JP2005531711A - 複数回噴射用の圧力増幅装置を備えた燃料インジェクタ - Google Patents

Abstract

本発明は、内燃機関の燃焼室（７）に燃料を噴射する装置に関する。この燃料を噴射する装置は、高圧アキュムレータ室（５）と圧力増幅装置（５）と調量弁（６）とを有している。圧力増幅装置（５）は作業室（１０）と制御室（１１）とを有していて、該作業室（１０）と制御室（１１）とは、軸方向可動のピストン（１２；１３，１４）によって互いに隔てられている。圧力増幅装置（５）の制御室（１１）における圧力変化は、圧力増幅装置（５）の圧縮室（１５）における圧力変化を生ぜしめるようになっている。さらに圧縮室（１５）は噴射弁部材（３４）を負荷する液圧室（３１）と接続されている。そして圧力増幅装置（５）の圧縮室（１５）を負荷するピストン（１２；１３，１４）に、噴射弁部材（３４）の液圧室（３１）を放圧することのできる複数の制御区分が形成されている。

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、圧力制御式の噴射系及び行程制御式の噴射系を使用することができる。燃料噴射系としては、ポンプ・ノズルユニットの他に、ポンプ・管路・ノズルユニットやアキュムレータ噴射系も使用される。アキュムレータ噴射系（コモンレール）は、有利な形式で、噴射圧を内燃機関の負荷及び回転数に合わせることができる。自己着火式の内燃機関において高い比出力を得るため及び有害物質放出を減じるためには、一般的に、可能な限り高い噴射圧が必要である。

従来の技術
強度の問題に基づいて、今日使用されるアキュムレータ噴射系において達成可能な圧力レベルは、約１６００バールに制限されている。アキュムレータ噴射系におけるさらなる圧力上昇のためには、圧力増幅装置が使用される。

ヨーロッパ特許第０５６２０４６号明細書に、電子制御式噴射ユニット用の減衰機構を備えた操作兼弁装置が開示されている。液圧ユニット用の操作兼弁装置は、電気により励起される電磁石を有していて、この電磁石は不動のステータと可動の可動子を備えている。可動子は第１及び第２の表面を有している。可動子の第１及び第２の表面は、第１及び第２の中空室を形成しており、可動子の第１の表面はステータに向けられている。また、可動子に結合された弁が設けられている。この弁は、タンクから液圧の操作液を噴射装置に導くことができる。減衰液は、電磁石装置の中空室のうちの１つの中空室に関連して、該中空室に集められたり、排出されたりすることができる。中央孔に進入する弁領域を用いて、減衰液の流れ接続部が、該減衰液の粘性に正比例して選択的に開閉可能である。

ドイツ連邦共和国特許第１０１２３９１０.６号明細書には、内燃機関において使用される燃料噴射装置が開示されている。内燃機関の燃焼室には燃料インジェクタを介して燃料が供給される。燃料インジェクタには高圧源を介して燃料が供給される。ドイツ連邦共和国特許第１０１２３９１０.６号明細書に開示された燃料噴射装置はさらに圧力増幅装置を有しており、この圧力増幅装置は可動の圧力増幅ピストンを備えていて、この圧力増幅ピストンは、高圧源に接続可能な室を、燃料インジェクタに接続された高圧室から隔てている。高圧室における燃料圧は、圧力増幅装置の背室を燃料で満たすこともしくは背室から燃料を放出することによって変化させることができる。

燃料インジェクタは、燃焼室に向けられた噴射開口を開閉するために可動の閉鎖ピストンを有している。閉鎖ピストンは閉鎖圧室に進入するので、閉鎖圧室は燃料圧によって負荷可能である。これによって閉鎖ピストンを閉鎖方向において負荷する力が得られる。閉鎖圧室及び別の室は１つの共通の作業室によって形成され、この作業室の部分領域すべては燃料交換のために持続的に互いに接続されている。

