JPH1061523A - 燃料と添加液とを組み合わせて噴射するための噴射装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 添加液のための付加的なカム範囲を不要に
し、ひいては構造全体を単純でかつ廉価にし、しかも燃
料噴射量の調量を種々様々なパラメータに関連して制御
できるようにする。 【解決手段】 燃料噴射を、電磁弁（５７）によって制
御される噴射弁８によって行い、この噴射弁に付加的に
添加液圧力源２０に通じた接続部を設け、この添加液圧
力源に、制御された圧力媒体によって駆動される、間欠
圧送式の圧送ピストン２２を装備させ、圧力媒体として
圧力を圧力蓄え器から取り出し、この圧力蓄え器に、噴
射したい燃料の高圧形成のために働く高圧フィードポン
プ１から圧力を供給する。

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
内に燃料と添加液、特に水とを組み合わせて噴射するた
めの噴射装置であって、噴射弁が設けられており、該噴
射弁が、弁部材によって制御される噴射開口に前置され
た圧力室を有しており、該圧力室が、圧力管路を介して
燃料高圧源に接続されていて、さらに逆止弁と付加的な
管路とを介して添加液のための調量装置に接続されてお
り、該調量装置が、時間的に見て内燃機関の燃焼室内へ
の燃料および添加液の噴射過程のために弁部材によって
前記噴射開口が開放される前にその都度、調量された添
加液を前記圧力室内に間欠的に供給して予貯えするため
に働き、前記燃料高圧源の燃料高圧によって少なくとも
１つの電気制御式の弁を介して間欠的に操作可能な圧送
装置が設けられており、該圧送装置が前記調量装置の一
部であり、さらに、電気制御式の弁の形の制御弁を有す
る、前記燃料高圧源から噴射弁に噴射目的で供給される
燃料噴射量を制御するための噴射量制御装置が設けられ
ている形式のものに関する。

【０００２】

【従来の技術】燃料と添加液、特に水とを組み合わせて
噴射することは、特に自己着火式の内燃機関において窒
素酸化物や煤煙の放出量を低減させるために役立つ。

【０００３】このような形式の噴射装置は、ドイツ連邦
共和国特許第４４０７０５２号明細書に基づき公知であ
る。この公知の噴射装置では、ディーゼル内燃機関にお
ける燃料高圧噴射が列型構造の燃料噴射ポンプを用いて
行われ、この燃料噴射ポンプの、１回のポンプピストン
行程当たりの高圧吐出量は公知の傾斜縁制御部によって
可変である。この公知の噴射装置に設けられた添加液の
ための圧送装置は、ポンプピストンの部分吐出行程によ
って助成され、この場合、燃料噴射ポンプのカム駆動装
置には拡張されたカム範囲が設けられている。この拡張
されたカム範囲は主噴射が行われた後に、再びポンプピ
ストンを駆動させ、これによってばね戻し機構を備えた
４ポート２位置電磁弁を介して燃料を上記圧送装置に供
給する。この燃料の圧力によって負荷された圧送ピスト
ンによって、燃料噴射弁の圧力室には適当な水量が供給
され、この水量は圧力室から、相応する燃料量を押しの
けて、この燃料量を前記４ポート２位置電磁弁を介して
流出させる。上記圧送ピストンは２つの媒体、つまり添
加液と、高圧駆動側の燃料との間を隔離するための隔離
ピストンとしても働く。上記圧送ピストンの制御は３ポ
ート２位置電磁弁を介して行われ、この場合、圧送ピス
トンは添加液を圧送するためには前記ポンプピストンの
吐出圧によって負荷され、かつ添加液の圧送を終了させ
るためには放圧側に接続される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、冒頭
で述べた形式の噴射装置を改良して、添加液のための付
加的なカム範囲が不要となり、ひいては構造全体が単純
でかつ廉価となり、しかも燃料噴射量の調量が著しく自
在になって、かつ種々様々なパラメータに関連して制御
され得るようになり、さらに添加液の調量をも電磁弁に
よって制御して複数のパラメータを考慮することのでき
るような噴射装置を提供することである。

【０００５】

【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、燃料高圧源として高圧フィードポ
ンプが設けられており、該高圧フィードポンプが、燃料
高圧蓄え器に燃料を供給するようになっており、該燃料
高圧蓄え器内で規定の圧力が調節されており、前記燃料
高圧蓄え器からその都度、燃料噴射のために規定された
燃料が、各噴射弁に対応する前記制御弁によって制御さ
れて取り出されるようにした。

【０００６】

【発明の効果】本発明による噴射装置は従来のものに比
べて次のような利点を有している。すなわち、付加的な
カムを用いる手間が不要となり、燃料噴射量の調量が著
しく自在になって種々様々なパラメータに関連して制御
され得るようになり、しかも添加液の調量をも電磁弁に
よって制御して複数のパラメータを考慮し得るようにな
る。燃料高圧蓄え器が設けられていることに基づき、噴
射圧はいつでも規定の高さで提供されるようになり、電
磁弁を有する調量装置によって正確な量および正確な噴
射時機に制御されて噴射される。

