DE102007000077B4 - Kraftstoffeinspritzsystem für einen Verbrennungsmotor - Google Patents

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Abstract

Kraftstoffeinspritzsystem mit:
einer ersten Pumpe (20), die einen Kraftstoff auf einen ersten Druck druckbeaufschlagt;
einer zweiten Pumpe (10), die den Kraftstoff, der in der ersten Pumpe (20) druckbeaufschlagt worden ist, auf einen zweiten Druck druckbeaufschlagt, der höher als der erste Druck ist;
einem Kraftstoffakkumulator (1), in dem der Kraftstoff akkumuliert wird, der in der zweiten Pumpe (10) druckbeaufschlagt worden ist;
einem Einspritzelement (2), das den Kraftstoff, der in dem Kraftstoffakkumulator (1) akkumuliert ist, in einen Verbrennungsmotor einspritzt;
einer Kraftstoffpassage (42), durch die der Kraftstoff, der in der ersten Pumpe (20) druckbeaufschlagt worden ist, zu der zweiten Pumpe (10) geleitet wird; und
einem Dosierventil (30), das einen Ventilkörper (31) und ein Ventilelement (32) hat, das gleitbar in dem Ventilkörper (31) angeordnet ist, wobei das Dosierventil (30) einen Querschnitt der Kraftstoffpassage (42) durch Bewegen des Ventilelements (32) in dem Ventilkörper (31) einstellt,
dadurch gekennzeichnet, dass
ein zweiter Kraftstoff, der einen dritten Druck hat, der höher als der erste Druck ist, zu einem Gleitraum (303) zwischen dem Ventilelement (32) und dem Ventilkörper (31) zugeführt werden kann.

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Die Erfindung bezieht sich auf ein Kraftstoffeinspritzsystem gemäß dem Oberbergriff des Anspruchs 1.
  • Ein Common Rail-Kraftstoffeinspritzsystem ist als ein Kraftstoffeinspritzsystem für einen Dieselmotor bekannt. In diesem System, wenn ein stark druckbeaufschlagter flüssiger Kraftstoff in einem Kraftstoffakkumulator akkumuliert ist, wird der flüssige Kraftstoff des Akkumulators dann in eine Verbrennungskammer von jedem Zylinder eines Verbrennungsmotors eingespritzt. Des Weiteren, weil es erfordert ist, in dem Akkumulator immer den Kraftstoff zu akkumulieren, der auf einen höheren Druck eingestellt ist, der zu einem Einspritzdruck des Kraftstoffs korrespondiert, wird ein nicht druckbeaufschlagter Kraftstoff, der in einem Kraftstoffbehälter gehalten wird, durch eine Niederdruckpumpe druckbeaufschlagt, und der Kraftstoff, der mit einem niedrigeren Druck druckbeaufschlagt ist, wird zu einer Hochdruckpumpe durch eine Kraftstoffpassage hindurch weitergeleitet. In der Hochdruckpumpe wird der Kraftstoff auf einen höheren Druck druckbeaufschlagt, und der hochdruckbeaufschlagte Kraftstoff wird in dem Akkumulator akkumuliert.
  • In diesem System wird ein elektromagnetisches Dosierventil verwendet, um eine Querschnittfläche der Kraftstoffpassage einzustellen. Deshalb wird eine Strömungsrate des Kraftstoffs, der zu der Hochdruckpumpe zugeführt wird, eingestellt, so dass eine Strömungsrate des Kraftstoffs eingestellt wird, der von der Hochdruckpumpe abgegeben wird. Beispielsweise offenbart die gattungsbildende JP 2001003791 A ein Kraftstoffeinspritzsystem, in dem ein Dosierventil verwendet wird, um eine Querschnittsfläche einer Kraftstoffpassage einzustellen. In dieser Veröffentlichung wird ein Unterschied zwischen einem gewünschten Druck und einem tatsächlichen Druck in dem Kraftstoff eines Kraftstoffakkumulators berechnet, wird ein Zielwert einer Strömungsrate des Kraftstoffs, der zu der Hochdruckpumpe zugeführt werden soll, von dem Unterschied berechnet, und wird ein Zielwert eines elektrischen Stroms, der zu dem Dosierventil zugeführt werden soll, von dem Zielwert der Strömungsrate berechnet. Das Dosierventil hat einen zylindrischen Ventilkörper und ein säulenförmiges Ventilelement, das in dem Ventilkörper angeordnet ist, und ein Kraftstoff der Kraftstoffpassage geht durch einen offenen Raum hindurch, der durch den Ventilkörper und das Ventilelement umgeben bzw. eingeschlossen ist. Das Ventilelement wird in dem Ventilkörper in Erwiderung auf eine elektromagnetische Kraft nach oben oder unten bewegt, um einen Bereich eines Einlasses des offenen Raumes zu ändern.
  • Genauer gesagt steuert eine Steuereinheit einen elektrischen Strom, der zu dem Dosierventil zugeführt wird, gemäß einer Einschaltsteuerung bzw. Betriebszeitsteuerung. Wenn ein elektrischer Strom des Zielwerts zu einer Spule des Dosierventils zugeführt wird, wird eine elektromagnetische Kraft in der Spule als eine Anziehungskraft erzeugt, die auf das Ventilelement wirkt, so dass das Ventilelement in Erwiderung auf die elektromagnetische Kraft bewegt wird, so dass sich eine Position des Ventilelements relativ zu dem Ventilkörper ändert. Deshalb bewegt sich das Ventilelement quer über die Kraftstoffpassage, und die Querschnittsfläche der Kraftstoffpassage wird eingestellt. In dieser Einstellung wird das Ventilelement bei hoher Geschwindigkeit und geringer Amplitude gemäß der Einschaltsteuerung hin- und herbewegt. Während dieser Hin- und Herbewegung tritt ein Teil des Kraftstoffs, der durch das Dosierventil hindurch geht, normalerweise in einen Gleitraum zwischen dem Ventilkörper und dem Ventilelement ein, und ein Ölfilm des Kraftstoffs wird in dem Gleitraum ausgebildet.
  • In dem Fall jedoch, wo eine Mittelachse des Ventilelements von einer Mittelachse des Ventilkörpers verschoben ist, ist die Breite (das heißt das Abstandsmaß) des Gleitraums nicht gleichmäßig in dem Ventilkörper eingestellt. In diesem Fall gleitet das Ventilelement manchmal an dem Ventilkörper in einem Abschnitt des Gleitraums mit verringertem Abstandsmaß, und es gibt keinen Ölfilm in dem Abschnitt mit verringertem Abstandsmaß. Deshalb stößt das Ventilelement direkt mit dem Ventilkörper zusammen. Im Fall eines Auftretens dieses direkten Zusammenstoßens, tritt in dem Ventilelement und dem Ventilkörper schnell und leicht eine Abnutzung auf, so dass es eine Wahrscheinlichkeit gibt, dass eine sanfte bzw. gleichmäßige Bewegung des Ventilelements verloren geht.
  • Des Weiteren, wenn das Dosierventil verwendet wird, um Mittelachsen von sowohl dem Ventilelement als auch dem Ventilkörper entlang einer Horizontalrichtung zu führen, wird eine Verschiebung der Mittelachse des Ventilelements von der Mittelachse des Ventilkörpers durch die Schwerkraft unerwünscht erhöht. Des Weiteren wirkt eine Anziehungskraft auf Basis der elektromagnetischen Kraft gelegentlich auf das Ventilelement entlang einer Radialrichtung des Ventilelements aufgrund der Anordnung eines Magnetkreises (das heißt, einer Spule) des Dosierventils, zusätzlich zu einer Axialrichtung des Ventilelementes. In diesem Fall wird eine Verschiebung der Mittelachse des Ventilelements von der Mittelachse des Ventilkörpers weiter erhöht. Deshalb wird eine Abnützung in dem Ventilelement und dem Ventilkörper aufgrund der Hin- und Herbewegung des Ventilelementes in dem Ventilkörper weiter erzeugt.
  • Darüber hinaus wird der Kraftstoff, der auf einen niedrigeren Druck eingestellt ist, in das Dosierventil zugeführt. Deshalb, obwohl sogar eine Ausrichtkraft, die durch den Kraftstoff mit dem niedrigeren Druck verursacht wird, auf das Ventilelement wirkt, um das Ventilelement zu einer konzentrischen Position zu dem Ventilkörper zurückzuführen, ist die Ausrichtkraft zu schwach, um das Ventilelement und den Ventilkörper konzentrisch miteinander zu platzieren. Des Weiteren, obwohl der Kraftstoff sogar in einem Freiraum- bzw. Abstandsabschnitt einen niedrigeren Druck hat, ist er zu schwach, um einen Ölfilm in dem Abstandsabschnitt aufrecht zu erhalten. Darüber hinaus haften feste Substanzen, wie kleine Partikel, die aufgrund der Abnützung des Ventilelements und des Ventilkörpers erzeugt werden, oder klebende Substanzen, die aufgrund einer Abnormalität der chemischen oder physikalischen Eigenschaften des Kraftstoffs erzeugt werden, gelegentlich an einer Gleitwand des Ventilelements oder Ventilkörpers in dem Freiraum an. In diesem Fall kann der Kraftstoff mit dem niedrigeren Druck diese Substanzen nicht von dem Freiraumabschnitt wegdrücken oder auswaschen.