この公知の解決策では背室を介した圧力増幅装置の制御によって、燃料高圧系における制御損失を、燃料高圧波に時々襲われる作業室を介した制御形式に比べて、小さく保つことができる。さらに高圧室は高圧アキュムレータ室の圧力レベルまでしか放圧されず、漏れ圧力レベルまでは放圧されない。これによって一方では液圧的な効率が改善され、かつ他方では系圧レベルまでの迅速な圧力形成が可能になり、その結果噴射段階の間における時間的な間隔を短縮することができる。

圧力制御されるコモンレール噴射系においては次のような問題が生じる。すなわちコモンレール噴射系では、燃焼室に噴射される噴射量の安定性が、特に、例えば前噴射の際に望まれている極めて小さな噴射量の形成が、保証されていない。このことは特に、圧力制御される噴射系ではノズルニードルが極めて迅速に開放することに、起因している。従って、制御弁の制御時間における極めて小さなばらつきでさえも、噴射量に影響を与えてしまう可能性がある。そこで、減衰室を制限していて高圧シール性の遊び嵌合で案内されねばならない、別体のニードル行程減衰ピストンを使用することによって、このような問題を解決することが試みられた。この解決策は確かにニードル開放速度を減じることは可能にしたが、しかしながらこの解決策によって噴射系の構造が複雑になり、ひいては噴射系のコストが増大した。

自己着火式の内燃機関において有害物質放出や騒音発生に対する要求が益々高まってくる状況を鑑みて、近い将来必ず課せられることになるより厳しい制限値を満たすために、噴射系における別の解決策が必要である。

可能な限りフレキシブルな噴射を可能にするために、２つの電磁弁を備えた系が開発されている。しかしながら２つの電磁弁は複雑かつ高価であるので、インジェクタ・圧力増幅装置の組合せ毎に１つの電磁弁だけを使用することが望ましい。このような系は従来、複数回噴射を実施するために、３ポート２位置方向切換え弁を介して制御されている。このような弁は構造が複雑であるのみならず、要求される許容誤差が狭い範囲にあることに基づいて大量生産において所望の精度で製造することは、困難である。

発明の開示
圧力増幅装置を備えた本発明による燃料インジェクタは、圧力増幅ピストンに形成された制御区分によって、自己着火式の内燃機関の燃焼室への複数回噴射を実施することができる。本発明では、圧力増幅ピストンに形成された制御区分が、圧力増幅装置の操作、つまり圧縮室における圧力形成と制御室の放圧とを実施する２ポート２位置方向切換え弁との組合せにおいて、高圧レベルにおける複数回噴射を可能にしている。これによって、噴射装置の構成部材を大量生産するのに不適当であり、要求される許容誤差をクリアすることが困難で高いコストをもってしか製造され得ない３ポート２位置方向切換え弁の使用を、回避することができる。

例えば圧力増幅ピストンのような回転対称的な構成部材における制御区分は、必要な精度をもって安価に製造できるのみならず、圧力増幅される燃料インジェクタにおいて使用される２ポート２位置方向切換え弁は、比較的単純でかつ故障に対して鈍感な構造を有している。

内燃機関の燃焼室への前噴射段階中に噴射される極めて少量の前噴射量を形成するために、圧力増幅ピストンに形成された制御区分は、その軸方向長さ、つまり圧力増幅ピストンの行程方向において、極めて細く形成されることができる。制御区分のジオメトリによって、別の前噴射段階を実現することができ、この別の前噴射段階は、制御区分の形成に応じて、前記第１の前噴射段階に比べて短く又は長く設定することができる。第１の前噴射段階の後ろに続く別の前噴射段階の代わりに、制御区分を相応に設計することによって、内燃機関の燃焼室へのより長い主噴射段階を、僅かな手間及び費用で実現することができる。

図面
次に図面を参照しながら本発明の実施例を説明する。

図１は、前置された圧力増幅装置の作業室が高圧アキュムレータ室（コモンレール）を介して高圧下にある燃料によって負荷可能である、本発明による燃料インジェクタを示す液圧回路図である。

