Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Kraftstoffeinspritzgerät zum Einspritzen
von Kraftstoff in einen Zylinder einer Brennkraftmaschine.The
The present invention relates to a fuel injection apparatus for injection
of fuel in a cylinder of an internal combustion engine.
Gegenwärtig ist
es erforderlich, die Kraftstoffwirtschaftlichkeit zu verbessern,
um die abgegebene Leistung zu erhöhen und um die Emissionen von
schwarzem Rauch einer Brennkraftmaschine zu verringern. Um diese
Anforderungen zu erfüllen, muss
ein Kraftstoffeinspritzdruck groß sein, welcher ein Kraftstoffdruck
ist, bei dem der Kraftstoff in den Zylinder der Kraftmaschine eingespritzt
wird. Ein Common-Rail-Kraftstoffeinspritzgerät wurde
entwickelt und in der Praxis bei einer Direkteinspritz-Kraftmaschine
wie zum Beispiel eine Dieselkraftmaschine verwendet, um den Kraftstoff
mit hohem Druck zu akkumulieren und um den Kraftstoff bei hohem
Druck einzuspritzen. Des weiteren wurde ebenfalls ein Kraftstoffeinspritzgerät entwickelt,
das den Kraftstoff weiter mit Druck beaufschlagt, der in der Common-Rail
akkumuliert ist, und das dann den Kraftstoff zu einer Kraftstoffeinspritzdüse zuführt .Present is
it is necessary to improve fuel economy,
to increase the power delivered and the emissions of
reduce black smoke of an internal combustion engine. Around
Needs to meet requirements
a fuel injection pressure to be large, which is a fuel pressure
in which the fuel is injected into the cylinder of the engine
becomes. A common-rail fuel injection device was
developed and in practice with a direct injection engine
such as a diesel engine used to fuel
with high pressure to accumulate and to fuel at high
Inject pressure. Furthermore, a fuel injection device has also been developed,
which further pressurizes the fuel in the common rail
is accumulated, and then supplies the fuel to a fuel injector.
Zum
Beispiel offenbart EP-0 691 471 B1 eine Verstärkereinrichtung, um den einzuspritzenden Kraftstoff
weiter mit Druck zu beaufschlagen, wie dies vorstehend beschrieben
ist. Die Verstärkereinrichtung
hat einen Verstärkerkolben,
der mit einer Druckaufnahmeseite mit einem vorbestimmten Flächeninhalt
und einer Druckbeaufschlagungsseite mit einem Flächeninhalt aufweist, der kleiner
ist als der Flächeninhalt
der Druckaufnahmeseite. Die Verstärkereinrichtung erhöht den Kraftstoffdruck,
indem sie den Kraftstoffdruck in der Common-Rail auf die Druckaufnahmeseite aufbringt
und den Kraftstoff durch die Druckbeaufschlagungsseite mit Druck
beaufschlagt, der jenen Flächeninhalt
aufweist, der kleiner ist als der Flächeninhalt der Druckaufnahmeseite.To the
For example, EP-0 691 471 B1 discloses an amplifier device for injecting the fuel
continue to pressurize, as described above
is. The amplifier device
has a booster piston,
the one with a pressure receiving side with a predetermined area
and a pressurizing side having a surface area smaller
is as the area
the pressure receiving side. The amplifier device increases the fuel pressure,
by applying the fuel pressure in the common rail to the pressure receiving side
and the fuel through the pressurizing side with pressure
impinged on that acreage
which is smaller than the area of the pressure receiving side.
Jedoch
hat das Kraftstoffeinspritzgerät
einen ziemlich komplizierten Aufbau, das mit dieser Verstärkereinrichtung
versehen ist. Das Kraftstoffeinspritzgerät hat folgende Erfordernisse:
Anbringungsräume,
um darin einen Verstärkerkolben,
eine Rückstellfeder
etc. anzubringen; eine Druckbeaufschlagungskammer zum Aufnehmen
des Kraftstoffs, um eine Druckbeaufschlagungskraft bereitzustellen;
eine Verstärkerkammer
zum Aufnehmen des mit Druck zu beaufschlagenden Kraftstoffs; Kraftstoffkanäle, die verschiedene
Kammern mit der Common-Rail, einer Kraftstoffeinspritzdüse etc.
verbinden; und verschiedene Ventile und Öffnungen und dergleichen, und zwar
zusätzlich
zu einem herkömmlichen
Kraftstoffeinspritzventil.however
has the fuel injection device
a rather complicated structure, with this amplifier device
is provided. The fuel injection device has the following requirements:
Fitting rooms,
in it a booster piston,
a return spring
etc. to install; a pressurizing chamber for receiving
the fuel to provide a pressurizing force;
an amplifier chamber
for receiving the fuel to be pressurized; Fuel channels, the different
Chambers with the common rail, a fuel injector, etc.
connect; and various valves and openings and the like, and indeed
additionally
to a conventional one
Fuel injector.
Die
vorliegende Erfindung widmet sich den vorstehend genannten Punkten,
und es ist ihre Aufgabe, ein Kraftstoffeinspritzgerät vorzusehen,
um einen Einspritzdruck des Kraftstoffs ohne einen komplexen Verstärkeraufbau
zu erhöhen.The
The present invention is devoted to the aforementioned points.
and its purpose is to provide a fuel injection device,
to an injection pressure of the fuel without a complex amplifier construction
to increase.
Das
Kraftstoffeinspritzgerät
weist folgendes auf: ein Kraftstoffeinspritzventil zum Einspritzen
eines Kraftstoffs, der von einer vorbestimmten Kraftstoffzuführungsquelle
zugeführt
wird, wobei das Kraftstoffeinspritzventil eine Düse, die mit einem Einspritzloch
zum Einspritzen des Kraftstoffs dadurch versehen ist, einen Zylinder,
der in dem Ventilkörper ausgebildet
ist, und einen Ventilkörper
aufweist, der in dem Zylinder gleitbar angebracht ist, um ein Einspritzloch
zu öffnen
und zu schließen
und um eine Staudruckkammer durch seine Endseite, die dem Einspritzloch
entgegengesetzt liegt, zusammen mit dem Zylinder zu definieren,
und einen Aktuator zum Erhöhen
und Verringern eines Staudrucks in der Staudruckkammer, um den Ventilkörper anzutreiben; ein
Kraftstoffunterbrechungsventil, das in einem Hochdruckzuführungskanal
zum Führen
des Kraftstoffs von der Kraftstoffzuführungsquelle zu dem Einspritzloch
angebracht ist, wobei das Kraftstoffunterbrechungsventil zwischen
einem Ventilöffnungszustand
zum Ermöglichen
einer Verbindung zwischen der Kraftstoffzuführungsquelle und dem Hochdruckzuführungskanal
und einem Ventilschließzustand zum
Unterbrechen der Verbindung geschaltet wird; und eine Steuereinheit,
die das Kraftstoffunterbrechungsventil zum Erzeugen einer Druckschwankung in
einem Kraftstoffdruck an einem stromabwärtigen Abschnitt des Hochdruckzuführungskanals
steuert, der stromabwärts
von dem Kraftstoffunterbrechungsventil ist, indem das Kraftstoffunterbrechungsventil vorübergehend
geöffnet
wird, um den Kraftstoff von der Kraftstoffzuführungsquelle zu dem stromabwärtigen Abschnitt
des Hochdruckzuführungskanals
zu führen,
und die den Ventilkörper
zum Öffnen
des Einspritzlochs steuert, wenn die Druckschwankung den Druck des
Kraftstoffs in dem stromabwärtigen
Abschnitt des Hochdruckzuführungskanals
erhöht.The
Fuel injection device
includes: a fuel injection valve for injecting
a fuel supplied from a predetermined fuel supply source
supplied
is, wherein the fuel injection valve has a nozzle, with an injection hole
for injecting the fuel thereby, a cylinder,
formed in the valve body
is, and a valve body
which is slidably mounted in the cylinder to an injection hole
to open
and close
and a dynamic pressure chamber through its end side, the injection hole
opposed to defining together with the cylinder
and an actuator for increasing
and reducing a back pressure in the dynamic pressure chamber to drive the valve body; one
Fuel cut valve, which in a high pressure supply channel
to lead
of the fuel from the fuel supply source to the injection hole
is attached, the fuel cut valve between
a valve opening state
to enable
a connection between the fuel supply source and the high pressure supply passage
and a valve closing state for
Interrupting the connection is switched; and a control unit,
the fuel cut valve for generating a pressure fluctuation in
a fuel pressure at a downstream portion of the high pressure supply passage
controls, the downstream
from the fuel cut valve is by the fuel cut valve temporarily
open
is to transfer the fuel from the fuel supply source to the downstream portion
of the high pressure supply passage
respectively,
and the valve body
to open
of the injection hole controls when the pressure fluctuation the pressure of
Fuel in the downstream
Section of the high-pressure feed channel
elevated.
Weitere
Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden ebenso wie
die Betriebsweisen und die Funktionen der dazugehörigen Bauteile
aus der folgenden detaillierten Beschreibung, den beigefügten Ansprüchen und
den beigefügten Zeichnungen
ersichtlich, die Bestandteil dieser Anmeldung sind. Zu den Zeichnungen:Further
Features and advantages of the present invention will be as well
the modes of operation and the functions of the associated components
from the following detailed description, the appended claims and
the attached drawings
which form part of this application. To the drawings:
1 zeigt
eine schematische Ansicht eines Aufbaus eines Kraftstoffeinspritzgeräts gemäß einem ersten
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung; 1 shows a schematic view of a structure of a fuel injection apparatus according to a first embodiment of the present invention;
2 zeigt
eine schematische Querschnittsansicht eines Aufbaus eines Kraftstoffeinspritzventils bei
dem Kraftstoffeinspritzgerät
gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel; 2 shows a schematic cross-sectional view of a structure of a fuel injection valve in the fuel injection apparatus according to the first embodiment;
3 zeigt
eine schematische Querschnittsansicht eines Aufbaus einer Common-Rail
und eines Kraftstoffunterbrechungsventils bei dem Kraftstoffeinspritzgerät gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel; 3 shows a schematic cross-sectional view of a structure of a common rail and a fuel cut valve in the fuel injection apparatus according to the first embodiment;
4 zeigt
ein Zeitdiagramm von: einem Betrieb des Kraftstoffunterbrechungsventils;
einem Kraftstoffeinspritzdruck; einem Betrieb des Kraftstoffeinspritzventils
und einem Einspritzverhältnis
durch das Kraftstoffeinspritzgerät
gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel; 4 FIG. 12 is a timing chart showing: an operation of the fuel cut valve; FIG. a fuel injection pressure; an operation of the fuel injection valve and an injection ratio by the fuel injection apparatus according to the first embodiment;
5 zeigt
eine schematische Ansicht eines Aufbaus eines Kraftstoffeinspritzgeräts gemäß einem zweiten
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung; 5 shows a schematic view of a structure of a fuel injection apparatus according to a second embodiment of the present invention;
6 zeigt
eine schematische Querschnittsansicht eines Aufbaus eines Kraftstoffeinspritzventils bei
dem Kraftstoffeinspritzgerät
gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel; 6 shows a schematic cross-sectional view of a structure of a fuel injection valve in the fuel injection apparatus according to the second embodiment;
7 zeigt
eine schematische Querschnittsansicht eines Aufbaus einer Common-Rail
und eines Kraftstoffunterbrechungsventils bei dem Kraftstoffeinspritzgerät gemäß dem zweiten
Ausführungsbeispiel; 7 shows a schematic cross-sectional view of a structure of a common rail and a fuel cut valve in the fuel injection apparatus according to the second embodiment;
8 zeigt
ein Zeitdiagramm von: einem Betrieb des Kraftstoffunterbrechungsventils;
einem Kraftstoffeinspritzdruck; einem Betrieb des Kraftstoffeinspritzventils
und einem Einspritzverhältnis
durch das Kraftstoffeinspritzgerät
gemäß dem zweiten
Ausführungsbeispiel; 8th FIG. 12 is a timing chart showing: an operation of the fuel cut valve; FIG. a fuel injection pressure; an operation of the fuel injection valve and an injection ratio by the fuel injection apparatus according to the second embodiment;
9 zeigt
eine schematische Ansicht eines Aufbaus eines Kraftstoffeinspritzgeräts gemäß einem dritten
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung; 9 shows a schematic view of a structure of a fuel injection apparatus according to a third embodiment of the present invention;
10 zeigt
eine schematische Querschnittsansicht eines Aufbaus eines Kraftstoffeinspritzventils
bei dem Kraftstoffeinspritzgerät
gemäß dem dritten
Ausführungsbeispiel;
und 10 shows a schematic cross-sectional view of a structure of a fuel injection valve in the fuel injection apparatus according to the third embodiment; and
11 zeigt
ein Zeitdiagramm von: einem Betrieb des Kraftstoffunterbrechungsventils;
einem Kraftstoffeinspritzdruck; einem Betrieb des Kraftstoffeinspritzventils
und einem Einspritzverhältnis
durch das Kraftstoffeinspritzgerät
gemäß dem dritten
Ausführungsbeispiel. 11 FIG. 12 is a timing chart showing: an operation of the fuel cut valve; FIG. a fuel injection pressure; an operation of the fuel injection valve and an injection ratio by the fuel injection device according to the third embodiment.