【０００７】請求項２および請求項３に記載の有利な構
成では、添加液の圧送がもはや、公知先行技術における
ように単独のポンプピストンの作業タイミングに関連し
て行われるのではなく、電気制御式の弁と、常時提供さ
れている燃料高圧とを利用して、所要の時点に合わせて
燃料噴射弁内に添加液を予貯えすることができる。

【０００８】請求項３に記載の有利な構成では、圧送装
置の圧送ピストンを駆動する燃料高圧のための燃料高圧
源として燃料高圧蓄え器が使用されるので特に有利であ
る。この場合、作業面と圧送面との間の面積差に基づ
き、圧力増圧が行われ、この場合、燃料噴射弁内に形成
される燃料高圧に抗しても、噴射弁の圧力室に添加液を
導入することができる。

【０００９】請求項４に記載の別の有利な構成では、補
助蓄え器が設けられていることにより、圧送装置の圧送
ピストンを操作するための、より高い燃料圧が提供され
る。この補助蓄え器には高圧フィードポンプから直接に
圧力が供給される。この圧力の高さは、燃料高圧蓄え器
に給圧を行う圧力弁によって規定される。逆止弁として
形成されたこの圧力弁は、圧力弁の開放圧が超えられる
と、燃料高圧蓄え器への給圧を可能にする。それに対し
て、燃料高圧蓄え器自体の圧力は圧力制御弁によって、
より低い値に制御することができる。こうして、圧送ピ
ストンの作業面を圧送面と同じ大きさに形成することが
できる。このことは、圧送装置の著しい単純化を可能に
し、この場合、圧送装置はシリンダ内で滑動する単純な
ピストンにより形成することができる。

【００１０】補助蓄え器は、請求項５に記載したよう
に、たとえば高圧フィードポンプと圧送装置との間の接
続管路の内容積を有する容積蓄え器として形成されてい
るか、または請求項６に記載したように上記接続管路に
付加的に接続された、戻し力に抗して運動可能な壁を有
する蓄え器として形成されていてよい。このことは、調
量したい添加液を、高圧フィードポンプと圧送装置との
間の接続長さとは全く無関係に調量することを可能にす
る。

【００１１】請求項７に記載の構成では、圧送装置がば
ねを備えており、このばねが燃料高圧に抗して圧送ピス
トンに作用して、プレロードばねもしくは予負荷ばねと
して形成されている。この場合、添加液の調量の休止中
に圧送ピストンにプレロードもしくは予負荷をかけて、
調量したい添加液量に対応して設定されたプレロード行
程もしくは予負荷行程を調節することができるので有利
である。添加液量の所要の供給の時機において、圧送ピ
ストンの作業面に隣接した作業室は、たとえば電磁弁と
して形成された電気制御式の弁によって意図的に放圧さ
れる。この場合、添加液の圧送は、プレロードばねもし
くは予負荷ばねの特性線に応じて常に均一に実施され
る。

【００１２】本発明のさらに別の有利な構成では、複数
の燃料噴射弁に添加液を供給するために唯一つの圧送装
置しか設けられていない。この場合、請求項１１に記載
したように、僅かな手間をかけるだけで、圧送装置の圧
送管路をこの圧送管路から分岐した複数の管路を介し
て、その都度対応する燃料噴射弁に接続することができ
る。この噴射弁の圧力室はそれぞれ逆止弁を介して圧送
装置に向かって遮断されているので、分岐した管路内の
極めて高い圧力は、燃料噴射弁の内部にしか形成され得
ない。

【００１３】請求項１２に記載したように、圧送装置の
圧送管路に分配器が配置されていると、添加液量の改善
された、一層正確な調量が得られる。この分配器は内燃
機関の回転数に対して同期的に駆動されて、それぞれ次
に燃料噴射を行う燃料噴射弁を制御する。この場合、噴
射弁１つ当たり規定の添加液量を圧送装置によって圧送
することができる。それに対して、前で述べたような、
より単純でかつ僅かな手間をかけるだけで実現し得る手
段では圧送装置が全ての噴射弁に対して同時に適当な時
間に液体量を唯１回の圧送行程で供給するだけで済む。
噴射過程１回当たりに必要となる液体量を導入するため
には、この液体量を圧送ピストンの複数回の圧送行程に
よって供給することもできる。添加液の調量精度を高め
るためには、請求項１５に記載したように、圧送ピスト
ンに移動距離測定器が設けられていると有利である。こ
の移動距離測定器はフィードバック信号を電気的な制御
装置に伝送する。この制御装置は、冒頭で述べた運転パ
ラメータを考慮して電磁弁を制御するために働く。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を図
面につき詳しく説明する。

