JP2003510516A - 内燃機関に用いられる燃料噴射システムおよび内燃機関の燃焼室内に燃料を噴射するための方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 燃料が低圧供給部（７）から圧送管路（２１）を介して噴射ノズル（１）内へ圧送されて、制御管路（９）を介して噴射ポンプ（３）の高圧部分（５）によって時間的にかつ量的に適宜に調量される、増圧器（１１）を備えた内燃機関に用いられる燃料噴射システムが提案される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 背景技術 本発明は、請求項１の上位概念部に記載の形式の、内燃機関に用いられる燃料
噴射システムならびに請求項１７に記載の、内燃機関の燃焼室内に燃料を噴射す
るための方法に関する。

【０００２】 排ガス規制の厳格化により、混合気形成および燃焼を改善するため目的で、ま
すます高い噴射圧が要求されている。このことから、燃料噴射システムの機械的
負荷や熱的負荷もますます高くなりつつある。さらに、所要駆動出力は超比例的
に増大している。なぜならば、噴射圧増大と共に燃料噴射システムにおける損失
も増大しているからである。

【０００３】 ドイツ連邦共和国特許出願公開第１９７３８８０４号明細書に基づき公知の燃
料噴射システムでは、噴射ポンプと噴射ノズルとの間に圧力変換器もしくは増圧
器が接続されている。これにより、噴射ノズル周辺の範囲においてしか、十分な
噴射圧が存在しなくなる。燃料供給はバイパスを通じて噴射ポンプの高圧範囲か
ら直接に行われる。噴射ポンプ内での圧力増大時に、あるいはまたバイパス通流
時にも、燃料は著しく加熱される。このことは燃料の圧縮性や密度に対して不都
合な影響を与えてしまう。

【０００４】 本発明の課題は、噴射ポンプの熱的な負荷が減じられ、しかも燃料噴射システ
ムにおいて可能となる圧力増大速度もしくは圧力増大率（Ｄｒｕｃｋｓｔｅｉｇ
ｅｒｕｎｇｓｒａｔｅ）が改善されるような燃料噴射システムを提供することで
ある。さらに、より高い噴射圧が可能となると同時に、噴射ポンプの負荷および
所要駆動出力も減じられることが望ましい。

【０００５】 発明の利点 上記課題を解決するために、本発明による内燃機関に用いられる燃料噴射シス
テムの構成では、噴射ノズルと、高圧部分を有する噴射ポンプとが設けられてい
て、該噴射ポンプの高圧部分が、増圧器の低圧側に接続された制御管路と、増圧
器の高圧側に接続された高圧経路とを介して噴射ノズルに作用接続されており、
さらに、燃料を噴射ノズルへ圧送する圧送管路が設けられており、該圧送管路に
第１の逆止弁が配置されており、該第１の逆止弁が、噴射ノズルから前記圧送管
路内への燃料の逆流を阻止しており、前記圧送管路が低圧供給部に接続されてい
るようにした。

【０００６】 本発明による燃料噴射システムは、噴射圧が増圧器の高圧側と噴射ノズルとの
間にしか存在しないという利点を有している。それと同時に、噴射ポンプに作用
する加圧力も減じられる。これにより、漏れ損失および絞り損失も減じられ、こ
のことは所要駆動出力の減少をもたらして、燃料噴射システムのハイドロリック
効率（液圧効率）を改善する。さらに、燃料噴射システムの高圧範囲における燃
料は比較的冷たいままとなる。なぜならば、この燃料は噴射ポンプの低圧部分か
ら直接に供給されるからである。これにより、燃料の圧縮性が小さくなり、その
結果、燃料噴射システムにおける改善された圧力増大速度が得られる。噴射ノズ
ルによって、より大きな質量流を圧送することができる。付加的に、燃料噴射シ
ステムの熱的およびハイドロリック的な改善により、噴射ノズルの噴射孔直径を
一層小さくすることが可能となり、このことは全ての運転点における混合気形成
を改善する。

