BR102015030033A2

BR102015030033A2 - method for performing a pilot fuel injection by means of a fuel injection unit and a fuel injection unit

Info

Publication number: BR102015030033A2
Application number: BR102015030033A
Authority: BR
Inventors: Jonian Grazhdani
Original assignee: Scania Cv Ab
Priority date: 2014-12-03
Filing date: 2015-11-30
Publication date: 2016-09-27
Also published as: SE1451468A1; SE538559C2; DE102015015185A1

Abstract

1/1 resumo “método para executar uma injeção piloto de combustível por meio de uma unidade injetora de combustível e uma unidade injetora para tal” um método para executar uma injeção piloto de combustível por meio de uma unidade injetora (1) em um cilindro (2) de um motor a combustão (3) inclui o passo de acionar um seguidor de came (8) acionado por um eixo excêntrico (9) de tal motor para mover um pistão (7) para dentro de uma câmara de bombeamento (6) para reduzir um volume definido pelo pistão dentro da câmara de bombeamento durante um curso de bombeamento do pistão. uma válvula solenoide (16) da unidade injetora se comunica com uma passagem de abastecimento de combustível (15) que conecta a câmara de bombeamento a um bocal (13) e está configurada para prover conexão desta passagem de abastecimento de combustível a uma passagem de retorno de combustível (12) em uma primeira posição de repouso e interromper esta conexão em uma segunda posição a ser alcançada com a energização da válvula. uma injeção piloto de combustível no cilindro por meio de tal bocal é executada com um intervalo de tempo antes da injeção principal de combustível em tal cilindro pela energização de tal válvula solenoide a um instante que faz com que esta válvula chegue em tal segunda posição interrompendo tal conexão de tal passagem de abastecimento de combustível a tal passagem de retorno de combustível em uma posição do eixo excêntrico alcançada antes do início de um curso de bombeamento de combustível do pistão.1/1 summary “method of performing a fuel injection pilot by means of a fuel injection unit and a fuel injection unit” a method of performing a pilot fuel injection by means of a fuel injection unit (1) in a cylinder ( 2) a combustion engine (3) includes the step of driving a cam follower (8) driven by an eccentric shaft (9) of such an engine to move a piston (7) into a pumping chamber (6) to reduce a piston-defined volume within the pumping chamber during a piston pumping stroke. a solenoid valve (16) of the injector unit communicates with a fuel supply port (15) that connects the pumping chamber to a nozzle (13) and is configured to provide connection of this fuel supply port to a return port (12) in a first rest position and break this connection in a second position to be reached with valve energization. a pilot fuel injection into the cylinder by means of such a nozzle is performed at a time interval prior to the main fuel injection into such a cylinder by energizing such a solenoid valve at a time that causes this valve to reach such a second position by interrupting such connecting such fuel supply passage to such fuel return passage at an eccentric shaft position achieved prior to the commencement of a piston fuel pumping stroke.

Description

“MÉTODO PARA EXECUTAR UMA INJEÇÃO PILOTO DE COMBUSTÍVEL POR MEIO DE UMA UNIDADE INJETORA DE COMBUSTÍVEL E UMA UNIDADE INJETORA PARA TAL” [0001] A presente invenção se refere a um método para executar uma injeção piloto de combustível por meio de uma unidade injetora em um cilindro de um motor a combustão, tal injetor incluindo: um corpo de bomba com uma câmara de bombeamento e um pistão móvel recebido dentro deste, uma entrada de combustível para tal câmara de bombeamento e uma passagem de retorno de combustível a partir desta, um bocal de injeção de combustível configurado para injetar combustível em tal cilindro a partir de uma pressão dentro de tal câmara de bombeamento de um nível predeterminado, uma passagem de abastecimento de combustível que conecta a câmara de bombeamento e tal bocal, um seguidor de carne conectado a tal pistão e configurado para ser acionado por um eixo excêntrico de tal motor para reduzir um volume definido por tal pistão dentro de tal câmara de bombeamento durante um curso de bombeamento de combustível de tal pistão, e uma válvula solenoide que se comunica com tal passagem de abastecimento de combustível e configurada para prover conexão de tal passagem de abastecimento de combustível a tal passagem de retorno de combustível em uma primeira posição de repouso e para interromper tal conexão em uma segunda posição a ser alcançada com a energização da válvula, em que o método inclui os passos de energizar tal válvula e movê-la para tal segunda posição para interromper tal conexão para causar um movimento de tal pistão em tal curso de bombeamento de combustível para aumentar a pressão de combustível dentro de tal câmara de bombeamento acima de tal nível predeterminado que inicia a injeção de combustível em tal cilindro por meio de tal bocal, e desenergizar tal válvula solenoide para movê-la para tal primeira posição que conecta tal passagem de abastecimento de combustível a tal passagem de retorno de combustível e reduzir a pressão do combustível dentro da câmara de combustão para um nível inferior a tal nível predeterminado e, assim, interromper tal injeção de combustível e terminar tal injeção piloto, em que tal injeção piloto de combustível é executada com um intervalo de tempo antes de uma injeção principal de combustível para dentro de tal cilindro, bem como uma unidade injetora de acordo com o preâmbulo da reivindicação independente em anexo direcionada a uma unidade injetora."METHOD FOR PERFORMING A PILOT FUEL INJECTION THROUGH A FUEL INJECTOR UNIT AND AN INJECTOR UNIT" [0001] The present invention relates to a method for performing a pilot fuel injection by means of an injector unit in a cylinder of a combustion engine, such injector including: a pump body with a pumping chamber and a movable piston received therein, a fuel inlet for such a pumping chamber and a fuel return passage therefrom, a nozzle fuel injection device configured to inject fuel into such a cylinder from a pressure within such a predetermined pumping chamber, a fuel supply passageway connecting the pumping chamber and such a nozzle, a meat follower connected thereto. piston and configured to be driven by an eccentric shaft of such a motor to reduce a volume defined by such piston den of such a pumping chamber during a fuel pumping stroke of such a piston, and a solenoid valve communicating with such a fuel supply passage and configured to provide connection of such a fuel supply passage to such a fuel return passage. in a first rest position and to break such a connection in a second position to be achieved with valve energization, wherein the method includes the steps of energizing such a valve and moving it to such a second position to interrupt such a connection to cause a movement of such a piston in such a fuel pumping stroke to increase the fuel pressure within such a pumping chamber above such a predetermined level initiating fuel injection into such a cylinder by means of such a nozzle, and de-energizing such a solenoid valve to move her to such a first position that connects such a fueling passage at such a fuel return passage and reduce the fuel pressure within the combustion chamber to a level below such a predetermined level and thus interrupt such fuel injection and terminate such pilot injection, wherein such pilot fuel injection is performed. at a time interval prior to a main fuel injection into such a cylinder, as well as an injector unit according to the preamble of the appended independent claim directed to an injector unit.