【００１５】図１に示した噴射装置は、内燃機関、特に
自己着火式の内燃機関に設けられた複数のシリンダ内に
供給を行うために働く。この内燃機関のシリンダには、
内燃機関の燃焼室内での燃焼時に有害物質の形成を低減
する目的で、燃料も添加液、特に水も噴射される。この
噴射装置は燃料供給のために高圧フィードポンプ１を有
しており、この高圧フィードポンプ１は内燃機関の回転
数に対して同期的に駆動されると有利である。高圧フィ
ードポンプ１は燃料リザーバタンク２から燃料を高圧下
に燃料高圧蓄え器３に供給する。これらの構成部分は一
緒になって燃料高圧源を形成している。燃料高圧蓄え器
３に持ち込まれた燃料は圧力制御弁４によって規定の値
に保持され、この場合、この圧力制御弁４は機械的に制
御されるか、または電子制御装置５を介して制御されて
いてよい。この電子制御装置５は圧力センサ６から燃料
高圧蓄え器３内の圧力に関するフィードバック信号を受
け取って、この圧力を規定の値に調節する。この値は一
定の値であってもよいし、あるいは内燃機関の運転パラ
メータに関連した値であってもよい。

【００１６】高圧にもたらされた燃料は各１つの圧力管
路７を介して、燃料高圧蓄え器３から噴射弁８に供給さ
れる。所属の内燃機関のシリンダ１つにつき、このよう
な噴射弁が１つずつ設けられている。これらの噴射弁全
体には１つの燃料高圧源を成す高圧フィードポンプ１と
燃料高圧貯え器３とから燃料が供給される。

【００１７】噴射弁８は簡略化されて図示されている。
この噴射弁８は、弁ボディ９と、この弁ボディ９に設け
られたガイド孔内に公知の形式で案内された弁部材１０
とを備えた、いわゆる「インジェクタ」である。弁部材
１０の、燃焼室に面した先端部は、円錐状のシール面１
１を有しており、このシール面１１は弁ボディ９に設け
られた対応する円錐状の弁座１２と協働する。弁部材１
０の図示の閉鎖位置では、この弁部材１０が、弁ボディ
９に設けられた燃焼室側の盲孔１３を、弁ボディ９に設
けられた、他方の側に続く圧力室１５から隔離してい
る。盲孔１３からは燃焼室に通じる噴射開口１４が導出
されている。圧力室１５には、燃料高圧蓄え器３から延
びる圧力管路７が開口している。さらに圧力室１５には
付加的な管路１６が開口しており、この管路１６は噴射
弁８の内部に逆止弁１７を有している。この逆止弁１７
は圧力室１５の方向に開く。付加的な管路１６は添加
液、つまりこの実施例では有利には水を供給するために
働く。この水は添加液圧力源２０によって供給される。
この添加液圧力源２０は圧送装置２１を有しており、こ
の圧送装置２１は圧送ピストン２２を備えている。この
圧送ピストン２２は段付ピストンの形を有していて、直
径の小さな部分２３と、直径の大きな部分２７とを有し
ている。直径の小さな部分２３は段付シリンダ２５内で
端面側に圧送室２６を仕切っている。段付ピストン２２
の、直径の大きな部分２７は、この直径の大きな部分２
７と、直径の小さな部分２３との間の環状面で、段付シ
リンダ２５の直径の大きな部分と、直径の小さな部分と
の間に形成された対応する環状面と共に作業室２９を形
成している。圧送ピストンもしくは段付ピストン２２の
直径の大きな部分２７は、この作業室２９とは反対の側
で、圧縮ばね３０によって圧送方向へ負荷される。この
側では段付シリンダ２５が放圧されている。圧縮ばね３
０のばね力に抗して圧送ピストンもしくは段付ピストン
２２が進む距離は、移動距離測定器３２によって検出可
能である。この移動距離測定器３２は公知の形式で、た
とえば段付ピストンと連結された部分３３を備えた誘導
式の移動距離測定器として形成されていてよい。

【００１８】圧送室２６は、圧送室２６から離れる方向
で圧送方向に開く圧送逆止弁３４を有する圧送管路３６
を介して、分配器３５の入口に接続されている。この分
配器３５は内燃機関に対して同期的にシリンダ４０内で
回転する。圧送逆止弁３４を有する圧送管路３６は、分
配器３５に設けられた環状溝３７に開口している。この
環状溝３７は分配器３５の回転時に分配通路３８と分配
開口３９とを介して、各噴射弁８に通じた複数の付加的
な管路１６のそれぞれ１つに交互に接続される。分配通
路および分配開口は、環状溝から出発する長手方向溝と
して実現することもできる。複数の付加的な管路１６は
分配器３５を収容するシリンダ４０から分岐していて、
このシリンダ４０の周面に、燃料供給されるべき噴射弁
の数およびこの噴射弁の噴射タイミングに応じて分配さ
れて配置されている。

【００１９】圧送装置２１の圧送室２６はさらに、圧送
室２６に向かって開く充填逆止弁４１を介して、前圧送
ポンプ４２に接続されている。この前圧送ポンプ４２
は、充填逆止弁４１における圧力特性に基づき可能とな
る限り、添加液リザーバタンク４３から添加液を圧送室
２６へ連続的に圧送する。この場合、前圧送ポンプ４２
の吐出圧は汎用の圧力制御弁４４を介して調節される。

