JP2002021669A - 可変レジスタ噴射ノズルを備えた圧力制御されるインジェクタ - Google Patents
可変レジスタ噴射ノズルを備えた圧力制御されるインジェクタInfo
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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
- F02M61/00—Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
- F02M61/04—Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00 having valves, e.g. having a plurality of valves in series
- F02M61/042—The valves being provided with fuel passages
- F02M61/045—The valves being provided with fuel discharge orifices
-
- 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
- F02M47/00—Fuel-injection apparatus operated cyclically with fuel-injection valves actuated by fluid pressure
- F02M47/02—Fuel-injection apparatus operated cyclically with fuel-injection valves actuated by fluid pressure of accumulator-injector type, i.e. having fuel pressure of accumulator tending to open, and fuel pressure in other chamber tending to close, injection valves and having means for periodically releasing that closing pressure
- F02M47/027—Electrically actuated valves draining the chamber to release the closing pressure
-
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ノズルニードルの行程運動の制御における従
来の欠点を排除して、噴射される燃料量における噴射ノ
ズルの調量精度を高める。 【解決手段】 内燃機関の燃焼室内に高圧下にある燃料
を噴射する、噴射系のための圧力制御されるインジェク
タであって、３ポート２位置制御弁体９と、高圧下にあ
る燃料のための高圧集合室に接続されている供給通路１
１と、ノズルニードル２９とが設けられていて、該ノズ
ルニードルのノズル室２８が同様に高圧下にある燃料に
よって負荷可能である形式のものにおいて、ノズルニー
ドル２９の行程運動を制御する液圧室２４が、外部から
操作可能な制御エレメント１６によって放圧可能である
ようにした。
来の欠点を排除して、噴射される燃料量における噴射ノ
ズルの調量精度を高める。 【解決手段】 内燃機関の燃焼室内に高圧下にある燃料
を噴射する、噴射系のための圧力制御されるインジェク
タであって、３ポート２位置制御弁体９と、高圧下にあ
る燃料のための高圧集合室に接続されている供給通路１
１と、ノズルニードル２９とが設けられていて、該ノズ
ルニードルのノズル室２８が同様に高圧下にある燃料に
よって負荷可能である形式のものにおいて、ノズルニー
ドル２９の行程運動を制御する液圧室２４が、外部から
操作可能な制御エレメント１６によって放圧可能である
ようにした。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の燃焼室
内に高圧下にある燃料を噴射する、噴射系のための圧力
制御されるインジェクタ、特に可変レジスタ噴射ノズル
（Vario-Register-Einspritzduese）を備えた圧力制御
されるインジェクタであって、３ポート２位置制御弁体
と、高圧下にある燃料のための高圧集合室に接続されて
いる供給通路と、ノズルニードルとが設けられていて、
該ノズルニードルのノズル室に同様に高圧下にある燃料
が供給可能である形式のものに関する。
内に高圧下にある燃料を噴射する、噴射系のための圧力
制御されるインジェクタ、特に可変レジスタ噴射ノズル
（Vario-Register-Einspritzduese）を備えた圧力制御
されるインジェクタであって、３ポート２位置制御弁体
と、高圧下にある燃料のための高圧集合室に接続されて
いる供給通路と、ノズルニードルとが設けられていて、
該ノズルニードルのノズル室に同様に高圧下にある燃料
が供給可能である形式のものに関する。
【０００２】
【従来の技術】直接噴射式の内燃機関用の噴射系におい
て使用することのできるノズルでは、インジェクタ本体
におけるノズルニードルの行程距離に関連して、ノズル
ニードル先端における規定数の開口が開閉され、これら
の開口は高圧下にある燃料を燃焼室に供給する。ノズル
ニードルを取り囲むインジェクタ本体内におけるノズル
ニードルの鉛直方向ポジションに応じて、開閉される開
口に関連して高圧下にある少量の燃料がパイロット噴射
段階中に、燃焼室に噴射されるか又は、多量の燃料が主
噴射段階中に、燃焼室に噴射される。
て使用することのできるノズルでは、インジェクタ本体
におけるノズルニードルの行程距離に関連して、ノズル
ニードル先端における規定数の開口が開閉され、これら
の開口は高圧下にある燃料を燃焼室に供給する。ノズル
ニードルを取り囲むインジェクタ本体内におけるノズル
ニードルの鉛直方向ポジションに応じて、開閉される開
口に関連して高圧下にある少量の燃料がパイロット噴射
段階中に、燃焼室に噴射されるか又は、多量の燃料が主