[0002] A invenção não está restrita a tais injeções piloto de qualquer combustível em particular, mas diesel e etanol podem ser mencionados como exemplos. Ainda, a invenção se refere à injeção de combustível dentro de cilindros em motores a combustão projetados para qualquer tipo de uso, tal como aplicações industriais, em retificadoras e todo tipo de veículos automotivos, especialmente veículos utilitários com rodas, tais como caminhões ou ônibus, e a invenção irá, por conta disto, ser discutida primariamente para este campo de uso para ilustrar a invenção, mas, correspondentemente, não a restringindo a este campo de nenhuma forma.The invention is not restricted to such pilot injections of any particular fuel, but diesel and ethanol may be mentioned as examples. Further, the invention relates to fuel injection within cylinders in combustion engines designed for any use, such as industrial applications, grinding machines and all types of automotive vehicles, especially wheeled utility vehicles such as trucks or buses, and the invention will therefore be discussed primarily for this field of use to illustrate the invention, but correspondingly does not restrict it to this field in any way.

[0003] Uma unidade injetora significa que, em tal motor a combustão que possui uma série de cilindros, uma unidade injetora separada do tipo definido na introdução, conectada a um sistema de abastecimento de combustível em comum existirá para cada um dos cilindros para injeção de combustível naquele cilindro em particular. No entanto, tais unidades injetoras podem compartilhar uma tal unidade de controle comum para controlar tais válvulas solenoides dos injetores.An injection unit means that in such a combustion engine that has a series of cylinders, a separate injection unit of the type defined in the introduction, connected to a common fuel supply system will exist for each of the injection cylinders. fuel in that particular cylinder. However, such injector units may share such a common control unit for controlling such injector solenoid valves.

[0004] Tal injeção piloto de combustível dentro de um cilindro de um motor a combustão é uma injeção de uma pequena quantidade de combustível, tal como da ordem de alguns por cento da quantidade de uma injeção principal a carga máxima e na ordem de 100% da quantidade de uma injeção principal a velocidade de marcha lenta, antes de tal injeção principal, seja para uma pré-combustão do combustível de injeção piloto antes da combustão do combustível injetado no cilindro por uma injeção principal, seja para modificar as propriedades da mistura de ar e combustível no cilindro. Pode haver diferentes razões para executar tal injeção piloto, tais como para considerar um nível máximo de emissões de NOx que resultam da combustão de combustíveis no motor a combustão de acordo com regulações ou para garantir que o combustível injetado na injeção principal subsequente de fato sofra combustão.Such a pilot fuel injection within a cylinder of a combustion engine is an injection of a small amount of fuel, such as some percent of the amount of a main injection at full load and in the order of 100%. the amount of a prime injection at idle speed prior to such prime injection either for a pre-combustion of pilot injection fuel prior to combustion of fuel injected into the cylinder by a prime injection or for modifying the mixture properties of air and fuel in the cylinder. There may be different reasons for performing such a pilot injection, such as considering a maximum level of NOx emissions that result from combustion engine fuel combustion according to regulations or to ensure that the fuel injected into the subsequent main injection actually burns. .

ESTADO DA TÉCNICATECHNICAL STATE

[0005] Um método e uma unidade de controle de acordo com a introdução são conhecidos por meio, por exemplo, de EP 0 805 270 A2. É de suma importância ser capaz de determinar a quantidade de combustível injetada dentro de um cilindro pela execução de tal injeção piloto. É, então, necessário saber quando a injeção se inicia. Alguns combustíveis reagem quimicamente com o óleo de motor e formam materiais pegajosos que se depositam na válvula solenoide e tornam o movimento desta mais lento e, assim, atrasam o início da injeção. Outros motivos para faltas de acurácia no início da injeção podem ser tolerâncias de manufatura e envelhecimento do injetor. Isto significa que um requerimento de sensores e potência computacional não está sempre disponível para se obter uma acurácia desejada de tal injeção piloto. SUMÁRIO DA INVENÇÃOA method and a control unit according to the introduction are known by, for example, EP 0 805 270 A2. It is of utmost importance to be able to determine the amount of fuel injected into a cylinder by performing such a pilot injection. It is then necessary to know when the injection begins. Some fuels react chemically with the engine oil and form sticky materials that settle on the solenoid valve and slow its motion and thus delay the start of injection. Other reasons for lack of accuracy at the start of injection may be injector manufacturing tolerances and aging. This means that a sensor and computational power requirement is not always available to achieve the desired accuracy of such a pilot injection. SUMMARY OF THE INVENTION

[0006] O objeto da presente invenção é prover um método e uma unidade injetora do tipo definido na introdução sendo melhoradas em ao menos alguns aspectos em relação a tais métodos e unidades injetoras já conhecidos.[0006] The object of the present invention is to provide a method and an injection unit of the type defined in the introduction being improved in at least some respects over such known methods and injection units.