【０００７】 本発明による燃料噴射システムの有利な構成では、増圧器が、孔内で摺動可能
な増圧ピストンを有しており、該増圧ピストンの大小異なる２つの端面が、それ
ぞれ１つの圧力室を仕切っており、増圧ピストンの、大きい方の第１の端面が、
前記制御管路に接続された第１の圧力室を仕切っており、増圧ピストンの、前記
第１の端面とは反対の側に位置する小さい方の第２の端面が、前記高圧経路に接
続された第２の圧力室を仕切っている。これにより、増圧器は簡単に製造可能と
なり、かつ良好なハイドロリック効率を有するようになり、しかも種々の使用条
件に問題なく適合され得るようになる。

【０００８】 本発明の別の有利な構成では、前記圧送管路が第２の圧力室に接続されている
ので、燃料は高圧範囲の、噴射ノズルから最も大きく遠ざけられた部分に導入さ
れ、そしてこの部分から噴射ノズルにまで圧送される。このことには、燃料噴射
システムの高圧範囲において燃料が、比較的冷たい燃料により連続的に代えられ
るという利点がある。

【０００９】 本発明のさらに別の有利な構成では、前記圧送管路に第１の逆止弁が配置され
ており、該第１の逆止弁が、噴射ノズルから前記圧送管路への燃料の逆流を阻止
している。これにより、噴射ポンプの低圧供給部が噴射圧で負荷されなくなる。

【００１０】 本発明のさらに別の有利な構成では、第１の逆止弁がばね負荷されているので
、あらゆる運転条件において、噴射ノズルから圧送管路への燃料の逆流が極めて
信頼性良く遮断される。

【００１１】 本発明のさらに別の有利な構成では、増圧ピストンの横断面変化部と、増圧器
のハウジングに設けられた段部とが、１つの放圧室を仕切っている。これにより
、場合によっては生じる増圧器の漏れ損失量を捕集して、導出することができる
。

【００１２】 本発明のさらに別の有利な構成では、前記放圧室が、前記圧送管路の、低圧供
給部と第１の逆止弁との間に位置する部分に接続されている。これにより、増圧
器の漏れ量は燃料噴射システムに回収される。

【００１３】 本発明のさらに別の有利な構成では、前記放圧室内に戻しばねが緊締されてお
り、該戻しばねが、位置固定の当付け部に支持されていて、増圧ピストンの放圧
室側の横断面変化部を負荷しており、しかも該戻しばねが、前記制御管路内の待
機圧と、増圧ピストンの端面の有効面積と、第１の逆止弁の開放圧とに関連して
、各噴射の間に増圧ピストンをポンプ側のストッパに押圧するようになっている
。これにより、制御管路が放圧されると、増圧ピストンは圧送管路内の圧力とは
無関係に迅速に出発位置もしくは初期位置にまでもたらされる。さらに、戻しば
ねは極めて僅かな組込みスペースしか必要としない。

【００１４】 本発明のさらに別の有利な構成では、放圧室と前記圧送管路との間の接続管路
に第２の逆止弁が配置されており、該第２の逆止弁が、前記圧送管路から放圧室
へ向かう方向で接続を遮断している。これにより、圧送管路は放圧室内の圧力振
動によって励振されなくなる。

【００１５】 本発明のさらに別の有利な構成では、前記制御管路と前記圧送管路との間に、
制御管路から圧送管路へ向かう遮断方向を有する逆止弁として設計された、フラ
ッシングのための洗浄弁が配置されている。これにより、制御管路内の圧力が圧
送管路内の圧力よりも下にまで低下するやいなや、洗浄弁によって制御管路の充
填が達成される。このことは、この範囲においても温度レベルの低下をもたらし
、ひいては燃料噴射システムのハイドロリック特性を改善し、かつ噴射ポンプ内
での「シージング（Ｆｒｅｓｓｅｒｎ）」（焼付き）の危険を減少させる。

【００１６】 本発明のさらに別の有利な構成では、制御管路と圧送管路との間の調節可能な
圧力差が達成された後でしか、前記洗浄弁が開かないようになっているので、出
発位置への増圧ピストンの運動が、このような構成の場合にも圧送管路内の圧力
によって助成され、噴射ポンプと増圧器との間の範囲における制御管路の、とり
わけ高い回転数において困難となる充填が保証されている。なぜならば、高い回
転数ではフィードポンプ内の圧力も高くなるからである。

