JP2006503225A - 圧力増幅装置と搬送量を減じられた低圧回路とを備えた燃料噴射装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、内燃機関用の燃料噴射装置であって、燃料高圧源（１，４）から燃料を供給可能な燃料インジェクタ（１０）が設けられていて、該燃料インジェクタ（１０）が、噴射開口（４３）を開閉する噴射弁部材（３７）を有しており、さらに燃料タンク（１４）から燃料を搬送する前フィードポンプ（５５）を備えた低圧回路（６４）が設けられている形式のものに関する。本発明の構成では、このような形式の燃料噴射装置において、低圧回路（６４）に、圧力増幅装置（７；５８）又は燃料インジェクタ（１０）から戻されて前フィードポンプ（５５）の前フィード圧にまで弛緩される戻し部分量が、供給区分（６０）内において戻し路（５０，５２；１３，５３）を介して供給されるようになっている。

Description

自己着火式の内燃機関の燃焼室に燃料を供給するためには、圧力制御された噴射系と行程制御された噴射系とを使用することができる。燃料噴射系としては、ポンプ・ノズルユニット（ＰＤＥ）やポンプ・管路・ノズルユニット（ＰＬＤ）の他にアキュムレータ噴射系が使用される。アキュムレータ噴射系（コモンレール）は有利な形式で、内燃機関の負荷及び回転数への噴射圧の適合を可能にする。高い比出力を得るためには高い噴射圧が必要である。得ることのできる噴射圧が高ければ高いほど、内燃機関の有害物質放出は僅かになる。

従来の技術
ドイツ連邦共和国特許公開第１９９１０９７０号明細書に開示された燃料噴射装置は、蓄圧器もしくはアキュムレータとノズル室との間に配置された圧力増幅装置を有しており、この圧力増幅装置の圧力室は圧力管路を介してノズル室と接続されている。さらに、アキュムレータに接続されたバイパス管路が設けられている。このバイパス管路は、直接、圧力管路に接続されている。バイパス管路は圧力噴射のために使用可能であり、圧力室に対して平行に配置されているので、バイパス管路においては、圧力増幅ユニットの移動する圧力媒体の運動及び位置とは無関係に通過可能である。このことは、噴射に関する高いフレキシビリティを可能にする。

ドイツ連邦共和国特許第１０１２３９１１.４号明細書には、圧力増幅装置を備えた燃料噴射装置が開示されている。内燃機関用の燃料噴射装置は、燃料高圧源から燃料供給される燃料インジェクタに圧力増幅装置を備えている。この圧力増幅装置は、可動のピストンを有しており、このピストンは、燃料高圧源に接続された室を、インジェクタに接続された高圧室から隔てている。高圧室は燃料管路を介して戻し室と接続されているので、高圧室は圧力増幅装置の戻し室を介して燃料を満たされることができる。ドイツ連邦共和国特許第１０１２３９１１.４号明細書に基づいて公知の、圧力増幅装置を備えた燃料噴射装置の制御は、圧力増幅装置の戻し室の放圧によって行われる。ドイツ連邦共和国特許公開第１９９１０９７０号明細書及びドイツ連邦共和国特許第１０１２３９１１.４号明細書に基づいて公知の解決策では、燃料噴射装置は行程制御される燃料インジェクタを有している。そして噴射圧を必要に応じて高めるために、各燃料インジェクタには圧力増幅装置が配属されている。圧力増幅装置の制御は、単純な２ポート２位置方向切換え弁を介して行われ、弛緩損失を減じるようになっている。それというのはこの場合、圧力増幅装置の戻し室は該圧力増幅装置の操作のために放圧されるからである。さらにこの解決策では、複数回噴射の実施と、フレキシブルな噴射経過パターンとが可能である。