[0007] Este objeto possui relação com o método obtido ao prover tal método com as características listadas na parte caracterizante da reivindicação de patente 1 em anexo.This object relates to the method obtained by providing such method with the characteristics listed in the characterizing part of the attached patent claim 1.

[0008] Ao selecionar o instante de energização de tal válvula solenoide para a injeção piloto cedo a ponto de que a válvula chegue à posição para interrupção da conexão da passagem de abastecimento de combustível com a passagem de retorno de combustível em uma posição do eixo excêntrico alcançada antes que o seguidor de carne inicie a agir sobre o pistão para reduzir o volume definido por tal pistão dentro da câmara de bombeamento, a pressão aumenta dentro da câmara de bombeamento e o início da injeção de combustível dentro do cilindro, isto é, o instante em que a pressão do combustível dentro da câmara de bombeamento alcança um nível predeterminado, não dependerá do instante a válvula solenoide chega em tal segunda posição, mas apenas da posição de tal eixo excêntrico. Isto significa que variações na velocidade de movimento da válvula solenoide e o instante em que ela chega à segunda posição como uma consequência de tolerâncias de manufatura, envelhecimento, formação de depósitos de material pegajoso, etc., irá ter uma influência apenas restrita, se alguma, no instante de início da injeção piloto e na acurácia de tal injeção piloto. Ainda, tal válvula solenoide pode pular e sofrer um solavanco ao chegar a tal segunda posição, o que pode causar oscilações na criação de pressão de combustível dentro da câmara de bombeamento, mas isto será evitado em um método de acordo com a invenção, o que também contribui para uma variação menor do instante de início da injeção e da acurácia da injeção entre diferentes injetores. Esta robustez e acurácia é obtida sem qualquer necessidade de tais sensores e potência computacional adicional.When selecting the energizing time of such a solenoid valve for pilot injection early to the point that the valve reaches the position for interrupting the connection of the fuel supply passage with the fuel return passage at an eccentric shaft position reached before the meat follower begins acting on the piston to reduce the volume defined by such a piston within the pumping chamber, the pressure increases within the pumping chamber and the start of fuel injection into the cylinder, i.e. The instant the fuel pressure within the pumping chamber reaches a predetermined level, it will not depend on the instant the solenoid valve arrives at such a second position, but only at the position of such an eccentric axis. This means that variations in the speed of movement of the solenoid valve and the instant it reaches the second position as a consequence of manufacturing tolerances, aging, formation of sticky material deposits, etc., will only have a restricted influence, if any. , at the moment of initiation of the pilot injection and the accuracy of such pilot injection. Furthermore, such a solenoid valve may bounce and jerk upon reaching such a second position, which may cause oscillations in the creation of fuel pressure within the pumping chamber, but this will be avoided in a method according to the invention, which means It also contributes to a smaller variation in the time of injection initiation and injection accuracy between different injectors. This robustness and accuracy is obtained without any need for such sensors and additional computational power.

[0009] De acordo com uma modalidade da invenção, tal energização de tal válvula solenoide para obter tal injeção piloto se inicia a ao menos 300 ps, 300 ps a 1000 ps, ou 400 ps a 800 ps antes do instante de início de tal curso de bombeamento de combustível de tal pistão. Observou-se que isto irá garantir que a válvula solenoide alcance tal segunda posição antes que tal seguidor de carne inicie a influenciar tal pistão a iniciar tal curso de bombeamento de combustível.According to one embodiment of the invention, such energization of such a solenoid valve to obtain such a pilot injection begins at least 300 ps, 300 ps at 1000 ps, or 400 ps at 800 ps prior to the instant of commencement of such a stroke. of pumping fuel from such a piston. It has been noted that this will ensure that the solenoid valve reaches such a second position before such a meat follower begins to influence such a piston to initiate such a fuel pumping stroke.

[0010] De acordo com outra modalidade da invenção, tal energização de tal válvula solenoide para obter tal injeção piloto se inicia a uma posição de tal eixo excêntrico alcançada 2S a 15s, 2S a 10e, ou 4S a 8S antes de uma posição do eixo excêntrico em que tal curso de bombeamento de tal pistão se inicia. Observou-se que um início de tal energização de tal válvula solenoide a tal ângulo do eixo excêntrico irá garantir que a válvula solenoide alcance tal segunda posição antes que tal curso de bombeamento de combustível de tal pistão se inicie.According to another embodiment of the invention, such energization of such a solenoid valve to obtain such pilot injection begins at a position of such an eccentric axis reached 2S to 15s, 2S to 10e, or 4S to 8S before an axis position. eccentric where such a piston pumping stroke begins. It has been observed that starting such energization of such a solenoid valve at such an angle of the eccentric axis will ensure that the solenoid valve reaches such a second position before such a piston fuel pumping stroke begins.