(Erstes Ausführungsbeispiel)(First embodiment)
Die 1 und 2 stellen
einen Aufbau eines Kraftstoffeinspritzgeräts 1 gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung dar. Das Kraftstoffeinspritzgerät 1 ist
ein Common-Rail-Kraftstoffeinspritzgerät, das Kraftstoff
unter hohem Druck akkumuliert und den Kraftstoff in einen Zylinder
einer Direkteinspritzkraftmaschine wie zum Beispiel eine Dieselkraftmaschine
einspritzt (nicht gezeigt und nachfolgend als Kraftmaschine bezeichnet).The 1 and 2 represent a construction of a fuel injection device 1 According to a first embodiment of the present invention. The fuel injection device 1 is a common rail fuel injection apparatus that accumulates fuel under high pressure and injects the fuel into a cylinder of a direct injection engine such as a diesel engine (not shown, and hereinafter referred to as an engine).
Wie
dies in der 1 gezeigt ist, weist das Kraftstoffeinspritzgerät 1 folgendes
auf: ein Kraftstoffeinspritzventil 2, das den Kraftstoff,
der von einer spezifischen Kraftstoffzuführungsquelle zugeführt wird,
in den Zylinder der Kraftmaschine einspritzt; und ein Kraftstoffunterbrechungsventil 3,
das eine Kraftstoffzufuhr von der Kraftstoffzuführungsquelle zu dem Kraftstoffeinspritzventil 2 unterbricht
und die Kraftstoffzufuhr von der Kraftstoffzuführungsquelle zu dem Kraftstoffeinspritzventil 2 je
nach Bedarf zulässt.Like this in the 1 is shown, the fuel injection device 1 the following: a fuel injection valve 2 injecting the fuel supplied from a specific fuel supply source into the cylinder of the engine; and a fuel cut valve 3 , which is a fuel supply from the fuel supply source to the fuel injection valve 2 interrupts and the fuel supply from the fuel supply source to the fuel injection valve 2 as required.
Die
vorstehend beschriebene Kraftstoffzuführungsquelle wird durch eine
Kraftstoffeinspritzpumpe (nicht gezeigt) bedient, die den Kraftstoff
in einem Kraftstoffbehälter
(nicht gezeigt) mit Druck beaufschlagt und den mit Druck beaufschlagten
Kraftstoff auslässt,
und eine Common-Rail 4, die den Kraftstoff akkumuliert,
der von der Kraftstoffeinspritzpumpe mit einem vorbestimmten Druck
ausgelassen wird. Eine elektrische Steuereinheit (ECU, nicht gezeigt)
steuert jeweils elektrisch einen Betrieb des Kraftstoffeinspritzventils 2,
des Kraftstoffunterbrechungsventils 3, der Kraftstoffeinspritzpumpe
und dergleichen.The above-described fuel supply source is operated by a fuel injection pump (not shown) which pressurizes the fuel in a fuel tank (not shown) and discharges the pressurized fuel, and a common rail 4 that accumulates the fuel that is discharged from the fuel injection pump at a predetermined pressure. An electric control unit (ECU, not shown) each electrically controls an operation of the fuel injection valve 2 , the fuel cut valve 3 , the fuel injection pump and the like.
Wie
dies in den 1 und 2 gezeigt
ist, weist das Kraftstoffeinspritzventil 2 folgendes auf: eine
Düse 7,
in der sich eine Düsennadel 5 bewegt, um
Einspritzlöcher 6 zum
Einspritzen des Kraftstoffs zu öffnen
und zu schließen;
und ein Einspritzsteuerventil 8, das ein Aktuator zum Antreiben
der Düsennadel 5 in
einer Ventilöffnungsrichtung
ist, die eine Richtung zum Öffnen
der Einspritzlöcher 6 ist,
und in einer Ventilschließrichtung,
die eine Richtung zum Schließen
der Einspritzlöcher 6 ist.
Die Düse 7 ist
an einer unteren Seite eines Ventilkörpers 12 des Kraftstoffeinspritzventils 2 durch
eine Haltemutter 13 verschraubt. Der Ventilkörper 12 ist
an einer oberen Seite des Ventilkörpers 12 durch eine
Haltemutter 14 verschraubt. Das Kraftstoffeinspritzventil 2 ist
mit einem Hochdruckrohr 15 verbunden, das den Kraftstoff von
der Common-Rail 4 zu
dem Kraftstoffeinspritzventil 2 zuführt, und mit einem Niederdruckrohr 16, das
zu einem äußeren Raum
mündet.Like this in the 1 and 2 is shown, the fuel injection valve 2 following: a nozzle 7 in which is a nozzle needle 5 moved to injection holes 6 to open and close to inject the fuel; and an injection control valve 8th that has an actuator for driving the nozzle needle 5 in a valve opening direction, which is a direction for opening the injection holes 6 is, and in a valve closing direction, the one direction for closing the injection holes 6 is. The nozzle 7 is on a lower side of a valve body 12 of the fuel injection valve 2 through a holding nut 13 screwed. The valve body 12 is on an upper side of the valve body 12 through a holding nut 14 screwed. The fuel injector 2 is with a high pressure pipe 15 connected to the fuel from the common rail 4 to the fuel injection valve 2 feeds, and with a low pressure pipe 16 that leads to an outer space.
In
der Düse 7 ist
eine Akkumulationskammer 19 ausgebildet, die den aus den
Einspritzlöchern 6 einzuspritzenden
Kraftstoff aufnimmt, eine Staudruckkammer 20, die den Kraftstoff
aufnimmt, um einen Druck auf die Düsennadel 5 in der
Ventilschließrichtung
zum Schließen
der Einspritzlöcher 6 aufzubringen.
Die Akkumulationskammer 19 ist mit einer Sitzseite 21 an
ihrem unteren Abschnitt versehen, um ein vorderes Ende der Düsennadel 5 daran
zu setzen. Die Einspritzlöcher 6 münden in
der Sitzseite 21. Der Kraftstoff in der Akkumulationskammer 19 bringt einen
Druck auf die Düsennadel 5 in
der Ventilöffnungsrichtung
auf. Die Staudruckkammer 20 ist an einer gegenüberliegenden
Seite der Einspritzlöcher der
Düsennadel 5 ausgebildet.
Ein unteres Ende der Staudruckkammer 20 wird durch die
Düsennadel 5 blockiert,
so dass sich ein Volumen der Staudruckkammer 20 durch eine
Bewegung der Düsennadel 5 vergrößert und
verkleinert. Die Staudruckkammer 20 nimmt eine Feder 22 auf,
um die Düsennadel 5 in
der Ventilschließrichtung
jeder Zeit zu drücken.In the nozzle 7 is an accumulation chamber 19 formed, which from the injection holes 6 receives fuel to be injected, a back pressure chamber 20 , which absorbs the fuel to put pressure on the nozzle needle 5 in the valve closing direction for closing the injection holes 6 applied. The accumulation chamber 19 is with a seat side 21 provided at its lower portion to a front end of the nozzle needle 5 to set it. The injection holes 6 flow into the seat side 21 , The fuel in the accumulation chamber 19 puts a pressure on the nozzle needle 5 in the valve opening direction. The dynamic pressure chamber 20 is on an opposite side of the injection holes of the nozzle needle 5 educated. A lower end of the dynamic pressure chamber 20 gets through the nozzle needle 5 blocked, leaving a volume of the back pressure chamber 20 by a movement of the nozzle needle 5 enlarged and reduced. The dynamic pressure chamber 20 takes a spring 22 on to the nozzle needle 5 in the valve closing direction at any time.
Das
Einspritzsteuerventil 8 besteht aus folgendem: ein Solenoid 23,
der eine elektromagnetische Anziehungskraft erzeugt, wenn er durch
eine Fahrzeugbatterie (nicht gezeigt) gemäß einer Steuerung der ECU erregt
wird; ein Ventilelement 24, das durch die elektromagnetische
Anziehungskraft versetzt wird; eine Rückstellfeder 25, die
das Ventilelement 24 in einer Richtung drückt, die
der Richtung der elektromagnetischen Anziehungskraft entgegen gesetzt
ist; einen Steuerventilkörper 27 und
dergleichen. Der Steuerventilkörper 27 ist
mit einer Ventilkammer 28 versehen, die durch das Ventilelement 24 geöffnet und
geschlossen wird, und mit einem Kraftstoffkanal 29, der
die Ventilkammer 28 mit einem Raum außerhalb des Steuerventilkörpers 27 verbindet.The injection control valve 8th consists of the following: a solenoid 23 generating an electromagnetic attraction force when energized by a vehicle battery (not shown) in accordance with a control of the ECU; a valve element 24 which is displaced by the electromagnetic attraction; a return spring 25 that the valve element 24 in a direction opposite to the direction of electromagnetic attraction; a control valve body 27 and the same. The control valve body 27 is with a valve chamber 28 provided by the valve element 24 is opened and closed, and with a fuel channel 29 that the valve chamber 28 with a space outside the control valve body 27 combines.
Wenn
der Solenoid 23 erregt wird, um die elektromagnetische
Anziehungskraft zu erhöhen, dann
wird das Ventilelement 24 angezogen, um die stromaufwärtige Seite
der Ventilkammer 28 zu öffnen.
Wenn die Erregung des Solenoiden 23 gestoppt wird, um die
elektromagnetische Anziehungskraft zu verringern, dann drückt die
Rückstellfeder 25 das Ventilelement 24 zum
Schließen
der stromaufwärtigen
Seite der Ventilkammer 28.When the solenoid 23 is energized to increase the electromagnetic attraction, then the valve element 24 attracted to the upstream side of the valve chamber 28 to open. When the excitement of the solenoids 23 is stopped to reduce the electromagnetic attraction, then presses the return spring 25 the valve element 24 for closing the upstream side of the valve chamber 28 ,
Die
Düse 7 und
der Ventilkörper 12 weisen folgendes
auf: einen Kraftstoffkanal „a", der das Hochdruckrohr 15 mit
der Akkumulationskammer 19 verbindet; einen Kraftstoffkanal „b", der von dem Kraftstoffkanal „a" so abzweigt, dass
er mit der Staudruckkammer 20 verbunden ist; einen Kraftstoffkanal „c", der die Staudruckkammer 20 mit
der Ventilkammer 28 des Einspritzsteuerventils 8 verbindet;
einen Kraftstoffkanal „d", der den Kraftstoffkanal 29 des Einspritzsteuerventils 8 mit
dem Niederdruckrohr 16 verbindet; und den Kraftstoffkanal „e", der von dem Kraftstoffkanal „a" so abzweigt, dass
er mit dem Kraftstoffkanal „e" verbunden ist.The nozzle 7 and the valve body 12 have the following: a fuel passage "a", which is the high-pressure pipe 15 with the accumulation chamber 19 links; a fuel passage "b" which branches off from the fuel passage "a" so as to communicate with the back pressure chamber 20 connected is; a fuel channel "c", which is the back pressure chamber 20 with the valve chamber 28 the injection control valve 8th links; a fuel channel "d", which is the fuel channel 29 the injection control valve 8th with the low pressure pipe 16 links; and the fuel passage "e" branched from the fuel passage "a" so as to be connected to the fuel passage "e".