【００１７】 本発明のさらに別の有利な構成では、増圧ピストンがポンプ側のストッパに接
触している場合に前記制御管路の圧力の作用を受ける、増圧ピストンの大きい方
の端面の部分が、増圧ピストンの小さい方の端面よりも大きく形成されており、
前記圧送管路に第１の逆止弁と噴射ポンプとの間で、第１の逆止弁と同じ遮断方
向を有する第３の逆止弁が配置されており、前記制御管路と、第１の逆止弁およ
び第３の逆止弁との間に、圧送管路から制御管路に向かう遮断方向を有する第４
の逆止弁を備えた接続管路が配置されている。これにより、噴射開始時では、増
圧器を迂回して燃料が噴射ポンプの高圧部分から直接に噴射ノズルへ圧送される
。これにより、噴射開始時における圧力増大速度が変化し、これによって燃焼ノ
イズを改善することができる。さらに、ポンプ側の手段による小さなパイロット
噴射量の調量も容易になる。

【００１８】 本発明のさらに別の有利な構成では、第３の逆止弁と第４の逆止弁とが、１つ
のバイパス弁にまとめられているので、構成部分の点数が減じられ、ひいてはコ
ストが減じられる。

【００１９】 本発明の別の変化形では、低圧供給部が噴射ポンプの一部である。これにより
、構成ユニット数が減じられ、噴射ポンプの高圧部分と低圧供給部とのために１
つの駆動装置しか必要とされなくなる。

【００２０】 本発明のさらに別の有利な構成では、２つの部分から形成された増圧ピストン
が設けられているので、燃料噴射システムの製造、組立ておよびハイドロリック
特性が改善される。

【００２１】 本発明のさらに別の有利な構成では、少なくとも２つの噴射ノズルが設けられ
ており、各噴射ノズルと噴射ポンプとの間に各１つの制御管路と各１つの増圧器
とが配置されており、全ての噴射ノズルが、複数の圧送管路を介して低圧供給部
に接続されている。

【００２２】 冒頭で挙げた課題は、請求項１から１６までのいずれか１項記載の、増圧器を
備えた燃料噴射システムを用いて内燃機関の燃焼室内に燃料を噴射するための方
法において、 −各噴射の間に前記制御管路の放圧を行い、 −燃料を低圧供給部から前記圧送管路を介して噴射ノズルにまで圧送し、 −増圧ピストンをポンプ側のストッパにまで運動させ、 −噴射ポンプの高圧部分によって燃料噴射を制御する ことを特徴とする、内燃機関の燃焼室内に燃料を噴射するための方法によっても
解決される。

【００２３】 本発明による方法では、十分な噴射圧が噴射ノズルのすぐ手前にしか存在せず
、最大噴射圧が増大されると同時に、加圧力および熱による噴射ポンプの負荷も
減じられる。さらに、減じられた漏れ損失量および絞り損失量に基づき、燃料噴
射システムのハイドロリック効率が改善され、ひいては所要の駆動出力が一層減
じられる。低い温度は燃料の弾性減少に基づく急峻な圧力増大を可能にし、同じ
圧送量において、ノズルを通る質量流を増大させることを可能にする。燃料噴射
システムの熱的およびハイドロリック的な改善に基づき、噴射ノズルの噴射孔直
径を一層小さくすることが可能となり、ひいては全ての運転点における混合気形
成の改善が可能となる。

【００２４】 本発明による方法の変化形では、前記制御管路と、増圧器の高圧側との間の調
節可能な圧力差が達成されるまで、増圧器を迂回して噴射ポンプの高圧部分によ
る燃料噴射を制御し、前記制御管路と、増圧器の高圧側との間の調節可能な圧力
差が超えられると、噴射ポンプの高圧部分による燃料噴射を、増圧器を用いて制
御する。この方法には、噴射開始時における別の噴射速度もしくは噴射率によっ
て燃焼ノイズが改善され、ポンプ側の手段による小さなパイロット噴射量の調量
が容易となる。