高圧アキュムレータを有する燃料噴射系における圧力増幅装置の使用は、噴射系内における燃料インジェクタ毎の所要燃料量を著しく高める。これによって高圧フィードユニットに対しては、減じられた圧力レベルにおいて、高められた吐出量が生ぜしめられる。低圧ポンプに対しても同様に吐出量が高められる。しかしながら低圧フィードユニットの圧力レベルは減じられない。それというのは、高圧フィードユニットのポンプ室の良好な充てん及び吐出量の正確な調量可能性は、調量ユニットによって燃料系において保証されているからである。圧力増幅装置を備えた燃料インジェクタにおいて必要な大量の燃料容積流に合わせて、前フィードポンプを設計することには、問題がある。圧力増幅装置を組み込まれた高圧アキュムレータを備えた燃料噴射系では、増圧によって高い戻し量が生じるが、この戻し量は、各燃料インジェクタを介して噴射される燃料量の数倍の燃料量である。この多量の燃料量は、先行技術において公知の系では完全に弛緩され、大気圧にさらされている燃料タンク内に戻し流される。次いで、高圧フィードユニットのポンプ室の充てんを可能にするために、燃料噴射系の所要燃料量すべてが、低圧ポンプによって前フィード圧に圧縮されねばならない。

発明の開示
本発明の解決策では、前フィード量を減じるために、圧力増幅装置から戻される燃料が完全には弛緩されずに、燃料タンクに戻し搬送される。本発明の解決策によれば、圧力増幅装置の戻し路に、サージタンクが組み込まれていて、低圧回路への戻し管路が、例えば前フィードユニットの圧力側の出口の直ぐ後ろで低圧回路に開口している。これによって、圧力増幅装置から戻る燃料量は、前フィードポンプの比較的低い圧力レベルまでしか、つまり前フィード圧までしか弛緩されなくなる。その結果、前フィードポンプによって搬送される量は圧力増幅装置の増圧比に相応して減じられる。

圧力増幅装置から戻される燃料は、任意の箇所において、前フィードポンプから燃料供給される低圧回路に供給されることができる。戻される燃料は例えば、燃料を浄化するために、燃料フィルタの前に供給されることができる。しかしながらまた、圧力増幅装置から戻される燃料を、燃料フィルタの後ろで低圧回路に供給することも可能であり、このような配置形式では、フィルタサイズを減じることができる。さらに圧力増幅装置から戻される燃料を、高圧フィードユニットに前置された調量ユニットの後ろで低圧側の回路に供給することも可能であり、このような配置形式では、高圧フィードユニットに対する所要調整のために働く調量ユニットの必要な流過横断面を、減じることができる。本発明の別の構成では、燃料インジェクタから戻される燃料が、前フィードポンプによって形成可能な圧力レベルにまでしか弛緩されず、前フィードポンプに後置されて低圧回路に供給されるようになっている。このような実施形態は、高圧アキュムレータを備えた燃料噴射系において圧力増幅装置なしに低圧フィード量を減じるために使用することができる。それというのは、燃料インジェクタの構造形式及び高圧アキュムレータ内における圧力レベルに応じて、燃料インジェクタの戻し量は全体量のうちのかなりの部分を占めるからである。しかしながらまた、インジェクタからの戻し燃料の部分量だけを、前フィードポンプの後ろで低圧回路に供給することも可能である。これによって、燃料インジェクタもしくは圧力増幅装置の圧力に対して敏感な室もしくは空間、例えば電磁弁可動子室を、さらに低い圧力レベルへと弛緩することができる。

図面
次に図面を参照しながら本発明を詳説する。

図１は、圧力増幅装置を備えた高圧アキュムレータ噴射系における高圧回路と低圧回路との液圧回路構造を示す回路図であり、
図２は、高圧アキュムレータと圧力増幅装置とを備えた燃料噴射系の液圧的な作用形式を示す回路図であり、
図３は、圧力増幅装置と高圧アキュムレータとを備えた燃料噴射系の低圧回路の本発明による液圧回路を示す図である。

実施例
図１には、高圧アキュムレータと圧力増幅装置とを備えた燃料噴射系の構成部材を示す液圧回路が示されている。

高圧アキュムレータ４と、燃料インジェクタ１０に前置された圧力増幅装置７とを備えた燃料噴射系は、高圧フィードユニット１を有している。この高圧フィードユニット１には、図示されていない調量ユニットが前置されており、この調量ユニットを介して高圧フィードユニット１には燃料が必要に応じて制御されて調量供給される。燃料レベル１５に相応した燃料を内蔵する燃料タンク１４から、供給路１６を介して燃料が、高圧フィードユニット１に前置された前フィードポンプに送られる。この前フィードポンプにおいて燃料は前フィード圧に圧縮される。次いで、圧縮された燃料は燃料フィルタ１７を通流し、図示されていない調量ユニットによって必要に応じて制御されて、高圧フィードユニット１に調量供給される。制御量、洗浄量及び潤滑量は戻し管路１９を介して燃料タンクに戻される。

