HINTERGRUND
DER ERFINDUNG 1. Bereich der ErfindungBACKGROUND OF THE INVENTION 1 , Field of the invention
Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung.The
The present invention relates to a fuel injection device.
2. Beschreibung der einschlägigen Technik2. Description of the Related Art
Die
PCT-Patentveröffentlichung
Nr. WO97/48900 offenbart eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung mit
einem Gehäuse
mit einer Düse,
einer Nadel, die bewegbar in einer Nadelaufnehmerkammer untergebracht
ist, die in dem Gehäuse
ausgebildet ist, einer Kraftstoffzuführleitung, die sich in dem Gehäuse zur
Düse erstreckt,
einer Drucksteuerkammer, die zwischen der Nadel und einer Innenwand der
Nadelaufnehmerkammer definiert ist, einer Ventilkammer, die in dem
Gehäuse
ausgebildet ist und über
eine Verbindungsleitung mit der Drucksteuerkammer verbunden ist,
wobei die Drucksteuerkammer und die Ventilkammer mit Kraftstoff
gefüllt
sind, und einem Drucksteuerventil, das in der Ventilkammer aufgenommen
ist, um eine Verbindung zwischen der Ventilkammer und einer Entlastungsleitung
zu steuern. In dieser Kraftstoffeinspritzvorrichtung ist die Drucksteuerkammer
mit der Kraftstoffzuführleitung verbunden.The
PCT Patent Publication
No. WO97 / 48900 discloses a fuel injection device with
a housing
with a nozzle,
a needle which is movably housed in a Nadelaufnehmerkammer
that is in the case
is formed, a fuel supply line extending in the housing for
Nozzle extends,
a pressure control chamber located between the needle and an inner wall of the
Needle chamber is defined, a valve chamber, in the
casing
is educated and over
a connecting line is connected to the pressure control chamber,
wherein the pressure control chamber and the valve chamber with fuel
filled
are, and a pressure control valve, which is housed in the valve chamber
is to connect between the valve chamber and a discharge line
to control. In this fuel injection device, the pressure control chamber
connected to the fuel supply line.
Wenn
das Drucksteuerventil die Verbindung zwischen der Ventilkammer und
der Entlastungsleitung sperrt, steigt der Kraftstoffdruck in der
Drucksteuerkammer an und die Nadel wird versetzt, so dass die Düse geschlossen
wird. Wenn das Drucksteuerventil die Ventilkammer und die Entlastungsleitung
verbindet, fällt
ein Kraftstoffdruck in der Drucksteuerkammer ab und die Nadel wird
versetzt, so dass die Düse
geöffnet
wird.If
the pressure control valve the connection between the valve chamber and
the relief line locks, increases the fuel pressure in the
Pressure control chamber on and the needle is offset so that the nozzle is closed
becomes. When the pressure control valve is the valve chamber and the discharge line
connects, falls
a fuel pressure in the pressure control chamber and the needle becomes
offset so that the nozzle
open
becomes.
Insbesondere,
wenn das Drucksteuerventil die Ventilkammer und die Entlastungsleitung
verbindet, strömt
Kraftstoff in der Drucksteuerkammer durch die Ventilkammer hinaus
zur Entlastungsleitung und folglich fällt der Kraftstoffdruck in
der Drucksteuerkammer ab.Especially,
when the pressure control valve the valve chamber and the discharge line
connects, flows
Fuel in the pressure control chamber through the valve chamber
to the relief line and consequently the fuel pressure falls in
from the pressure control chamber.
Jedoch
wird Kraftstoff mit hohem Druck immer über die Einströmleitung
zur Drucksteuerkammer zugeführt.
Dies kann einen schnellen Druckabfall in der Drucksteuerkammer verhindern
und kann folglich einen schnellen Hub der Nadel zum Öffnen der
Düse und
zum Kraftstoffeinspritzen verhindern.however
Fuel with high pressure is always via the inflow line
supplied to the pressure control chamber.
This can prevent a rapid pressure drop in the pressure control chamber
and thus can provide a quick stroke of the needle to open the
Nozzle and
to prevent fuel injection.
Eine
Kraftstoffeinspritzvorrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs
von Anspruch 1 ist aus jedem der Dokumente WO-A-9961779, DE-A-198
23 937 und WO-A-9902849 bekannt. In diesen bekannten Kraftstoffeinspritzvorrichtungen
ist die Ventilkammer über
die Einströmleitung
mit der Kraftstoffzuführleitung
verbunden, so dass Kraftstoff von der Kraftstoffzuführleitung
durch die Ventilkammer in die Drucksteuerkammer strömt, wenn
das Drucksteuerventil die Verbindung zwischen der Ventilkammer und
der Entlastungsleitung sperrt. Dies resultiert in einem schnellen
Druckabfall in der Drucksteuerkammer, wenn das Drucksteuerventil
die Ventilkammer und die Entlastungsleitung verbindet, so dass die
Nadel schnell in der Richtung, in der die Nadel die Düse öffnet, versetzt
wird.A
Fuel injection device with the features of the preamble
of claim 1 is from each of the documents WO-A-9961779, DE-A-198
23,937 and WO-A-9902849. In these known fuel injectors
is the valve chamber over
the inflow line
with the fuel supply line
connected, leaving fuel from the fuel supply line
flows through the valve chamber into the pressure control chamber when
the pressure control valve the connection between the valve chamber and
the relief line locks. This results in a fast
Pressure drop in the pressure control chamber when the pressure control valve
the valve chamber and the discharge line connects so that the
Quickly move the needle in the direction in which the needle opens the nozzle
becomes.
ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNGSUMMARY
THE INVENTION
Es
ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Kraftstoffeinspritzvorrichtung
mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 weiterzuentwickeln,
so dass der Hub der Nadel in der zweiten Richtung angemessen gesteuert
werden kann.It
An object of the present invention is the fuel injection device
to develop further with the features of the preamble of claim 1,
so that the stroke of the needle is adequately controlled in the second direction
can be.
Erfindungsgemäß wird diese
Aufgabe durch eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung, die in Anspruch
1 definiert ist, erreicht.According to the invention this
Task by a fuel injection device that is required
1 is reached.
Vorteilhafte
Weiterentwicklungen der erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzvorrichtung
sind in den abhängigen
Ansprüchen
definiert.advantageous
Further developments of the fuel injection device according to the invention
are in the dependent
claims
Are defined.
KURZBESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGENSUMMARY
THE DRAWINGS
In
den Zeichnungen ist folgendes dargestellt:In
The drawings show the following:
1 ist
eine Übersichtsdarstellung
der erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzvorrichtung; 1 is an overview of the fuel injection device according to the invention;
2 ist
eine vergrößerte Darstellung
eines Bereichs A aus 1; 2 is an enlarged view of a region A from 1 ;
3 ist
eine Endansicht eines Hubsteuerkolbens; 3 is an end view of a Hubsteuerkolbens;
4 ist
ein Zeitdiagramm eines Axialhubs einer Nadel; 4 Fig. 10 is a time chart of an axial stroke of a needle;
5 ist
eine vergrößerte Darstellung ähnlich zu 2,
zum Erklären
eines Betriebs der Kraftstoffeinspritzvorrichtung, die in 1 dargestellt
ist; 5 is an enlarged view similar to 2 to explain a running of the fuel injector operating in 1 is shown;
6 ist
eine vergrößerte Darstellung ähnlich zu 2,
zum Erklären
eines Betriebs der Kraftstoffeinspritzvorrichtung, die in 1 dargestellt
ist; 6 is an enlarged view similar to 2 to explain a running of the fuel injector operating in 1 is shown;
7 ist
eine vergrößerte Darstellung ähnlich zu 2,
die ein anderes erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel
veranschaulicht; und 7 is an enlarged view similar to 2 illustrating another embodiment of the invention; and
8 ist
eine vergrößerte Darstellung ähnlich zu 2,
die ein anderes erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel
veranschaulicht. 8th is an enlarged view similar to 2 which illustrates another embodiment of the invention.
BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELEDESCRIPTION
THE PREFERRED EMBODIMENTS
Bezugnehmend
auf die 1 und 2 hat eine
Kraftstoffeinspritzvorrichtung 1 ein Gehäuse 2 und
eine Nadel 3. Das Gehäuse 2 hat
einen Düsenhalterung 2a mit
einem Paar Düsen 4,
einen Gehäusekörper 2b,
einem Aktuatorgehäuse 2c und
Kammerdefinierelementen 2d, 2e und 2f.
Die Nadel 3 hat einen Nadelkörper 2a und eine Vielzahl
an Kolbenelementen 3b und ist in der Nadelaufnehmerkammer 5 entlang
seiner Längsachse
bewegbar aufgenommen, die in dem Gehäuse 2 ausgebildet
ist. Die Nadel 3 wird versetzt, um die Düsen 4 zu öffnen und
zu schließen.Referring to the 1 and 2 has a fuel injector 1 a housing 2 and a needle 3 , The housing 2 has a nozzle holder 2a with a pair of nozzles 4 , a housing body 2 B , an actuator housing 2c and chamber defining elements 2d . 2e and 2f , The needle 3 has a needle body 2a and a plurality of piston elements 3b and is in the needle receiver chamber 5 Movably received along its longitudinal axis, in the housing 2 is trained. The needle 3 is offset to the nozzles 4 to open and close.
Eine
Kraftstoffzuführleitung 6 ist
in dem Gehäuse 2 von
einem Kraftstoffeinlass 7, der in dem Gehäuse 2 ausgebildet
ist, zu den Düsen 4 ausgebildet. Der
Kraftstoffeinlass 7 ist mit der Kraftstoffquelle, wie beispielsweise
einem Common-Rail (nicht dargestellt), verbunden.A fuel supply line 6 is in the case 2 from a fuel inlet 7 in the case 2 is formed, to the nozzles 4 educated. The fuel inlet 7 is connected to the fuel source such as a common rail (not shown).
Eine
Drucksteuerkammer 8 ist definiert zwischen dem oberen Ende
der Nadel 3 und einer Innenwand der Nadelkammer 5,
in der ein Hubsteuerkolben 9 axial bewegbar aufgenommen
ist, um die Drucksteuerkammer 8 in eine erste und zweite Drucksteuerkammer 8a und 8b zu
unterteilen. Die erste Drucksteuerkammer 8a ist zwischen
dem Unterende des Hubsteuerkolbens 9 und dem oberen Ende
der Nadel 3 definiert und die zweite Drucksteuerkammer 8b ist
zwischen dem oberen Ende des Hubsteuerkolbens 9 und der
Innenwand der Nadelaufnehmerkammer 5 definiert.A pressure control chamber 8th is defined between the top of the needle 3 and an inner wall of the needle chamber 5 in which a stroke control piston 9 is received axially movable to the pressure control chamber 8th in a first and second pressure control chamber 8a and 8b to divide. The first pressure control chamber 8a is between the lower end of the Hubsteuerkolbens 9 and the top of the needle 3 defined and the second pressure control chamber 8b is between the upper end of the Hubsteuerkolbens 9 and the inner wall of the Nadelaufnehmerkammer 5 Are defined.