[0011] De acordo com uma modalidade da invenção, tal desenergização de tal válvula solenoide é executada em um instante tal que faz com que tal pressão de combustível dentro da câmara de bombeamento caia para um valor inferior a tal nível predeterminado e interrompa tal injeção piloto de combustível 100 ps a 3000 ps, 300 ps a 1500 ps, 500 ps a 1000 ps ou 600 ps a 800 ps após o início de tal injeção piloto. Isto significa uma injeção piloto de uma quantidade desejada de combustível para obter os objetos a serem obtidos por tal injeção piloto. Cabe observar que isto não significa que seja necessário ter qualquer sensor para detectar o início de tal injeção piloto, mas que o instante de tal início pode ser estimado com uma acurácia suficiente e o instante de início da desenergização da válvula soienoide pode ser determinado com dependência deste para se obter o comprimento desejado do intervalo de tempo da injeção piloto.According to one embodiment of the invention, such de-energization of such a solenoid valve is performed at such an instant that such fuel pressure within the pumping chamber falls below such a predetermined level and interrupts such pilot injection. 100 ps to 3000 ps, 300 ps to 1500 ps, 500 ps to 1000 ps or 600 ps to 800 ps after the start of such a pilot injection. This means a pilot injection of a desired amount of fuel to obtain the objects to be obtained by such a pilot injection. It should be noted that this does not mean that it is necessary to have any sensor to detect the start of such a pilot injection, but that the timing of such a start can be estimated with sufficient accuracy and the time of onset of the solenoid valve can be reliably determined. to obtain the desired length of the pilot injection time interval.

[0012] O objeto da presente invenção está relacionado com a unidade injetora para injetar combustível dentro de um cilindro de um motor a combustão obtida ao prover-se uma unidade injetora de acordo com a reivindicação de unidade injetora independente. As vantagens de tal unidade injetora e modalidades desta definidas nas reivindicações dependentes aparecem claramente com a discussão acima do método de acordo com a invenção e modalidades deste.[0012] The object of the present invention relates to the injector unit for injecting fuel into a cylinder of a combustion engine obtained by providing an injector unit in accordance with the claim of independent injector unit. The advantages of such injector unit and embodiments thereof defined in the dependent claims are clearly apparent from the above discussion of the method according to the invention and embodiments thereof.

[0013] A invenção também se refere a um motor a combustão de acordo com a reivindicação 9, um programa de computador que possui as características da reivindicação 10, um produto de programa de computador que possui as características da reivindicação 11, uma unidade de controle eletrônica que possui as características da reivindicação 12 e um veículo automotivo de acordo com a reivindicação 13.The invention also relates to a combustion engine according to claim 9, a computer program having the characteristics of claim 10, a computer program product having the characteristics of claim 11, a control unit. electronics having the features of claim 12 and an automotive vehicle according to claim 13.

[0014] Outras características vantajosas, bem como vantagens da presente invenção aparecerão com a descrição que segue abaixo.Other advantageous features as well as advantages of the present invention will appear with the following description below.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOSBRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS

[0015] Em referência aos desenhos em anexo, segue abaixo uma descrição específica de uma modalidade da invenção citada como um exemplo.Referring to the accompanying drawings, below is a specific description of one embodiment of the invention cited as an example.

[0016] Nas figuras: [0017] A Figura 1 é uma vista transversal que exibe uma estrutura esquemática de uma unidade injetora de acordo com a presente invenção.In the figures: Figure 1 is a cross-sectional view showing a schematic structure of an injection unit in accordance with the present invention.

[0018] A Figura 2 é um gráfico que ilustra a corrente I de energização da válvula solenoide e a posição Vp da válvula solenoide versus o ângulo C do eixo excêntrico para um método para executar uma injeção piloto de combustível por meio de uma unidade injetora de acordo com o estado da arte anterior.Figure 2 is a graph illustrating the energizing current I of the solenoid valve and the position Vp of the solenoid valve versus the angle C of the eccentric shaft for a method for performing a pilot fuel injection by means of a fuel injection unit. according to the prior art.

[0019] A Figura 3 é um gráfico que ilustra a pressão P de combustível dentro da câmara de combustão e a taxa de combustível Fr injetada dentro de tal cilindro versus o ângulo C de eixo excêntrico relacionado ao controle da válvula solenoide de acordo com o gráfico da Figura 2, [0020] A Figura 4 é um gráfico que ilustra a velocidade de um pistão que é movido por um seguidor de carne em uma unidade injetora da presente invenção versus o ângulo C do eixo excêntrico, [0021] As Figuras 5 e 6 são gráficos que correspondem àqueles nas Figuras 2 e 3 para um método de acordo com uma modalidade da invenção, [0022] A Figura 7 é um fluxograma que ilustra os passos executados em um método de acordo com uma modalidade da invenção, e [0023] A Figura 8 é uma vista esquemática que ilustra uma unidade de controle eletrônica para implantar um método de acordo com a invenção.[0019] Figure 3 is a graph illustrating the fuel pressure P within the combustion chamber and the fuel rate Fr injected into such a cylinder versus the eccentric axis angle C related to solenoid valve control according to the graphic. Figure 4 is a graph illustrating the velocity of a piston that is driven by a cam follower in an injector unit of the present invention versus the angle C of the eccentric shaft. [0021] Figures 5 and 6 are graphs corresponding to those in Figures 2 and 3 for a method according to one embodiment of the invention. Figure 7 is a flowchart illustrating the steps performed in a method according to one embodiment of the invention, and [0023] ] Figure 8 is a schematic view illustrating an electronic control unit for implementing a method according to the invention.

DESCRIÇÃO DETALHADA DE UMA MODALIDADE DA INVENÇÃODETAILED DESCRIPTION OF A MODE OF THE INVENTION

[0024] A Figura 1 ilustra esquematicamente a estrutura geral de uma unidade injetora 1 de acordo com uma modalidade da invenção para injetar combustível dentro de um cilindro 2 de um motor a combustão 3 em um veículo automotivo 4. O injetor possui um corpo de bomba 5 com uma câmara de bombeamento 6 e um pistão 7 móvel arranjado dentro desta. Um seguidor de carne 8 configurado para ser acionado por um eixo excêntrico 9 do motor 3 é conectado ao pistão 7 por meio de uma haste do balancim 10 de modo a mover o pistão para dentro de tal câmara de bombeamento durante um curso de bombeamento de combustível de tal pistão, como será explicado adicionalmente abaixo.Figure 1 schematically illustrates the general structure of an injector unit 1 according to an embodiment of the invention for injecting fuel into a cylinder 2 of a combustion engine 3 in an automotive vehicle 4. The injector has a pump body 5 with a pumping chamber 6 and a movable piston 7 arranged within it. A cam follower 8 configured to be driven by an eccentric shaft 9 of engine 3 is connected to piston 7 via a rocker rod 10 to move the piston into such a pumping chamber during a fuel pumping stroke. of such a piston as will be further explained below.