【００２５】 本発明の別の利点および有利な構成は、以下に行なう実施例の説明、図面およ
び請求の範囲に記載されている。

【００２６】 実施例の説明 図１には、噴射ノズル１と噴射ポンプ３とを備えた燃料噴射システムが図示さ
れている。噴射ポンプ３は高圧部分５と低圧供給部７とを有している。低圧供給
部７は噴射ポンプ３とは別個のポンプとして形成されていてもよい。以下に説明
する実施例においては、低圧供給部７と噴射ポンプ３の高圧部分５とが常に１つ
のユニットとして図示されているが、しかし上で述べたように低圧供給部７と噴
射ポンプ３とが分離されているような構成も常に考えられる。

【００２７】 高圧部分５は制御管路９と高圧経路１０とを介して噴射ノズル１に作用接続さ
れている。制御管路９と高圧経路１０との間には、圧力増幅器もしくは増圧器１
１が配置されている。増圧器１１はハウジング１２内に第１の圧力室１３と、第
２の圧力室１５と、孔１８内に案内される単一部分または複数部分から成る増圧
ピストン１７と、放圧室１９とを有している。増圧ピストン１７は単一の部分ま
たは２つの部分から形成され得る。２つの部分から形成された増圧ピストン１７
は、増圧器１１の第１の圧力室１３の直径に相当する直径を有する第１のピスト
ンと、増圧器１１の第２の圧力室１５の直径に相当する直径を有する第２のピス
トンとを有している。第１のピストンに作用するハイドロリック力（液圧力）は
、間接的または直接的に第２のピストンへ伝達される。２つの部分から成る増圧
ピストン１７の方が、単一の部分から成る増圧ピストン１７に比べて製造、組立
ておよびハイドロリック的もしくは液圧的な特性の点で有利である。

【００２８】 第１の圧力室１３と、増圧ピストン１７の、第１の圧力室１３内に突入した端
面とは、増圧器１１の低圧側を形成している。第２の圧力室１５と、増圧ピスト
ン１７の、第２の圧力室１５内に突入した端面とは、増圧器１１の高圧側を形成
している。

【００２９】 増圧ピストン１７の、噴射ポンプ３の高圧部分５にハイドロリック的に接続さ
れた方の端面は、増圧ピストン１７の、第２の圧力室１５内に突入した方の端面
よりも大きく形成されているので、第２の圧力室１５内の圧力は増圧ピストン１
７の両端面の面積比に相応して、噴射ポンプ３の高圧部分５の圧力よりも高く形
成される。

【００３０】 放圧室１９は、増圧ピストン１７の横断面変化部２０と、増圧器１１のハウジ
ング１２に設けられた段部とによって仕切られる。

【００３１】 第２の圧力室１５は各噴射の間に圧送管路２１を介して、噴射ポンプ３の低圧
供給部７からの燃料で充填される。第２の圧力室１５と高圧経路１０とが燃料で
充填されている状態で、噴射ポンプ３の高圧部分５が燃料圧送を開始することに
より、噴射過程を行うことができる。増圧器１１では、圧力が高められ、この高
められた圧力を用いて、燃焼室内への燃料噴射が噴射ノズル１によって行われる
。

【００３２】 圧送管路２１と噴射ポンプ３の低圧供給部７とが、第２の圧力室１５の圧力で
負荷されないようにするために、圧送管路２１には第１の逆止弁２３が配置され
ている。この第１の逆止弁２３は図１に示したようにばね負荷されているか、ま
たは図２に示したようにばねなしに形成されていてもよい。

【００３３】 したがって、本発明による燃料噴射システムの高圧範囲は図１において、増圧
ピストン１７の右側でかつ第１の逆止弁２３の上方の範囲（破線で区画した）に
限定される。

【００３４】 増圧ピストン１７と増圧器１１のハウジングとの間に生じる漏れ量は放圧室１
９に溜まり、各噴射過程と共に接続管路２５を介して圧送管路２１へ引き渡され
る。