Bezugnehmend
auf die 2 und 3 hat der
Hubsteuerkolben 9 einen ringförmigen Absatz 9a,
der einen nach unten gerichteten Hub des Kolbens 9 zusammen
mit einem ringförmigen
Absatz 5a, der in der Nadelaufnehmerkammer 5 definiert
ist, begrenzt. Zu beachten ist, dass ein nach unten gerichteter
Hub des Kolbens 9 durch Kontakt zwischen dem oberen Ende
des Kolbens 9 und der oberen Endwand der Nadelaufnehmerkammer 5 begrenzt
wird.Referring to the 2 and 3 has the stroke control piston 9 an annular heel 9a , which is a downward stroke of the piston 9 together with an annular heel 5a which is in the needle receiver chamber 5 is defined, limited. It should be noted that a downward stroke of the piston 9 by contact between the upper end of the piston 9 and the upper end wall of the Nadelaufnehmerkammer 5 is limited.
Der
Hubsteuerkolben 9 hat auch in seiner Bodenfläche eine
mittige Senke 9b und Nuten 9c, die sich in der
Radialrichtung erstrecken, die verhindern, dass die Nadel 3 an
dem Kolben 9 anklebt.The stroke control piston 9 also has a central depression in its bottom surface 9b and grooves 9c which extend in the radial direction, which prevent the needle 3 on the piston 9 sticking.
Zurück zu den 1 und 2 ist
außerdem
eine Ventilkammer 10 in dem Gehäuse 2 ausgebildet,
die über
eine Verbindungsleitung mit der Drucksteuerkammer 8 verbunden
ist. Insbesondere ist die Ventilkammer 10 über eine
erste Verbindungsleitung 11a mit der ersten Drucksteuerkammer 8a verbunden
und ist über
eine zweite Verbindungsleitung 11b mit der zweiten Drucksteuerkammer 8b verbunden.Back to the 1 and 2 is also a valve chamber 10 in the case 2 formed, via a connecting line with the pressure control chamber 8th connected is. In particular, the valve chamber 10 via a first connection line 11a with the first pressure control chamber 8a connected and is via a second connection line 11b with the second pressure control chamber 8b connected.
Wie
nachfolgend beschrieben, sind die Drucksteuerkammer 8a und 8b und
die Ventilkammer 10 mit Kraftstoff gefüllt.As described below, the pressure control chamber 8a and 8b and the valve chamber 10 filled with fuel.
Eine
Entlastungsleitung 12, die in dem Gehäuse 2 ausgebildet
ist, erstreckt sich von der Ventilkammer 10 zum Kraftstoffauslass 13,
der in dem Gehäuse 2 ausgebildet
ist. Der Kraftstoffauslass 13 kann mit einem Kraftstofftank
(nicht dargestellt) verbunden sein.A relief line 12 in the case 2 is formed extends from the valve chamber 10 to the fuel outlet 13 in the case 2 is trained. The fuel outlet 13 may be connected to a fuel tank (not shown).
Ein
Drucksteuerventil 14 ist entlang seiner Längsachse
bewegbar in der Ventilkammer 10 aufgenommen. Das Drucksteuerventil 14 hat
ein kugelförmiges
Element 14a und ein stangenförmiges Element 14b,
die einstückig
miteinander ausgebildet sind.A pressure control valve 14 is movable along its longitudinal axis in the valve chamber 10 added. The pressure control valve 14 has a spherical element 14a and a rod-shaped element 14b which are integrally formed with each other.
Das
Drucksteuerventil 14 wird durch einen Aktuator 15 der
piezoelektrischen Bauart angetrieben, der in dem Gehäuse 2 untergebracht
ist. Der Aktuator 15 steuert einen Axialhub des Drucksteuerventils 14 und
steuert somit einen Kraftstoffdruck in einer kraftstoffgefüllten Kammer 16 zwischen
dem Aktuator 15 und dem Drucksteuerventil 14.
Insbesondere, wenn sich der Aktuator entlang seiner Längsachse ausdehnt,
erhöht
sich ein Kraftstoffdruck in der Kammer 16 und versetzt
somit das Drucksteuerventil 14 nach unten. Wenn der Aktuator
entlang seiner Längsachse
schrumpft, fällt
ein Kraftstoffdruck in der Kammer 16 ab und versetzt somit
das Drucksteuerventil 14 nach oben.The pressure control valve 14 is through an actuator 15 of the piezoelectric type driven in the housing 2 is housed. The actuator 15 controls an axial stroke of the pressure control valve 14 and thus controls a fuel pressure in a fuel-filled chamber 16 between the actuator 15 and the pressure control valve 14 , In particular, as the actuator expands along its longitudinal axis, fuel pressure in the chamber increases 16 and thus displaces the pressure control valve 14 downward. As the actuator shrinks along its longitudinal axis, fuel pressure drops in the chamber 16 and thus offset the pressure control valve 14 up.
