DE102005059785A1 - Fuel injection device for internal combustion engine, has reinforcing cylinder and reinforcing piston which is adjustably built in reinforcing cylinder - Google Patents

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Abstract

The fuel injection device has reinforcing cylinder (4) and reinforcing piston (5) which is adjustably built in the reinforcing cylinder. The inner wall of reinforcing cylinder and both lengthwise end walls of reinforcing piston define reinforcing chamber (33) in order to subject fluid lying within with pressure in a piston counter pressure chamber (31) containing reinforcing control fluid. A piston control chamber (32) is defined in order to link the reinforcing piston and in order to pressurize the reinforcing chamber. The pressurized fluid is induced in the direction of the reinforcing chamber if the pressure of the fluid in the piston counter pressure chamber exceeds that in the piston control chamber. A fluid inlet passage (41) opens into the piston counter pressure chamber in order to promote the reinforcing control fluid to the piston counter pressure chamber. A fluid discharge opening passage (46) opens into the pressure control chamber in order to discharge the reinforcing control fluid from the piston control chamber. A control valve is provided which stops the degree of passage of the control fluid by at least a fluid inlet passage and a fluid discharge opening passage and a fluid injection nozzle (1) which injects the fluid with a pressure in the reinforcing chamber if the pressure in the reinforcing chamber exceeds a predetermined nozzle bore pressure.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung für eine Brennkraftmaschine. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung mit einem Verstärkerkolben, der mit einem Kraftstoffdruckerhöhungsmechanismus versehen ist, um einen Einspritzdruck des Kraftstoffs, der aus einer Kraftstoffeinspritzdüse einzuspritzen ist, auf einen Wert zu erhöhen, der größer als ein Stoßdruck ist, der ein Druck des Kraftstoffs ist, der von einer Kraftstoffzufuhrpumpe druckgefördert wird, oder als ein Common-Rail-Druck, der ein Druck des Kraftstoffs ist, der in einer Common-Rail gesammelt wird.The The present invention relates to a fuel injection device for one Internal combustion engine. In particular, the present invention relates to a fuel injection device with a booster piston, the with a fuel pressure increasing mechanism is provided to an injection pressure of the fuel coming out of a fuel Injector inject is to increase to a value greater than a shock pressure, which is a pressure of the fuel coming from a fuel supply pump pressure-fed is, or as a common-rail pressure, a pressure of the fuel is, which is collected in a common rail.

Gegenwärtig werden Verbrennungsphänomene bei Diesel-Verbrennungsmotoren detailliert gemäß neuerlicher strikter Emissionssteuerstandards für Diesel-Verbrennungsmotoren analysiert. In dieser Hinsicht wird gefordert, von dem Verbrennungsmotor abgegebenes Gas weitergehend zu reinigen, insbesondere Diesel-Partikel zu verringern, die sich in der Form von schwarzem Rauch manifestieren. Zum Erfüllen dieser Forderung ist es notwendig, Kraftstoff, der aus einem Einspritzabschnitt einer Kraftstoffeinspritzdüse eingespritzt wird, bis zur Grenze zu zerstäuben. Es ist wirksam, den Einspritzdruck des Kraftstoffs zu erhöhen, um die Zerstäubung des Kraftstoffs voranzutreiben, jedoch erreicht die Erhöhung des Einspritzdrucks bei einem Kraftstoffeinspritzsystem für einen Diesel-Verbrennungsmotor, der an einem Fahrzeug, wie zum Beispiel einem Automobil montiert ist, seine Grenze. Die Forderung zum Erhöhen des Einspritzdrucks des Kraftstoffs ist ebenso beispielsweise bei einem Common-Rail-Kraftstoffeinspritzsystem recht stark. Es wird gefordert, dass der Einspritzdruck einen Wert hat, der größer als ein kritischer Druck einer Kraftstoffzufuhrpumpe zum Druckfördern des Hochdruckkraftstoffs zu der Common-Rail ist.Becoming present combustion phenomena in diesel internal combustion engines detailed according to renewed strict emission control standards for diesel internal combustion engines analyzed. In this regard, it is required to be discharged from the internal combustion engine Continue to clean gas, especially to reduce diesel particulates, which manifest in the form of black smoke. To fulfill this Demand it is necessary to use fuel from an injection section a fuel injector injected, to atomize to the limit. It is effective, the injection pressure to increase the fuel around the atomization of the fuel, however, increases the increase Injection pressure in a fuel injection system for a Diesel internal combustion engine, the mounted on a vehicle, such as an automobile, his limit. The requirement for increasing the injection pressure of Fuel is also, for example, in a common rail fuel injection system pretty strong. It is required that the injection pressure has a value the bigger than a critical pressure of a fuel supply pump for pressure-feeding the High-pressure fuel to the common rail is.

Im Hinblick auf die vorstehend erwähnte Forderung wird eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung mit einem Verstärkerkolben vorgeschlagen, der mit einem Kraftstoffdruckerhöhungsmechanismus zum Erhöhen eines Einspritzdrucks des Kraftstoffs, der größer als ein Common-Rail-Druck ist, nämlich eines Drucks des in der Common-Rail gesammelten Kraftstoffs versehen ist (siehe beispielsweise DE-10123917-A1). Durch die Kraftstoffeinspritzvorrichtung mit dem Verstärkerkolben ist eine Erhöhung des Einspritzverhältnisses gerade nach der Ventilöffnung einer Düsennadel der Kraftstoffeinspritzdüse langsam, da der Druck erhöht wird, wenn der Kraftstoff aus der Kraftstoffeinspritzdüse eingespritzt wird. Eine Verringerung des Einspritzverhältnisses ist ebenso bei einem Ventilschließzeitpunkt der Düsennadel langsam, da die Düsennadel nur durch eine Vorspannkraft einer Feder ohne die Verwendung des verstärkten Kraftstoffdrucks geschlossen wird.in the With regard to the above-mentioned Requirement is a fuel injection device with a booster piston proposed that with a fuel pressure increasing mechanism for increasing a Injection pressure of the fuel, which is greater than a common rail pressure, namely one Pressure of the fuel collected in the common rail is provided (see for example DE-10123917-A1). Through the fuel injection device with the intensifier piston is an increase in the Injection ratio just after the valve opening a nozzle needle the fuel injector slowly, as the pressure increases when the fuel is injected from the fuel injector becomes. A reduction of the injection ratio is also at Valve closure timing the nozzle needle slowly, because the nozzle needle only by a biasing force of a spring without the use of the increased fuel pressure is closed.

Jedoch ist bei der Kraftstoffeinspritzvorrichtung mit dem Verstärkerkolben, die in DE-10123917-A1 offenbart ist, das Einspritzverhältnisprofil im Wesentlichen trapezförmig und kann diese das Einspritzverhältnisprofil nicht auf derartige einstellen, wie zum Beispiel ein rechteckiges Einspritzverhältnisprofil, ein stiefelförmiges Einspritzverhältnisprofil und ein dreieckiges Einspritzverhältnisprofil, das das Emissionsgas, das von dem Verbrennungsmotor abgegeben wird, weiter reinigen kann. Insbesondere ist sie unfähig, die Düsennadel rasch zu schließen und die Kraftstoffeinspritzung steil bei einem Kraftstoffeinspritzstoppzeitpunkt anzuhalten, woraus sich ergibt, dass sie unfähig ist, Rauch und Partikel zu verringern.however is in the fuel injection device with the booster piston, which is disclosed in DE-10123917-A1, the injection ratio profile essentially trapezoidal and this can be the injection ratio profile do not adjust to such, such as a rectangular Injection ratio profile a boot-shaped Injection ratio profile and a triangular injection ratio profile containing the emission gas, which is discharged from the internal combustion engine, can continue to clean. In particular, she is unable to the nozzle needle quickly close and the fuel injection steeply at a fuel injection stop timing stopping, which means that it is unable to smoke and particles to reduce.

Ferner wird eine weitere Kraftstoffeinspritzvorrichtung mit einem Verstärkerkolben vorgeschlagen, wobei der Verstärkerkolben in einem Zylinder vorgesehen ist, in dem eine Gegendruckkammer, eine Zwischenkammer und eine Verstärkerkammer ausgebildet sind, um den Kraftstoff in der Verstärkerkammer mit Druck zu beaufschlagen (siehe beispielsweise DE-10253404-A1). Diese Kraftstoffeinspritzvorrichtung steuert eine Ventilöffnungszeitabstimmung und eine Ventilschließzeitabstimmung eines Injektorantriebsventils, das einen Start und Stopp einer Kraftstoffeinspritzung steuert, und eine Ventilöffnungszeitabstimmung sowie eine Ventilschließzeitabstimmung eines Verstärkerkolben-Elektromagnetventils, das in einem Strömungsdurchgang eingebaut ist, der eine Zwischenkammer mit einem Kraftstofftank in Verbindung bringt, um den Hubbetrag des Verstärkerkolbens zu steuern. Somit wird das Einspritzverhältnisprofil des Kraftstoffs zwischen einem, bei dem eine Ausgangskraftstoffeinspritzung begrenzt wird, und einem anderen umgeschaltet, das im Wesentlichen rechteckig ist. Ferner wird die Ventilschließzeitabstimmung des Verstärkerkolben-Elektromagnetventils früher als die Ventilschließzeitabstimmung des Injektorantriebs-Elektromagnetventils eingestellt. Somit wird eine Dauer, in der der Hochdruckkraftstoff an dem Injektor wirkt, verkürzt, um eine Austrittskraftstoffmenge aus dem Injektor zu verringern. Wie vorstehend erwähnt ist, braucht die Kraftstoffeinspritzvorrichtung mit dem Verstärkerkolben, die in DE-10253404-A1 offenbart ist, zwei Elektromagnetventile, nämlich das Injektorantriebs-Elektromagnetventil und das Verstärkerkolben-Elektromagnetventil. Die Konstruktion dieser Kraftstoffeinspritzvorrichtung ist kompliziert, bei der die Anzahl der Teile relativ groß ist, so dass sich die Abmessung und die Herstellungskosten der Kraftstoffeinspritzvorrichtung vergrößern.Further is another fuel injection device with a booster piston proposed, wherein the booster piston is provided in a cylinder in which a back pressure chamber, a Intermediate chamber and an amplifier chamber formed are to pressurize the fuel in the booster chamber (see for example DE-10253404-A1). This fuel injection device controls a valve opening timing and a valve closing timing an injector drive valve, which is a start and stop of a fuel injection controls, and a valve opening timing as well as a valve closing timing a booster piston solenoid valve, installed in a flow passage That is, an intermediate chamber communicates with a fuel tank brings to control the stroke amount of the booster piston. Consequently becomes the injection ratio profile of fuel between one at which limits output fuel injection is switched, and another, that is essentially rectangular is. Further, the valve closing timing of the booster piston solenoid valve becomes earlier as the valve closing timing of the injector drive solenoid valve. Thus, a duration in which the high-pressure fuel at the injector works, shortens, to reduce an amount of discharge fuel from the injector. As mentioned above is the fuel injector with the intensifier piston, which is disclosed in DE-10253404-A1, two solenoid valves, namely the injector drive solenoid valve and the intensifier piston solenoid valve. The construction of this fuel injection device is complicated in which the number of parts is relatively large, so that the dimension and increase the manufacturing cost of the fuel injection device.

Im Hinblick auf die vorstehend erwähnten Punkte ist es wünschenswert, die folgenden Bedingungen bei der Kraftstoffeinspritzvorrichtung mit einem Verstärkerkolben zu erfüllen. Zuerst ist es wünschenswert, dass die Anzahl der Elektromagnetventile für realistische Herstellungskosten eins beträgt. Zweitens ist es wünschenswert, dass ein Einspritzverhältnisprofil auf zwei oder mehrere Muster eingestellt werden kann, und dass das Einspritzverhältnis sich schnell verringert, wenn die Kraftstoffeinspritzung angehalten wird. Drittens ist es wünschenswert, dass das Einspritzverhältnisprofil zwischen einem rechteckigen und einem stiefelförmigen beispielsweise gemäß einem Antriebszustand des Verbrennungsmotors umgeschaltet werden kann. Viertens ist es wünschenswert, dass ein übermäßiger Kraftstoffverbrauch über ein Produkt einer Kraftstoffeinspritzmenge und eines Verstärkungsverhältnisses gering ist, dass nämlich eine Austrittskraftstoffmenge gering ist. Fünftens ist es wünschenswert, dass eine Gesamtabmessung der Kraftstoffeinspritzvorrichtung begrenzt wird.With regard to the aforementioned In some instances, it is desirable to meet the following conditions in the fuel injector with an intensifier piston. First, it is desirable that the number of solenoid valves be one for a realistic manufacturing cost. Second, it is desirable that an injection ratio profile can be set to two or more patterns, and that the injection ratio decreases rapidly when the fuel injection is stopped. Third, it is desirable that the injection ratio profile can be switched between a rectangular and a boot-shaped, for example, according to a driving state of the internal combustion engine. Fourth, it is desirable that excessive fuel consumption over a product of a fuel injection amount and a boosting ratio be small, that is, a discharge fuel amount is small. Fifth, it is desirable that an overall size of the fuel injection device be limited.

Die vorliegende Erfindung hat die Aufgabe, eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung für eine Brennkraftmaschine zu schaffen, die sowohl einen Hubbetrag eines Verstärkungskolbens als auch einen Hubbetrag einer Düsennadel mit nur einem elektromagnetischen Stellglied steuern kann, was die Herstellungskosten derselben nicht erhöht. Ferner ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung zu schaffen, die eine Gestalt eines Einspritzverhältnisprofils einstellen kann. Ferner ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung zu schaffen, die ihr Einspritzverhältnisprofil zu einem anderen umschalten kann.The The present invention has the object, a fuel injection device for one Internal combustion engine to create both a lifting amount of a intensifier piston as well as a lift amount of a nozzle needle With only one electromagnetic actuator can control what the Production costs of the same not increased. Furthermore, it is the task of the present invention, a fuel injection device to create a shape of an injection ratio profile can adjust. Furthermore, it is the object of the present invention to provide a fuel injector that its injection ratio profile can switch to another.

Die Kraftstoffeinspritzvorrichtung für eine Brennkraftmaschine weist Folgendes auf: einen Verstärkungszylinder; einen Verstärkungskolben, der verschiebbar in dem Verstärkungszylinder eingebaut ist, wobei eine Innenwand des Verstärkungszylinders und beide längs gerichteten Endwände des Verstärkungskolbens eine Verstärkungskammer definieren, um ein Fluid darin mit Druck zu beaufschlagen, eine Kolbengegendruckkammer, in die ein Verstärkungssteuerfluid gefüllt ist, um den Verstärkungskolben vorzuspannen, um das Fluid in der Verstärkungskammer mit Druck zu beaufschlagen, und eine Kolbensteuerkammer, in die das Verstärkungssteuerfluid gefüllt ist, um den Grad der Druckbeaufschlagung des Fluids in der Verstärkungskammer für den Verstärkungskolben einzustellen, und wobei der Verstärkungskolben konfiguriert ist, um sich in eine Richtung zum Druckbeaufschlagen des Fluids in der Verstärkungskammer zu bewegen, wenn der Druck des Fluids in der Kolbengegendruckkammer den in der Kolbensteuerkammer übersteigt; einen Fluideinlassdurchgang, der sich zu der Kolbengegendruckkammer öffnet, um das Verstärkungssteuerfluid in die Kolbengegendruckkammer zu fördern; einen Fluidauslassdurchgang, der sich zu der Kolbensteuerkammer öffnet, um das Verstärkungssteuerfluid aus der Kolbensteuerkammer auszustoßen; ein Steuerventil, das einen Durchgangsgrad des Verstärkungssteuerfluids durch zumindest einen von dem Fluideinlassdurchgang und dem Fluidauslassdurchgang einstellt; und eine Fluideinspritzdüse, die das Fluid im Wesentlichen bei einem Druck in der Verstärkungskammer einspritzt, wenn der Druck in der Verstärkungskammer einen vorbestimmten Düsenöffnungsgrad übersteigt.The Fuel injection device for an internal combustion engine comprises: a booster cylinder; a reinforcing piston, slidable in the reinforcing cylinder is installed, wherein an inner wall of the reinforcing cylinder and both longitudinally directed end walls of the boost piston a reinforcement chamber to pressurize a fluid therein, a piston back pressure chamber, into the one gain control fluid filled is to bias the boost piston, around the fluid in the boost chamber to pressurize, and a piston control chamber into which the gain control fluid filled is to the degree of pressurization of the fluid in the gain chamber for the intensifier piston adjust and where the boost piston is configured to move in a direction to pressurize the fluid in the amplification chamber to move when the pressure of the fluid in the piston back pressure chamber exceeds in the piston control chamber; a fluid inlet passage opening to the piston back pressure chamber the gain control fluid to promote in the piston back pressure chamber; a fluid outlet passage, which opens to the piston control chamber to the gain control fluid eject from the piston control chamber; a control valve that a degree of passage of the gain control fluid by adjusting at least one of the fluid inlet passage and the fluid outlet passage; and a fluid injection nozzle, the fluid substantially at a pressure in the amplification chamber injects when the pressure in the amplification chamber a predetermined Nozzle opening degree exceeds.

Andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden ebenso wie Verfahren des Betriebs und die Funktion der zugehörigen Teile aus dem Studium der folgenden genauen Beschreibung, den beigefügten Ansprüchen und den Zeichnungen erkennbar, die alle einen Teil dieser Anmeldung bilden. In den Zeichnungen ist:Other Objects, features and advantages of the present invention as well as methods of operation and the function of the associated parts from the study of the following detailed description, the appended claims and recognizable in the drawings, all part of this application form. In the drawings:

1 ein schematisches Diagramm, das eine Gesamtkonstruktion einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt; 1 a schematic diagram showing an overall construction of a fuel injection device according to a first embodiment of the present invention;

2A eine schematische Querschnittsansicht einer Kraftstoffeinspritzdüse bei der Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel; 2A a schematic cross-sectional view of a fuel injection nozzle in the fuel injection device according to the first embodiment;

2B eine weitere schematische Querschnittsansicht der Kraftstoffeinspritzdüse bei der Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel; 2 B another schematic cross-sectional view of the fuel injection nozzle in the fuel injection device according to the first embodiment;

3 eine Querschnittsansicht, die ein hydraulisches Drosselventil bei der Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel zeigt; 3 a cross-sectional view showing a hydraulic throttle valve in the fuel injection device according to the first embodiment;

4 eine Grafik, die eine Öffnungsfläche eines Fluidauslassdurchgangs 47 gegen einen Hubbetrag des Drosselventils bei der Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel zeigt; 4 a graph illustrating an opening area of a fluid outlet passage 47 against a lift amount of the throttle valve in the fuel injection device according to the first embodiment;

5 ein Zeitabstimmungsdiagramm, das Veränderungen eines Hubbetrags einer Düsennadel und eines Kraftstoffdrucks an einem Einspritzanschluss bei der Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel zeigt; 5 FIG. 3 is a timing chart showing changes of a lift amount of a nozzle needle and a fuel pressure at an injection port in the fuel injection device according to the first embodiment; FIG.

6 ein weiteres Zeitabstimmungsdiagramm, das Veränderungen des Hubbetrags der Düsennadel und des Kraftstoffdrucks an dem Einspritzanschluss bei der Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel zeigt; 6 another timing diagram, the changes in the lift amount of the nozzle needle and the fuel pressure at the injection connection in the fuel injection device according to the first embodiment;

7 ein Zeitabstimmungsdiagramm, das ein Simulationsergebnis der Veränderungen des Kraftstoffdrucks an dem Einspritzanschluss bei der Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel zeigt, das 5 entspricht; 7 FIG. 4 is a timing chart showing a simulation result of the changes of the fuel pressure at the injection port in the fuel injection device according to the first embodiment; FIG 5 corresponds;

8 ein Zeitabstimmungsdiagramm, das ein Simulationsergebnis der Veränderungen des Kraftstoffdrucks an dem Einspritzanschluss bei der Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel zeigt, das 6 entspricht; 8th FIG. 4 is a timing chart showing a simulation result of the changes of the fuel pressure at the injection port in the fuel injection device according to the first embodiment; FIG 6 corresponds;

9 ein schematisches Diagramm, das eine gesamte Konstruktion einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt; und 9 a schematic diagram showing an entire construction of a fuel injection device according to a second embodiment of the present invention; and

10 eine Grafik, die eine Öffnungsfläche eines Fluidauslassdurchgangs 47 gegen einen Hubbetrag des Drosselventils bei der Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel zeigt. 10 a graph illustrating an opening area of a fluid outlet passage 47 against a lift amount of the throttle valve in the fuel injection device according to the second embodiment.