  • Darüber hinaus ist ein weiteres Problem in dem System aufgetreten, das in der Veröffentlichung offenbart ist. Wenn ein gewünschter Druck des Akkumulators geändert wird, um von einem hohen Druck zu einem niedrigen Druck verringert zu werden, wird der Druck des Kraftstoffs in dem Akkumulator gemäß einer Druckverringerungscharakteristik verringert, die von einer Strömungsrate eines Kraftstoffs abhängt, der von dem Akkumulator abgegeben wird. Der Kraftstoff, der von dem Akkumulator abgegeben wird, besteht aus einem Kraftstoff, der von Einspritzelementen in den Verbrennungsmotor eingespritzt wird, und aus einem Kraftstoff, der von dem Akkumulator zu einem Kraftstoffbehälter durch den Akkumulator hindurch entweicht. Wenn ein Fahrer eines Fahrzeugs beispielsweise ein Bremspedal tief bzw. stark niederdrückt, um das Fahrzeug stark zu verzögern, wird eine Strömungsrate eines Kraftstoffs, der in den Verbrennungsmotor eingespritzt wird, Null. In diesem Fall, obwohl ein gewünschter Druck des Akkumulators verringert ist, ist eine Druckverringerungsgeschwindigkeit in dem Akkumulator verringert.
  • Genauer gesagt tritt eine Zeitverzögerung unvermeidbar von einer Änderung eines gewünschten Drucks des Akkumulators zu einer Änderung einer Strömungsrate des Kraftstoffs auf, der von der Hochdruckkraftstoffpumpe zu dem Akkumulator abgegeben wird. In diesem Fall, nachdem ein gewünschter Druck des Akkumulators verringert worden ist, wird während der Zeitverzögerung eine Strömungsrate eines Kraftstoffs, der zu dem Akkumulator zugeführt wird, sehr leicht größer als eine Strömungsrate eines Kraftstoffs, der von dem Akkumulator ausgegeben wird. Deshalb wird Kraftstoff übermäßig von der Hochdruckpumpe in den Akkumulator zugeführt, und ein Phänomen tritt auf, dass der Kraftstoffdruck des Akkumulators nicht verringert, sondern vielmehr erhöht wird. Dieses Phänomen wird umgekehrte Antwort genannt.
  • Wenn diese umgekehrte Antwort in dem System in einem Zustand auftritt, bei dem der Kraftstoffdruck des Akkumulators vergleichsweise hoch ist, erfahren Strukturelemente der Hochdruckpumpe, des Akkumulators und der Einspritzelemente eine Belastung, die nahe den Festigkeitsgrenzen der Elemente ist oder diese übersteigt. Des Weiteren erfahren die Elemente aufgrund der Zeitverzögerung eine hohe Belastung für eine vergleichsweise lange Zeit. In diesem Fall gibt es eine hohe Wahrscheinlichkeit, dass die Strukturelemente Risse kriegen oder brechen.
  • Um diese umgekehrte Antwort zu verhindern ist ein Druckverringerungsventil vorgeschlagen worden, das zusätzlich an dem Akkumulator befestigt ist. Wenn ein gewünschter Druck des Akkumulators verringert wird, wird ein Kraftstoff des Akkumulators aktiv von dem Druckverringerungsventil abgegeben. Weil jedoch das Ventil und ein Steuerschaltkreis für das Ventil zusätzlich erfordert sind, erhöhen sich die Kosten für die Herstellung des Kraftstoffeinspritzsystems unerwünscht.
  • Die DE 103 24 010 A1 offenbart ein Dosierventil für ein Kraftstoffeinspritzsystem, bei dem ein Gleitraum zwischen Ventilelement und Ventilraum mit Druck einer ersten Pumpe beaufschlagt wird.
  • Die EP 1 347 472 A2 zeigt eine andere Konstruktion eines Dosierventils für ein Kraftstoffeinspritzsystem, bei dem jedoch ebenfalls ein Gleitraum zwischen Ventilelement und Ventilraum mit Druck einer ersten Pumpe beaufschlagt wird.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, unter Berücksichtigung der Nachteile des Kraftstoffeinspritzsystems des Stands der Technik, ein Kraftstoffeinspritzsystem vorzusehen, in dem ein Ventilelement eines Dosierventils sanft bzw. gleichmäßig bewegt wird, um einen Querschnitt einer Passage einzustellen, durch die Kraftstoff von einer Niederdruckpumpe zu einer Hochdruckpumpe zugeführt wird.
  • Die Aufgabe der Erfindung wird mit einem Kraftstoffeinspritzsystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
  • Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
  • Als ein Vorteil der Erfindung wird ein Kraftstoffeinspritzsystem vorgesehen, in dem ein Kraftstoffdruck eines Kraftstoffakkumulators schnell bei geringen Kosten verringert wird, wenn ein gewünschter Druck des Kraftstoffakkumulators vermindert wird.
  • Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch das Vorsehen eines Kraftstoffeinspritzsystems erreicht, das eine erste Pumpe, die einen Kraftstoff zu einem ersten Druck druckbeaufschlagt, eine zweite Pumpe, die den Kraftstoff, der in der ersten Pumpe druckbeaufschlagt worden ist, zu einem zweiten Druck druckbeaufschlagt, einen Kraftstoffakkumulator, der den Kraftstoff akkumuliert, der in der zweiten Pumpe druckbeaufschlagt worden ist, ein Einspritzelement, das den Kraftstoff des Kraftstoffakkumulators in einen Verbrennungsmotor einspritzt, eine Kraftstoffpassage, die mit der ersten Pumpe und der zweiten Pumpe verbunden ist, und ein Dosierventil hat, das einen Ventilkörper und ein Ventilelement hat, das gleitbar in dem Ventilkörper angeordnet ist, um eine Fläche der Kraftstoffpassage durch Bewegen des Ventilelements in dem Ventilkörper einzustellen. Ein zweiter Kraftstoff, der einen dritten Druck hat, der höher als der erste Druck ist, wird zu einem Gleitraum zwischen dem Ventilelement und dem Ventilkörper zugeführt.
  • Mit diesem Aufbau des Systems, weil eine Querschnittsfläche der Kraftstoffpassage durch das Dosierventil eingestellt wird, wird eine Strömungsrate des Kraftstoffs gesteuert, der zu der zweiten Pumpe zugeführt wird. Deshalb wird eine Strömungsrate des Kraftstoffs gesteuert, der von der zweiten Pumpe abgegeben wird.
  • Des Weiteren, weil der dritte Druck des zweiten Kraftstoffs, der zu dem Gleitraum des Dosierventils zugeführt wird, höher als der erste Druck ist, erhöht der zweite Druck eine Ausrichtkraft, um das Ventilelement bei einer konzentrischen Position zu dem Ventilkörper zu halten, während ein Film des zweiten Kraftstoffs zuverlässig zwischen dem Ventilkörper und dem Ventilelement vorhanden ist. Demzufolge, wenn das Ventilelement in dem Ventilkörper bewegt wird, um an dem Ventilkörper zu gleiten, kann eine Abnützung oder ein Verschleiß des Ventilkörpers und des Ventilelements kaum erzeugt werden.
  • Darüber hinaus, weil der zweite Kraftstoff mit dem dritten Druck zu dem Gleitraum zugeführt wird, können feste Substanzen, die an dem Ventilkörper oder dem Ventilelement in dem Gleitraum anhaften, zuverlässig ausgewaschen werden. Demzufolge kann in diesem System eine hohe Reinigungskraft erhalten werden.
  • Des Weiteren kann ein Teil des Kraftstoffs mit dem zweiten Druck geeignet sein bzw. vorgesehen sein, um zu dem Gleitraum als der zweite Kraftstoff zugeführt zu werden, und von dem Gleitraum zu einem Kraftstoffaufnahmeabschnitt ausgegeben werden, der auf einen Druck eingestellt ist, der niedriger als der erste Druck ist.
  • Mit dieser Anordnung, selbst wenn ein gewünschter Druck des Kraftstoffakkumulators verringert wird, wird ein Teil des Kraftstoffs mit dem zweiten Druck, von dem erwartet wird, dass er in dem Kraftstoffakkumulator akkumuliert wird, nicht in dem Kraftstoffakkumulator akkumuliert sondern zu dem Kraftstoffaufnahmeabschnitt durch den Gleitraum hindurch ausgegeben. Demzufolge kann ein Kraftstoffdruck des Kraftstoffakkumulators schnell verringert werden, wenn ein gewünschter Druck des Kraftstoffakkumulators verringert wird. Des Weiteren, weil kein Druckentlastungsventil erfordert ist, um den Druck zu verringern, kann das System bei niedrigen Kosten hergestellt werden.