Die
Kraftstoffzuführleitung 6 hat
eine Kraftstoffsammelkammer 17, die darin ausgebildet ist,
in der eine Druckaufnahmefläche 3c,
die auf der Nadel ausgebildet ist, angeordnet ist. Dementsprechend wird
die Nadel 3 durch den Kraftstoffdruck in der Kraftstoffsammelkammer 17 in
eine Richtung gedrängt,
in der die Nadel 3 die Düsen 4 öffnet. Die
Nadel 3 wird außerdem
durch eine Druckfeder 18, die zwischen der Nadel 3 und
der Innenwand der Nadelaufnehmerkammer 5 angeordnet ist,
in eine Richtung gedrängt,
in der die Nadel 3 die Düsen 4 schließt.The fuel supply line 6 has a fuel collection chamber 17 formed therein in which a pressure receiving surface 3c , which is formed on the needle, is arranged. Accordingly, the needle 3 by the fuel pressure in the fuel collection chamber 17 pushed in a direction in which the needle 3 the nozzles 4 opens. The needle 3 also by a compression spring 18 between the needle 3 and the inner wall of the Nadelaufnehmerkammer 5 is arranged, urged in a direction in which the needle 3 the nozzles 4 closes.
Eine
Einströmleitung 19 zweigt
sich von der Kraftstoffzuführleitung 6 ab
und erstreckt sich zur Ventilkammer 10. Auf diese Art und
Weise ist die Ventilkammer 10 mit der Kraftstoffzuführleitung 6 verbunden.An inflow line 19 branches from the fuel supply line 6 and extends to the valve chamber 10 , In this way is the valve chamber 10 with the fuel supply line 6 connected.
Zu
beachten ist, dass in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die erste und
zweite Verbindungsleitung 11a und 11b und die
Einströmleitung 19 jeweils
eine Drossel hat, die darin ausgebildet ist.It should be noted that in the present embodiment, the first and second connection lines 11a and 11b and the inflow line 19 each has a throttle which is formed therein.
Als
nächstes
wird der Betrieb der Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel
unter Bezugnahme auf die 2, 4 bis 6 erklärt.Next, the operation of the fuel injection device according to the present embodiment will be described with reference to FIGS 2 . 4 to 6 explained.
4 zeigt
ein Zeitdiagramm eines Axialhubs ND der Nadel 3, gemäß dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel.
Wie in 4 dargestellt, wenn das Kraftstoffeinspritzen
zu starten ist, wird zunächst
die Nadel 3 um einen Hub D1 versetzt oder nach oben angehoben.
Dann wird die Nadel 3 weiter um einen Hub D2 nach oben
versetzt. Danach wird die Nadel 3 um einen Hub (D1+D2)
nach unten versetzt, um das Kraftstoffeinspritzen anzuhalten. 4 shows a time chart of an axial stroke ND of the needle 3 , according to the present embodiment. As in 4 shown, when the fuel injection is to start, first the needle 3 offset by a stroke D1 or lifted upwards. Then the needle 3 further offset by a stroke D2 upwards. After that, the needle becomes 3 offset by one stroke (D1 + D2) to stop fuel injection.
Mit
anderen Worten wird die Nadel 3 zunächst aus einer Nullhub-Position,
in der die Düsen 4 geschlossen
sind, in eine Zwischenposition, die zwischen der Nullhub-Position
und einer Vollhub-Position ist, versetzt. Danach wird die Nadel 3 weiter
nach oben zur Vollhub-Position versetzt und dann zur Nullhub-Position
zurückgebracht.In other words, the needle becomes 3 initially from a zero-stroke position, in which the nozzles 4 are closed, in an intermediate position, which is between the zero-stroke position and a full-stroke position offset. After that, the needle becomes 3 further up to the full-stroke position and then returned to the zero-stroke position.
Genauer
gesagt, wenn das Kraftstoffeinspritzen anzuhalten ist, wird das
Drucksteuerventil 14 in eine Position bewegt, wo es die
Verbindung zwischen der Ventilkammer 10 und der Entlastungsleitung 12 unterbindet
und die Ventilkammer 14 mit der zweiten Drucksteuerkammer 8b verbindet,
wie in 2 dargestellt. In diesem Zustand strömt Kraftstoff,
der über die
Einströmleitung 19 zur
Ventilkammer 10 zugeführt
wird, über
die jeweilige Verbindungsleitung 11a und 11b in
die erste und zweite Drucksteuerkammer 8a und 8b.
Dies erhöht
den Kraftstoffdruck in der zweiten Drucksteuerkammer 8b und
hält den
Hubsteuerkolben 9 in einer am weitesten unten liegenden Position,
wo sein Absatz 9a den Absatz 5a der Nadelaufnehmerkammer 5 berührt. Außerdem erhöht dies den
Kraftstoffdruck in der ersten Drucksteuerkammer 8a und
hält die
Nadel 3 in der Nullhub-Position.More specifically, when the fuel injection is to be stopped, the pressure control valve becomes 14 moved to a position where there is the connection between the valve chamber 10 and the relief line 12 stops and the valve chamber 14 with the second pressure control chamber 8b connects, as in 2 shown. In this state, fuel flows through the inflow line 19 to the valve chamber 10 is supplied via the respective connecting line 11a and 11b in the first and second pressure control chamber 8a and 8b , This increases the fuel pressure in the second pressure control chamber 8b and holds the stroke control piston 9 in a lowermost position where his heel 9a the paragraph 5a the Nadelaufnehmerkammer 5 touched. In addition, this increases the fuel pressure in the first pressure control chamber 8a and holds the needle 3 in the zero-stroke position.