(Erstes Ausführungsbeispiel)(First embodiment)

Im Folgenden wird eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung für eine Brennkraftmaschine gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die 1 bis 8 beschrieben.Hereinafter, a fuel injection device for an internal combustion engine according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS 1 to 8th described.

In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird die Kraftstoffeinspritzvorrichtung für eine Brennkraftmaschine auf ein Common-Rail-Kraftstoffeinspritzsystem (Drucksammel-Kraftstoffeinspritzvorrichtung) für ein Fahrzeug angewendet. Das Common-Rail-Kraftstoffeinspritzsystem ist ein Kraftstoffeinspritzsystem für die Brennkraftmaschine (im Folgenden einfach als „Verbrennungsmotor" bezeichnet), wie zum Beispiel einen Mehrzylinder-Diesel-Verbrennungsmotor (in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ein Vierzylinder-Diesel-Verbrennungsmotor), der an einem Motorfahrzeug oder ähnlichem montiert ist. Die Kraftstoffeinspritzvorrichtung für eine Brennkraftmaschine ist eine Verstärkungskolben-Kraftstoffeinspritzvorrichtung, die mit einem Kraftstoffdruckerhöhungsmechanismus versehen ist, der einen Einspritzdruck des aus einer Kraftstoffeinspritzdüse 1 eingespritzten Kraftstoffs auf eine Größe erhöht, die größer als ein Stoßdruck ist, nämlich ein Kraftstoffdruck, der von einer Kraftstoffzufuhrpumpe (nicht gezeigt) druckgefördert wird; oder als ein Common-Rail-Druck, nämlich ein Kraftstoffdruck, der in einer Common-Rail 2 gesammelt wird. 1 stellt eine Kraftstoffeinspritzdüse 1 für einen der vier Zylinder des Verbrennungsmotors und ein Kraftstoffsystem für die Kraftstoffeinspritzdüse 1 genau dar, und die anderen drei Kraftstoffeinspritzdüsen 1 sind in 1 nicht gezeigt.In the present embodiment, the fuel injection device for an internal combustion engine is applied to a common rail fuel injection system (pressure accumulation fuel injection device) for a vehicle. The common rail fuel injection system is a fuel injection system for the internal combustion engine (hereinafter referred to simply as "internal combustion engine"), such as a multi-cylinder diesel internal combustion engine (in the present embodiment, a four-cylinder diesel internal combustion engine) on a motor vehicle or The fuel injection device for an internal combustion engine is a boost piston type fuel injection device provided with a fuel pressure increasing mechanism having an injection pressure of the fuel injection nozzle 1 injected fuel increases to a magnitude greater than a surge pressure, namely, a fuel pressure that is pressure-fed by a fuel supply pump (not shown); or as a common rail pressure, namely a fuel pressure, in a common rail 2 is collected. 1 represents a fuel injector 1 for one of the four cylinders of the internal combustion engine and a fuel system for the fuel injector 1 exactly, and the other three fuel injectors 1 are in 1 Not shown.

Die Kraftstoffzufuhrpumpe wird durch den Verbrennungsmotor betrieben, um den durch eine Förderpumpe (nicht gezeigt) aus einem Kraftstofftank 3 gesaugten Kraftstoff mit Druck zu beaufschlagen und den Kraftstoff in die Common-Rail 2 bei einem relativ niedrigen Druck zuzuführen. Hier wird eine Kraftstoffzufuhrmenge durch die Kraftstoffzufuhrpumpe auf der Grundlage eines Pumpenbetriebssignals gesteuert, das durch eine Verbrennungsmotorsteuereinheit abgegeben wird (nicht gezeigt, im Folgenden als „ECU" bezeichnet). Die Kraftstoffzufuhrpumpe stellt die Kraftstoffzufuhrmenge, die zu der Common-Rail 1 zuzuführen ist, gemäß dem Pumpenbetriebssignal ein, um den Stoßdruck zu ändern, der der Kraftstoffdruck ist, der von einer Kraftstoffzufuhrpumpe druckgefördert wird, und um den Common-Rail-Druck, nämlich den Kraftstoffdruck zu ändern, der in der Common-Rail 2 gespeichert wird.The fuel supply pump is operated by the internal combustion engine to flow through a fuel pump (not shown) from a fuel tank 3 sucked fuel to pressurize and fuel into the common rail 2 at a relatively low pressure. Here, a fuel supply amount is controlled by the fuel supply pump on the basis of a pump operating signal output by an engine control unit (not shown, hereinafter referred to as "ECU".) The fuel supply pump adjusts the fuel supply amount to the common rail 1 to be supplied in accordance with the pump operation signal to change the surge pressure, which is the fuel pressure, which is pressure-fed by a fuel supply pump, and to change the common-rail pressure, namely, the fuel pressure in the common rail 2 is stored.

Wie in den 1 und 2 gezeigt wird, ist die Kraftstoffeinspritzdüse 1 mit einem stromabwärtigen Ende eines jeweiligen Kraftstoffeinlasspfads verbunden, der von der Common-Rail 2 abzweigt, um Hochdruckkraftstoff direkt in eine Brennkammer eines jeweiligen Zylinders des Verbrennungsmotors einzuspritzen. Die Kraftstoffeinspritzdüse 1 und der Kraftstoffdruckerhöhungsmechanismus entsprechend jeder Kraftstoffeinspritzdüse 1 bilden ein elektromagnetisches Kraftstoffeinspritzventil (Injektor). Die Kraftstoffeinspritzdüse 1 hat: ein Düsengehäuse 11, das an einem Zylinderblock oder einem Zylinderkopf des Verbrennungsmotors eingebaut ist, um dem jeweiligen Zylinder zu entsprechen; eine Düsennadel 12, die innerhalb des Düsengehäuses 11 eingebaut ist, um als Ventilkörper zu dienen, so dass sie in die vertikale Richtung in der Zeichnung verschiebbar ist; und eine Feder 13, die die Düsennadel 12 in ihre Ventilschließrichtung vorspannt.As in the 1 and 2 is shown is the fuel injector 1 connected to a downstream end of a respective fuel inlet path provided by the common rail 2 branches off to inject high pressure fuel directly into a combustion chamber of a respective cylinder of the internal combustion engine. The fuel injector 1 and the fuel pressure increasing mechanism corresponding to each fuel injection nozzle 1 form an electromagnetic fuel injection valve (injector). The fuel injector 1 has: a nozzle housing 11 mounted on a cylinder block or a cylinder head of the internal combustion engine to correspond to the respective cylinder; a nozzle needle 12 inside the nozzle housing 11 is installed to serve as a valve body, so that it is displaceable in the vertical direction in the drawing; and a spring 13 holding the nozzle needle 12 biased in its valve closing direction.

Das Düsengehäuse 11 ist mit einem kugelförmigen Spitzenabschnitt an seinem führenden Endabschnitt versehen. Der kugelförmige Spitzenabschnitt hat eine halbkugelförmige Gestalt, um einen Düseneinspritzlochabschnitt (Speichervolumen) 14 darin auszubilden. Der kugelförmige Spitzenabschnitt ist mit einer Vielzahl von Einspritzlöchern 15 versehen, die einen Innenraum und einen Außenraum (innerhalb der Brennkammer jedes Zylinders des Verbrennungsmotors) des Düseneinspritzlochabschnitts 14 verbinden. Das Düsengehäuse 11 ist mit einem Düsengleitloch 17 darin versehen, in dem ein großdurchmessriger Abschnitt 16 der Düsennadel 12 gleitet. Ferner ist das Düsengehäuse 11 mit einem ersten Kraftstoffdurchgang 22 darin versehen, der über einen Fluideinlassdurchgang 21 mit einer Verstärkungskammer 33 des Kraftstoffdruckerhöhungsmechanismus in Verbindung steht. Ferner ist das Düsengehäuse 11 mit einem zweiten Kraftstoffdurchgang 25 darin versehen, der über Fluideinlassdurchgänge 23, 24 mit einem Abzweigrohr 19 der Common-Rail 2 in Verbindung steht.The nozzle housing 11 is provided with a spherical tip portion at its leading end portion. The spherical tip portion has a hemispherical shape around a nozzle injection hole portion (storage volume). 14 to train in it. The spherical tip section is provided with a plurality of injection holes 15 provided with an interior space and an outside space (inside the combustion chamber of each cylinder of the internal combustion engine) of the nozzle injection hole portion 14 connect. The nozzle housing 11 is with a nozzle slide hole 17 provided therein, in which a large-diameter section 16 the nozzle needle 12 slides. Furthermore, the nozzle housing 11 with a first fuel passage 22 provided therein, via a fluid inlet passage 21 with a reinforcement chamber 33 the fuel pressure increasing mechanism is in communication. Further is the nozzle housing 11 with a second fuel passage 25 provided therein, via fluid inlet passages 23 . 24 with a branch pipe 19 the common rail 2 communicates.

Der erste Kraftstoffdurchgang 22 steht in Verbindung mit einem Düsenölsammler 26 in einem führenden Endabschnitt des Düsengehäuses 11 (in einem Düsenkörper). Der Düsenölsammler 26 ist an einem unteren Abschnitt (in der Zeichnung) des großdurchmessrigen Abschnitts 16 der Düsennadel 12 ausgebildet. Der zweite Kraftstoffdurchgang 25 steht in Verbindung mit einer Düsengegendruckkammer 27 an einem Basisendabschnitt des Düsengehäuses 11 (in einem Düsenhalter). Die Düsengegendruckkammer 27 ist an einer Rückwandseite (an einer oberen Endwandseite in der Zeichnung) des großdurchmessrigen Abschnitts 16 der Düsennadel 12 ausgebildet. Das Düsengehäuse 11 kann ferner mit einem Begrenzungsabschnitt darin versehen sein, der eine Bewegung der Düsennadel 12 über einen maximalen Hubbetrag (einen Vollhubbetrag) begrenzt, wenn die Düsennadel 12 sich in ihre Ventilöffnungsrichtung bewegt, nämlich zu einer Seite zum Öffnen der Einspritzlöcher 15.The first fuel passage 22 is in connection with a nozzle oil collector 26 in a leading end portion of the nozzle housing 11 (in a nozzle body). The nozzle oil collector 26 is at a lower portion (in the drawing) of the large-diameter portion 16 the nozzle needle 12 educated. The second fuel passage 25 communicates with a nozzle backpressure chamber 27 at a base end portion of the nozzle housing 11 (in a nozzle holder). The nozzle backpressure chamber 27 is on a rear wall side (on an upper end wall side in the drawing) of the large-diameter portion 16 the nozzle needle 12 educated. The nozzle housing 11 may further be provided with a limiting portion therein, the movement of the nozzle needle 12 limited to a maximum lift amount (a full lift amount) when the nozzle needle 12 moves in its valve opening direction, namely to a side for opening the injection holes 15 ,

Die Feder 13 ist in der Düsengegendruckkammer 27 so eingebaut, dass sie zwischen dem großdurchmessrigen Abschnitt 16 der Düsennadel 12 und eine Innenwand des Düsengehäuses 11 zwischengesetzt ist. Die Feder 13 dient als Nadelvorspanneinrichtung, die eine Vorspannkraft auf die Düsennadel 12 in ihre Ventilschließrichtung (in eine nach unten weisende Richtung in der Zeichnung) aufbringt, um die Einspritzlöcher 15 zu verschließen. Ein Hydraulikdruck des Kraftstoffs, der dem Düsenölsammler 26 zugeführt wird, dient als Nadelbetriebsmittel (Druckbeaufschlagungsmittel), das eine Kraft auf eine Druckaufnahmewand (untere Endwand in der Zeichnung) des großdurchmessrigen Abschnitts 16 der Düsennadel 12 in ihre Ventilöffnungsrichtung (in die nach oben weisende Richtung in der Zeichnung) aufbringt. Ferner dient ein Hydraulikdruck des Kraftstoffs, der der Düsengegendruckkammer 27 zugeführt wird, als Nadelantriebsmittel (Druckbeaufschlagungsmittel), das eine Kraft auf eine weitere Druckaufnahmewand (obere Endwand in der Zeichnung) des großdurchmessrigen Abschnitts 16 der Düsennadel 12 in ihre Ventilschließrichtung (in eine nach unten weisende Richtung in der Zeichnung) aufbringt. Hier kann ein Ventilöffnungsdruck der Düsennadel 12 auf der Grundlage einer sich ergebenden Kraft des Hydraulikdrucks in der Düsengegendruckkammer 27 und der Vorspannkraft der Feder 13 eingestellt werden. Der Ventilöffnungsdruck der Düsennadel 12 kann nämlich angemessen durch Ändern des Hydraulikdrucks in der Düsengegendruckkammer 27 und/oder der Vorspannkraft der Feder 13 abgewandelt werden.The feather 13 is in the nozzle back pressure chamber 27 installed so that they are between the large diameter section 16 the nozzle needle 12 and an inner wall of the nozzle housing 11 is interposed. The feather 13 serves as a needle biasing device which provides a biasing force on the nozzle needle 12 in its valve closing direction (in a downward direction in the drawing) applies to the injection holes 15 to close. A hydraulic pressure of the fuel, the nozzle oil collector 26 is supplied, serves as a needle operating means (pressurizing means), which is a force on a pressure receiving wall (lower end wall in the drawing) of the large-diameter portion 16 the nozzle needle 12 in its valve opening direction (in the upward direction in the drawing) applies. Further, a hydraulic pressure of the fuel, that of the nozzle back pressure chamber 27 is supplied as a needle drive means (pressurizing means), the force on another pressure receiving wall (upper end wall in the drawing) of the large diameter portion 16 the nozzle needle 12 in its valve closing direction (in a downward direction in the drawing) applies. Here can be a valve opening pressure of the nozzle needle 12 on the basis of a resultant force of the hydraulic pressure in the nozzle back pressure chamber 27 and the biasing force of the spring 13 be set. The valve opening pressure of the nozzle needle 12 Namely, it can be adequately changed by changing the hydraulic pressure in the nozzle back pressure chamber 27 and / or the biasing force of the spring 13 be modified.

Die Common-Rail 2 ist ein Sammler, der den von der Kraftstoffzufuhrpumpe zugeführten Kraftstoff sammelt und den Kraftstoff zwischen Düsenölsammlern 26 einer Vielzahl von Kraftstoffeinspritzdüsen 1 verteilt, die an dem Verbrennungsmotor eingebaut sind. Ein Common-Rail-Drucksensor (nicht gezeigt), der als Kraftstoffdruckerfassungseinrichtung dient, erfasst den Common-Rail-Druck, nämlich den Druck des in der Common-Rail 2 gesammelten Kraftstoffs. Der Kraftstoffdruckerhöhungsmechanismus ist zwischen der Common-Rail 2 und dem Düsenölsammler 26 jeder Kraftstoffeinspritzdüse 1 vorgesehen, um den Einspritzdruck des Kraftstoffs, der aus den Einspritzlöchern 15 der Kraftstoffeinspritzdüse 1 in die Brennkammer des jeweiligen Zylinders des Verbrennungsmotors eingespritzt wird, auf die Größe zu erhöhen, die größer als der Common-Rail-Druck ist. Der Kraftstoffdruckerhöhungsmechanismus ist für jeden Zylinder des Verbrennungsmotors, nämlich für jede der Kraftstoffeinspritzdüsen 1 vorgesehen. Die Common-Rail 2 ist mit den Abzweigrohren 19 für jede Kraftstoffeinspritzdüse 1 vorgesehen.The common rail 2 is a collector which collects the fuel supplied by the fuel supply pump and the fuel between nozzle oil collectors 26 a plurality of fuel injectors 1 distributed, which are installed on the internal combustion engine. A common rail pressure sensor (not shown) serving as fuel pressure detecting means detects the common rail pressure, namely, the pressure of the common rail 2 collected fuel. The fuel pressure increasing mechanism is between the common rail 2 and the nozzle oil collector 26 every fuel injector 1 provided to the injection pressure of the fuel coming out of the injection holes 15 the fuel injector 1 is injected into the combustion chamber of the respective cylinder of the internal combustion engine to increase to the size which is greater than the common rail pressure. The fuel pressure increasing mechanism is for each cylinder of the internal combustion engine, namely for each of the fuel injection nozzles 1 intended. The common rail 2 is with the branch pipes 19 for each fuel injector 1 intended.

Der Kraftstoffdruckerhöhungsmechanismus in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel entspricht der Kraftstoffdruckerhöhungseinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung. Insbesondere ist der Kraftstoffdruckerhöhungsmechanismus mit Folgendem versehen: einem Zylinder 4, der eine Kolbengegendruckkammer 31 hat, die Kolbensteuerkammer 32 und die Verstärkungskammer 33 hat; einem Verstärkungskolben 5, der verschiebbar in dem Zylinder 4 eingebaut ist; einem hydraulisch betriebenen Drosselventil 6, das einen Hubbetrag des Verstärkungskolbens 5 steuert; einem elektromagnetischen Ventil 7, das einen Hub des Drosselventils 6 steuert; und einem Kraftstoffzufuhr- und -ausstoßpfad, der diese Elemente wahlweise mit einer von der Kraftstoffeinspritzdüse 1, der Common-Rail 2 und dem Kraftstofftank 3 verbindet.The fuel pressure increasing mechanism in the present embodiment corresponds to the fuel pressure increasing device according to the present invention. Specifically, the fuel pressure increasing mechanism is provided with: a cylinder 4 , which is a piston back pressure chamber 31 has, the piston control chamber 32 and the reinforcement chamber 33 Has; a reinforcing piston 5 , which is displaceable in the cylinder 4 is installed; a hydraulically operated throttle valve 6 that is a lift amount of the boost piston 5 controls; an electromagnetic valve 7 that is a stroke of the throttle valve 6 controls; and a fuel supply and discharge path that selectively connects these elements to one of the fuel injector 1 , the common rail 2 and the fuel tank 3 combines.

Der Kraftstoffzufuhr- und -ausstoßpfad weist Folgendes auf: einen ersten Kraftstoffeinlasspfad, der den Kraftstoff von der Common-Rail 2 zu der Kolbengegendruckkammer 31 des Zylinders 4 zuführt; einen zweiten Kraftstoffeinlasspfad, der den Kraftstoff von der Common-Rail 2 über das elektromagnetische Ventil 7 zu der Kolbensteuerkammer 32 des Zylinders 4 zuführt; einen dritten Kraftstoffeinlasspfad (Fluideinlassdurchgänge 20, 21), der den Kraftstoff von der Common-Rail 2 zu der Verstärkungskammer 33 des Zylinders 4 zu dem Düsenölsammler 26 der Kraftstoffeinspritzdüse 1 zuführt; einen vierten Kraftstoffeinlasspfad, der den Kraftstoff von der Common-Rail 2 über das elektromagnetische Ventil zu der Drucksteuerkammer 37 des Drosselventils 6 zuführt; und einen fünften Kraftstoffeinlasspfad (die Fluideinlassdurchgänge 23, 24), der den Kraftstoff von der Common-Rail 2 zu der Düsengegendruckkammer 27 der Kraftstoffeinspritzdüse 1 zuführt. Der Kraftstoffzufuhr- und -ausstoßpfad weist ferner Folgendes auf: einen ersten Kraftstoffausstoßpfad, der den Kraftstoff von der Kolbengegendruckkammer 32 des Zylinders 4 über das Drosselventil 6 zu einer Niederdruckseite bei dem Kraftstoffsystem, nämlich zu dem Kraftstofftank 3 ausstößt; und einen zweiten Kraftstoffausstoßpfad, der den Kraftstoff von der Drucksteuerkammer 37 des Drosselventils 6 zu dem Kraftstofftank 3 ausstößt.The fuel supply and discharge path includes: a first fuel intake path that receives the fuel from the common rail 2 to the piston back pressure chamber 31 of the cylinder 4 supplies; a second fuel inlet path that receives the fuel from the common rail 2 via the electromagnetic valve 7 to the piston control chamber 32 of the cylinder 4 supplies; a third fuel inlet path (fluid inlet passages 20 . 21 ), which takes the fuel from the common rail 2 to the reinforcement chamber 33 of the cylinder 4 to the nozzle oil collector 26 the fuel injector 1 supplies; a fourth fuel inlet path that receives the fuel from the common rail 2 via the electromagnetic valve to the pressure control chamber 37 of the throttle valve 6 supplies; and a fifth fuel inlet path (the fluid inlet passages 23 . 24 ), which takes the fuel from the common rail 2 to the nozzle backpressure chamber 27 the fuel injector 1 supplies. The fuel too The drive and discharge path further includes a first fuel discharge path that receives the fuel from the piston back pressure chamber 32 of the cylinder 4 over the throttle valve 6 to a low pressure side in the fuel system, namely to the fuel tank 3 discharges; and a second fuel discharge path that receives the fuel from the pressure control chamber 37 of the throttle valve 6 to the fuel tank 3 ejects.