実施例
図１には、燃料インジェクタを備えた燃料噴射装置が示されており、燃料インジェクタには圧力増幅装置が前置されていて、燃料インジェクタは２ポート２位置方向切換え弁として形成された調量弁を介して操作可能である。

図１に示された燃料インジェクタ１の液圧回路によれば、燃料インジェクタ１は高圧アキュムレータ室２と圧力増幅装置５と、有利には２ポート２位置方向切換え弁として形成された調量弁６とを有している。圧力増幅装置５には噴射弁が後置されており、この噴射弁の噴射弁部材３４は、液圧室３１とノズル室２８とを介して操作可能である。

高圧アキュムレータ室２（コモンレール）からは供給管路９が延びており、この供給管路９は、圧力増幅装置５の作業室１０に通じる供給路４２を有している。圧力増幅装置５は作業室１０の他に制御室１１を有している。圧力増幅装置５の作業室１０は、圧力増幅装置５の制御室１１からピストン１２によって隔てられており、このピストン１２は図１の実施例では、大きな直径を有する第１の部分ピストン１３と、この第１の部分ピストン１３に比べて減じられた直径を有する第２の部分ピストン１４とを有している。第１の部分ピストン１３と第２の部分ピストン１４とは、別個の部材として形成されていることができるが、図１に示されたピストン１２の構造とは異なり、第１の部分ピストン１３と第２の部分ピストン１４とは一体的に形成されていてよい。

圧力増幅装置５の内部におけるピストン１２の第２の部分ピストン１４は、有利にはコイルばねとして形成されたばねエレメント１７によって負荷されており、このばねエレメント１７は、一方では圧力増幅装置５の制御室１１の底部に支持されていて、かつ他方では第１の部分ピストン１３の上側領域におけるばねストッパ１８に支持されている。圧力増幅装置５はさらに、例えば支持リング１６として形成されたストッパを有しており、このストッパは、ピストン１２の第１の部分ピストン１３の上端面のために設けられている。

圧力増幅装置５の制御室１１は、制御管路２６を介して、有利には２ポート２位置方向切換え弁として形成された調量弁６と接続されており、図１に示された閉鎖位置から開放位置への調量弁６の切換えによって、低圧側の戻し路８への制御室１１の放圧が行われる。２ポート２位置方向切換え弁として形成された調量弁６は、電磁弁として形成されていても、ピエゾアクチュエータ作動式に形成されていてもよい。さらに、図１に示された実施例による２ポート２位置方向切換え弁は、サーボ弁として形成されていても、又は直接的に負荷される弁として形成されていてもよい。圧力増幅装置５の制御室１１はさらにオーバフロー管路４１を介して、圧力増幅装置５の下側領域に設けられた圧縮室１５と接続されている。オーバフロー管路４１が開口箇所２４において開口している圧力増幅装置５の圧縮室１５からは、同じ高さで接続管路３２が分岐しており、この接続管路３２は圧力増幅装置５の圧縮室１５を液圧室３１と接続しており、この液圧室３１は、有利にはノズルニードルとして形成可能な噴射弁部材３４を負荷する。圧縮室１５と液圧室３１とは、この圧縮室１５と液圧室３１との間における接続管路３２に対して並列的に、別の管路を介して接続されており、この別の管路は絞り箇所３０を有している。圧縮室１５の充てんは分岐路２９を介して行われ、この分岐路２９は、高圧アキュムレータ室２から延びる供給管路９から、該供給管路９に受容された逆止弁４３の下において分岐している。供給管路９には、高圧アキュムレータ室２の内部への反作用を生ぜしめる圧力脈動もしくは圧力波反射を回避するために、これらの脈動を減衰する逆止弁４３が受容されているが、この供給管路９からはさらに圧力供給路２７が分岐しており、この圧力供給路２７はノズル室２８に開口している。符号２８で示されたノズル室は、燃料インジェクタ１のノズル本体４の内部に形成されていて、噴射弁部材３４をリング状に取り囲んでいる。ノズル室２８の領域において噴射弁部材３４の外周部には、受圧肩部３８が形成されている。