Mit
anderen Worten übersteigt
eine nach unten gerichtete Kraft, die auf die Nadel 3 zum
Schließen
der Düsen 4 wirkt,
die durch den Kraftstoffdruck in der Drucksteuerkammer 8a und 8b und
die Drängkraft
der Feder 18 bereitgestellt wird, eine nach oben gerichtete
Kraft, die auf die Nadel zum Öffnen
der Düsen 4 wirkt,
die durch den Kraftstoffdruck in der Kraftstoffsammelkammer 17 bereitgestellt
wird. Deshalb werden die Düsen 4 geschlossen
gehalten.In other words, a downward force on the needle exceeds 3 to close the nozzles 4 acts by the fuel pressure in the pressure control chamber 8a and 8b and the urging force of the spring 18 is provided, an upward force acting on the needle to open the nozzles 4 acts by the fuel pressure in the fuel collection chamber 17 provided. That's why the nozzles are 4 kept closed.
Zu
beachten ist, dass in diesem Zustand die Oberseite der Nadel 3 von
der Unterseite des Hubsteuerkolbens 9 voneinander um eine
Distanz D1 voneinander beabstandet sind und die Oberseite des Kolbens 9 und
die Oberseite der Innenwand der Nadelaufnehmerkammer 5 um
eine Distanz D2 voneinander beabstandet sind.It should be noted that in this condition the top of the needle 3 from the bottom of the Hubsteuerkolbens 9 spaced from each other by a distance D1 and the top of the piston 9 and the top of the inner wall of the Nadelaufnehmerkammer 5 spaced apart by a distance D2.
Wenn
das Kraftstoffeinspritzen zu starten ist, wird das Drucksteuerventil 14 nach
unten in eine Position versetzt, in der die Ventilkammer 10 mit
der Entlastungsleitung 12 verbunden ist und eine Verbindung
zwischen der Ventilkammer 10 und der zweiten Drucksteuerkammer 8b gesperrt
ist, wie in 5 dargestellt. In diesem Zustand
wird der Kraftstoffdruck in der zweiten Drucksteuerkammer 8b hoch
gehalten und somit wird der Hubsteuerkolben 9 bei seiner
am weitesten unten liegenden Position gehalten. Im Gegensatz dazu
strömt
Kraftstoff in der ersten Drucksteuerkammer 8a durch die
Ventilkammer 10 zur Entlastungsleitung 12 hinaus
und somit fällt
der Kraftstoffdruck in der ersten Drucksteuerkammer 8a ab.When the fuel injection is to start, the pressure control valve becomes 14 down to a position in which the valve chamber 10 with the relief line 12 is connected and a connection between the valve chamber 10 and the second pressure control chamber 8b is locked, as in 5 shown. In this state, the fuel pressure in the second pressure control chamber 8b held high and thus the Hubsteuerkolben 9 held at its lowest position. In contrast, fuel flows in the first pressure control chamber 8a through the valve chamber 10 to the relief line 12 and thus the fuel pressure in the first pressure control chamber drops 8a from.
Infolgedessen übersteigt
die nach oben gerichtete Kraft, die auf die Nadel 3 wirkt,
die nach unten gerichtete Kraft, die auf die Nadel 3 wirkt
und somit wird die Nadel 3 nach oben versetzt. Auf diese
Art und Weise wird das Kraftstoffeinspritzen gestartet.As a result, the upward force exerted on the needle exceeds 3 acts, the downward force acting on the needle 3 acts and thus becomes the needle 3 offset upwards. In this way, the fuel injection is started.
Der
nach oben gerichtete Hub der Nadel 3 wird durch Anstoßen der
Nadel 3 an den Hubsteuerkolben 9 begrenzt, wie
in 5 dargestellt. Auf diese Art und Weise wird die
Nadel 3 zuerst um den Hub D1 versetzt.The upward stroke of the needle 3 is by pushing the needle 3 to the stroke control piston 9 limited, as in 5 shown. In this way, the needle becomes 3 first offset by the stroke D1.
Danach
wird das Drucksteuerventil 14 in eine Position nach oben
versetzt, in der sie die Ventilkammer 10 jeweils mit der
Entlastungsleitung 12 und der zweiten Drucksteuerkammer 8b verbindet,
wie in 6 dargestellt. In diesem Zustand strömt Kraftstoff in
der zweiten Drucksteuerkammer 8b durch die Ventilkammer 10 hinaus
zur Entlastungsleitung 12 und folglich fällt auch
der Kraftstoffdruck in der zweiten Drucksteuerkammer 8b.Thereafter, the pressure control valve 14 placed in a position upwards, in which they the valve chamber 10 each with the discharge line 12 and the second pressure control chamber 8b connects, as in 6 shown. In this state, fuel flows in the second pressure control chamber 8b through the valve chamber 10 out to the relief line 12 and consequently, the fuel pressure in the second pressure control chamber also drops 8b ,
Infolgedessen übersteigt
die nach oben gerichtete Kraft, die auf die Nadel 3 wirkt,
die nach unten gerichtete Kraft, die auf die Nadel 3 wirkt
und somit wird die Nadel 3 zusammen mit dem Kolben 9 weiter
nach oben versetzt.As a result, the upward force exerted on the needle exceeds 3 acts, the downward force acting on the needle 3 acts and thus becomes the needle 3 together with the piston 9 further upwards.