Der
Kraftstoffkanal „a" und das Hochdruckrohr 15 bilden
einen Hochdruckzuführungskanal
A, um den Kraftstoff aus der Common-Rail 4 zu den Einspritzlöchern 6 zu
leiten. Der Kraftstoffkanal „b" bildet einen Staudruckzuführungskanal
B, um den Kraftstoff zu der Staudruckkammer 20 zuzuführen. Der Kraftstoffkanal
b ist mit einer Öffnung 34 versehen, die
eine Kraftstoffzuführungsmenge
zu der Staudruckkammer 20 begrenzt, und mit einem Rückschlagventil 35,
das eine Rückströmung des
Kraftstoffs aus der Staudruckkammer 20 verhindert. Das Rückschlagventil 35 hat
ein Ventilelement 36, das den Kraftstoffkanal „b" öffnet und schließt, sowie
eine Feder 37, die das Ventilelement 36 in einer
Richtung zum Schließen
des Kraftstoffkanals „b" drückt.The fuel channel "a" and the high-pressure pipe 15 form a high-pressure supply passage A to the fuel from the common rail 4 to the injection holes 6 to lead. The fuel passage "b" forms a ram pressure supply passage B to supply the fuel to the dynamic pressure chamber 20 supply. The fuel passage b is provided with an opening 34 providing a fuel supply amount to the dynamic pressure chamber 20 limited, and with a check valve 35 , which is a backflow of the fuel from the back pressure chamber 20 prevented. The check valve 35 has a valve element 36 that opens and closes the fuel channel "b" and a spring 37 that the valve element 36 in a direction to close the fuel channel "b" presses.
Die
Kraftstoffkanäle „c", „d" und das Niederdruckrohr 16 bilden
einen Staudruckauslasskanal C, um den Kraftstoff aus der Staudruckkammer 20 auszulassen.
Das Einspritzsteuerventil 8 öffnet und schließt den Staudruckauslasskanal
C. Der Kraftstoffkanal C ist mit einer Öffnung 38 versehen,
die eine Kraftstoffauslassmenge aus der Staudruckkammer 20 begrenzt.
Ein wirksamer Durchmesser der Öffnung 38 ist
größer als
ein wirksamer Durchmesser der Öffnung 34.
Wenn der Staudruckauslasskanal C geöffnet ist, dann ist somit die
Kraftstoffauslassmenge aus der Staudruckkammer 20 größer als
die Kraftstoffzuführungsmenge
zu der Staudruckkammer 20.The fuel channels "c", "d" and the low-pressure pipe 16 form a back pressure outlet channel C to the fuel from the back pressure chamber 20 omit. The injection control valve 8th opens and closes the dynamic pressure outlet channel C. The fuel channel C is provided with an opening 38 provided, which is a Kraftstoffauslassmenge from the dynamic pressure chamber 20 limited. An effective diameter of the opening 38 is larger than an effective diameter of the opening 34 , Thus, when the back pressure discharge passage C is opened, the fuel discharge amount from the back pressure chamber is 20 greater than the fuel supply amount to the dynamic pressure chamber 20 ,
Ein
Staudruck der Düsennadel 5,
das heißt der
Kraftstoffdruck in der Staudruckkammer 20 erhöht und verringert
sich gemäß einer
Kraftstoffzufuhr über
den Staudruckzuführungskanal
B zu der Staudruckkammer 20 und einem Auslassen von Kraftstoff über den
Staudruckauslasskanal C aus der Staudruckkammer 20. Durch
Erhöhen
und Verringern des Staudrucks der Düsennadel 5 in dieser
Art und Weise ist es möglich,
eine Größe der Ventilöffnungsdruckkraft
zum Drücken
der Düsennadel 5 in
der Ventilöffnungsrichtung
und eine Größe einer
Ventilöffnungsdruckkraft
zum Drücken
der Düsennadel 5 in
der Ventilschließrichtung
einzustellen.A back pressure of the nozzle needle 5 that is the fuel pressure in the dynamic pressure chamber 20 increases and decreases in accordance with a fuel supply via the ram pressure feed channel B to the back pressure chamber 20 and discharging fuel via the back pressure discharge passage C from the back pressure chamber 20 , By increasing and decreasing the back pressure of the nozzle needle 5 In this manner, it is possible to have a size of the valve opening pressure force for pressing the nozzle needle 5 in the valve opening direction and a magnitude of a valve opening pressure for urging the nozzle needle 5 in the valve closing direction.
Der
Staudruckauslasskanal C öffnet
und schließt
sich gemäß einem
Startbetrieb und einem Stopbetrieb des Einlasssteuerventils 8.
Wenn der Solenoid 23 erregt wird, dann öffnet das Ventilelement 24 nämlich die
stromaufwärtige
Seite der Ventilkammer 28, um den Staudruckauslasskanal
C zu öffnen. Wenn
die Erregung des Solenoiden 23 gestoppt wird, dann schließt das Ventilelement 24 die
stromaufwärtige
Seite der Ventilkammer 28, um den Staudruckauslasskanal
C zu schließen.The back pressure discharge passage C opens and closes in accordance with a start operation and a stop operation of the intake control valve 8th , When the solenoid 23 is energized, then opens the valve element 24 namely the upstream side of the valve chamber 28 to open the back pressure discharge passage C. When the excitement of the solenoids 23 is stopped, then closes the valve element 24 the upstream side of the valve chamber 28 to close the back pressure discharge passage C.
Wenn
das Einspritzsteuerventil 8 in Betrieb ist, dann wird der
Kraftstoff dementsprechend auf der Staudruckkammer 20 zum
Verringern des Staudrucks der Düsennadel 5 ausgelassen.
Somit wird die Ventilöffnungsdruckkraft
der Düsennadel 5 größer als
die Ventilschließdruckkraft
der Düsennadel 5. Dann
wird die Düsennadel 5 von
der Sitzseite 21 angehoben, um die Einspritzlöcher 6 zu öffnen. Wenn der
Betrieb des Einspritzsteuerventils 8 gestoppt wird, dann
strömt
der Kraftstoff in die Staudruckkammer 20, um den Staudruck
der Düsennadel 5 zu
erhöhen.
Somit wird die Ventilschließdruckkraft
der Düsennadel 5 größer als
die Ventilöffnungsdruckkraft der
Düsennadel 5.
Somit wird die Düsennadel 5 an die
Sitzseite 21 gesetzt, um die Einspritzlöcher 6 zu schließen.When the injection control valve 8th is in operation, then the fuel is accordingly on the back pressure chamber 20 to reduce the traffic jam pressure of the nozzle needle 5 omitted. Thus, the valve opening pressure force of the nozzle needle becomes 5 greater than the valve closing pressure force of the nozzle needle 5 , Then the nozzle needle 5 from the seat side 21 raised to the injection holes 6 to open. When the operation of the injection control valve 8th is stopped, then the fuel flows into the back pressure chamber 20 to the back pressure of the nozzle needle 5 to increase. Thus, the valve closing pressure force of the nozzle needle becomes 5 greater than the valve opening pressure of the nozzle needle 5 , Thus, the nozzle needle 5 to the seat side 21 set to the injection holes 6 close.
Der
Kraftstoffkanal „e", ein Teil des Kraftstoffkanals „d" stromabwärts von
einem Verbindungspunkt mit dem Kraftstoffkanal „e" und das Niederdruckrohr 16 bilden
einen Hochdruckauslasskanal D, um den Kraftstoff in dem Hochdruckzuführungskanal A
auszulassen. Der Kraftstoffkanal „e" ist mit einer Öffnung 39 versehen,
die eine Kraftstoffauslassbegrenzungseinrichtung ist, die das Auslassen
des Kraftstoffes aus dem Hochdruckzuführungskanal A begrenzt. Die Öffnung 39 begrenzt
eine Strömungsmenge
beim Auslassen des Kraftstoffs. In dem Kraftstoffkanal „e" ist ein Rückschlagventil 40 eingebaut, das
dann geöffnet
wird, wenn es einem Druck ausgesetzt wird, der größer ist
als der Atmosphärendruck. Das
Rückschlagventil 40 hat
ein Ventilelement 41, das den Kraftstoffkanal „e" öffnet und schließt, und eine
Feder 42, die das Ventilelement 41 in einer Richtung
zum Schließen
des Kraftstoffkanals „e" drückt.The fuel passage "e", a part of the fuel passage "d" downstream of a connection point with the fuel passage "e" and the low-pressure pipe 16 form a high-pressure outlet passage D to discharge the fuel in the high-pressure supply passage A. The fuel channel "e" is with an opening 39 which is a Kraftstoffauslassbegrenzungseinrichtung limiting the discharge of the fuel from the high pressure supply passage A. The opening 39 limits a flow rate when discharging the fuel. In the fuel channel "e" is a check valve 40 installed, which is then opened when it is subjected to a pressure which is greater than the atmospheric pressure. The check valve 40 has a valve element 41 that opens and closes the fuel channel "e" and a spring 42 that the valve element 41 in a direction to close the fuel channel "e" presses.
Es
ist wünschenswert,
dass ein Ventilöffnungsdruck
des Rückschlagventils 40 so
klein wie möglich
ist, da eine Druckschwankung einen Einspritzdruck erhöht, das
heißt
ein Druck des Kraftstoffs, der aus den Einspritzlöchern 6 eingespritzt wird,
wie dies später
beschrieben wird. Dementsprechend wird der Ventilöffnungsdruck
des Rückschlagventils 40 auf
einen Wert festgelegt, der geringfügig größer als der Atmosphärendruck
ist.It is desirable that a valve opening pressure of the check valve 40 is as small as possible because a pressure fluctuation increases an injection pressure, that is, a pressure of the fuel coming out of the injection holes 6 is injected as will be described later. Accordingly, the valve opening pressure of the check valve becomes 40 set to a value slightly greater than the atmospheric pressure.
Das
Kraftstoffunterbrechungsventil 3 ist ein Zwei-Wege-Ventil,
das zwischen folgenden Zuständen
schaltet: einem Ventilöffnungszustand
und einem Ventilschließzustand,
um eine Verbindung der Common-Rail 4 mit dem Hochdruckrohr 15 zu ermöglichen;
und einem Ventilöffnungszustand,
um die Verbindung der Common-Rail 4 mit dem Hochdruckrohr 15 zu
unterbrechen. Wie dies in der 3 gezeigt
ist, ist das Kraftstoffunterbrechungsventil 3 durch eine
Haltemutter 46 mit der Common-Rail 4 verschraubt.
Das Kraftstoffunterbrechungsventil 3 weist folgendes auf:
Ein Solenoid 47, der eine elektromagnetische Anziehungskraft
erzeugt, wenn ihm eine elektrische Leistung von der Fahrzeugbatterie gemäß einer
Steuerung der ECU zugeführt
wird; ein Ventilelement 48, das durch die elektromagnetische Anziehungskraft
versetzt wird; eine Rückstellfeder 49,
die das Ventilelement 48 in einer Richtung drückt, die
der Richtung der elektromagnetischen Anziehungskraft entgegen gesetzt
ist; einen Unterbrechungsventilkörper 51 und
dergleichen. Der Unterbrechungsventilkörper 51 ist mit Ventilkammer 52a, 52b und
Kraftstoffkanälen 53a, 53b versehen.