前フィード圧に圧縮された燃料は、高圧フィードユニット１においてさらに圧縮されて、高圧アキュムレータ４に蓄えられる。高圧フィードユニット１は高圧管路２を介して高圧アキュムレータ４と接続されている。高圧管路２は高圧接続部３で高圧アキュムレータ４に取り付けられている。

高圧アキュムレータ４からは、高圧フィードユニット１によって形成された圧力下にある燃料が、供給管路６を介して圧力増幅装置７に流れる。燃料タンク１４に通じる戻し管路５を介して、高圧アキュムレータ４は燃料タンク１４と接続されている。

圧力増幅装置７に内蔵された高圧室９からは、燃料インジェクタ１０に、さらに高められた圧力レベル下にある燃料が送られ、そしてこの圧送された燃料は、燃料インジェクタ１０の噴射ノズル１２において、自己着火式内燃機関の図１には示されていない燃料室内に噴射されることができる。

図１に示された概略図によれば、系内において生じるすべての戻し量、つまり調量ユニットの戻し量及び圧力増幅装置７の戻し量並びに燃料インジェクタ１０からの戻し量は、完全に弛緩されて燃料タンク１４に戻される。圧力増幅装置７は、図１に示された系概略図においては別体の部材として形成されているが、しかしながらまた高圧アキュムレータ４や燃料インジェクタ１０に一体に組み込まれて形成されていてもよい。

大気圧下で燃料タンク１４に戻し制御される漏れ量もしくは制御量は、戻し路１３を介して燃料インジェクタ１０から、戻し管路８を介して圧力増幅装置７から、戻し管路５を介して高圧アキュムレータ４から、かつ戻し管路１９を介して調量ユニットから、すべて燃料タンク１４に戻り流れる。

図２には、圧力増幅装置を有する燃料噴射系の液圧の作用形式が示されている。

供給管路６を介して圧力増幅装置７には、高圧アキュムレータ４（図２には図示せず）における圧力レベル下にある燃料が供給される。燃料は供給管路６を介して圧力増幅装置７の作業室２６に流入する。圧力増幅装置７の作業室２６に燃料を供給する供給管路に対して並列的に、第１通路２３と第２通路２４が延びている。第１通路２３の内部には、充てん弁２０が受容されている。第２通路２４は絞り箇所２１を有している。第１通路２３及び第２通路２４並びに、逆止弁２２を有するオーバフロー管路２５は、すべて圧力増幅装置７の戻し室２７と接続されている。戻し室２７の内部には戻しばね３０が受容されており、この戻しばね３０は、作業室２６を高圧室９から隔てている増圧ピストン２８の下端面を負荷している。増圧ピストン２８の端面２９は、圧力増幅装置７の戻し室２７の放圧時に高圧室９に進入する。圧力増幅装置７の放圧時に高圧室９に進入する端面２９は、圧力増幅装置７の増圧比に相応して、高圧室９の内部において、該高圧室９内における燃料の圧力をもう一度上昇させる。圧力増幅装置７の戻し室２７の放圧は、符号３１で示された操作弁の制御によって行われる。戻し室２７を放圧するための操作弁３１は、例えば２ポート２位置方向切換え弁として形成されており、図２には示されていない低圧領域と接続されている。

弁３１の操作後における戻し管路８を介した戻し室２７の放圧時に、圧力増幅装置７の高圧室９における高圧下の燃料は、燃料インジェクタ１０に延びている高圧供給管路３３内に押し退けられる。高圧室９の再充填のためにオーバフロー管路２５内に設けられている逆止弁２２によって、高圧室９から押し退けられた燃料容積が、圧力増幅装置７の戻し室２７に逆流することは阻止される。