[0025] Uma entrada 11 para a câmara de bombeamento 6 é conectada a um sistema de abastecimento de combustível do veículo e uma passagem de retorno de combustível 12 também está conectada a tal sistema de abastecimento de combustível para trazer combustível de volta para este. Um bocal 13 de injeção de combustível é mantido em um estado fechado próximo a um membro de mola 14 e configurado para injetar combustível em tal cilindro 2 a partir de uma pressão de combustível dentro de tal câmara de bombeamento 6 de um nível predeterminado superando a ação do membro de mola 14. Uma passagem de abastecimento de combustível 15 conecta, para tanto, a câmara de combustão 6 e o bocal 13.An inlet 11 for pumping chamber 6 is connected to a vehicle fueling system and a fuel return passageway 12 is also connected to such a fueling system to bring fuel back to it. A fuel injection nozzle 13 is held in a closed state near a spring member 14 and configured to inject fuel into such cylinder 2 from a fuel pressure within such pumping chamber 6 of a predetermined level overcoming the action. of the spring member 14. A fuel supply passage 15 connects to the combustion chamber 6 and the nozzle 13.

[0026] Uma válvula solenoide 16 que se comunica com a passagem de abastecimento de combustível 15 é mantida em uma primeira posição de repouso por outro membro de mola 17 para prover conexão entre a passagem de abastecimento de combustível 15 e a passagem de retorno de combustível 12, o que significa que não se pode obter uma pressão de combustível que abra o bocal 13 na câmara de bombeamento 6. O injetor inclui meios 18 configurados para energizar a válvula solenoide ao abastecê-la com uma corrente que induz um campo magnético e uma força que supera a ação do membro de mola 17 e move a válvula solenoide 16 para uma segunda posição na qual ela interrompe a conexão da passagem de abastecimento de combustível 15 com a passagem de retorno de combustível 12, de modo que nenhum combustível dentro da câmara de bombeamento 6 possa escapar desta por meio da passagem de retorno de combustível.A solenoid valve 16 communicating with the fuel supply passage 15 is held in a first rest position by another spring member 17 to provide connection between the fuel supply passage 15 and the fuel return passage. 12, meaning that no fuel pressure can be obtained by opening the nozzle 13 in the pumping chamber 6. The injector includes means 18 configured to energize the solenoid valve by supplying it with a current that induces a magnetic field and a force that overcomes the action of spring member 17 and moves solenoid valve 16 to a second position at which it disrupts the connection of fuel supply passage 15 with fuel return passage 12, so that no fuel within the chamber pump 6 can escape from it through the fuel return passage.

[0027] Uma unidade de controle 19 é configurada para controlar tais meios 18 para energizar tal válvula 16 e movê-la para tal segunda posição de modo a interromper tal conexão e causar um movimento do pistão 7 em tal curso de bombeamento de combustível para aumentar a pressão de combustível dentro da câmara de bombeamento 6 acima do nível predeterminado que inicia a injeção de combustível no cilindro 2 por meio de tal bocal 13 e para desenergizar tal válvula para movê-la para tal primeira posição que conecta a passagem de abastecimento de combustível 15 à passagem de retorno de combustível, o que irá reduzir a pressão de combustível dentro da câmara de bombeamento para baixo de um nível predeterminado e, então, interromper tal injeção de combustível no cilindro 2.A control unit 19 is configured to control such means 18 for energizing such a valve 16 and moving it to such a second position as to disrupt such a connection and cause a movement of the piston 7 in such fuel pumping stroke to increase the fuel pressure within the pumping chamber 6 above the predetermined level which initiates fuel injection into cylinder 2 by means of such a nozzle 13 and to de-energize such a valve to move it to such first position that connects the fuel supply passageway. 15 to the fuel return passage, which will reduce the fuel pressure within the pumping chamber below a predetermined level and then stop such fuel injection in cylinder 2.