  • Figurenliste
    • 1 ist eine Ansicht, die den Gesamtaufbau eines Kraftstoffeinspritzsystems gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zeigt;
    • 2 ist eine Schnittansicht eines Kraftstoffzuführelements des Systems gemäß der ersten Ausführungsform, um schematisch einen Betrieb des Systems zu zeigen;
    • 3 ist eine Schnittansicht des Kraftstoffzuführelements des Systems gemäß einer zweiten Ausführungsform, um schematisch einen Betrieb des Systems in einem Ansaughub einer Hochdruckpumpe zu zeigen;
    • 4 ist eine Schnittansicht des Kraftstoffzuführelements des Systems gemäß der zweiten Ausführungsform, um schematisch einen Betrieb des Systems in einem Drucklieferhub bzw. Arbeitshub einer Hochdruckpumpe zu zeigen;
    • 5 ist eine Schnittansicht eines Kraftstoffzuführelements des Systems gemäß der dritten Ausführungsform, um schematisch einen normalen Betrieb des Systems in einem Ansaughub einer Hochdruckpumpe zu zeigen;
    • 6 ist eine Schnittansicht eines Kraftstoffzuführelements des Systems gemäß der dritten Ausführungsform, um schematisch einen normalen Betrieb des Systems in einem Drucklieferhub einer Hochdruckpumpe zu zeigen;
    • 7 ist ein Zeitablaufdiagramm, das einen normalen Betrieb, einen Übergangsbetrieb und einen Druckverringerungsbetrieb zeigt, der in dem Kraftstoffeinspritzsystem, das in 1 gezeigt ist, gemäß der dritten Ausführungsform durchgeführt wird;
    • 8 ist eine Schnittansicht eines Kraftstoffzuführelements des Systems gemäß der dritten Ausführungsform, um schematisch den Druckverringerungsbetrieb des Systems in einem Drucklieferhub einer Hochdruckpumpe zu zeigen;
    • 9 ist eine Schnittansicht eines Kraftstoffzuführelements des Systems gemäß der dritten Ausführungsform, um schematisch den Druckverringerungsbetrieb des Systems in einem Ansaughub einer Hochdruckpumpe zu zeigen;
    • 10 ist eine Schnittansicht eines Kraftstoffzuführelements des Systems gemäß der vierten Ausführungsform, um schematisch den normalen Betrieb des Systems in einem Ansaughub einer Hochdruckpumpe zu zeigen;
    • 11 ist eine Schnittansicht eines Kraftstoffzuführelements des Systems gemäß der vierten Ausführungsform, um schematisch den normalen Betrieb des Systems in einem Drucklieferhub einer Hochdruckpumpe zu zeigen;
    • 12 ist eine Schnittansicht eines Kraftstoffzuführelements des Systems gemäß der vierten Ausführungsform, um schematisch den Druckverringerungsbetrieb des Systems in einem Drucklieferhub zu zeigen; und
    • 13 ist eine Schnittansicht eines Kraftstoffzuführelements des Systems gemäß der vierten Ausführungsform, um schematisch den Druckverringerungsbetrieb des Systems in einem Ansaughub einer Hochdruckpumpe zu zeigen.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nun mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben, in denen gleiche Bezugszeichen gleiche Teile, Bauteile oder Elemente innerhalb der gesamten Beschreibung kennzeichnen, wenn sie nicht anderweitig gekennzeichnet sind.
  • AUSFÜHRUNGSFORM 1
  • 1 ist eine Ansicht, die den Gesamtaufbau eines Kraftstoffeinspritzsystems gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • Wie in 1 gezeigt ist, hat ein Kraftstoffeinspritzsystem 100 einen Kraftstoffakkumulator 1, in dem ein Kraftstoff mit einem höheren Druck akkumuliert wird, eine Vielzahl von Einspritzelementen 2, die mit dem Akkumulator 1 verbunden sind, und eine elektronische Steuereinheit (ECU) 3. Jedes Einspritzelement 2 spritzt den Kraftstoff des Akkumulators 1 in einen Verbrennungsmotor (nicht dargestellt) unter einer Steuerung der ECU 3 ein. Genauer gesagt steuert die ECU 3 jedes Einspritzelement 2 durch eine elektrische Dieseleinspritzsteuereinheit (EDU) 3a. Das Einspritzelement 2 schaltet ein Ventil bei einer vorbestimmten Zeitabstimmung ein, und spritzt den Kraftstoff in einen entsprechenden Zylinder eines Dieselmotors (nicht dargestellt) für eine vorbestimmte Zeitspanne ein. Zum Beispiel hat der Verbrennungsmotor vier Zylinder und es gibt vier Einspritzelemente 2. Der Einfachheit halber ist nur ein Einspritzelement 2 in 1 gezeigt.
  • Ein Kraftstoffbehälter 5 hält einen Kraftstoff bei dem Atmosphärendruck. Ein Kraftstoffzuführelement 80 empfängt den Kraftstoff von dem Kraftstoffbehälter 5 durch einen Filter 6 hindurch. Das Element 80 druckbeaufschlagt den empfangenen Kraftstoff auf den höheren Druck, und leitet den Kraftstoff zu dem Akkumulator 1 durch eine Hochdruckkraftstoffpassage oder -rohr 4 weiter. Das Element 80 ist mit einer Kraftstoffrückführpassage 8 verbunden. Ein Kraftstoff, der von dem Element 80 entweicht, wird zu dem Kraftstoffbehälter 5 durch die Rückführpassage 8 zurückgeführt. Jedes Einspritzelement 2 ist mit einer Kraftstoffrückführpassage oder -rohr 7 verbunden. Ein Kraftstoff, der von jedem Einspritzelement 2 entweicht, wird zu dem Kraftstoffbehälter 5 durch die Rückführpassagen 7 und 8 zurückgeführt.
  • Die ECU 3 hat eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU), einen Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM), einen Nur-Lesespeicher (ROM) und dergleichen, die nicht dargestellt sind, und dient als ein Mikrocomputer. Die ECU 3 empfängt von einem Kraftstoffdrucksensor 9 ein Sensorsignal, das einen Druck des Akkumulators 1 anzeigt, zusätzlich zu Sensorsignalen, die eine Verbrennungsmotordrehzahl, einen Beschleunigungshub bzw. Gaspedalhub und dergleichen anzeigen, die von verschiedenen Sensoren S geliefert werden. Der RAM speichert Daten der Signale, die von den Sensoren empfangen werden. Die ECU 3 führt ein arithmetisches Verarbeiten in der CPU gemäß Programmen durch, die in dem ROM gespeichert sind, unter Verwendung der Daten aus dem RAM. Zum Beispiel berechnet die ECU 3 von Betriebszuständen des Verbrennungsmotors und des Fahrzeugs einen optimalen Wert einer Einspritzzeitabstimmung des Kraftstoffs, einen optimalen Wert einer Strömungsrate des Kraftstoffs, der eingespritzt werden soll, und einen optimalen Wert einer Zeitspanne für eine Kraftstoffeinspritzung, und steuert jedes Einspritzelement 3, um sein Ventil bei einer optimalen Zeitabstimmung für eine optimale Zeitspanne einzuschalten. Des Weiteren berechnet die ECU 3 einen Zielwert einer Strömungsrate von Kraftstoff, der von dem Element 80 abgegeben werden soll, gibt ein Steuersignal aus, das den Zielwert anzeigt, und steuert das Element 80, um den Kraftstoff bei einer Strömungsrate abzugeben, die auf den Zielwert eingestellt ist. Beispielsweise wird die Zielströmungsrate in dem Element 80 als eine Summe aus einer Strömungsrate von Kraftstoff, der von dem Element 80 abgegeben werden soll, einer Strömungsrate von Kraftstoff, von dem erwartet wird, dass er von dem Element entweicht, und einer Strömungsrate von Kraftstoff bestimmt, die zu dem Element 80 zugeführt wird, um den tatsächlichen Druck des Kraftstoffs in dem Akkumulator 1 auf einen gewünschten Druck des Akkumulators 1 einzustellen.
  • 2 ist eine Schnittansicht des Elements 80, um schematisch einen Betrieb des Systems 100 gemäß der ersten Ausführungsform zu zeigen.
  • Wie in 2 gezeigt ist, hat das Kraftstoffzuführelement 80 eine Niederdruckpumpe 20, die den Kraftstoff, der von dem Behälter 5 durch den Filter 6 hindurch erhalten wird, zu einem niedrigeren Druck druckbeaufschlagt, eine Hochdruckpumpe 10, die den Kraftstoff, der von der Pumpe 20 abgegeben wird, zu dem höheren Druck druckbeaufschlagt, eine Niederdruckkraftstoffpassage oder -rohr 42, durch die der Kraftstoff von der Pumpe 20 zu der Pumpe 10 weitergeleitet wird, und ein Dosierventil 30, das einen Querschnitt der Kraftstoffpassage 42 einstellt, um eine Strömungsrate des Kraftstoffs einzustellen, der durch die Kraftstoffpassage 42 hindurch geht. Der höhere Druck ist höher als der niedrigere Druck. Der Kraftstoff, der in der Pumpe 10 druckbeaufschlagt wird, wird zu dem Akkumulator 1 durch die Passage 4 hindurch zugeführt. Die Pumpen 10 und 20 und das Dosierventil 30 werden unter einer Steuerung der ECU 3 betrieben.