Eine Verbindung zwischen den Ventilkammer 52a, 52b wird
durch eine Versetzung des Ventilelements 48 zugelassen
und unterbrochen. Die Kraftstoffkanäle 53a, 53b münden entsprechend
in die Ventilkammer 52a, 52b.The fuel cut valve 3 is a two-way valve that switches between the following states: a valve-open state and a valve-close state to connect the common rail 4 with the high pressure pipe 15 to enable; and a valve opening state to the connection of the common rail 4 with the high pressure pipe 15 to interrupt. Like this in the 3 is shown is the fuel cut valve 3 through a holding nut 46 with the common rail 4 screwed. The fuel cut valve 3 has the following: A solenoid 47 which generates an electromagnetic attraction when supplied with electric power from the vehicle battery in accordance with a control of the ECU; a valve element 48 which is displaced by the electromagnetic attraction; a return spring 49 that the valve element 48 in a direction opposite to the direction of electromagnetic attraction; a break valve body 51 and the same. The break valve body 51 is with valve chamber 52a . 52b and fuel channels 53a . 53b Mistake. A connection between the valve chamber 52a . 52b is due to a displacement of the valve element 48 admitted and interrupted. The fuel channels 53a . 53b open accordingly in the valve chamber 52a . 52b ,
Die
Common-Rail 4 weist folgendes auf: eine Akkumulationskammer 54,
die darin Kraftstoff mit hohem Druck akkumuliert; einen stromaufwärtigen Kraftstoffkanal 55,
der in die Akkumulationskammer 54 mündet und mit dem Kraftstoffkanal 53a verbunden
ist; und einen stromabwärtigen
Kraftstoffkanal 56, der das Hochdruckrohr 15 mit
dem Kraftstoffkanal 53b verbindet. Auf diese Art und Weise
ist das Kraftstoffunterbrechungsventil 3 an einem stromaufwärtigsten
Ende des Hochdruckzuführungskanals
A eingebaut, um den Hochdruckzuführungskanal
A zu schließen
und um den Hochdruckzuführungskanal
A zu öffnen,
und zwar gemäß einer
Steuerung der ECU.The common rail 4 has an accumulation chamber 54 that accumulates high pressure fuel therein; an upstream fuel passage 55 entering the accumulation chamber 54 flows and with the fuel channel 53a connected is; and a downstream fuel passage 56 that is the high pressure pipe 15 with the fuel channel 53b combines. In this way is the fuel cut valve 3 installed at an upstream end of the high pressure supply passage A to close the high pressure supply passage A and to open the high pressure supply passage A, in accordance with a control of the ECU.
Wenn
der Solenoid 47 erregt wird, dann wird nämlich das
Ventilelement 48 zu einer Position versetzt, die die Verbindung
der Ventilkammer 52a mit der Ventilkammer 52b ermöglicht.
Wenn die Erregung des Solenoidventils 47 gestoppt wird,
dann wird das Ventilelement 48 zu einer Position versetzt,
die die Verbindung der Ventilkammer 52a mit der Ventilkammer 52b unterbricht.When the solenoid 47 is energized, then that is the valve element 48 offset to a position connecting the valve chamber 52a with the valve chamber 52b allows. When the excitation of the solenoid valve 47 is stopped, then the valve element 48 offset to a position connecting the valve chamber 52a with the valve chamber 52b interrupts.
Wenn
das Kraftstoffunterbrechungsventil 3 in Betrieb ist, das
heißt
wenn der Solenoid 47 erregt wird, dann öffnet der Hochdruckzuführungskanal
A dementsprechend die Common-Rail 4, und der Kraftstoff
mit hohem Druck in der Akkumulationskammer 54 wird in den
Hochdruckzuführungskanal
A geleitet, der stromabwärts
von dem Kraftstoffunterbrechungsventil 3 ist. Falls die
Einspritzlöcher 6 geschlossen sind,
dann wird der Kraftstoffdruck dabei an einem stromabwärtigsten
Ende des Hochdruckzuführungskanals
A reflektiert, das heißt
an einer Position, an der die Düsennadel 5 an
die Sitzseite 21 gesetzt ist. Somit tritt eine Druckschwankung
in den Hochdruckzuführungskanal
A auf, und ein maximaler Wert des Kraftstoffdrucks in dem Hochdruckzuführungskanal A überschreitet
einen Common-Rail-Druck, das heißt den Kraftstoffdruck in der
Akkumulationskammer 54.When the fuel cut valve 3 is in operation, that is when the solenoid 47 is energized, then opens the high pressure supply passage A accordingly, the common rail 4 , and the fuel at high pressure in the accumulation chamber 54 is directed into the high pressure supply passage A downstream of the fuel cut valve 3 is. If the injection holes 6 are closed, then the fuel pressure is reflected at a downstream end of the high pressure supply passage A, that is, at a position where the nozzle needle 5 to the seat side 21 is set. Thus, a pressure fluctuation occurs in the high pressure supply passage A, and a maximum value of the fuel pressure in the high pressure supply passage A exceeds a common rail pressure, that is, the fuel pressure in the accumulation chamber 54 ,
Im
Folgenden wird ein Kraftstoffeinspritzverfahren durch das Kraftstoffeinspritzgerät gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel
unter Bezugnahme auf die 4 beschrieben.Hereinafter, a fuel injection method by the fuel injection apparatus according to the first embodiment will be described with reference to FIGS 4 described.
Wie
dies in der 4(a) gezeigt ist, wird
das Kraftstoffunterbrechungsventil 3 zunächst vorübergehend
bei einem Zeitpunkt t1 gemäß der Steuerung der
ECU geöffnet.
Dementsprechend wird der Kraftstoff, der in der Common-Rail 4 akkumuliert
ist, vorübergehend
in den Hochdruckzuführungskanal
A geleitet.Like this in the 4 (a) is shown that will Fuel cut-off valve 3 initially temporarily opened at a time t1 according to the control of the ECU. Accordingly, the fuel that is in the common rail 4 is accumulated temporarily in the high-pressure feed channel A passed.
Wie
dies in der 4(b) gezeigt ist, überschreitet
der Kraftstoffdruck in dem Hochdruckzuführungskanal A, der dem Einspritzdruck
entspricht, den Common-Rail-Druck aufgrund der Druckschwankung.
Wenn der Einspritzdruck, der durch die Druckschwankung erhöht ist,
den Common-Rail-Druck (bei dem Zeitpunkt t2) überschreitet, wie dies in den 4(c) und 4(d) gezeigt
ist, dann öffnen
die Einspritzlöcher 6 gemäß der Steuerung
der ECU, um das Einspritzen des Kraftstoffes in den Zylinder der Kraftmaschine
zu starten. Nachfolgend schließen
die Einspritzlöcher 6 bei
einem Zeitpunkt t3 gemäß der Steuerung
der ECU, um das Einspritzen des Kraftstoffs in den Zylinder der
Kraftmaschine zu stoppen.Like this in the 4 (b) is shown, the fuel pressure in the high pressure supply passage A, which corresponds to the injection pressure, exceeds the common rail pressure due to the pressure fluctuation. When the injection pressure increased by the pressure fluctuation exceeds the common rail pressure (at the time point t2) as shown in FIG 4 (c) and 4 (d) is shown, then open the injection holes 6 according to the control of the ECU to start the injection of the fuel into the cylinder of the engine. Subsequently, the injection holes close 6 at a time t3 according to the control of the ECU to stop the injection of the fuel into the cylinder of the engine.
Wenn
der Kraftstoffdruck in den Hochdruckzuführungskanal A groß ist, dann öffnet das
Rückschlagventil 40 in
dem Hochdruckauslasskanal D, um das Auslassen des Kraftstoffes aus
dem Hochdruckzuführungskanal
A zu dem Hochdruckauslasskanal D zu starten. Jedoch begrenzt die Öffnung 39 die
Auslasskraftstoffmenge, so dass eine Wirkung des Auslassens des
Kraftstoffes bei dem Einspritzdruck gering ist.When the fuel pressure in the high pressure supply passage A is large, the check valve opens 40 in the high pressure discharge passage D to start the discharge of the fuel from the high pressure supply passage A to the high pressure discharge passage D. However, the opening is limited 39 the discharge fuel amount so that an effect of discharging the fuel at the injection pressure is small.
Nach
dem Zeitpunkt t3, bei dem das Einspritzen des Kraftstoffs gestoppt
wird, begrenzt die Öffnung 39 weiterhin
die Auslassmenge des mit verstärktem
Druck beaufschlagten Kraftstoffs in dem Hochdruckzuführungskanal
A, und die Druckschwankung wird aufrecht erhalten. Jedoch verringert
sich die Druckschwankung allmählich,
bis der Kraftstoffdruck in dem Hochdruckzuführungskanal A auf den Ventilöffnungsdruck
des Rückschlagventils 40 verringert
ist, der ungefähr
gleich dem Atmosphärendruck ist.
Dementsprechend wird der Kraftstoffdruck in dem Hochdruckzuführungskanal
A ausreichend klein, bevor die nächste
Kraftstoffeinspritzung startet, so dass der Kraftstoffdruck durch
die Druckschwankung auch bei der nächsten Kraftstoffeinspritzung
erhöht
werden kann.After the time t3, when the injection of the fuel is stopped, limits the opening 39 Further, the discharge amount of the pressurized fuel in the high-pressure supply passage A, and the pressure fluctuation is maintained. However, the pressure fluctuation gradually decreases until the fuel pressure in the high pressure supply passage A decreases to the valve opening pressure of the check valve 40 is reduced, which is approximately equal to the atmospheric pressure. Accordingly, the fuel pressure in the high-pressure supply passage A becomes sufficiently small before the next fuel injection starts, so that the fuel pressure can be increased by the pressure fluctuation even at the next fuel injection.
Wie
dies vorstehend beschrieben ist, weist das Kraftstoffeinspritzgerät 1 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel
folgendes auf: die Düse 7,
in der sich die Düsennadel 5 bewegt,
um die Einspritzlöcher 6 zum
Starten und zum Stoppen der Kraftstoffeinspritzung zu öffnen und
zu schließen;
und das Einspritzsteuerventil 8, das die Düsennadel 5 antreibt. Das
Kraftstoffeinspritzgerät 1 weist
des Weiteren folgendes auf: Ein Kraftstoffeinspritzventil 2,
das den Kraftstoff, der in der Common-Rail 4 akkumuliert
ist, in den Zylinder der Kraftmaschine einspritzt; und das Kraftstoffunterbrechungsventil 3,
das in dem Hochdruckzuführungskanal
A eingebaut ist, um den Kraftstoff von der Common-Rail 4 zu
den Einspritzlöchern 6 zu
leiten. Das Kraftstoffunterbrechungsventil 3 schließt den Hochdruckzuführungskanal
A, und es öffnet
den Hochdruckzuführungskanal
A in angemessener Weise.As described above, the fuel injection device 1 according to the first embodiment, the nozzle 7 in which is the nozzle needle 5 moved to the injection holes 6 to open and close the fuel injection to start and stop; and the injection control valve 8th that the nozzle needle 5 drives. The fuel injection device 1 further comprises: a fuel injection valve 2 that the fuel that is in the common rail 4 is accumulated, injected into the cylinder of the engine; and the fuel cut valve 3 , which is installed in the high-pressure supply passage A to the fuel from the common rail 4 to the injection holes 6 to lead. The fuel cut valve 3 closes the high-pressure supply passage A, and it opens the high-pressure supply passage A in an appropriate manner.
Dementsprechend
ist es möglich,
das Kraftstoffunterbrechungsventil 3 vorübergehend
zu öffnen,
um den Kraftstoff vorübergehend
zu einem Teil des Hochdruckzuführungskanals
A stromabwärts von
dem Kraftstoffunterbrechungsventil 3 zu leiten, so dass
die Druckschwankung auftritt. Dann erhöht die Druckschwankung den
Druck des Kraftstoffs in dem Hochdruckzuführungskanal A. Somit ist es
möglich,
den Einspritzdruck mit einem einfachen Aufbau zu erhöhen, bei
dem nur das Kraftstoffunterbrechungsventil 3 in dem Hochdruckzuführungskanal
A eingebaut ist.Accordingly, it is possible the fuel cut valve 3 to temporarily open the fuel temporarily to a part of the high pressure supply passage A downstream of the fuel cut valve 3 to conduct, so that the pressure fluctuation occurs. Then, the pressure fluctuation increases the pressure of the fuel in the high-pressure supply passage A. Thus, it is possible to increase the injection pressure with a simple structure in which only the fuel cut valve 3 is installed in the high pressure supply passage A.
Bei
dem Kraftstoffeinspritzgerät 1 zweigt
der Hochdruckauslasskanal D von dem Hochdruckzuführungskanal A ab, um den Kraftstoff
in den Hochdruckzuführungskanal
A auszulassen. Um den Kraftstoffdruck unter Verwendung der Druckschwankung
zu erhöhen,
ist es wünschenswert,
den Kraftstoffdruck in den Kraftstoffkanal klein zu halten, um den
hohen Kraftstoffdruck vorübergehend
dorthin zu leiten, das heißt
in den Kraftstoffkanal, um darin die Druckschwankung zu erzeugen.