【００２０】圧送ピストンもしくは段付ピストン２２を
操作するためには、作業室２９が燃料高圧蓄え器３の圧
力によって負荷される。このためには接続管路４６が設
けられており、この接続管路４６には２ポート３位置弁
が電気制御式の弁の形で、この実施例では２ポート３位
置電磁弁４７として配置されている。この２ポート３位
置電磁弁４７の弁部材の位置に応じて、作業室２９は燃
料高圧蓄え器３に接続されるか、または放圧室４８に接
続される。接続管路４６には絞り６０が設けられてお
り、これによって作業室２９は制御された充填速度で均
一に充填される。第１の場合、つまり作業室２９が燃料
高圧蓄え器３に接続された場合、圧送ピストンもしくは
段付ピストン２２は圧縮ばね３０のばね力に抗して所定
の充填行程だけ駆動される。２ポート３位置電磁弁４７
の開放状態の時間に応じて、圧送ピストンもしくは段付
ピストン２２は、より大きな充填行程を進むか、または
より小さな充填行程を進む。この充填行程時に圧送室２
６は充填逆止弁４１を介して添加液で充填され続け、圧
縮ばね３０はプレロードもしくは予負荷をかけられる。
その後に２ポート３位置電磁弁が他方の位置へもたらさ
れると、圧力室２９は放圧され、圧送ピストン２２は圧
縮ばね３０のプレロード力もしくは予負荷力の作用を受
けて圧送行程を実施することができる。分配器３５の回
転位置に応じて、対応する噴射弁に添加液が供給され、
この添加液は圧力室１５内にあらかじめ存在していた燃
料を燃料高圧蓄え器３に向かって押しのけて圧力室１５
内に予貯えされる。このためには、圧送装置２１の圧送
圧が、燃料高圧蓄え器３内に提供される燃料圧よりも高
く形成されていることが必要となる。この目的のために
は、上で説明した段付ピストンの使用に基づき、圧送ピ
ストン２２が燃料高圧蓄え器３内に圧力によって負荷さ
れると、圧力増圧が可能となる。

【００２１】噴射を制御するためには、噴射弁８に制御
室４９が設けられている。この制御室４９は絞り５０を
介して圧力管路７に常時接続されている。この制御室４
９はピストン５１の端面によって仕切られる。制御室４
９内の圧力により、プランジャ５２への力作用が行われ
る。このプランジャ５２は弁部材１０に閉鎖方向で作用
する。付加的に閉鎖方向に向かってさらに閉鎖ばね５３
が作用しているが、しかしこの閉鎖ばね５３のばね力だ
けでは、弁部材１０を閉鎖位置に保持するためには不十
分である。弁部材１０はこの閉鎖ばね５３のばね力の他
に、圧力室１５内の圧力によっても常時負荷され、この
場合、この圧力室１５内の圧力は弁部材１０に設けられ
た肩部５５に閉鎖部材の開放方向で作用する。

【００２２】制御室４９は付加的に別の絞り５６と、電
気制御式の弁、この実施例では電磁弁５７とを介して放
圧可能である。電磁弁５７が開くと、圧力室１５の側か
ら閉鎖部材１０に加えられる開放力が優勢となるので、
噴射弁は噴射過程のために開く。この噴射過程において
は、噴射弁８が電磁弁５７によって制御されて開放位置
に位置している限り、圧力室１５内にあらかじめ予貯え
られた水量が、燃料高圧蓄え器３から後供給される燃料
と共に燃焼室内に導入される。噴射弁を閉鎖するために
は、電磁弁５７が再び閉じられるので、制御室４９には
再び燃料高圧蓄え器３の圧力が生ぜしめられる。これに
より、弁部材１０は閉鎖位置に移動し、噴射は終了され
る。電磁弁５７はやはり電子制御装置５を介して、内燃
機関の作業シーケンスの同期的な所要タイミングで制御
される。それと同時に、この時間的制御の他に、所要の
燃料噴射量の制御も行われる。燃焼室内に一緒に流入す
る添加液量は電子制御装置５によって２ポート３位置電
磁弁４７の制御を介して制御される。この２ポート３位
置電磁弁４７はこの場合、唯一つの圧送装置２１を用い
てそれぞれ個々の規定の噴射弁に順次に、正確に制御す
ることのできる所要の添加液量を供給することができ
る。圧送装置２１を駆動するためには、既存の燃料高圧
が利用されるので、別の圧力源が必要とならず、また僅
かな手間をかけるだけで添加液の噴射という目的を達成
することができるので有利である。

【００２３】前記実施例とは異なり、２ポート３位置電
磁弁４７の代わりに、電気制御式の２つの２ポート２位
置弁５８，５８′の組合せを使用することもできる（図
２参照）。両２ポート２位置弁５８，５８′はこの場
合、電磁弁として形成されている。一方の２ポート２位
置弁５８は燃料高圧蓄え器３と、作業室２９に直接に通
じた接続管路４６との間に設けられており、他方の２ポ
ート２位置弁５８′はこの接続管路４６と放圧室との間
に設けられている。両２ポート２位置弁はプッシュプル
式に駆動されるので、常に両２ポート２位置弁のうちの
それぞれ一方が開かれていて、他方が閉じられている。
しかし、圧送ピストン２２のバランス状態（Ｂｅｈａｒ
ｒｕｎｇｓｚｕｓｔａｎｄ）を調節するために両２ポー
ト２位置弁を同時に閉じた状態に保持することも可能で
ある。