圧力増幅装置７の高圧室９から燃料インジェクタ１０に延びる高圧供給管路３３は、燃料インジェクタ１０のインジェクタ本体１１に形成されたノズル室３８に開口している。さらに、高圧供給管路３３を介して燃料インジェクタ１０の制御室３４には、供給絞り３５を介して燃料が供給される。有利にはノズルニードルとして形成された噴射弁部材３７を操作するための制御室３４の放圧は、２ポート２位置方向切換え弁として形成され得る操作弁３２の制御によって行われる。制御室３４の放圧は、流出絞り３６を介して戻し路１３へと行われ、この戻し路１３は、燃料インジェクタ１０を制御するための操作弁３２に接続されている。

図２に示された燃料インジェクタ１０のインジェクタ本体１１には、ノズル室３８の他にノズルばね室３９が設けられている。このノズルばね室３９はノズルばね４０を受容している。さらにノズルばね室３９からは漏れ管路が延びており、この漏れ管路を介して、噴射弁部材３７の開放運動時にノズルばね室３９から流出する燃料が、燃料インジェクタ系の低圧領域に流出することができる。

高圧供給管路３３を介して、圧力増幅装置７の増圧比に相応して圧縮された燃料は、ノズル室３８に流入する。ノズル室３８内における圧力形成に基づいて、この増幅された圧力が受圧肩部４２に作用する。この受圧肩部４２は、噴射弁部材３７においてノズル室３６の領域に形成されている。噴射弁部材３７はノズルばね４０と、制御室３４における圧力レベルとによって、閉鎖位置に保たれる。

操作弁３１を介した戻し室２７の放圧時に、増圧ピストン２８の端面２９は高圧室９に進入する。この際に高圧室９においては、圧力増幅装置７の増圧比に相応して高められた燃料圧が得られる。高圧室９において燃料は高圧供給管路３３を介してノズル室３８に流れ、噴射弁部材３７に形成された受圧肩部４２に作用する。制御室３４は流出絞り３６を介して操作弁３２の切換え時に放圧される。噴射弁部材３７は、ノズルばね４０の作用に抗して上昇し、その結果燃焼室４４への燃料の噴射が行われる。制御室３４は操作弁３２の切換え時に流出絞り３６を介して放圧され、その結果燃焼室４４への燃料の噴射が行われる。圧力増幅装置の液圧的な作用のためには、圧力増幅装置の戻し室２７における燃料が完全に弛緩されるのか、又はほぼ前フィード圧に相当する残留圧を有しているのかは、問題にならない。圧力増幅装置の戻し室２７の内部における僅かな残留圧レベルを維持することは、戻し室２７におけるキャビテーション効果を回避するためにむしろ好ましいことである。

閉鎖位置への切換え弁３１の操作によって、つまり戻し路への低圧側の接続を中断することによって、圧力増幅装置７の戻し室２７は第１通路２３及び第２通路２４を介して充てんされる。これによって増圧ピストン２８は、戻し室２７内に受容された戻しばね３０によって助成されて、再び休止位置へと移動し、その結果圧力増幅装置７の高圧室９は放圧される。そしてこれによりノズル室３８における圧力が低下する。ノズルニードルとして形成された噴射弁部材３７の閉鎖運動は、次のことによって導入される。すなわちこの場合、制御室３４を放圧する切換え弁３２が閉鎖位置に切り換えられ、その結果制御室３４における圧力形成が、高圧供給管路３３から分岐した供給絞り３５を介して行われる。

図３には本発明による、圧力増幅装置と高圧アキュムレータとを備えた燃料噴射系の低圧領域の液圧回路が示されている。

図３に示された燃料噴射系において、高圧フィードユニット１は高圧管路２を介して燃料を高圧アキュムレータ４に搬送する。高圧アキュムレータ４においては６つの供給接続部が設けられており、これらの供給接続部を介して、６つのシリンダを有する自己着火式の内燃機関に燃料が供給される。図３に示された６つの高圧管路接続部の代わりに、高圧アキュムレータには、燃料を供給される内燃機関のシリンダ数に相応して４、５、８、１０又は１２の高圧管路接続部が構成されていてもよい。高圧アキュムレータ４からの供給管路６を介して、圧力下にある燃料が圧力増幅装置７の作業室２６に供給される。圧力増幅装置７は増圧ピストン２８を有しており、この増圧ピストン２８は作業室２６を戻し室２７から隔てている。図２に示されているように、圧力増幅装置７の戻し室２７には戻しばね３０が受容されており、この戻しばね３０は増圧ピストン２８を再びその休止位置へと戻す。圧力増幅装置７の戻し室２７への燃料供給は、供給管路６を介して行われ、この供給管路６は、絞り箇所２１を有する第２通路２４に開口している。戻し室２７の放圧は、戻し管路８を介して行われ、この戻し管路８は切換え弁３１を用いて、戻し室２７に配属された戻し管路５０と接続されるか、又は戻し管路５０から切り離されるようになっている。