【００３５】 噴射が行われた後に、増圧ピストン１７は再びその出発位置もしくは初期位置
にまで戻る。このことは、制御管路９がたとえば噴射ポンプ３の高圧部分５を介
して放圧され、かつ増圧ピストン１７が第２の圧力室１５と放圧室１９とにおい
て圧送管路２１を介して噴射ポンプ３の低圧供給部７の圧力で負荷されることに
よって行われる。圧送管路２１内の圧力は放圧された制御管路９内の圧力よりも
高いので、増圧ピストン１７は図１で見て左側へ向かって、ポンプ側のストッパ
にまで運動する。圧力が周辺圧にまで低下するまで放圧を行う必要はなく、放圧
の間でも、周辺圧よりも高い待機圧（Ｓｔａｎｄｄｒｕｃｋ）を維持することが
できる。また、放圧室１９内になお付加的に戻しばねを設けることもできる。

【００３６】 図２には、本発明による燃料噴射システムの第２実施例が示されている。燃料
噴射システムの同一の構成ユニットまたはコンポーネントに関しては、図１に示
した第１実施例の場合と同じ符号が使用されている。図２に示した第２実施例に
よる燃料噴射システムは、放圧室１９内に戻しばね２７を有している。この戻し
ばね２７は噴射運動に抗して増圧ピストン１７に作用している。戻しばね２７は
増圧ピストン１７の横断面変化部２０と、孔１８またはハウジング１２に設けら
れた段部との間に緊締されている。戻しばね２７は、たとえば増圧ピストン１７
を同軸的に取り囲んでいてよい。

【００３７】 第２実施例では、接続管路２５に第２の逆止弁２９が配置されている。この第
２の逆止弁２９は、燃料が圧送管路２１から放圧室１９へ流入することを阻止し
ている。噴射の終了後に、増圧ピストン１７は第２の圧力室１５の範囲における
圧送管路２１の圧力と戻しばね２７とによって、ポンプ側のストッパにまで運動
させられる。第２の逆止弁２９の遮断作用に基づき、放圧室１９内には増圧ピス
トン１７のこのような運動時に蒸気圧が生ぜしめられる。第１の圧力室１３また
は第２の圧力室１５から放圧室１９内へ流入した漏れ量は、噴射時に第２の逆止
弁２９を介して排出される。

【００３８】 第２実施例の利点は、圧送管路２１が、増圧ピストン１７の振動運動から生ぜ
しめられる圧力変動で負荷されなくなることにある。さらに、圧送管路２１内の
圧力の助成作用に基づき、戻しばね２７を、小さなプレロードをかけるだけで、
かつ小さなばね率もしくはばね定数で、ひいてはスペース節約的に設計すること
ができる。

【００３９】 図３には、本発明による燃料噴射システムの第３実施例が示されている。第３
実施例では、図１および図２につき説明した燃料噴射システムの各構成エレメン
トおよび構成ユニットに対して付加的に、制御管路９と圧送管路２１との間に、
フラッシングのための洗浄弁３１が配置されている。洗浄弁３１はばね負荷され
ているので、圧送管路２１と制御管路９との間の、洗浄弁３１のばねにより規定
された圧力差、たとえば１５バールの圧力差が達成されると、この洗浄弁３１が
開くようになっている。この圧力差が達成されると、圧送管路２１から制御管路
９へ燃料が圧送される。これによって改善される制御管路９の充填および洗浄（
フラッシング）は、図１および図２に示した実施例に比べて次のような利点を有
している。すなわち、燃料噴射システムのこの範囲で、比較的冷たい燃料の供給
によって温度レベルが低下させられ、ひいてはハイドロリック特性が改善される
。さらに、噴射ポンプ３の高圧部分５における「シージング（Ｆｒｅｓｓｅｒｎ
）」の危険も減じられる。なぜならば、燃料噴射システムのこの部分も一層良好
に洗浄され得るからである。さらに、他ならぬ、内燃機関の高い回転数において
困難となる制御管路９の充填も確保される。

