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JP2003314398A - 内燃機関のための燃料噴射装置 - Google Patents

内燃機関のための燃料噴射装置

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JP2003314398A
JP2003314398A JP2003117261A JP2003117261A JP2003314398A JP 2003314398 A JP2003314398 A JP 2003314398A JP 2003117261 A JP2003117261 A JP 2003117261A JP 2003117261 A JP2003117261 A JP 2003117261A JP 2003314398 A JP2003314398 A JP 2003314398A
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fuel
pressure accumulator
accumulator
valve
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Robert Bosch GmbH
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 内燃機関のための燃料噴射装置であって、高
圧ポンプ１０によって、高圧下の燃料が、少なくとも１
つの高圧アキュムレータ１２に圧送されるようになって
おり、高圧アキュムレータと、内燃機関のシリンダに配
置された複数のインジェクタ２０とが接続されており、
インジェクタが、共通の低圧アキュムレータと接続され
ている形式のものを改良して、低圧アキュムレータにお
ける最低圧力が維持されるようにする。 【解決手段】 圧力維持弁５２によって、低圧アキュム
レータ５０において所定の低圧が維持されるようになっ
ており、圧力調整弁６０が設けられており、圧力調整弁
を用いて、少なくとも１つの高圧アキュムレータ１２か
ら流出制御接続路６２を介して低圧領域に燃料を流出制
御することによって、高圧アキュムレータにおける圧力
が調整可能であり、圧力調整弁の流出制御接続路６２
が、低圧アキュムレータと接続可能である。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関のための
燃料噴射装置であって、高圧ポンプが設けられており、
該高圧ポンプによって、高圧下の燃料が、少なくとも１
つの高圧アキュムレータに圧送されるようになってお
り、該高圧アキュムレータと、内燃機関のシリンダに配
置された複数のインジェクタとが接続されており、これ
らのインジェクタが、共通の低圧アキュムレータと接続
されている形式のものに関する。
【０００２】
【従来の技術】そのような燃料噴射装置はドイツ連邦共
和国特許出願公開第１９９４１７７０号明細書から公知
である。この燃料噴射装置は、高圧ポンプを備えてお
り、この高圧ポンプによって燃料は高圧下で少なくとも
１つの高圧アキュムレータに圧送される。高圧アキュム
レータと、内燃機関のシリンダに配置された複数のイン
ジェクタとが接続されている。これらのインジェクタ
は、共通の戻し管路と接続されており、この戻し管路は
低圧アキュムレータを形成している。この場合低圧アキ
ュムレータにおいては、特にインジェクタが、圧電式の
アクチュエータと液圧式の伝達装置とを有する制御弁を
備えている場合、インジェクタの機能性を保証するため
に、最低圧力を維持する必要がある。
【０００３】
【特許文献１】ドイツ連邦共和国特許出願公開第１９９
４１７７０号明細書
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】したがって本発明の課
題は、冒頭で述べたような形式の、内燃機関のための燃
料噴射装置を改良して、低圧アキュムレータにおける最
低圧力が維持されるようにすることである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
の本発明の装置によれば、圧力維持弁によって、低圧ア
キュムレータにおいて所定の低圧が維持されるようにな
っており、圧力調整弁が設けられており、圧力調整弁を
用いて、少なくとも１つの高圧アキュムレータから流出
制御接続路を介して低圧領域に燃料を流出制御すること
によって、高圧アキュムレータにおける圧力が調整可能