Der
nach oben gerichtete Hub der Nadel 3 und des Hubsteuerkolbens 9 wird
durch Anstoßen des
Kolbens 9 an die Innenwand der Nadelaufnehmerkammer 5 begrenzt,
wie in 6 dargestellt. Auf diese Art und Weise wird die
Nadel 3 weiter um den Hub D2 versetzt oder in Vollhub versetzt.The upward stroke of the needle 3 and the Hubsteuerkolbens 9 is by pushing the piston 9 to the inner wall of the Nadelaufnehmerkammer 5 limited, as in 6 shown. In this way, the needle becomes 3 further offset by the stroke D2 or offset in full stroke.
Wenn
die Kraftstoffeinspritzvorrichtung anzuhalten ist, wird das Drucksteuerventil 14 in
die Position, die in 2 dargestellt ist, zurückgebracht. Dies
erhöht
den Kraftstoffdruck in der ersten und zweiten Drucksteuerkammer 8a und 8b.
Infolgedessen übersteigt
die nach unten gerichtete Kraft, die auf die Nadel 3 wirkt,
die nach oben gerichtete Kraft, die auf die Nadel 3 wirkt
und folglich werden die Nadel 3 und der Hubsteuerkolben 9 nach
unten versetzt, bis die Nadel 3 die Düsen 4 schließt und der
Absatz 9a des Kolbens 9 an den Absatz 5a der
Nadelaufnehmerkammer 5 anstößt.When the fuel injector is to be stopped, the pressure control valve becomes 14 in the position in 2 is shown, returned. This increases the fuel pressure in the first and second pressure control chambers 8a and 8b , As a result, the downward force on the needle exceeds 3 acts, the upward force acting on the needle 3 acts and consequently the needle 3 and the stroke control piston 9 moved down until the needle 3 the nozzles 4 closes and the paragraph 9a of the piston 9 to the paragraph 5a the Nadelaufnehmerkammer 5 abuts.
Auf
diese Art und Weise werden drei verschiedene Zustände durch
ein einziges Drucksteuerventil 14 erreicht.In this way, three different states are created by a single pressure control valve 14 reached.
In
dem vorliegenden Ausführungsbeispiel mündet die
Einströmleitung 19 nicht
zur ersten und zweiten Drucksteuerkammer 8a und 8b,
sondern zur Ventilkammer 10. Dies fördert den Druckabfall in der ersten
und zweiten Drucksteuerkammer 8a und 8b, was den
schnellen nach oben gerichteten Hub der Nadel 3 fördert.In the present embodiment, the inflow line opens 19 not to the first and second pressure control chambers 8a and 8b but to the valve chamber 10 , This promotes the pressure drop in the first and second pressure control chambers 8a and 8b what the fast upward stroke of the needle 3 promotes.
Wie
vorstehend erklärt,
wenn das Drucksteuerventil 14 die Ventilkammer 10 mit
der Entlastungsleitung 12 verbindet, wie in den 5 und 6 dargestellt,
strömt
Kraftstoff in der ersten Drucksteuerkammer 8a hinaus zur
Ventilkammer 10 über
die erste Verbindungsleitung 11a und strömt dann
durch eine ringförmige
Leitung, die um das Drucksteuerventil 14 ausgebildet ist,
hinaus zur Entlastungsleitung 12.As explained above, when the pressure control valve 14 the valve chamber 10 with the relief line 12 connects, as in the 5 and 6 shown fuel flows in the first pressure control chamber 8a out to the valve chamber 10 over the first connection line 11a and then flows through an annular conduit which surrounds the pressure control valve 14 is formed, out to the discharge line 12 ,
In
diesem Zustand hängt
die Rate eines nach oben gerichteten Hubs der Nadel 3 eher
von der Strömungsrate
des Kraftstoffs durch die erste Verbindungsleitung 11a als
durch die ringförmige
Leitung ab. Insbesondere wird der Strömungswiderstand der ersten
Verbindungsleitung 11a höher festgesetzt als der der
ringförmigen
Leitung.In this state, the rate of an upward stroke of the needle depends 3 rather, the flow rate of the fuel through the first connection line 11a as by the annular line from. In particular, the flow resistance of the first connection line 11a set higher than that of the annular pipe.
Die
Kraftstoffströmungsrate
durch die ringförmige
Leitung hängt
von der Größe eines
Zwischenraums ab, der zwischen dem Drucksteuerventil 14 und
der Ventilkammer 10 ausgebildet ist, der wiederum vom Axialhub
des Ventils 14 abhängt.
Wenn deshalb die Aufwärtshubrate
der Nadel 3 von der Kraftstoffströmungsrate durch die ringförmige Leitung
abhängt,
ist eine kritische Steuerung des Axialhubs des Ventils 14 erforderlich,
um die Hubrate der Nadel 3 konstant zu halten. Das vorliegende
Ausführungsbeispiel
vermeidet solch eine kritische Steuerung.The fuel flow rate through the annular conduit depends on the size of a gap that exists between the pressure control valve 14 and the valve chamber 10 is formed, in turn, from the Axialhub of the valve 14 depends. Therefore, if the upstroke rate of the needle 3 is dependent on the fuel flow rate through the annular conduit, is a critical control of the axial stroke of the valve 14 required to adjust the stroke rate of the needle 3 to keep constant. The present embodiment avoids such a critical control.
Aus
den gleichen Gründen
wird der Strömungswiderstand
der zweiten Verbindungsleitung 11b höher festgesetzt als der der
ringförmigen
Leitung.For the same reasons, the flow resistance of the second connection line 11b set higher than that of the annular pipe.