Diesbezüglich
ist es möglich,
den Kraftstoffdruck in dem Hochdruckzuführungskanal A klein zu halten,
wie des vorstehend beschrieben ist, der der Kraftstoffkanal ist,
um die Druckschwankung darin zu erzeugen, und zwar durch den Hochdruckauslasskanal
D, der von dem Hochdruckzuführungskanal
A abzweigt.In the fuel injection device 1 the high-pressure outlet duct D branches off from the high-pressure supply duct A in order to discharge the fuel into the high-pressure supply duct A. In order to increase the fuel pressure using the pressure fluctuation, it is desirable to keep the fuel pressure in the fuel passage small so as to temporarily conduct the high fuel pressure thereto, that is, into the fuel passage to generate the pressure fluctuation therein. In this regard, it is possible to keep the fuel pressure in the high-pressure supply passage A small, as described above, which is the fuel passage to generate the pressure fluctuation therein by the high-pressure discharge passage D branching from the high-pressure supply passage A.
Der
Hochdruckauslasskanal D ist mit der Öffnung 39 versehen,
die als die Kraftstoffauslassbegrenzungseinrichtung dient, die das
Auslassen des Kraftstoffes aus dem Hochdruckzuführungskanal A begrenzt, um
so die Kraftstoffauslassmenge zu begrenzen. Dementsprechend ist
es möglich,
die Wirkung des Auslassens des Kraftstoffes aus dem Hochdruckauslasskanal
D zu verringern, wenn der Hochdruckzuführungskanal A hauptsächlich für den Zweck
einer Kraftstoffzufuhr verwendet wird, wenn der mit verstärktem Druck
beaufschlagte Kraftstoff aus der Düse 7 eingespritzt
wird.The high pressure outlet D is with the opening 39 serving as the fuel outlet limiting means limiting the discharge of the fuel from the high pressure supply passage A so as to limit the fuel discharge amount. Accordingly, it is possible to reduce the effect of discharging the fuel from the high-pressure exhaust passage D when the high-pressure supply passage A is mainly used for the purpose of fuel supply when the pressurized fuel from the nozzle 7 is injected.
Bei
dem Hochdruckauslasskanal D ist das Rückschlagventil 40 eingebaut,
das so konfiguriert ist, dass es dann öffnet, wenn ein Druck auf ihn
wirkt, der geringfügig
größer als
der Atmosphärendruck
ist. Da der Kraftstoffdruck in dem Hochdruckzuführungskanal A vor dem Öffnen des
Kraftstoffunterbrechungsventils 3 kleiner ist, wird der
Kraftstoffdruck in dem Hochdruckzuführungskanal A durch die Druckschwankung
weiter erhöht.
Gemäß dem vorstehend beschriebenen
Aufbau verringert sich der Kraftstoffdruck in dem Hochdruckzuführungskanal
A ungefähr auf
den Atmosphärendruck
nach dem Stoppen der Kraftstoffeinspritzung, da der Ventilöffnungsdruck des
Rückschlagventils 40 auf
einen Wert festgelegt ist, der geringfügig größer als der Atmosphärendruck ist.
Somit ist es möglich,
den Einspritzdruck so stark wie möglich unter Verwendung der
Druckschwankung zu erhöhen.In the high pressure outlet D is the check valve 40 installed, which is configured so that it opens when a pressure acts on him, which is slightly greater than the atmospheric pressure. Since the fuel pressure in the high pressure supply passage A before opening the fuel cut valve 3 is smaller, the fuel pressure in the high pressure supply passage A is further increased by the pressure fluctuation. According to the above As described, the fuel pressure in the high-pressure supply passage A decreases approximately to the atmospheric pressure after stopping the fuel injection, since the valve opening pressure of the check valve 40 is set to a value slightly greater than the atmospheric pressure. Thus, it is possible to increase the injection pressure as much as possible by using the pressure fluctuation.
Bei
dem Kraftstoffeinspritzgerät 1 ist
die Staudruckkammer 20 ausgebildet, der der Kraftstoff zugeführt wird,
um den Kraftstoffdruck auf die Düsennadel 5 in
der Ventilschließrichtung
aufzubringen. Des weiteren zweigt der Staudruckzuführungskanal B
von dem Hochdruckzuführungskanal
A ab, um den Kraftstoff zu der Staudruckkammer 20 zuzuführen. Darüber hinaus
ist das Rückschlagventil 35 in
dem Staudruckzuführungskanal
B eingebaut, um eine Rückströmung des
Kraftstoffs aus der Staudruckkammer 20 zu dem Hochdruckzuführungskanal
A zu verhindern.In the fuel injection device 1 is the back pressure chamber 20 formed, the fuel is supplied to the fuel pressure to the nozzle needle 5 in the valve closing direction. Further, the ram pressure supply passage B branches off from the high-pressure supply passage A to supply the fuel to the dynamic pressure chamber 20 supply. In addition, the check valve 35 installed in the ram pressure feed channel B, to a back flow of the fuel from the back pressure chamber 20 to prevent the high pressure supply passage A.
Wenn
die Einspritzlöcher 6 geschlossen sind,
dann ist die Ventilschließdruckkraft
zum Drücken
der Düsennadel 5 in
der Ventilschließrichtung größer als
die Ventilöffnungsdruckkraft
zum Drücken der
Düsennadel 5 in
der Ventilöffnungsrichtung. Wenn
die Ventilöffnungsdruckkraft
die Ventilschließdruckkraft übersteigt,
dann bewegt sich die Düsennadel 5 in
der Ventilöffnungsrichtung,
um die Einspritzlöcher 6 zu öffnen. Der
Staudruck der Düsennadel 5 unterstützt die Ventilschließdruckkraft
gegen diese Bewegung der Düsennadel 5 in
der Ventilöffnungsrichtung.
Falls der Kraftstoff aus der Staudruckkammer 20 in einer
Zeitperiode zum Stoppen der Kraftstoffeinspritzung herausströmt, dann
sind dementsprechend die Druckkräfte
nicht im Gleichgewicht, die an beiden Enden der Düsennadel 5 wirken,
und dies kann eine nicht korrekte Kraftstoffeinspritzung verursachen.
Durch das Einbauen des Rückschlagventils 35 in
dem Staudruckzuführungskanal
B zum Verhindern der Rückströmung des
Kraftstoffs aus der Staudruckkammer 20 zu dem Hochdruckzuführungskanal
A ist es dementsprechend möglich,
die nicht korrekte Kraftstoffeinspritzung sicher zu verhindern.If the injection holes 6 are closed, then the valve closing pressure force for pressing the nozzle needle 5 in the valve closing direction is greater than the valve opening pressure force for pushing the nozzle needle 5 in the valve opening direction. When the valve opening pressure force exceeds the valve closing pressure force, the nozzle needle moves 5 in the valve opening direction, around the injection holes 6 to open. The dynamic pressure of the nozzle needle 5 Supports the valve closing pressure force against this movement of the nozzle needle 5 in the valve opening direction. If the fuel from the back pressure chamber 20 Accordingly, in a time period for stopping the fuel injection, the pressure forces are not balanced at both ends of the nozzle needle 5 act, and this may cause improper fuel injection. By installing the check valve 35 in the ram pressure feed passage B for preventing backflow of the fuel from the back pressure chamber 20 Accordingly, to the high pressure supply passage A, it is possible to surely prevent the incorrect injection of fuel.
Das
Kraftstoffunterbrechungsventil 3 ist an der Common-Rail 4 angebracht.
Da die Position des Kraftstoffunterbrechungsventils 3 stromaufwärts in dem
Hochdruckzuführungskanal
A versetzt ist, ist die Erhöhung
des Kraftstoffdrucks unter Verwendung der Druckschwankung noch wirksamer.
Wie dies vorstehend beschrieben ist, ist das Kraftstoffunterbrechungsventil 3 dementsprechend
an der Common-Rail 4 angebracht, damit das Kraftstoffunterbrechungsventil 3 an
einer Position angrenzend an der Common-Rail 4 eingebaut
ist, das heißt
an dem stromaufwärtigsten
Ende des Hochdruckzuführungskanals
A. Durch diesen Aufbau ist es möglich,
den verstärkten
Einspritzdruck unter Verwendung der Druckschwankung zu erhöhen. Zusätzlich ist
es möglich,
eine Montage zum Anbringen des Kraftstoffunterbrechungsventils 3 in
das Kraftstoffeinspritzgerät 1 zu
vereinfachen, um die Herstellungskosten des Kraftstoffeinspritzgeräts 1 zu
verringern.The fuel cut valve 3 is at the common rail 4 appropriate. Because the position of the fuel cutoff valve 3 upstream in the high pressure supply passage A, the increase of the fuel pressure using the pressure fluctuation is more effective. As described above, the fuel cut valve is 3 accordingly at the common rail 4 attached to the fuel cut valve 3 at a position adjacent to the common rail 4 that is, at the most upstream end of the high-pressure supply passage A. With this structure, it is possible to increase the boosted injection pressure using the pressure fluctuation. In addition, it is possible to mount the fuel cutoff valve 3 into the fuel injection device 1 to simplify the cost of manufacturing the fuel injection device 1 to reduce.
Bei
dem Kraftstoffeinspritzverfahren, das das Kraftstoffeinspritzgerät 1 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel
verwendet, wird das Kraftstoffunterbrechungsventil 3 vorübergehend
geöffnet,
so dass der Kraftstoff vorübergehend
aus der Common-Rail 4 zu dem Hochdruckzuführungskanal
A geleitet wird, um die Druckschwankung zu erzeugen. Wenn der Kraftstoffdruck
erhöht
wird, der zu dem Hochdruckzuführungskanal A
geleitet wird, dann werden die Einspritzlöcher 6 geöffnet, um
den Kraftstoff mit dem verstärkten
Einspritzdruck einzuspritzen.In the fuel injection method, the fuel injection device 1 used according to the first embodiment, the fuel cut valve 3 Temporarily open, allowing the fuel temporarily out of the common rail 4 is directed to the high pressure supply passage A to generate the pressure fluctuation. When the fuel pressure supplied to the high-pressure supply passage A is increased, the injection holes become 6 opened to inject the fuel with the increased injection pressure.
Dementsprechend
ist es möglich,
den Einspritzdruck zu erhöhen
und den Kraftstoff mit dem verstärkten
Einspritzdruck einzuspritzen, und zwar durch den einfachen Aufbau,
bei dem nur das Kraftstoffunterbrechungsventil 3 in dem
Hochdruckzuführungskanal
A eingebaut ist.Accordingly, it is possible to increase the injection pressure and to inject the fuel with the boosted injection pressure, by the simple structure in which only the fuel cut valve 3 is installed in the high pressure supply passage A.
(Zweites Ausführungsbeispiel)Second Embodiment
Die 5 bis 7 stellen
einen Aufbau eines Kraftstoffeinspritzgeräts 1 gemäß einem
zweiten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung dar. Bauelemente bei dem zweiten Ausführungsbeispiel, die
im wesentlichen gleich den Bauelementen bei dem ersten Ausführungsbeispiel
sind, sind durch dieselben Bezugszeichen wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel
bezeichnet, und sie werden im Folgenden nicht besonders beschrieben.The 5 to 7 represent a construction of a fuel injection device 1 According to a second embodiment of the present invention, components in the second embodiment that are substantially the same as the components in the first embodiment are denoted by the same reference numerals as in the first embodiment, and will not be specifically described below.
Wie
dies in den 5 und 6 gezeigt
ist, ist ein zweites Niederdruckrohr 58, das in die Außenluft
mündet,
mit dem Kraftstoffunterbrechungsventil 3 verbunden, und
zwar zusätzlich
zu dem Hochdruckrohr 15. Das Kraftstoffunterbrechungsventil 3 bei dem
zweiten Ausführungsbeispiel
ist ein Drei-Wege-Ventil, das zwischen folgenden Zuständen geschaltet
wird: einem Ventilöffnungszustand,
bei dem die Common-Rail 4 mit dem Hochdruckrohr 15 in
Verbindung ist; und einem Ventilschließzustand, bei dem das Hochdruckrohr 15 mit
dem zweiten Niederdruckrohr 58 in Verbindung ist.Like this in the 5 and 6 is shown is a second low-pressure pipe 58 , which discharges into the outside air, with the fuel cut valve 3 connected, in addition to the high-pressure tube 15 , The fuel cut valve 3 in the second embodiment is a three-way valve that is switched between the following states: a valve opening state in which the common rail 4 with the high pressure pipe 15 is in communication; and a valve closing state where the high pressure pipe 15 with the second low-pressure pipe 58 is in communication.