  • Die Niederdruckpumpe 20 wird durch einen Verbrennungsmotor oder einen Elektromotor angetrieben. Die Pumpe 20 hat einen Pumpabschnitt 21 und ein Entlastungsventil 22. Der Pumpabschnitt 21 saugt den Kraftstoff von dem Behälter 5 an, und leitet den Kraftstoff bei einem niedrigeren Druck weiter. Das Entlastungsventil 22 stellt den Druck des Kraftstoffs ein, der von dem Pumpabschnitt 21 abgegeben wird, um zu verhindern, dass der Druck des Kraftstoffs einen vorbestimmten Druck übersteigt, der höher als der niedrigere Druck ist.
  • Die Hochdruckpumpe 10 hat zwei Zylinder 12. Nur ein Zylinder 12 ist in 2 der Einfachheit halber gezeigt. Ein Kolben 11 ist gleitbar in jedem Zylinder 12 angeordnet, um in dem Zylinder 12 hin- und herbewegt zu werden. Die Kolben 11 werden durch einen Verbrennungsmotor eines Fahrzeugs angetrieben. Eine Pumpenkammer 13 ist in dem Zylinder 12 ausgebildet, um durch den Kolben 11 verkleinert bzw. vergrößert zu werden. Ein Auslassventil 14, das als ein Rückschlagventil funktioniert, ist bei einem Ende der Passage 4 angeordnet, um einen Auslassanschluss der Pumpenkammer 13 zu öffnen oder zu schließen. Ein Einlassventil 15, das als ein Rückschlagventil funktioniert, ist bei einem Einlassanschluss der Pumpenkammer 13 angeordnet. Wenn der Kolben 11 an einem Ansaughub nach unten bewegt wird, ist das Auslassventil 14 geschlossen, und der Kraftstoff, der von der Pumpe 20 abgegeben wird, wird in die Pumpenkammer 13 durch das Dosierventil 30 und das geöffnete Einlassventil 15 hindurch zugeführt. Wenn der Kolben in einem Drucklieferhub bzw. Arbeitshub nach oben bewegt wird, ist das Einlassventil 15 geschlossen, und der Kraftstoff der Pumpenkammer 13 wird druckbeaufschlagt und zu dem Akkumulator 1 durch das geöffnete Auslassventil 14 hindurch abgegeben, während des geschlossene Einlassventil 15 verhindert, dass der Kraftstoff zu dem Dosierventil 30 zurückgeführt wird. Der Ansaughub und der Drucklieferhub werden abwechselnd in jedem Zylinder 12 durchgeführt. Wenn der Ansaughub in einem der Zylinder 12 durchgeführt wird, wird der Drucklieferhub in dem anderen Zylinder 12 durchgeführt.
  • Das Dosierventil 30 hat einen zylindrischen Ventilkörper 31, der einen Bodenabschnitt hat, ein säulenförmiges Ventilelement 32, das einen oberen Vorsprungsabschnitt hat und gleitbar in dem Ventilkörper 31 angeordnet ist, und eine Spule 33, die angeordnet ist, um den Vorsprungsabschnitt des Ventilelements 32 zu umgeben. Ein oberer Innenraum 301 ist ausgebildet, um durch den Ventilkörper 31 und eine obere Fläche des Ventilelements 32 umgeben zu sein, und ein unterer Innenraum 302 ist ausgebildet, um durch den Ventilkörper 31 und eine untere Fläche des Ventilelements 32 umgeben zu sein. Das Ventilelement 32 ist in dem Ventilkörper 31 bewegbar, um jeden der Räume 301 und 302 zu vergrößern oder zu verkleinern. Ein Gleitraum (das heißt, ein Abstandsraum) 303 ist zwischen einer Außenumfangsfläche des Ventilelements 32 und einer Innenumfangsfläche des Ventilkörpers 31 ausgebildet.
  • Das Dosierventil 30 hat des Weiteren eine Feder (nicht dargestellt), die immer eine elastische Kraft zu dem Ventilelement 32 abgibt, um das Element 32 zu einer unteren Richtung hinzudrücken. Wenn kein elektrischer Strom auf die Spule 33 aufgebracht ist, wird keine elektromagnetische Kraft in der Spule 33 erzeugt, und das Ventilelement 32 wird bei seiner niedrigsten Position aufgrund der elastischen Kraft der Feder platziert. Wenn ein elektrischer Strom zu der Spule 33 unter einer Steuerung der ECU 3 zugeführt wird, erzeugt die Spule 33 eine elektromagnetische Kraft, um das Ventilelement 32 anzuziehen, so dass das Element 32 von der untersten Position um einen Abstand nach oben bewegt wird, der dem Grad des zugeführten elektrischen Stroms entspricht. Wenn ein maximaler Grad des elektrischen Stroms zu der Spule 33 zugeführt wird, wird das Element 32 zu seiner höchsten Position angehoben. Deshalb, wenn die ECU 3 einen Grad des elektrischen Stroms steuert, der zu der Spule 33 zugeführt wird, wird das Element 32 in dem Ventilkörper 31 durch den Gleitraum 303 hindurch nach oben und unten bewegt (das heißt, hin und her bewegt).
  • Der Ventilkörper 31 hat eine Einlassöffnung 311 und eine Auslassöffnung 312, die jeweils durch eine obere Seitenwand des Körpers 31 hindurch gehen. Das Ventilelement 32 hat ein Niederdruckkraftstoffdurchführloch 321, das sich von einer oberen Fläche zu einer Seitenfläche des Elements 32 durch einen inneren Abschnitt des Elements 32 hindurch erstreckt. Wenn das Ventilelement 32 bei der niedrigsten Position platziert ist, ist ein Öffnungsbereich der Passage 42 in dem Dosierventil 30 maximiert. Das heißt die Auslassöffnung 312 ist mit dem Durchgangsloch 321 bei einem maximalen Verbindungsquerschnitt verbunden. Deshalb geht der Kraftstoff von der Pumpe 20 durch die Einlassöffnung 311, den oberen Raum 301, das Durchführloch 321 und die Auslassöffnung 312 des Ventilkörpers 31 in dieser Reihenfolge hindurch, und wird zu der Pumpe 10 ausgegeben.
  • Wenn das Ventilelement 32 angehoben wird, nimmt der Öffnungsquerschnitt der Passage 42 in dem Dosierventil 30 ab. Das heißt der Verbindungsquerschnitt der Auslassöffnung 312 mit dem Durchführloch 321 wird verringert. Wenn das Ventilelement 32 bei der höchsten Position angeordnet ist, ist der Öffnungsquerschnitt der Passage 42 in dem Dosierventil 30 auf Null minimiert, und die Auslassöffnung 312 ist durch das Ventilelement 32 verschlossen. In diesem Fall wird kein Kraftstoff von der Pumpe 20 zu der Pumpe 10 durch das Dosierventil 30 hindurch zugeführt.
  • Der Öffnungsquerschnitt der Passage 42 in dem Dosierventil 30 wird dieser Beschreibung ein Öffnungsquerschnitt der Auslassöffnung 312 genannt. Der Öffnungsquerschnitt der Auslassöffnung 312 kann schrittweise durch Einstellen der Position des Ventilelements 32 geändert werden. Demzufolge kann die ECU 3 den Öffnungsquerschnitt der Auslassöffnung 312 durch Steuern des Grads des elektrischen Stroms einstellen, der zu der Spule 33 zugeführt wird. Das heißt die ECU 3 kann eine Strömungsrate des Kraftstoffs, der von der Pumpe 20 zu der Pumpe 10 zugeführt wird, durch Einstellen des Öffnungsquerschnitt der Auslassöffnung 312 steuern.
  • Der Ventilkörper 31 hat zwei Hochdruckkraftstoffeinströmöffnungen 313, die jeweils durch die Seitenfläche des Körpers 31 hindurch gehen. Die Einströmöffnungen 313 sind einander gegenüberliegend platziert und sind gegenüber der Spule 33 bezüglich den Öffnungen 311 und 312 platziert. Der Körper 31 kann eine einzige Einströmöffnung 313 haben. Des Weiteren hat der Ventilkörper 31 sowohl eine erste Ausströmöffnung 314, die durch den Bodenabschnitts des Körpers 31 hindurch geht, und eine zweite Ausströmöffnung 315, die durch einen Seitenabschnitt des Körpers 31 hindurch geht. Die Ausströmöffnungen 314 und 315 sind so angeordnet, dass die Einströmöffnungen 313 zwischen den Ausströmöffnungen 314 und 315 angeordnet sind. Die Ausströmöffnung 314 ist gegenüber den Öffnungen 311 und 312 bezüglich den Einströmöffnungen 313 platziert. Die Ausströmöffnung 315 ist zwischen der Gruppe von Öffnungen 311 und 312 und den Einströmöffnungen 313 platziert. Die Ausstromöffnungen 314 und 315 sind mit der Rückführpassage 8 verbunden. Eine Kraftstoffentweichnut 322 und eine Vielzahl von Ölhaltenuten 323 sind an der Außenumfangsfläche des Ventilelements 32 ausgebildet. Jede Nut 323 ist an einer Ringform ausgebildet, um das Ventilelement 32 entlang einer Umfangsrichtung des Elements 32 zu umgeben. Die Nut 323 ist platziert, um der Ausströmöffnung 315 gegenüber zu liegen. Die Nuten 323 sind parallel zueinander zwischen den Ausströmöffnungen 314 und 315 angeordnet.
