Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Kraftstoffeinspritzsystem
gemäß dem Oberbegriff von
Anspruch 1, das verwendet wird, um Kraftstoff in eine Brennkraftmaschine
wie zum Beispiel einen Dieselverbrennungsmotor einzuspritzen. Insbesondere bezieht
sich die Erfindung auf ein Kraftstoffeinspritzsystem mit einer Düse mit variabler Öffnung einer Doppelnadelbauart.The
The present invention relates to a fuel injection system
according to the preamble of
Claim 1, which is used to fuel in an internal combustion engine
such as injecting a diesel internal combustion engine. In particular, refers
the invention relates to a fuel injection system with a variable orifice nozzle of a double-needle design.
Stand der TechnikState of the art
Es
gibt Anforderungen für
eine Fahrzeugbrennkraftmaschine, um die Abgasemission und Kraftstoffwirtschaftlichkeit
wegen einem Umweltgesichtspunkt und der Ressourcenerhaltung zu verbessern,
und um ferner ein Leistungsverhalten gemäß den Anforderungen eines Fahrers
zu realisieren. Um beide Anforderungen zu erfüllen, ist eine verbesserte Kraftstoffeinspritzsteuerung
erforderlich. Zum Beispiel ist ein Kraftstoffeinspritzverfahren
vorgeschlagen, das es einer Düse
mit variabler Öffnung
ermöglicht,
einen von einer Common Rail zugeführten Hochdruckkraftstoff in
einen Dieselverbrennungsmotor einzuspritzen. Die Düse mit variabler Öffnung hat mehrere
Einspritzlöcher
an der Spitze der Düse
und öffnet
die Einspritzlöcher
in Übereinstimmung
mit dem Hubbetrag einer Anhebung einer Düsennadel (Verschiebungsbetrag
einer Düsennadel)
sequentiell, um ein Kraftstoffeinspritzverhältnis zu verändern.It
gives requirements for
a vehicle internal combustion engine to reduce exhaust emissions and fuel economy
because of an environmental point of view and resource conservation,
and further, a performance according to the requirements of a driver
to realize. To meet both requirements is improved fuel injection control
required. For example, a fuel injection method
suggested that it is a nozzle
with variable opening
allows
a supplied from a common rail high pressure fuel in
to inject a diesel internal combustion engine. The variable orifice nozzle has several
Injection holes
at the top of the nozzle
and opens
the injection holes
in accordance
with the lift amount of raising a nozzle needle (shift amount
a nozzle needle)
sequentially to change a fuel injection ratio.
Eine
herkömmliche
Bauart einer derartigen Düse
mit variabler Öffnung
ist als eine Düse
mit variabler Öffnung
einer Doppelnadelbauart offenbart (siehe zum Beispiel JP-A-2005-320904 ).A conventional type of such a variable orifice nozzle is disclosed as a variable orifice nozzle of a double-needle type (see, for example JP-A-2005-320904 ).
Die
in der herkömmlichen
Bauart offenbarte Düse
mit variabler Öffnung
nimmt eine Düsennadel
in einem rohrförmigen
Düsenkörper gleitbar
auf, um mehrere Einspritzlöcher
zu öffnen
und zu schließen, die
in einer axialen Richtung (längsverlaufenden Richtung)
an der Spitze des Düsenkörpers angeordnet
sind. Die Düsennadel
weist die Doppelnadelbauart auf, in der eine innere Nadel in einer
hohlen, rohrförmigen äußeren Nadel
gleitbar vorgesehen ist. Ein Federbauteil ist oberhalb der äußeren Nadel
und der inneren Nadel vorgesehen und bringt eine Kraft auf beide
Nadeln in einer Ventilschließrichtung
auf. Eine Drucksteuerkammer ist oberhalb der Düsennadel vorgesehen. Ein Hochdruckkraftstoff,
der von einem Hochdruckkanal zugeführt wird, bringt einen Gegendruck
auf die äußere Nadel
und die innere Nadel auf. Die Drucksteuerkammer ist über eine äußere Öffnung mit
einem Niederdruckkanal verbunden. Ein Steuerventil ist an einem
Auslass des Niederdruckkanals vorgesehen. Die Niederdruckkammer öffnet und
schließt
das Steuerventil, um den Druck zu erhöhen und zu verringern.The
in the conventional
Type disclosed nozzle
with variable opening
takes a nozzle needle
in a tubular shape
Slidable nozzle body
on to several injection holes
to open
and close that
in an axial direction (longitudinal direction)
arranged at the top of the nozzle body
are. The nozzle needle
has the double-needle design, in which an inner needle in a
hollow, tubular outer needle
slidably provided. A spring member is above the outer needle
and the inner needle and puts a force on both
Needles in a valve closing direction
on. A pressure control chamber is provided above the nozzle needle. A high pressure fuel,
which is supplied from a high pressure passage, brings a back pressure
on the outer needle
and the inner needle on. The pressure control chamber is via an outer opening with
connected to a low pressure channel. A control valve is on one
Outlet of the low-pressure channel provided. The low pressure chamber opens and
includes
the control valve to increase and decrease the pressure.
Wenn
das Steuerventil angetrieben wird, um die Drucksteuerkammer mit
dem Niederdruckkanal in der vorstehend erwähnten Konstruktion zu verbinden,
stößt die Drucksteuerkammer
Kraftstoff aus, um den Gegendruck zu verringern, der auf die Düsennadel
aufgebracht wird. Somit wird zunächst
die äußere Nadel
angehoben (nach oben verschoben) und öffnet eines oder mehrere der
Einspritzlöcher
an der Spitze. Wenn die äußere Nadel
weiter angehoben wird, um die innere Nadel zu berühren, werden
anschließend beide
Nadeln gemeinsam angehoben, um die verbleibenden Einspritzlöcher zu öffnen. Auf
diese Weise wird nur die äußere Nadel
in einem Niederlastzustand angehoben. Sowohl die äußere als
auch innere Nadel werden angehoben, um eine größere Kraftstoffeinspritzmenge
zu erzeugen, wenn der Verbrennungsmotor in einem Hochlastzustand
betrieben wird. Als Ergebnis kann die verbesserte Einspritzsteuerung
erreicht werden.If
the control valve is driven to the pressure control chamber with
to connect to the low-pressure channel in the above-mentioned construction,
pushes the pressure control chamber
Fuel off to reduce the back pressure on the nozzle needle
is applied. Thus, first
the outer needle
raised (moved up) and opens one or more of the
Injection holes
at the top. If the outer needle
is raised further to touch the inner needle
then both
Needles raised together to open the remaining injection holes. On
This way, only the outer needle is used
raised in a low load condition. Both the outer as
Also inner needle are raised to a larger fuel injection amount
when the engine is in a high load condition
is operated. As a result, the improved injection control
be achieved.
Jedoch
kann in der vorstehend erwähnten herkömmlichen
Konstruktion, wenn die äußere Nadel gegen
die innere Nadel stößt (kollidiert),
um diese anzuheben, die innere Nadel aufgrund eines Stoßes (einer
Kraft) abprallen, der/die von der äußeren Nadel aufgebracht wird.
Als Ergebnis werden die Einspritzlöcher aufgrund dieses Phänomens instabil
geöffnet und
geschlossen. Wenn die innere Nadel einmal angehoben ist, so dass
die Öffnung
offen ist, und danach abgesenkt wird, um diese zu schließen, verändert sich
die Einspritzmenge. Folglich verändert
sich die Einspritzung zu oder um den Zeitpunkt, wenn die innere
Nadel das Ventil öffnet.however
can in the aforementioned conventional
Construction when the outer needle against
the inner needle pushes (collides),
to raise these, the inner needle due to a collision (a
Force) applied by the outer needle.
As a result, the injection holes become unstable due to this phenomenon
opened and
closed. Once the inner needle is lifted, so that
the opening
is open, and then lowered to close it, it changes
the injection quantity. Consequently changed
the injection at or about the time when the inner
Needle opens the valve.
Ein
gattungsbildendes Kraftstoffeinspritzsystem gemäß dem Oberbegriff von Anspruch
1 ist in EP 541 859
A1 gezeigt.A generic type fuel injection system according to the preamble of claim 1 is shown in FIG EP 541 859 A1 shown.
JP-A-2005-320904 und DE 103 29 735 A1 zeigen
weitere Kraftstoffeinspritzventile gemäß dem Stand der Technik. JP-A-2005-320904 and DE 103 29 735 A1 show further fuel injection valves according to the prior art.
Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention
Es
ist demgemäß die Aufgabe
der Erfindung, ein Kraftstoffeinspritzsystem gemäß dem Oberbegriff von Anspruch
1 derart weiter zu entwickeln, dass eine Steuerung einer Kraftstoffeinspritzmenge
verbessert ist.It
is the task accordingly
of the invention, a fuel injection system according to the preamble of claim
1 such that control of a fuel injection amount
is improved.
Die
Aufgabe der Erfindung ist durch ein Kraftstoffeinspritzsystem mit
den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst.The
The object of the invention is by a fuel injection system
the features of claim 1 solved.
Vorteilhafte
Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen definiert.advantageous
Further developments are defined in the subclaims.
Es
ist ein Vorteil der vorliegenden Erfindung ein Kraftstoffeinspritzsystem
mit einer Düse
mit variabler Öffnung
einer Doppelnadelbauart vorzusehen, die in der Lage ist, ein Abprallen
einer inneren Nadel aufgrund einer Kollision mit einer äußeren Nadel
zu verhindern, eine Einspritzmengenveränderung zu reduzieren, und
eine wirksame Einspritzmengensteuerung in Übereinstimmung mit einem Betriebszustand vorzusehen.It is an advantage of the present invention to provide a fuel injection system having a variable orifice nozzle of a double-needle type, which is capable of preventing rebounding of an inner needle due to a collision with an outer needle, reducing injection quantity variation, and providing effective injection quantity control in accordance with an operating condition.