液圧室３１は、コイルばねとして形成されたばねエレメント３３を内蔵しており、このばねエレメント３３は一方では、液圧室３１の天井に支持され、かつ他方では噴射弁部材３４の端面３５に支持されている。噴射弁部材３４を受圧肩部３８の領域において取り囲んでいるノズル室２８からは、リング間隙２６として形成された供給路が、ニードル先端３７に向かって延びている。噴射弁部材３４のニードル先端３７には、噴射弁部材３４の燃焼室側の座が形成されている。噴射弁部材３４のニードル先端３７に例えば円錐座として輪郭形成されたこの座は、自己着火式の内燃機関の燃焼室７に開口する噴射開口３９を開閉し、これらの噴射開口３９は例えば、ダブルの孔列又はシングルの孔列として円形に形成されており、かつこれらの噴射開口３９を介して燃料は、自己着火式の内燃機関の燃焼室７への流入時に霧化される。

供給管路９を介して、高圧アキュムレータ室２の内部における圧力は、圧力を変換して増幅させる装置である圧力増幅装置５の作業室１０に存在している。本発明による燃料インジェクタ１の基本状態つまり休止状態では、有利には２ポート２位置方向切換え弁として形成された調量弁６は制御されておらず、噴射は行われない。この状態において、圧力増幅装置５の作業室１０に存在している高圧アキュムレータ室２（コモンレール）における圧力は、この作業室１０から、第１の部分ピストン１３に形成された絞り箇所４０と制御室１１と制御管路２６とを介して、調量弁６にも存在している。高圧アキュムレータ室２の内部における圧力はさらに、供給管路９に配置された逆止弁４３と燃料供給路２７とを介して、ノズル本体４のノズル室２８内にも存在している。噴射弁部材３４の端面３５を負荷する液圧室３１には、高圧アキュムレータ室２の内部における圧力が、供給管路９と逆止弁４３と、圧縮室１５に通じる供給路２９と、圧縮室１５から分岐していて絞り箇所３０を備えた接続管路とを介して存在している。圧力増幅装置５の圧縮室１５は、燃料の流れ方向で見て逆止弁４３の後ろで供給管路９から分岐している供給路２９を介して、高圧下にある燃料によって満たされる。

本発明による燃料インジェクタ１の基本状態つまり休止状態では、圧力増幅装置５のすべての圧力室１０，１１，１５は、高圧アキュムレータ室２における圧力レベルによって負荷されており、そして圧力増幅装置５は圧力バランスされた状態にある。この状態において第１の部分ピストン１３の端面は、インジェクタ本体３に設けられていてストッパエレメントとして機能する支持リング１６に接触している。圧力増幅装置５はこの状態において不作動であり、増圧を行っていない。この状態において、圧力増幅装置５のすべての圧力室１０，１１，１５が高圧アキュムレータ室２における圧力レベル（レール圧）によって負荷されていると、圧力増幅装置５のピストンユニット１２は、戻しばね１７を介して閉鎖された区分に保持される。

ノズル本体４の液圧室３１におけるレール圧によって、液圧による閉鎖力が、有利にはノズルニードルとして形成された噴射弁部材３４の端面３５に作用させられる。この閉鎖力に加えて、閉鎖方向に作用するばね力が働くが、このばね力は、液圧室３１の内部に設けられていて噴射弁部材３４の端面３５に作用する例えばコイルばねとして形成されたばねエレメント３３によって生ぜしめられる。従って、高圧アキュムレータ室２の内部における圧力（レール圧）は、噴射弁部材３４を受圧肩部３８の領域においてリング状に取り囲んでいるノズル室２８にも常に存在しており、しかもこの場合、噴射弁部材３４が液圧室３１への鉛直方向の運動によって噴射開口３９を、自己着火式の内燃機関の燃焼室７に不都合に開放することはない。