  • Das Element 80 hat des Weiteren eine Kraftstoffbypasspassage oder -rohr 40, die sich von der Passage 4 erstreckt. Die Passage 40 ist mit den Einströmöffnungen 313 des Dosierventils 30 verbunden. Ein Teil des Kraftstoffs, der in der Passage 4 gehalten wird, kann in den Gleitraum 303 durch die Passage 40 und die Einströmöffnungen 313 hindurch eintreten. Ein Teil des Kraftstoffs, der in dem Gleitraum 303 zugeführt wird, kann nach unten strömen, während er gleichmäßig entlang der Umfangsrichtung in jede der Nuten 323 verteilt wird, und kann zu dem Kraftstoffbehälter 5 durch die Ausströmöffnung 314 zurückgeführt werden. Der andere Teil des Kraftstoffs, der in den Gleitraum 303 zugeführt wird, kann nach oben strömen, während er gleichmäßig entlang der Umfangsrichtung in den Nuten 322 und 323 verteilt wird, und kann zu dem Kraftstoffbehälter 5 durch die Ausströmöffnung 315 hindurch zurückgeführt werden.
  • Als Nächstes wird nachstehend ein Betrieb des Kraftstoffeinspritzsystems 100 beschrieben.
  • In jedem Zylinder 12 der Hochdruckpumpe 10 werden ein Ansaughub und ein Drucklieferhub bzw. Arbeitshub abwechselnd durchgeführt. Während des Ansaughubs, wie in 2 gezeigt ist, wird der Kolben 11 der Pumpe 10 nach unten bewegt, um die Pumpenkammer 13 zu vergrößern. Deshalb wird ein Kraftstoff von einem niedrigeren Druck von der Pumpe 20 abgegeben, eine Strömungsrate des Kraftstoffs in dem Dosierventil 30 eingestellt, und der Kraftstoff wird in der Pumpenkammer 13 der Pumpe 10 aufgenommen. Während des Drucklieferhubs wird der Kolben 11 nach oben bewegt, um die Pumpenkammer 13 zu verkleinern. Deshalb wird der Kraftstoff der Pumpenkammer 13 zu einem höheren Druck druckbeaufschlagt, das Auslassventil 14 der Pumpe 10 wird durch den druckbeaufschlagten Kraftstoff geöffnet, und der Kraftstoff mit dem höheren Druck wird zu dem Akkumulator 1 abgegeben.
  • Eine Strömungsrate des Kraftstoffs, der von der Pumpe 10 abgegeben wird, wird durch Einstellen einer Strömungsrate des Kraftstoffs gesteuert, der in der Pumpe 10 aufgenommen wird. Die Strömungsrate des aufgenommenen Kraftstoffs wird durch Steuern des Öffnungsquerschnitts der Auslassöffnung 312 des Dosierventils 30 eingestellt. Der Öffnungsquerschnitt der Auslassöffnung 312 wird mit einem Grad eines elektrischen Stroms geändert, der zu der Spule 33 zugeführt wird. Deshalb wird eine Strömungsrate des Kraftstoffs, der von der Pumpe 10 abgegeben wird, durch Steuern des elektrischen Stroms gesteuert, der zu der Spule 33 zugeführt wird.
  • Weil die Kraftstoffpassage 4 immer mit dem Kraftstoff mit dem höheren Druck gefüllt ist, wird immer ein Teil des Kraftstoffs mit dem höheren Druck als ein Einstellkraftstoff von der Kraftstoffpassage 4 in den Gleitraum 303 des Dosierventils 30 durch die Passage 40 und die Einströmöffnungen 313 zugeführt. Der Einstellkraftstoff hat einen Druck, der höher als der niedrigere Druck des Kraftstoffs ist, der in das Dosierventil 30 von der Pumpe 20 zugeführt wird. Deshalb strömt der Einstellkraftstoff sanft bzw. gleichmäßig in den gesamten Gleitraum 303 entgegen dem zugeführten Kraftstoff mit dem niedrigeren Druck, und bringt den höheren Druck gleichmäßig auf sowohl die gesamte Innenumfangsfläche des Ventilkörpers 31 und die gesamte Außenumfangsfläche des Ventilelements 32 auf.
  • Demzufolge kann der Einstellkraftstoff eine Ausrichtkraft erhöhen, die auf das Ventilelement 32 ausgeübt wird, um das Ventilelement 32 zuverlässig bei einer konzentrischen Position bezüglich des Ventilkörpers 31 zu halten, während ein Ölfilm des Einstellkraftstoffs zuverlässig zwischen dem Ventilkörper 31 und dem Ventilelement 32 vorgesehen ist. Das heißt der Einstellkraftstoff erzeugt kaum irgendeine Abnützung oder einen Verschleiß des Ventilkörpers 31 und des Ventilelements 32.
  • Darüber hinaus sind die Ölhaltenuten 323 mit dem Einstellkraftstoff gefüllt, so dass das Einstellöl gleichmäßig entlang der Umfangsrichtung des Ventilelements 32 verteilt werden kann. Demzufolge kann der Einstellkraftstoff die Ausrichtkraft weiter erhöhen, und das Ventilelement 32 kann noch zuverlässiger bei einer konzentrischen Position bezüglich des Ventilkörpers 31 gehalten werden.
  • Des Weiteren strömt der Einstellkraftstoff mit dem höheren Druck immer durch den Gleitraum 303 hindurch, und wird zu dem Kraftstoffbehälter 5 zurückgeführt, so dass feste Substanzen, die an dem Ventilkörper 31 oder dem Ventilelement 32 anhaften, zuverlässig zu dem Kraftstoffbehälter 5 ausgewaschen werden können. Demzufolge kann in diesem System eine hohe Reinigungskraft erhalten werden.
  • Angenommen es ist kein Auslass zwischen der Gruppe von Öffnungen 311 und 312 und den Einströmöffnungen 313 ausgebildet, dann strömt der Einstellkraftstoff, der durch den Gleitraum 303 strömt, von den Öffnungen 311 oder 312 über. In diesem Fall variieren ein Druck und eine Temperatur eines Kraftstoffs, der von der Pumpe 20 zu der Pumpe 10 übertragen wird, so dass eine Strömungsrate des Kraftstoffs, der zu der Pumpe 10 zugeführt wird, in dem Dosierventil 30 nicht präzise eingestellt werden kann. In dieser Ausführungsform wird jedoch der Einstellkraftstoff, der zu der Öffnung 311 oder 312 hin strömt, in der Nut 323 gehalten und wird zu dem Behälter 5 durch die Ausströmöffnung 315 hindurch zurückgeführt. Demzufolge kann eine Strömungsrate des Kraftstoffs, der zu der Pumpe 10 zugeführt wird, präzise eingestellt werden.
  • Eine Strömungsrate des Einstellkraftstoffs, der durch den Gleitraum 303 hindurch strömt, wird hauptsächlich durch einen Widerstand in dem Gleitraum 303 bestimmt.
  • AUSFÜHRUNGSFORM 2
  • 3 ist eine Schnittansicht des Kraftstoffzuführelements 80 gemäß der zweiten Ausführungsform, um schematisch einen Betrieb des Systems in einem Ansaughub der Pumpe 10 zu zeigen, und 4 ist eine Schnittansicht des Kraftstoffzuführelements 80 gemäß der zweiten Ausführungsform, um schematisch einen Betrieb des Systems in einem Drucklieferhub der Pumpe 10 zu zeigen.
  • Wie in 3 und 4 gezeigt ist, unterscheidet sich das Element 80 gemäß der zweiten Ausführungsform von dem gemäß der ersten Ausführungsform darin, dass eine Kraftstoffbypasspassage 50, die sich von der Pumpenkammer 13 der Pumpe 10 erstreckt, anstelle der Passage 40 für jeden Zylinder 12 der Pumpe 10 angeordnet ist. Der Einfachheit halber ist nur ein Zylinder 12 der Pumpe 10 in 3 und 4 gezeigt. Jede Passage 50 ist mit der entsprechenden Einströmöffnung 313 des Dosierventils 30 verbunden. Ein Rückschlagventil 51 ist in jeder Passage 50 angeordnet, um nur eine Einwegströmung des Kraftstoffs von der Pumpenkammer 13 zu dem Gleitraum 303 des Dosierventils 30 zu gestatten.