Kurze Beschreibung der Abbildungen
der ZeichnungenBrief description of the illustrations
the drawings
Die
Erfindung kann gemeinsam mit ihren zusätzlichen Merkmalen und Vorteilen
am besten aus der nachstehenden Beschreibung, den angefügten Ansprüchen und
den beigefügten
Zeichnungen verstanden werden, in denen:The
Invention may, along with its additional features and advantages
Best of the following description, the appended claims and
the attached
Drawings are understood in which:
1 eine
schematische Ansicht eines Kraftstoffeinspritzsystems für einen
Dieselverbrennungsmotor ist, das ein erstes Vergleichsbeispiel zeigt; 1 Fig. 10 is a schematic view of a fuel injection system for a diesel engine showing a first comparative example;
2 eine
vergrößerte Schnittteilansicht
des Kraftstoffeinspritzsystems gemäß dem ersten Vergleichsbeispiel
ist; 2 an enlarged partial sectional view of the fuel injection system according to the first comparative example is;
3 eine
vergrößerte Schnittteilansicht
eines Kraftstoffeinspritzsystems gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist; 3 an enlarged partial sectional view of a fuel injection system according to a first embodiment of the invention;
4 eine
vergrößerte Schnittteilansicht
eines Kraftstoffeinspritzsystems gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist; 4 an enlarged partial sectional view of a fuel injection system according to a second embodiment of the invention;
5 eine vergrößerte Schnittteilansicht eines
Kraftstoffeinspritzsystems gemäß einem
dritten Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist; 5 an enlarged partial sectional view of a fuel injection system according to a third embodiment of the invention;
6 eine
vergrößerte Schnittteilansicht
eines Kraftstoffeinspritzsystems gemäß einem zweiten Vergleichsbeispiel
ist; 6 an enlarged partial sectional view of a fuel injection system according to a second comparative example is;
7 eine
vergrößerte Schnittteilansicht
eines Kraftstoffeinspritzsystems gemäß einem dritten Vergleichsbeispiel
ist; und 7 an enlarged partial sectional view of a fuel injection system according to a third comparative example; and
8 eine
vergrößerte Schnittteilansicht
eines Kraftstoffeinspritzsystems gemäß einem vierten Vergleichsbeispiel
ist. 8th an enlarged partial sectional view of a fuel injection system according to a fourth comparative example.
(Erstes Vergleichsbeispiel)(First Comparative Example)
Das
erste Vergleichsbeispiel ist nachstehend mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen
ausführlich
beschrieben. 1 ist eine schematische Ansicht,
die eine schematische Ansicht eines Common Rail Kraftstoffeinspritzsystems
für einen
Dieselverbrennungsmotor zeigt. 2 zeigt
eine vergrößerte Schnittansicht
einer Düse 1 mit
variabler Öffnung
als ein Hauptbauteil des Systems. In 1 ist das
Kraftstoffeinspritzsystem mit der Düse 1 mit variabler Öffnung vorgesehen,
die eine Düsennadel 2 einer
Doppelnadelbauart aufweist. Die Düsennadel 2 wird angetrieben,
um eine Einspritzlochanordnung 3 zu öffnen und zu schließen, die
an der Spitze der Düse
vorgesehen ist. Ein Nadelantriebsmechanismus 6 dient als
eine Nadelantriebseinheit, um die Düsennadel 2 anzutreiben,
und weist ein Steuerventil 7 und eine Piezoantriebseinheit 8 auf.
Eine ECU 10 steuert den Nadelantriebsmechanismus 6.The first comparative example will be described in detail below with reference to the accompanying drawings. 1 FIG. 12 is a schematic view showing a schematic view of a common rail fuel injection system for a diesel engine. 2 shows an enlarged sectional view of a nozzle 1 with variable opening as a main component of the system. In 1 is the fuel injection system with the nozzle 1 provided with a variable opening, which is a nozzle needle 2 having a double-needle design. The nozzle needle 2 is driven to an injection hole arrangement 3 to open and close, which is provided at the top of the nozzle. A needle drive mechanism 6 serves as a needle drive unit around the nozzle needle 2 to drive, and has a control valve 7 and a piezo drive unit 8th on. An ECU 10 controls the needle drive mechanism 6 ,
Einspritzkraftstoff
wird von einer Common Rail 9 gemeinsam zu Zylindern zugeführt. Die
Common Rail 9 (eine Hochdruckfluidquelle) ist mit einer Hochdruckpumpe 12 verbunden.
Die Hochdruckpumpe 12 bringt einen Druck auf einen Kraftstoff
in einem Kraftstoffbehälter 11 auf
und pumpt den Kraftstoff durch einen Kraftstoffkanal 13,
um den Kraftstoff auf einem bestimmten Druck zu halten.Injection fuel is supplied by a common rail 9 fed together to cylinders. The common rail 9 (a high pressure fluid source) is with a high pressure pump 12 connected. The high pressure pump 12 puts pressure on a fuel in a fuel tank 11 on and pumps the fuel through a fuel channel 13 to keep the fuel at a certain pressure.
Ein
Körper
B der Düse 1 mit
variabler Öffnung
weist einen Düsenkörper B1
auf, wobei ein konischer Spitzenabschnitt dieses Körpers die
Einspritzlochanordnung 3 aufweist. Ein plattenförmiges Kanalausbildungsbauteil
B2 liegt auf dem Düsenkörper B1
an. Eine Haltemutter B3 ist an einem äußeren Umfang dieser Körperbauteile
befestigt und fixiert sie, um den Körper B auszubilden. Ein längsverlaufendes
Loch 1a ist in dem Düsenkörper B1
vorgesehen, um die Düsennadel 2 aufzunehmen.
Mehrere erste Einspritzlöcher 31 und
mehrere zweite Einspritzlöcher 32 sind
vorgesehen, um die Einspritzlochanordnung 3 an einer inneren
Umfangsfläche
der Spitze des längsverlaufenden
Lochs 1a zu bilden. Die ersten Einspritzlöcher 31 sind
an einer oberen Position von den zweiten Einspritzlöchern 32 angeordnet,
wie in 1 gezeigt ist (zum Beispiel in einem Ausführungsbeispiel
sind die ersten Einspritzlöcher
an einer gegenüberliegenden
Seite der zweiten Einspritzlöcher
gegenüberliegend
von der Spitze der Düsennadel 2 angeordnet).A body B of the nozzle 1 with variable orifice has a nozzle body B1, wherein a conical tip portion of this body, the injection hole arrangement 3 having. A plate-shaped channel formation member B2 abuts on the nozzle body B1. A retaining nut B3 is fixed to an outer periphery of these body members and fixes them to form the body B. A longitudinal hole 1a is provided in the nozzle body B1 to the nozzle needle 2 take. Several first injection holes 31 and a plurality of second injection holes 32 are provided to the injection hole arrangement 3 on an inner circumferential surface of the tip of the longitudinal hole 1a to build. The first injection holes 31 are at an upper position of the second injection holes 32 arranged as in 1 (For example, in one embodiment, the first injection holes are on an opposite side of the second injection holes opposite the tip of the nozzle needle 2 arranged).
Die
Düsennadel 2 weist
eine ungefähr
zylindrische äußere Nadel 21 und
eine innere Nadel 22 in der Form einer Welle auf, die innerhalb
der äußeren Nadel 21 gleitet.
Die äußere Nadel 21 und
die innere Nadel 22 korrespondieren zu einer ersten Düsennadel
bzw. einer zweiten Düsennadel
der vorliegenden Erfindung. Ein oberes Ende (ein oberes Ende in 1)
der äußeren Nadel 21 als
die erste Düsennadel
ist durch ein Zylinderbauteil 23 gleitbar gestützt, das
in dem längsverlaufenden
Loch 1a angeordnet ist. Ein Bodenende (ein unteres Ende
in 1) davon erstreckt sich zu dem konischen Endabschnitt des
Düsenkörpers B1
und ist zu den ersten Einspritzlöchern 31 zugewandt.
Ein Bodenende der inneren Nadel 22 (zweiten Düsennadel)
steht von dem Bodenende der äußeren Nadel 21 (ersten
Düsennadel) durch
ihre Öffnung
nach unten vor und ist zu den zweiten Einspritzlöchern 32 zugewandt.
Wenn die Düsennadel 2 an
dem Bodenende positioniert ist, schließt die äußere Nadel 21 die
ersten Einspritzlöcher 31,
und die innere Nadel 22 schließt die zweiten Einspritzlöcher 32.The nozzle needle 2 has an approximately cylindrical outer needle 21 and an inner needle 22 in the form of a wave, which is inside the outer needle 21 slides. The outer needle 21 and the inner needle 22 correspond to a first nozzle needle and a second nozzle needle of the present invention. An upper end (an upper end in 1 ) of the outer needle 21 as the first nozzle needle is through a cylinder component 23 slidably supported in the longitudinal hole 1a is arranged. A bottom end (a lower end in 1 ) thereof extends to the conical end portion of the nozzle body B1 and is to the first injection holes 31 facing. A bottom end of the inner needle 22 (second nozzle needle) protrudes from the bottom end of the outer needle 21 (first nozzle needle) through its opening in front and is to the second injection holes 32 facing. If the nozzle needle 2 is positioned at the bottom end, closes the outer needle 21 the first injection holes 31 , and the inner needle 22 closes the second injection holes 32 ,
Ein
Kraftstoffreservoir 16 ist rund um einen mittleren Abschnitt
der äußeren Nadel 21 ausgebildet und
wird durch einen Hochdruckkanal 17, der in dem Kanalausbildungsbauteil
B2 vorgesehen ist, über
einen Raum in dem längsverlaufenden
Loch 1a mit Hochdruckkraftstoff versorgt. Der Hochdruckkanal 17 ist über einen
Hochdruckkanal 71 in dem Nadelantriebsmechanismus 6 mit
einem Kraftstoffzufuhrkanal 14 verbunden, der zu der Common
Rail 9 führt.
Das Kanalausbildungsbauteil B2 bildet einen Raum aus, der mit einem
Raum in dem Zylinderbauteil 23 verbunden ist. Diese Räume definieren
eine Hydraulik-(Öldruck-)Steuerkammer 4 als
eine Steuerkammer und erzeugen einen Gegendruck für die Düsennadel 2.