圧力増幅装置５の制御が行われると、圧縮室１５、ノズル室２８及び液圧室３１の内部における圧力が高まる。それというのは、圧力増幅装置５の制御室１１における圧力が降下するからであり、なぜならばこの場合制御管路２６は調量弁６の制御によって低圧側の戻し路８と接続されていて、制御室１１における制御容積がこの低圧側の戻し路８に向かって流出するからである。しかしながらこれによってはまだ、ノズル本体４の内部におけ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３４は開放されない。それというのはこの場合、ノズル室２８と液圧室３１との間における圧力差はまだ十分な大きさではないからである。液圧室３１のアクティブな放圧時に初めて、噴射弁部材３４の開放が、つまり、燃料インジェクタ１のノズル本体４の上側領域に設けられた液圧室３１への噴射弁部材３４の端面３５の進入が行われる。

燃料インジェクタ１のノズル本体４の上側領域に設けられた液圧室３１のアクティブな放圧を実現するために、ピストン１２の第２の部分ピストン１４の、圧力増幅装置５の圧縮室１５に向けられた側には、制御区分１９；２１が形成されている。図１に示された実施例では制御区分１９；２１は、圧力増幅装置５の圧縮室１５内における第２の部分ピストン１４の行程方向で見て、相前後して位置している。第２の部分ピストン１４の周面には、第２の部分ピストン１４の外径に比べて減じられた直径を有する制御区分１９が形成されており、この制御区分１９は第２の部分ピストン１４の行程方向で見て、第１の軸方向長さ１９．１をもって延在している。別の制御区分２１は制御区分１９から、カラーによって隔てられている。制御区分１９を別の制御区分２１から隔てているカラーは、第２の部分ピストン１４の直径をもって形成されている。別の制御区分２１の軸方向長さ２１.１は制御区分１９の軸方向長さ１９．１に比べて著しく減じられた寸法に設定されている。制御区分１９がリング室として形成されているのに対して、別の制御区分２１は制御区分１９と異なり例えばリング溝として形成されている。

制御区分１９は第２の部分ピストン１４におけるカラーに制御縁２０によって画成されており、これに対して第２の部分ピストン１４の外周部におけるカラーの対向して位置している側においては第２の制御縁２２が、別の制御区分２１を画成している。

図１において第２の部分ピストン１４の行程方向で見て相前後して位置する２つの制御区分１９；２１の代わりに、圧力増幅装置５の圧縮室１５内への進入運動時における第２の部分ピストン１４の行程運動に応じて、相前後して位置する３つの制御区分が形成されていてもよく、この制御区分の数は、燃焼室７内への複数回噴射の枠内において行われる噴射動作の数に相応している。

圧縮室１５においては、圧力増幅装置５の制御室１１に通じるオーバフロー管路４１の開口箇所２４と、圧縮室１５を液圧室３１に接続する接続管路３２の分岐箇所２５とが向かい合って設けられている。

燃料インジェクタ１のノズル本体４における液圧室３１のアクティブな放圧は、圧縮室１５への第２の部分ピストン１４の進入運動によって行われる。第２の部分ピストン１４が規定の行程運動距離を進むと、例えばリング溝として形成されている別の制御区分２１が、液圧室３１と接続管路３２との間における横断面を、制御室１１に通じるオーバフロー管路４１と接続し、かつ低圧側の戻し路８に通じる制御管路２６とも接続する。これによって別の制御区分２１の軸方向長さ２１.１に応じて、液圧室３１を低圧にすることができ、これによって噴射弁部材３４の端面３５に作用する力が減少し、その結果噴射弁部材３４はもはやその閉鎖位置を維持することができない。ノズル室２８に存在していて噴射弁部材３４の受圧肩部３８に作用する液圧力に基づいて、噴射弁部材３４は開放し、自己着火式の内燃機関の燃焼室７に開口する噴射開口３９を開放する。噴射圧は、始めから、高圧アキュムレータ室２の内部における圧力（レール圧）よりも高い。高い噴射圧は、自己着火式の内燃機関の有害物質放出の減少、及び高い比出力の達成に対して有利に作用する。燃料に内在するエネルギは、このようにして最高度に変換されることができる。