  • Wie in 3 gezeigt ist, wird während eines Ansaughubs von einem Zylinder 12 der Pumpe 10 eine Strömungsrate des Kraftstoffs, der von der Niederdruckpumpe 20 zugeführt wird, in dem Dosierventil 30 eingestellt, und der Kraftstoff wird in der Pumpenkammer 13 der Pumpe 10 aufgenommen. In diesem Betrieb ist das Rückschlagventil 51 aufgrund einer Druckdifferenz zwischen dem Gleitraum 303 und der Passage 50 geschlossen, so dass das Ventil 51 verhindert, dass der Kraftstoff des Gleitraums 303 zu der Pumpenkammer 13 durch die Passage 50 hindurch zurückgeführt wird.
  • Wie in 4 gezeigt ist, wird während eines Drucklieferhubs des anderen Zylinders 12 der Pumpe 10 der Kraftstoff der Pumpenkammer 13, der in einem vorhergehenden Ansaughub aufgenommen worden ist, auf einen höheren Druck in Erwiderung auf die Bewegung des Kolbens 11 druckbeaufschlagt, und der Kraftstoff mit dem höheren Druck wird zu dem Akkumulator 1 abgegeben. Des Weiteren wird das Rückschlagventil 51 durch den druckbeaufschlagten Kraftstoff geöffnet. Deshalb wird ein Teil des Kraftstoffs mit dem höheren Druck von der Pumpenkammer 13 zu dem Gleitraum 303 des Dosierventils 30 durch die Passage 50 und die Einströmöffnungen 313 hindurch zugeführt, und wird zu dem Behälter 5 in derselben Weise wie in der ersten Ausführungsform zurückgeführt. Der Kraftstoff mit dem höheren Druck strömt nur während des Drucklieferhubs durch den Gleitraum 303 hindurch.
  • Demzufolge erhöht, in derselben Weise wie in der ersten Ausführungsform, der Kraftstoff, der in den Gleitraum 303 zugeführt wird, eine Ausrichtkraft, die auf das Ventilelement 302 ausgeübt wird, um das Ventilelement 32 zuverlässig bei einer konzentrischen Position bezüglich des Ventilkörpers 31 zu halten, während ein Ölfilm des Kraftstoffs zuverlässig zwischen dem Ventilkörper 31 und dem Ventilelement 32 vorhanden ist. Deshalb erzeugt der Kraftstoff fast keine Abnützung oder Verschleiß des Ventilkörpers 31 und des Ventilelements 32.
  • Des Weiteren, weil der Kraftstoff mit dem höheren Druck durch den Gleitraum 303 strömt, können feste Substanzen, die an dem Ventilkörper 31 oder dem Ventilelement 32 anhaften, zuverlässig ausgewaschen werden. Demzufolge kann in diesem System eine hohe Reinigungskraft erhalten werden.
  • Darüber hinaus verhindert das Ventil 51, dass der Kraftstoff des Gleitraums 303 zu der Pumpenkammer 13 durch die Passage 50 hindurch während des Ansaughubs zurückgeführt wird. Demzufolge kann nur ein Teil des Kraftstoffs, dessen Strömungsrate in dem Dosierventil 30 in einem Ansaughub eingestellt wird, zu dem Gleitraum 303 des Dosierventils in einem Drucklieferhub unmittelbar nach dem Ansaughub zugeführt werden. Demzufolge kann eine Strömungsrate des Kraftstoffs, der zu dem Akkumulator 1 zugeführt wird, präzise eingestellt werden, im Vergleich zu der in dem System gemäß der ersten Ausführungsform.
  • In der ersten und zweiten Ausführungsform wird ein Teil des Kraftstoffs, der den höheren Druck hat, zu dem Gleitraum 303 zugeführt. Jedoch kann ein Teil eines zweiten Kraftstoffs, der einen vorbestimmten Druck hat, der höher als der niedrigere Druck ist, zu dem Gleitraum 303 zugeführt werden. Des Weiteren kann ein Schmieröl oder dergleichen zu dem Gleitraum 303 zugeführt werden, um während des Betriebs des Dosierventils 30 auf einen vorbestimmten Druck druckbeaufschlagt zu werden, der höher ist als der niedrigere Druck.
  • Des Weiteren sind die Nuten 322 und 323 an den Ventilelementen 32 ausgebildet, um den Kraftstoff des Gleitraums 303 gleichmäßig entlang der Umfangsrichtung zu verteilen. Wenn der gesamte Gleitraum 303 jedoch zuverlässig mit dem Kraftstoff aufgrund eines Unterschieds zwischen dem niedrigeren und dem höheren Druck gefüllt ist, müssen keine Nuten an den Ventilelementen 32 ausgebildet sein.
  • Darüber hinaus sind die Ausströmöffnungen 314 und 315 in dem Ventilkörper 31 ausgebildet. Wenn jedoch der Kraftstoff kaum feste Substanzen erzeugt, die an dem Ventilkörper 31 oder dem Ventilelement 32 anhaften, muss die Ausströmöffnung 314 nicht an dem Ventilkörper 31 ausgebildet sein. Des Weiteren, wenn es gestattet ist, dass ein kleiner Teil des Kraftstoffs, der in den Gleitraum 313 zugeführt wird, von den Öffnungen 311 und 312 überströmen kann, muss die Ausströmöffnung 315 nicht an dem Ventilkörper 31 ausgebildet sein.
  • AUSFÜHRUNGSFORM 3
  • 5 ist eine Schnittansicht des Elements 80 gemäß der dritten Ausführungsform, um schematisch einen normalen Betrieb des Systems in einem Ansaughub der Pumpe 10 zu zeigen, und 6 ist eine Schnittansicht des Elements 80 gemäß der dritten Ausführungsform, um schematisch einen normalen Betrieb des Systems in einem Drucklieferhub der Pumpe 10 zu zeigen. 7 ist ein Zeitablaufdiagramm, das einen normalen Betrieb, einen Übergangsbetrieb und einen Druckverringerungsbetrieb zeigt, die gemäß der dritten Ausführungsform in dem System durchgeführt werden, das in 1 gezeigt ist,. 8 ist eine Schnittansicht des Elements 80 gemäß der dritten Ausführungsform, um schematisch einen Druckverringerungsbetrieb des Systems in einem Drucklieferhub der Pumpe 10 zu zeigen, und 9 ist eine Schnittansicht des Elements 80 gemäß der dritten Ausführungsform, um schematisch einen Druckverringerungsbetrieb des Systems in einem Ansaughub der Pumpe 10 zu zeigen.
  • Wie in 5, 6, 8 und 9 gezeigt ist, unterscheidet sich das Element 80 gemäß der dritten Ausführungsform von dem gemäß der zweiten Ausführungsform darin, dass das Ventilelement 32 zusätzlich ein Kraftstoffrückführloch 324 hat, das sich von einer Seitenfläche zu einer Bodenfläche des Elements 32 durch einen inneren Abschnitt des Elements 32 hindurch erstreckt. Ein Kraftstoffentweichventil 36 ist im Wesentlichen aus den Einströmöffnungen 313, dem Rückführloch 324, der Ausströmöffnung 314 und einem Abschnitt des Ventilelements 32 ausgebildet, der um die Einströmöffnungen 313 herum angeordnet ist.
  • Wenn das Ventil 32 in einem normalen Bereich von der untersten Position zu einer vorbestimmten Position nach oben und unten bewegt wird, ist das Rückführloch 324 immer so angeordnet, dass es niedriger als die Einströmöffnungen 313 ist. Deshalb ist keine Einströmöffnung 313 mit dem Rückführloch 324 verbunden, so dass die Einströmöffnungen 313 geschlossen sind (das heißt das Entweichventil 36 ist geschlossen). Wenn das Ventilelement 32 in einem Bereich nach oben bewegt wird, der höher als die vorbestimmte Position ist, wird ein Verbindungsquerschnitt von jeder Einströmöffnung 313 mit dem Rückführloch 324 erhöht. Wenn das Ventilelement 32 die höchste Position erreicht, ist das Rückführloch 324 so angeordnet, dass es vollständig mit den Einströmöffnungen 313 verbunden ist. Deshalb sind die Einströmöffnungen 313 vollständig geöffnet (das heißt das Entweichventil 36 ist vollständig geöffnet).
  • Ein Betrieb des Kraftstoffeinspritzsystems 100 wird mit Bezug auf 5 bis 9 beschrieben.