増圧ピストン２８の端面２９は、圧力増幅装置７の高圧室９を負荷し、その結果高圧室９内においては圧力増幅装置７の増圧比に相応して高められた燃料圧を得ることができる。バイパス管路における圧力増幅装置７に対して並列的に配置された逆止弁２２は、圧力増幅装置７の高圧室９内における燃料容積が供給管路６に逆流することを阻止する。

圧力増幅装置７の高圧室９は、高圧供給管路３３と接続されている。この高圧供給管路３３からは、供給絞り３５を有する管路区分が制御室３４へと分岐しており、さらに高圧供給管路３３を介して、燃料インジェクタ１０のインジェクタ本体１１の内部におけるノズル室３８に、高められた、つまり増圧された圧力下にある燃料が供給される。燃料インジェクタ１０が切換え弁３２の切換えによって操作されると、開放している流出絞り３６を介して燃料、つまりインジェクタ制御量が、戻し路１３に流出する。同時に、液圧面として有効な噴射弁部材３７における受圧肩部４２には、ノズル室３８の圧力負荷によって、噴射弁部材３７の開放方向に作用する力が形成される。噴射弁部材３７は、ノズルばね室３９に設けられたノズルばね４０に抗して上昇し、その結果噴射ノズル１２の噴射開口４３が開放され、ノズル室３８からは、噴射弁部材３７を取り囲むリング間隙４５を介して燃料が、自己着火式の内燃機関の燃焼室（図３には図示せず）に噴射されることができる。

切換え弁３２の開放時に、流出絞り３６を介してインジェクタ制御量が制御室３４から流出する。戻し路１３を介してインジェクタ制御量は無圧の燃料タンクに流出する。符号５３で示された矢印によって、自己着火式内燃機関への燃料供給のための別の燃料インジェクタ１０の別の戻し管路１３が暗示されている。これらの別の戻し管路１３もまた同様に、無圧の燃料タンク１４に開口している。圧力増幅装置７に配属された戻し路５０はしかしながら、図３に示された燃料噴射系の低圧回路系６４の内部において、サージタンク５１に開口している。符号５２で示された矢印は、圧力増幅装置７に配属された別の圧力増幅装置の戻し路を暗示しており、これらの戻し路５２は同様にサージタンク５１に開口している。圧力増幅装置７の液圧的な機能にとっては、圧力増幅装置７の戻し室２７における燃料が完全に弛緩されているのか、又は前フィードポンプ５５によって形成された圧力にほぼ相当する残留圧になっているのかは、ほとんど問題にならない。圧力増幅装置７の戻し室２７内部における僅かな残留圧、キャビテーション効果を回避するためにむしろ有利である。

低圧側の前フィードポンプ５５によって得られる圧力レベルにほぼ相当する残留圧にまで戻し室２７が弛緩されると、サージタンク５１から燃料が管路区分６０に流入する。この管路区分６０は複数の供給箇所６１，６２，６３を有しており、これらの供給箇所６１，６２，６３において、サージタンク５１における残留圧下にある燃料が再び低圧回路６４に、つまり高圧フィードユニット１の前に供給されることができる。

第１の可能性では、サージタンク５１から残留圧下にある燃料が、前フィードポンプ５５の圧力側の出口５６の後ろに配置された第１の供給箇所６１において、管路区分６０内に供給される。そのために第１の供給区分６６.１が設けられている。供給箇所６１，６２，６３はすべて前フィードポンプ５５の圧力側５６の後ろに位置しているので、前フィードポンプ５５によって圧送される燃料容積は著しく減じられる。従ってこれによって、圧力増幅装置７は比較的高い戻し量を生ぜしめ、この戻し量は増圧比に基づいて噴射量と乗算されて生ぜしめられる。圧力増幅装置７の戻し量を収容するサージタンク５１において、圧力増幅装置７の戻し路における圧力変動は緩衝されることができる。さらにサージタンク５１はある程度の冷却作用を発揮し、これは、低圧回路６４の内部における燃料の温度レベルに有利な影響を与える。