Der Verstärkungskolben 5 hat Folgendes: einen großdurchmessrigen Kolben 34, der verschiebbar in einem öldichten Zustand in einer großdurchmessrigen Bohrung ist, die in dem Zylinder 4 ausgebildet ist; und einen kleindurchmessrigen Tauchkolben 35, der verschiebbar in einem öldichten Zustand in einer kleindurchmessrigen Bohrung in dem Zylinder 4 ist. Der großdurchmessrige Kolben 34 und der kleindurchmessrige Tauchkolben 35 sind koaxial zueinander und bewegen sich einstückig miteinander. Eine Kammer, die durch eine obere Endwand (in der Zeichnung) des großdurchmessrigen Kolbens 34 und die großdurchmessrige Bohrung des Zylinders 4 definiert ist, ist die Kolbengegendruckkammer 31. Die Kolbengegendruckkammer 31 steht in Verbindung über einen Fluideinlassdurchgang (einen ersten Fluideinlassdurchgang) 41, der den ersten Kraftstoffeinlasspfad bildet, mit dem Abzweigrohr 19 der Common-Rail 2 zu jeder Zeit.The boost piston 5 has the following: a large diameter piston 34 which is slidable in an oil-tight condition in a large-diameter bore formed in the cylinder 4 is trained; and a small diameter plunger 35 slidable in an oil-tight condition in a small diameter bore in the cylinder 4 is. The large diameter piston 34 and the small diameter plunger 35 are coaxial with each other and move in one piece with each other. A chamber passing through an upper end wall (in the drawing) of the large diameter piston 34 and the large diameter bore of the cylinder 4 is defined, is the piston back pressure chamber 31 , The piston back pressure chamber 31 communicates via a fluid inlet passage (a first fluid inlet passage) 41 , which forms the first fuel inlet path, with the branch pipe 19 the common rail 2 anytime.

Eine untere Endwand (in der Zeichnung) des großdurchmessrigen Kolbens 34 (eine kreisförmige Endwand) und die großdurchmessrige Bohrung des Zylinders 4 definieren eine weitere Kammer, nämlich die Kolbensteuerkammer 32. Die Kolbensteuerkammer 32 steht in Verbindung über den Fluideinlassdurchgang 23, der den zweiten Kraftstoffeinlasspfad bildet, Fluideinlassdurchgänge (einen zweiten Fluiddurchgang) 42, 43 und den Fluiddurchgang 44 mit dem Abzweigrohr 19 der Common-Rail 2. Die Kolbensteuerkammer 32 steht in Verbindung über einen Kraftstoffdurchgang 44, der den ersten Kraftstoffausstoßpfad bildet, und die Fluidauslassdurchgänge 4547 mit dem Kraftstofftank 3 in Verbindung. Ein Rückschlagventil 38 ist auf dem Weg des Fluideinlassdurchgangs 43 eingebaut, um zu verhindern, dass der Kraftstoff rückwärts strömt, und eine fixierte Öffnung (Drossel) 39 ist auf einem Weg des Kraftstoffauslassdurchgangs 46 eingebaut, um eine Querschnittsfläche des Durchgangs zu begrenzen. Demgemäß wird der Kraftstoff in der Kolbensteuerkammer 32, das als Steuerfluid dient, gemäß einer Steuerposition eines Schieberventils 64 des elektromagnetischen Ventils 7 eingeführt (zugeführt) oder ausgestoßen.A lower end wall (in the drawing) of the large diameter piston 34 (a circular end wall) and the large diameter bore of the cylinder 4 define another chamber, namely the piston control chamber 32 , The piston control chamber 32 communicates via the fluid inlet passage 23 that forms the second fuel inlet path, fluid inlet passages (a second fluid passage) 42 . 43 and the fluid passage 44 with the branch pipe 19 the common rail 2 , The piston control chamber 32 communicates via a fuel passage 44 that forms the first fuel discharge path and the fluid outlet passages 45 - 47 with the fuel tank 3 in connection. A check valve 38 is on the way to the fluid inlet passage 43 installed to prevent the fuel from flowing backwards, and a fixed orifice (throttle) 39 is on a path of the fuel outlet passage 46 installed to limit a cross-sectional area of the passageway. Accordingly, the fuel in the piston control chamber 32 serving as a control fluid according to a control position of a spool valve 64 of the electromagnetic valve 7 introduced (supplied) or ejected.

Eine kleindurchmessrige Kammer, die durch eine untere Endwand des kleindurchmessrigen Kolbens 35 (die kreisförmige Endwand) und die kleindurchmessrige Bohrung des Zylinders 4 definiert wird, ist die Verstärkungskammer 33. Die Verstärkungskammer 33 steht über einen Fluideinlassdurchgang 20, die den dritten Kraftstoffeinlasspfad ausbildet, mit dem Abzweigrohr 19 der Common-Rail 2 in Verbindung. Die Verstärkungskammer 33 steht in Verbindung über den Fluideinlassdurchgang 21, der den dritten Kraftstoffeinlasspfad ausbildet, mit dem Düsenölsammler 26 der Kraftstoffeinspritzdüse 1. Ein Rückschlagventil 40 ist in dem Fluideinlassdurchgang 20 eingebaut, um zu verhindern, dass Kraftstoff rückwärts strömt. In der Kolbensteuerkammer 32 ist eine Rückstellfeder 36 eingebaut. Die Rückstellfeder 36 ist zwischen dem großdurchmessrigen Kolben 34 des Verstärkungskolbens 5 und die Innenwand des Zylinders 4 zwischengesetzt, um als Verstärkungsvorspanneinrichtung zu dienen, die eine Vorspannkraft zum Rückstellen einer Hubposition des Verstärkungskolbens 5 in Richtung auf eine Ausgangsposition aufbringt (nach oben in der Zeichnung).A small diameter chamber passing through a lower end wall of the small diameter piston 35 (the circular end wall) and the small diameter bore of the cylinder 4 is defined, is the gain chamber 33 , The reinforcement chamber 33 is above a fluid inlet passage 20 , which forms the third fuel inlet path, with the branch pipe 19 the common rail 2 in connection. The reinforcement chamber 33 communicates via the fluid inlet passage 21 , which forms the third fuel inlet path, with the nozzle oil collector 26 the fuel injector 1 , A check valve 40 is in the fluid inlet passage 20 installed to prevent fuel from flowing backwards. In the piston control chamber 32 is a return spring 36 built-in. The return spring 36 is between the large diameter piston 34 of the boost piston 5 and the inner wall of the cylinder 4 interposed to serve as a reinforcing biasing means having a biasing force for restoring a stroke position of the boost piston 5 towards a starting position (upward in the drawing).

Der Hydraulikdruck in der Verstärkungskammer 33, der durch den Verstärkungskolben 5 mit Druck beaufschlagt wird, ist ein Wert, der proportional zu einem Verstärkungsverhältnis, nämlich einem Verhältnis einer Druckaufnahmefläche der oberen Endwand (in der Zeichnung) des großdurchmessrigen Kolbens 34 zu der Druckaufnahmefläche der unteren Endwand (in der Zeichnung) des kleindurchmessrigen Tauchkolbens 35 ist. Beispielsweise in einem Fall, dass das Verhältnis der Druckaufnahmeflächen der beiden Endwände des Verstärkungskolbens 5 zwischen 2 und 3 liegt, wird dann, wenn der Hydraulikdruck von 100 MPa von der Common-Rail 2 zu der Verstärkungskammer 33 zugeführt wird, der Hochdruckkraftstoff von ungefähr 200 MPa bis 300 MPa von der Verstärkungskammer 33 zu dem Düsenölsammler 26 der Kraftstoffeinspritzdüse 1 zugeführt.The hydraulic pressure in the boosting chamber 33 that by the reinforcing piston 5 is pressurized, a value proportional to a boost ratio, namely, a ratio of a pressure receiving area of the upper end wall (in the drawing) of the large diameter piston 34 to the pressure receiving surface of the lower end wall (in the drawing) of the small diameter plunger 35 is. For example, in a case that the ratio of the pressure receiving areas of the two end walls of the intensifier piston 5 between 2 and 3, then, when the hydraulic pressure of 100 MPa from the common rail 2 to the reinforcement chamber 33 is supplied, the high-pressure fuel of about 200 MPa to 300 MPa from the boosting chamber 33 to the nozzle oil collector 26 the fuel injector 1 fed.

Das Drosselventil 6 entspricht einer Ventilvorrichtung in der vorliegenden Erfindung. Insbesondere hat das Drosselventil 6 Folgendes: ein Gehäuse 52, das mit der Drucksteuerkammer 37 und einem Ventilloch 51 versehen ist; einen Ventilkörper (Ventil) 53, der die Öffnungsfläche des Ventillochs 51 ändert; und eine Feder 54, die das Ventil 53 zu einer Seite zum Verringern der Öffnungsfläche des Ventillochs 51 (nach unten in der Zeichnung) vorspannt. Das Ventilloch 51 ist zwischen den Kraftstoffausstoßdurchgängen 45, 46 ausgebildet, die den ersten Kraftstoffausstoßpfad bilden. Ein oberer Raum, der durch die obere Endwand (in der Zeichnung) des Ventils 53 und die Wandfläche des Gehäuses 52 definiert wird, ist die Drucksteuerkammer 37. Die Drucksteuerkammer 37 steht in Verbindung über den ersten Einlassdurchgang 23, den Fluideinlassdurchgang 42 und den Kraftstoffdurchgang 48, die den vierten Kraftstoffeinlasspfad bilden, mit dem Abzweigrohr 19 in der Common-Rail 2. Die Drucksteuerkammer 37 steht in Verbindung über den Kraftstoffdurchgang 48, den Kraftstoffausstoßdurchgang 49 und den Kraftstoffausstoßdurchgang 47, die den zweiten Kraftstoffausstoßpfad bilden, mit dem Kraftstofftank 3. Demgemäß wird der Kraftstoff, der als Steuerfluid der Drucksteuerkammer 37 dient, gemäß einer Steuerposition des Schieberventils 64 des elektromagnetischen Ventils 7 eingeführt und ausgestoßen. Die Feder 54 ist in der Drucksteuerkammer 37 eingebaut und zwischen das Ventil 53 und die Innenwand des Gehäuses 52 zwischengesetzt, um als Nadelvorspanneinrichtung zu dienen, die eine Vorspannkraft auf das Ventil 53 in seine Ventilschließrichtung (nach unten in der Zeichnung) aufbringt.The throttle valve 6 corresponds to a valve device in the present invention. In particular, the throttle valve has 6 The following: a housing 52 that with the pressure control chamber 37 and a valve hole 51 is provided; a valve body (valve) 53 , which is the opening area of the valve hole 51 changes; and a spring 54 that the valve 53 to a side for reducing the opening area of the valve hole 51 (down in the drawing) pretensions. The valve hole 51 is between the fuel discharge passages 45 . 46 formed, which form the first Kraftstoffausstoßpfad. An upper space passing through the upper end wall (in the drawing) of the valve 53 and the wall surface of the housing 52 is defined, is the pressure control chamber 37 , The pressure control chamber 37 communicates via the first inlet passage 23 , the fluid inlet passage 42 and the fuel passage 48 , which form the fourth fuel inlet path, with the branch pipe 19 in the common rail 2 , The pressure control chamber 37 communicates with the fuel passage 48 . the fuel discharge passage 49 and the fuel discharge passage 47 that form the second fuel discharge path with the fuel tank 3 , Accordingly, the fuel, as the control fluid of the pressure control chamber 37 serves, according to a control position of the spool valve 64 of the electromagnetic valve 7 introduced and ejected. The feather 54 is in the pressure control chamber 37 installed and between the valve 53 and the inner wall of the housing 52 Interposed to serve as a needle biasing device, which is a biasing force on the valve 53 in its valve closing direction (down in the drawing) applies.

Gemäß der vorstehend beschriebenen Konstruktion bewegt sich das Ventil 53 in seine axiale Richtung gemäß einem Fluiddruck in der Drucksteuerkammer 37, so dass das Drosselventil 6 die Öffnungsfläche des Ventillochs 51 ändert, das auf dem Weg der Kraftstoffausstoßdurchgänge 4547 vorgesehen ist. Somit ist es möglich, die Strömungsgeschwindigkeit oder eine Strömungsmenge des aus der Kolbensteuerkammer 32 des Zylinders 4 ausgestoßenen Kraftstoffs und ferner die Hydraulikkraft in der Kolbensteuerkammer 32 des Zylinders 4 zu steuern. Auf diese Art und Weise ist es möglich, eine Hubposition des Verstärkungskolbens 5 zu steuern und eine Erhöhungsgeschwindigkeit der Hydraulikkraft des Kraftstoffs (eine Kraftstoffdruckerhöhung in einer Zeiteinheit), der in der Verstärkungskammer 33 mit Druck beaufschlagt wird, zu steuern.According to the construction described above, the valve moves 53 in its axial direction according to a fluid pressure in the pressure control chamber 37 so that the throttle valve 6 the opening area of the valve hole 51 changes that on the way the fuel ejection passes 45 - 47 is provided. Thus, it is possible to control the flow rate or flow rate of the piston control chamber 32 of the cylinder 4 ejected fuel and further the hydraulic force in the piston control chamber 32 of the cylinder 4 to control. In this way, it is possible to have a stroke position of the boost piston 5 and an increasing rate of the hydraulic force of the fuel (a fuel pressure increase in a unit time) flowing in the boosting chamber 33 is pressurized to control.

In dem Drosselventil 6 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel beträgt in einem Zustand, dass das Ventil an dem kreisförmigen Ventilsitz 55 angesetzt ist, der in dem Gehäuse 52 vorgesehen ist, die Öffnungsfläche des Ventillochs 51 0 mm2, wie in 3 gezeigt ist. In einem Zustand, nachdem das Ventil 53 von dem Ventilsitz 55 abgehoben ist und bevor das Ventil 53 einen Vorhubbetrag (beispielsweise ungefähr 0,05 mm) erreicht, ist ein Zwischenraum zwischen einer Innenumfangswand des kleindurchmessrigen Lochs 51a des Ventillochs 51 und einer Außenumfangswand eines Presspassabschnitts (Sitzabschnitts) 53a des Ventils 53 relativ klein. In einem Zustand, dass der Hubbetrag des Ventils 53 den Vorhubbetrag übersteigt, wird der Zwischenraum zwischen der Innenumfangswand des großdurchmessrigen Lochs 51a des Ventillochs 51 und der Innenumfangswand des Presspassabschnitts (Sitzabschnitts) 53a des Ventils 53 relativ groß. Demgemäß ist eine Ventilöffnungsflächeneigenschaft des Drosselventils 6 in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel relativ zu seinem Hub so, wie sie in 4 gezeigt ist. Insbesondere ist der relativ kleine Wert der Öffnungsfläche des Ventillochs 51 im Wesentlichen konstant ausgehend von einer Anfangszeitabstimmung des Hubs zu einer Zeitabstimmung zum Erreichen des Vorhubbetrags. Dann vergrößert sich die Öffnungsfläche des Ventillochs 51, nachdem der Hubbetrag des Drosselventils 6 den Vorhubbetrag übersteigt. Hier kann der Hub (Hubbetrag) des Drosselventils 6 auf einen Bereich zwischen 30 μm und 200 μm eingestellt werden.In the throttle valve 6 According to the present embodiment, in a state that the valve is at the circular valve seat 55 is attached in the housing 52 is provided, the opening area of the valve hole 51 0 mm 2 , as in 3 is shown. In a state after the valve 53 from the valve seat 55 is lifted and before the valve 53 reaches a Vorhubbetrag (for example, about 0.05 mm) is a gap between an inner peripheral wall of the small-diameter hole 51a the valve hole 51 and an outer peripheral wall of a press-fit portion (seat portion) 53a of the valve 53 relatively small. In a state that the lift amount of the valve 53 exceeds the Vorhubbetrag, the gap between the inner peripheral wall of the large-diameter hole 51a the valve hole 51 and the inner peripheral wall of the press-fitting portion (seat portion) 53a of the valve 53 relatively large. Accordingly, a valve opening area property of the throttle valve 6 in the present embodiment relative to its stroke as in 4 is shown. In particular, the relatively small value of the opening area of the valve hole 51 substantially constant from an initial timing of the stroke to a timing to reach the pre-lift amount. Then, the opening area of the valve hole increases 51 after the lift amount of the throttle valve 6 exceeds the pre-lift amount. Here is the stroke (lift amount) of the throttle valve 6 be set to a range between 30 microns and 200 microns.

Das elektromagnetische Ventil 7 ist ein Stellglied zum elektrischen Betreiben des Ventils 53 des Drosselventils 6. Das elektromagnetische Ventil 7 hat Folgendes: eine Solenoidspule 61, die eine Magnet motorische Kraft erzeugt, wenn sie Energie beaufschlagt wird; einen Statorkern (nicht gezeigt) und einen Bewegungskern 63, die magnetisiert werden, wenn die Solenoidspule 61 mit Energie beaufschlagt wird; ein Schieberventil (den Ventilkörper) 64, der sich einstückig mit dem Bewegungskern 63 in die axiale Richtung bewegt; eine Feder 65, die das Schieberventil 64 zu einer Seite zum Ansetzen an dem Ventilsitz vorspannt (zu einer Seite der ersten Position); und eine Ventileinfassung 66, in der das Schieberventil 64 eingebaut ist. Der Statorkern ist mit einem Anziehungsabschnitt (nicht gezeigt) versehen, um den Bewegungskern 63 anzuziehen. Die Solenoidspule 61 dient als Ventilkörperantriebseinrichtung zum Antreiben des Schieberventils 64 zu einer Seite zum Abheben von dem Ventilsitz (zu der Seite einer zweiten Position). Die Feder 65 dient als Ventilkörpervorspanneinrichtung, die das Schieberventil 64 zu einer Seite zum Ansetzen an dem Ventilsitz vorspannt (zu der Seite der ersten Position).The electromagnetic valve 7 is an actuator for electrically operating the valve 53 of the throttle valve 6 , The electromagnetic valve 7 has a solenoid coil 61 which generates a magnetic motor force when energized; a stator core (not shown) and a moving core 63 which are magnetized when the solenoid coil 61 is energized; a slide valve (the valve body) 64 which integrally with the movement core 63 moved in the axial direction; a feather 65 that the slide valve 64 biasing to a side for attachment to the valve seat (to a side of the first position); and a valve surround 66 in which the slide valve 64 is installed. The stator core is provided with an attracting portion (not shown) around the moving core 63 to attract. The solenoid coil 61 serves as a valve body drive means for driving the spool valve 64 to a side for lifting from the valve seat (to the second position side). The feather 65 serves as a valve body biasing means, which the slide valve 64 to a side for fitting to the valve seat biases (to the side of the first position).