噴射段階中に、燃焼室に噴射される。
【０００３】直接噴射式の内燃機関用の噴射系では、パ
イロット噴射段階とそれに続く主噴射段階とは、ノズル
ニードルを取り囲むノズル本体内におけるノズルニード
ルの鉛直方向における異なった行程距離によって、実現
することができる。複数の孔又は開口を備えたノズルニ
ードルを有する噴射ノズルでは、これらの開口のうちの
幾つかを部分行程距離の調節によってインジェクタ本体
ケーシングの一部によって閉鎖することができ、かつイ
ンジェクタ本体に対するノズルニードルの全行程の実施
後に再び開放することができ、その結果全行程距離を実
施した時にはノズルニードル先端のすべての開口が開放
され、これらすべての開口を通して、極端に高い圧力下
にある燃料を、内燃機関の燃焼室内に噴射することがで
きる。すなわち主噴射段階中にノズルニードルは、すべ
ての開口を通して燃料が内燃機関の燃焼室内に達するよ
うな鉛直方向行程ポジションに到達することができ、ま
た他方では、パイロット噴射段階中にはわずかな噴射量
が内燃機関の燃焼室に噴射されるような部分行程を調節
することが可能である。
イロット噴射段階とそれに続く主噴射段階とは、ノズル
ニードルを取り囲むノズル本体内におけるノズルニード
ルの鉛直方向における異なった行程距離によって、実現
することができる。複数の孔又は開口を備えたノズルニ
ードルを有する噴射ノズルでは、これらの開口のうちの
幾つかを部分行程距離の調節によってインジェクタ本体
ケーシングの一部によって閉鎖することができ、かつイ
ンジェクタ本体に対するノズルニードルの全行程の実施
後に再び開放することができ、その結果全行程距離を実
施した時にはノズルニードル先端のすべての開口が開放
され、これらすべての開口を通して、極端に高い圧力下
にある燃料を、内燃機関の燃焼室内に噴射することがで
きる。すなわち主噴射段階中にノズルニードルは、すべ
ての開口を通して燃料が内燃機関の燃焼室内に達するよ
うな鉛直方向行程ポジションに到達することができ、ま
た他方では、パイロット噴射段階中にはわずかな噴射量
が内燃機関の燃焼室に噴射されるような部分行程を調節
することが可能である。
【０００４】部分行程距離を調節するためにはストッパ
が必要であり、このストッパはノズルニードルを、イン
ジェクタ本体内においてパイロット噴射段階中に、弁ケ
ーシング内における部分行程を維持するポジションに留
める。機械的な方式で実現されたストッパは、極めて早
期の摩耗を惹起するおそれのある大きな材料負荷にさら
される。機械的なストッパ面の早期の摩耗は、ノズルニ
ードルの軸方向遊びを生ぜしめる。これによって、パイ
ロット噴射段階の枠内において極めて正確に規定されて
いる内燃機関の各燃焼室に噴射される噴射量が、変動し
てしまうことがある。そして噴射される燃料量の変動に
よって、噴射ノズルの調量精度が損なわれてしまう。さ
らに、摩耗によって、噴射ノズルユニット全体が早期に
故障してしまうという事態も生じる。
が必要であり、このストッパはノズルニードルを、イン
ジェクタ本体内においてパイロット噴射段階中に、弁ケ
ーシング内における部分行程を維持するポジションに留
める。機械的な方式で実現されたストッパは、極めて早
期の摩耗を惹起するおそれのある大きな材料負荷にさら
される。機械的なストッパ面の早期の摩耗は、ノズルニ
ードルの軸方向遊びを生ぜしめる。これによって、パイ
ロット噴射段階の枠内において極めて正確に規定されて
いる内燃機関の各燃焼室に噴射される噴射量が、変動し
てしまうことがある。そして噴射される燃料量の変動に
よって、噴射ノズルの調量精度が損なわれてしまう。さ
らに、摩耗によって、噴射ノズルユニット全体が早期に
故障してしまうという事態も生じる。
【０００５】
【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インジェクタを改良して、ノズ
ルニードルの行程運動の制御における従来の欠点を排除
して、噴射される燃料量における噴射ノズルの調量精度
を高めることができるインジェクタを提供する。
は、冒頭に述べた形式のインジェクタを改良して、ノズ
ルニードルの行程運動の制御における従来の欠点を排除
して、噴射される燃料量における噴射ノズルの調量精度
を高めることができるインジェクタを提供する。
【０００６】
【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、ノズルニードルの行程運動を制御
する液圧室が、外部から操作可能な制御エレメントによ
って放圧可能であるようにした。
に本発明の構成では、ノズルニードルの行程運動を制御
する液圧室が、外部から操作可能な制御エレメントによ
って放圧可能であるようにした。
【０００７】
【発明の効果】本発明による解決策によって、つまり液
圧式のストッパを設けることによって、一方ではノズル
ニードルの部分行程距離の調節を摩耗なしに実現するこ
とができ、かつ他方では部分行程位置を生ぜしめる制御
エレメントを外部から開放することによって、ノズルニ
ードルの部分行程を規定する軸方向行程距離の中止の時
点を、自由に選択することができる。
圧式のストッパを設けることによって、一方ではノズル
ニードルの部分行程距離の調節を摩耗なしに実現するこ
とができ、かつ他方では部分行程位置を生ぜしめる制御
エレメントを外部から開放することによって、ノズルニ
ードルの部分行程を規定する軸方向行程距離の中止の時
点を、自由に選択することができる。
【０００８】本発明のように外部から操作可能な制御エ
レメントを設けることによって、レジスタノズルの段階
付けられた開放をフレキシブルに行うことができ、その
結果種々異なった開放率に相応して、ノズルニードルの
軸方向における行程ポジションによって、ノズルニード
ルのノズル先端における開口の制御された開放を行うこ
とができる。
レメントを設けることによって、レジスタノズルの段階
付けられた開放をフレキシブルに行うことができ、その
結果種々異なった開放率に相応して、ノズルニードルの
軸方向における行程ポジションによって、ノズルニード
