325024B (en) * | 1996-07-25 | 1999-10-13 | Cummins Engine Co Inc | A fuel injection system and a unit fuel injector |
| US6253736B1 (en) * | 1999-08-10 | 2001-07-03 | Cummins Engine Company, Inc. | Fuel injector nozzle assembly with feedback control |
-
1999
- 1999-12-28 DE DE19963390A patent/DE19963390A1/de not_active Withdrawn
-
2000
- 2000-12-14 IT IT2000MI002702A patent/IT1319537B1/it active
- 2000-12-18 GB GB0030775A patent/GB2357805B/en not_active Expired - Fee Related
- 2000-12-19 CZ CZ20004776A patent/CZ295556B6/cs not_active IP Right Cessation
- 2000-12-21 US US09/741,070 patent/US6467462B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2000-12-26 JP JP2000395689A patent/JP2001193604A/ja active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003214279A (ja) * | 2002-01-22 | 2003-07-30 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 燃料噴射装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| ITMI20002702A1 (it) | 2002-06-14 |
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