Wenn die Solenoidspule 61 des elektromagnetischen Ventils 7 ausgeschaltet ist (nicht mit Energie beaufschlagt ist), steuert die Vorspannkraft der Feder 65 das Schieberventil 64 auf die erste Position (Ausgangsposition), um dieses an den Ventilsitz der Ventileinfassung 66 anzusetzen. Wenn das Schieberventil 64 sich auf der ersten Position befindet, steht der erste Anschluss der Umschaltkammer 67, die in der Ventileinfassung 66 vorgesehen ist, in Verbindung mit dem Fluideinlassdurchgang 42 und steht der zweite Anschluss der Umschaltkammer 67 in Verbindung mit dem Fluideinlassdurchgang 43 und mit dem Kraftstoffdurchgang 48. Wenn die Solenoidspule 61 des elektromagnetischen Ventils 7 eingeschaltet wird (mit Energie beaufschlagt wird), wird der Bewegungskern 63 durch den Anziehungsabschnitt des Statorkerns angezogen, so dass das Schieberventil 64 gegen die Vorspannkraft der Feder 65 auf eine zweite Position (vollständig abgehobene Position) positioniert wird, um von dem Ventilsitz der Ventileinfassung 66 abgehoben zu werden. Wenn das Schieberventil 64 sich auf der zweiten Position befindet, wird der zweite Anschluss der Umschaltkammer 67 in Verbindung mit dem Kraftstoffdurchgang 48 gebracht und wird der dritte Anschluss der Umschaltkammer 67 in Verbindung mit dem Kraftstoffausstoßdurchgang 59 gebracht.When the solenoid coil 61 of the electromagnetic valve 7 is turned off (not energized), controls the biasing force of the spring 65 the slide valve 64 to the first position (home position) to this to the valve seat of the valve mount 66 to be set. When the slide valve 64 is in the first position, is the first port of the switching chamber 67 that are in the valve mount 66 is provided in connection with the fluid inlet passage 42 and is the second port of the switching chamber 67 in connection with the fluid inlet passage 43 and with the fuel passage 48 , When the solenoid coil 61 of the electromagnetic valve 7 is turned on (energized), the motion core 63 attracted by the attraction portion of the stator core, so that the slide valve 64 against the biasing force of the spring 65 is positioned to a second position (fully raised position) from the valve seat of the valve skirt 66 to be picked up. When the slide valve 64 is in the second position, the second port of the switching chamber 67 in connection with the fuel passage 48 brought and becomes the third port of the switching chamber 67 in connection with the fuel discharge passage 59 brought.

Wie vorstehend beschrieben ist, bildet das elektromagnetische Ventil 7 ein Ventil mit zwei Positionen und drei Wegen, das zwischen einer ersten Position zum Verbinden des ersten Anschlusses und des zweiten Anschlusses der Umschaltkammer 67 und einer zweiten Position zum Verbinden des zweiten Anschlusses und des dritten Anschlusses der Umschaltkammer 67 durch Einschalten und Ausschalten der Solenoidspule 62 umgeschaltet wird. Das elektromagnetische Ventil 7 kann den Hub des Ventils 53 des Drosselventils 6 durch Steuern der Position des Schieberventils 64 zum Erhöhen oder Verringern des Hydraulikdrucks in der Drucksteuerkammer 37 des Drosselventils 6 gemäß einer Strömungsgeschwindigkeit oder einer Strömungsmenge des von der Drucksteuerkammer 37 ausgestoßenen Kraftstoffs oder gemäß einer Strömungsgeschwindigkeit oder eine Strömungsmenge des in die Drucksteuerkammer 37 geförderten Kraftstoffs linear erhöhen und verringern.As described above, the electromagnetic valve forms 7 a valve with two posi tion and three paths, that between a first position for connecting the first terminal and the second terminal of the switching chamber 67 and a second position for connecting the second port and the third port of the switching chamber 67 by turning on and off the solenoid coil 62 is switched. The electromagnetic valve 7 can the stroke of the valve 53 of the throttle valve 6 by controlling the position of the spool valve 64 for increasing or decreasing the hydraulic pressure in the pressure control chamber 37 of the throttle valve 6 according to a flow velocity or a flow amount of the pressure control chamber 37 ejected fuel or in accordance with a flow rate or a flow rate of the in the pressure control chamber 37 linearly increase and decrease the delivered fuel.

Die ECU ist mit einem herkömmlichen Mikrocomputer versehen, der so aufgebaut ist, dass er die Funktionen einer CPU aufweist, um einen Steuerprozess, einen Berechnungsprozess und dergleichen durchzuführen, mit einer Speichervorrichtung (einem Speicher, wie zum Beispiel einem ROM und einem RAM), um die jeweiligen Programme und Daten usw. zu speichern. Die Erfassungssignale (Spannungssignale) von einem Common-Rail-Drucksensor und die Sensorsignale, die von anderen jeweiligen Sensoren übermittelt werden, sind so konfiguriert, dass sie von analogen Werten in digitale Werte durch einen A/D-Wandler umgewandelt werden, und werden dann in den Mikrocomputer eingegeben. Die ECU berechnet eine Kraftstoffeinspritzmenge und eine Kraftstoffeinspritz-Zeitabstimmung, die geeignet für einen jeweiligen Betriebszustand und eine Betriebsbedingung des Verbrennungsmotors sind. Insbesondere wird eine Basiskraftstoffeinspritzmenge auf der Grundlage einer Drehfrequenz des Verbrennungsmotors, die durch eine Drehfrequenzerfassungseinrichtung (nicht gezeigt) erfasst wird, wie zum Beispiel einen Kurbelwinkelsensor und dergleichen, und einen Öffnungsgrad eines Beschleunigers berechnet, der durch eine Verbrennungsmotorlasterfassungseinrichtung (nicht gezeigt), wie zum Beispiel einen Beschleunigeröffnungsgradsensor und dergleichen erfasst wird.The ECU is with a conventional Microcomputer designed to perform the functions a CPU to a control process, a calculation process and the like, with a storage device (a memory, such as a ROM and a RAM) to the respective programs and data etc. to save. The detection signals (voltage signals) of a common rail pressure sensor and the sensor signals from other transmitted to respective sensors are configured to convert from analog values to digital ones Values are converted by an A / D converter, and then become entered into the microcomputer. The ECU calculates a fuel injection amount and a fuel injection timing that is suitable for a respective operating state and an operating condition of the internal combustion engine are. In particular, a basic fuel injection amount based on a rotational frequency of the internal combustion engine, which by a rotational frequency detection means (not shown), such as a crank angle sensor and the like, and an opening degree of an accelerator provided by an engine load detection device (not shown), such as an accelerator opening degree sensor and the like is detected.

Dann wird die Kraftstoffeinspritz-Anweisungsmenge durch Addieren einer Kraftstoffeinspritz-Korrekturmenge, die im Hinblick auf eine Temperatur eines Kühlmittels des Verbrennungsmotors, eine Temperatur des Kraftstoffs usw. bestimmt wird, zu der Basiskraftstoffeinspritzmenge berechnet. Als Nächstes wird die Kraftstoffeinspritz-Anweisungszeitabstimmung auf der Grundlage der Drehfrequenz des Verbrennungsmotors und des Öffnungsgrads des Beschleunigers berechnet. Alternativ wird die Kraftstoffeinspritz-Anweisungszeitabstimmung auf der Grundlage der Drehfrequenz des Verbrennungsmotors und der Kraftstoffeinspritz-Anweisungsmenge berechnet. Nachfolgend wird eine Energiebeaufschlagungsdauer (Einspritzanweisungsdauer) der Solenoidspule 61 des elektromagnetischen Ventils 7 bei dem Kraftstoffdruckerhöhungsmechanismus auf der Grundlage der Kraftstoffeinspritz-Anweisungsmenge und des Common-Rail-Drucks berechnet. Alternativ ist es möglich, durch Erfassen eines Hydraulikdrucks in der Verstärkungskammer 33 die Energiebeaufschlagungsdauer der Solenoidspule 61 des elektromagnetischen Ventils 7 mit dem Hydraulikdruck in der Verstärkungskammer 33 anstelle des Common-Rail-Drucks zu berechnen.Then, the fuel injection instruction amount is calculated by adding a fuel injection correction amount, which is determined with respect to a temperature of a coolant of the internal combustion engine, a temperature of the fuel, etc., to the basic fuel injection amount. Next, the fuel injection instruction timing is calculated based on the rotational frequency of the engine and the opening degree of the accelerator. Alternatively, the fuel injection command timing is calculated based on the rotation frequency of the engine and the fuel injection command amount. Subsequently, a Energiebeaufschlagungsdauer (Einspritzanweisungsdauer) of the solenoid coil 61 of the electromagnetic valve 7 in the fuel pressure increasing mechanism based on the fuel injection instruction amount and the common rail pressure. Alternatively, it is possible to detect a hydraulic pressure in the boosting chamber 33 the Energiebeaufschlagungsdauer the solenoid coil 61 of the electromagnetic valve 7 with the hydraulic pressure in the boost chamber 33 instead of the common rail pressure.

Im Folgenden wird ein Betrieb der Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf die 1 bis 8 beschrieben. Die 5 und 6 stellen schematisch eine Kraftstoffeinspritzdruckeigenschaft durch die Kraftstoffeinspritzvorrichtung mit dem Verstärkungskolben gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel dar.Hereinafter, an operation of the fuel injection device according to the present embodiment will be described with reference to FIGS 1 to 8th described. The 5 and 6 schematically illustrate a fuel injection pressure characteristic by the fuel injection device with the boost piston according to the present embodiment.

In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die ECU so konfiguriert, dass sie den Hydraulikdruck in der Kolbensteuerkammer 32 des Zylinders 4 durch Steuern der Position des Schieberventils 64 des elektromagnetischen Ventils zwischen einer ersten Position, in der das elektromagnetische Ventil 7 ausgeschaltet ist, und einer zweiten Position, in der das elektromagnetische Ventil 7 eingeschaltet ist, steuern kann. Somit kann die ECU variabel den Hubbetrag des Verstärkungskolbens 5 steuern, so dass die ECU die Ist-Ventilöffnungszeit der Kraftstoffeinspritzdüse 1 steuern kann und das Einspritzverhältnisprofil des Kraftstoffs umschalten kann, wie im Folgenden beschrieben wird.In the present embodiment, the ECU is configured to control the hydraulic pressure in the piston control chamber 32 of the cylinder 4 by controlling the position of the spool valve 64 of the electromagnetic valve between a first position in which the electromagnetic valve 7 is off, and a second position in which the electromagnetic valve 7 is on, can control. Thus, the ECU can variably adjust the lift amount of the boost piston 5 control so that the ECU the actual valve opening time of the fuel injector 1 can control and switch the injection ratio profile of the fuel, as will be described below.

a) In dem Fall ohne Stromzufuhr zu der Solenoidspule 61 des elektromagnetischen Ventils 7 a) In the case without power supply to the solenoid coil 61 of the electromagnetic valve 7

Wenn die Solenoidspule 61 des elektromagnetischen Ventils 7 ausgeschaltet ist (nicht mit Energie beaufschlagt ist), schiebt die Vorspannkraft der Feder 65 der Ventileinfassung 66 das Schieberventil 64 des elektromagnetischen Ventils 7 zu der ersten Position, um dieses an dem Ventilsitz anzusetzen. Somit wird der Kraftstoff von dem Abzweigrohr 19 der Common-Rail 2 über den Fluideinlassdurchgang 23, den Fluideinlassdurchgang 42, den ersten Anschluss, die Umschaltkammer 67, den zweiten Anschluss, den Fluideinlassdurchgang 43 und den Kraftstoffdurchgang 44 zu der Kolbensteuerkammer 32 des Zylinders zugeführt.When the solenoid coil 61 of the electromagnetic valve 7 is turned off (not energized), pushes the biasing force of the spring 65 the valve mount 66 the slide valve 64 of the electromagnetic valve 7 to the first position to attach it to the valve seat. Thus, the fuel from the branch pipe 19 the common rail 2 via the fluid inlet passage 23 , the fluid inlet passage 42 , the first connection, the switching chamber 67 , the second port, the fluid inlet passage 43 and the fuel passage 44 to the piston control chamber 32 supplied to the cylinder.

In diesem Zustand wird der Kraftstoff in der Drucksteuerkammer 37 des Drosselventils 6 von dem Abzweigrohr 19 der Common-Rail 2 über den Fluideinlassdurchgang 23, den Fluideinlassdurchgang 42, den ersten Anschluss, die Umschaltkammer 67, den zweiten Anschluss und den Kraftstoffdurchgang 48 zugeführt. Somit wird das Ventil 53 des Drosselventils 6 an den Ventilsitz 55 angesetzt und beträgt die Öffnungsfläche des Ventillochs 51, das auf dem Weg der Kraftstoffausstoßdurchgänge 4547 vorgesehen ist, 0 m2. Die Kraftstoffausstoßdurchgänge 4547 sind nämlich blockiert, und kein Kraftstoff strömt von der Kolbensteuerkammer 32 des Zylinders 4 zu dem Kraftstofftank 3.In this state, the fuel in the pressure control chamber 37 of the throttle valve 6 from the branch pipe 19 the common rail 2 via the fluid inlet passage 23 , the fluid inlet passage 42 , the first connection, the switching chamber mer 67 , the second port and the fuel passage 48 fed. Thus, the valve 53 of the throttle valve 6 to the valve seat 55 set and is the opening area of the valve hole 51 that is on the way of fuel ejection passes 45 - 47 is provided 0 m 2 . The fuel discharge passages 45 - 47 namely are blocked, and no fuel flows from the piston control chamber 32 of the cylinder 4 to the fuel tank 3 ,

Der Kolbengegendruckkammer 31 des Zylinders 4 wird der Kraftstoff von dem Abzweigrohr 19 der Common-Rail 2 über den Fluideinlassdurchgang 41 zugeführt. Somit sind die Hydraulikkräfte, die an beiden Endwänden des großdurchmessrigen Kolbens 34 des Verstärkungskolbens 5 wirken, im Wesentlichen einander gleich und positioniert die Vorspannkraft der Rückstellfeder 36, die in der Kolbensteuerkammer 32 eingebaut ist, den Verstärkungskolben 5 an einer oberen Seite (in der Zeichnung) in der großdurchmessrigen Bohrung des Zylinders 4. Demgemäß beträgt der Hubbetrag des Verstärkungskolbens 5 null, befindet sich nämlich der Verstärkungskolben 5 auf der Ausgangsposition.The piston back pressure chamber 31 of the cylinder 4 the fuel from the branch pipe 19 the common rail 2 via the fluid inlet passage 41 fed. Thus, the hydraulic forces acting on both end walls of the large diameter piston 34 of the boost piston 5 are substantially equal to each other and position the biasing force of the return spring 36 located in the piston control chamber 32 is installed, the reinforcing piston 5 on an upper side (in the drawing) in the large-diameter bore of the cylinder 4 , Accordingly, the lift amount of the boost piston is 5 zero, namely is the boost piston 5 on the starting position.

Wie vorstehend beschrieben ist, wird das Volumen der Verstärkungskammer 33 (der Kammer mit variablem Volumen), die durch die untere Endwand (in der Zeichnung) des kleindurchmessrigen Tauchkolbens 35 des Verstärkungskolbens 5 und die kleindurchmessrige Bohrung des Zylinders 4 definiert ist, maximal und wird der Kraftstoff in der Verstärkungskammer 33 nicht mit Druck beaufschlagt. Somit wird die Hydraulikkraft in dem Kraftstoff, der von dem Abzweigrohr 19 der Common-Rail 2 über den Fluideinlassdurchgang 20, die Verstärkungskammer 33, den Fluideinlassdurchgang 21 und den ersten Kraftstoffdurchgang 22 zu dem Düsenölsammler 26 der Kraftstoffeinspritzdüse 1 zugeführt wird, auf dem Common-Rail-Druck erhalten. Wie in den 7 und 8 gezeigt ist, ist dann, wenn die Düsennadel 12 nicht geöffnet wird, ein Düseneinspritzlochabschnittdruck, der ein Kraftstoffdruck in dem Düseneinspritzlochabschnitt 14 ist, kleiner als der Common-Rail-Druck, der gleich dem Stoßdruck entsprechend dem Kraftstoffzufuhrdruck der Kraftstoffzufuhrpumpe ist, und wird ein Druck entsprechend einem Druck in dem Zylinder des Verbrennungsmotors (beispielsweise ungefähr 2 MPa).As described above, the volume of the boosting chamber becomes 33 (the variable volume chamber) passing through the lower end wall (in the drawing) of the small diameter plunger 35 of the boost piston 5 and the small diameter bore of the cylinder 4 is defined as maximum and will be the fuel in the gain chamber 33 not pressurized. Thus, the hydraulic force in the fuel flowing from the branch pipe becomes 19 the common rail 2 via the fluid inlet passage 20 , the reinforcement chamber 33 , the fluid inlet passage 21 and the first fuel passage 22 to the nozzle oil collector 26 the fuel injector 1 is supplied, obtained at the common rail pressure. As in the 7 and 8th is shown, then, if the nozzle needle 12 is not opened, a nozzle injection hole portion pressure, the fuel pressure in the nozzle injection hole portion 14 is less than the common rail pressure which is equal to the surge pressure corresponding to the fuel supply pressure of the fuel supply pump, and becomes a pressure corresponding to a pressure in the cylinder of the internal combustion engine (for example, about 2 MPa).

In die Düsengegendruckkammer 27 der Kraftstoffeinspritzdüse 1 wird der Kraftstoff von dem Abzweigrohr 19 der Common-Rail 2 über den Fluideinlassdurchgang 23, den Fluideinlassdurchgang 24 und den zweiten Kraftstoffdurchgang 25 gefördert. Somit ist der Hydraulikdruck in der Düsengegendruckkammer 27 der Kraftstoffeinspritzdüse 1 gleich dem Common-Rail-Druck, wie auch der Hydraulikdruck in dem Düsenölsammler 26 ist. Dann schiebt die Vorspannkraft der Feder 13 die Düsennadel 12 der Kraftstoffeinspritzdüse 1 auf den Ventilsitz des Düsengehäuses 11, um die Verbindung zwischen dem Düsenölsammler 26 und dem Düseneinspritzlochabschnitt 14 zu unterbrechen. Demgemäß werden die Einspritzlöcher 15 geschlossen, um keine Kraftstoffeinspritzung aus den Düsenlöchern 15 in die Brennkammer des Zylinders des Verbrennungsmotors durchzuführen.In the nozzle back pressure chamber 27 the fuel injector 1 the fuel from the branch pipe 19 the common rail 2 via the fluid inlet passage 23 , the fluid inlet passage 24 and the second fuel passage 25 promoted. Thus, the hydraulic pressure in the nozzle back pressure chamber 27 the fuel injector 1 equal to the common rail pressure, as well as the hydraulic pressure in the nozzle oil collector 26 is. Then pushes the biasing force of the spring 13 the nozzle needle 12 the fuel injector 1 on the valve seat of the nozzle housing 11 to the connection between the nozzle oil collector 26 and the nozzle injection hole portion 14 to interrupt. Accordingly, the injection holes 15 closed to no fuel injection from the nozzle holes 15 into the combustion chamber of the cylinder of the internal combustion engine.

b) In dem Fall eines rechteckigen Einspritzverhältnisprofilsb) In the case of a rectangular Injection ratio profile

Wie in 5 gezeigt ist, beginnt dann, wenn der Kolben des Zylinders des Verbrennungsmotors nahe an seiner oberen Endposition ist, wenn es nämlich Zeit ist, die Einspritzung in den Zylinder anzuweisen, die Solenoidspule 61 des elektromagnetischen Ventils 7 ihre Energiebeaufschlagung (wird die Solenoidspule 61 des elektromagnetischen Ventils 7 eingeschaltet). Dann werden der Statorkern und der Bewegungskern 63 magnetisiert, um den Bewegungskern 63 in Richtung auf den Anziehungsabschnitt des Statorkerns gegen die Vorspannkraftfeder 65 anzuziehen. Auf diese Art und Weise wird das Schieberventil 64 des elektromagnetischen Ventils 7 gegen die Vorspannkraft der Feder 65 auf die zweite Position (vollständig abgehobene Position) positioniert, um von dem Ventilsitz der Ventileinfassung 66 abgehoben zu werden. Somit werden die Fluideinlassdurchgänge 42, 43, durch die der Kraftstoff von dem Abzweigrohr 19 der Common-Rail 2 zu der Kolbensteuerkammer 32 des Zylinders 4 strömt, unterbrochen.As in 5 is shown, when the piston of the cylinder of the internal combustion engine is close to its upper end position, namely, when it is time to instruct the injection into the cylinder, the solenoid coil starts 61 of the electromagnetic valve 7 its energization (becomes the solenoid coil 61 of the electromagnetic valve 7 switched on). Then the stator core and the motion core become 63 magnetized to the motion core 63 towards the attraction portion of the stator core against the biasing force spring 65 to attract. In this way, the gate valve 64 of the electromagnetic valve 7 against the biasing force of the spring 65 positioned to the second position (fully raised position) from the valve seat of the valve mount 66 to be picked up. Thus, the fluid inlet passages become 42 . 43 through which the fuel from the branch pipe 19 the common rail 2 to the piston control chamber 32 of the cylinder 4 flows, interrupted.