安全のために、サージタンク５１には、該サージタンク５１内に収容される燃料の流出方向で見て、過圧弁５４が後置されている。この過圧弁５４は、燃料インジェクタ１０から延びる戻し路１３と同様に、無圧の燃料タンク１４に接続されている。６つのシリンダを有する自己着火式の内燃機関の６つの圧力増幅装置７からもたらされる戻し量は、第１の供給箇所６１において管路区分６０に供給されることができる。戻し室２７の放圧時に圧力増幅装置７から制御されて流出する燃料量が燃料フィルタ１７の前に供給されると、圧力増幅装置７，５２から制御されて流出した戻し量のクリーニングを達成することができる。択一的に、サージタンク５１に収容された圧力増幅装置７からの戻し量を、燃料フィルタ１７に後置されている第２の供給箇所６２において供給することも可能である。第２の供給区分６６.２を介して行われる、第２の供給箇所６２における圧力増幅装置７からの戻し量の供給には、燃料フィルタ１７のフィルタサイズを減じることができ、ひいては構造容積に関して有利であるという利点がある。

圧力増幅装置７からサージタンク５１に戻る戻し量は最終的に第３の供給箇所６３において第３の供給区分６６.３を介して、低圧回路６４における管路区分６０に供給されることができる。第３の供給箇所６３は調量ユニット５９に後置されており、この調量ユニット５９は必要に応じて、低圧回路６４の外における高圧フィードユニット１への燃料の調量を引き受ける。調量ユニット５９に後置された第３の供給箇所６３によって、低圧回路６４の外における高圧フィードユニット１に前置された調量ユニット５９の後ろで、圧力増幅装置７の戻し量を管路区分６０に導入することができ、その結果調量ユニット５９において必要な流過横断面を小さく保つことが可能である。サージタンク５１に内蔵された圧力増幅装置７の戻し量を導入区分６０に供給することによって、すべての３つの供給バリエーションつまりポジション６１，６２，６３において、前フィードポンプ５５から搬送される燃料容積流を著しく減じることができる。これによって前フィードポンプ５５のサイズを小さくすることができる。それというのは、前フィードポンプ５５からもたらされて、低圧回路６４の外における高圧フィードユニット１に供給される燃料容積流に関するフィードポンプ出力は、圧力増幅装置７から制御されて流出して管路区分６０の内部におけるサージタンク５１から供給箇所６１，６２，６３において供給される戻し量の分だけ、補充されるからである。前フィードポンプ５５によって形成される低圧回路６４における圧力レベルは、有利には５〜７バールの範囲にあり、この圧力レベルは、残留圧レベル、つまり圧力増幅装置７の操作弁３１の制御時における圧力増幅装置７の戻し室２７の放圧時に作業室２６に残っている残留圧レベルに、相当している。管路区分６０の内部における圧力変化は、圧力調整弁５７によって補償されることができ、この圧力調整弁５７は、燃料タンク１４に開口する管路区分に受容されており、この管路区分は、管路区分６０内において燃料フィルタ１７と調量ユニット５９との間において分岐している。

燃料噴射系の低圧回路６４を図３に示されているように構成することによって、サージタンク５１から流出する燃料容積を第２の供給箇所６２において燃料フィルタ１７の直ぐ後ろで供給すると、燃料フィルタ１７，５８を少量の燃料容積流用に設計することが可能になり、このことは、本発明による燃料噴射装置の低圧回路６４内におけるフィード構成部材及びフィルタ構成部材の構造寸法に対して極めて有利な影響を与える。