ルのノズル先端における開口の制御された開放を行うこ
とができる。
【０００９】ノズルニードルの部分行程位置を生ぜしめ
かつ該部分行程位置を規定する制御エレメントの外部操
作は、ノズルニードルの部分行程位置の時点の選択を可
能にし、かつ他方では高圧集合室のための３ポート２位
置制御弁の使用を可能にし、そしてこの場合流出側にお
ける制御部分の負荷もしくは負荷軽減によって、またそ
れに関連した制御室における圧力低下によって、鉛直方
向運動を明瞭に実施することができる。
かつ該部分行程位置を規定する制御エレメントの外部操
作は、ノズルニードルの部分行程位置の時点の選択を可
能にし、かつ他方では高圧集合室のための３ポート２位
置制御弁の使用を可能にし、そしてこの場合流出側にお
ける制御部分の負荷もしくは負荷軽減によって、またそ
れに関連した制御室における圧力低下によって、鉛直方
向運動を明瞭に実施することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】次に図面を参照しながら本発明の
実施の形態を説明する。
実施の形態を説明する。
【００１１】図１には、ほぼ鉛直方向に延在するような
配置形式で位置決めされた圧力制御されるインジェクタ
が示されており、このインジェクタは上側領域に３ポー
ト２位置方向切換え弁である３ポート２位置制御弁を有
しており、さらにこの３ポート２位置方向切換え弁を用
いて制御可能な制御エレメントと、制御ピストンを備え
た制御室とを有している。この制御室から延びていて、
ノズルニードルヘッドに設けられた複数の流出開口を備
えたノズルニードルは、高圧下にある燃料を内燃機関の
燃焼室に噴射する。
配置形式で位置決めされた圧力制御されるインジェクタ
が示されており、このインジェクタは上側領域に３ポー
ト２位置方向切換え弁である３ポート２位置制御弁を有
しており、さらにこの３ポート２位置方向切換え弁を用
いて制御可能な制御エレメントと、制御ピストンを備え
た制御室とを有している。この制御室から延びていて、
ノズルニードルヘッドに設けられた複数の流出開口を備
えたノズルニードルは、高圧下にある燃料を内燃機関の
燃焼室に噴射する。
【００１２】インジェクタ１の上側領域にはインジェク
タケーシング２内において流出側に、アクチュエータに
よって操作される制御弁３が設けられている。アクチュ
エータによって操作可能な制御弁３は、給電される電磁
石又はピエゾアクチュエータを用いて極めて短い応働時
間で圧力負荷又は負荷軽減可能である。アクチュエータ
によって操作される制御弁は、図１に示された実施例で
は球４から形成されており、この球４は座面５に受容さ
れている。この座面５からは流出絞り７が制御室６に延
びている。３ポート２位置制御弁体の直径ｄ４を備えた
上端面が突入している制御室６の内部には、シールばね
８が設けられており、このシールばね８は一方では３ポ
ート２位置制御弁体の上端面に支持され、かつ他方では
制御室６に設けられたリング溝にばね受けを見出してい
る。
タケーシング２内において流出側に、アクチュエータに
よって操作される制御弁３が設けられている。アクチュ
エータによって操作可能な制御弁３は、給電される電磁
石又はピエゾアクチュエータを用いて極めて短い応働時
間で圧力負荷又は負荷軽減可能である。アクチュエータ
によって操作される制御弁は、図１に示された実施例で
は球４から形成されており、この球４は座面５に受容さ
れている。この座面５からは流出絞り７が制御室６に延
びている。３ポート２位置制御弁体の直径ｄ４を備えた
上端面が突入している制御室６の内部には、シールばね
８が設けられており、このシールばね８は一方では３ポ
ート２位置制御弁体の上端面に支持され、かつ他方では
制御室６に設けられたリング溝にばね受けを見出してい
る。
【００１３】図示のインジェクタ１の対称軸線に対して
平行に、図示されていない高圧集合室（コモンレール）
から延びている供給通路１１が延びており、この供給通
路１１は分岐路１１.１で、３ポート２位置制御弁体９
を取り囲む弁室内に開口していて、かつ他方ではノズル
室２８に開口しており、このノズル室２８はノズルニー
ドル２９をインジェクタケーシング２の下側部分におい
て取り囲んでいる。
平行に、図示されていない高圧集合室（コモンレール）
から延びている供給通路１１が延びており、この供給通
路１１は分岐路１１.１で、３ポート２位置制御弁体９
を取り囲む弁室内に開口していて、かつ他方ではノズル
室２８に開口しており、このノズル室２８はノズルニー
ドル２９をインジェクタケーシング２の下側部分におい
て取り囲んでいる。
【００１４】図１に示されているようにインジェクタの
上側部分において鉛直方向において可動の３ポート２位
置制御弁体９は、供給通路１１.１の領域において供給
絞り１０と接続されており、直径ｄ４に続く減径された
領域を有していて、この減径領域は直径ｄ３を備えて形
成されている。符号１２でも示されている直径ｄ３の領
域には、放圧間隙１３が設けられている。３ポート２位
置制御弁体９の下面には、伝達エレメント１９に対して
作用する押圧ピン１５が設けられている。
上側部分において鉛直方向において可動の３ポート２位
置制御弁体９は、供給通路１１.１の領域において供給
絞り１０と接続されており、直径ｄ４に続く減径された
領域を有していて、この減径領域は直径ｄ３を備えて形
成されている。符号１２でも示されている直径ｄ３の領
域には、放圧間隙１３が設けられている。３ポート２位
置制御弁体９の下面には、伝達エレメント１９に対して
作用する押圧ピン１５が設けられている。
【００１５】伝達エレメント１９はその下面においてば
ね２０を介して予負荷されていて、インジェクタ１の対
称軸線を越えて横方向に突出している。この伝達エレメ
ント１９を用いて、シール面として働く球１４が、行程
距離１８で示されているように、そのシール座から持ち
上げられたり、又は制御エレメント１６内に受容された
ばねエレメントによってシール座に押し込まれたりす
る。制御エレメント１６内には側部において制御通路２
６が開口しており、この制御通路２６は、インジェクタ
ケーシング２の下側領域に配置された高強度の制御室２