Gleichzeitig hebt sich das Ventil 53 des Drosselventils 6 von dem Ventilsitz 55 ab, um sich nach oben in der Zeichnung zu bewegen. Gemäß dem Hub des Drosselventils 6 kehrt der Kraftstoff in der Drucksteuerkammer 37 des Drosselventils 6 über den Kraftstoffdurchgang 48, den zweiten Anschluss, die Umschaltkammer 67, den dritten Anschluss, den Kraftstoffausstoßdurchgang 49 und den Kraftstoffausstoßdurchgang 47 zu dem Kraftstofftank 3 zurück. Somit vergrößern sich, wie in 4 gezeigt ist, die Öffnungsflächen der Kraftstoffausstoßdurchgänge 4547 graduell gemäß der Verringerung des Hydraulikdrucks in der Drucksteuerkammer 37.At the same time the valve lifts 53 of the throttle valve 6 from the valve seat 55 to move up in the drawing. According to the stroke of the throttle valve 6 the fuel returns to the pressure control chamber 37 of the throttle valve 6 over the fuel passage 48 , the second port, the switching chamber 67 , the third port, the fuel exhaust passage 49 and the fuel discharge passage 47 to the fuel tank 3 back. Thus enlarge, as in 4 2, the opening areas of the fuel discharge passages are shown 45 - 47 gradually according to the reduction of the hydraulic pressure in the pressure control chamber 37 ,

Demgemäß kehrt der Kraftstoff von der Kolbensteuerkammer 32 des Zylinders 4 über den Kraftstoffdurchgang 44, den Kraftstoffausstoßdurchgang 45, das Ventilloch 51, den Fluidauslassdurchgang 46 und den Kraftstoffausstoßdurchgang 47 zu dem Kraftstofftank 3 zurück. In dieser Hinsicht sind die Öffnungsflächen der Kraftstoffausstoßdurchgänge 4547 durch den Zwischenraum zwischen dem inneren Umfang des Ventillochs 51 des Drosselventils 6 und dem äußeren Umfang des Ventils 53 und durch den Drosseldurchmesser der fixierten Öffnung begrenzt, die in dem Fluidauslassdurchgang 46 eingebaut ist. Somit ist die Kraftstoffströmungsgeschwindigkeit, die aus der Kolbensteuerkammer 32 des Zylinders 4 ausgestoßen wird, beschränkt und wird der Kraftstoff graduell aus der Kolbensteuerkammer 32 des Zylinders 4 ausgestoßen.Accordingly, the fuel returns from the piston control chamber 32 of the cylinder 4 over the fuel passage 44 , the fuel discharge passage 45 , the valve hole 51 , the fluid outlet passage 46 and the fuel discharge passage 47 to the fuel tank 3 back. In this regard, the opening areas of the fuel discharge passages 45 - 47 through the space between the inner circumference of the valve hole 51 of the throttle valve 6 and the outer periphery of the valve 53 and limited by the throttle diameter of the fixed opening in the fluid outlet passage 46 is installed. Thus, the fuel flow rate is from the piston control chamber 32 of the cylinder 4 is limited and the fuel gradually from the piston control chamber 32 of the cylinder 4 pushed out.

In die Kolbengegendruckkammer 31 des Zylinders 4 wird der Kraftstoff von dem Abzweigrohr 19 der Common-Rail 2 über den Fluideinlassdurchgang 41 gefördert, um eine Differenz zwischen den Hydraulikdrücken zu erzeugen, die an beiden Endwänden des großdurchmessrigen Kolbens 34 des Verstärkungskolbens 5 wirken. Eine Kraftstoffeinlassmenge in die Kolbengegendruckkammer 31 und eine Kraftstoffausstoßmenge aus der Kolbensteuerkammer 32 werden nämlich gemäß dem Hub des Drosselventils 6 eingestellt. Somit ändert sich die Differenz zwischen dem Hydraulikdruck in der Kolbengegendruckkammer 31 und dem Hydraulikdruck in der Kolbensteuerkammer 32 kontinuierlich oder stufenweise.In the piston back pressure chamber 31 of the cylinder 4 the fuel from the branch pipe 19 the common rail 2 via the fluid inlet passage 41 promoted to produce a difference between the hydraulic pressures at both end walls of the large diameter piston 34 of the boost piston 5 Act. A fuel inlet amount into the piston back pressure chamber 31 and a fuel discharge amount from the piston control chamber 32 Namely, according to the stroke of the throttle valve 6 set. Thus, the difference between the hydraulic pressure in the piston back pressure chamber changes 31 and the hydraulic pressure in the piston control chamber 32 continuous or gradual.

Wenn dann eine sich ergebende Kraft der Hydraulikkraft in der Kolbensteuerkammer 32 und der Vorspannkraft der Rückstellfeder 36 kleiner als die Hydraulikkraft in der Kolbengegendruckkammer 31 wird, beginnt der Verstärkungskolben 5, sich nach unten in der Zeichnung zu bewegen. Demgemäß beginnt, wie in 5 gezeigt ist, das Innenvolumen der Verstärkungskammer 33 sich zu verringern, wenn eine vorbestimmte Wartezeit nach dem Energiebeaufschlagungsstart (dem Einschalten) der Solenoidspule 61 des elektromagnetischen Ventils 7 abgelaufen ist, um das Erhöhen des Kraftstoffdrucks in der Verstärkungskammer 33 zu starten. Somit beginnt der Hydraulikdruck in dem Düsenölsammler 26 der Kraftstoffeinspritzdüse 1 anzusteigen.Then, when a resultant force of the hydraulic force in the piston control chamber 32 and the biasing force of the return spring 36 smaller than the hydraulic force in the piston back pressure chamber 31 starts, the boost piston starts 5 to move down in the drawing. Accordingly, as in 5 shown is the internal volume of the reinforcing chamber 33 decrease when a predetermined waiting time after the energization start (turning on) of the solenoid coil 61 of the electromagnetic valve 7 has expired to increase the fuel pressure in the boost chamber 33 to start. Thus, the hydraulic pressure in the nozzle oil collector starts 26 the fuel injector 1 to increase.

Wenn der Hubbetrag des Verstärkungskolbens 5 einen vorbestimmten Wert übersteigt, übersteigt die Hydraulikkraft in dem Düsenölsammler 26 der Kraftstoffeinspritzdüse 1 eine sich ergebende Kraft der Hydraulikkraft in der Düsengegendruckkammer 27 der Kraftstoffeinspritzdüse 1 und der Vorspannkraft der Feder 13. Somit beginnt der Hydraulikdruck in dem Düsenölsammler 26 die Düsennadel 12 der Kraftstoffeinspritzdüse 1 anzuheben, um die Düsennadel 12 von dem Ventilsitz wegzubewegen.When the lift amount of the boost piston 5 exceeds a predetermined value, the hydraulic force in the nozzle oil collector exceeds 26 the fuel injector 1 a resultant force of the hydraulic force in the nozzle back pressure chamber 27 the fuel injector 1 and the biasing force of the spring 13 , Thus, the hydraulic pressure in the nozzle oil collector starts 26 the nozzle needle 12 the fuel injector 1 lift up to the nozzle needle 12 to move away from the valve seat.

Wenn nämlich begonnen wird, die Solenoidspule 61 des elektromagnetischen Ventils 7 mit Energie zu beaufschlagen (wenn die Solenoidspule 61 eingeschaltet wird), um das elektromagnetische Ventil 7 des Schieberventils 64 von der ersten Position zu der zweiten Position umzuschalten, vergrößert das Ventil 53 des Drosselventils 6 die Öffnungsflächen der Kraftstoffausstoßdurchgänge 4547. Somit beginnt der Hydraulikdruck in der Kolbensteuerkammer 32 sich zu verringern. Demgemäß wird die sich ergebende Kraft der Hydraulikkraft in der Kolbensteuerkammer 32 und der Vorspannkraft der Rückstellfeder 32 kleiner als die Hydraulikkraft in der Kolbengegendruckkammer 31. Somit beginnt der Verstärkungskolben 5 sich nach unten in der Zeichnung zu der Seite zum Erhöhen des Kraftstoffeinspritzdrucks zu bewegen, um das Innenvolumen der Verstärkungskammer 33 zu verringern, um den Druck des von der Common-Rail 2 in die Verstärkungskammer 33 geförderten Kraftstoffs größer als den Common-Rail-Druck zu machen, der gleich dem Stoßdruck ist.Namely, when the solenoid coil is started 61 of the electromagnetic valve 7 to energize (when the solenoid coil 61 is turned on) to the electromagnetic valve 7 the slide valve 64 switching from the first position to the second position increases the valve 53 of the throttle valve 6 the opening areas of the fuel discharge passages 45 - 47 , Thus, the hydraulic pressure in the piston control chamber starts 32 to decrease. Accordingly, the resultant force of the hydraulic force in the piston control chamber 32 and the biasing force of the return spring 32 smaller than the hydraulic force in the piston back pressure chamber 31 , Thus, the boost piston begins 5 to move down in the drawing to the side to increase the fuel injection pressure to the inner volume of the boost chamber 33 reduce the pressure of the common rail 2 in the reinforcement chamber 33 delivered fuel greater than the common rail pressure, which is equal to the impact pressure.

Gemäß der Erhöhung des Hyraulikdrucks in der Verstärkungskammer 33 steigt die Hydraulikkraft des Kraftstoffs an, der von der Verstärkungskammer 33 in den Düsenölsammler 26 gefördert wird. Dann beginnt der Innendruck der Kraftstoffeinspritzdüse 1, nämlich der Hydraulikdruck, in dem Düsenölsammler 26 anzusteigen. Wenn eine Hydraulikkraft durch den Kraftstoffdruck in dem Düsenölsammler 26, der die Düsennadel 12 nach oben schieben soll, eine sich ergebende Kraft der Hydraulikkraft in der Düsengegendruckkammer 27 und der Vorspannkraft der Feder 13 übersteigt, die die Düsennadel 12 nach unten schieben soll, wird nachfolgend begonnen, die Düsennadel 12 von dem Ventilsitz abzuheben, so dass sie sich in die Ventilöffnungsrichtung bewegt.According to the increase of the hydraulic pressure in the boosting chamber 33 the hydraulic power of the fuel increases, that of the boost chamber 33 in the nozzle oil collector 26 is encouraged. Then, the internal pressure of the fuel injection nozzle starts 1 namely, the hydraulic pressure in the nozzle oil collector 26 to increase. When a hydraulic force by the fuel pressure in the nozzle oil collector 26 holding the nozzle needle 12 to push upward, a resultant force of the hydraulic force in the nozzle back pressure chamber 27 and the biasing force of the spring 13 exceeds that of the nozzle needle 12 To push down, is started below, the nozzle needle 12 lift off the valve seat so that it moves in the valve opening direction.

Demgemäß öffnet sich die Kraftstoffeinspritzdüse 1 bei einer Ist-Ventilöffnungszeitabstimmung, wenn eine vorbestimmte Länge einer Ventilöffnungsverzögerungszeit nach dem Energiebeaufschlagungsstart (nach dem Einschalten) der Solenoidspule 61 des elektromagnetischen Ventils 7 abgelaufen ist. Somit werden der Düsenölsammler 26 und der Düseneinspritzlochabschnitt 14 miteinander in Verbindung gebracht, um die Einspritzlöcher 15 zu öffnen, die an dem führenden Endabschnitt des Düsengehäuses 11 vorgesehen sind, und um die Kraftstoffeinspritzung aus den Einspritzlöchern 15 in die Brennkammer des Zylinders des Verbrennungsmotors zu starten. In dieser Hinsicht wird der Hochdruckkraftstoff, der gemäß der Hubposition des Verstärkungskolbens 5 mit Druck beaufschlagt wird, in die Brennkammer des Zylinders des Verbrennungsmotors eingespritzt.Accordingly, the fuel injection nozzle opens 1 at an actual valve opening timing, when a predetermined length of a valve opening delay time after Energiebestungstart (after switching on) of the solenoid coil 61 of the electromagnetic valve 7 has expired. Thus, the nozzle oil collector 26 and the nozzle injection hole portion 14 associated with each other around the injection holes 15 open at the leading end portion of the nozzle housing 11 are provided, and the fuel injection from the injection holes 15 to start in the combustion chamber of the cylinder of the internal combustion engine. In this regard, the high-pressure fuel, which is in accordance with the stroke position of the boost piston 5 is pressurized, injected into the combustion chamber of the cylinder of the internal combustion engine.

Nachfolgend, wie in 5 gezeigt ist, wird angehalten, die Solenoidspule 61 des elektromagnetischen Ventils 7 mit Energie zu beaufschlagen (wird die Solenoidspule 61 ausgeschaltet), wenn eine Einspritzanweisungszeit, die der Kraftstoffeinspritzanweisungsmenge entspricht und eine Energiebeaufschlagungsdauer der Solenoidspule 61 des elektromagnetischen Ventils 7 ist, nach der Einspritzanweisungszeitabstimmung abgelaufen ist. Danach werden der Statorkern und der Bewegungskern 63 entmagnetisiert, so dass die Vorspannkraft der Feder 65 das Schieberventil 64 des elektromagnetischen Ventils 7 auf die erste Position (Ausgangsposition) anordnet, um das Schieberventil 64 an den Ventilsitz der Ventileinfassung 66 anzusetzen. Somit werden die Fluideinlassdurchgänge 42, 43, durch die der Kraftstoff von dem Abzweigrohr 19 der Common-Rail 2 zu der Kolbensteuerkammer 32 des Zylinders 4 strömt, geöffnet.Below, as in 5 is shown, the solenoid coil is stopped 61 of the electromagnetic valve 7 to energize (turns the solenoid coil 61 turned off) when an injection instruction time corresponding to the fuel injection instruction amount and an energization duration of the solenoid coil 61 of the electromagnetic valve 7 is after the injection instruction timing has expired. Then the stator core and the motion core become 63 demagnetized so that the biasing force of the spring 65 the slide valve 64 of the electromagnetic valve 7 to the first position (home position) to the gate valve 64 to the valve seat of the valve mount 66 to be set. Thus, the Fluid inlet passages 42 . 43 through which the fuel from the branch pipe 19 the common rail 2 to the piston control chamber 32 of the cylinder 4 flows, open.

Die Solenoidspule 61 des elektromagnetischen Ventils 7 wird nämlich ausgeschaltet, um das Schieberventil 64 des elektromagnetischen Ventils 7 von der zweiten Position auf die erste Position umzuschalten. Dann verringert, wie vorstehend beschrieben ist, das Ventil 53 des Drosselventils 6 die Öffnungsflächen der Kraftstoffausstoßdurchgänge 4547. Demgemäß wird der Common-Rail-Druck in die Kolbensteuerkammer 32 übertragen, um zu beginnen, den Hydraulikdruck in der Kolbensteuerkammer 32 zu erhöhen. Dann übersteigt die sich ergebende Kraft der Hydraulikkraft in der Kolbensteuerkammer 32 und der Vorspannkraft der Rückstellfeder 36 die Hydraulikkraft in der Kolbengegendruckkammer 31, so dass der Verstärkungskolben 5 seinen Hubbetrag verringert, der durch die Vorspannkraft der Rückstellfeder 36 gestützt wird, um das Innenvolumen der Verstärkungskammer 33 zu erhöhen, so dass der Hydraulikdruck in der Verstärkungskammer 33 beginnt, sich zu verringern.The solenoid coil 61 of the electromagnetic valve 7 namely, it turns off to the gate valve 64 of the electromagnetic valve 7 to switch from the second position to the first position. Then, as described above, the valve decreases 53 of the throttle valve 6 the opening areas of the fuel discharge passages 45 - 47 , Accordingly, the common rail pressure in the piston control chamber 32 transferred to start, the hydraulic pressure in the piston control chamber 32 to increase. Then, the resultant force exceeds the hydraulic force in the piston control chamber 32 and the biasing force of the return spring 36 the hydraulic force in the piston back pressure chamber 31 so that the boost piston 5 reduces its stroke amount, by the biasing force of the return spring 36 is supported to the internal volume of the reinforcement chamber 33 increase, so the hydraulic pressure in the boost chamber 33 starts to decrease.

Wenn die Hydraulikkraft durch den Hydraulikdruck in dem Düsenölsammler 26, der die Düsennadel 12 nach oben schieben soll, kleiner als die sich ergebende Kraft der Hydraulikkraft in der Düsengegendruckkammer 27 und der Vorspannkraft der Feder 13 wird, die die Düsennadel 12 nach unten schieben soll, beginnt nachfolgend die Düsennadel 12, sich in die Ventilschließrichtung zu bewegen und setzt sich an den Ventilsitz.When the hydraulic force due to the hydraulic pressure in the nozzle oil collector 26 holding the nozzle needle 12 to push upward, smaller than the resulting force of the hydraulic force in the nozzle back pressure chamber 27 and the biasing force of the spring 13 that will be the nozzle needle 12 to push down, the nozzle needle begins below 12 to move in the valve closing direction and sits on the valve seat.

Demgemäß schließt die Kraftstoffeinspritzdüse 1 sich bei einer Ist-Ventilschließzeitabstimmung, wenn eine vorbestimmte Länge einer Ventilschließverzögerungszeit nach dem Energiebeaufschlagungsstopp (nach dem Ausschalten) der Solenoidspule 61 des elektromagnetischen Ventils 7 abgelaufen ist. Somit werden der Düsenölsammler 26 und der Düseneinspritzlochabschnitt 14 miteinander in Verbindung gebracht, um die Einspritzlöcher 15 zu öffnen, die an dem führenden Endabschnitt des Düsengehäuses 11 vorgesehen sind, und um die Kraftstoffeinspritzung aus den Einspritzlöchern 15 in die Brennkammer des Zylinders des Verbrennungsmotors zu starten. In dieser Hinsicht wird der Hochdruckkraftstoff, der gemäß der Hubposition des Verstärkungskolbens 5 mit Druck beaufschlagt wird, in die Brennkammer des Zylinders des Verbrennungsmotors eingespritzt.Accordingly, the fuel injector closes 1 at an actual valve closing timing, when a predetermined length of a valve closing delay time after the energization stop (after turning off) of the solenoid coil 61 of the electromagnetic valve 7 has expired. Thus, the nozzle oil collector 26 and the nozzle injection hole portion 14 associated with each other around the injection holes 15 open at the leading end portion of the nozzle housing 11 are provided, and the fuel injection from the injection holes 15 to start in the combustion chamber of the cylinder of the internal combustion engine. In this regard, the high-pressure fuel, which is in accordance with the stroke position of the boost piston 5 is pressurized, injected into the combustion chamber of the cylinder of the internal combustion engine.

Auf diese Art und Weise wird die Verbindung zwischen dem Düsenölsammler 26 und dem Düseneinspritzlochabschnitt 14 unterbrochen, um die Einspritzlöcher 15 zu schließen und um die Kraftstoffeinspritzung aus den Einspritzlöchern 15 in die Brennkammer des Zylinders des Verbrennungsmotors anzuhalten.In this way, the connection between the nozzle oil collector 26 and the nozzle injection hole portion 14 interrupted to the injection holes 15 close and around the fuel injection from the injection holes 15 to stop in the combustion chamber of the cylinder of the internal combustion engine.