Wie
dies in der 7 gezeigt ist, ist die Common-Rail 4 bei
dem zweiten Ausführungsbeispiel
mit einem zweiten stromabwärtigen
Kraftstoffkanal 59 versehen, der mit dem zweiten Niederdruckrohr 58 verbunden
ist, und zwar zusätzlich
zu dem stromaufwärtigen
Kraftstoffkanal 55 und dem stromabwärtigen Kraftstoffkanal 56.
Der Unterbrechungsventilkörper 51 bei
dem zweiten Ausführungsbeispiel
ist mit drei Kraftstoffkanälen 60, 61, 62 versehen.
Insbesondere ist der Kraftstoffkanal 60 mit dem stromaufwärtigen Kraftstoffkanal 55 der
Common-Rail 4 in Verbindung, und er mündet in eine Ventilkammer 52a,
damit er jederzeit mit der Akkumulationskammer 54 in Verbindung
ist. Der Kraftstoffkanal 61 ist mit dem stromabwärtigen Kraftstoffkanal 56 der
Common-Rail 4 in Verbindung, und er mündet in eine Ventilkammer 52b,
damit er jederzeit über
einen stromabwärtigen Kraftstoffkanal 56 mit
dem Hochdruckrohr 15 in Verbindung ist. Der Kraftstoffkanal 62 ist
mit dem zweiten stromabwärtigen
Kraftstoffkanal 59 der Common-Rail 4 in Verbindung,
und er mündet
in die Ventilkammer 52b, damit er jederzeit über den
zweiten stromabwärtigen
Kraftstoffkanal 59 mit dem zweiten Niederdruckrohr 58 in
Verbindung ist. Das Ventilelement 48 schaltet die Verbindungszustände der
drei Kraftstoffkanäle 60, 61, 62.Like this in the 7 shown is the common rail 4 in the second embodiment with a second downstream fuel passage 59 provided with the second low-pressure pipe 58 is connected, in addition to the upstream fuel passage 55 and the downstream fuel passage 56 , The break valve body 51 in the second embodiment is with three fuel channels 60 . 61 . 62 Mistake. In particular, the fuel channel 60 with the upstream fuel passage 55 the common rail 4 in connection, and it opens into a valve chamber 52a so he always with the accumulation chamber 54 is in communication. The fuel channel 61 is with the downstream fuel channel 56 the common rail 4 in connection, and it opens into a valve chamber 52b to keep it at any time via a downstream fuel channel 56 with the high pressure pipe 15 is in communication. The fuel channel 62 is with the second downstream fuel passage 59 the common rail 4 in connection, and it opens into the valve chamber 52b so that he can always use the second downstream fuel channel 59 with the second low-pressure pipe 58 is in communication. The valve element 48 Switches the connection states of the three fuel channels 60 . 61 . 62 ,
Wenn
der Solenoid 47 erregt wird, dann wird das Ventilelement 48 zu
einer Position versetzt, die eine Verbindung zwischen der Ventilkammer 52a und der
Ventilkammer 52b ermöglicht,
und die den Öffnungsabschnitt
des Kraftstoffkanals 62 schließt. Somit ist der Kraftstoffkanal 60 mit
dem Kraftstoffkanal 61 in Verbindung, und die Common-Rail 4 ist
mit dem Hochdruckrohr 15 in Verbindung. Dementsprechend wird
das Kraftstoffunterbrechungsventil 3 in den Ventilöffnungszustand
geschaltet. Wenn die Erregung des Solenoiden 47 gestoppt
wird, dann wird das Ventilelement 48 zu einer Position
versetzt, die die Verbindung zwischen der Ventilkammer 52a und
der Ventilkammer 52b schließt, und die den Öffnungsabschnitt
des Kraftstoffkanals 62 öffnet. Somit ist der Kraftstoffkanal 61 mit
dem Kraftstoffkanal 62 in Verbindung, und das Hochdruckrohr 15 ist
mit dem zweiten Niederdruckrohr 58 in Verbindung. Dementsprechend
wird das Kraftstoffunterbrechungsventil 3 in den Ventilschließzustand
geschaltet.When the solenoid 47 is energized, then the valve element 48 offset to a position that provides a connection between the valve chamber 52a and the valve chamber 52b allows, and the opening portion of the fuel channel 62 closes. Thus, the fuel channel 60 with the fuel channel 61 in conjunction, and the common rail 4 is with the high pressure pipe 15 in connection. Accordingly, the fuel cut valve becomes 3 switched to the valve opening state. When the excitement of the solenoids 47 is stopped, then the valve element 48 offset to a position that the connection between the valve chamber 52a and the valve chamber 52b closes, and the opening portion of the fuel channel 62 opens. Thus, the fuel channel 61 with the fuel channel 62 in connection, and the high pressure pipe 15 is with the second low-pressure pipe 58 in connection. Accordingly, the fuel cut valve becomes 3 switched to the valve closing state.
Wenn
das Kraftstoffunterbrechungsventil 3 angetrieben wird,
wenn nämlich
der Solenoid 47 erregt wird, dann wird der Hochdruckzuführungskanal A
infolge dessen zu der Common-Rail 4 geöffnet, um den Kraftstoff in
der Akkumulationskammer 54 zu dem Hochdruckzuführungskanal
A zu leiten. Dementsprechend tritt eine Druckschwankung in dem Hochdruckzuführungskanal
A auf, so dass ein maximaler Wert des Kraftstoffdrucks in dem Hochdruckzuführungskanal
A den Common-Rail-Druck überschreitet.
Wenn der Antrieb des Kraftstoffunterbrechungsventils 3 gestoppt
wird, dann wird der Hochdruckzuführungskanal
A über
das zweite Niederdruckrohr 58 zur Außenluft geöffnet. Dementsprechend wird
der Kraftstoff aus dem Hochdruckzuführungskanal A ausgelassen,
um so den Kraftstoffdruck in dem Hochdruckzuführungskanal A ungefähr auf den
Atmosphärendruck
zu verringern.When the fuel cut valve 3 is driven, when the solenoid 47 is energized, then the high pressure supply passage A becomes the common rail as a result 4 opened to the fuel in the accumulation chamber 54 to the high-pressure supply channel A to pass. Accordingly, a pressure fluctuation occurs in the high pressure supply passage A, so that a maximum value of the fuel pressure in the high pressure supply passage A exceeds the common rail pressure. When the drive of the fuel cut valve 3 is stopped, then the high pressure supply passage A via the second low pressure pipe 58 open to the outside air. Accordingly, the fuel is discharged from the high pressure supply passage A so as to reduce the fuel pressure in the high pressure supply passage A to approximately the atmospheric pressure.
Auf
diese Art und Weise dient bei dem zweiten Ausführungsbeispiel das zweite Niederdruckrohr 58 als
der Hochdruckauslasskanal D. Dementsprechend hat das Kraftstoffeinspritzgerät 1 gemäß dem zweiten
Ausführungsbeispiel
keinen Kraftstoffkanal „e", der bei dem Kraftstoffeinspritzgerät 1 bei
dem ersten Ausführungsbeispiel
vorgesehen ist, um den Hochdruckauslasskanal D zu bilden (siehe 2).In this way, in the second embodiment, the second low-pressure pipe is used 58 as the high pressure exhaust passage D. Accordingly, the fuel injection apparatus has 1 according to the second embodiment, no fuel channel "e", in the fuel injection device 1 is provided in the first embodiment, to form the high-pressure outlet D (see 2 ).
Des
Weiteren verringert sich bei dem zweiten Ausführungsbeispiel der Kraftstoffdruck
in dem Hochdruckzuführungskanal
A auf den Atmosphärendruck,
unmittelbar nachdem das Kraftstoffunterbrechungsventil 3 von
dem Ventilöffnungszustand
zu dem Ventilschließzustand
geschaltet wurde. Auch wenn der Staudruck in einer Zeitperiode zum
Stoppen der Kraftstoffeinspritzung verringert wird, ist es dementsprechend
möglich,
eine nicht korrekte Kraftstoffeinspritzung sicher zu verhindern.
Somit ist das Kraftstoffeinspritzgerät 1 gemäß dem zweiten
Ausführungsbeispiel
nicht mit dem Rückschlagventil 35 des
ersten Ausführungsbeispiels
versehen, das in dem Kraftstoffkanal „b" angebracht ist, der den Staudruckzuführungskanal
B bildet (siehe 2).Further, in the second embodiment, the fuel pressure in the high pressure supply passage A decreases to the atmospheric pressure immediately after the fuel cut valve 3 was switched from the valve opening state to the valve closing state. Accordingly, even if the back pressure is reduced in a period for stopping the fuel injection, it is possible to surely prevent improper fuel injection. Thus, the fuel injection device 1 according to the second embodiment not with the check valve 35 of the first embodiment, which is mounted in the fuel passage "b" forming the ram pressure supply passage B (see FIG 2 ).
Im
Folgenden wird ein Kraftstoffeinspritzverfahren durch das Kraftstoffeinspritzgerät gemäß dem zweiten
Ausführungsbeispiel
unter Bezugnahme auf die 8 beschrieben.Hereinafter, a fuel injection method by the fuel injection apparatus according to the second embodiment will be described with reference to FIGS 8th described.
Wie
dies in der 8(a) gezeigt ist, wird
das Kraftstoffunterbrechungsventil 3 zunächst in
den Ventilöffnungszustand
bei einem Zeitpunkt t1 gemäß der Steuerung
der ECU geschaltet. Dementsprechend wird der Kraftstoff, der in
der Common-Rail 4 akkumuliert ist, vorübergehend zu dem Hochdruckzuführungskanal
A geleitet.Like this in the 8 (a) is shown, the fuel cut valve 3 is first switched to the valve opening state at a time t1 according to the control of the ECU. Accordingly, the fuel that is in the common rail 4 accumulated temporarily to the high-pressure feed channel A.
Wie
dies in der 8(b) gezeigt ist, überschreitet
der Einspritzdruck infolge dessen den Common-Rail-Druck aufgrund
der Druckschwankung. Wenn der Einspritzdruck den Common-Rail-Druck (bei
einem Zeitpunkt t2) überschreitet,
wie dies in den 8(c) und 8(d) gezeigt ist, werden die Einspritzlöcher 6 gemäß der Steuerung
der ECU geöffnet,
um das Einspritzen des Kraftstoffes in den Zylinder der Kraftmaschine
zu starten. Nachfolgend werden die Einspritzlöcher 6 bei einem Zeitpunkt
t3 gemäß der Steuerung
der ECU geschlossen, um das Einspritzen des Kraftstoffs in den Zylinder
der Kraftmaschine zu stoppen.Like this in the 8 (b) As a result, the injection pressure exceeds the common rail pressure due to the pressure fluctuation. When the injection pressure exceeds the common rail pressure (at a time t2), as shown in FIGS 8 (c) and 8 (d) is shown, the injection holes 6 opened according to the control of the ECU to start the injection of the fuel into the cylinder of the engine. The following are the injection holes 6 closed at a time t3 according to the control of the ECU to stop the injection of the fuel into the cylinder of the engine.
Bei
einem Zeitpunkt t4 nach dem Stoppen der Kraftstoffeinspritzung wird
das Kraftstoffunterbrechungsventil 3 in den Ventilschließzustand
geschaltet. Somit wird der Kraftstoff in dem Hochdruckzuführungskanal
A über
das zweite Niederdruckrohr 58 ausgelassen. Dementsprechend
verschwindet die Druckschwankung in dem Hochdruckzuführungskanal
A schnell, so dass der Kraftstoffdruck in dem Hochdruckzuführungskanal
A ungefähr
auf den Atmosphärendruck
schnell verringert wird.At a time t4 after stopping the fuel injection, the fuel cut valve becomes 3 switched to the valve closing state. Thus, the fuel in the high-pressure supply passage A becomes over the second low-pressure pipe 58 omitted. Accordingly, the pressure fluctuation in the high-pressure supply passage A rapidly disappears, so that the fuel pressure in the high-pressure supply passage A becomes approximately equal to the At atmospheric pressure is reduced rapidly.