Eine Rückkehrfeder 24 als
ein erstes Vorspannbauteil ist an einem äußeren Umfang des oberen Endabschnitts
der äußeren Nadel 21 vorgesehen.
Eine Rückkehrfeder 25 als
ein zweites Vorspannbauteil ist an einem äußeren Umfang an dem oberen
Endabschnitt der äußeren Nadel 21 vorgesehen.
Die Rückkehrfedern 24 und 25 bringen
eine nach unten wirkende Kraft auf die äußere Nadel 21 bzw.
die innere Nadel 22 derart auf, dass die äußere Nadel 21 und
die innere Nadel 22 schnell in einer Ventilschließrichtung
verschoben werden können.A fuel reservoir 16 is around a middle section of the outer needle 21 trained and is through a high pressure channel 17 provided in the channel formation member B2 over a space in the longitudinal hole 1a supplied with high-pressure fuel. The high pressure channel 17 is via a high pressure channel 71 in the needle drive mechanism 6 with a fuel supply channel 14 connected to the common rail 9 leads. The channel formation member B2 forms a space that communicates with a space in the cylinder member 23 connected is. These spaces define a hydraulic (oil pressure) control chamber 4 as a control chamber and create a back pressure for the nozzle needle 2 , A return spring 24 as a first biasing member is on an outer periphery of the upper end portion of the outer needle 21 intended. A return spring 25 as a second biasing member is on an outer periphery at the upper end portion of the outer needle 21 intended. The return feathers 24 and 25 bring a downward force on the outer needle 21 or the inner needle 22 such that the outer needle 21 and the inner needle 22 can be moved quickly in a valve closing direction.
Das
Steuerventil 7 des Nadelantriebsmechanismus 6 steuert
einen Hydraulikdruck der Hydrauliksteuerkammer 4. Das Steuerventil 7 ist
ein Zwei-Position-Dreiwegeventil und verbindet wahlweise einen Hochdruckkanal 72 oder
einen Niederdruckkanal 73 mit dem Hydrauliksteuerkanal 4.
Der Hochdruckkanal 72 verzweigt sich von dem Hochdruckkanal 71, und
der Niederdruckkanal 73 ist über einen Kraftstoffabgabekanal 15 mit
dem Kraftstoffbehälter 11 verbunden.
Eine obere Fläche
der Hydrauliksteuerkammer 4 weist eine Öffnung eines Verbindungskanals 74 zu
dem Steuerventil 7 auf. In einer Betriebsposition des Steuerventils 7,
die in 1 gezeigt ist, in der der Hochdruckkanal 72 geöffnet ist,
tritt ein Hochdruckkraftstoff von der Common Rail 9 über den Hochdruckkanal 72 durch
den Verbindungskanal 74 hindurch. Auf diese Weise wirkt
ein Hochdruck von der Hydrauliksteuerkammer 4 und die Kraft,
die durch die Rückkehrfedern 24 und 25 aufgebracht
wird, in der Ventilschließrichtung,
um die Düsennadel 2 gegen
die Einspritzlöcher 31, 32 zu
drücken
(drängen).The control valve 7 of the needle drive mechanism 6 controls a hydraulic pressure of the hydraulic control chamber 4 , The control valve 7 is a two-position three-way valve and optionally connects a high-pressure channel 72 or a low pressure channel 73 with the hydraulic control channel 4 , The high pressure channel 72 Branches from the high pressure channel 71 , and the low pressure channel 73 is via a fuel delivery channel 15 with the fuel tank 11 connected. An upper surface of the hydraulic control chamber 4 has an opening of a connecting channel 74 to the control valve 7 on. In an operating position of the control valve 7 , in the 1 is shown, in which the high-pressure channel 72 is open, a high-pressure fuel from the common rail 9 over the high pressure channel 72 through the connection channel 74 therethrough. In this way, a high pressure acts from the hydraulic control chamber 4 and the power coming through the return springs 24 and 25 is applied, in the valve closing direction, to the nozzle needle 2 against the injection holes 31 . 32 to push (urge).
Die
Piezoantriebseinheit 8 verwendet eine Antriebskraft eines
Piezostellglieds 81, um einen Antriebskolben 82 zu
verschieben, und erhöht
oder verringert einen Druck in einer Hydraulikkammer 81,
um das Steuerventil 7 anzutreiben. Das Piezostellglied 81 hat
einen Piezostapel, der aus übereinander
liegenden piezoelektrischen Elementen hergestellt ist, und wird
erregt, um den Piezostapel zum Erzeugen einer Verschiebung auszudehnen.
Diese Verschiebung verändert
die Position des Steuerventils 7, und somit wird, wenn
der Niederdruckkanal 73 mit der Hydrauliksteuerkammer 4 verbunden
ist, um den Druck in der Hydrauliksteuerkammer 4 zu verringern,
die Düsennadel 2 betrieben.The piezo drive unit 8th uses a driving force of a piezo actuator 81 to a drive piston 82 to shift, and increases or decreases a pressure in a hydraulic chamber 81 to the control valve 7 drive. The piezo actuator 81 has a piezo stack made of stacked piezoelectric elements and is energized to expand the piezo stack to produce a displacement. This shift changes the position of the control valve 7 , and thus, if the low-pressure channel 73 with the hydraulic control chamber 4 connected to the pressure in the hydraulic control chamber 4 to reduce the nozzle needle 2 operated.
Nachstehend
ist die Stoßreduzierungsvorrichtung
mit Bezug auf 2 beschrieben. Die 2 zeigt
eine schematische Ansicht der Düse 1 mit
variabler Öffnung
in 1 und weist keinen wesentlichen Unterschied zu 1 auf.Hereinafter, the shock reduction device with reference to 2 described. The 2 shows a schematic view of the nozzle 1 with variable opening in 1 and assigns no material difference 1 on.
Die
Düse 1 mit
variabler Öffnung
einer Doppelnadelbauart ist wie folgt konstruiert. Wenn sich ein Kraftstoffdruck
in der Hydrauliksteuerkammer 4 verringert, wird zunächst die äußere Nadel 21 angehoben,
um die ersten Einspritzlöcher 31 zu öffnen. Das Anheben
der äußeren Nadel 31 hebt
die innere Nadel 22 an, um die zweiten Einspritzlöcher 32 zu öffnen. Um
das Abprallen aufgrund der Berührung
zwischen der äußeren und
der inneren Nadel 21, 22 zu verhindern, ist eine
Dämpfungskammer 5 (Stoßreduzierungsvorrichtung)
an einer hinteren Seite der inneren Nadel 22 in dem vorliegenden
Vergleichsbeispiel vorgesehen. Die hintere Seite ist oberhalb (gegenüber von
den Einspritzlöchern)
in der Richtung zum Anheben der inneren Nadel 22 in 1 positioniert.
In anderen Worten ist die hintere Seite eine gegenüberliegende
Seite der inneren Nadel 22 gegenüber von den Einspritzlöchern.The nozzle 1 variable-opening double-needle design is constructed as follows. When there is a fuel pressure in the hydraulic control chamber 4 First, the outer needle is reduced 21 raised to the first injection holes 31 to open. Lifting the outer needle 31 raises the inner needle 22 to the second injection holes 32 to open. To the rebound due to the contact between the outer and the inner needle 21 . 22 To prevent is a damper chamber 5 (Shock reduction device) on a rear side of the inner needle 22 provided in the present comparative example. The rear side is above (opposite to the injection holes) in the direction to lift the inner needle 22 in 1 positioned. In other words, the rear side is an opposite side of the inner needle 22 opposite the injection holes.
Insbesondere
nimmt die Hydrauliksteuerkammer 4 einen rohrförmigen Behälter 26 auf,
wobei dessen oberes Ende geschlossen ist. Ein innerer Umfang des
rohrförmigen
Behälters 26 dient
als ein Zylinder, um die innere Nadel 22 in einer Öffnung gleitbar
aufzunehmen. Eine innere Umfangsfläche des rohrförmigen Behälters 26 und
eine obere Endfläche
der inneren Nadel 22 definieren einen Raum, um die Dämpfungskammer 5 auszubilden.
Gemäß dem vorliegenden
Vergleichsbeispiel ist die Dämpfungskammer 5 über eine Öffnung 51,
die an einer oberen rohrförmigen
Wand des rohrförmigen
Behälters 26 vorgesehen
ist, mit der Hydrauliksteuerkammer 4 verbunden. Die Öffnung 51 weist
einen kleineren Durchmesser als der einer Öffnung auf, die für den Verbindungskanal 74 zwischen
der Hydrauliksteuerkammer 4 und dem Steuerventil 7 vorgesehen ist,
um einen wesentlichen Dämpfungseffekt
auszuführen.
Als Ergebnis verringert sich der Druck in der Hydrauliksteuerkammer 4 mit
einer Verzögerung, wenn
sich die Düsennadel 2 öffnet. Ein
Flansch 261 ist an einem äußeren Umfang der rohrförmigen Wand des
rohrförmigen
Behälters 26 vorgesehen.
Die Rückkehrfeder 25 ist
zwischen dem Flansch 261 und einem Flansch 221 vorgesehen,
der rund um die innere Nadel 22 vorgesehen ist, um die
innere Nadel 22 in der Ventilschließrichtung (ersten Richtung)
zu drücken.