[0028] Uma unidade injetora com estrutura geral exibida na Figura 1 já é conhecida e as Figuras 2 e 3 ilustram como uma injeção piloto de combustível através de tal bocal para dentro de um cilindro e tal unidade injetora conhecida é executada com um intervalo de tempo antes de uma injeção principal de combustível no cilindro. É exibido como o método para executar a injeção piloto é iniciado em determinado ângulo Ci do eixo excêntrico ao abastecer a válvula solenoide com uma corrente I e como esta corrente irá, então, influenciar a posição Vp da válvula para movê-la da posição Vp1 para a posição Vp2. Esta posição foi obtida no ângulo C2 do eixo excêntrico em que o seguidor de carne começou a mover o pistão 7 em tal curso de bombeamento de combustível, de modo que a pressão P dentro da câmara de bombeamento 6 comece a subir. No ângulo C3 do eixo excêntrico, esta pressão estará acima do nível predeterminado de abertura do bocal 13 e iniciará uma injeção de combustível dentro de tal cilindro, como indicado pela curva Fr, para a taxa de combustível. A alimentação da corrente I na válvula solenoide é terminada aproximadamente na mesma posição do eixo de carne que resulta em um retorno da válvula para tal primeira posição e encerra a injeção piloto de combustível a um ângulo C4 do eixo excêntrico na ordem de 500 ps a 1000 ps após o início da injeção de, por exemplo, alguns miligramas de combustível, no caso de uma injeção de combustível de na ordem de 200mg a 400 mg em uma injeção principal que segue com um intervalo de tempo tal injeção piloto mais próximo da posição C0 do eixo excêntrico que corresponde a um ponto morto superior de um pistão dentro do cilindro 2.A general structure injector unit shown in Figure 1 is already known and Figures 2 and 3 illustrate how a pilot fuel injection through such a nozzle into a cylinder and such known injector unit is performed with a time interval. before a main fuel injection into the cylinder. It is shown how the method for executing the pilot injection is started at a given angle Ci of the eccentric shaft by supplying the solenoid valve with a current I and how this current will then influence the valve position Vp to move it from position Vp1 to the position Vp2. This position was obtained at the angle C2 of the eccentric shaft at which the cam follower began to move the piston 7 in such a fuel pumping stroke, so that the pressure P within the pumping chamber 6 begins to rise. At angle C3 of the eccentric shaft, this pressure will be above the predetermined nozzle opening level 13 and will initiate a fuel injection into such a cylinder as indicated by the curve Fr for the fuel rate. The supply of current I to the solenoid valve is terminated at approximately the same position as the camshaft that results in a return of the valve to that first position and terminates the pilot fuel injection at an eccentric axis angle C4 in the order of 500 ps to 1000. ps after the start of the injection of, for example, a few milligrams of fuel, in the case of a fuel injection of the order of 200mg to 400mg in a main injection which follows with a time interval such a pilot injection closer to position C0. of the eccentric shaft corresponding to a top dead center of a piston within cylinder 2.

[0029] A unidade injetora de acordo com a presente invenção difere de unidades injetoras conhecidas do tipo ilustrado na Figura 1 nas características da unidade de controle que resultam de um método de acordo com a presente invenção, uma modalidade do qual será descrita agora em referência, inicialmente, às Figuras 4 e 5. Uma unidade de controle 19 do injetor de combustível de acordo com a presente invenção é configurada para cumprir tal injeção piloto pelo controle de tais meios 18 para energizar a válvula solenoide 16 de modo a chegar à segunda posição Vp2, que interrompe a conexão da passagem de abastecimento de combustível 15 com a passagem de retorno de combustível 12 em uma posição do eixo excêntrico 9 alcançada antes de um início de um curso de bombeamento de combustível do pistão 7. Portanto, a energização é iniciada a um ângulo do eixo excêntrico Ci, momento no qual a posição Vp2 é alcançada pela válvula solenoide 16, claramente antes do ângulo do eixo excêntrico C5 no qual o seguidor de carne 8 começa a agir sobre o pistão 7 por meio da haste do balancim 10. Isto significa que o instante em que a válvula 16 alcança tal segunda posição não irá influenciar o aumento de pressão dentro da câmara de bombeamento 6 como consequência do movimento do pistão 7 em um curso de bombeamento de combustível deste, que se inicia em C5. A seleção de Ch suficientemente distante de C5 também implica uma parada do impacto da válvula ao alcançar tal segunda posição antes que o aumento de pressão seja iniciado, tornando isto mais suave. A posição conhecida do início do aumento de pressão dentro da câmara de bombeamento 6 irá resultar em uma alta acurácia do ângulo do eixo excêntrico C3 no qual uma injeção de combustível é iniciada e, assim, uma possibilidade de se obter a quantidade desejada de combustível injetada por tal injeção piloto pela seleção de um ângulo de eixo excêntrico apropriado para iniciar a desenergização da válvula solenoide. Cabe observar que o tempo pode ser utilizado em vez de ângulos de eixo excêntrico como uma referência para executar o controle de tal válvula solenoide para tal injeção piloto, na qual 0 tempo do controle desta dependerá da velocidade de rotação do eixo de manivelas e, assim, do eixo excêntrico do motor.The injector unit according to the present invention differs from known injector units of the type illustrated in Figure 1 in the characteristics of the control unit that result from a method according to the present invention, an embodiment of which will now be described by reference. initially to Figures 4 and 5. A fuel injector control unit 19 according to the present invention is configured to perform such a pilot injection by controlling such means 18 to energize the solenoid valve 16 to reach the second position. Vp2, which interrupts the connection of the fuel supply passage 15 to the fuel return passage 12 at an eccentric shaft position 9 reached prior to the start of a piston fuel pumping stroke 7. Therefore, energization is initiated. at an angle of the eccentric axis Ci, at which time the position Vp2 is reached by the solenoid valve 16, clearly before the eccentric shaft angle C5 at which the meat follower 8 begins acting on the piston 7 via the rocker arm 10. This means that the instant valve 16 reaches such a second position will not influence the pressure increase within the pumping chamber 6 as a consequence of the movement of piston 7 in a fuel pumping stroke thereof starting at C5. Selection of Ch sufficiently far from C5 also implies stopping the valve impact upon reaching such a second position before the pressure increase begins, making it smoother. The known position of the beginning of the pressure increase within the pumping chamber 6 will result in a high accuracy of the eccentric shaft angle C3 at which a fuel injection is initiated and thus a possibility to obtain the desired amount of injected fuel. by such pilot injection by selecting an appropriate eccentric shaft angle to initiate de-energization of the solenoid valve. It should be noted that time may be used instead of eccentric shaft angles as a reference for performing control of such a solenoid valve for such a pilot injection, where the control time thereof will depend on the crankshaft rotation speed and thus , of the eccentric motor shaft.