【００４０】 図４には、本発明による燃料噴射システムの第４実施例が示されている。増圧
器１１は第１の圧力室１３内に圧力段コンポーネント３３を有している。この圧
力段コンポーネント３３は、制御管路９と第２の圧力室１５との間の規定の差圧
が達成された場合にしか増圧ピストン１７がポンプ側のストッパから離れないよ
うにするという役目を持っている。この機能は、たとえば増圧ピストン１７がそ
の出発位置に位置している場合に、圧力段コンポーネント３３が増圧ピストン１
７の、第１の圧力室１３内に突入した方の端面の一部をカバーすることによって
達成することができる。ただしこの場合、増圧ピストン１７の残りの面は、増圧
ピストン１７の、第２の圧力室１５内に突入した方の端面よりも大きく形成され
ている。このような面積比の設定と戻しばね２７のプレロードとに基づき、上記
圧力差が規定され、この圧力差が達成されるまでは、増圧ピストン１７の、圧送
管路２１の圧力で負荷された高圧側と、戻しばね２７とが、制御管路９内の圧力
に抗して増圧ピストン１７をその出発位置に保持する。

【００４１】 さらに、図４には第３の逆止弁３５と第４の逆止弁３７とが図示されている。
第３の逆止弁３５は第１の逆止弁２３と噴射ポンプ３との間で圧送管路２１に配
置されていて、第１の逆止弁２３と同じ遮断方向を有している。第４の逆止弁３
７は制御管路９と圧送管路２１との間の接続管路３９に配置されている。第４の
逆止弁３７の遮断方向は、接続管路３９を通じて燃料が圧送管路２１から制御管
路９へ圧送され得ないように設定されている。接続管路２５は低圧供給部７と第
３の逆止弁３５との間で圧送管路２１から分岐している。

【００４２】 圧力段コンポーネント３３と、第３の逆止弁３５と、第４の逆止弁３７とが協
働し合うことに基づき、噴射の開始時に制御管路９内の圧力が増大すると、まず
制御管路９内の圧力下にある燃料が、増圧器１１を迂回して接続管路３９と圧送
管路２１の一部とを通って第２の圧力室１５内へ圧送され、そしてこの第２の圧
力室１５から噴射ノズル１へ圧送される。圧力段コンポーネント３３の有効面と
、増圧ピストン１７の、第２の圧力室１５内に突入した方の端面との差と、戻し
ばね２７のプレロードもしくは予荷重とから合成された力が、戻しばね２７のプ
レロードを克服するために十分となるやいなや、増圧ピストン１７はその出発位
置から運動する。これによって、増圧ピストン１７の、第１の圧力室１３内に突
入した方の端面全体が制御管路９の圧力で負荷される。その結果、増圧器１１が
作動する。なぜならば、第１の逆止弁２３により、燃料が圧送管路２１を介して
引き続き第２の圧力室１５内に流入することが阻止されるからである。噴射サイ
クルの開始時に増圧器１１が迂回されることにより、第２の圧力室１５内の燃料
の圧力増大速度が変化させられ、ひいては噴射ノズル１内の燃料の圧力増大速度
も変化させられる。これにより、小さなパイロット噴射量の調量がポンプ側の手
段によって容易になり、燃焼ノイズも改善され得る。

【００４３】 図５に示した本発明による燃料噴射システムの第５実施例は、図２、図３およ
び図４に示した各実施例の組み合わせである。これによって明らかとなるように
、これらの実施例は自由に互いに組み合わせることができる。このことは、図１
に示した第１実施例についても云える。

【００４４】 発明の詳細な説明、特許請求の範囲および図面に記載された全ての特徴は、単
独の形でも、互いに任意に組み合わされた形でも、本発明にとって重要となり得
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明による燃料噴射システムの第１実施例を示す概略図である。