  • In einem normalen Betrieb steuert die ECU 3 das Ventilelement 32, um in dem normalen Bereich angeordnet zu sein, so dass das Entweichventil 36 immer geschlossen ist. In diesem Betrieb, wie in 5 gezeigt ist, wird ein Ansaughub in einem Zylinder 12 der Pumpe 10 in derselben Weise, wie die ausgeführt, die in 3 gezeigt ist. Das heißt eine Strömungsrate eines Kraftstoffs, der von der Pumpe 20 zu der Pumpe 10 geliefert wird, wird in dem Dosierventil 30 eingestellt, und der Kraftstoff wird in der Pumpenkammer 13 der Pumpe 10 aufgenommen. Des Weiteren, wie in 6 gezeigt ist, wird ein Drucklieferhub in dem anderen Zylinder 12 der Pumpe 10 in derselben Weise wie die ausgeführt, die in 4 gezeigt ist. Das heißt, der Kraftstoff der Pumpenkammer 13, der in einem vorhergehenden Ansaughub aufgenommen worden ist, wird druckbeaufschlagt und zu dem Akkumulator 1 durch die Passage 4 hindurch zugeführt. Obwohl kein druckbeaufschlagter Kraftstoff durch das geschlossene Entweichmittel 36 hindurch strömt, das das Rückführloch 324 hat, strömt ein Teil des druckbeaufschlagten Kraftstoffs mit einer sehr niedrigen Strömungsrate durch den Gleitraum 303 hindurch und wird zu dem Kraftstoffbehälter 5 zurückgeführt.
  • Wie in 7 gezeigt ist, wenn die ECU 3 einen gewünschten Druck des Akkumulators 1 von einem ersten vorbestimmten Wert P1 zu einem zweiten vorbestimmten Wert P2 (P1>P2) bei einer Zeit T1 absenkt, um im Wesentlichen einen Zielwert einer Strömungsrate eines Kraftstoffs, der von dem Kraftstoffzuführelement 80 abgegeben wird, auf Null einzustellen, beginnt die ECU 3 das Ventilelement 32 bei der Zeit T1 anzuheben, um das Ventilelement 32 bei einer Zeit T3 bei der höchsten Position anzuordnen (Übergangsbetrieb). Während dieser Übergangszeit von der Zeit T1 zu der Zeit T3, ist die Auslassöffnung 312 teilweise mit dem Durchführloch 321 verbunden.
  • In einer ersten Zeitspanne A1, die die Übergangszeit einschließt, wird der Ansaughub in dem ersten Zylinder der Pumpe 10 ausgeführt, und der Drucklieferhub wird in dem zweiten Zylinder der Pumpe 10 ausgeführt. In einer zweiten Zeitspanne A2, die an die erste Zeitspanne A1 anschließt, wird der Drucklieferhub in dem ersten Zylinder der Pumpe 10 ausgeführt, und der Ansaughub wird in dem zweiten Zylinder der Pumpe 10 ausgeführt.
  • In dem ersten Zylinder der Pumpe 2 wird ein Kraftstoff, der von der Pumpe 20 geliefert wird, in die Pumpenkammer 13 während der Übergangszeit abgegeben, und kein Kraftstoff wird in die Pumpenkammer 13 nach der Übergangszeit in der ersten Zeitspanne A1 gefüllt.
  • In dem zweiten Zylinder der Pumpe 2 ist das Rückführloch 324 teilweise mit der Pumpenkammer 13 während der Übergangszeit verbunden. In diesem Fall wird ein vergleichsweise kleiner Teil des Kraftstoffs der Pumpenkammer 13 zu dem Kraftstoffbehälter 5 durch die Passage 50, die Einströmöffnung 313, das Rückführloch 324, die Ausströmöffnung 314 und die Passage 8 hindurch zurückgeführt. Der verbleibende Hauptteil des Kraftstoffs der Pumpenkammer 13 wird dem Akkumulator 1 während der Übergangszeit zugeführt. Deshalb, wenn das Einspritzelement 2 aufhört, den Kraftstoff bei einer Zeit T2 zwischen den Zeiten T1 und T3 einzuspritzen, beginnt sich der Druck des Akkumulators 1 zu erhöhen und erreicht einen dritten vorbestimmten Wert P3, der um einen kleinen Wert bzw. Betrag größer als der Wert P1 ist. Das heißt eine geringe umgekehrte Antwort tritt während der Übergangszeit auf.
  • In der ersten Zeitspanne A1 nach der Zeit T3, ist die Auslassöffnung 312 geschlossen, und das Entweichventil 36 ist vollständig geöffnet. Deshalb wird der Kraftstoff der Pumpenkammer 13 in dem zweiten Zylinder der Pumpe 2 nicht zu dem Akkumulator 1 zugeführt, sondern wird zu dem Kraftstoffbehälter 5 durch das geöffnete Entweichventil 36 hindurch zurückgeführt, das das Rückführloch 324 hat.
  • In der zweiten Zeitspanne A2 behält das Entweichventil 36 den vollständigen geöffneten Zustand bei, und die Auslassöffnung 312 behält den vollständig geschlossenen Zustand bei. Deshalb, wie in 8 gezeigt ist, wird der Kraftstoff, der in die Pumpenkammer 13 des ersten Zylinders 12 der Pumpe 10 während der Übergangszeit gefüllt worden ist, nicht zu dem Akkumulator 1 zugeführt, sondern zu dem Kraftstoffbehälter 5 durch das Entweichventil 36 hindurch zurückgeführt, das das Rückführloch 324 hat. Des Weiteren, wie in 9 gezeigt ist, wird kein Kraftstoff in die Pumpenkammer 13 des zweiten Zylinders 12 der Pumpe 10 gefüllt.
  • Deshalb wird, wie in 7 gezeigt ist, nach der Zeit T3 (Druckverringerungsbetrieb), der Druck des Akkumulators 1 allmählich aufgrund eines Kraftstoffs verringert, der von dem Akkumulator 1 entweicht, und der Druck des Akkumulators 1 erreicht den zweiten Druck P2 bei einer Zeit T4. In diesem Betrieb braucht es eine Zeit T4-T1, um den Druck P1 des Akkumulators 1 auf einen neuen gewünschten Druck P2 zu verringern.
  • Angenommen es ist kein Kraftstoffentweichventil in dem System angeordnet, wie in dem Stand der Technik, führt der zweite Zylinder 12 der Pumpe 10 fort, den Kraftstoff zu dem Akkumulator 1 zuzuführen, selbst nach der Zeit T3 in der ersten Zeitspanne A1. Des Weiteren wird der Kraftstoff des ersten Zylinders 12 der Pumpe 10, der während der Übergangszeit eingefüllt worden ist, druckbeaufschlagt und zu dem Akkumulator 1 in der zweiten Zeitspanne A2 zugeführt. Deshalb tritt, wie durch eine Punktstrichlinie in 7 gezeigt ist, eine zweite umgekehrte Antwort in großem Ausmaß in der zweiten Zeitspanne A2 auf, und der Druck des Akkumulators 1 wird unerwünscht auf einen vierten vorbestimmten Wert P4 erhöht, der höher als der dritte vorbestimmte Wert P3 ist. Der Druck des Akkumulators 1 beginnt sich bei dem Ende der zweiten Zeitspanne A2 zu verringern und erreicht den zweiten vorbestimmten Wert P2 bei einer Zeit T5. Eine Differenz zwischen den Werten P2 und P4 ist größer als eine Differenz zwischen den Werten P2 und P3, zusätzlich zu der Verzögerung einer Druckverringerungsstartzeit. Deshalb braucht es eine lange Zeit, um den Druck P1 des Akkumulators 1 auf den Druck P2 zu verringern. Deshalb wird eine Druckverringerungszeit T5-T1 in dem Stand der Technik beträchtlich länger als die Zeit T4-T1 in dieser Ausführungsform.
  • Wie vorstehend beschrieben ist, fährt in diesem Kraftstoffeinspritzsystem, wenn die ECU 3 einen gewünschten Druck des Akkumulators 1 absenkt und einen Zielwert einer Strömungsrate eines Kraftstoffs, der von dem Kraftstoffzuführelement 80 abgegeben wird, auf Null einstellt, ein Zylinder 12 der Pumpe 10, die den Ansaughub durchführt, fort, einen Kraftstoff zu empfangen, bis die Auslassöffnung 312 vollständig geschlossen ist, und druckbeaufschlagt den Kraftstoff und gibt diesen in dem Drucklieferhub ab. In dieser Ausführungsform, weil das Entweichventil 36, das das Rückführloch 324 hat, so angeordnet ist, dass es in Erwiderung auf das Schließen der Auslassöffnung 312 geöffnet wird, wird der druckbeaufschlagte Kraftstoff zu dem Kraftstoffbehälter 5 durch das geöffnete Entweichventil 36 zurückgeführt, und kein druckbeaufschlagter Kraftstoff wird zu dem Akkumulator 1 zugeführt.
  • Deshalb, selbst wenn ein Kraftstoffverbrauch in dem Akkumulator 1 während eines Ansaughubs des Zylinders 12 der Pumpe 10 verringert wird, wird der Druck des Akkumulators 1 nicht durch den Kraftstoff erhöht, der in den Zylinder 12 in dem Ansaughub gefüllt und in einen nachfolgenden Drucklieferhub druckbeaufschlagt wird. Demzufolge kann die umgekehrte Antwort verhindert werden, und eine Zeit, die erfordert ist, um den Druck des Akkumulators 1 von einem gewünschten hohen Druck zu einem gewünschten niedrigen Druck zu verringern, kann verkürzt werden.