４から延びている。伝達エレメント１９はしたがって、
ばね２０によって下から予負荷されていて、３ポート２
位置制御弁体９によって操作時に押圧ピン１５を介して
運動させられることができ、これに対してシール面とし
て働く球は一方では伝達エレメント１９を介して操作可
能であり、かつ制御通路２６を介して制御室２４内に存
在する高い圧力とシールばね１７とによって負荷されて
いる。
ね２０を介して予負荷されていて、インジェクタ１の対
称軸線を越えて横方向に突出している。この伝達エレメ
ント１９を用いて、シール面として働く球１４が、行程
距離１８で示されているように、そのシール座から持ち
上げられたり、又は制御エレメント１６内に受容された
ばねエレメントによってシール座に押し込まれたりす
る。制御エレメント１６内には側部において制御通路２
６が開口しており、この制御通路２６は、インジェクタ
ケーシング２の下側領域に配置された高強度の制御室２
４から延びている。伝達エレメント１９はしたがって、
ばね２０によって下から予負荷されていて、３ポート２
位置制御弁体９によって操作時に押圧ピン１５を介して
運動させられることができ、これに対してシール面とし
て働く球は一方では伝達エレメント１９を介して操作可
能であり、かつ制御通路２６を介して制御室２４内に存
在する高い圧力とシールばね１７とによって負荷されて
いる。
【００１６】制御ピストン２３を受容する中空室からは
漏れオイル通路２１が側方に分岐しており、この漏れオ
イル管路２１はさらに、インジェクタケーシング２の下
側領域における中空室とも接続されており、この中空室
内においてはノズルニードル２９の、直径２７（ｄ２）
で形成された部分が鉛直方向において運動する。
漏れオイル通路２１が側方に分岐しており、この漏れオ
イル管路２１はさらに、インジェクタケーシング２の下
側領域における中空室とも接続されており、この中空室
内においてはノズルニードル２９の、直径２７（ｄ２）
で形成された部分が鉛直方向において運動する。
【００１７】制御ピストン２３を受容する中空室内に、
ノズルニードル２９の上側領域が示されているが、この
ノズルニードル２９は制御ピストン２３を起点として制
御室２４を貫いて、供給通路１１を介して高圧下にある
燃料によって負荷可能なノズル室２８内に延び、そして
インジェクタ１の、燃焼室に入り込んでいる領域内にま
で達している。制御室２４内には、制御ピストン２３に
対して作用するシールばねエレメント２５が受容されて
おり、このシールばねエレメント２５は制御ピストン２
３に対して次のように、すなわちこの制御ピストン２３
によってノズルニードル２９が再びその閉鎖ポジション
に移動させられるように、作用する。制御室２４から
は、既に述べたように、制御通路２６が制御エレメント
１６に向かって分岐している。制御通路２６によって、
制御室２４内における圧力はその都度制御エレメント１
６の中空室においても存在し、この制御エレメント１６
の中空室内にはさらに、シール面１４に対して作用する
圧縮ばね１７が受容されている。
ノズルニードル２９の上側領域が示されているが、この
ノズルニードル２９は制御ピストン２３を起点として制
御室２４を貫いて、供給通路１１を介して高圧下にある
燃料によって負荷可能なノズル室２８内に延び、そして
インジェクタ１の、燃焼室に入り込んでいる領域内にま
で達している。制御室２４内には、制御ピストン２３に
対して作用するシールばねエレメント２５が受容されて
おり、このシールばねエレメント２５は制御ピストン２
３に対して次のように、すなわちこの制御ピストン２３
によってノズルニードル２９が再びその閉鎖ポジション
に移動させられるように、作用する。制御室２４から
は、既に述べたように、制御通路２６が制御エレメント
１６に向かって分岐している。制御通路２６によって、
制御室２４内における圧力はその都度制御エレメント１
６の中空室においても存在し、この制御エレメント１６
の中空室内にはさらに、シール面１４に対して作用する
圧縮ばね１７が受容されている。
【００１８】ノズルニードル２９の下端部に形成された
レジスタノズル（Registerduese）３０は、直径ｄ１で
形成されており、これに対して、既に述べたノズルニー
ドル２９の中央区分は、それに対して幾分減じられた直
径２７（ｄ２）で形成されている。ノズルニードル２９
にこのようにして設けられた圧力段によって、高圧下に
ある燃料が供給通路１１を介してノズル室２８に流入す
ると、ノズルニードル２９は鉛直方向で、制御室２４内
に収容された圧縮ばね２５に抗して外方に向かって移動
することができる。レジスタノズル３０のヘッドには、
図示の実施例では、例えばノズルニードル２９の部分行
程位置においてパイロット噴射を実施するための第１の
噴射段３１と、第２の噴射段３２内における第２の噴射
開口対とが設けられている。したがって、図示の状態に
おいてレジスタノズルヘッド３０を取り囲んでいるレジ
スタヘッドから、レジスタノズルヘッド３０が外方に進
出すると、まず初めにパイロット噴射の枠内における噴
射量が第１の噴射ノズルの開口から、内燃機関の燃焼室
内に噴射される。次いでレジスタノズル３０がさらに弁
ケーシング２から進出させられると、両噴射段３１；３
２の開口が内燃機関の燃焼室内に進入する。完全を期す
ために付言すると、符号３３で、内燃機関の燃焼室内へ
のインジェクタケーシング２の開口が示されている。
レジスタノズル（Registerduese）３０は、直径ｄ１で
形成されており、これに対して、既に述べたノズルニー
ドル２９の中央区分は、それに対して幾分減じられた直
径２７（ｄ２）で形成されている。ノズルニードル２９
にこのようにして設けられた圧力段によって、高圧下に
ある燃料が供給通路１１を介してノズル室２８に流入す
ると、ノズルニードル２９は鉛直方向で、制御室２４内
に収容された圧縮ばね２５に抗して外方に向かって移動
することができる。レジスタノズル３０のヘッドには、
図示の実施例では、例えばノズルニードル２９の部分行
程位置においてパイロット噴射を実施するための第１の
噴射段３１と、第２の噴射段３２内における第２の噴射