【００２４】図３には、図１に示した圧送ピストンの別
の実施例が示されている。図１に示した実施例では、圧
送ピストン２２の直径の大きな部分２７の、規定された
環状室もしくは作業室２９を仕切る環状面が作業面５９
として働くのに対して、図３に示した実施例では圧送ピ
ストン２２′の直径の大きな部分２７′の横断面全体が
作業面５９′として形成されている。この作業面５９′
によって段付シリンダ２５′内で取り囲まれた作業室２
９′は、やはり３ポート２位置電磁弁４７に相当する３
ポート２位置電磁弁４７′を介して、燃料高圧蓄え部３
に接続されるか、または放圧室に接続される。この場
合、燃料高圧蓄え器３への接続は図１に示した実施例の
場合と同様に、作業室２９；２９′を均一に充填するた
めの絞り６０を介して行われる。圧送ピストン２２′の
直径の大きな部分２７′の、作業室２９′とは反対の側
で取り囲まれた環状室は、放圧室に向かって放圧され、
この放圧室には特に漏れ燃料が流出し得る。圧送ピスト
ン２２′の直径の小さな部分の端面もしくは圧送面６
２′には、圧縮ばね３０′が作用している。この圧縮ば
ね３０′はこの場合、圧送ピストン２２′を圧送時に戻
すために働くのではなく、作業室２９′が放圧されてい
る場合に圧送ピストン２２′の吸込行程を実施するため
に働く。さらに、圧送ピストン２２′の直径の小さな部
分２３′と、この圧送ピストン２２′を案内する段付シ
リンダ２５′との間には、環状溝６３が設けられてい
る。この環状溝６３は添加液の漏れ量をリザーバタンク
に戻すために働く。圧送室２６は図１に示した実施例の
場合と同様に前圧送ポンプ４２もしくは噴射弁８に接続
されている。

【００２５】このような構成には、やはり移動距離測定
器を対応させることもできる。このような構成には、圧
送面６２′に比べて、より大きな作業面５９′が提供さ
れていて、しかも図１に示した実施例に比べて同じ構成
寸法において、より大きな増圧を得ることができるとい
う利点がある。

【００２６】図４に簡略的に示した実施例では、図１に
示した実施例で設けられた分配器３５の代わりに、管路
分配器６５が設けられている。この場合、圧送管路３６
は、燃料供給されるべき燃料噴射弁の数に応じて付加的
な管路１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄに直接に分岐さ
れている。これらの付加的な管路１６ａ，１６ｂ，１６
ｃ，１６ｄは、図１に示した実施例の場合と同様に各１
つの逆止弁１７を介して噴射弁の圧力室１５に通じてい
る。圧送ピストン２２；２２′の各圧送行程時では、所
属の噴射弁８の全ての圧力室１５へ同時に圧送が行われ
る。圧送ピストン２２の圧送位相は、噴射弁への添加液
圧送がそれぞれ噴射弁の噴射休止中に行われるように設
定されている。唯１回の圧送行程だけで、全ての噴射弁
における燃料および添加液の各噴射過程のために十分と
なる添加液の全量が圧送されなくて済むようにするため
に、添加液の圧送は複数の圧送行程で実施される（図５
の線図参照）。この場合、添加液の予貯えは、意図され
た噴射過程（稲妻矢印で図示する）の直前に添加液の最
大量が達成されるまで、所定のシーケンスにより規定の
ステップで行われる。この部分線図の下方には、圧送ピ
ストン２２の圧送運動がクランク軸角度との関係で示さ
れている。

【００２７】図６にはさらに別の実施例が示されてい
る。この場合、圧送ピストン１２２の駆動は直接に燃料
高圧蓄え器３によって行われるのではなく、補助蓄え器
６７を介して行われる。この実施例では、燃料噴射弁へ
の、噴射したい燃料の給圧が、図１に示した実施例の場
合と同様に行われる。したがって、高圧フィードポンプ
１が設けられている。この高圧フィードポンプ１は燃料
リザーバタンク２から燃料を高圧下に燃料高圧蓄え器３
へ圧送する。この燃料高圧蓄え器３の圧力は圧力センサ
６によって監視されて、圧力制御弁４によって制御され
る。次いで、圧力管路７が各噴射弁８にまで通じてい
る。この噴射弁８は図１に示した実施例の場合と同様に
形成されているので、図６では省略されている。高圧フ
ィードポンプ１によって圧送された燃料の供給は、１つ
または２つの圧力逆止弁６８を介して行われ、この圧力
逆止弁６８の開放圧は、燃料高圧蓄え器３で維持したい
燃料圧よりも高く設定されている。さらに高圧フィード
ポンプ１の吐出側には、補助蓄え器６７が逆止弁６９を
介して接続されている。この逆止弁６９は燃料を、圧力
逆止弁６８の開放圧によって規定された圧力で補助蓄え
器６７に放出する。この補助蓄え器６７は図６に示した
ようにほぼ固定の容積を備えた管路蓄え器であるか、ま
たは容積蓄え器であってよい。しかし、より大きな圧力
媒体量を蓄えるためには、図６に破線で示したような可
動の壁７０によって制限される補助蓄え器６７′を設け
ることもできる。