【図２】 本発明による燃料噴射システムの第２実施例を示す概略図である。

【図３】 本発明による燃料噴射システムの第３実施例を示す概略図である。

【図４】 本発明による燃料噴射システムの第４実施例を示す概略図である。

【図５】 本発明による燃料噴射システムの第５実施例を示す概略図である。

【符号の説明】

１ 噴射ノズル、 ３ 噴射ポンプ、 ５ 高圧部分、 ７ 低圧供給部、
９ 制御管路、 １０ 高圧経路、 １１ 増圧器、 １２ ハウジング、 １
３ 第１の圧力室、 １５ 第２の圧力室、 １７ 増圧ピストン、 １８ 孔
、 １９ 放圧室、 ２０ 横断面変化部、 ２１ 圧送管路、 ２３ 第１の
逆止弁、 ２５ 接続管路、 ２７ 戻しばね、 ２９ 第２の逆止弁、 ３１
洗浄弁、 ３３ 圧力段コンポーネント、 ３５ 第３の逆止弁、 ３７ 第
４の逆止弁、 ３９ 接続管路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ペーター ベーラント ドイツ連邦共和国 シュタインハイム フ ォレレンヴェーク ３ (72)発明者 クラウス ヴォールレーバー ドイツ連邦共和国 エスリンゲン フィヒ テンシュトラーセ 13 (72)発明者 ヨエルク シュミット ドイツ連邦共和国 シユツツトガルト フ ァーリオンシュトラーセ 29 (72)発明者 カール ホフマン ドイツ連邦共和国 レムゼック アムゼル ヴェーク 22 Ｆターム(参考） 3G066 AD04 AD12 BA05 BA46 CB09 CB13T CB16 CE13 DA06