Andererseits
wird der Strömungswiderstand der
Einströmleitung 19 relativ
niedrig festgesetzt. Dies erhöht
schnell den Kraftstoffdruck in der Ventilkammer 10 und
folglich die Drücke
in der ersten und zweiten Drucksteuerkammer 8a und 8b,
wenn das Drucksteuerventil 14 die Verbindung zwischen der Ventilkammer 10 und
der Entlastungsleitung 12 sperrt. Dies stellt einen schnellen
nach unten gerichteten Hub der Nadel 3 sicher.On the other hand, the flow resistance of the inflow line 19 set relatively low. This quickly increases the fuel pressure in the valve chamber 10 and hence the pressures in the first and second pressure control chambers 8a and 8b when the pressure control valve 14 the connection between the valve chamber 10 and the relief line 12 locks. This represents a quick downward stroke of the needle 3 for sure.
Der
Hub der Nadel 3 wird durch Steuerung des Hubsteuerkolbens 9 gesteuert,
der durch Steuerung des Kraftstoffdrucks in der ersten und zweiten Drucksteuerkammer 8a und 8b erhalten
wird. Dies vermeidet eine Steuerung eines Kraftstoffdrucks in der
Kraftstoffzuführleitung 6 für eine Steuerung
eines Hubs der Nadel 3.The stroke of the needle 3 is by controlling the Hubsteuerkolbens 9 controlled by controlling the fuel pressure in the first and second pressure control chamber 8a and 8b is obtained. This avoids control of a fuel pressure in the fuel supply pipe 6 for controlling a stroke of the needle 3 ,
Wie
vorstehend erklärt,
wird das Drucksteuerventil 14 mit dem Aktuator 15 der
piezoelektrischen Bauart indirekt verbunden, d.h. über die
kraftstoffgefüllte
Kammer 16 (siehe 1). Im Allgemeinen
kann eine Axiallänge
eines piezoelektrischen Elements mit seiner Temperaturveränderung
variieren und somit kann eine direkte Verbindung des Ventils 14 mit
dem Aktuator 15 die Steuerung des Axialhubs des Ventils 14 verschlechtern.
Das vorliegende Ausführungsbeispiel
vermeidet solch ein Problem.As explained above, the pressure control valve becomes 14 with the actuator 15 the piezoelectric type indirectly connected, ie via the fuel-filled chamber 16 (please refer 1 ). In general, an axial length of a piezoelectric element can vary with its temperature change, and thus a direct connection of the valve 14 with the actuator 15 the control of the axial stroke of the valve 14 deteriorate. The present embodiment avoids such a problem.
7 zeigt
ein anderes Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung. In 7 werden
gleiche Bezugsnummern für
gleiche oder ähnliche
Elemente wie in 7 shows another embodiment of the present invention. In 7 are the same reference numbers for the same or similar elements as in
1 verwendet. 1 used.
Eine
zusätzlich
Einströmleitung 20b,
welche die zweite Drucksteuerkammer 8b mit der Einströmleitung 19 oder
der Kraftstoffzuführleitung 6 verbindet,
wird zum Ausführungsbeispiel,
das in 1 dargestellt ist, hinzugefügt. Insbesondere wird das Kammerdefinierelement 2e,
das in 1 dargestellt ist, durch zwei Kammerdefinierelemente 2e' und 2e'' ersetzt, in der die zusätzliche
Einströmleitung 20b mit einer
Drossel ausgebildet ist.An additional inflow line 20b that the second pressure control chamber 8b with the inflow line 19 or the fuel supply line 6 connects, becomes the embodiment that in 1 is shown added. In particular, the chamber defining element becomes 2e , this in 1 is represented by two chamber defining elements 2e ' and 2e '' replaced, in which the additional inflow 20b is formed with a throttle.
Kraftstoff
in der Kraftstoffzuführleitung 6 strömt über die
zusätzliche
Einströmleitung 20b in
die zweite Drucksteuerkammer 8b. Dies fördert einen schnellen nach
unten gerichteten Hub der Nadel 3. Insbesondere wenn die
zweite Drucksteuerkammer 8b mit der Ventilkammer 10 verbunden
ist, strömt Kraftstoff
sowohl von der Ventilkammer 10 als auch von der Kraftstoffzuführleitung 6.Fuel in the fuel supply line 6 flows over the additional inflow line 20b in the second pressure control chamber 8b , This promotes a quick downward stroke of the needle 3 , In particular, when the second pressure control chamber 8b with the valve chamber 10 is connected, fuel flows both from the valve chamber 10 as well as from the fuel supply line 6 ,
Der
Strömungswiderstand
von der zusätzlichen
Einströmleitung 20b wird
höher festgesetzt
als der der zweiten Verbindungsleitung 11b. Dies fördert einen
schnellen Druckabfall in der zweiten Drucksteuerkammer 8b,
wenn das Drucksteuerventil 14 die zweite Kammer 8b mit
der Entlastungsleitung 12 verbindet (siehe 6),
was somit einen schnellen nach oben gerichteten Hub der Nadel 3 fördert.The flow resistance of the additional inflow line 20b is set higher than that of the second connection line 11b , This promotes a rapid pressure drop in the second pressure control chamber 8b when the pressure control valve 14 the second chamber 8b with the relief line 12 connects (see 6 ), thus providing a quick upward stroke of the needle 3 promotes.