Wie vorstehend beschrieben ist, ist in dem Fall, dass das elektromagnetische Ventil 7 nur einmal positioniert wird, nämlich das elektromagnetische Ventil 7 jeweils nur einmal in einer Kraftstoffeinspritzdauer eingeschaltet und ausgeschaltet wird, das Einspritzverhältnisprofil ein rechteckiges, wie in 5 gezeigt ist. 7 zeigt ein Simulationsergebnis des rechteckigen Einspritzverhältnisprofils. Diese Simulation ist derart, dass das elektromagnetische Ventil 7 in dem Zustand ein- und ausgeschaltet wird, dass der Common-Rail-Druck (Stoßdruck) 100 MPa beträgt und das Verstärkungsverhältnis 2, 5 beträgt, wobei das rechteckige Einspritzverhältnisprofil realisiert wird.As described above, in the case that the electromagnetic valve 7 is positioned only once, namely the electromagnetic valve 7 is turned on and off only once in one fuel injection period, the injection ratio profile becomes rectangular, as in FIG 5 is shown. 7 shows a simulation result of the rectangular injection ratio profile. This simulation is such that the electromagnetic valve 7 is turned on and off in the state that the common rail pressure (impact pressure) is 100 MPa and the boosting ratio 2 . 5 is, wherein the rectangular injection ratio profile is realized.

c) In dem Fall des stiefelförmigen Einspritzverhältnisprofilsc) In the case of the boot-shaped injection ratio profile

Wenn, wie in 6 gezeigt ist, der Kolben des Zylinders des Verbrennungsmotors nahe an seiner oberen Endposition liegt, wenn nämlich Zeit ist, die Einspritzung in den Zylinder anzuweisen, wird begonnen, die Solenoidspule 61 des elektromagnetischen Ventils 7 mit Energie zu beaufschlagen (wird die Solenoidspule 61 des elektromagnetischen Ventils 7 eingeschaltet). Dann werden der Statorkern und der Bewegungskern 63 magnetisiert, um den Bewegungskern 63 in Richtung auf den Anziehungsabschnitt des Statorkerns gegen die Vorspannkraft der Feder 65 anzuziehen. Auf diese Art und Weise wird das Schieberventil 64 des elektromagnetischen Ventils 7 gegen die Vorspannkraft der Feder 65 zu der zweiten Position positioniert (die vollständig angehobene Position), um von dem Ventilsitz der Ventileinpassung 66 abgehoben zu werden. Somit werden die Fluideinlassdurchgänge 42, 43, durch die der Kraftstoff von dem Abzweigrohr 19 der Common-Rail 2 zu der Kolbensteuerkammer 32 des Zylinders 4 strömt, unterbrochen.If, as in 6 is shown, the piston of the cylinder of the internal combustion engine is close to its upper end position, namely, when it is time to instruct the injection into the cylinder, the solenoid coil is started 61 of the electromagnetic valve 7 to energize (turns the solenoid coil 61 of the electromagnetic valve 7 switched on). Then the stator core and the motion core become 63 magnetized to the motion core 63 towards the attraction portion of the stator core against the biasing force of the spring 65 to attract. In this way, the gate valve 64 of the electromagnetic valve 7 against the biasing force of the spring 65 positioned to the second position (the fully raised position) to move from the valve seat to the valve fitting 66 to be picked up. Thus, the fluid inlet passages become 42 . 43 through which the fuel from the branch pipe 19 the common rail 2 to the piston control chamber 32 of the cylinder 4 flows, interrupted.

Wenn das elektromagnetische Ventil 7 von der ersten Position zu der zweiten Position umgeschaltet wird, verändert sich der Hydraulikdruck in der Kolbensteuerkammer 32, wie vorstehend beschrieben ist. Somit wird begonnen, den Verstärkungskolben 5 nach oben anzuheben, und vergrößert sich der Hydraulikdruck in dem Düsenölsammler 26 gemäß der Erhöhung des Hydraulikdrucks in der Verstärkungskammer 33, so dass sich die Düsennadel 12 von dem Ventilsitz abhebt. Demgemäß öffnet sich die Kraftstoffeinspritzdüse 1 bei einer Ist-Ventilöffnungszeitabstimmung, wenn eine vorbestimmte Länge einer Ventilöffnungsverzögerungszeit nach dem Energiebeaufschlagungsstart (nach dem Einschalten) der Solenoidspule 61 des elektromagnetischen Ventils 7 abgelaufen ist. Somit werden der Düsenölsammler 26 und der Düseneinspritzlochabschnitt 14 miteinander in Verbindung gebracht, um die Einspritzlöcher 15 zu öffnen, die an dem führenden Endabschnitt des Düsengehäuses 11 vorgesehen sind, und um die Kraftstoffeinspritzung aus den Einspritzlöchern 15 in die Brennkammer des Zylinders des Verbrennungsmotors zu starten. In dieser Hinsicht wird der Hochdruckkraftstoff, der gemäß der Hubposition des Verstärkungskolbens 5 mit Druck beaufschlagt wird, in die Brennkammer des Zylinders des Verbrennungsmotors eingespritzt.When the electromagnetic valve 7 is switched from the first position to the second position, the hydraulic pressure in the piston control chamber changes 32 as described above. Thus, the reinforcing piston is started 5 lift up, and increases the hydraulic pressure in the nozzle oil collector 26 in accordance with the increase in the hydraulic pressure in the boosting chamber 33 , so that the nozzle needle 12 lifts off the valve seat. Accordingly, the fuel injection nozzle opens 1 at an actual valve opening timing, when a predetermined length of a valve opening delay time after Energiebestungstart (after switching on) of the solenoid coil 61 of the electromagnetic valve 7 has expired. Thus, the nozzle oil collector 26 and the nozzle injection hole cut 14 associated with each other around the injection holes 15 open at the leading end portion of the nozzle housing 11 are provided, and the fuel injection from the injection holes 15 to start in the combustion chamber of the cylinder of the internal combustion engine. In this regard, the high-pressure fuel, which is in accordance with the stroke position of the boost piston 5 is pressurized, injected into the combustion chamber of the cylinder of the internal combustion engine.

Nachfolgend wird, wie in 6 gezeigt ist, wenn eine erste vorbestimmte Dauer nach der Einspritzanweisungszeitabstimmung abgelaufen ist, die Solenoidspule 61 des elektromagnetischen Ventils 7 ausgeschaltet. Dann wird begonnen, wie in 6 gezeigt ist, wenn eine zweite vorbestimmte Dauer abgelaufen ist, beispielsweise bei der Ist-Ventilöffnungszeitabstimmung, wenn sich die Düsennadel 12 tatsächlich öffnet, die Solenoidspule 61 des elektromagnetischen Ventils 7 erneut mit Energie zu beaufschlagen. Ferner wird, wie in 6 gezeigt ist, angehalten, die Solenoidspule 61 des elektromagnetischen Ventils 7 mit Energie zu beaufschlagen (wird die Solenoidspule 61 ausgeschaltet), wenn eine Einspritzanweisungszeit, die der Kraftstoffeinspritzanweisungsmenge entspricht und eine Energiebeaufschlagungsdauer der Solenoidspule 61 des elektromagnetischen Ventils 7 ist, nach der Einspritzanweisungszeitabstimmung abgelaufen ist.The following will, as in 6 is shown, when a first predetermined duration has expired after the injection instruction timing, the solenoid coil 61 of the electromagnetic valve 7 switched off. Then it starts, as in 6 is shown when a second predetermined duration has elapsed, for example at the actual valve opening timing when the nozzle needle 12 actually opens, the solenoid coil 61 of the electromagnetic valve 7 to re-energize. Further, as in 6 is shown, stopped, the solenoid coil 61 of the electromagnetic valve 7 to energize (turns the solenoid coil 61 turned off) when an injection instruction time corresponding to the fuel injection instruction amount and an energization duration of the solenoid coil 61 of the electromagnetic valve 7 is after the injection instruction timing has expired.

Demgemäß ist in dem Fall, dass das elektromagnetische Ventil 7 zweimal oder mehrmals positioniert wird, wenn nämlich das elektromagnetische Ventil 7 jeweils zweimal oder mehrmals in einer Kraftstoffeinspritzdauer eingeschaltet und ausgeschaltet wird, das Einspritzverhältnisprofil ein stiefelförmiges, wie in 6 gezeigt ist. 8 stellt ein Simulationsergebnis des stiefelförmigen Einspritzverhältnisprofils dar. Diese Simulation ist derart, dass das elektromagnetische Ventil 7 wiederholt zweimal oder mehrmals unter der Bedingung eingeschaltet und ausgeschaltet wird, dass der Common-Rail-Druck (Stoßdruck) 100 MPa beträgt und das Verstärkungsverhältnis 2,5 beträgt, und wird das stiefelförmige Einspritzverhältnisprofil realisiert.Accordingly, in the case that the electromagnetic valve 7 is positioned twice or more, namely, when the electromagnetic valve 7 is turned on and off twice or more in a fuel injection period and turned off, the injection ratio profile is a boot-shaped, as in 6 is shown. 8th represents a simulation result of the boot-shaped injection ratio profile. This simulation is such that the electromagnetic valve 7 repeatedly turned on twice or more under the condition and turned off that the common rail pressure (impact pressure) is 100 MPa and the boosting ratio 2 . 5 is, and the boot-shaped injection ratio profile is realized.

In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird die Einspritzung von der Kraftstoffeinspritzdüse 1 in die Brennkammer des Zylinders des Verbrennungsmotors durch die Hydraulikkraft in der Verstärkungskammer 33 gesteuert. Somit ist ein relativ geringer Einspritzdruck bei einer Ausgangskraftstoffeinspritzzeit notwendig, um das stiefelförmige Einspritzverhältnisprofil zu realisieren, wie in den 6 und 8 gezeigt ist. Der Kraftstoff wird nämlich bei einem relativ geringen Druck bei der Ausgangskraftstoffeinspritzungszeit eingespritzt, wobei dann der Kraftstoff bei einem relativ großen Druck nach einer vorbestimmten Dauer eingespritzt wird, um das stiefelförmige Einspritzverhältnisprofil zu realisieren, bei dem ein Ausgangseinspritzverhältnis begrenzt ist. Zum Realisieren des stiefelförmigen Einspritzverhältnisprofils wird in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der Hydraulikdruck in der Kolbensteuerkammer 32 so gesteuert, um den Hydraulikdruck in der Verstärkungskammer 33 ein wenig größer als den Düsenöffnungsdruck zu machen. Dann wird das Drosselventil 6 in hohem Maße bewegt, um den Hydraulikdruck in der Kolbensteuerkammer 32 im Wesentlichen gleich dem Innendruck des Kraftstofftanks 3 (den Tankdruck) zu machen und um die Öffnungsflächen der Kraftstoffausstoßdurchgänge 4547 zu vergrößern.In the present embodiment, the injection from the fuel injector 1 into the combustion chamber of the cylinder of the internal combustion engine by the hydraulic force in the amplification chamber 33 controlled. Thus, a relatively low injection pressure at an initial fuel injection time is necessary to realize the boot-shaped injection ratio profile, as in FIGS 6 and 8th is shown. Namely, the fuel is injected at a relatively low pressure at the initial fuel injection time, and then the fuel is injected at a relatively large pressure after a predetermined period to realize the boot-shaped injection ratio profile in which an output injection ratio is limited. For realizing the boot-shaped injection ratio profile, in the present embodiment, the hydraulic pressure in the piston control chamber becomes 32 so controlled to the hydraulic pressure in the boost chamber 33 a little larger than the nozzle opening pressure. Then the throttle valve 6 highly moved to the hydraulic pressure in the piston control chamber 32 essentially equal to the internal pressure of the fuel tank 3 (the tank pressure) and around the opening areas of the fuel discharge passages 45 - 47 to enlarge.

Ferner ist eine Ventilöffnungsflächeneigenschaft des Drosselventils 6 (Durchlasseigenschaft des Drosselventils) so konfiguriert, um das stiefelförmige Einspritzverhältnisprofil zu realisieren, indem das elektromagnetische Ventil 7 gerade einmal positioniert wird (ein- und ausgeschaltet wird). Es ist nämlich anwendbar, eine Dauer für die Hubbewegung einzustellen, bei der das Einspritzverhältnis im Wesentlichen konstant ist. Wie jedoch in dem Simulationsergebnis in 7 und 8 gezeigt ist, ist es wünschenswerter, die Konfiguration derart auszuführen, dass ein Positionierbetrieb des elektromagnetischen Ventils 7 das rechteckige Einspritzverhältnisprofil realisiert, wie in 5 gezeigt ist, und zwei oder mehrere Positionierbetriebe des elektromagnetischen Ventils 7 das stiefelförmige Einspritzverhältnisprofil realisieren, wie in 6 gezeigt ist.Further, a valve opening surface property of the throttle valve 6 (Throttling valve passage characteristic) configured to realize the boot-shaped injection ratio profile by the electromagnetic valve 7 is just once positioned (turned on and off). Namely, it is applicable to set a duration for the stroke movement in which the injection ratio is substantially constant. However, as in the simulation result in 7 and 8th is shown, it is more desirable to carry out the configuration such that a positioning operation of the electromagnetic valve 7 realized the rectangular injection ratio profile, as in 5 is shown, and two or more positioning operations of the electromagnetic valve 7 realize the boot-shaped injection ratio profile, as in 6 is shown.

Die Einspritzverhältnisprofilumschaltung zwischen dem Rechteckigen und dem stiefelförmigen können aus einer Drehzahl des Verbrennungsmotors und der Kraftstoffeinspritzanweisungsmenge ausgewählt werden. Ferner ist es in einem späteren Stadium der Kraftstoffeinspritzung wirksam, die Kraftstoffeinlassströmungsgeschwindigkeit aus der Common-Rail 2 zu der Kolbensteuerkammer 32 und/oder die Kraftstoffausstoßströmungsgeschwindigkeit aus der Kolbengegendruckkammer 31 zum Vergrößern der Ventilschließgeschwindigkeit der Düsennadel 12 zum Verbessern der Steilheit des Anhaltens der Kraftstoffeinspritzung zu erhöhen. Diese Konfiguration kann ohne Vorsehen eines weiteren Stellglieds, wie zum Beispiel eines Elektromagnetventils, verwirklicht werden. Insbesondere ist ein Kraftstoffausstoßdurchgang, der in Verbindung mit dem niederdruckseitigen Kraftstofftank 3 steht, mit dem Fluideinlassdurchgang 41 mit einer T-Form oder einer Y-Form verbunden und ist eine Ventilvorrichtung, wie zum Beispiel ein hydraulisches Drosselventil oder ein hydraulisches Schaltventil mit zwei Positionen in dem Kraftstoffausstoßdurchgang eingebaut, oder ist eine Ventilvorrichtung, wie zum Beispiel ein hydraulisches Drosselventil, in den Fluideinlassdurchgängen 42, 43 eingebaut. Dann wird die Ventilvorrichtung durch eine elektrische Betätigung des elektromagnetischen Ventils 7 betrieben, um die vorstehend erwähnte Konfiguration zu verwirklichen.The injection ratio profile switching between the rectangular and the boot-shaped may be selected from a rotational speed of the engine and the fuel injection instruction amount. Further, it is effective at a later stage of the fuel injection, the fuel inlet flow velocity from the common rail 2 to the piston control chamber 32 and / or the fuel discharge flow rate from the piston back pressure chamber 31 for increasing the valve closing speed of the nozzle needle 12 to improve the steepness of stopping the fuel injection. This configuration can be realized without providing another actuator such as a solenoid valve. In particular, a fuel discharge passage communicating with the low-pressure side fuel tank 3 stands, with the fluid inlet passage 41 is connected to a T-shape or a Y-shape, and is a valve device such as a hydraulic throttle valve or a two-position hydraulic switching valve installed in the fuel discharge passage or a valve device such as a hydraulic throttle valve in the fluid inlet passages 42 . 43 built-in. Then, the valve device by an electric actuation of the electromagnetic valve 7 operated to realize the above-mentioned configuration.

Wie vorstehend erwähnt ist, kann die Kraftstoffeinspritzvorrichtung mit dem Verstärkungskolben in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, das nur ein elektromagnetisches Ventil 7 im Hinblick auf die Kosten verwendet, die Strömungsgeschwindigkeit des aus der Kolbensteuerkammer 32 zu dem Kraftstofftank 3 ausgestoßenen Kraftstoffs durch Steuern des Hubs des hydraulischen Drosselventils 6 gemäß einer Position des elektromagnetischen Ventils 7 steuern, um die Öffnungsfläche der Kraftstoffausstoßdurchgänge 4547 zum Ausstoßen des Kraftstoffs, der als Steuerfluid dient, aus der Kolbensteuerkammer 32 des Zylinders 4 zu dem Kraftstofftank 3 auszustoßen. Demgemäß kann der Hydraulikdruck in der Kolbensteuerkammer 32 variabel gesteuert werden, um die Differenz zwischen dem Hydraulikdruck in der Kolbengegendruckkammer 31 und dem Hydraulikdruck in der Kolbensteuerkammer 32 einzustellen und variabel den Hubbetrag des Verstärkungskolbens 5 des Kraftstoffdruckerhöhungsmechanismus gegen die Vorspannkraft der Rückstellfeder 36 zu steuern. Dann ist es möglich, eine Feineinstellung der Hydraulikkraft des Kraftstoffs, der in den Düsenölsammler 26 der Kraftstoffeinspritzdüse gefördert wird, gemäß dem Hubbetrag des Verstärkungskolbens 5 durchzuführen.As mentioned above, the fuel injection device with the boost piston in the present embodiment, which is only an electromagnetic valve 7 in terms of cost, the flow rate of the piston from the control chamber 32 to the fuel tank 3 ejected fuel by controlling the stroke of the hydraulic throttle valve 6 according to a position of the electromagnetic valve 7 control the opening area of the fuel discharge passages 45 - 47 for discharging the fuel serving as control fluid from the piston control chamber 32 of the cylinder 4 to the fuel tank 3 eject. Accordingly, the hydraulic pressure in the piston control chamber 32 be variably controlled to the difference between the hydraulic pressure in the piston back pressure chamber 31 and the hydraulic pressure in the piston control chamber 32 adjust and variably the stroke amount of the boost piston 5 the fuel pressure increasing mechanism against the biasing force of the return spring 36 to control. Then it is possible to finely adjust the hydraulic force of the fuel entering the nozzle oil collector 26 the fuel injector is conveyed according to the lift amount of the boost piston 5 perform.

Demgemäß ist es möglich, die Einspritzmenge des Kraftstoffs, der aus den Einspritzlöchern 15 der Kraftstoffeinspritzdüse 1 in die Brennkammer des Zylinders des Verbrennungsmotors eingespritzt wird, durch Steuern des Innendrucks der Kolbensteuerkammer 32 des Kraftstoffdruckerhöhungsmechanismus zu steuern, der mit dem Verstärkungskolben 5 versehen ist, der Durchmesser gestufter Art hat. Es ist nämlich möglich, die Einspritzmenge des Kraftstoffs, der aus der Kraftstoffeinspritzdüse 1 eingespritzt wird, durch Steuern des Hubbetrags des Verstärkungskolbens 5 zu steuern, um den verstärkten Kraftstoffdruck zu steuern. Es ist möglich, den verstärkten Kraftstoffdruck durch Steuern der Strömungsgeschwindigkeit des aus der Kolbensteuerkammer 32 zu dem Kraftstofftank 3 ausgestoßenen Kraftstoffs zu steuern. Auf diese Art und Weise ist es möglich, den Hubbetrag des Verstärkungskolbens 5 des Kraftstoffdruckerhöhungsmechanismus und den Hubbetrag der Düsennadel 12 der Kraftstoffeinspritzdüse 1 zu steuern, so dass es möglich ist, die Konstruktion der Kraftstoffeinspritzvorrichtung zu vereinfachen, um die Anzahl ihrer Teile zu verringern und das gesamte System der Kraftstoffeinspritzvorrichtung zu verkleinern.Accordingly, it is possible to control the injection amount of the fuel coming out of the injection holes 15 the fuel injector 1 is injected into the combustion chamber of the cylinder of the internal combustion engine, by controlling the internal pressure of the piston control chamber 32 to control the fuel pressure increasing mechanism, which with the boost piston 5 is provided, the diameter of stepped type has. Namely, it is possible to control the injection amount of the fuel coming out of the fuel injection nozzle 1 is injected by controlling the lift amount of the boost piston 5 to control the increased fuel pressure. It is possible to increase the boosted fuel pressure by controlling the flow velocity of the piston control chamber 32 to the fuel tank 3 to control discharged fuel. In this way, it is possible to increase the lift amount of the boost piston 5 the fuel pressure increasing mechanism and the lift amount of the nozzle needle 12 the fuel injector 1 so that it is possible to simplify the construction of the fuel injection device to reduce the number of parts thereof and to downsize the entire system of the fuel injection device.