[0030] A Figura 7 ilustra um fluxograma de um método de acordo com uma modalidade da presente invenção executada para uma unidade injetora do tipo exibido na Figura 1. O método se inicia com o passo S1 de perguntar se o eixo excêntrico do motor está em um ângulo dentro de um intervalo predeterminado antes que o seguidor de carne comece a agir no pistão da unidade injetora. Se a resposta para esta questão for sim, a válvula solenoide está em um segundo passo S2 energizado, em que, em um terceiro passo S3, é feita a pergunta de se o eixo excêntrico alcançou um ângulo para requisitar a parada da injeção piloto, e quando a resposta para esta pergunta for sim, a válvula solenoide é desenergizada em um passo S4 para interromper a injeção piloto após a pressão de combustível dentro de tal câmara de bombeamento cair para um valor inferior a tal valor predeterminado.Figure 7 illustrates a flowchart of a method according to an embodiment of the present invention performed for an injector unit of the type shown in Figure 1. The method begins with step S1 of asking whether the eccentric axis of the motor is in an angle within a predetermined range before the meat follower begins acting on the injection unit piston. If the answer to this question is yes, the solenoid valve is in a second energized step S2, where in a third step S3 the question is asked whether the eccentric axis has reached an angle to request the pilot injection stop, and when the answer to this question is yes, the solenoid valve is de-energized in a step S4 to stop pilot injection after the fuel pressure inside such pumping chamber drops below this predetermined value.

[0031] O código de programa de computador para implantar um método de acordo com a invenção é, vantajosamente, incluído em um programa de computador que pode ser lido na memória interna de um computador, por exemplo, a memória interna de uma unidade de controle eletrônica de um veículo automotivo. Tal programa de computador é, vantajosamente, fornecido por meio de um produto de programa de computador que inclui um meio de armazenamento de dados que pode ser lido por um computador e, no qual, está armazenado o programa de computador. Tal meio de armazenamento de dados é, por exemplo, um meio de armazenamento de dados ótico na forma de um disco CD ROM, um disco DVD, etc., um meio de armazenamento de dados magnético na forma de um disco rígido, um disquete, uma fita cassete, etc., ou uma memória flash ou uma memória do tipo ROM, PROM, EPROM ou EEPROM. A Figura 8 ilustra muito esquematicamente uma unidade de controle eletrônica 19 que inclui um meio de execução 20, por exemplo, uma unidade de processamento central (CPU), para execução do programa de computador. Os meios de execução se comunicam com uma memória 21, por exemplo, do tipo RAM, por meio de um barramento de dados 22. A unidade de controle 19 inclui também um meio de armazenamento de dados 23 não transitório, por exemplo, na forma de uma memória flash ou uma memória do tipo ROM, PROM, EPROM ou EEPROM. Os meios de execução 20 se comunicam com os meios de armazenamento de dados 23 por meio do barramento de dados 22. Um programa de computador que inclui código de programa de computador para implantar um método de acordo com a invenção, por exemplo, com a modalidade ilustrada na Figura 7, é armazenado no meio de armazenamento de dados 23.The computer program code for implementing a method according to the invention is advantageously included in a computer program that can be read in the internal memory of a computer, for example, the internal memory of a control unit. electronics of an automotive vehicle. Such computer program is advantageously provided by means of a computer program product which includes a data storage medium that can be read by a computer and in which the computer program is stored. Such data storage medium is, for example, an optical data storage medium in the form of a CD ROM disk, a DVD disk, etc., a magnetic data storage medium in the form of a hard disk, a floppy disk, a cassette, etc., or flash memory or ROM, PROM, EPROM, or EEPROM memory. Figure 8 very schematically illustrates an electronic control unit 19 including an execution means 20, for example a central processing unit (CPU), for executing the computer program. The execution means communicates with a memory 21, for example of the RAM type, via a data bus 22. The control unit 19 also includes a non-transient data storage medium 23, for example in the form of flash memory or ROM, PROM, EPROM, or EEPROM memory. The execution means 20 communicate with the data storage means 23 via the data bus 22. A computer program including computer program code for implementing a method according to the invention, for example, with the embodiment. shown in Figure 7, is stored in data storage medium 23.

[0032] A invenção não está restrita, evidentemente, às modalidades descritas acima, uma vez que muitas possibilidades de modificações destas provavelmente serão óbvias para uma profissional do campo sem a necessidade de desviar do escopo da invenção definido nas reivindicações em anexo.Of course, the invention is not restricted to the embodiments described above, since many possibilities for modifications thereof are likely to be obvious to one of ordinary skill in the art without the need to deviate from the scope of the invention defined in the appended claims.

REIVINDiCACÕES

Claims

A method for performing a pilot fuel injection by means of an injector unit (1) in a cylinder (2) of a combustion engine (3), such injector comprising: a pump body (5) with a pumping chamber (6) and a movable piston (7) received therein, a fuel inlet (11) for such a pumping chamber and a fuel return passage (12) therefrom, a fuel injection nozzle (13) configured for injecting fuel into such a cylinder (2) from a pressure within such a pumping chamber (6) of a predetermined level, a fuel supply passageway (15) connecting the pumping chamber (6) and such a nozzle ( 13), a cam follower (8) connected to such a piston (7) and configured to be driven by an eccentric shaft (9) of such a motor to reduce a volume defined by such a piston within such pumping chamber (6) during a fuel pumping stroke of such a piston, and a v solenoid valve (16) communicating with such fuel supply passage (15) and configured to provide connection of such fuel supply passage to such fuel return passage (12) in a first rest position and to interrupt such connection in a second position to be achieved with valve energization (16), wherein the method includes the steps of - energizing such a valve (16) and moving it to such a second position to interrupt such a connection to cause such a movement to occur. piston (7) on such fuel pumping stroke to increase fuel pressure within such pumping chamber (6) above such predetermined level that initiates fuel injection into such cylinder (2) by means of such nozzle (13 ), and - de-energize such a solenoid valve (16) to move it to such a first position that connects such a fuel supply passage (15) to such a fuel return passage (12) and reducing the fuel pressure within the combustion chamber (6) to a level below such a predetermined level and thereby stopping such a fuel injection and terminating such a pilot injection, wherein such a pilot fuel injection is performed at a time interval. before a main fuel injection into such a cylinder, characterized in that such energization of such a solenoid valve (16) is performed at a time that causes such a solenoid valve to reach such a second position, interrupting such a connection of such a solenoid valve. fuel supply passage (15) to such fuel return passage (12) at an eccentric shaft position (9) reached prior to the commencement of a fuel pumping stroke of such a piston (7).