複数回噴射の枠内における少量の前噴射量を形成できるようにするために、噴射弁部材３４の端面３５を負荷する液圧室３１が、あまり長く、低圧側の戻し路８と接続されていることは許されない。所望の前噴射量は、別の制御区分２１の軸方向長さ２１.１によって影響を与えることができる。図１に示された実施例において別の制御区分２１の軸方向長さ２１.１はちょうど次のように、すなわち液圧室３１から接続管路３２との間を介してオーバフロー管路４１への燃料のオーバフロー及びオーバフロー管路４１から制御室１１を介して制御回路２６への燃料のオーバフローが可能であるように、設定されている。別の制御区分２１が制御室１１のさらなる放圧時に圧力増幅装置５の圧縮室１５に進入するや否や、制御区分１９と別の制御区分２１との間におけるカラーは、接続管路３２と制御室１１に通じるオーバフロー管路４１との間における液体接続部を中断する。従って液圧室３１及び接続管路３２は、カラーによって、制御室１１に通じるオーバフロー管路４１及び制御室１１から分岐して低圧側の戻し路８に通じる制御管路２６から隔てられる。液圧的な理由から、オーバフロー管路４１の開口及び接続管路３２の開口が、ピストンユニット１２が進入する孔に開口していると、有利である。図１に示されていてピストンユニット１２がその上側のストッパ１６つまり支持リングに当接している位置では、接続管路３２及びオーバフロー管路４１の開口は、端面２３と制御区分２１との間におけるカラーによって覆われている。従って液圧室３１においては増圧された圧力が形成されていて、液圧室３１に配置されたばね３３によって助成されて噴射弁部材３４を閉鎖している。圧力増幅装置５が引き続き制御されていて、従って第２の部分ピストン１４の端面２３がさらに圧縮室１５に進入するので、制御区分１９が、オーバフロー管路４１の開口箇所２４と液圧室３１に通じる接続管路３２の分岐箇所２５とに合致する。これによりノズル本体４における液圧室３１の放圧が、制御区分１９の軸方向長さ１９．１に相応して長く続くことになり、その結果別の長く続く噴射を行うことができる。制御区分１９，２１の軸方向長さ１９．１；２１.１の寸法設定に応じて、これは別の前噴射であっても又は長く続く主噴射段階であってもよい。主噴射段階は、制御区分１９の第１の制御縁２０に対向して位置している制御縁が管路；３２の開口箇所２５，２４の間における液体接続部を閉鎖し、これによって液体接続を中断することによってか、又は圧力増幅装置５の不作動によって、終了させられる。

噴射動作の終了に際しては、ノズル室２８における圧力が、高圧アキュムレータ室２における圧力レベルまで低下させられる。そのために有利には２ポート２位置方向切換え弁として形成された調量弁６によって、圧力増幅装置５の制御室１１が低圧側の戻し路８から隔てられる。これによって制御室１１には、高圧アキュムレータ室２（コモンレール）における圧力レベル（レール圧）が負荷され、この圧力レベルは作業室１０から、ピストン１２の第１の部分ピストン１３に設けられた絞り箇所４０を介して、圧力増幅装置５の制御室１１において有効である。従って圧力増幅装置５の制御室１１においては、レール圧レベルが形成される。それというのは、制御室１１はこの場合もはや制御管路２６を介して低圧側の戻し路８に接続されていないからである。この状態において有利には２ポート２位置方向切換え弁として形成された調量弁６は、図１に示された閉鎖位置を占めている。圧縮室１５、ノズル室２８及び液圧室３１における圧力は、レール圧レベルに低下する。液圧室３１においてもいまや同様に高圧アキュムレータ室２における圧力が存在しているので、噴射弁部材３４は液圧的にバランスされていて、噴射弁部材３４の端面３５に作用するばねエレメント３４のばね力によって閉鎖位置にもたらされ、噴射弁部材３４のノズル先端３７で噴射開口３９を閉鎖する。これによって自己着火式の内燃機関の燃焼室７への、高圧下にある燃料の噴射が終了する。