開口対とが設けられている。したがって、図示の状態に
おいてレジスタノズルヘッド３０を取り囲んでいるレジ
スタヘッドから、レジスタノズルヘッド３０が外方に進
出すると、まず初めにパイロット噴射の枠内における噴
射量が第１の噴射ノズルの開口から、内燃機関の燃焼室
内に噴射される。次いでレジスタノズル３０がさらに弁
ケーシング２から進出させられると、両噴射段３１；３
２の開口が内燃機関の燃焼室内に進入する。完全を期す
ために付言すると、符号３３で、内燃機関の燃焼室内へ
のインジェクタケーシング２の開口が示されている。
【００１９】ノズルニードル２９の中央領域における直
径２７とレジスタノズル３０の直径ｄ１との間におい
て、既に述べたように直径が段付けされていることによ
って、圧力段が生ぜしめられ、この圧力段によって、高
圧集合室の供給通路１１からもたらされる高圧下にある
燃料がノズル室２８に供給されると、レジスタノズル３
０は燃焼室内に進出して燃料を噴射する。これによっ
て、ノズルニードル２９の上側領域に固定された制御ピ
ストンは部分的に制御室２４内に入り込み、これによっ
てインジェクタケーシング２からのノズルニードル２９
の進出運動は制動させられる。案内部から制御室２４内
への制御ピストン２３の進出運動によって、そこでは幾
分圧力が上昇し、この圧力上昇は制御通路２６を介して
制御エレメント１６に作用する。これによってレジスタ
ノズル３０は鉛直方向におけるポジションを保たれ、こ
のポジションは軸方向における部分行程に相当する。こ
の部分行程位置及びこれによって生ぜしめられる、内燃
機関の燃焼室内への第１の噴射段の進出運動は、制御室
２４内における圧力が制御エレメント１６によって放圧
されない限り、維持される。流出側に設けられた制御部
分を介して３ポート２位置弁体が外部から操作されて制
御されることによって、制御室２４の放圧に抗して制御
エレメント１６の球１４がその座面から解放されて制御
エレメント１６が開放されると、ノズルニードル２９は
完全に、先細に延びるインジェクタケーシング２から進
出し、これによって両噴射段３１；３２は内燃機関の燃
焼室内に入り込み、かつ例えば主噴射段階の枠内におい
て、高圧下にある多量の燃料が燃焼室内に噴射されるこ
とができる。
径２７とレジスタノズル３０の直径ｄ１との間におい
て、既に述べたように直径が段付けされていることによ
って、圧力段が生ぜしめられ、この圧力段によって、高
圧集合室の供給通路１１からもたらされる高圧下にある
燃料がノズル室２８に供給されると、レジスタノズル３
０は燃焼室内に進出して燃料を噴射する。これによっ
て、ノズルニードル２９の上側領域に固定された制御ピ
ストンは部分的に制御室２４内に入り込み、これによっ
てインジェクタケーシング２からのノズルニードル２９
の進出運動は制動させられる。案内部から制御室２４内
への制御ピストン２３の進出運動によって、そこでは幾
分圧力が上昇し、この圧力上昇は制御通路２６を介して
制御エレメント１６に作用する。これによってレジスタ
ノズル３０は鉛直方向におけるポジションを保たれ、こ
のポジションは軸方向における部分行程に相当する。こ
の部分行程位置及びこれによって生ぜしめられる、内燃
機関の燃焼室内への第１の噴射段の進出運動は、制御室
２４内における圧力が制御エレメント１６によって放圧
されない限り、維持される。流出側に設けられた制御部
分を介して３ポート２位置弁体が外部から操作されて制
御されることによって、制御室２４の放圧に抗して制御
エレメント１６の球１４がその座面から解放されて制御
エレメント１６が開放されると、ノズルニードル２９は
完全に、先細に延びるインジェクタケーシング２から進
出し、これによって両噴射段３１；３２は内燃機関の燃
焼室内に入り込み、かつ例えば主噴射段階の枠内におい
て、高圧下にある多量の燃料が燃焼室内に噴射されるこ
とができる。
【００２０】外部操作、つまり制御エレメント１６にお
けるシール面１４の開放は、したがって、電磁式に実施
される球４の圧力軽減ひいては制御室６の放圧による、
インジェクタケーシング２内の孔における３ポート２位
置制御弁体９の鉛直方向運動によって、又は極端に短い
応働時間を有するピエゾアクチュエータの制御を介して
行われる。この場合押圧ピン１５が配置されていること
によって、制御室の放圧時における３ポート２位置制御
弁体９の鉛直方向運動は伝達エレメント１９に確実に伝
達され、この伝達エレメント１９はさらに制御エレメン
ト１６におけるシール面１４の開放のために働き、これ
によって制御室２４内に存在する圧力は放圧される。制
御室２４内における圧力は、制御室２４内に設けられた
シールばねエレメント２５によって制御ピストン２３に
加えられる力を助成する。
けるシール面１４の開放は、したがって、電磁式に実施
される球４の圧力軽減ひいては制御室６の放圧による、
インジェクタケーシング２内の孔における３ポート２位
置制御弁体９の鉛直方向運動によって、又は極端に短い
応働時間を有するピエゾアクチュエータの制御を介して
行われる。この場合押圧ピン１５が配置されていること
によって、制御室の放圧時における３ポート２位置制御
弁体９の鉛直方向運動は伝達エレメント１９に確実に伝
達され、この伝達エレメント１９はさらに制御エレメン
ト１６におけるシール面１４の開放のために働き、これ
によって制御室２４内に存在する圧力は放圧される。制
御室２４内における圧力は、制御室２４内に設けられた
シールばねエレメント２５によって制御ピストン２３に
加えられる力を助成する。
【００２１】例えば制御弁として形成することができる
制御エレメント１６の外部操作によって、高圧供給通路
１１：１１.１内における圧力レベルとは無関係にかつ
自由に、制御室２４を放圧する時点を調節しかつ予め選
択することができ、この時点において制御エレメント１
６は、伝達エレメント１９を介したシール面１４の開放
によって制御室２４を放圧する。このようにして制御室
２４を放圧する時点を自由に規定することができ、これ
によってパイロット噴射段階と主噴射段階との間の時点
を自由に規定することが可能になる。
制御エレメント１６の外部操作によって、高圧供給通路