前フィードポンプ５５、フィルタ１７及び調量ユニット５９によって高圧フィードユニット１に供給される燃料容積流を、さらに減じるための有利な構成では、図３に示された実施例において燃料インジェクタ１０に配属された戻し管路１３と部分量戻し路６５とを介して燃料タンク１４に流出する漏れ量が、同様に、前フィードポンプ５５によって形成される前フィード圧までしか弛緩されない。燃料インジェクタ１０からの戻し管路１３を介して流出する燃料容積流は、有利には前フィードポンプ５５の圧力側５６の後ろにおいて低圧回路６４に供給される。これによって、圧力増幅装置が設けられていない燃料噴射系においても、前フィードポンプ５５によって搬送される燃料量を減じることができる。燃料インジェクタ１０のインジェクタ構造形式と、高圧アキュムレータ４において高圧フィードユニット１によって形成される燃料圧とに応じて、燃料インジェクタ１０の戻し量は、全燃料量のかなりの部分を占めることができる。燃料インジェクタ１０から流出する戻し量は、主として、噴射弁部材の開放運動時にノズルばね室３９に流出する燃料容積流と、切換え弁の操作時に流出絞り３６を介して制御室３４から流出する制御容積とから成っている。６気筒の自己着火式内燃機関のために用いられる図３に示された燃料噴射系では、図示されていない別の燃料インジェクタ１０の戻し路５３は、戻し管路１３に向けられた矢印によって示されている。

燃料噴射系の低圧回路６４の本発明による構成によって、噴射量の数倍の量である圧力増幅装置７から戻る戻し量が、大気圧まで完全に弛緩されることを回避することができる。従来公知の圧力増幅装置では、この戻し量は完全に弛緩され、無圧の燃料タンク１４に戻されている。この公知の系では次いで所要量のすべてが、高圧フィードユニット１のポンプ室の充てんを保証するために、前フィードポンプ５５によって前フィード圧（５〜７バール）にまで圧縮されねばならない。これに対して圧力増幅装置７から戻る戻し量が完全に弛緩されず、前フィードポンプ５５の前フィード圧に相当する圧力に保たれ、導入区分６０内における第１の供給箇所６１、第２の供給箇所６２及び第３の供給箇所６３において低圧回路６４に再び供給されると、燃料フィルタ１７；５８の構造設計と調量ユニット５９及び前フィードポンプ５５の寸法設定とを、僅かな容積流に合わせて行うことができる。前フィードポンプ５５の僅かな吐出出力は通常、必要に応じて調整されずに構成されるにもかかわらず、特定の特性ポンプにおいて生じる高いオーバフロー量、つまり全燃料噴射系のかなり大きな効率損失を引き起こすおそれのあるオーバフロー量を、回避することができる。

圧力増幅装置を備えた高圧アキュムレータ噴射系における高圧回路と低圧回路との液圧回路構造を示す回路図である。 高圧アキュムレータと圧力増幅装置とを備えた燃料噴射系の液圧的な作用形式を示す回路図である。 圧力増幅装置と高圧アキュムレータとを備えた燃料噴射系の低圧回路の本発明による液圧回路を示す図である。

符号の説明

１ 高圧フィードユニット、 ２ 高圧管路、 ３ 高圧接続部、 ４ 高圧アキュムレータ（コモンレール）、 ５ 燃料タンクに通じる戻し管路、 ６ 供給管路、 ７ 圧力増幅装置、 ８ 戻し管路、 ９ 高圧室、 １０ 燃料インジェクタ、 １１ インジェクタ本体、 １２ 噴射ノズル、 １３ 燃料インジェクタからの戻し路、 １４ 燃料タンク、 １５ 燃料レベル、 １６ 供給路、 １７ 燃料フィルタ、 １８ バイパス管路、 １９ 戻し管路、 ２０ 充てん弁、 ２１ 絞り箇所、 ２２ 逆止弁、 ２３ 第１通路、 ２４ 第２通路、 ２５ オーバフロー管路、 ２６ 作業室、 ２７ 戻し室、 ２８ 増圧ピストン、 ２９ 圧力増幅ピストンの端面、 ３０ 戻しばね、 ３１ 圧力増幅装置の操作弁、 ３２ 燃料インジェクタの切換え弁、 ３３ 高圧供給管路、 ３４ 制御室、 ３５ 供給絞り、 ３６ 流出絞り、 ３７ 噴射弁部材、 ３８ ノズル室、 ３９ ノズルばね室、 ４０ ノズルばね、 ４１ 噴射弁部材のリング面、 ４２ 受圧肩部、 ４３ 噴射開口、 ４４ 燃焼室、 ４５ リング間隙、 ４６ 燃焼室側の座、 ５０ 圧力増幅装置の戻し路、 ５１ サージタンク、 ５２ 別の圧力増幅装置の戻し路、 ５３ 別の燃料インジェクタの戻し路、 ５４ 過圧弁、 ５５ 前フィードポンプ、 ５６ 前フィードポンプの圧力側、 ５７ 圧力調整弁、 ５９ 調量ユニット、 ６０ 管路区分、 ６１ 第１の供給箇所、 ６２ 第２の供給箇所、 ６３ 第３の供給箇所、 ６４ 低圧回路、 ６５ 燃料インジェクタの部分量戻し路、 ６６.１ 第１の供給区分、 ６６.２ 第２の供給区分、 ６６.３ 第３の供給区分