Die Rückkehrfeder 24,
die die äußere Nadel 21 in
die Ventilschließrichtung
drückt,
ist zwischen dem Zylinderbauteil 23 und einem Flansch 211 vorgesehen,
der rund um die äußere Nadel 21 vorgesehen
ist.In particular, the hydraulic control chamber takes 4 a tubular container 26 with its upper end closed. An inner circumference of the tubular container 26 serves as a cylinder to the inner needle 22 slidably received in an opening. An inner peripheral surface of the tubular container 26 and an upper end surface of the inner needle 22 define a space around the damping chamber 5 train. According to the present comparative example, the damper chamber is 5 over an opening 51 attached to an upper tubular wall of the tubular container 26 is provided with the hydraulic control chamber 4 connected. The opening 51 has a smaller diameter than that of an opening for the connecting channel 74 between the hydraulic control chamber 4 and the control valve 7 is provided to perform a significant damping effect. As a result, the pressure in the hydraulic control chamber decreases 4 with a delay when the nozzle needle 2 opens. A flange 261 is at an outer periphery of the tubular wall of the tubular container 26 intended. The return spring 25 is between the flange 261 and a flange 221 provided, around the inner needle 22 is provided to the inner needle 22 in the valve closing direction (first direction). The return spring 24 that the outer needle 21 in the valve closing direction is between the cylinder member 23 and a flange 211 provided around the outer needle 21 is provided.
Nachstehend
sind Betriebe des Kraftstoffeinspritzsystems der vorstehend erwähnten Konstruktion
beschrieben. 1 zeigt einen Zustand, in dem die
Piezoantriebseinheit 8 des Nadelantriebsmechanismus 6 inaktiv
ist. In diesem Zustand ist das Steuerventil 7 positioniert,
um die Hydrauliksteuerkammer 4 mit dem Hochdruckkanal 72 zu
verbinden. Somit führt
die Common Rail 9 den Hochdruckkraftstoff über das
Steuerventil 7 und den Verbindungskanal 74 zu
der Hydrauliksteuerkammer 4 zu. Die mit hohem Druck beaufschlagte
Dämpfungskammer 5 ist mit
der Hydrauliksteuerkammer 4 über die Öffnung 51 verbunden.
Zu diesem Zeitpunkt wird die äußere Nadel 21 gegen
die ersten Einspritzlöcher 31 aufgrund
des Kraftstoffdrucks in der Hydrauliksteuerkammer 4 und
der Federkraft der Rückkehrfeder 24 gedrückt. Die
innere Nadel 22 wird gegen die zweiten Einspritzlöcher 32 aufgrund
des Kraftstoffdrucks in der Dämpfungskammer 5 und
der Federkraft der Rückkehrfeder 25 gedrückt. Somit
ist die Düsennadel 2 geschlossen.Next, operations of the fuel injection system of the above-mentioned construction will be described. 1 shows a state in which the piezo drive unit 8th of the needle drive mechanism 6 is inactive. In this state is the control valve 7 positioned to the hydraulic control chamber 4 with the high pressure channel 72 connect to. Thus, the common rail performs 9 the high pressure fuel via the control valve 7 and the connection channel 74 to the hydraulic control chamber 4 to. The high-pressure damping chamber 5 is with the hydraulic control chamber 4 over the opening 51 connected. At this time, the outer needle 21 against the first injection holes 31 due to the fuel pressure in the hydraulic control chamber 4 and the spring force of the return spring 24 pressed. The inner needle 22 goes against the second injection holes 32 due to the fuel pressure in the damping chamber 5 and the spring force of the return spring 25 pressed. Thus, the nozzle needle 2 closed.
Basierend
auf einem Befehl von der ECU 10 wird der Piezostapel der
Piezoantriebseinheit 8 erregt, um sich zu verlängern (auszudehnen).
Ein Antriebskolben 82 erhöht den Druck in der Hydraulikkammer 83.
Das Steuerventil 7 wird in eine Position bewegt, die es
der Hydrauliksteuerkammer 4 und dem Niederdruckkanal 73 ermöglicht,
miteinander zu kommunizieren. Somit wird der Kraftstoff in der Hydrauliksteuerkammer 4 durch
den Verbindungskanal 74 zu dem Niederdruckkanal 73 abgegeben.
Somit verringert sich der Steuerdruck allmählich. Wenn der Kraftstoffdruck
in der Hydrauliksteuerkammer 4 kleiner als ein bestimmter
Druck wird, beginnt ein Anheben (Verschieben in einer zweiten Richtung,
die entgegengesetzt zu der ersten Richtung ist) der äußeren Nadel 21 aufgrund
des Hochdruckkraftstoffs, der nach oben auf die äußere Nadel 21 wirkt,
um die ersten Einspritzlöcher 31 zu öffnen.Based on a command from the ECU 10 becomes the piezo stack of the piezo drive unit 8th excited to lengthen (expand). A drive piston 82 increases the pressure in the hydraulic chamber 83 , The control valve 7 is moved to a position that it the hydraulic control chamber 4 and the low pressure channel 73 allows to communicate with each other. Thus, the fuel in the hydraulic control chamber 4 through the connection channel 74 to the low pressure channel 73 issued. Thus, the control pressure gradually decreases. When the fuel pressure in the hydraulic control chamber 4 becomes smaller than a certain pressure, starts lifting (shifting in a second direction, which is opposite to the first direction) of the outer needle 21 due to the high pressure fuel, which is up on the outer needle 21 acts to the first injection holes 31 to open.
Die
linke Hälfte
von 2 zeigt einen Zustand, in dem nur die äußere Nadel 21 angehoben ist,
um den Kraftstoff von den ersten Einspritzlöchern 31 einzuspritzen.
Ein Verringern des Drucks in der Hydrauliksteuerkammer 4 verringert
auch den Druck in der Dämpfungskammer 5.
Jedoch wird der Druck in der Dämpfungskammer 5 relativ
hoch gehalten, da die Öffnung 51 die
Strömung
des Kraftstoffs beschränkt
(reguliert). Wenn die äußere Nadel 21 weiter
angehoben (weiter in der zweiten Richtung verschoben) wird, stößt ihre
obere Endfläche
auf den Flansch 221 der inneren Nadel 22, um die
innere Nadel 22 anzuheben. Somit beginnt ein Anheben der
inneren Nadel 22.The left half of 2 shows a state in which only the outer needle 21 is raised to the fuel from the first injection holes 31 inject. Reducing the pressure in the hydraulic control chamber 4 also reduces the pressure in the damping chamber 5 , However, the pressure in the damping chamber becomes 5 held relatively high, as the opening 51 the flow of fuel is restricted. If the outer needle 21 further raised (moved further in the second direction), its upper end surface abuts the flange 221 the inner needle 22 to the inner needle 22 to raise. Thus, a lifting of the inner needle begins 22 ,
Wenn
die äußere Nadel 21 auf
die innere Nadel 22 stößt (mit
dieser kollidiert), bewegt sich die obere Endfläche der inneren Nadel 22 nach
oben, um den Druck in der Dämpfungskammer 5 zu
erhöhen, der
durch die obere Endfläche definiert
ist. Der Hydraulikdruck in der Dämpfungskammer 5 wirkt
derart, um eine Hubkraft der inneren Nadel 22 zu unterdrücken, und
um somit ein Abprallen zu verhindern. Daher werden die äußere Nadel 21 und
die innere Nadel 22 gemeinsam gleichmäßig angehoben, um die zweiten
Einspritzlöcher 32 zu öffnen. Die
rechte Hälfte
von 2 zeigt diesen Zustand, in dem die äußere Nadel 21 und
die innere Nadel 22 angehoben sind, um den Kraftstoff durch
sowohl die ersten Einspritzlöcher 31 als
auch die zweiten Einspritzlöcher 32 einzuspritzen.If the outer needle 21 on the inner needle 22 when it collides (collides with it), the upper end face of the inner needle moves 22 up to the pressure in the damping chamber 5 to increase, which is defined by the upper end surface. The hydraulic pressure in the damping chamber 5 acts to increase a lifting force of the inner needle 22 to suppress, and thus to prevent a rebound. Therefore, the outer needle 21 and the inner needle 22 jointly raised evenly to the second injection holes 32 to open. The right half of 2 shows this condition in which the outer needle 21 and the inner needle 22 are lifted to the fuel through both the first injection holes 31 as well as the second injection holes 32 inject.
Um
die Einspritzung zu beenden, bewegt die Piezoantriebseinheit 8 in 1 das
Steuerventil 7 zu der anfänglichen Position. Die Common
Rail 9 führt einen
Hochdruckkraftstoff über
das Steuerventil 7 und den Verbindungskanal 74 zu
der Hydrauliksteuerkammer 4 zu. Der Druck in der Hydrauliksteuerkammer 4 erhöht sich
wieder. Wenn der Druck den bestimmten Druck übersteigt, werden die äußere Nadel 21 und
die innere Nadel 22 abgesenkt (das heißt, die äußere Nadel 21 und
die innere Nadel 22 werden in der ersten Richtung in 1 verschoben).
Wenn die innere Nadel 22 die zweiten Einspritzlöcher 32 schließt, wird
die innere Nadel 21 weiter von dem Flansch 221 weg
abgesenkt, um die ersten Einspritzlöcher 31 zu schließen.To stop the injection, the piezo drive unit moves 8th in 1 the control valve 7 to the initial position. The common rail 9 performs a high pressure fuel via the control valve 7 and the connection channel 74 to the hydraulic control chamber 4 to. The pressure in the hydraulic control chamber 4 increases again. When the pressure exceeds the certain pressure, the outer needle becomes 21 and the inner needle 22 lowered (that is, the outer needle 21 and the inner needle 22 be in the first direction in 1 postponed). If the inner needle 22 the second injection holes 32 closes, becomes the inner needle 21 further from the flange 221 lowered off to the first injection holes 31 close.
Gemäß dem vorliegenden
Vergleichsbeispiel weist die Dämpfungskammer 5,
die in der Hydrauliksteuerkammer 4 vorgesehen ist, eine
Dämpfungsfunktion
auf, um einen Stoß aufgrund
einer Kollision zwischen der äußeren Nadel 21 und
der inneren Nadel 22 zu reduzieren, wodurch es möglich ist,
zu verhindern, dass die innere Nadel 22 abprallt. Es ist möglich zu
verhindern, dass die innere Nadel 22 instabil betrieben
wird, während,
bevor und nachdem das Ventil geöffnet
wird/ist, so dass die Kraftstoffeinspritzung stabil gesteuert werden
kann.According to the present comparative example, the damper chamber 5 located in the hydraulic control chamber 4 is provided, a damping function to a shock due to a collision between the outer needle 21 and the inner needle 22 reduce, which makes it possible to prevent the inner needle 22 bounces. It is possible to prevent the inner needle 22 is operated unstably while, before and after the valve is opened, so that the fuel injection can be stably controlled.