１１：１１.１内における圧力レベルとは無関係にかつ
自由に、制御室２４を放圧する時点を調節しかつ予め選
択することができ、この時点において制御エレメント１
６は、伝達エレメント１９を介したシール面１４の開放
によって制御室２４を放圧する。このようにして制御室
２４を放圧する時点を自由に規定することができ、これ
によってパイロット噴射段階と主噴射段階との間の時点
を自由に規定することが可能になる。
【図１】ほぼ鉛直な軸線方向において延びた、圧力制御
されるインジェクタであって、３ポート２位置制御弁体
と、外部から操作される制御エレメントと、制御ピスト
ンを備えた制御室と、制御ピストンから延びていて複数
の噴射開口を備えたノズルニードルとを有しているイン
ジェクタを示す縦断面図である。
されるインジェクタであって、３ポート２位置制御弁体
と、外部から操作される制御エレメントと、制御ピスト
ンを備えた制御室と、制御ピストンから延びていて複数
の噴射開口を備えたノズルニードルとを有しているイン
ジェクタを示す縦断面図である。
１ インジェクタ、 ２ インジェクタケーシング、
３ 制御弁、 ４ 球、 ５ 座面、 ６ 制御室、
７ 流出絞り、 ８ シールばね、 ９ ３ポート２位
置制御弁体、 １０ 供給絞り、 １１ 供給通路、
１１.１ 分岐路、 １３ 放圧間隙、 １４ 球、
１５ 押圧ピン、 １６ 制御エレメント、 １８ 行
程距離、 １９ 伝達エレメント、 ２０ ばね、 ２
１ 漏れオイル通路、 ２３ 制御ピストン、 ２４
制御室、 ２５ シールばねエレメント、 ２６ 制御
通路、 ２７ 直径、 ２８ ノズル室、 ２９ ノズ
ルニードル、 ３０ レジスタノズル、 ３１，３２
噴射段、 ３３ 開口
３ 制御弁、 ４ 球、 ５ 座面、 ６ 制御室、
７ 流出絞り、 ８ シールばね、 ９ ３ポート２位
置制御弁体、 １０ 供給絞り、 １１ 供給通路、
１１.１ 分岐路、 １３ 放圧間隙、 １４ 球、
１５ 押圧ピン、 １６ 制御エレメント、 １８ 行
程距離、 １９ 伝達エレメント、 ２０ ばね、 ２
１ 漏れオイル通路、 ２３ 制御ピストン、 ２４
制御室、 ２５ シールばねエレメント、 ２６ 制御
通路、 ２７ 直径、 ２８ ノズル室、 ２９ ノズ
ルニードル、 ３０ レジスタノズル、 ３１，３２
噴射段、 ３３ 開口
Claims (10)
- 【請求項１】 内燃機関の燃焼室内に高圧下にある燃料
を噴射する、噴射系のための圧力制御されるインジェク
タであって、３ポート２位置制御弁体（９）と、高圧下
にある燃料のための高圧集合室に接続されている供給通
路（１１）と、ノズルニードル（２９）とが設けられて
いて、該ノズルニードル（２９）のノズル室（２８）に
同様に高圧下にある燃料が供給可能である形式のものに
おいて、ノズルニードル（２９）の行程運動を制御する
液圧室（２４）が、外部から操作可能な制御エレメント
（１６）によって放圧可能であることを特徴とする、圧
力制御されるインジェクタ。 - 【請求項２】 インジェクタ（１）の上側領域に配置さ
れた３ポート２位置制御弁（９）が、予負荷された伝達
エレメント（１９）を操作する、請求項１記載のインジ
ェクタ。 - 【請求項３】 伝達エレメント（１９）が制御エレメン
ト（１６）を開閉する、請求項２記載のインジェクタ。 - 【請求項４】 液圧式の制御室（２４）における圧力
が、制御通路（２６）を介して制御エレメント（１６）
において作用する、請求項１記載のインジェクタ。 - 【請求項５】 ノズル室（２８）及び３ポート２位置制
御弁体（９）が、高圧集合室（コモンレール）から延び
る供給通路（１１）に接続されている、請求項１記載の
インジェクタ。 - 【請求項６】 ノズルニードル（２９）の直径（２７）
ｄ２が、レジスタノズル（３０）の直径ｄ１よりも小さ
く寸法設定されていて、これによって圧力段が生ぜしめ
られている、請求項１記載のインジェクタ。 - 【請求項７】 液圧式の制御室（２４）内に存在する圧
力が、ノズルニードル（２９）を、かつ制御エレメント
（１６）におけるシール面（１４）の閉鎖時に部分行程
位置におけるノズルニードル（２９）の行程ポジション
を固定する、請求項４記載のインジェクタ。 - 【請求項８】 高圧下にある燃料を負荷可能もしくは供
給可能な３ポート２位置制御弁が、該制御弁に配属され
ていてアクチュエータによって操作される流出側の制御
部分（３）を用いて操作可能である、請求項１記載のイ
ンジェクタ。 - 【請求項９】 ３ポート２位置制御弁体（９）とノズル
ニードル（２９）の制御室（２８）とが共に、高圧集合
室（コモンレール）から延びる供給通路（１１，１１.
１）に接続されているが、互いに無関係につまりそれぞ
れ独立して制御可能である、請求項１記載のインジェク
タ。 - 【請求項１０】 ３ポート２位置制御弁（９）が調節エ
レメント（１６）とは無関係につまり独立して操作可能
である、請求項１から９までのいずれか１項記載のイン
ジェクタ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE10031579A DE10031579A1 (de) | 2000-06-29 | 2000-06-29 | Druckgesteuerter Injektor mit Vario-Register-Einspritzdüse |
| DE10031579.8 | 2000-06-29 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002021669A true JP2002021669A (ja) | 2002-01-23 |
Family
ID=7647147
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001196939A Pending JP2002021669A (ja) | 2000-06-29 | 2001-06-28 | 可変レジスタ噴射ノズルを備えた圧力制御されるインジェクタ |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