【００２８】補助蓄え器６７内に駆動のために提供され
る、燃料高圧蓄え器３内の圧力よりも高い圧力に基づ
き、この実施例の圧送ピストン１２２を標準のピスト
ン、つまり段付けされていないピストンとして形成する
ことが可能となる。このピストンは、たとえば戻しばね
７１によって出発位置の方向へ負荷される。この図示の
出発位置において、圧送ピストン１２２の圧送室１２６
には、図１に示した実施例と同様に前圧送４２によっ
て、充填逆止弁４１を介して添加液が供給される。圧送
ピストン２２の各位置はこの場合、図１に示した実施例
の場合と同様に移動距離信号発生器７２によって監視さ
れ、検出された移動距離信号は電子制御装置５にフィー
ドバックされる。圧送ピストン１２２を操作するために
は、中間蓄え器として働く補助蓄え器６７と圧送ピスト
ン１２２の作業室１２９との間の接続管路１４６に設け
られた２ポート２位置弁７４、つまりこの実施例ではや
はり２ポート２位置電磁弁が開かれるので、高圧下の燃
料は圧送ピストン１２２をその圧送行程分だけ移動させ
る。この圧送行程を終了するためには、前記２ポート２
位置電磁弁７４が再び閉じられ、その代わりに第２の２
ポート２位置電磁弁７５が開かれ、この第２の２ポート
２位置電磁弁７５を介して作業室１２９が放圧される。
このことは、図２につき既に説明したような構成におい
て行われる。

【００２９】圧送ピストン１２２によって圧送された添
加液の供給は、図１に示した実施例の場合のように内燃
機関の回転数に対して同期的に駆動される分配器３５を
介して実施されるか、または図４に示した実施例の場合
のように管路分配器６５を介して実施され得る。その場
合、圧送ピストン１２２の作業シーケンスも同様に調節
される。図６に示した実施例では、単純な圧力弁を使用
して、段付けされて形成された圧送ピストンを準備する
ためにかかる、比較的高い加工手間を回避することがで
きる。したがって、特に図４に示した実施例で使用され
る管路分配器と相まって、極めて廉価な手段が得られ
る。その場合、少しだけ高められた手間をかけるだけ
で、可動の壁を備えた補助蓄え器６７′も実現可能とな
る。

【００３０】管路分配器６５を用いる図４に示した実施
例において、また分配器３５を用いる図１に示した実施
例においても、噴射装置の運転時では、分配器と各噴射
弁８の圧力室１５との間の圧力レベルが最初に補償され
ているにもかかわらず、予貯えに続く噴射過程時に圧力
室１５内で圧力低下が生じて、その結果、少量の添加液
が付加的な管路１６から後吸入されるようなケースが生
じる恐れがある。

【００３１】このことを回避するために、図７に示した
分配器１３５は第２の環状溝８０を備えている。この第
２の環状溝８０は第１の環状溝３７から延びる分配開口
３９をはさんで第１の環状溝３７とは反対の側に配置さ
れていて、第１の環状溝３７に向けられた分配溝８１を
有している。この分配溝８１は、やはりシリンダ４０か
ら導出された付加的な複数の管路１６と協働する。これ
らの管路１６は噴射の作業シーケンスに応じて、それぞ
れ分配開口３９との接続の遮断後に前記分配溝８１に接
続される。第２の環状溝８０は常時、放圧管路８２に接
続されており、この放圧管路８２では、圧力室１５内で
形成される圧力よりも下に安全間隔を置いて設定され
た、減じられた一定の圧力を維持するために、圧力制限
弁８４が使用されている。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の１実施例を示す回路図である。