Da
die Hydrauliksteuerkammer 4 für die äußere Nadel 22 durch
das Volumen der Dämpfungskammer 5 kleiner
wird, kann der Durchmesser des Verbindungskanals 74 dementsprechend
diesem Volumen verringert werden. Zum Beispiel ist es wünschenswert,
eine Öffnungsgeschwindigkeit
des Ventils zu einem anfänglichen
Zustand eines Anhebens der äußeren Nadel 21 zu
verringern. Eine Hubgeschwindigkeit der äußeren Nadel 21 kann
durch Verringern des Durchmessers des Verbindungskanals 74 gesteuert
werden, um die Kraftstoffströmung
zu steuern. Zusätzlich
kann, wenn der Kraftstoff von der Dämpfungskammer 5 zu
der Hydrauliksteuerkammer 4 ausströmt, eine Verringerung des Drucks
in der Hydrauliksteuerkammer 4 abgemildert werden.Since the hydraulic control chamber 4 for the outer needle 22 through the volume of the damping chamber 5 smaller, the diameter of the connecting channel can be 74 Accordingly, this volume can be reduced. For example, it is desirable to have an opening speed of the valve to an initial state of raising the outer needle 21 to reduce. A lifting speed of the outer needle 21 can by reducing the diameter of the connection channel 74 be controlled to control the flow of fuel. In addition, when the fuel from the damping chamber 5 to the hydraulic control chamber 4 out, a reduction in the pressure in the hydraulic control chamber 4 be mitigated.
Eine
Beschränkung
des Anhebens der äußeren Nadel 21 macht
es möglich,
einen Gradienten in einem Diagramm eines Verhältnisses zwischen einem Einspritzimpuls
T und einer Einspritzmenge Q zu reduzieren. Folglich ist es möglich, eine
Steuerbarkeit einer geringen Einspritzmenge wie zum Beispiel einer
Vorsteuereinspritzung zu verbessern. Dies ist vorteilhaft beim Verbessern
einer Kraftstoffwirtschaftlichkeit und beim Verringern eines Verbrennungsgeräusches in
einem Betriebszustand mit einer geringen Last.A limitation of lifting the outer needle 21 makes it possible to reduce a gradient in a graph of a relationship between an injection pulse T and an injection amount Q. Consequently, it is possible to improve controllability of a small injection amount such as pilot injection. This is advantageous in improving fuel economy and reducing combustion noise in a low load operating state.
(Erstes Ausführungsbeispiel)(First embodiment)
3 zeigt
ein erstes Ausführungsbeispiel der
Erfindung. Gleiche Komponenten eines Kraftstoffeinspritzsystems
des vorliegenden Ausführungsbeispiels,
die gleich zu den Komponenten des Kraftstoffeinspritzsystems des
ersten Vergleichsbeispiels sind, sind durch die gleichen Bezugszeichen
angezeigt. Das erste Vergleichsbeispiel sieht die Dämpfungskammer 5 als
die Stoßreduzierungsvorrichtung oberhalb
der inneren Nadel 22 in der Richtung eines Anhebens vor.
Jedoch ist in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ein Pufferbauteil
oberhalb der äußeren Nadel 21 in
der Richtung eines Anhebens vorgesehen. Zum Beispiel ist das Pufferbauteil
an einer Endfläche
der äußeren Nadel 21 vorgesehen.
Die Endfläche
ist zu dem Flansch 221 der inneren Nadel 22 zugewandt.
Wie in 3 schematisch gezeigt ist, weist die Düse 1 mit
variabler Öffnung
grundsätzlich die
gleiche Struktur wie in dem ersten Vergleichsbeispiel auf. Nachstehend
sind vor allem die Unterschiede beschrieben. In 3 weist
die ungefähr
zylindrische äußere Nadel 21 einen
oberen Endabschnitt 21A (ein Pufferbauteil) auf, das zu
dem Flansch 221 rund um die innere Nadel 22 gegenüberliegend
ist. Der obere Endabschnitt 21A ist aus einem Material hergestellt,
das weicher als ein Grundmaterial der äußeren Nadel 21 ist,
und funktioniert als ein Pufferbauteil, das mit der äußeren Nadel 21 einstückig ausgebildet
ist. Insbesondere ist nur der obere Endabschnitt 21A abgedeckt,
um eine Karbonisation während
einer Wärmebehandlung
in dem Herstellungsprozess der äußeren Nadel 21 zu
verhindern. Auf diese Weise kann der obere Endabschnitt 21A weicher
als das Grundmaterial hergestellt werden und eine Pufferfunktion
aufweisen. Bevorzugterweise kann das Grundmaterial der äußeren Nadel 21 SKH2
(Wärmebehandlung
QT: ungefähr
HRC60) sein. Der obere Endabschnitt 21A kann 45C (Rohmaterial:
ungefähr
HRC30) sein. Somit ist ein Stoßabsorptionsverhalten
außerordentlich
hoch. 3 shows a first embodiment of the invention. Like components of a fuel injection system of the present embodiment, which are the same as the components of the fuel injection system of the first comparative example, are indicated by the same reference numerals. The first comparative example sees the damping chamber 5 as the shock reduction device above the inner needle 22 in the direction of a lifting. However, in the present embodiment, a buffer member is above the outer needle 21 provided in the direction of lifting. For example, the buffer member is at an end face of the outer needle 21 intended. The end face is to the flange 221 the inner needle 22 facing. As in 3 is shown schematically, the nozzle 1 with variable opening basically the same structure as in the first comparative example. The differences are described below. In 3 has the approximately cylindrical outer needle 21 an upper end portion 21A (a buffer member) leading to the flange 221 around the inner needle 22 is opposite. The upper end section 21A is made of a material that is softer than a base material of the outer needle 21 is, and works as a buffer member with the outer needle 21 is integrally formed. In particular, only the upper end portion 21A covered to a carbonization during a heat treatment in the manufacturing process of the outer needle 21 to prevent. In this way, the upper end portion 21A softer than the base material and having a buffering function. Preferably, the base material of the outer needle 21 SKH2 (heat treatment QT: about HRC60). The upper end section 21A can 45C (Raw material: about HRC30). Thus, a shock absorption behavior is extremely high.
In
diesem Zustand verringert sich der Druck in der Hydrauliksteuerkammer 4,
wenn der Nadelantriebsmechanismus 6 in 1 eine
Kommunikation zwischen der Hydrauliksteuerkammer 4 und
dem Niederdruckkanal 73 vorsieht. Somit beginnt ein Anheben
der äußeren Nadel 21,
um die ersten Einspritzlöcher 31 zu öffnen (siehe
die linke Hälfte
von 3). Wenn die äußere Nadel 21 weiter
angehoben wird, erreicht ihr oberer Endabschnitt 21A den Flansch 221 rund
um die innere Nadel 22 (siehe die rechte Hälfte von 3).
Der obere Endabschnitt 21A, der aus dem weichen Material
hergestellt ist, reduziert die Stoßkraft aufgrund der Kollision,
wodurch es möglich
ist, zu verhindern, dass die innere Nadel 22 abprallt.In this state, the pressure in the hydraulic control chamber decreases 4 when the needle drive mechanism 6 in 1 a communication between the hydraulic control chamber 4 and the low pressure channel 73 provides. Thus, lifting of the outer needle begins 21 to the first injection holes 31 to open (see the left half of 3 ). If the outer needle 21 is raised further reaches its upper end portion 21A the flange 221 around the inner needle 22 (see the right half of 3 ). The upper end section 21A made of the soft material reduces the impact force due to the collision, making it possible to prevent the inner needle 22 bounces.
Mit
der Konstruktion, in der das Pufferbauteil an der äußeren Nadel 21 vorgesehen
ist, kann auch verhindert werden, dass die innere Nadel 22 vor
und nach einem Öffnen
eines Ventils instabil betrieben wird, und es kann die gleiche Wirkung
(gleichen Vorteil) wie in dem ersten Vergleichsbeispiel vorsehen. Das
Pufferbauteil ist mit der äußeren Nadel 21 einstückig ausgebildet
oder kann separat vorgesehen sein. Wenn es separat vorgesehen ist,
kann ein Ringbauteil, das aus zum Beispiel weichem Stahl hergestellt
ist, an der äußeren Nadel 21 vorgesehen
sein, um die innere Nadel 22 aufzunehmen. Der weiche Stahl
ist weicher als die äußere Nadel 21 und
als das Grundmaterial. Anstelle des weichen Stahls kann es bevorzugt
werden, dass ein Bauteil des gleichen Materials wie die äußere Nadel 21 vom
Karbonisiertwerden eingeschränkt
wird, um das Bauteil weicher zu machen.With the construction in which the buffer component on the outer needle 21 is provided, it is also possible to prevent the inner needle 22 is operated unstably before and after opening a valve, and it can provide the same effect (same advantage) as in the first comparative example. The buffer member is with the outer needle 21 formed integrally or may be provided separately. If provided separately, a ring member made of, for example, soft steel may be attached to the outer needle 21 be provided to the inner needle 22 take. The soft steel is softer than the outer needle 21 and as the basic material. Instead of the soft steel, it may be preferred that a component of the same material as the outer needle 21 is carbonized to make the component softer.