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| DE (1) | DE10031579A1 (ja) |
| FR (1) | FR2811020A1 (ja) |
| GB (1) | GB2364100B (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10031580A1 (de) * | 2000-06-29 | 2002-01-17 | Bosch Gmbh Robert | Druckgesteuertes Steuerteil für Common-Rail-Injektoren |
| US7331329B2 (en) * | 2002-07-15 | 2008-02-19 | Caterpillar Inc. | Fuel injector with directly controlled highly efficient nozzle assembly and fuel system using same |
| DE10247903A1 (de) * | 2002-10-14 | 2004-04-22 | Robert Bosch Gmbh | Druckverstärkte Kraftstoffeinspritzeinrichtung mit innenliegender Steuerleitung |
| US7568633B2 (en) * | 2005-01-13 | 2009-08-04 | Sturman Digital Systems, Llc | Digital fuel injector, injection and hydraulic valve actuation module and engine and high pressure pump methods and apparatus |
| US7793638B2 (en) | 2006-04-20 | 2010-09-14 | Sturman Digital Systems, Llc | Low emission high performance engines, multiple cylinder engines and operating methods |
| DE102006026877A1 (de) * | 2006-06-09 | 2007-12-13 | Robert Bosch Gmbh | Kraftstoff-Einspritzvorrichtung für eine Brennkraftmaschine |
| US20080264393A1 (en) * | 2007-04-30 | 2008-10-30 | Sturman Digital Systems, Llc | Methods of Operating Low Emission High Performance Compression Ignition Engines |
| CN101680410B (zh) * | 2007-05-09 | 2011-11-16 | 斯德曼数字系统公司 | 具有主动针控制器的多级增强型喷射器和喷射方法 |
| US7954472B1 (en) | 2007-10-24 | 2011-06-07 | Sturman Digital Systems, Llc | High performance, low emission engines, multiple cylinder engines and operating methods |
| US7958864B2 (en) * | 2008-01-18 | 2011-06-14 | Sturman Digital Systems, Llc | Compression ignition engines and methods |
| US20100012745A1 (en) * | 2008-07-15 | 2010-01-21 | Sturman Digital Systems, Llc | Fuel Injectors with Intensified Fuel Storage and Methods of Operating an Engine Therewith |
| US8596230B2 (en) | 2009-10-12 | 2013-12-03 | Sturman Digital Systems, Llc | Hydraulic internal combustion engines |
| US9261060B2 (en) * | 2010-04-01 | 2016-02-16 | GM Global Technology Operations LLC | Fuel injector with variable area poppet nozzle |
| US8887690B1 (en) | 2010-07-12 | 2014-11-18 | Sturman Digital Systems, Llc | Ammonia fueled mobile and stationary systems and methods |
| US9206738B2 (en) | 2011-06-20 | 2015-12-08 | Sturman Digital Systems, Llc | Free piston engines with single hydraulic piston actuator and methods |
| US9464569B2 (en) | 2011-07-29 | 2016-10-11 | Sturman Digital Systems, Llc | Digital hydraulic opposed free piston engines and methods |
| US9181890B2 (en) | 2012-11-19 | 2015-11-10 | Sturman Digital Systems, Llc | Methods of operation of fuel injectors with intensified fuel storage |