【図２】図１に示した実施例において使用される３ポー
ト２位置電磁弁の代わりに使用される２つの２ポート２
位置弁の部分的概略図である。

【図３】圧送装置に設けられた圧送ピストンの別の駆動
原理を有する、本発明の別の実施例を示す概略図であ
る。

【図４】図１に示した実施例において使用される分配器
の代わりに使用される管路分配器の概略図である。

【図５】図４に示した実施例を使用した場合の、個々の
噴射弁における添加液の予貯えの時間的な経過を示す線
図である。

【図６】本発明のさらに別の実施例を示す回路図であ
る。

【図７】図１に示した実施例に対する変化実施例を示す
概略図である。

【符号の説明】

１ 高圧フィードポンプ、 ２ 燃料リザーバタンク、
３ 燃料高圧蓄え器、 ４ 圧力制御弁、 ５ 電子
制御装置、 ６ 圧力センサ、 ７ 圧力管路、 ８
噴射弁、 ９ 弁ボディ、 １０ 弁部材、 １１ シ
ール面、 １２弁座、 １３ 盲孔、 １４ 噴射開
口、 １５ 圧力室、 １６，１６ａ，１６ｂ，１６
ｃ，１６ｄ 管路、 １７ 逆止弁、 ２０ 添加液圧
力源、 ２１ 圧送装置、 ２２，２２′ 圧送ピスト
ン、 ２３，２３′ 直径の小さな部分、 ２５，２
５′ 段付シリンダ、 ２６ 圧送室、 ２７，２７′
直径の大きな部分、 ２９，２９′ 作業室、 ３
０，３０′ 圧縮ばね、 ３２移動距離測定器、 ３３
部分、 ３４ 圧送逆止弁、 ３５ 分配器、 ３６
圧送管路、 ３７ 環状溝、 ３８ 分配通路、 ３９
分配開口、 ４０シリンダ、 ４１ 充填逆止弁、
４２ 前圧送ポンプ、 ４３ 添加液リザーバタンク、
４４ 圧力制御弁、 ４６ 接続管路、 ４７，４
７′ ３ポート２位置電磁弁、 ４８ 放圧室、 ４９
制御室、 ５０ 絞り、 ５１ ピストン、 ５２
プランジャ、 ５３ 閉鎖ばね、 ５５ 肩部、 ５６
絞り、５７ 電磁弁、 ５８，５８′ ２ポート２位
置弁、 ５９，５９′ 作業面、 ６０ 絞り、 ６
２，６２′ 圧送面、 ６３ 環状溝、 ６５ 管路分
配器、 ６７，６７′ 補助蓄え器、 ６８ 圧力逆止
弁、 ６９ 逆止弁、 ７０ 壁、 ７１ 戻しばね、
７２ 移動距離信号発生器、 ７４ ２ポート２位置
電磁弁、 ７５ 第２の２ポート２位置電磁弁、 ８０
第２の環状溝、８１ 分配溝、 ８２ 放圧管路、
８４ 圧力制限弁、 １２２ 圧送ピストン、 １２６
圧送室、 １２９ 作業室、 １３５ 分配器、 １
４６ 接続管路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ヴァルター テーゲン ドイツ連邦共和国 ヴァイプリンゲン イ ム ライスガー ４