であり、圧力調整弁の流出制御接続路が、低圧アキュム
レータと接続可能である。
【０００６】
【発明の効果】本発明による、請求項１記載の特徴を備
えた燃料噴射装置が有する利点によれば、圧力維持弁に
よって低圧アキュムレータにおける最低圧力を維持する
ことができる。さらに意図的に圧力調整弁によって高圧
アキュムレータから燃料を流出制御することによって、
低圧アキュムレータに燃料を充填することができ、この
場合追加的な圧送ポンプは必要ではない。高圧アキュム
レータから流出制御された燃料は加熱されるので、イン
ジェクタは迅速に運転温度にもたらされ、インジェクタ
の運転は安定される。
【０００７】従属請求項には、本発明の燃料噴射弁の有
利な実施形態および改良形が記載されている。請求項２
から請求項４までに基づく実施形態によって、簡単な形
式で低圧アキュムレータと放圧領域との間の流出制御接
続路の切換が得られ、これによってインジェクタの過度
の加熱を回避することができる。請求項５による実施形
態によって、内燃機関の始動時における低圧アキュムレ
ータの圧力上昇が得られ、ひいては内燃機関の確実な始
動が得られる。
【０００８】
【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態を図示の
実施例を用いて詳しく説明する。
【０００９】図１には自動車の内燃機関のための燃料噴
射装置が示されている。この内燃機関は、有利には自己
点火式の内燃機関である。燃料噴射装置は、高圧ポンプ
１０を備えており、この高圧ポンプによって高圧下の燃
料が少なくとも１つの高圧アキュムレータ１２に圧送さ
れる。高圧ポンプ１０は、内燃機関によって機械式に駆
動され、かつ単数または複数のポンプエレメントを備え
ており、ポンプエレメントは駆動装置によって往復運動
式に駆動される。搬送ポンプ１６によって、燃料は、燃
料貯蔵タンク１４から高圧ポンプ１０の吸込側に供給さ
れる。搬送ポンプ１６は、高圧ポンプ１０によってか、
または高圧ポンプ１０と共に内燃機関によって駆動する
ことができる。選択的に搬送ポンプ１６は、独自の駆動
装置たとえば電動モータ式の駆動装置を備えていてもよ
い。
【００１０】高圧アキュムレータ１２と、内燃機関のシ
リンダに配置されたインジェクタ２０とが接続されてい
る。インジェクタ２０は、図２に示したように、それぞ
れ燃料噴射弁２２と制御弁２４とを備えている。制御弁
２４は、圧電式のアクチュエータ２６を備えており、こ
のアクチュエータ２６は、電子式の制御装置２８と接続
されていて、かつこの制御装置２８によって電圧で制御
される。圧電式のアクチュエータ２６は、電圧に応じて
（電圧によってアクチュエータが制御される）その長さ
を変化させ、かつ液圧式の伝動装置３０を介して、アク
チュエータ圧力室３２における圧力変化をもたらし、こ
れによって制御弁部材３４はその位置を変化させる。燃
料噴射弁２２は、噴射弁部材３６を備えており、この噴
射弁部材３６は、高圧アキュムレータ１２内で作用する
圧力によって、開放方向で負荷され、さらにこの噴射弁
部材３６は、制御圧力室３８内で作用する圧力ならびに
場合によっては閉鎖ばね４０によって閉鎖方向で負荷さ
れる。噴射弁部材３６によって、少なくとも１つの噴射
開口４２が制御される。制御圧力室３８は、高圧アキュ
ムレータ１２と接続されていて、かつ制御弁部材３４に
よって制御される、放圧領域との接続路を備えており、
方圧領域として、少なくとも間接的に燃料タンク１４が
作用できる。アクチュエータ２６が制御されない場合、
したがって無圧である場合、アクチュエータ圧力室３２
の圧力は僅かであり、その結果制御弁部材３４によっ
て、方圧領域に対する制御圧力室３８の接続が遮断され
ている。したがって制御圧力室３８には、高圧アキュム
レータ１２と同様の高圧が作用しており、噴射弁部材３
６は閉鎖位置で維持されるので、燃料噴射は行われな
い。アクチュエータ２６が、制御装置２８によって電圧
で負荷されると、アクチュエータ圧力室３２における圧
力が上昇し、その結果制御弁部材３４は、放圧領域に対
する制御圧力室３８の接続を解放する。この場合制御圧
力室３８から燃料が流出できるので、圧力低下が生じ、
噴射弁部材３６は開放方向で移動するので、燃料噴射が
行われる。
【００１１】複数のインジェクタ２０の液圧式の伝達装
置３０は、共通の低圧アキュムレータ５０と接続されて
いる。低圧アキュムレータ５０において、圧力維持弁５
２によって所定の圧力が維持され、たとえば約５〜２０
ｂａｒの間の圧力が維持される。所定の圧力を超える