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|---|---|---|---|---|
| DE2126736A1 (de) * | 1971-05-28 | 1972-12-07 | Bosch Gmbh Robert | Kraftstoffeinspntzanlage fur Brenn kraftmaschinen |
| DE2711389A1 (de) * | 1977-03-16 | 1978-09-21 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren zur oeffnungshubeinstellung bei einer kraftstoffeinspritzduese sowie kraftstoffeinspritzduese zur durchfuehrung desselben |
| DE2759187A1 (de) * | 1977-12-31 | 1979-07-12 | Bosch Gmbh Robert | Kraftstoffeinspritzanlage mit mindestens einem kraftstoffeinspritzventil, insbesondere fuer grossmotoren |
| DE4017391C2 (de) * | 1990-05-30 | 1993-10-07 | Man Nutzfahrzeuge Ag | Spritzquerschnittgesteuerte Einspritzdüse für eine luftverteilte Kraftstoffeinspritzung bei einer luftverdichtenden Brennkraftmaschine |
| US5263645A (en) * | 1991-11-01 | 1993-11-23 | Paul Marius A | Fuel injector system |
| DE4336108C1 (de) * | 1993-10-22 | 1994-12-01 | Daimler Benz Ag | Magnetvenitl an einer für Brennkraftmaschinen vorgesehenen Kraftstoffeinspritzdüse |
| DE4337048C2 (de) * | 1993-10-29 | 1996-01-11 | Daimler Benz Ag | Kraftstoffeinspritzanlage für eine Brennkraftmaschine |
| DE19641824A1 (de) * | 1996-10-10 | 1998-04-16 | Bosch Gmbh Robert | Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen |
| DE19701879A1 (de) * | 1997-01-21 | 1998-07-23 | Bosch Gmbh Robert | Kraftstoffeinspritzeinrichtung für Brennkraftmaschinen |
| DE19709794A1 (de) * | 1997-03-10 | 1998-09-17 | Bosch Gmbh Robert | Ventil zum Steuern von Flüssigkeiten |
| DE19739905A1 (de) * | 1997-09-11 | 1999-03-18 | Bosch Gmbh Robert | Kraftstoffeinspritzventil |
| DE19742073A1 (de) * | 1997-09-24 | 1999-03-25 | Bosch Gmbh Robert | Kraftstoffeinspritzvorrichtung für Brennkraftmaschinen |
| DE19747231A1 (de) * | 1997-10-25 | 1999-04-29 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren zur Einspritzung von Kraftstoff in die Brennräume einer luftverdichtenden, selbstzündenden Brennkraftmaschine |
| DE19816316A1 (de) * | 1998-04-11 | 1999-10-14 | Bosch Gmbh Robert | Kraftstoffeinspritzvorrichtung für Brennkraftmaschinen |
| DE19941688C2 (de) * | 1999-09-01 | 2001-08-09 | Siemens Ag | Einspritzeinrichtung für eine Brennkraftmaschine mit Direkteinspritzung |
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- 2000-06-29 DE DE10031579A patent/DE10031579A1/de not_active Ceased
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2001
- 2001-06-19 GB GB0114873A patent/GB2364100B/en not_active Expired - Fee Related
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- 2001-06-29 US US09/893,433 patent/US6592050B2/en not_active Expired - Fee Related
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