Wie
dies vorstehend beschrieben ist, ist das Kraftstoffeinspritzgerät 1 gemäß dem zweiten
Ausführungsbeispiel
mit dem Kraftstoffunterbrechungsventil 3 versehen, das
ein Drei-Wege-Ventil
ist, das zwischen dem Ventilöffnungszustand
zum Verbinden der Common-Rail 4 mit dem Hochdruckrohr 15 und einem
Ventilschließzustand
zum Verbinden des Hochdruckrohrs 15 mit dem zweiten Niederdruckrohr 58 geschaltet
wird, das zur Außenluft
mündet.
Dementsprechend ist es möglich,
den Kraftstoffdruck in dem Hochdruckzuführungskanal A sicher zu verringern,
indem das Kraftstoffunterbrechungsventil 3 von dem Ventilöffnungszustand zu
dem Ventilschließzustand
nach dem Stoppen der Kraftstoffeinspritzung geschaltet wird.As described above, the fuel injection device is 1 according to the second embodiment with the fuel cut valve 3 provided, which is a three-way valve that is between the valve opening state for connecting the common rail 4 with the high pressure pipe 15 and a valve closing state for connecting the high-pressure pipe 15 with the second low-pressure pipe 58 is switched, which opens to the outside air. Accordingly, it is possible to surely reduce the fuel pressure in the high pressure supply passage A by the fuel cut valve 3 is switched from the valve opening state to the valve closing state after stopping the fuel injection.
(Drittes Ausführungsbeispiel)(Third Embodiment)
Die 9 und 10 stellen
einen Aufbau eines Kraftstoffeinspritzgeräts 1 gemäß einem
dritten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung dar. Bauelemente bei dem dritten Ausführungsbeispiel, die
im Wesentlichen gleich den Bauelementen bei dem ersten Ausführungsbeispiel
sind, sind durch dieselben Bezugszeichen wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel
bezeichnet, und sie werden im Folgenden nicht besonders beschrieben.The 9 and 10 represent a construction of a fuel injection device 1 According to a third embodiment of the present invention, components in the third embodiment that are substantially the same as the components in the first embodiment are denoted by the same reference numerals as in the first embodiment, and will not be specifically described below.
Wie
dies in den 9 und 10 gezeigt
ist, hat das Kraftstoffeinspritzgerät 1 ein zweites Hochdruckrohr 65 zum
Zuführen
des Kraftstoffs von der Common-Rail 4 direkt zu dem Kraftstoffeinspritzventil 2,
ohne dass er durch das Kraftstoffunterbrechungsventil 3 hindurch
tritt, und zwar zusätzlich
zu dem Hochdruckrohr 15. Der Ventilkörper 12 des Kraftstoffeinspritzventils 2 hat
einen Kraftstoffkanal „f", der das zweite
Hochdruckrohr 65 mit der Staudruckkammer 20 verbindet.
Der Kraftstoffkanal „f" und das zweite Hochdruckrohr 65 bilden
den Staudruckzuführungskanal
B.Like this in the 9 and 10 shown has the fuel injection device 1 a second high pressure pipe 65 for supplying the fuel from the common rail 4 directly to the fuel injector 2 without him passing through the fuel cut valve 3 passes, in addition to the high-pressure tube 15 , The valve body 12 of the fuel injection valve 2 has a fuel passage "f", which is the second high pressure pipe 65 with the dynamic pressure chamber 20 combines. The fuel passage "f" and the second high pressure pipe 65 form the ram pressure feed channel B.
Wie
dies vorstehend beschrieben ist, verbindet der Staudruckzuführungskanal
B, der aus dem zweiten Hochdruckrohr 65 und dem Kraftstoffkanal „f" besteht, bei dem
dritten Ausführungsbeispiel
direkt die Common-Rail 4 mit der Staudruckkammer 20,
und zwar zusätzlich
zu dem Hochdruckkanal A, der aus dem Hochdruckrohr 15 und
dem Kraftstoffkanal „a" besteht. Somit ist
das Kraftstoffeinspritzgerät 1 gemäß dem dritten
Ausführungsbeispiel
nicht mit dem Kraftstoffkanal „b" versehen, der bei
dem Kraftstoffeinspritzgerät 1 gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel
vorgesehen ist, um den Staudruckzuführungskanal B zu bilden (siehe 2).
Des Weiteren wird bei dem dritten Ausführungsbeispiel der Kraftstoff
mit hohem Druck, der in der Common-Rail 4 akkumuliert ist, über das
zweite Hochdruckrohr 65 und den Kraftstoffkanal „f" jederzeit zu der
Staudruckkammer 20 zugeführt. Somit ist es möglich, die
Wahrscheinlichkeit zu verringern, dass sich der Staudruck so verringert,
dass eine nicht korrekte Kraftstoffeinspritzung auftritt. Dementsprechend
ist das Kraftstoffeinspritzgerät 1 gemäß dem dritten
Ausführungsbeispiel
nicht mit dem Rückschlagventil 35 versehen, das
in dem Kraftstoffkanal „b" bei dem ersten Ausführungsbeispiel
angebracht ist (siehe 2).As described above, the ram pressure supply passage B connecting from the second high pressure pipe connects 65 and the fuel passage "f", in the third embodiment, directly the common rail 4 with the dynamic pressure chamber 20 , in addition to the high pressure passage A, from the high pressure pipe 15 and the fuel passage "a." Thus, the fuel injection device is 1 according to the third embodiment, not provided with the fuel passage "b" in the fuel injection device 1 is provided according to the first embodiment, to form the ram pressure supply channel B (see 2 ). Further, in the third embodiment, the high-pressure fuel that is in the common rail 4 is accumulated over the second high pressure pipe 65 and the fuel channel "f" at any time to the back pressure chamber 20 fed. Thus, it is possible to reduce the likelihood that the back pressure will decrease so that incorrect fuel injection will occur. Accordingly, the fuel injection device 1 according to the third embodiment not with the check valve 35 provided in the fuel passage "b" in the first embodiment (see 2 ).
Des
Weiteren schließt
bei dem dritten Ausführungsbeispiel
der Kolben 66 einen unteren Abschnitt der Staudruckkammer 20.
Der Kolben 66 wird durch den Staudruck in der Ventilschließrichtung
und in einen Kontakt mit der Düsennadel 5 gedrückt, um den
Staudruck zu der Düsennadel 5 zu übertragen, damit
die Düsennadel
in der Ventilschließrichtung
gedrückt
wird. Die Feder 22 ist in einem Federraum 67 angebracht,
der unabhängig
von der Staudruckkammer 20 ausgebildet ist.Furthermore, in the third embodiment, the piston closes 66 a lower section of the dynamic pressure chamber 20 , The piston 66 is due to the back pressure in the valve closing direction and into contact with the nozzle needle 5 pressed the back pressure to the nozzle needle 5 to transfer, so that the nozzle needle is pressed in the valve closing direction. The feather 22 is in a spring room 67 attached, regardless of the back pressure chamber 20 is trained.
Ein
wirksamer Flächeninhalt,
in dem die Düsennadel 5 den
Einspritzdruck aufnimmt, der auf ihr in der Ventilöffnungsrichtung
aufgebracht wird, ist kleiner als ein wirksamer Flächeninhalt,
in dem der Kolben 66 den Staudruck aufnimmt, der auf ihn
in der Ventilschließrichtung
aufgebracht wird. Dies bezüglich
wird der Staudruck, der auf den Kolben 66 in der Ventilschließrichtung
aufgebracht wird, direkt zu der Düsennadel 5 übertragen.
Somit ist ein „wirksamer Flächeninhalt
zum Aufnehmen des Einspritzdruckes, der auf den Kolben 66 in
der Ventilschließrichtung aufgebracht
wird" ungefähr gleich
einem „wirksamen Flächeninhalt
zum Aufnehmen des Staudrucks, der auf die Düsennadel 5 in der
Schließrichtung
aufgebracht wird".
Dementsprechend ist ein wirksamer Flächeninhalt zum Aufnehmen des
Einspritzdrucks, der auf die Düsennadel 5 in
der Ventilöffnungsrichtung
aufgebracht wird, kleiner als ein wirksamer Flächeninhalt zum Aufnehmen des
Staudrucks, der auf die Düsennadel 5 in
der Ventilschließrichtung
aufgebracht wird.An effective surface area in which the nozzle needle 5 receives the injection pressure applied thereto in the valve opening direction is smaller than an effective area in which the piston 66 absorbs the dynamic pressure applied to it in the valve closing direction. This is related to the back pressure on the piston 66 is applied in the valve closing direction, directly to the nozzle needle 5 transfer. Thus, an "effective area for receiving the injection pressure applied to the piston 66 is applied in the valve closing direction "approximately equal to an" effective area for receiving the dynamic pressure on the nozzle needle 5 is applied in the closing direction. "Accordingly, an effective area for receiving the injection pressure applied to the nozzle needle 5 is applied in the valve opening direction, smaller than an effective area for receiving the back pressure applied to the nozzle needle 5 is applied in the valve closing direction.
Im
Folgenden wird ein Kraftstoffeinspritzverfahren durch das Kraftstoffeinspritzgerät gemäß dem zweiten
Ausführungsbeispiel
unter Bezugnahme auf die 11 beschrieben.Hereinafter, a fuel injection method by the fuel injection apparatus according to the second embodiment will be described with reference to FIGS 11 described.
Bei
dem dritten Ausführungsbeispiel
werden die Kraftstofflöcher 6 in
einer vorbestimmten Zeitperiode geöffnet, wie dies in den 11(c) und 11(d) gezeigt
ist. Dann wird die Kraftstoffeinspritzung gestoppt, und das Kraftstoffunterbrechungsventil 3 wird bei
einem Zeitpunkt t4 erneut vorübergehend
geöffnet,
wie dies in der 11(a) gezeigt ist.
Somit wird überschüssiger Kraftstoff
mit einem Kraftstoffdruck, der durch die Druckschwankung erhöht wird,
stromaufwärts
von dem Kraftstoffunterbrechungsventil 3 geführt. Wie
dies in der 11(b) gezeigt ist, wird dementsprechend
bei dem Zeitpunkt t4 der Kraftstoffdruck in dem Hochdruckzuführungskanal
A auf einen Wert begrenzt, der kleiner ist als der Common-Rail-Druck,
und dann wird er allmählich
verringert, so dass er den Ventilöffnungsdruck des Rückschlagventils 40 erreicht,
der ungefähr
gleich dem Atmosphärendruck
ist. Hierbei entspricht der Zeitpunkt t4 ungefähr einem Zeitpunkt, bei dem
die Reflexionswelle des hohen Drucks zu dem Kraftstoffunterbrechungsventil 3 übertragen
wird. Somit ist es möglich, dass
die Reflexionswelle des hohen Drucks zu einer Seite der Common-Rail 4 verläuft, und
das erneute Übertragen
der Reflexionswelle mit hohem Druck zur Seite des Hochdruckzuführungskanals
A kann verhindert werden.In the third embodiment, the fuel holes 6 opened in a predetermined period of time, as shown in the 11 (c) and 11 (d) is shown. Then, the fuel injection is stopped, and the fuel cut valve 3 is again temporarily opened at a time t4, as shown in the 11 (a) is shown. Thus, excess fuel having a fuel pressure increased by the pressure fluctuation becomes upstream of the fuel cut valve 3 guided. Like this in the 11 (b) Accordingly, at time t4, the fuel pressure in the high-pressure supply passage A becomes at Value is limited, which is less than the common rail pressure, and then it is gradually reduced, so that it the valve opening pressure of the check valve 40 achieved, which is approximately equal to the atmospheric pressure. Here, the timing t4 is approximately equal to a timing at which the high pressure reflection wave to the fuel cut valve 3 is transmitted. Thus, it is possible that the reflection shaft of the high pressure to one side of the common rail 4 runs, and the re-transmission of the reflection shaft with high pressure to the side of the high-pressure supply channel A can be prevented.