(Zweites Ausführungsbeispiel)Second Embodiment
4 zeigt
ein zweites Ausführungsbeispiel der
Erfindung. Gleiche Komponenten eines Kraftstoffeinspritzsystems
des vorliegenden Ausführungsbeispiels,
die gleich zu den Komponenten des Kraftstoffeinspritzsystems des
ersten Ausführungsbeispiels sind,
sind durch die gleichen Bezugszeichen angezeigt. Das vorliegende
Vergleichsbeispiel sieht eine Dämpfungskammer 5A als
die Stoßreduzierungsvorrichtung
zwischen zugewandten Teilen (gegenüberliegenden Endflächen) der äußeren Nadel 21 und
der inneren Nadel 22 vor. Das zugewandte Bauteil der äußeren Nadel 21 ist
zu dem der inneren Nadel 22 gegenüberliegend. Wie in 4 schematisch
gezeigt ist, weist die Düse 1 mit
variabler Öffnung
grundsätzlich
die gleiche Struktur wie in dem ersten Vergleichsbeispiel auf. Nachstehend
sind vor allem die Unterschiede beschrieben. In 4 umfasst
die Hydrauliksteuerkammer 4 eine ringförmige bewegliche Platte 52 als
Stoßreduzierungsvorrichtung
zwischen einer oberen Endfläche
der äußeren Nadel 21 und
dem Flansch 221 rund um die innere Nadel 22. Die
bewegliche Platte 52 ist mit einem äußeren Durchmesser ausgebildet,
der ein wenig größer als
der Flansch rund um die innere Nadel 22 ist. Die bewegliche
Platte 52 definiert die Dämpfungskammer 5A und
funktioniert als ein Pufferbauteil. Zum Beispiel ist ein hoch elastisches
Metallmaterial geeignet, um für
die bewegliche Platte 52 verwendet zu werden. 4 shows a second embodiment of the invention. Like components of a fuel injection system of the present embodiment, which are the same as the components of the fuel injection system of the first embodiment, are indicated by the same reference numerals. The present comparative example provides a damping chamber 5A as the shock reduction device between facing parts (opposite end surfaces) of the outer needle 21 and the inner needle 22 in front. The facing component of the outer needle 21 is to the inner needle 22 opposite. As in 4 is shown schematically, the nozzle 1 with variable opening basically the same structure as in the first comparative example. The differences are described below. In 4 includes the hydraulic control chamber 4 an annular movable plate 52 as a shock reducing device between an upper end surface of the outer needle 21 and the flange 221 around the inner needle 22 , The movable plate 52 is formed with an outer diameter that is slightly larger than the flange around the inner needle 22 is. The movable plate 52 defines the damping chamber 5A and works as a buffer member. For example, a highly elastic metal material is suitable for the movable plate 52 to be used.
Wenn
die Düsennadel 2 an
dem Bodenende positioniert ist, ist die Dämpfungskammer 5A ein Raum,
der oberhalb zwischen der beweglichen Platte 52 und dem
Flansch 221 ausgebildet ist. Zu diesem Zeitpunkt kommuniziert
die Dämpfungskammer 5A mit
der Hydrauliksteuerkammer 4 über einen Zwischenraum rund
um den Flansch 221. Innere und äußere Ränder der äußeren Nadel 21 an
der oberen Endfläche
sind angefast, um eine kleine Berührungsfläche mit der beweglichen Platte 52 vorzusehen.If the nozzle needle 2 positioned at the bottom end, is the damping chamber 5A a space that is above between the moving plate 52 and the flange 221 is trained. At this time communicates the damping chamber 5A with the hydraulic control chamber 4 over a space around the flange 221 , Inner and outer edges of the outer needle 21 at the upper end surface are chamfered to a small contact surface with the movable plate 52 provided.
In
diesem Zustand verringert sich der Druck in der Hydrauliksteuerkammer 4,
wenn der Nadelantriebsmechanismus 6 eine Kommunikation
zwischen der Hydrauliksteuerkammer 4 und dem Niederdruckkanal 73 vorsieht.
Somit beginnt ein Anheben der äußeren Nadel 21,
um die ersten Einspritzlöcher 31 zu öffnen (siehe
die linke Hälfte
von 4). Wenn die äußere Nadel 21 angehoben
wird, um die bewegliche Platte 52 anzuheben (siehe die
rechte Hälfte
von 4), verringert sich der Druck in der Dämpfungskammer 5A,
um einen Dämpfungseffekt
vorzusehen. Ferner reduziert eine Federkraft der beweglichen Platte 52 einen
Stoß der äußeren Nadel 21.
Auf diese Art und Weise ist es möglich,
wenn die äußere Nadel 21 auf
die innere Nadel 22 stößt, eine
nach unten wirkende Kraft zu erzeugen, und zu verhindern, dass sich
die innere Nadel 22 von der äußeren Nadel 21 löst.In this state, the pressure in the hydraulic control chamber decreases 4 when the needle drive mechanism 6 a communication between the hydraulic control chamber 4 and the low pressure channel 73 provides. Thus, lifting of the outer needle begins 21 to the first injection holes 31 to open (see the left half of 4 ). If the outer needle 21 is raised to the moving plate 52 raise (see the right half of 4 ), the pressure in the damping chamber decreases 5A to provide a damping effect. Further, a spring force reduces the movable plate 52 a push of the outer needle 21 , In this way it is possible if the outer needle 21 on the inner needle 22 encounters creating a downward force, and preventing the inner needle 22 from the outer needle 21 solves.
Gemäß der vorstehend
erwähnten
Konstruktion kann die bewegliche Platte 52 relativ einfach
die Dämpfungskammer 5A definieren
und kann ein ähnlicher
Effekt wie in dem ersten Vergleichsbeispiel vorgesehen werden. Da
die äußere Nadel 21 die
bewegliche Platte 52 gegen die innere Nadel 52 drückt, kann
es eine Presskraft erschweren, dass sich die bewegliche Platte 52 von
der inneren Nadel 22 löst, wenn
das Ventil geschlossen wird. Die Konstruktion gemäß dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel schränkt ein
Auftreten der Presskraft durch Anfasen der oberen Endfläche der äußeren Nadel 21 ein.
Somit kann sich die äußere Nadel 21 von
der beweglichen Platte 52 einfach lösen, um das Ventil zu schließen. Als
Ergebnis ist es möglich,
ein Anheben der Düsennadel 2 äußerst genau
zu steuern.According to the above-mentioned construction, the movable plate 52 relatively easy the damping chamber 5A and a similar effect can be provided as in the first comparative example. Because the outer needle 21 the movable plate 52 against the inner needle 52 Presses, it can make it difficult for a press force that the movable plate 52 from the inner needle 22 triggers when the valve is closed. The construction according to the present embodiment limits an occurrence of the pressing force by chamfering the upper end surface of the outer needle 21 one. Thus, the outer needle can 21 from the moving plate 52 simply loosen to close the valve. As a result, it is possible to raise the nozzle needle 2 extremely precise control.
(Drittes Ausführungsbeispiel)(Third Embodiment)
5 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel der
Erfindung. Gleiche Komponenten eines Kraftstoffeinspritzsystems
des vorliegenden Ausführungsbeispiels,
die gleich zu den Komponenten des Kraftstoffeinspritzsystems des
ersten Vergleichsbeispiels sind, sind durch die gleichen Bezugszeichen
angezeigt. Gemäß dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel ist
die Dämpfungskammer 5A als
Stoßreduzierungsvorrichtung
zwischen zugewandten Bauteilen (gegenüberliegenden Endflächen) der äußeren Nadel 21 und
der inneren Nadel 22 vorgesehen. Das zugewandte Bauteil
der äußeren Nadel 21 ist
zu dem der inneren Nadel 22 gegenüberliegend. Die Dämpfungskammer 5A weist
ein ungefähr
U-förmiges,
bewegliches Bauteil 53 auf, das vorgesehen ist, um den Flansch 221 und
die innere Nadel 22 abzudecken. Wie schematisch in 5A gezeigt
ist, weist die Düse 1 mit
variabler Öffnung
grundsätzlich
die gleiche Struktur wie in dem ersten Vergleichsbeispiel auf. Nachstehend
sind vor allem die Unterschiede beschrieben. In 5A weist
das bewegliche Bauteil 53 ein unteres Ringbauteil 53a,
das einen ungefähr L-förmigen Querschnitt
aufweist, und ein flaches oberes Ringbauteil 53b auf. Das
untere Bauteil 53a ist zwischen der oberen Endfläche der äußeren Nadel 21 und
dem Flansch 221 rund um die innere Nadel 22 positioniert.
Eine senkrechte Wand erstreckt sich von einem äußeren Umfangsrand des unteren Bauteils 53a nach
oben und berührt
eine äußere Umfangsfläche des
Flansches 221. Das obere Bauteil 53b ist an der
oberen Fläche
des Flansches 221 vorgesehen. Die Rückkehrfeder 25 oberhalb
des oberen Bauteils 53b drückt das obere Bauteil 53b gegen
die obere Fläche
des Flansches 221. Die Dämpfungskammer 5A ist
ein Raum, der durch das obere Bauteil 53b, das untere Bauteil 53a und
den Flansch 221 definiert ist. 5 shows a third embodiment of the invention. Like components of a fuel injection system of the present embodiment, which are the same as the components of the fuel injection system of the first comparative example, are indicated by the same reference numerals. According to the present embodiment, the damping chamber 5A as a shock reduction device between facing components (opposite end surfaces) of the outer needle 21 and the inner needle 22 intended. The facing component of the outer needle 21 is to the inner needle 22 opposite. The damping chamber 5A has an approximately U-shaped, movable component 53 on, which is provided to the flange 221 and the inner needle 22 cover. As schematically in 5A shown points the nozzle 1 with variable opening basically the same structure as in the first comparative example. The differences are described below. In 5A has the movable component 53 a lower ring component 53a , which has an approximately L-shaped cross-section, and a flat upper ring member 53b on. The lower component 53a is between the upper end surface of the outer needle 21 and the flange 221 around the inner needle 22 positioned. A vertical wall extends from an outer peripheral edge of the lower member 53a upward and contacts an outer peripheral surface of the flange 221 , The upper component 53b is on the upper surface of the flange 221 intended. The return spring 25 above the upper component 53b pushes the upper part 53b against the upper surface of the flange 221 , The damping chamber 5A is a space that passes through the upper part 53b , the lower part 53a and the flange 221 is defined.