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内燃機関の燃焼室内に燃料と添加液とを
   組み合わせて噴射するための噴射装置であって、噴射弁
   （８）が設けられており、該噴射弁（８）が、弁部材
   （１０）によって制御される噴射開口（１４）に前置さ
   れた圧力室（１５）を有しており、該圧力室（１５）
   が、圧力管路（７）を介して燃料高圧源（１，３）に接
   続されていて、さらに逆止弁（１７）と付加的な管路
   （１６）とを介して添加液のための調量装置（２０）に
   接続されており、該調量装置（２０）が、時間的に見て
   内燃機関の燃焼室内への燃料および添加液の噴射過程の
   ために弁部材（１０）によって前記噴射開口（１４）が
   開放される前にその都度、調量された添加液を前記圧力
   室（１５）内に間欠的に供給して予貯えするために働
   き、前記燃料高圧源（１，３）の燃料高圧によって少な
   くとも１つの電気制御式の弁（４７，７４，７５）を介
   して間欠的に操作可能な圧送装置（２１）が設けられて
   おり、該圧送装置（２１）が前記調量装置（２０）の一
   部であり、さらに、電気制御式の弁（５７）の形の制御
   弁を有する、前記燃料高圧源（１，３）から噴射弁
   （８）に噴射目的で供給される燃料噴射量を制御するた
   めの噴射量制御装置が設けられている形式のものにおい
   て、燃料高圧源として高圧フィードポンプ（１）が設け
   られており、該高圧フィードポンプ（１）が、燃料高圧
   蓄え器（３）に燃料を供給するようになっており、該燃
   料高圧蓄え器（３）内で規定の圧力が調節されており、
   前記燃料高圧蓄え器（３）からその都度、燃料噴射のた
   めに規定された燃料が、各噴射弁（８）に対応する前記
   制御弁（５７）によって制御されて取り出されるように
   なっていることを特徴とする、燃料と添加液とを組み合
   わせて噴射するための噴射装置。
2. 【請求項２】 添加液のための圧送装置（２１）が、圧
   送ピストン（２２）を有しており、該圧送ピストン（２
   ２）が、ばね（３０，３０′）によって優先位置にもた
   らされるようになっていて、シリンダ（２５）内で圧送
   室（２６）を仕切っており、該圧送室（２６）が、充填
   逆止弁（４１）を介して添加液供給部（４２）に接続可
   能であり、該添加液供給部（４２）を介して圧送休止中
   に前記圧送室（２６）が添加液で充填されるようになっ
   ており、さらに前記圧送室（２６）が、圧送方向で開く
   圧送逆止弁（３４）を介して圧送管路（３６）によって
   少なくとも１つの噴射弁（８）に接続されており、前記
   圧送ピストン（２２）が、電気制御式の弁（４７）を介
   して供給された燃料高圧によって前記ばね（３０，３
   ０′）のばね力に抗して移動可能である、請求項１記載
   の噴射装置。
3. 【請求項３】 前記圧送ピストン（２２）を操作するた
   めの燃料高圧が前記燃料高圧蓄え器（３）から取り出さ
   れるようになっており、前記圧送ピストン（２２）に作
   用接続された、高圧にさらされた作業面（５９，５
   ９′）が、前記圧送ピストン（２２）の、前記圧送室
   （２６）に隣接した圧送面（６２）よりも大きく形成さ
   れている、請求項２記載の噴射装置。
4. 【請求項４】 前記圧送ピストン（１２２）を操作する
   ための燃料高圧が、補助蓄え器（６７，６７′）から取
   り出されるようになっており、該補助蓄え器（６７，６
   ７′）が、該補助蓄え器の方向に開く逆止弁（６９）を
   介して高圧フィードポンプ（１）に接続されており、前
   記逆止弁（６９）の上流側で高圧フィードポンプ（１）
   から燃料高圧蓄え器（３）に通じた管路が分岐してお
   り、該管路がフィード弁として圧力弁（６８）を有して
   おり、該圧力弁（６８）の開放圧が、燃料高圧蓄え器
   （３）内に圧力制御弁（４）によって調節される最高圧
   よりも上に設定されている、請求項２記載の噴射装置。
5. 【請求項５】 前記補助蓄え器（６７）が、容積蓄え器
   である、請求項４記載の噴射装置。
6. 【請求項６】 前記補助蓄え器（６７′）が、可動の壁
   （７０）を有している、請求項４記載の噴射装置。
7. 【請求項７】 燃料高圧に抗して前記圧送ピストン（２
   ２）に作用するばね（３０）が、プレロードばねもしく
   は予負荷ばねとして形成されており、前記作業面（５
   ９）に隣接した作業室（２９）が、添加液の圧送のため
   には電気制御式の弁（４７）を介して放圧され、かつ前
   記圧送室（２６）を再充填するためには電気制御式の弁
   （４７）を介して再び燃料高圧にさらされる、請求項３
   記載の噴射装置。
8. 【請求項８】 燃料高圧に抗して前記圧送ピストン（２
   ２′）に作用するばねが、戻しばね（３１′）として形
   成されており、前記圧送ピストン（２２′）に設けられ
   た作業面（５９′）に隣接した作業室（２９′）が、添
   加液の圧送のためには電気制御式の弁（４７′）を介し
   て高圧に接続され、かつ添加液の圧送を終了させるため
   には電気制御式の弁（４７′）を介して再び放圧され
   る、請求項３記載の噴射装置。
9. 【請求項９】 前記電気制御式の弁（４７，４７′）
   が、２ポート３位置弁である、請求項７または８記載の
   噴射装置。
10. 【請求項１０】 前記圧送ピストン（２２）の運動を制
    御するために２つの電気制御式の弁（５８，５８′）が
    設けられており、両弁のうち一方の弁が、前記作業室
    （２９）を燃料高圧源（３，６７）に接続するために働
    き、他方の弁が、前記作業室（２９）を放圧するために
    働く、請求項７または８記載の噴射装置。
11. 【請求項１１】 前記圧送室（２６，１２６）が、圧送
    管路（３６）から分岐した付加的な管路（１６ａ，１６
    ｂ，１６ｃ，１６ｄ）を介して各１つの噴射弁（８）
    に、それぞれ当該噴射弁（８）に対応する逆止弁（１
    ７）を介して接続されている、請求項３または４記載の
    噴射装置。
12. 【請求項１２】 前記圧送室が、圧送管路（３６）に配
    置された、内燃機関の回転数に対して同期的に駆動され
    る分配器（３５）を介して、各１つの噴射弁（８）に、
    それぞれ当該噴射弁（８）に対応する逆止弁（１７）を
    介して接続されている、請求項３または４記載の噴射装
    置。
13. 【請求項１３】 前記分配器（１３５）が、圧送管路
    （３６）に常時接続された第１の分配開口（３９）を有
    しており、該第１の分配開口（３９）が、前記分配器
    （１３５）の回転時に、各噴射弁（８）に通じた付加的
    な管路（１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，．．）に順次に接続
    されるようになっており、さらに前記分配器（１３５）
    が、第２の分配開口（８１）を有しており、該第２の分
    配開口（８１）が、放圧管路（８２）に常時接続されて
    いて、しかも第２の分配開口（８１）は、前記第１の分
    配開口（３９）と付加的な各管路（１６ａ，１６ｂ，１
    ６ｃ）との接続に続いて、該付加的な管路（１６ａ，１
    ６ｂ，１６ｃ）に接続されるようになっている、請求項
    １２記載の噴射装置。
14. 【請求項１４】 前記放圧管路（８２）に圧力保持弁
    （８４）が配置されている、請求項１３記載の噴射装
    置。
15. 【請求項１５】 前記圧送ピストン（２２，１２２）に
    移動距離測定器（３２，７２）が対応しており、該移動
    距離測定器（３２，７２）を介して、電気制御式の弁
    （４７，４７′；５８，５８′；７４，７５）を制御す
    るための制御装置（５）に制御信号が伝送される、請求
    項１から１４までのいずれか１項記載の噴射装置。