Ferner kann die Kraftstoffeinspritzvorrichtung mit nur einem elektromagnetischen Ventil 7 das Einspritzverhältnisprofil gemäß dem Betriebszustand des Verbrennungsmotors und einer Betriebsbedingung ändern. Insbesondere wird das Einspritzverhältnisprofil durch Steuern der Position des Schieberventils 64 des elektromagnetischen Ventils 7 durch Variieren der Energiebeaufschlagungszeiten zwischen einmal und zweimal oder mehreren Malen in einer Kraftstoffeinspritzsteuerungsdauer des Injektors des Zylinders des Verbrennungsmotors geändert. Demgemäß ist es möglich, Einspritzverhältnisprofile, wie zum Beispiel Stiefelförmige oder Dreieckige zu verwirklichen, die zum Reinigen des Abgases entsprechend den Emissionssteuerungsstandards geeignet sind, ohne die Kosten zu erhöhen.Further, the fuel injection device with only one electromagnetic valve 7 Change the injection ratio profile according to the operating state of the internal combustion engine and an operating condition. In particular, the injection ratio profile is controlled by controlling the position of the spool valve 64 of the electromagnetic valve 7 by varying the energizing times between once and twice or more times in a fuel injection control period of the injector of the cylinder of the internal combustion engine. Accordingly, it is possible to realize injection ratio profiles such as, for example, boot-shaped or triangular, which are suitable for purifying the exhaust gas according to the emission control standards without increasing the cost.

Ferner ist es möglich, ein erstes Steuermuster, in dem das elektromagnetische Ventil 7 jeweils nur einmal in einer Kraftstoffeinspritzsteuerdauer des Injektors des Zylinders des Verbrennungsmotors ein- und ausgeschaltet wird, oder ein zweites Steuermuster, in dem das elektromagnetische Ventil 7 jeweils zweimal oder mehrere Male in einer Kraftstoffeinspritzsteuerdauer des Injektors des Zylinders des Verbrennungsmotors ein- und ausgeschaltet wird, gemäß dem Betriebszustand des Verbrennungsmotors oder der Betriebsbedingung auszuwählen. Das erste Steuermuster ist zum Steuern der Position des Schieberventils 64 auf die erste Position, auf die zweite Position und dann auf die erste Position vorgesehen, um beispielsweise das rechteckige Einspritzverhältnismuster zu verwirklichen, wie in 5 gezeigt. Das zweite Steuermuster ist zum Steuern der Position des Schieberventils 64 auf die erste Position, auf die zweite Position, auf die erste Position, auf die zweite Position und dann auf die erste Position vorgesehen, um beispielsweise das stiefelförmige Einspritzverhältnismuster zu verwirklichen, wie in 6 gezeigt. Demgemäß kann die Kraftstoffeinspritzvorrichtung mit nur einem elektromagnetischen Ventil 7 den Verbrennungszustand des Verbrennungsmotors verbessern, um das Emissionsgas sauberer zu machen und den Kraftstoffverbrauch ohne Erhöhen der Kosten zu verbessern. In Fällen, dass das Einspritzverhältnisprofil das stiefelförmige Profil, das dreieckige Profil und dergleichen ist, ist das Ausgangskraftstoffeinspritzverhältnis zu der Ausgangszeitabstimmung in der Kraftstoffeinspritzung begrenzt, so dass es möglich ist, eine Emissionsmenge von Stickoxiden (NOx) in dem Emissionsgas zu verringern. In dem Fall, dass das Einspritzverhältnisprofil das Rechteckige, das Stiefelförmige, das Dreieckige und dergleichen ist, wird die Kraftstoffeinspritzung steil angehalten, so dass es möglich ist, die Erzeugung von Rauch und Partikeln zu dem Kraftstoffeinspritzstoppzeitpunkt zu begrenzen.Further, it is possible to have a first control pattern in which the electromagnetic valve 7 is switched on and off only once in a fuel injection control period of the injector of the cylinder of the internal combustion engine, or a second control pattern in which the electromagnetic valve 7 each time twice or more times in a fuel injection control period of the injector of the cylinder of the internal combustion engine is switched on and off, to select according to the operating state of the internal combustion engine or the operating condition. The first control pattern is for controlling the position of the spool valve 64 provided to the first position, to the second position and then to the first position, for example, to realize the rectangular injection ratio pattern, as in 5 shown. The second control pattern is for controlling the position of the spool valve 64 to the first position, to the second position, to the first position, to the second position and then to the first position, for example, to realize the boot-shaped injection ratio pattern, as in FIG 6 shown. Accordingly, the fuel injection device with only one electromagnetic valve 7 Improve the combustion state of the internal combustion engine to make the emission gas cleaner and improve the fuel consumption without increasing the cost. In cases where the injection ratio profile is the boot-shaped profile, the triangular profile, and the like, the output fuel injection ratio is limited to the output timing in the fuel injection, so that it is possible to reduce an emission amount of nitrogen oxides (NO x ) in the emission gas. In the case that the injection ratio profile is the rectangular, the boot-shaped, the triangular and the like, the fuel injection is stopped sharply, so that it is possible to limit the generation of smoke and particulates at the fuel injection stop timing.

Wenn insbesondere die Düsennadel 12 sich von dem Vollschließzustand zu der Ventilöffnungsseite in dem Ausgangsstadium der Kraftstoffeinspritzung bewegt, ist es wirksam, eine Erhöhungsgeschwindigkeit des Hydraulikdrucks des Kraftstoffs in dem Düsenölsammler 26 der Kraftstoffeinspritzdüse 1 zu begrenzen oder das elektromagnetische Ventil 7 so zu positionieren, um den Hydraulikdruck des Kraftstoffs in dem Düsenölsammler 26 der Kraftstoffeinspritzdüse 1 ein wenig größer als beispielsweise den Düsenöffnungsdruck zu machen. Durch dieses Verfahren ist es möglich, das Ausgangskraftstoffeinspritzverhältnis zu begrenzen und die Emissionsmenge von Stickoxiden (NOx) zu verringern. Wenn ferner die Düsennadel 12 sich von dem Vollöffnungszustand zu der Ventilschließseite in dem späteren Stadium in der Kraftstoffeinspritzung bewegt, ist es wirksam, das elektromagnetische Ventil 7 so zu positionieren, dass der Hydraulikdruck des Kraftstoffs in dem Düsenölsammler 26 der Kraftstoffeinspritzdüse 1 beispielsweise rasch abfällt. Durch dieses Verfahren ist es möglich, die Düsennadel 12 der Kraftstoffeinspritzdüse 1 rasch zu schließen und die Kraftstoffeinspritzung steil anzuhalten, so dass es möglich ist, das von dem Verbrennungsmotor abgegebene Emissionsgas zu verringern.If in particular the nozzle needle 12 From the full-close state to the valve-opening side in the initial stage of the fuel injection, it is effective to increase an increasing speed of the hydraulic pressure of the fuel in the nozzle oil collector 26 the fuel injector 1 limit or the electromagnetic valve 7 so as to adjust the hydraulic pressure of the fuel in the nozzle oil collector 26 the fuel injector 1 a little larger than, for example, making the nozzle opening pressure. By this method, it is possible to limit the output fuel injection ratio and reduce the emission amount of nitrogen oxides (NO x ). Furthermore, if the nozzle needle 12 From the full-open state to the valve-close side in the later stage in the fuel injection, it is effective to use the electromagnetic valve 7 position so that the hydraulic pressure of the fuel in the nozzle oil collector 26 the fuel injector 1 for example, drops rapidly. By this method it is possible to use the nozzle needle 12 the fuel injector 1 quickly close and stop the fuel injection steeply, so that it is possible to reduce the emission of the internal combustion engine emission gas.

Wenn ferner die Kraftstoffeinspritzung nicht durchgeführt wird, ist es beispielsweise möglich, den Austrittskraftstoff zu verringern, indem verhindert wird, dass der Hochdruckkraftstoff aus der Kraftstoffeinspritzdüse 1 zu der Niederdruckseite in dem Kraftstoffsystem austritt. Demgemäß ist ein Überschuss des Kraftstoffverbrauchs über einen Multiplikationswert der Kraftstoffeinspritzmenge und das Verstärkungsverhältnis klein. Auch wenn die Kraftstoffeinspritzdüse 1 eine Konstruktion hat, die mit dem Kraftstoffdruckerhöhungsmechanismus versehen ist, der an einem oberen Endabschnitt in der Zeichnung montiert ist, hat die Kraftstoffeinspritzdüse 1 nur ein elektromagnetisches Ventil 7, so dass die Abmessung des Injektors kompakt gehalten wird.Further, when the fuel injection is not performed, for example, it is possible to reduce the discharge fuel by preventing the high-pressure fuel from the fuel injection nozzle 1 exits to the low pressure side in the fuel system. Accordingly, an excess of the fuel consumption over a multiplication value of the fuel injection amount and the boosting ratio is small. Even if the fuel injector 1 has a structure provided with the fuel pressure increasing mechanism, which is mounted on an upper end portion in the drawing, has the fuel injection nozzle 1 only an electromagnetic valve 7 so that the dimension of the injector is kept compact.

(Zweites Ausführungsbeispiel)Second Embodiment

9 stellt eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung mit einem Verstärkungskolben gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dar. 10 stellt eine Ventilöffnungsflächeneigenschaft von der Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel dar. 9 FIG. 10 illustrates a fuel injection device with a boost piston according to a second embodiment of the present invention. FIG. 10 FIG. 10 illustrates a valve opening area characteristic of the fuel injection apparatus according to the second embodiment. FIG.

Die Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel ist mit einem elektromagnetischem Strömungssteuerventil 9 versehen, das variabel einen Hub des Drosselventils 6 steuern kann. Das elektromagnetische Strömungssteuerventil 9 ist ein elektromagnetisches Stellglied, das das Ventil 53 des Drosselventils 6 über eine elektrische Betätigung betreibt. Das elektromagnetische Strömungssteuerventil 9 hat: eine Solenoidspule 71, die eine magnetomotorische Kraft erzeugt, wenn sie Energie beaufschlagt wird; einen Statorkern 72 und einen Bewegungskern 73, die magnetisiert werden, wenn die Solenoidspule 71 Energie beaufschlagt wird; ein Ventil (einen Ventilkörper) 74, der sich in eine axiale Richtung einstückig mit dem Bewegungskern 71 bewegt; eine Feder 75, die das Ventil 74 in eine Ventilschließrichtung vorspannt; und eine Ventileinfassung 76, in der das Ventil 74 eingebaut ist. Der Statorkern 72 ist mit einem Anziehungsabschnitt versehen, um den Bewegungskern 71 an diesen anzuziehen. Die Solenoidspule 71 dient als Ventilkörperantriebseinrichtung, die das Ventil 74 zu einer Weite (in eine Ventilöffnungsrichtung) zum Vergrößern einer Öffnungsfläche eines Ventillochs 77 treibt, das an einem stromaufwärtigen Ende eines Kraftstoffausstoßdurchgangs 49 vorgesehen ist. Die Feder 75 dient als eine Ventilkörpervorspanneinrichtung, die das Ventil 74 zu einer Seite (in die Ventilschließrichtung) zum Verringern der Öffnungsfläche des Ventillochs 77 vorspannt.The fuel injection device according to the second embodiment is provided with an electromagnetic flow control valve 9 provided that variably a stroke of the throttle valve 6 can control. The electromagnetic flow control valve 9 is an electromagnetic actuator that controls the valve 53 of the throttle valve 6 operates via an electrical actuator. The electromagnetic flow control valve 9 has: a solenoid coil 71 which generates a magnetomotive force when energized; a stator core 72 and a kinetic core 73 which are magnetized when the solenoid coil 71 Energy is applied; a valve (a valve body) 74 which is integral with the moving core in an axial direction 71 emotional; a feather 75 that the valve 74 biased in a valve closing direction; and a valve surround 76 in which the valve 74 is installed. The stator core 72 is provided with an attraction section to the movement core 71 to put on these. The solenoid coil 71 serves as a valve body drive means, which the valve 74 to a width (in a valve opening direction) for increasing an opening area of a valve hole 77 drives, that at an upstream end of a fuel discharge passage 49 is provided. The feather 75 serves as a valve body biasing means, which the valve 74 to a side (in the valve closing direction) for reducing the opening area of the valve hole 77 biases.

Das elektromagnetische Strömungssteuerventil 9 steuert variabel die Öffnungsfläche des Ventillochs 77, das auf dem Weg der Kraftstoffausstoßdurchgänge 50, 49, 47 vorgesehen ist, durch Steuern eines Hubbetrags des Ventils 74 gemäß einem Antriebsstrom, der auf die Solenoidspule 71 aufgebracht wird. Der Hydraulikdruck in der Drucksteuerkammer 37 des Drosselventils 6 wird gemäß der variablen Steuerung der Öffnungsfläche des Ventillochs 77 erhöht oder verringert. Demgemäß ist es möglich, den Hub des Ventils 53 des Drosselventils 6 linear gemäß einer Kraftstoffströmungsgeschwindigkeit oder einer Kraftstoffströmungsmenge, die aus der Drucksteuerkammer 37 ausgestoßen wird, oder gemäß einer Kraftstoffströmungsgeschwindigkeit oder einer Kraftstoffströmungsmenge, die in die Drucksteuerkammer 37 gefördert wird, und einer Vorspannkraft der Feder 54 zu steuern.The electromagnetic flow control valve 9 variably controls the opening area of the valve hole 77 that is on the way of fuel ejection passes 50 . 49 . 47 is provided by controlling a lift amount of the valve 74 according to a drive current applied to the solenoid coil 71 is applied. The hydraulic pressure in the pressure control chamber 37 of the throttle valve 6 becomes in accordance with the variable control of the opening area of the valve hole 77 increased or decreased. Accordingly, it is possible to control the stroke of the valve 53 of the throttle valve 6 linear according to a fuel flow rate or a fuel flow amount flowing out of the pressure control chamber 37 is ejected, or according to a fuel flow rate or a fuel flow amount, in the pressure control chamber 37 is encouraged, and a biasing force of the spring 54 to control.

In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, wie in 10 gezeigt ist, ist eine Ventilöffnungsflächeneigenschaft gegenüber dem Hub (Hubbetrag) des Drosselventils 6 eine Zwei-Linien-Eigenschaft. Insbesondere hat ein Gradient der Ventilöffnungseigenschaft einen im Wesentlichen konstanten ersten Gradientenwert, der die Öffnungsfläche des Ventillochs 51 relativ klein macht, von einem Einspritzstart zu einem Vorhubbetrag (beispielsweise ungefähr 0,1 mm) gegenüber einer Einheitsvergrößerung des Hubbetrags. Wenn der Hubbetrag des Drosselventils 6 den Vorhubbetrag übersteigt, nimmt der Gradient der Ventilöffnungseigenschaft einen im Wesentlichen konstanten zweiten Gradientenwert an, der größer als der erste Gradientenwert ist, um die Öffnungsfläche des Ventillochs 51 relativ groß zu machen, gegenüber der Erhöhungseinheit des Hubbetrags. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist ein Rückschlagventil 38 auf dem Weg des Fluideinlassdurchgangs 43 eingebaut und ist eine fixierte Öffnung (Drossel) 79 auf dem Weg des Kraftstoffdurchgangs 48 eingebaut, um seine Querschnittsfläche zu begrenzen.In the present embodiment, as in 10 is a valve opening area characteristic against the lift (lift amount) of the throttle valve 6 a two-line property. In particular, a gradient of the valve opening characteristic has a substantially constant first gradient value, which is the opening area of the valve hole 51 makes relatively small, from an injection start to a Vorhubbetrag (for example, about 0.1 mm) over a unit increase in the amount of lift. When the lift amount of the throttle valve 6 exceeds the pre-lift amount, the gradient of the valve opening property becomes a substantially constant second gradient value, which is larger than the first gradient value, around the opening area of the valve hole 51 relative to the increase unit of the amount of lift. In the present embodiment, a check valve 38 on the way of the fluid inlet passage 43 installed and is a fixed opening (throttle) 79 on the way of the fuel passage 48 installed to limit its cross-sectional area.

(Abgewandelte Ausführungsbeispiele)(Modified embodiments)

In den vorstehend genannten Ausführungsbeispielen ist eine Steuerung des Hubbetrags der Düsennadel 12 der Kraftstoffeinspritzdüse 1 beschrieben, die an jedem Zylinder des Verbrennungsmotors (Brennkraftmaschine), wie zum Beispiel eines Diesel-Verbrennungsmotors montiert ist. Das elektromagnetische Ventil 7 oder das elektromagnetische Strömungssteuerventil 9, die durch ein Dreiwege-Ventil mit zwei Positionen und dergleichen bereitgestellt werden, werden als Stellglied zum Steuern des Hubbetrags des Verstärkungskolbens 5 des Kraftstoffdruckerhöhungsmechanismus verwendet, der an jeder Kraftstoffeinspritzdüse 1 montiert ist. Alternativ kann ein piezoelektrisches Stellglied, das sich gemäß einer Erregungsenergie ausdehnt und schrumpft, als Stellglied verwendet werden.In the above embodiments, a control of the lift amount of the nozzle needle 12 the fuel injector 1 described, which is mounted on each cylinder of the internal combustion engine (internal combustion engine), such as a diesel internal combustion engine. The electromagnetic valve 7 or the electromagnetic flow control valve 9 provided by a three-way valve with two positions and the like, are used as an actuator for controlling the lift amount of the boost piston 5 the fuel pressure increase mechanism used at each fuel injector 1 is mounted. Alternatively, a piezoelectric actuator that expands and shrinks according to an excitation energy may be used as the actuator.

In den vorstehend genannten Ausführungsbeispielen ist die Kraftstoffeinspritzvorrichtung für die Brennkraftmaschine in einem Common-Rail-Kraftstoffeinspritzsystem eingebaut und wird auf die Kraftstoffeinspritzvorrichtung mit dem Verstärkungskolben 5 angewendet. Alternativ kann die Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung auf die Kraftstoffeinspritzvorrichtung mit einem Verstärkungskolben angewendet werden, die weder einen Sammler noch ein Drucksammelrohr hat. Insbesondere ist die Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung auf dasjenige mit einer Konstruktion zum Druckfördern von Kraftstoff mit einem relativ niedrigen Druck von einer Kraftstoffzufuhrpumpe über ein Kraftstoffzufuhrrohr direkt zu der Kraftstoffeinspritzdüse 1 und dem Kraftstoffdruckerhöhungsmechanismus anwendbar. Als Kraftstoffzufuhrpumpe (Kraftstoffdruckfördereinrichtung) zum Druckfördern des Niederdruckkraftstoffs kann eine Leitungskraftstoffeinspritzpumpe oder eine Verteilerkraftstoffeinspritzpumpe bereitgestellt werden.In the above-mentioned embodiments, the fuel injection device for the internal combustion engine is incorporated in a common rail fuel injection system and is applied to the fuel injection device with the boost piston 5 applied. Alternatively, the fuel injection device according to the present invention may be applied to the fuel injection device having a boost piston which has neither a collector nor a pressure collecting pipe. In particular, the fuel injection device according to the present invention is that having a construction for pressure-feeding fuel at a relatively low pressure from a fuel supply pump via a fuel supply pipe directly to the fuel injection nozzle 1 and the fuel pressure increasing mechanism. As a fuel supply pump (fuel pressure delivery device) for pressure-feeding the low-pressure fuel, a pilot fuel injection pump or a distributor fuel injection pump may be provided.