Wie
in 5B und 5C gezeigt
ist, ist der Raum für
die Dämpfungskammer 5A alternativ
oberhalb oder unterhalb des Flansches 221 abhängig von relativen
Positionen der äußeren Nadel 21 und
der inneren Nadel 22 ausgebildet. Ein Zwischenraum L1, der
unterhalb des Flansches 221 während eines Außensitzzustands
(5B) ausgebildet ist, ist gleich groß wie ein
Zwischenraum L1, der oberhalb des Flansches 221 während eines
vollständigen
Hubzustands (5C) ausgebildet ist. Zum Beispiel
sind während
des Außensitzzustands
nur die ersten Einspritzlöcher 31 offen und
während
des vollständigen Hubzustands
sind sowohl die ersten als auch zweiten Einspritzlöcher 31, 32 offen.As in 5B and 5C is shown, is the space for the damping chamber 5A alternatively above or below the flange 221 depending on relative positions of the outer needle 21 and the inner needle 22 educated. A gap L1, which is below the flange 221 during an outside seating condition ( 5B ) is the same size as a gap L1, which is above the flange 221 during a complete stroke state ( 5C ) is trained. For example, during the outer seating state, only the first injection holes are 31 open and during the full lift state are both the first and second injection holes 31 . 32 open.
Betriebe
des vorstehenden Ausführungsbeispiels
sind nachstehend beschrieben. Ähnlich
zu dem vorstehend erwähnten
Ausführungsbeispiel
beginnt, wenn sich der Druck in der Hydrauliksteuerkammer 4 verringert,
ein Anheben der äußeren Nadel 21,
um die ersten Einspritzlöcher 31 zu öffnen (siehe die
linke Hälfte
von 5A). Die äußere Nadel 21 wird
angehoben, um das bewegliche Bauteil 53 anzuheben (siehe
die rechte Hälfte
von 5A). In dem Außensitzzustand, der in 5B gezeigt
ist, ist die Dämpfungskammer 5A unterhalb
des Flansches 221 positioniert. Das Volumen der Dämpfungskammer 5A reduziert
sich, da ein Anheben voranschreitet. Das Volumen der Dämpfungskammer 5A oberhalb des
Flansches 221 erhöht
sich demgemäß und wird ein
Maximum in dem vollständigen
Hubzustand, wie in 5C gezeigt ist.Operations of the above embodiment will be described below. Similar to the aforementioned embodiment, when the pressure in the hydraulic control chamber begins to increase 4 decreases, lifting the outer needle 21 to the first injection holes 31 to open (see the left half of 5A ). The outer needle 21 is raised to the moving part 53 raise (see the right half of 5A ). In the outside seating state, which is in 5B is shown, the damping chamber 5A below the flange 221 positioned. The volume of the damping chamber 5A reduces as a lifting progresses. The volume of the damping chamber 5A above the flange 221 increases accordingly and becomes a maximum in the full lift state, as in 5C is shown.
Gemäß dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel
vergrößert und
verringert sich die Dämpfungskammer 5A abwechselnd,
die oberhalb oder unterhalb des Flansches ausgebildet ist, abhängig von Veränderungen
der relativen Positionen der äußeren Nadel 21 und
der inneren Nadel 22; in anderen Worten, abhängig von
einer Bewegung von zumindest einer der äußeren und der inneren Nadel 21, 22.
Diese Konstruktion kann einen Bremseffekt in allen Betrieben erzeugen,
in denen Positionen der äußeren Nadel 21 und
der inneren Nadel 22 relativ zueinander verändert werden.
Die Konstruktion kann die Stoßkraft
zwischen der äußeren Nadel 21 und
der inneren Nadel 22 reduzieren und einen ähnlichen
Effekt vorsehen, der ein Abprallen der inneren Nadel 22 verhindert.
Die Verwendung des ungefähr
U-förmigen
beweglichen Bauteils 53 erleichtert ein Festlegen des Volumens
der Dämpfungskammer 5A und
des Zwischenraums L1, wodurch der Dämpfungseffekt verbessert wird.
Wenn die Einspritzung beendet wird, ist das bewegliche Bauteil 53 einer
Kraft ausgesetzt, die von der Rückkehrfeder 25 aufgebracht
wird, und kann daher in die anfängliche
Position zwangsweise zurückkehren.According to the present embodiment, the damping chamber increases and decreases 5A alternately formed above or below the flange, depending on changes in the relative positions of the outer needle 21 and the inner needle 22 ; in other words, depending on a movement of at least one of the outer and inner needle 21 . 22 , This construction can produce a braking effect in all operations in which positions of the outer needle 21 and the inner needle 22 be changed relative to each other. The construction can reduce the impact force between the outer needle 21 and the inner needle 22 reduce and provide a similar effect, which is a rebound of the inner needle 22 prevented. The use of the approximately U-shaped movable member 53 facilitates a determination of the volume of the damping chamber 5A and the gap L1, whereby the damping effect is improved. When the injection is finished, the moving part is 53 subjected to a force coming from the return spring 25 is applied, and therefore can forcibly return to the initial position.
(Zweites Vergleichsbeispiel)(Second Comparative Example)
6 zeigt
ein zweites Vergleichsbeispiel. Gleiche Komponenten eines Kraftstoffeinspritzsystems
des vorliegenden Vergleichsbeispiels, die gleich zu den Komponenten
des Kraftstoffeinspritzsystems des ersten Vergleichsbeispiels sind,
sind durch die gleichen Bezugszeichen angezeigt. Während das
erste Vergleichsbeispiel die Öffnung 51 zum Verbinden
der Dämpfungskammer 5 als
Stoßreduzierungsvorrichtung
mit der Hydrauliksteuerkammer 4 vorsieht, kann die Öffnung 51 weggelassen
werden. Wie schematisch in 6 gezeigt
ist, weist die Düse 1 mit
variabler Öffnung
grundsätzlich
die gleiche Struktur wie in dem ersten Vergleichsbeispiel auf. Die
Dämpfungskammer 5 ist
ein Raum, der durch den am oberen Ende geschlossenen rohrförmigen Behälter 26 in
der Hydrauliksteuerkammer 5 und durch die innere Nadel 22 definiert
ist, die durch den rohrförmigen
Behälter 26 von
seiner Bodenendöffnung
aufgenommen wird. Eine Öffnung
kann durch eine geeignete Bemessung eines Zwischenraums zwischen
der inneren Fläche
des rohrförmigen
Behälters 26 und
einer äußeren Fläche der
inneren Nadel 22 weggelassen werden, so dass ein Fluid
durch den Zwischenraum strömen
kann. 6 shows a second comparative example. Like components of a fuel injection system of the present comparative example, which are similar to the components of the fuel injection system of the first comparative example, are indicated by the same reference numerals. While the first comparative example is the opening 51 for connecting the damping chamber 5 as a shock reduction device with the hydraulic control chamber 4 provides, the opening may be 51 be omitted. As schematically in 6 shown points the nozzle 1 with variable opening basically the same structure as in the first comparative example. The damping chamber 5 is a space defined by the tubular container closed at the top 26 in the hydraulic control chamber 5 and through the inner needle 22 defined by the tubular container 26 is absorbed by its bottom end opening. An opening may be made by appropriately sizing a gap between the inner surface of the tubular container 26 and an outer surface of the inner needle 22 be omitted so that a fluid can flow through the gap.
Betriebe
gemäß der vorstehenden
Konstruktion sind ähnlich
zu denen in dem ersten Vergleichsbeispiel. Die äußere Nadel 21 stößt gegen
die innere Nadel 22, um die innere Nadel 22 nach
oben anzuheben. Der Druck in der Dämpfungskammer 5 erhöht sich,
um die Hubkraft der inneren Nadel 22 zu beschränken. Es
kann verhindert werden, dass die innere Nadel 22 abprallt,
so dass sie gemeinsam mit der äußeren Nadel 21 gleichmäßig angehoben
werden kann. In der Konstruktion gemäß dem vorliegenden Vergleichsbeispiel
dient der Zwischenraum außerhalb
der inneren Nadel 22 als ein Fluidströmungsweg, der zu der Öffnung äquivalent
ist. Auf diese Art und Weise kann die einfache Konstruktion einen
gleichen Effekt wie in dem ersten Vergleichsbeispiel vorsehen.Operations according to the above construction are similar to those in the first comparative example. The outer needle 21 bumps against the inner needle 22 to the inner needle 22 to lift up. The pressure in the damping chamber 5 increases to the lifting force of the inner needle 22 to restrict. It can be prevented that the inner needle 22 bounces off, making them together with the outer needle 21 can be raised evenly. In the construction according to the present comparative example, the gap is outside the inner needle 22 as a fluid flow path equivalent to the opening. In this way, the simple construction can provide the same effect as in the first comparative example.
(Drittes Vergleichsbeispiel)(Third Comparative Example)
7 zeigt
ein drittes Vergleichsbeispiel. Gleiche Komponenten eines Kraftstoffeinspritzsystems
des vorliegenden Vergleichsbeispiels, die gleich zu den Komponenten
des Kraftstoffeinspritzsystems des ersten Vergleichsbeispiels sind,
sind durch die gleichen Bezugszeichen angezeigt. Das vorliegende
Vergleichsbeispiel sieht die Dämpfungskammer 5 als
Stoßreduzierungsvorrichtung
einstückig
mit dem Körper
B an der hinteren Seite der inneren Nadel 22 vor. Wie in 7 schematisch
gezeigt ist, weist die Düse 1 mit
variabler Öffnung
grundsätzlich
die gleiche Struktur wie in dem ersten Vergleichsbeispiel auf. Nachstehend
sind vor allem die Unterschiede beschrieben. Insbesondere ist in 7 die Dämpfungskammer 5 durch
einen Vertiefungsabschnitt, der an einem Bauteil des Körpers B
vorgesehen ist, und die hintere Seite (gegenüberliegende Seite) der inneren
Nadel definiert, die durch den Vertiefungsabschnitt aufgenommen
wird. Das Bauteil des Körpers
B bildet die obere innere Fläche
der Hydrauliksteuerkammer 4. Der obere Endabschnitt der inneren
Nadel 22 ist angeordnet, um von unten in den Vertiefungsabschnitt
gleitbar eingesetzt zu werden. Ein geeigneter Zwischenraum, der
zu der Öffnung äquivalent
ist, ist zwischen dem äußeren Umfang
der inneren Nadel 22 und einer inneren Umfangsfläche des
Vertiefungsabschnitts vorgesehen. Der Zwischenraum ermöglicht es
dem Kraftstoff, zwischen der Hydrauliksteuerkammer 4 und
der Dämpfungskammer 5 zu
strömen.