と、圧力維持弁５２が開放し、燃料は低圧アキュムレー
タ５０から流出でき、たとえば少なくとも間接的に放圧
領域としての燃料貯蔵タンク１４に流出できる。制御弁
部材３４による制御弁２４の開放状態では、制御圧力室
３８から流出制御（流出するように制御すること）され
た燃料は、放圧領域としての低圧アキュムレータ５０に
案内することができる。低圧アキュムレータ５０との、
各伝達装置３０の接続路には、それぞれ伝達装置３０に
向かって開放する逆止弁５４が配置されており、この逆
止弁５４によって、低圧アキュムレータ５０からの伝達
装置３０の燃料充填が実現されており、しかも伝達領域
３０から低圧アキュムレータ５０に燃料が流れることは
ない。低圧アキュムレータ５０によって、伝達装置３０
が燃料で充填されること、したがってインジェクタ２０
が機能性を有していることが保証されている。
【００１２】さらに燃料噴射装置は圧力調整弁６０を備
えており、この圧力調整弁６０によって、高圧アキュム
レータ１２における圧力を調整することができる。圧力
調整弁６０によって、高圧アキュムレータ１２からの燃
料は流出制御することができ、これによって高圧アキュ
ムレータ１２における圧力は低減される。圧力調整弁６
０は、電気的に作動させられる弁として、たとえば２ポ
ート２位置方向制御弁として形成することができ、この
弁は、燃料が高圧アキュムレータ１２から流出できない
閉鎖位置と、燃料が高圧アキュムレータ１２から流出で
きる開放位置との間で切換可能である。圧力調整弁６０
は制御装置２８によって制御され、この制御装置２８に
よって、圧力調整弁６０を用いて高圧アキュムレータ１
２における可変の圧力は調節することができる。圧力調
整弁６０は、低圧領域に向かう流出制御接続路６２を備
えており、この低圧領域に高圧アキュムレータ１２から
流出制御された燃料が供給される。本発明によれば、圧
力調整弁６０の流出制御接続路６２は、低圧領域として
の低圧アキュムレータ５０と接続可能である。
【００１３】圧力調整弁６０の流出制御接続路６２には
切換弁６４が配置されており、この切換弁６４によっ
て、流出制御接続路６２は、選択的に低圧アキュムレー
タ５０かまたは放圧領域としての燃料貯蔵タンク１４に
通じる還流路６６と接続可能である。切換弁６４は、た
とえば温度に関して切り換えることができ、燃料温度が
境界温度を下回って位置する場合、流出制御接続路６２
は、低圧アキュムレータ５０と接続されており、燃料温
度が境界温度を上回って位置する場合、制御接続部６２
は、燃料貯蔵タンク１４に通じる還流路６６と接続され
ている。この場合切換弁６４は、燃料と接触する切換エ
レメント６８を備えており、この切換エレメント６８
は、燃料温度に応じてその形状を変化させ、これによっ
て切換を行う。切換エレメント６８は、たとえばバイメ
タルから形成することができ、この場合それぞれ異なる
２つの金属の種々異なる膨張係数に基づいて、温度変化
に際して形状変化が生じる。
【００１４】インジェクタ２０を確実に機能させるため
に、液圧式の伝達装置３０の完全な燃料充填が必要であ
り、この燃料充填は、低圧アキュムレータ５０との接続
によって保証される。低圧アキュムレータ５０の燃料充
填は、圧力調整弁６０によって流出制御される燃料量に
よって実現される。内燃機関の始動過程の際に、圧力調
整弁６０は制御装置２８によって制御され、圧力調整弁
６０は、燃料を高圧アキュムレータ１２から流出できる
ようにし、この燃料は低圧アキュムレータ５０に供給さ
れ、低圧アキュムレータ５０において必要な低圧が形成
されるので、インジェクタ２０の、液圧式の伝達装置３
０の燃料充填が確保される。このことによって燃料貯蔵
タンク１４が当初は完全に空である場合でも、内燃機関
の温間始動の場合でも、内燃機関の確実な始動が実現さ
れる。さらに高圧アキュムレータ１２から流出制御され
る燃料によって、先ずインジェクタ２０の加熱が達成さ
れるので、インジェクタ２０は迅速に安定した運転温度
に到達する。インジェクタ２０の強すぎる加熱は、切換
弁６４によって回避されており、それも切換弁６４が高
い燃料温度の際に圧力調整弁６０の流出制御接続路６２
を直接的に還流路６６と接続することによって回避され
ているので、低圧アキュムレータにもはや燃料が供給さ
れることはない。したがって低圧アキュムレータ５０の
燃料充填のために、追加的な搬送ポンプは必要としな
い。
【図面の簡単な説明】
【図１】内燃機関のための燃料噴射装置の概略図であ
る。
【図２】燃料噴射装置のインジェクタの拡大図である。