圧力バランスされると、圧力増幅装置５のピストン１２は、第２の部分ピストン１４のストッパ１８に作用する戻しばね１７の作用によって、再び出発位置に戻され、圧縮室１５は、供給管路９から分岐する供給路２９を通して再び燃料を満たされる。液圧室３１は、圧力脈動を減衰する逆止弁４３が設けられている供給管路９と、圧縮室１５に通じる供給路２９と、該供給路２９から分岐していて絞り箇所３０を備えている管路を介して、再び燃料を満たされる。

圧力増幅装置５を備えた本発明による燃料インジェクタにおける切換え順序を安定化させるために、高圧アキュムレータ室２（コモンレール）と燃料インジェクタ１との間における振動を減衰する付加的な手段が設けられていてもよい。逆止弁４３は高圧アキュムレータ室２への開口箇所の直ぐ後ろに、もしくは開口箇所に配置されていてもよい。逆止弁４３の代わりに当該箇所に絞りエレメントが配置されていてもよい。逆止弁４３もしくはそこに配置された絞りエレメントによって、圧力増幅装置５の制御時に高圧アキュムレータ室２は圧縮室１５、管路２９；２７及びノズル室２８から切り離される。

本発明による解決策は、調量弁６として形成されている単純な構成の２ポート２位置方向切換え弁を圧力増幅装置の部分ピストンと組み合わせていて、この圧力増幅装置の部分ピストンには、部分ピストンの行程方向で見て複数の制御区分が相前後して位置するように形成されている。これによって一方では、構造が複雑で高価な３ポート２位置方向切換え弁の使用を回避することができ、かつ他方では簡単な形式で、前噴射段階と主噴射段階と後噴射段階とを、１つの噴射経過パターンの枠において形成することができる。さらに本発明による解決策によって２つの電磁弁の代わりに、ただ１つの調量弁６を使用するだけでよくなる。また圧力増幅装置５の第２の部分ピストン１４の下側領域における制御区分１９；２１は、簡単に製造することが可能である。

前置された圧力増幅装置の作業室が高圧アキュムレータ室（コモンレール）を介して高圧下にある燃料によって負荷可能である、本発明による燃料インジェクタを示す液圧回路図である。

符号の説明

１ 燃料インジェクタ、 ２ 高圧アキュムレータ室、３ インジェクタ本体、 ４ ノズル本体、 ５ 圧力増幅装置、 ６ 調量弁、 ７ 燃焼室、 ８ 低圧側の戻し路、 ９ 供給管路、 １０ 作業室、 １１ 制御室、 １２ ピストン、 １３ 第１の部分ピストン、 １４ 第２の部分ピストン、 １５ 圧縮室、 １６ 支持リング、 １７ 戻しばね、 １８ 戻しばねストッパ、 １９ 制御区分、 １９.１ 制御区分の軸方向長さ、 ２０ 第１の制御縁、 ２１ 別の制御区分、 ２１.１ 別の制御区分の軸方向長さ、 ２２ 第２の制御縁、 ２３ 第２の部分ピストン１４の端面、 ２４ 開口、 ２５ 分岐路、 ２６ 制御管路、 ２７ 燃料供給路、 ２８ ノズル室、 ２９ 供給路、 ３０ 絞り箇所、 ３１ 液圧室、 ３２ 接続管路、 ３３ ばねエレメント、 ３４ 噴射弁部材、 ３５ 端面、 ３６ リング間隙、 ３７ ニードル先端、 ３８ 受圧肩部、 ３９ 噴射開口、 ４０ 第１の部分ピストン１３の絞り箇所、 ４１ オーバフロー管路、 ４２ 供給路、 ４３ 逆止弁

Claims (16)