In den vorstehend genannten Ausführungsbeispielen ist die Kraftstoffeinspritzdüse 1 derart, dass die Einspritzlöcher 15 an dem kugelförmigen Spitzenabschnitt vorgesehen sind, der den Einspritzlochabschnitt (Speichervolumen) 14 ausbildet. Alternativ kann die Kraftstoffeinspritzdüse derart sein, dass die Einspritzlöcher sich zu der Sitzfläche (zu dem Ventilsitz) öffnen, an den die Düsennadel 12 ansetzt. In dem Fall ist das Speichervolumen entbehrlich. Ferner kann der Anweisungskolben, der sich einstückig mit der Düsennadel 12 bewegt, verschiebbar in dem Düsengehäuse 11 eingebaut sein, um dem Hydraulikdruck in der Düsengegendruckkammer 27 aufzunehmen. Ferner kann die Kraftstoffeinspritzdüse beispielsweise eine Kraftstoffeinspritzdüse mit variabler Einspritzung oder eine Doppennadelkraftstoffeinspritzdüse sein, die die Öffnungsfläche der Einspritzlöcher gemäß dem Hubbetrag der Düsennadel ändern, oder eine Zwei-Feder-Kraftstoffeinspritzdüse, die den Hubbetrag der Düsennadel in zwei Stufen ändert (Vorhubbetrag und Vollhubbetrag).In the above embodiments, the fuel injection nozzle is 1 such that the injection holes 15 are provided on the spherical tip portion defining the injection hole portion (storage volume) 14 formed. Alternatively, the fuel injector may be such that the injection holes open to the seating surface (to the valve seat) to which the nozzle needle 12 attaches. In that case, the storage volume is dispensable. Furthermore, the instruction piston, which integrally with the nozzle needle 12 moved, slidable in the nozzle housing 11 be installed to the hydraulic pressure in the nozzle back pressure chamber 27 take. Further, the fuel injection nozzle may be, for example, a variable-injection fuel nozzle or a double-needle fuel injection nozzle that changes the opening area of the injection holes according to the lift amount of the nozzle needle, or a two-spring type fuel injection nozzle that changes the lift amount of the nozzle needle in two stages (pre-lift amount and full-lift amount).

Diese Beschreibung der Erfindung ist lediglich beispielhafter Natur und somit ist beabsichtigt, dass Variationen, die nicht von dem Grundgedanken der Erfindung abweichen, innerhalb des Anwendungsbereichs der Erfindung liegen. Derartige Abwandlungen sollen nicht als Abweichung von dem Grundkonzept und dem Anwendungsbereich der Erfindung betrachtet werden.These Description of the invention is merely exemplary in nature and Thus, it is intended that variations that do not depart from the spirit of the Within the scope of the invention lie. Such modifications should not be regarded as a departure from the basic concept and the scope of the invention.

Die Kraftstoffeinspritzvorrichtung hat einen Verstärkungszylinder 4, einen Verstärkungskolben 5, einen Fluideinlassdurchgang 41, einen Fluidauslassdurchgang 46, ein Steuerventil 6 und eine Fluideinspritzdüse 1. Der Verstärkungskolben 5 und der Verstärkungszylinder 4 definieren Folgendes: eine Vestärkungskammer 33, um ein Fluid darin mit Druck zu beaufschlagen; eine Kolbengegendruckkammer 31, in die ein Verstärkungssteuerfluid gefüllt ist, um den Verstärkungskolben 5 vorzuspannen, um das Fluid in der Verstärkungskammer 33 mit Druck zu beaufschlagen; und eine Kolbensteuerkammer 32, in die das Verstärkungssteuerfluid gefüllt ist, um den Grad des Verstärkungskolbens 5 zum Druckbeaufschlagen des Fluids in der Verstärkungskammer 33 einzustellen. Das Steuerventil 6 stellt das Verstärkungssteuerfluid ein.The fuel injector has a boost cylinder 4 , a reinforcing piston 5 , a fluid inlet passage 41 , a fluid outlet passage 46 , a control valve 6 and a fluid injection nozzle 1 , The boost piston 5 and the reinforcing cylinder 4 define the following: a strengthening chamber 33 for pressurizing a fluid therein; a piston back pressure chamber 31 into which a gain control fluid is filled, around the boost piston 5 pretension to the fluid in the amplification chamber 33 to apply pressure; and a piston control chamber 32 into which the gain control fluid is filled to the degree of the boost piston 5 for pressurizing the fluid in the boosting chamber 33 adjust. The control valve 6 adjusts the gain control fluid.

Claims (12)

Kraftstoffeinspritzvorrichtung für eine Brennkraftmaschine mit: einem Verstärkungszylinder (4); einem Verstärkungskolben (5), der verschiebbar in dem Verstärkungszylinder (4) eingebaut ist, wobei eine Innenwand des Verstärkungszylinders (4) und beide längsgerichteten Endwände des Verstärkungskolbens (5) eine Verstärkungskammer (33), um ein Fluid darin mit Druck zu beaufschlagen, eine Kolbengegendruckkammer (31), in die ein Verstärkungssteuerfluid gefüllt ist, um den Verstärkungskolben (5) vorzuspannen, um das Fluid in der Verstärkungskammer (33) mit Druck zu beaufschlagen, und eine Kolbensteuerkammer (32) definieren, in die das Verstärkungssteuerfluid gefüllt ist, um den Grad zum Druckbeaufschlagen des Fluids für den Verstärkungskolben (5) in der Verstärkungskammer (33) einzustellen, und wobei der Verstärkungskolben (5) konfiguriert ist, um sich in eine Richtung zum Druckbeaufschlagen des Fluids in der Verstärkungskammer (33) zu bewegen, wenn der Druck des Fluids in der Kolbengegendruckkammer (31) den der Kolbensteuerkammer (32) übersteigt; einem Fluideinlassdurchgang (41), der sich zu der Kolbengegendruckkammer (31) öffnet, um das Verstärkungssteuerfluid in die Kolbengegendruckkammer (31) zu fördern; einem Fluidauslassdurchgang (46), der sich zu der Kolbensteuerkammer (32) öffnet, um das Verstärkungssteuerfluid aus der Kolbensteuerkammer (32) auszustoßen; einem Steuerventil (6), das einen Grad eines Durchgangs des Verstärkungssteuerfluids durch zumindest einen von dem Fluideinlassdurchgang (41) und von dem Fluidauslassdurchgang (46) einstellt; und einer Fluideinspritzdüse (1), die das Fluid im Wesentlichen bei einem Druck in der Verstärkungskammer (33) einspritzt, wenn der Druck in der Verstärkungskammer (33) einen vorbestimmten Düsenöffnungsdruck übersteigt.A fuel injector for an internal combustion engine, comprising: a boost cylinder (10); 4 ); a reinforcing piston ( 5 ), which is displaceable in the reinforcing cylinder ( 4 ) is installed, wherein an inner wall of the reinforcing cylinder ( 4 ) and both longitudinal end walls of the reinforcing piston ( 5 ) a reinforcing chamber ( 33 ) to pressurize a fluid therein, a piston backpressure chamber ( 31 ), in which a gain control fluid is filled, around the boost piston ( 5 ) to bias the fluid in the amplification chamber ( 33 ) and a piston control chamber ( 32 ) in which the gain control fluid is filled to determine the degree to pressurize the fluid for the boost piston (FIG. 5 ) in the amplification chamber ( 33 ), and wherein the intensifier piston ( 5 ) is configured to move in a direction to pressurize the fluid in the boosting chamber ( 33 ) when the pressure of the fluid in the piston back pressure chamber ( 31 ) of the piston control chamber ( 32 ) exceeds; a fluid inlet passage ( 41 ) extending to the piston back pressure chamber ( 31 ) opens to the gain control fluid in the piston back pressure chamber ( 31 ) to promote; a fluid outlet passage ( 46 ) extending to the piston control chamber ( 32 ) to open the boost control fluid from the piston control chamber (FIG. 32 ) to eject; a control valve ( 6 ), which is one degree of passage of the gain control fluid through at least one of the fluid inlet passage (14). 41 ) and from the fluid outlet passage ( 46 ); and a fluid injection nozzle ( 1 ), the fluid substantially at a pressure in the amplification chamber ( 33 ) is injected when the pressure in the amplification chamber ( 33 ) exceeds a predetermined nozzle opening pressure. Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß Anspruch 1, ferner mit einer Verstärkungskolbenvorspanneinrichtung (36), die den Verstärkungskolben (5) zu einer Seite entgegengesetzt von der Vorspannung des Verstärkungskolbens (5) zum Druckbeaufschlagen eines Fluids in der Verstärkungskammer (33) vorspannt.A fuel injector according to claim 1, further comprising a boost piston biasing device (10). 36 ), the reinforcing piston ( 5 ) to a side opposite to the bias of the boost piston ( 5 ) for pressurizing a fluid in the amplification chamber ( 33 ). Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die Fluideinspritzdüse (1) Folgendes aufweist: eine Düsennadel (12), die verschiebbar in der Fluideinspritzdüse (1) eingebaut ist, um ein Einspritzloch (15) der Fluideinspritzdüse (1) zu öffnen und zu schließen, wobei die Düsennadel (12) das Einspritzloch (15) öffnet, wenn der Druck in der Verstärkungskammer (33) den vorbestimmten Düsenöffnungsdruck übersteigt; eine Nadelvorspanneinrichtung (13), die die Düsennadel (12) zu einer Seite zum Schließen des Einspritzlochs (15) vorspannt; und eine Düsengegendruckkammer (27), in die ein Düsensteuerfluid gefüllt ist, um die Düsennadel (12) zu einer Seite zum Schließen des Einspritzlochs (15) vorzuspannen, wobei der vorbestimmte Düsenöffnungsdruck auf einen Wert eingestellt ist, der relativ durch eine Summation einer Vorspannkraft der Nadelvorspanneinrichtung (13) und eines Drucks des Düsensteuerfluids in der Düsengegendruckkammer (27) bestimmt wird.Fuel injection device according to claim 1 or 2, wherein the fluid injection nozzle ( 1 ) Comprises: a nozzle needle ( 12 ), which is displaceable in the fluid injection nozzle ( 1 ) is installed around an injection hole ( 15 ) of the fluid injection nozzle ( 1 ) to open and close, with the nozzle needle ( 12 ) the injection hole ( 15 ) opens when the pressure in the amplification chamber ( 33 ) exceeds the predetermined nozzle opening pressure; a needle pretensioner ( 13 ), which the nozzle needle ( 12 ) to a side for closing the injection hole ( 15 ) pretensions; and a nozzle backpressure chamber ( 27 ), in which a nozzle control fluid is filled to the nozzle needle ( 12 ) to a side for closing the injection hole ( 15 ), wherein the predetermined nozzle opening pressure is set to a value which is relatively limited by a summation of a biasing force of the needle biasing means (10). 13 ) and a pressure of the nozzle control fluid in the nozzle back pressure chamber (FIG. 27 ) is determined. Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, ferner mit einem Stellglied (7), das das Steuerventil (6) gemäß einer elektrischen Betätigung betätigt.Fuel injection device according to one of claims 1 to 3, further comprising an actuator ( 7 ), which controls the control valve ( 6 ) operated in accordance with an electrical operation. Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß Anspruch 4, wobei das Stellglied (7) ein elektromagnetisches Stellglied ist, das eine Solenoidspule (71) hat, die eine magnetomotorische Kraft erzeugt, wobei das Stellglied (7) den Grad des Durchgangs des Verstärkungssteuerfluids gemäß einem darauf aufgebrachten Antriebsstrom einstellt.Fuel injection device according to claim 4, wherein the actuator ( 7 ) is an electromagnetic actuator having a solenoid coil ( 71 ), which generates a magnetomotive force, wherein the actuator ( 7 ) adjusts the degree of passage of the gain control fluid according to a drive current applied thereto. Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Steuerventil (6) ein Drosselventil ist, das eine Ventilsteuerkammer (37) hat, in die ein Ventilsteuerfluid gefüllt ist, wobei das Drosselventil den Grad eines Durchgangs des Verstärkungssteuerfluids gemäß einem Druck des Ventilsteuerfluids in der Ventilsteuerkammer (37) einstellt, und ferner mit einem elektromagnetischen Stellglied (7), das Folgendes hat: eine Solenoidspule (71), die eine magnetomotorische Kraft erzeugt; und einen Ventilkörper (74), der zumindest einen von einem Durchgang eines Ventilsteuerfluids, das in die Ventilsteuerkammer (37) gefördert wird, und von einem Durchgang des Ventilsteuerfluids, das aus der Ventilsteuerkammer (37) ausgestoßen wird, gemäß der durch die Solenoidspule (71) erzeugten magnetomotorischen Kraft einstellt.Fuel injection device according to one of claims 1 to 3, wherein the control valve ( 6 ) is a throttle valve, which is a valve control chamber ( 37 ), in which a valve control fluid is filled, the throttle valve being the degree of passage of the boost control fluid according to a pressure of the valve control fluid in the valve control chamber (FIG. 37 ), and also with an electromagnetic actuator ( 7 ) comprising: a solenoid coil ( 71 ) which generates a magnetomotive force; and a valve body ( 74 at least one of a passage of a valve control fluid entering the valve control chamber ( 37 ) and a passage of the valve control fluid coming out of the valve control chamber ( 37 ) is ejected in accordance with the by the solenoid coil ( 71 ) sets generated magnetomotive force. Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß Anspruch 6, wobei das elektromagnetische Ventil (7) ein Schaltventil mit zwei Positionen ist, das den Ventilkörper (74) zwischen einer ersten Position zum Fördern des Ventilsteuerfluids in die Ventilsteuerkammer (37) und einer zweiten Position zum Ausstoßen des Ventilsteuerfluids aus der Ventilsteuerkammer (37) umschaltet.Fuel injection device according to claim 6, wherein the electromagnetic valve ( 7 ) is a switching valve with two positions, the valve body ( 74 ) between a first position for conveying the valve control fluid into the valve control chamber (FIG. 37 ) and a second position for expelling the valve control fluid from the valve control chamber (FIG. 37 ) switches. Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß Anspruch 6, wobei das elektromagnetische Ventil (7) ein Strömungssteuerventil ist, das zumindest eine von einer Strömung des Ventilsteuerfluids, das in die Ventilsteuerkammer (37) gefördert wird, und von einer Strömung des Ventilsteuerfluids, das aus der Ventilsteuerkammer (37) ausgestoßen wird, einstellt.Fuel injection device according to claim 6, wherein the electromagnetic valve ( 7 ) is a flow control valve comprising at least one of a flow of the valve control fluid flowing into the valve control chamber ( 37 ) and a flow of the valve control fluid coming from the valve control chamber ( 37 ) is set. Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei ein Hub des Drosselventils (6) in einem Bereich zwischen 30 μm und 200 μm liegt.Fuel injection device according to one of claims 6 to 8, wherein a stroke of the throttle valve ( 6 ) is in a range between 30 microns and 200 microns. Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 6 bis 9, wobei das Drosselventil (6) zumindest eines von Folgendem einstellt: einen Durchgang des Verstärkungssteuerfluids, das in die Kolbengegendruckkammer (31) gefördert wird; und einen Durchgang des Verstärkungssteuerfluids, das aus der Kolbengegendruckkammer (31) ausgestoßen wird.Fuel injection device according to one of claims 6 to 9, wherein the throttle valve ( 6 ) adjusts at least one of: a passage of the gain control fluid entering the piston backpressure chamber ( 31 ) is promoted; and a passage of the boost control fluid emerging from the piston backpressure chamber (10). 31 ) is ejected. Kraftstoffeinspritzvorrichtung für eine Brennkraftmaschine mit: einem Verstärkungszylinder (4); einem Verstärkungskolben (5), der verschiebbar in dem Verstärkungszylinder (4) eingebaut ist, wobei eine Innenwand des Verstärkungszylinders (4) und beide längsgerichteten Endwände des Verstärkungskolbens (5) eine Verstärkungskammer (33), um ein Fluid darin mit Druck zu beaufschlagen, eine Kolbengegendruckkammer (31), in die ein Verstärkungssteuerfluid gefüllt ist, um den Verstärkungskolben (5) zum Druckbeaufschlagen des Fluids in der Verstärkungskammer (33) vorzuspannen, und eine Kolbensteuerkammer (32) definieren, in die das Verstärkungssteuerfluid gefüllt ist, um den Grad des Verstärkungskolbens (5) zum Druck beaufschlagen des Fluids in der Verstärkungskammer (33) einzustellen, und wobei der Verstärkungskolben (5) konfiguriert ist, um sich in eine Richtung zum Druckbeaufschlagen des Fluids in der Verstärkungskammer (33) zu bewegen, wenn der Druck des Fluids in der Kolbengegendruckkammer (31) denjenigen der Kolbensteuerkammer (32) übersteigt; einem ersten Fluideinlassdurchgang (41), der sich zu der Kolbengegendruckkammer (31) öffnet, um das Verstärkungssteuerfluid in die Kolbengegendruckkammer (31) zu fördern; einem zweiten Fluideinlassdurchgang (42, 43), der sich zu der Kolbensteuerkammer (32) öffnet, um das Verstärkungssteuerfluid in die Kolbensteuerkammer (32) zu fördern; einem Fluidauslassdurchgang (46), der sich zu der Kolbensteuerkammer (32) öffnet, um das Kolbensteuerfluid aus der Kolbensteuerkammer (32) auszustoßen; einem Steuerventil (6), das ein Verhältnis eines Grades eines Durchgangs des Verstärkungssteuerfluids durch den zweiten Fluideinlassdurchgang (42, 43) auf einen Grad des Durchgangs des Verstärkungssteuerfluids durch den Fluidauslassdurchgang (46) einstellt; und einer Fluideinspritzdüse (1), die das Fluid im Wesentlichen bei einem Druck in der Verstärkungskammer (33) einspritzt, wenn der Druck in der Verstärkungskammer (33) einen vorbestimmten Düsenöffnungsdruck übersteigt.A fuel injector for an internal combustion engine, comprising: a boost cylinder (10); 4 ); a reinforcing piston ( 5 ), which is displaceable in the reinforcing cylinder ( 4 ) is installed, wherein an inner wall of the reinforcing cylinder ( 4 ) and both longitudinal end walls of the reinforcing piston ( 5 ) a reinforcing chamber ( 33 ) to pressurize a fluid therein, a piston backpressure chamber ( 31 ) into which a gain control fluid is filled to the boost piston ( 5 ) for pressurizing the fluid in the amplification chamber ( 33 ) and a piston control chamber ( 32 ) into which the gain control fluid is filled to define the degree of the boost piston ( 5 ) for pressurizing the fluid in the amplification chamber ( 33 ), and wherein the intensifier piston ( 5 ) is configured to move in a direction to pressurize the fluid in the boosting chamber ( 33 ) when the pressure of the fluid in the piston back pressure chamber ( 31 ) those of the piston control chamber ( 32 ) exceeds; a first fluid inlet passage ( 41 ) extending to the piston back pressure chamber ( 31 ) opens to the gain control fluid in the piston back pressure chamber ( 31 ) to promote; a second fluid inlet passage ( 42 . 43 ) extending to the piston control chamber ( 32 ) opens to the gain control fluid in the piston control chamber ( 32 ) to promote; a fluid outlet passage ( 46 ) extending to the piston control chamber ( 32 ) opens to the piston control fluid from the piston control chamber ( 32 ) to eject; a control valve ( 6 A ratio of a degree of passage of the boost control fluid through the second fluid inlet passage (FIG. 42 . 43 ) to a degree of passage of the gain control fluid through the fluid outlet passage (FIG. 46 ); and a fluid injection nozzle ( 1 ), the fluid substantially at a pressure in the amplification chamber ( 33 ) is injected when the pressure in the amplification chamber ( 33 ) exceeds a predetermined nozzle opening pressure. Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß Anspruch 11, ferner mit einem Stellglied (7), das zumindest eines von einer Strömung des Verstärkungssteuerfluids, das in die Kolbengegendruckkammer (31) gefördert wird, von einer Strömung des Verstärkungssteuerfluids, das in die Kolbensteuerkammer (32) gefördert wird, und von einer Strömung des Ventilsteuerfluids, das von der Kolbensteuerkammer (32) ausgestoßen wird, einstellt.Fuel injection device according to claim 11, further comprising an actuator ( 7 ), at least one of a flow of the gain control fluid entering the piston backpressure chamber ( 31 ) of a flow of the gain control fluid entering the piston control chamber ( 32 ) and a flow of valve control fluid discharged from the piston control chamber ( 32 ) is set.
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