【符号の説明】
１０ 高圧ポンプ、 １２ 高圧アキュムレータ、 １
４ 燃料貯蔵タンク、１６ 搬送ポンプ、 ２０ イン
ジェクタ、 ２２ 燃料噴射弁、 ２４ 制御弁、 ２
６ アクチュエータ、 ２８ 制御装置、 ３０ 伝達
装置、 ３２アクチュエータ圧力室、 ３４ 制御弁部
材、 ３６ 噴射弁部材、 ３８制御圧力室、 ４０
閉鎖ばね、 ４２ 噴射開口、 ５０ 低圧アキュムレ
ータ、 ５２ 圧力維持弁、 ５４ 逆止弁、 ６０
圧力調整弁、 ６２ 流出制御接続路、 ６４ 切換弁
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０２Ｍ 51/06 Ｆ０２Ｍ 51/06 Ｎ 55/00 55/00 Ｂ 55/02 ３５０ 55/02 ３５０Ｅ Ｆターム(参考） 3G066 AC09 BA06 BA31 CB09 CB12 CB16 CC06U CC08T CC63 CC67 CC69 CE27 DC15

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 内燃機関のための燃料噴射装置であっ
    て、高圧ポンプ（１０）が設けられており、該高圧ポン
    プ（１０）によって、高圧下の燃料が、少なくとも１つ
    の高圧アキュムレータ（１２）に圧送されるようになっ
    ており、該高圧アキュムレータ（１２）と、内燃機関の
    シリンダに配置された複数のインジェクタ（２０）とが
    接続されており、これらのインジェクタ（２０）が、共
    通の低圧アキュムレータ（５０）と接続されている形式
    のものにおいて、 圧力維持弁（５２）によって、低圧アキュムレータ（５
    ０）において所定の低圧が維持されるようになってお
    り、圧力調整弁（６０）が設けられており、該圧力調整
    弁（６０）を用いて、少なくとも１つの高圧アキュムレ
    ータ（１２）から流出制御接続路（６２）を介して低圧
    領域に燃料を流出制御することによって、高圧アキュム
    レータ（１２）における圧力が調整可能であり、圧力調
    整弁（６０）の流出制御接続路（６２）が、低圧アキュ
    ムレータ（５０）と接続可能であることを特徴とする、
    内燃機関のための燃料噴射装置。
  2. 【請求項２】 切換弁（６４）が設けられており、該切
    換弁（６４）によって、圧力調整弁（６０）の流出制御
    接続路（６２）が、選択的に低圧アキュムレータ（５
    ０）かまたは放圧領域（６６，１４）に接続可能であ
    る、請求項１記載の燃料噴射装置。
  3. 【請求項３】 切換弁（６４）が、燃料温度に応じて切
    り換えられ、それも燃料温度の低い場合には圧力調整弁
    （６０）の流出制御接続路（６２）が低圧アキュムレー
    タ（５０）と接続され、かつ燃料温度の高い場合には圧
    力調整弁（６０）の制御接続路（６２）が放圧領域（６
    ６，１４）と接続されるように切り換えられるようにな
    っている、請求項２記載の燃料噴射装置。
  4. 【請求項４】 切換弁（６４）が、燃料と接触する切換
    エレメント（６８）を備えており、該切換エレメント
    （６８）が、温度に応じて形状を変化させ、かつ形状変
    化に際して切換作用を生ぜしめるようになっている、請
    求項３記載の燃料噴射装置。
  5. 【請求項５】 圧力調整弁（６０）が、高圧アキュムレ
    ータ（１２）からの燃料を流出制御して、圧力調整弁
    （６０）の流出制御接続路（６２）が、低圧アキュムレ
    ータ（５０）と接続されるように、圧力調整弁（６０）
    が、内燃機関の始動の際に制御される、請求項１から４
    までのいずれか１項記載の燃料噴射装置。
  6. 【請求項６】 インジェクタ（２０）が、燃料噴射弁
    （２２）と、該燃料噴射弁（２２）を制御する制御弁
    （２４）とを備えており、該制御弁（２４）が、圧電式
    のアクチュエータ（２６）と、該アクチュエータ（２
    ６）に対応配置された液圧式の伝達装置（３０）とを備
    えており、該伝達装置（３０）が、低圧アキュムレータ
    （５０）と接続されていて、かつ低圧アキュムレータか
    ら燃料充填されるようになっている、請求項１から５ま
    でのいずれか１項記載の燃料噴射装置。
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