Bei
dem Kraftstoffeinspritzgerät 1 gemäß dem dritten
Ausführungsbeispiel
ist das zweite Hochdruckrohr 65 zwischen der Common-Rail 4 und
dem Kraftstoffeinspritzventil 2 zusätzlich zu dem Hochdruckrohr 15 angebracht,
so dass der Kraftstoff direkt von der Common-Rail 4 zu
der Staudruckkammer 20 zugeführt wird.In the fuel injection device 1 According to the third embodiment, the second high-pressure pipe 65 between the common rail 4 and the fuel injection valve 2 in addition to the high pressure pipe 15 attached so that the fuel is directly from the common rail 4 to the dynamic pressure chamber 20 is supplied.
Dementsprechend
ist es möglich,
den Kraftstoff mit hohem Druck von der Common-Rail 4 zu
der Staudruckkammer zu leiten, ohne dass er durch den Hochdruckzuführungskanal
A hindurchtritt, um den Kraftstoff von der Common-Rail 4 zu
den Einspritzlöchern 6 zu
leiten. Somit ist es überflüssig, einen
Teil des Kraftstoffes, der eingespritzt werden soll, zu der Staudruckkammer 20 zuzuführen, so
dass es möglich
ist, eine nicht korrekte Verringerung des Kraftstoffdrucks zu verhindern.Accordingly, it is possible to use the fuel at high pressure from the common rail 4 to pass to the dynamic pressure chamber without passing through the high pressure supply passage A to the fuel from the common rail 4 to the injection holes 6 to lead. Thus, it is unnecessary to supply a part of the fuel to be injected to the dynamic pressure chamber 20 supply, so that it is possible to prevent an incorrect reduction of the fuel pressure.
Bei
dem Kraftstoffeinspritzgerät 1 gemäß dem dritten
Ausführungsbeispiel
ist ein wirksamer Flächeninhalt
zum Aufnehmen des Einspritzdrucks, der auf die Düsennadel 5 in der
Ventilöffnungsrichtung
aufgebracht wird, kleiner als der wirksame Flächeninhalt zum Aufnehmen des
Staudrucks des Kraftstoffs, der auf den Ventilkörper 5 in der Ventilschließrichtung
aufgebracht wird.In the fuel injection device 1 According to the third embodiment, an effective area for receiving the injection pressure applied to the nozzle needle 5 is applied in the valve opening direction, smaller than the effective area for receiving the back pressure of the fuel applied to the valve body 5 is applied in the valve closing direction.
Die
Druckschwankung erhöht
den Einspritzdruck auf einen Wert, der größer ist als der Common-Rail-Druck.
Falls der Kraftstoff von der Common-Rail 4 zu der Staudruckkammer 20 über den Staudruckzuführungskanal
B zugeführt
wird, der sich von dem Druckzuführungskanal
A unterscheidet, dann kann somit der Staudruck, der in der Ventilschließrichtung
aufgebracht wird, den Einspritzdruck überschreiten, der in der Ventilöffnungsrichtung
aufgebracht wird. Wie dies vorstehend beschrieben ist, ist dementsprechend
der wirksame Flächeninhalt zum
Aufnehmen des Einspritzdrucks, der auf die Düsennadel 5 in der
Ventilöffnungsrichtung
aufgebracht wird, auf einen Wert festgelegt, der kleiner ist als
jener Druck, der auf die Düsennadel 5 in
der Ventilschließrichtung
aufgebracht wird. Dementsprechend ist es möglich, die Ventilschließdruckkraft
durch den Staudruck größer als
die Ventilöffnungsdruckkraft durch
den Einspritzdruck zu gestalten. Somit ist es möglich, die Düsennadel 5 in
der Ventilschließrichtung
zu drücken,
um die Einspritzlöcher 6 sicher
zu schließen,
auch wenn der Staudruck kleiner als der Einspritzdruck ist.The pressure fluctuation increases the injection pressure to a value greater than the common rail pressure. If the fuel from the common rail 4 to the dynamic pressure chamber 20 Thus, the dynamic pressure applied in the valve closing direction may exceed the injection pressure applied in the valve opening direction. Accordingly, as described above, the effective area for receiving the injection pressure applied to the nozzle needle 5 is applied in the valve opening direction, set to a value smaller than the pressure applied to the nozzle needle 5 is applied in the valve closing direction. Accordingly, it is possible to make the valve closing pressure force by the back pressure larger than the valve opening pressure force by the injection pressure. Thus it is possible to use the nozzle needle 5 in the valve closing direction, around the injection holes 6 safe to close, even if the dynamic pressure is less than the injection pressure.
Durch
das Kraftstoffeinspritzverfahren gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel
wird das Kraftstoffunterbrechungsventil 3 vorübergehend
erneut geöffnet,
nachdem die Kraftstoffeinspritzung gestoppt wurde, um den mit verstärktem Druck
beaufschlagten Kraftstoff stromaufwärts von dem Kraftstoffunterbrechungsventil 3 zu
leiten. Somit ist es möglich,
den überschüssigen Kraftstoff
mit einem verstärkten
Druck zu der Common-Rail 4 zu sammeln, um so einen Energieverlust
zu verringern und um den Kraftstoffdruck in dem Hochdruckzuführungskanal
A nach dem Stoppen der Kraftstoffzufuhr zu verringern.By the fuel injection method according to the third embodiment, the fuel cut valve 3 Temporarily reopened after the fuel injection has been stopped, to the pressurized fuel upstream of the fuel cut valve 3 to lead. Thus, it is possible to supply the excess fuel with an increased pressure to the common rail 4 so as to reduce energy loss and to reduce the fuel pressure in the high pressure supply passage A after stopping the fuel supply.
(Abgewandelte Ausführungsbeispiele)(Modified embodiments)
Bei
den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen ist das Kraftstoffunterbrechungsventil 3 an
der Common-Rail 4 angebracht. Alternativ kann das Kraftstoffunterbrechungsventil 3 in
dem Hochdruckrohr 15 eingebaut sein, und es kann an dem
Kraftstoffeinspritzventil 2 angebracht sein.In the embodiments described above, the fuel cut valve is 3 at the common rail 4 appropriate. Alternatively, the fuel cut valve 3 in the high pressure pipe 15 be installed, and it can be attached to the fuel injector 2 to be appropriate.
Bei
dem ersten bis dritten Ausführungsbeispiel
ist das Kraftstoffeinspritzgerät 1 mit
der Öffnung als
die Kraftstoffauslassbegrenzungseinrichtung versehen. Die vorliegende
Erfindung ist auf diesen Aufbau nicht beschränkt. Zum Beispiel kann das
Kraftstoffeinspritzgerät
gemäß der vorliegenden
Erfindung mit einem Drosselmechanismus versehen sein, der einen Öffnungsgrad
gemäß einer
Kraftstoffauslassmenge, einem Druck des auszulassenden Kraftstoffs
usw. ändern
kann, und zwar als die Kraftstoffauslassbegrenzungseinrichtung.In the first to third embodiments, the fuel injection device 1 provided with the opening as the Kraftstoffauslassbegrenzungseinrichtung. The present invention is not limited to this structure. For example, the fuel injection apparatus according to the present invention may be provided with a throttle mechanism that can change an opening degree according to a fuel discharge amount, a pressure of the fuel to be discharged, and so forth as the fuel outlet restriction means.
Das
Kraftstoffeinspritzverfahren gemäß dem dritten
Ausführungsbeispiel
kann auf das Kraftstoffeinspritzgerät 1 gemäß dem ersten
und zweiten Ausführungsbeispiel
angewendet werden.The fuel injection method according to the third embodiment may be applied to the fuel injection device 1 be applied according to the first and second embodiments.
Bei
dem Kraftstoffeinspritzverfahren gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel
kann der Zeitpunkt t4 ungefähr
auf einen Zeitpunkt festgelegt werden, bei dem die Reflektionswelle
mit hohem Druck zu dem Kraftstoffunterbrechungsventil 3 übertragen wird,
und zwar wie bei dem dritten Ausführungsbeispiel.In the fuel injection method according to the second embodiment, the timing t4 may be set to approximately a time point at which the high-pressure reflection wave to the fuel cut valve 3 is transmitted, as in the third embodiment.
Bei
dem Kraftstoffeinspritzgerät 1 gemäß dem dritten
Ausführungsbeispiel
ist der wirksame Flächeninhalt
zum Aufnehmen des Einspritzdrucks, der auf die Düsennadel 5 in der
Ventilöffnungsrichtung
aufgebracht wird, kleiner als der wirksame Flächeninhalt zum Aufnehmen des
Staudrucks, der auf die Düsennadel 5 in
der Ventilschließrichtung
aufgebracht wird. Der Aufbau des Kraftstoffeinspritzgeräts gemäß der vorliegenden
Erfindung ist nicht auf diesen Aufbau beschränkt. Der wirksame Flächeninhalt zum
Aufnehmen des Einspritzdrucks, der auf die Düsennadel 5 in der
Ventilöffnungsrichtung
aufgebracht wird, kann nämlich
ungefähr
gleich dem wirksamen Flächeninhalt
zum Aufnehmen des Staudrucks sein, der auf die Düsennadel 5 in der
Ventilschließrichtung aufgebracht
wird. Der wirksame Flächeninhalt
zum Aufnehmen des Einspritzdrucks, der auf die Düsennadel 5 in der
Ventilöffnungsrichtung
aufgebracht wird, kann größer sein
als der wirksame Flächeninhalt
zum Aufnehmen des Staudrucks, der auf die Düsennadel 5 in der
Ventilschließrichtung
aufgebracht wird.In the fuel injection device 1 According to the third embodiment, the effective area for receiving the injection pressure applied to the nozzle needle 5 is applied in the valve opening direction, smaller than the effective area for receiving the back pressure applied to the nozzle needle 5 up in the valve closing direction is brought. The structure of the fuel injection apparatus according to the present invention is not limited to this structure. The effective area for receiving the injection pressure applied to the nozzle needle 5 Namely, in the valve opening direction may be approximately equal to the effective area for receiving the back pressure, which on the nozzle needle 5 is applied in the valve closing direction. The effective area for receiving the injection pressure applied to the nozzle needle 5 is applied in the valve opening direction, may be greater than the effective area for receiving the back pressure on the nozzle needle 5 is applied in the valve closing direction.
Die
Beschreibung der Erfindung ist lediglich beschreibender Natur, und
somit sollen Änderungen, die
nicht den Umfang der Erfindung verlassen, innerhalb des Umfangs
der Erfindung liegen. Derartige Änderungen
werden nicht als solche betrachtet, die den Umfang der Erfindung
verlassen.The
Description of the invention is merely descriptive in nature, and
Thus, should changes that
do not abandon the scope of the invention, within the scope
the invention lie. Such changes
are not considered to be the scope of the invention
leave.
Bei
einem Kraftstoffeinspritzgerät
(1) ist ein Kraftstoffunterbrechungsventil (3)
in einem Hochdruckzuführungskanal
(A) vorgesehen, um den Kraftstoff von der Kraftstoffzuführungsquelle
(4) zu dem Einspritzloch (6) zu leiten. Das Kraftstoffunterbrechungsventil
(3) ermöglicht
und unterbricht eine Verbindung zwischen einer Kraftstoffzuführungsquelle (4)
und dem Hochdruckzuführungskanal
(A). Das Kraftstoffunterbrechungsventil (3) erzeugt eine Druckschwankung
in dem Hochdruckzuführungskanal
(A), indem es sich vorübergehend
selbst schließt. Die
Druckschwankung erhöht
einen Druck des einzuspritzenden Kraftstoffs.In a fuel injection device ( 1 ) is a fuel cut valve ( 3 ) in a high-pressure supply passage (A) to receive the fuel from the fuel supply source ( 4 ) to the injection hole ( 6 ). The fuel cutoff valve ( 3 ) enables and disrupts a connection between a fuel supply source ( 4 ) and the high pressure supply passage (A). The fuel cutoff valve ( 3 ) generates a pressure fluctuation in the high pressure supply passage (A) by temporarily closing itself. The pressure fluctuation increases a pressure of the fuel to be injected.