Method according to claim 1, characterized in that such energization of such a solenoid valve (16) to obtain such a pilot injection begins at least 300 ps, 300 ps at 1000 ps, or 400 ps at 800 ps before instant of commencement of such a piston fuel pumping stroke (7).

A method according to claim 1, characterized in that such energization of such a solenoid valve (16) to obtain such a pilot injection begins at a position of such an eccentric axis (9) achieved from 2 to 15 °, 29 to 10 °. -, or 4e to 8Q before an eccentric shaft position at which such a fuel pumping stroke of such a piston (7) begins.

Method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that such de-energization of such a solenoid valve (16) is performed at such a time that such fuel pressure is caused within the pumping chamber (6). fall below such a predetermined level and stop such pilot fuel injection 100 ps at 3000 ps, 300 ps at 1500 ps, 500 ps at 1000 ps or 600 ps at 800 ps after the start of such pilot injection.

5. Injector unit for injecting fuel into a cylinder (2) of a combustion engine (3), such injector comprising: - a pump body (5) with a pumping chamber (6) and a received movable piston (7) within it, - a fuel inlet (11) for such a pumping chamber and a fuel return passage (12) from it, - a fuel injection nozzle (13) configured to inject fuel into such a cylinder (2) from a pressure within such a pumping chamber (6) of a predetermined level, - a fuel supply passage (15) connecting the pumping chamber (6) and such a nozzle (13), - a meat follower (8) connected to such a piston (7) and configured to be driven by an eccentric shaft (9) of such a motor to reduce a volume defined by such a piston within such a pumping chamber (6) during a fuel pumping stroke of such a piston, and - a solenoid valve (16) which communicates with said fuel supply passage (15) and configured to provide connection of such fuel supply passage to such fuel return passage (12) in a first rest position and to break such connection in a second position to be reached with energizing the valve (16), - means (18) configured to energize such a valve, and - a control unit (19) configured to control such means (18) to energize such a valve (16) and moving it to such a second one. position to disrupt such a connection to cause movement of such a piston (7) in such a fuel pumping stroke to raise the fuel pressure within such a pumping chamber (6) above such predetermined level that initiates fuel injection in such cylinder (2) by means of such a nozzle (13), and to de-energize such a valve (16) and move it to such a first position that connects such fuel supply passage (15) to such fuel return passage (12) and reduce the fuel pressure within the pumping chamber (6) below such a predetermined level and thereby interrupt such fuel injection, such control unit (19) being configured to control such means (18) for causing a pilot fuel injection through such a nozzle (13) into such a cylinder (2) with a time interval prior to a main fuel injection into such a cylinder. characterized in that such control unit (19) is configured to obtain such a pilot injection by controlling such means (18) to energize the solenoid valve (16) so as to reach such a second position, interrupting such connection of such passage of fuel supply (15) to such fuel return passage (12) at an eccentric shaft position (9) reached prior to the commencement of a fuel pumping stroke of such a piston (7).

Injector unit according to claim 5, characterized in that such control unit (19) is configured to control such means (18) to initiate energization of such a solenoid valve (16) to obtain such a pilot injection at at least one. minus 300 ps, 300 ps at 1000 ps, or 400 ps at 800 ps before the instant of commencement of such a piston fuel pumping stroke (7).

Injector unit according to claim 5, characterized in that such control unit (19) is configured to control such means (18) to initiate energization of such solenoid valve (16) to obtain such pilot injection at a position of such an eccentric shaft (9) is reached 2S to 15s, 2S to 10s, or 4Q to 8e before a position of the eccentric shaft at which such pumping stroke of such piston (7) begins.

Injector unit according to any one of claims 5 to 7, characterized in that such control unit (19) is configured to control such means (18) to de-energize such solenoid valve (16) at such a time as to cause such fuel pressure within the pumping chamber (6) to fall below such a predetermined level and stop such pilot fuel injection for 100 ps at 3000 ps, 300 ps at 1500 ps, 500 ps at 1000 ps or 600 ps. 800 ps after the start of such a pilot injection.

Combustion engine comprising at least one cylinder, characterized in that it includes an injector unit (1) of the type defined in any one of claims 5 to 8 for each cylinder (2) of the engine (3).

Computer program characterized in that it comprises a computer program code for causing a computer to implement a method of the type defined in any one of claims 1 to 4 when the computer program is executed on the computer.

Computer program product characterized in that it comprises a computer-readable data storage means (23) and in which the program code of a computer program of the type defined in claim 10 is stored.

Electronic control unit, characterized in that it comprises execution means (20), a memory (21) connected to the execution means and a data storage medium (23) which is connected to the execution means and in which the computer program code of a computer program of the type defined in claim 10 is stored.

Automotive vehicle, characterized in that it comprises an internal combustion engine according to claim 9 and an electronic control unit of the type defined in claim 12.

Automotive vehicle according to claim 13, characterized in that it is a truck or a bus.