Claims (18)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内燃機関に用いられる燃料噴射システムであって、噴射ノズ
   ル（１）と、高圧部分（５）を有する噴射ポンプ（３）とが設けられていて、該
   噴射ポンプ（３）の高圧部分（５）が、増圧器（１１）の低圧側に接続された制
   御管路（９）と、増圧器（１１）の高圧側に接続された高圧経路（１０）とを介
   して噴射ノズル（１）に作用接続されており、さらに、燃料を噴射ノズル（１）
   へ圧送する圧送管路（２１）が設けられている形式のものにおいて、前記圧送管
   路（２１）が低圧供給部（７）に接続されていることを特徴とする、内燃機関に
   用いられる燃料噴射システム。
2. 【請求項２】 増圧器（１１）が、孔（１８）内で摺動可能な増圧ピストン
   （１７）を有しており、該増圧ピストン（１７）の大小異なる２つの端面が、そ
   れぞれ１つの圧力室を仕切っており、増圧ピストン（１７）の、大きい方の第１
   の端面が、前記制御管路（９）に接続された第１の圧力室（１３）を仕切ってお
   り、増圧ピストン（１７）の、前記第１の端面とは反対の側に位置する小さい方
   の第２の端面が、前記高圧経路（１０）に接続された第２の圧力室（１５）を仕
   切っている、請求項１記載の燃料噴射システム。
3. 【請求項３】 前記圧送管路（２１）が第２の圧力室（１５）に接続されて
   いる、請求項２記載の燃料噴射システム。
4. 【請求項４】 前記圧送管路（２１）に第１の逆止弁（２３）が配置されて
   おり、該第１の逆止弁（２３）が、噴射ノズル（１）から前記圧送管路（２１）
   への燃料の逆流を阻止している、請求項１から３までのいずれか１項記載の燃料
   噴射システム。
5. 【請求項５】 第１の逆止弁（２３）がばね負荷されている、請求項４記載
   の燃料噴射システム。
6. 【請求項６】 増圧ピストン（１７）の横断面変化部と、増圧器（１１）の
   ハウジング（１２）に設けられた段部とが、放圧室（１９）を仕切っている、請
   求項２から５までのいずれか１項記載の燃料噴射システム。
7. 【請求項７】 前記放圧室（１９）が、接続管路（２５）を通じて、前記圧
   送管路（２１）の、低圧供給部（７）と第１の逆止弁（２３）との間に位置する
   部分に接続されている、請求項６記載の燃料噴射システム。
8. 【請求項８】 前記放圧室（１９）内に戻しばね（２７）が緊締されており
   、該戻しばね（２７）が、位置固定の当付け部に支持されていて、増圧ピストン
   （１７）の放圧室側の横断面変化部を負荷しており、しかも該戻しばね（２７）
   が、前記制御管路（９）内の待機圧と、増圧ピストン（１７）の端面と、第１の
   逆止弁（２３）の開放圧とに関連して、各噴射の間に増圧ピストン（１７）をポ
   ンプ側のストッパに押圧するようになっている、請求項７記載の燃料噴射システ
   ム。
9. 【請求項９】 前記放圧室（１９）と前記圧送管路（２１）との間の接続管
   路（２５）に第２の逆止弁（２９）が配置されており、該第２の逆止弁（２９）
   が、前記圧送管路（２１）から前記放圧室（１９）へ向かう方向で接続を遮断し
   ている、請求項７または８記載の燃料噴射システム。
10. 【請求項１０】 前記制御管路（９）と前記圧送管路（２１）との間に、前
    記制御管路（９）から前記圧送管路（２１）へ向かう遮断方向を有する逆止弁と
    して設計された洗浄弁（３１）が配置されている、請求項１から９までのいずれ
    か１項記載の燃料噴射システム。
11. 【請求項１１】 前記制御管路（９）と前記圧送管路（２１）との間の調節
    可能な圧力差が達成された後でしか前記洗浄弁（３１）が開かないようになって
    いる、請求項１０記載の燃料噴射システム。
12. 【請求項１２】 増圧ピストン（１７）がポンプ側のストッパに接触してい
    るときに前記制御管路（９）の圧力の作用を受ける、増圧ピストン（１７）の大
    きい方の端面の部分が、増圧ピストン（１７）の小さい方の端面よりも大きく形
    成されており、前記圧送管路（２１）に第１の逆止弁（２３）と噴射ポンプ（３
    ）との間で、第１の逆止弁（２３）と同じ遮断方向を有する第３の逆止弁（３５
    ）が配置されており、前記制御管路（９）と、第１の逆止弁（２３）および第３
    の逆止弁（３５）との間に、前記圧送管路（２１）から前記制御管路（９）に向
    かう遮断方向を有する第４の逆止弁（３７）を備えた接続管路（３９）が配置さ
    れている、請求項１から１１までのいずれか１項記載の燃料噴射システム。
13. 【請求項１３】 第３の逆止弁と第４の逆止弁とが、１つのバイパス弁にま
    とめられている、請求項１２記載の燃料噴射システム。
14. 【請求項１４】 低圧供給部（７）が噴射ポンプ（３）の一部である、請求
    項１から１３までのいずれか１項記載の燃料噴射システム。
15. 【請求項１５】 増圧ピストン（１７）が２つの部分から形成されている、
    請求項１から１４までのいずれか１項記載の燃料噴射システム。
16. 【請求項１６】 少なくとも２つの噴射ノズル（１）が設けられており、各
    噴射ノズル（１）と噴射ポンプ（３）との間に各１つの制御管路（９）と各１つ
    の増圧器（１１）とが配置されており、全ての噴射ノズル（１）が、前記圧送管
    路（２１）を介して低圧供給部（７）に接続されている、請求項１から１５まで
    のいずれか１項記載の燃料噴射システム。
17. 【請求項１７】 請求項１から１６までのいずれか１項記載の燃料噴射シス
    テムを用いて内燃機関の燃焼室内に燃料を噴射するための方法において、以下の
    方法ステップ： −各噴射の間に前記制御管路（９）を放圧し、 −燃料を低圧供給部（７）から前記圧送管路（２１）を介して噴射ノズル（１）
    にまで圧送し、 −増圧ピストン（１７）をポンプ側のストッパにまで運動させ、 −噴射ポンプ（３）の高圧部分（５）によって燃料噴射を制御する、 を実施することを特徴とする、内燃機関の燃焼室内に燃料を噴射するための方法
    。
18. 【請求項１８】 −前記制御管路（９）と、増圧器（１１）の高圧側との間
    の調節可能な圧力差が達成されるまで、増圧器（１１）を迂回して噴射ポンプ（
    ３）の高圧部分（５）による燃料噴射を制御し、 −前記制御管路（９）と、増圧器（１１）の高圧側との間の調節可能な圧力差が
    超えられると、噴射ポンプ（３）の高圧部分（５）による燃料噴射を、増圧器（
    １１）を用いて制御する、 請求項１７記載の、内燃機関の燃焼室内に燃料を噴射するための方法。