1. 内燃機関の燃焼室（７）に燃料を噴射する装置であって、高圧アキュムレータ室（５）と圧力増幅装置（５）と調量弁（６）とが設けられており、圧力増幅装置（５）が作業室（１０）と制御室（１１）とを有していて、該作業室（１０）と制御室（１１）とが、軸方向可動のピストン（１２；１３，１４）によって互いに隔てられていて、圧力増幅装置（５）の制御室（１１）における圧力変化が、圧力増幅装置（５）の圧縮室（１５）における圧力変化を生ぜしめるようになっており、さらに圧縮室（１５）が噴射弁部材（３４）に配属もしくは対応配置された液圧室（３１）と接続されている形式のものにおいて、圧力増幅装置（５）の圧縮室（１５）を負荷するピストン（１２；１３，１４）に、噴射弁部材（３４）の液圧室（３１）を放圧することのできる複数の制御区分が形成されていることを特徴とする、内燃機関の燃焼室に燃料を噴射する装置。
2. 液圧室（３１）が短時間放圧可能である、請求項１記載の燃料を噴射する装置。
3. 制御区分（１９，２０）がピストンユニット（１２）の部分ピストン（１３，１４）の外周部に、ピストンユニット（１２）の行程方向で見て相前後して位置するように形成されている、請求項１記載の燃料を噴射する装置。
4. ピストンユニット（１２）の、圧縮室（１５）を負荷する部分ピストン（１４）の外周部に、少なくとも２つの制御区分（１９，２１）が形成されている、請求項２記載の燃料を噴射する装置。
5. ピストンユニット（１２）が進入する孔に、圧力増幅装置（５）の制御室（１１）に接続しているオーバフロー管路（４１）が開口している、請求項１記載の燃料を噴射する装置。
6. ピストンユニット（１２）が進入する孔が、接続管路（３２）を介して液圧室（３１）と接続している、請求項１記載の燃料を噴射する装置。
7. 圧縮室（１５）においてオーバフロー管路（４１）の開口箇所（２４）と接続管路（３２）の分岐箇所（２５）とが、互いに対向して位置している、請求項５又は６記載の燃料を噴射する装置。
8. 制御区分（１９，２０）が第２の部分ピストン（１４）の軸方向で見て、カラーによって互いに隔てられている、請求項３記載の燃料を噴射する装置。
9. 制御区分（１９，２１）のうちの、圧縮室（１５）の直ぐそばに位置している制御区分が、リング溝として形成されている、請求項１記載の燃料を噴射する装置。
10. 制御区分（１９，２１）のうちの、圧力増幅装置（５）の制御室（１１）の直ぐそばに位置している制御区分が、リング室として形成されている、請求項１記載の燃料を噴射する装置。
11. 制御区分（１９，２１）の軸方向長さ（１９.１，２１.１）がピストンユニット（１２；１３，１４）の行程方向で見て、同じである、請求項９又は１０記載の燃料を噴射する装置。
12. 制御区分（１９，２０）の軸方向長さ（１９.１，２１.１）がピストンユニット（１２；１３，１４）の行程方向で見て、異なっている、請求項９又は１０記載の燃料を噴射する装置。
13. 圧縮室（１５）と液圧室（３１）との間における接続管路（３２）に対して、絞り箇所（３０）を有する管路が並列的に配置されている、請求項６記載の燃料を噴射する装置。
14. 制御室（１１）が低圧側に制御管路（２６）を介して放圧可能であり、該制御管路（２６）に、調量弁（６）として働く２ポート２位置方向切換え弁が受容されている、請求項１記載の燃料を噴射する装置。
15. 作業室（１０）、圧縮室（１５）及びノズル室（２８）に通じる供給管路（９，４２，２９，２７）に、圧力増幅装置（５）の作動時に高圧区分（１５，２９，２７，２８）を高圧アキュムレータ室（２）から切り離す逆止弁（４３）が受容されている、請求項１記載の燃料を噴射する装置。
16. 圧力増幅装置（５）のピストンユニット（１２；１３，１４）が第１の部分ピストン（１３）を有していて、該第１の部分ピストン（１３）が、作業室（１０）を圧力増幅装置の制御室（１１）に接続する絞り箇所（４０）を有していて、制御区分（１９，２１）が、ピストンユニット（１２）の第２の部分ピストン（１４）に形成されていて、該第２の部分ピストン（１４）の端面（２３）が圧力増幅装置（５）の圧縮室（１５）を負荷するようになっている、請求項１記載の燃料を噴射する装置。

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