8 zeigt
ein anderes Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung. In 8 werden
gleiche Bezugsnummern für
gleiche oder ähnliche
Elemente wie in 8th shows another embodiment of the present invention. In 8th are the same reference numbers for the same or similar elements as in
1 und 7 verwendet. 1 and 7 used.
Eine
weitere zusätzliche
Einströmleitung 20a,
welche die erste Drucksteuerkammer 8a mit der Einströmleitung 20 oder
der Kraftstoffzuführleitung 6 verbindet,
wird dem Ausführungsbeispiel,
das in 7 dargestellt ist, hinzugefügt. Insbesondere wird die Leitung 20a mit
einer Drossel in dem Kolbenelement 3b der Nadel 3 und
dem Gehäusekörper 2b des Gehäuses 2 ausgebildet.
Zu beachten ist, dass sich nachfolgend die Leitung 20a auf
eine erste zusätzliche
Einströmleitung
bezieht und die Leitung 20b auf eine zweite zusätzliche
Einströmleitung
bezieht.Another additional inflow line 20a which the first pressure control chamber 8a with the inflow line 20 or the fuel supply line 6 connects, the embodiment that is in 7 is shown added. In particular, will The administration 20a with a throttle in the piston element 3b the needle 3 and the housing body 2 B of the housing 2 educated. It should be noted that below the line 20a refers to a first additional inflow and the line 20b refers to a second additional inflow.
Kraftstoff
in der Kraftstoffzuführleitung 6 strömt außerdem über die
erste zusätzliche
Einströmleitung 20a in
die erste Drucksteuerkammer 8a. Dies fördert einen schnellen nach
unten gerichteten Hub der Nadel 3. Insbesondere, wenn die
erste Drucksteuerkammer 8a mit der Ventilkammer 10 verbunden
ist, strömt
Kraftstoff sowohl von der Ventilkammer 10 als auch der
Kraftstoffzuführleitung 6.Fuel in the fuel supply line 6 also flows over the first additional inflow line 20a in the first pressure control chamber 8a , This promotes a quick downward stroke of the needle 3 , In particular, when the first pressure control chamber 8a with the valve chamber 10 is connected, fuel flows both from the valve chamber 10 as well as the fuel supply line 6 ,
Der
Strömungswiderstand
der ersten zusätzlichen
Einströmleitung 20a ist
höher festgesetzt
als der der ersten Verbindungsleitung 11a. Dies fördert einen
schnellen Druckabfall in der ersten Drucksteuerkammer 8a,
wenn das Drucksteuerventil 14 die erste Kammer 8a mit
der Entlastungsleitung 12 verbindet (siehe 5 und 6),
was folglich einen schnellen nach oben gerichteten Hub der Nadel 3 fördert.The flow resistance of the first additional inflow line 20a is set higher than that of the first connection line 11a , This promotes a rapid pressure drop in the first pressure control chamber 8a when the pressure control valve 14 the first chamber 8a with the relief line 12 connects (see 5 and 6 ), which consequently causes a quick upward stroke of the needle 3 promotes.
In
einigen Motoren wird ein Kraftstoffeinspritzdruck und folglich ein
Kraftstoffdruck in der Kraftstoffzuführleitung 6 relativ
niedrig eingestellt, um ein Verbrennungsgeräusch, das während eines Leerlaufmotorbetriebes
erzeugt wird, zu unterdrücken. Dies
verringert jedoch die nach unten gerichtete Kraft, die durch den
Kraftstoffdruck in der ersten Drucksteuerkammer 8a auf
die Nadel 3 wirkt, wenn die Düsen 4 zu schließen sind,
was ein Verhältnis
der nach unten gerichteten Kraft durch die Feder 18 (siehe 1) zu
einer gesamten nach unten gerichteten Kraft erhöht. In dieser Situation ist
ein schneller Druckabfall in der ersten Drucksteuerkammer 8a für einen
schnellen nach oben gerichteten Hub der Nadel 3 erforderlich.In some engines, a fuel injection pressure and consequently a fuel pressure in the fuel supply line becomes 6 set relatively low to suppress combustion noise generated during idling engine operation. However, this reduces the downward force caused by the fuel pressure in the first pressure control chamber 8a on the needle 3 works when the nozzles 4 To close, what is a ratio of the downward force by the spring 18 (please refer 1 ) increases to an entire downward force. In this situation, there is a rapid pressure drop in the first pressure control chamber 8a for a quick upward stroke of the needle 3 required.
Deshalb
ist ein relativ hoher Strömungswiderstand
der ersten zusätzlichen
Einströmleitung 20a zu
bevorzugen, wenn der Kraftstoffeinspritzdruck relativ niedrig ist.
Ein Weglassen der ersten zusätzlichen
Einströmleitung 20a,
wie in den Ausführungsbeispielen,
die in den 1 und 7 dargestellt sind,
ist diesbezüglich
eher zu bevorzugen.Therefore, a relatively high flow resistance of the first additional inflow line 20a to be preferred when the fuel injection pressure is relatively low. An omission of the first additional inflow line 20a as in the embodiments shown in the 1 and 7 are more preferable in this respect.
Erfindungsgemäß ist es
möglich,
eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung bereitzustellen, die in der Lage
ist, schnell eine Nadel in eine Richtung zu versetzen, in der die
Nadel die Düse öffnet.It is according to the invention
possible,
to provide a fuel injector capable of
is to quickly move a needle in a direction in which the
Needle opens the nozzle.