Alternativ kann anstelle des Vertiefungsabschnitts ein rohrförmiger Abschnitt
einstückig
in dem Körper
B vorgesehen werden, um von der oberen inneren Fläche der
Hydrauliksteuerkammer 4 nach innen vorzustehen. 7 shows a third comparative example. Like components of a fuel injection system of the present comparative example, which are similar to the components of the fuel injection system of the first comparative example, are indicated by the same reference numerals. The present comparative example sees the damping chamber 5 as a shock reduction device integral with the body B at the rear side of the inner needle 22 in front. As in 7 is shown schematically, the nozzle 1 with variable opening basically the same structure as in the first comparative example. The differences are described below. In particular, in 7 the damping chamber 5 by a recessed portion provided on a member of the body B and the rear side (opposite side) of the inner needle received by the recessed portion. The component of the body B constitutes the upper inner surface of the hydraulic control chamber 4 , The upper end portion of the inner needle 22 is arranged to be slidably inserted from below into the recess portion. A suitable gap equivalent to the opening is between the outer circumference of the inner needle 22 and an inner peripheral surface of the recess portion. The gap allows the fuel to pass between the hydraulic control chamber 4 and the damping chamber 5 to stream. Alternatively, instead of the recessed portion, a tubular portion may be integrally provided in the body B to move from the upper inner surface of the hydraulic control chamber 4 to project inward.
Die
vorstehend erwähnte
Konstruktion kann auch einen Effekt ähnlich wie in dem ersten Vergleichsbeispiel
vorsehen. Die äußere Nadel 21 stößt gegen
die innere Nadel 22, um die innere Nadel 22 nach
oben anzuheben. Der Druck in der Dämpfungskammer 5 erhöht sich,
um die Hubkraft der inneren Nadel 22 zu beschränken. Es
kann verhindert werden, dass die innere Nadel 22 abprallt,
so dass sie gemeinsam mit der äußeren Nadel 21 gleichmäßig angehoben
werden kann. In der Konstruktion gemäß dem vorliegenden Vergleichsbeispiel
ist eine separate Komponente nicht erforderlich, um die Dämpfungskammer 5 zu
bilden. Ferner kann die festgelegte Dämpfungskammer 5 die
innere Nadel 2 stabil halten. Es ist möglich, ein Ausströmen zwischen
der Dämpfungskammer 5 und
einem weiteren Abschnitt zu verringern.The above-mentioned construction may also provide an effect similar to the first comparative example. The outer needle 21 bumps against the inner needle 22 to the inner needle 22 to lift up. The pressure in the damping chamber 5 increases to the lifting force of the inner needle 22 to restrict. It can be prevented that the inner needle 22 bounces off, making them together with the outer needle 21 can be raised evenly. In the construction according to the present comparative example, a separate component is not required to the damping chamber 5 to build. Furthermore, the specified damping chamber 5 the inner needle 2 stable hal It is possible to discharge between the damping chamber 5 and to reduce another section.
(Viertes Vergleichsbeispiel)(Fourth Comparative Example)
8 zeigt
ein viertes Vergleichsbeispiel. Gleiche Komponenten eines Kraftstoffeinspritzsystems
des vorliegenden Vergleichsbeispiels, die gleich zu den Komponenten
des Kraftstoffeinspritzsystems des ersten Vergleichsbeispiels sind,
sind durch die gleichen Bezugszeichen angezeigt. Das vorliegende
Vergleichsbeispiel sieht eine Dämpfungskammer 5B unabhängig von
der Hydrauliksteuerkammer 5 vor. Wie in 8 schematisch
gezeigt ist, weist die Düse 1 mit
variabler Öffnung grundsätzlich die
gleiche Struktur wie in dem ersten Vergleichsbeispiel auf. Nachstehend
sind vor allem die Unterschiede beschrieben. In 8 weist
die Hydrauliksteuerkammer 4 ein Zylinderbauteil 41 (rohrförmiges Bauteil)
auf, das an beiden Enden geöffnet
ist, so dass der obere Endabschnitt der inneren Nadel 22 durch
das Zylinderbauteil 41 gleitbar aufgenommen werden kann.
Ein Raum, der durch das Zylinderbauteil 41 und den oberen
Endabschnitt der inneren Nadel 22 definiert ist, dient
als die Dämpfungskammer 5B.
Die obere Fläche
der Dämpfungskammer 5B weist
eine Öffnung
für einen
Hochdruckkanal 18 auf, der zu der Common Rail 9 (Hochdruckfluidquelle) führt. Ferner
ist die Dämpfungskammer 5B nicht
mit der Hydrauliksteuerkammer 4 verbunden. Es kann somit
nicht ermöglicht
werden, dass Kraftstoff in die Hydrauliksteuerkammer 4 ausströmt. Daher
wird ein Hochdruck von der Common Rail 9 immer auf die obere
Endfläche
der inneren Nadel 22 aufgebracht. 8th shows a fourth comparative example. Like components of a fuel injection system of the present comparative example, which are similar to the components of the fuel injection system of the first comparative example, are indicated by the same reference numerals. The present comparative example provides a damping chamber 5B independent of the hydraulic control chamber 5 in front. As in 8th is shown schematically, the nozzle 1 with variable opening basically the same structure as in the first comparative example. The differences are described below. In 8th has the hydraulic control chamber 4 a cylinder component 41 (tubular member) opened at both ends so that the upper end portion of the inner needle 22 through the cylinder component 41 slidably received. A space through the cylinder component 41 and the upper end portion of the inner needle 22 is defined, serves as the damping chamber 5B , The upper surface of the damping chamber 5B has an opening for a high pressure passage 18 up to the common rail 9 (High pressure fluid source) leads. Furthermore, the damping chamber 5B not with the hydraulic control chamber 4 connected. Thus, it can not be possible for fuel to enter the hydraulic control chamber 4 flows. Therefore, a high pressure from the common rail 9 always on the upper end surface of the inner needle 22 applied.
Gemäß der Konstruktion
des vorliegenden Vergleichsbeispiels wirkt der Druck in der Dämpfungskammer 5B nur
auf die innere Nadel 22. Der Druck in der Hydrauliksteuerkammer 4 wirkt
sowohl auf die innere Nadel 22 als auch auf die äußere Nadel 21. Ähnlich zu
dem vorstehend erwähnten
Vergleichsbeispiel öffnet
die Düsennadel 2,
wenn der Nadelantriebsmechanismus 6 angetrieben wird, um den
Druck in der Hydrauliksteuerkammer 4 zu verringern. Die äußere Nadel 21 beginnt
zunächst
ein Anheben, um die ersten Einspritzlöcher 31 zu öffnen (siehe
die linke Hälfte
von 8). Die äußere Nadel 21 wird
weiter angehoben, um die innere Nadel 22 anzuheben. Die
zweiten Einspritzlöcher 32 öffnen sich
dann (siehe die rechte Hälfte
von 8). Der Hochdruck in der Dämpfungskammer 5B wird
immer nach unten wirkend auf die innere Nadel 22 aufgebracht.
Die Hubkraft der inneren Nadel 22 wird beschränkt, um
einen Effekt zum Reduzieren der Stoßkraft zu verbessern. Wenn
ein Stoß auftritt,
kann die innere Nadel 22 kaum angehoben werden und kann somit
am Abprallen gehindert werden. Als Ergebnis kann ein stabiler Betrieb
vorgesehen werden.According to the construction of the present comparative example, the pressure acts in the damping chamber 5B only on the inner needle 22 , The pressure in the hydraulic control chamber 4 acts on both the inner needle 22 as well as on the outer needle 21 , Similar to the above-mentioned comparative example, the nozzle needle opens 2 when the needle drive mechanism 6 is driven to the pressure in the hydraulic control chamber 4 to reduce. The outer needle 21 Begin first lifting to the first injection holes 31 to open (see the left half of 8th ). The outer needle 21 is further raised to the inner needle 22 to raise. The second injection holes 32 then open (see the right half of 8th ). The high pressure in the damping chamber 5B will always act down on the inner needle 22 applied. The lifting force of the inner needle 22 is limited to improve an effect for reducing the impact force. When a shock occurs, the inner needle can 22 can hardly be raised and can thus be prevented from bouncing off. As a result, stable operation can be provided.
Gemäß der vorstehend
erwähnten
Konstruktion kann die Düse
mit variabler Öffnung
einer Doppelnadelbauart ein Abprallen der inneren Nadel verhindern,
Veränderungen
in der Einspritzmenge korrespondierend zu einem Einspritzbefehl
verringern, und einen stabilen Betrieb sicherstellen.According to the above
mentioned
Construction can be the nozzle
with variable opening
a double-needle design to prevent rebounding of the inner needle
changes
in the injection amount corresponding to an injection command
and ensure stable operation.
Der
Nadelantriebsmechanismus gemäß den vorstehenden
Ausführungsbeispielen
und Vergleichsbeispielen wie zum Beispiel die Konstruktion des Steuerventils
oder der Piezoantriebseinheit ist nicht darauf beschränkt und
kann anderwärtig
konstruiert werden. Es kann bevorzugt werden, eine elektromagnetische
Antriebseinheit mit einem Solenoid anstelle der Piezoantriebseinheit
zu verwenden.Of the
Needle drive mechanism according to the above
embodiments
and comparative examples such as the construction of the control valve
or the piezo drive unit is not limited thereto and
may be elsewhere
be constructed. It may be preferable to use an electromagnetic
Drive unit with a solenoid instead of the piezo drive unit
to use.