Claims (15)

1. 内燃機関用の燃料噴射装置であって、燃料高圧源（１，４）から燃料を供給可能な燃料インジェクタ（１０）が設けられていて、該燃料インジェクタ（１０）が、噴射開口（４３）を開閉する噴射弁部材（３７）を有しており、さらに燃料タンク（１４）から燃料を搬送する前フィードポンプ（５５）を備えた低圧回路（６４）が設けられている形式のものにおいて、低圧回路（６４）に、圧力増幅装置（７；５８）又は燃料インジェクタ（１０）から戻されて前フィードポンプ（５５）の前フィード圧にまで弛緩された戻し部分量が、供給区分（６０）内において戻し路（５０，５２；１３，５３）を介して供給されることを特徴とする燃料噴射装置。
2. 燃料高圧源（１）が高圧アキュムレータ（４）に、高圧下にある燃料を供給する、請求項１記載の燃料噴射装置。
3. 低圧回路（６４）が、圧力増幅装置（７）から延びる戻し路（５０，５２）を介して燃料を供給されるサージタンク（５１）を有している、請求項１記載の燃料噴射装置。
4. 低圧回路（６４）が燃料フィルタ（１７）と調量ユニット（５９）とを有している、請求項１記載の燃料噴射装置。
5. サージタンク（５１）から第１の供給区分（６６.１）が、供給区分（６０）における第１の供給箇所（６１）に延びていて、該第１の供給箇所（６１）が燃料フィルタ（１７）に前置されている、請求項４記載の燃料噴射装置。
6. サージタンク（５１）から第２の供給区分（６６.２）が、供給区分（６０）における第２の供給箇所（６２）に延びていて、該第２の供給箇所（６２）が燃料フィルタ（１７）に後置されている、請求項４記載の燃料噴射装置。
7. サージタンク（５１）から第３の供給区分（６６.３）が、供給区分（６０）における第３の供給箇所（６３）に延びていて、該第３の供給箇所（６３）が調量ユニット（５９）に後置されている、請求項４記載の燃料噴射装置。
8. 安全のために、供給区分（６６.１，６６.２，６６.３）が各１つの過圧弁（５４）を介して燃料タンク（１４）に接続されている、請求項５から７までのいずれか１項記載の燃料噴射装置。
9. 導入区分（６０）が、前フィードポンプ（５５）の圧力側（５６）から高圧フィードユニット（１）まで延びている、請求項１記載の燃料噴射装置。
10. 高圧フィードユニット（１）のための燃料フィルタ（１７）及び調量ユニット（５９）が供給区分（６０）内に配置されている、請求項４記載の燃料噴射装置。
11. 低圧回路（６４）に、燃料インジェクタ（１０）の漏れ量及びインジェクタ制御量が、戻し路（１３，５３）を介して供給区分（６０）内において前フィードポンプ（５５）の後ろで供給される、請求項１記載の燃料噴射装置。
12. 圧力増幅装置（７）が高圧アキュムレータ（４）に一体に組み込まれている、請求項１記載の燃料噴射装置。
13. 圧力増幅装置（７）が燃料インジェクタ（１０）に一体に組み込まれている、請求項１記載の燃料噴射装置。
14. 前フィードポンプ（５５）の前フィード圧が４〜８バールである、請求項１記載の燃料噴射装置。
15. 圧力増幅装置（７，５２）の戻し室（２７）における圧力変化が、圧力増幅装置（７，５２）の高圧室（９）における圧力変化を生ぜしめる、請求項１記載の燃料噴射装置。

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