  • Des Weiteren, weil der Druck des Akkumulators 1 nicht um viel mehr als ein gewünschter Druck erhöht wird, können Risse oder ein Bruch des Akkumulators, des Kraftstoffeinspritzelements und der Pumpe 10 zuverlässig verhindert werden.
  • Des Weiteren, weil der druckbeaufschlagte Kraftstoff der Pumpe 10 zu dem Kraftstoffbehälter 5 zurückgeführt wird, dessen Druck niedriger als der des Akkumulators ist, wird der Druck des Kraftstoffs, der von der Pumpe 10 abgegeben wird, niedrig im Vergleich zu einem Fall, wo der druckbeaufschlagte Kraftstoff der Pumpe 10 zu dem Akkumulator 1 zugeführt wird. Demzufolge kann eine Antriebsenergie verringert werden, die in der Pumpe 10 erfordert ist.
  • Des Weiteren, weil das Kraftstoffentweichventil 36 einstückig mit dem Dosierventil 30 ausgebildet ist, können Herstellkosten des Ventils 36 verringert werden, im Vergleich zu einem Fall, wo ein Kraftstoffentweichventil unabhängig in dem System angeordnet ist.
  • Des Weiteren ist es erfordert, dass das Kraftstoffentweichventil 36 geöffnet ist, wenn das Auslassventil 312 geschlossen ist, und dass es geschlossen ist, wenn das Auslassventil 312 geöffnet ist. Das heißt, es ist lediglich erforderlich, dass das Entweichventil 36 in Erwiderung auf einen Öffnungs- und Schließzustand des Auslassventils 302 betrieben wird. Demzufolge ist kein Steuerschaltkreis für ein Bestätigen des Entweichventils 36 erfordert.
  • Darüber hinaus wird ein Tellerventil allgemein als ein Druckverringerungsventil für ein Verringern eines Drucks eines Kraftstoffs durch Entweichenlassen des Kraftstoffs verwendet. Um das Tellerventil sanft bzw. gleichmäßig zu betätigen ist es erfordert, eine elastische Kraft einer Feder zu erhöhen, die verwendet wird, um das Tellerventil zu schließen, so dass es erfordert ist, eine Antriebskraft eines Antriebselements zu erhöhen, das verwendet wird, um das Tellerventil zu öffnen. Deshalb, angenommen das Tellerventil wird als ein Krafftstoffentweichventil verwendet, ist eine höhere Antriebskraft erfordert, um das Kraftstoffentweichventil zu betätigen. In dieser Ausführungsform ist das Dosierventil 30, das das Kraftstoffentweichventil 36 hat, jedoch ein Buchsen- bzw. Manschettenventil, so dass eine Antriebskraft, die erfordert ist, um das Dosierventil 30 zu betätigen, niedrig wird.
  • In dieser Ausführungsform ist das Kraftstoffentweichventil 36 einstückig mit dem Dosierventil 30 ausgebildet. Das Entweichventil 36 kann jedoch in dem System unabhängig von dem Dosierventil 30 angeordnet sein.
  • AUSFÜHRUNGSFORM 4
  • 10 ist eine Schnittansicht des Elements 80 gemäß der vierten Ausführungsform, um schematisch einen normalen Betrieb des Systems in einem Ansaughub der Pumpe 10 zu zeigen, und 11 ist eine Schnittansicht des Elements 80 gemäß der vierten Ausführungsform, um schematisch einen normalen Betrieb des Systems in einen Drucklieferhub der Pumpe 10 zu zeigen. 12 ist eine Schnittansicht des Elements 80 gemäß der vierten Ausführungsform, um schematisch einen Druckverringerungsbetrieb des Systems in einem Drucklieferhub der Pumpe 10 zu zeigen, und 13 ist eine Schnittansicht des Elements 80 gemäß der vierten Ausführungsform, um schematisch einen Druckverringerungsbetrieb des Systems in einem Ansaughub der Pumpe 10 zu zeigen.
  • Wie in 10 bis 13 gezeigt ist, unterscheidet sich das Element 80 gemäß der vierten Ausführungsform von dem gemäß der ersten Ausführungsform darin, dass das Ventilelement 32 zusätzlich das Kraftstoffrückführloch 324 hat, in derselben Weise wie in der dritten Ausführungsform.
  • Wenn die ECU 3 das Ventilelement 32 steuert, um es in einem Bereich von der untersten Position zu der vorbestimmten Position anzuordnen, wie in 10 und 11 gezeigt ist, sind die Einströmöffnungen 313 durch das Ventilelement 32 geschlossen, und ein normaler Betrieb wird durchgeführt. Wie in 10 gezeigt ist, während eines Ansaughubs in einem ersten Zylinder der Pumpe 10, wird das System in derselben Weise betrieben, wie das, das in 2 gezeigt ist. Wie in 11 gezeigt ist, wird während eines Drucklieferhubs in einem zweiten Zylinder der Pumpe 10 der Kraftstoff der Pumpenkammer 13 druckbeaufschlagt und zu dem Akkumulator 1 durch die Passage 4 hindurch zugeführt. Des Weiteren strömt ein Teil des Kraftstoffs, der in der Passage 4 gehalten wird, bei einer sehr niedrigen Strömungsrate in den Gleitraum 303 durch die Passage 40 hindurch, und wird zu dem Kraftstoffbehälter 5 zurückgeführt.
  • Wenn die ECU 3 einen gewünschten Druck des Akkumulators 1 während des Ansaughubs in dem ersten Zylinder der Pumpe 10 absenkt, um im Wesentlichen einen Zielwert einer Strömungsrate eines Kraftstoffs, der von dem Kraftstoffzufuhrelement 80 abgegeben wird, auf null einzustellen, beginnt das Ventilelement 32 sich nach oben zu bewegen, und wird bei der höchsten Position angeordnet. Deshalb wird, in derselben Weise wie in der dritten Ausführungsform, die Auslassöffnung 312 bei einer Zeit nahe dem Ende des Ansaughubs in dem ersten Zylinder 12 geschlossen, und das Durchgangsloch 324 ist vollständig mit den Einströmöffnungen 313 verbunden, um das Entweichventil 36 zu öffnen, das das Durchgangsloch 324 hat.
  • In dem ersten Zylinder der Pumpe 10, wie in 12 gezeigt ist, wird der Kraftstoff, der in die Pumpenkammer 13 in dem Ansaughub gefüllt worden ist, in dem nachfolgenden Drucklieferhub druckbeaufschlagt und zu der Passage 4 abgeben. Weil die Passage 40 mit dem Kraftstoffbehälter 5 durch das geöffnete Entweichventil 36 verbunden ist, wird der Kraftstoff, der in der Passage 4 gehalten wird, nicht zu dem Akkumulator 1 geliefert, sondern wird zu dem Kraftstoffbehälter 5 durch das geöffnete Entweichventil 36 hindurch zurückgeführt.
  • In dem zweiten Zylinder der Pumpe 10 wird, wie in 13 gezeigt ist, der Kolben 11 in dem Ansaughub nach unten bewegt, um den Kraftstoff von der Pumpe 20 aufzunehmen. Weil jedoch die Auslassöffnung 312 geschlossen ist, wird kein Kraftstoff in die Pumpenkammer 13 gefüllt. Deshalb wird kein Kraftstoff zu dem Akkumulator 1 geliefert.
  • Deshalb wird der Druck des Akkumulators 1 in dem Übergangsbetrieb und dem Druckverringerungsbetrieb in derselben Weise geändert, wie diej, die in 7 gezeigt ist.
  • Demzufolge wird in derselben Weise wie in der dritten Ausführungsform, selbst wenn ein Kraftstoffverbrauch in dem Akkumulator 1 verringert ist, der Druck des Akkumulators 1 nicht durch den druckbeaufschlagten Kraftstoff nach dem Schließen der Auslassöffnung 312 und der Öffnung des Entweichventils 36 erhöht. Des Weiteren kann eine Zeit verkürzt werden, die erfordert ist, um den Druck des Akkumulators 1 von einem gewünschten hohen Druck auf einen gewünscht niedrigen Druck zu verringern.
  • In der dritten und vierten Ausführungsform ist das Durchgangsloch 324 in dem Ventilelement 32 angeordnet. Jedoch kann das Ventilelement geeignet sein, um derart in den Druckverringerungsbetrieb nach oben bewegt zu werden, dass der untere Innenraum 302 direkt mit den Einströmöffnungen 313 verbunden ist, während das Ventilelement 32 in dem normalen Betrieb derart bewegt wird, dass das Ventilelement 32 zwischen dem unteren Innenraum 302 und den Einströmöffnungen 313 angeordnet ist. In diesem Fall ist kein Durchgangsloch erfordert.
  • In der ersten bis vierten Ausführungsform wird ein normalerweise geöffnetes Dosierventil verwendet, so dass die Querschnittsfläche der Auslassöffnung 312 verringert ist, wenn eine Anziehungskraft, die in der Spule 33 erzeugt wird, auf das Ventilelement 32 wirkt. Jedoch kann ein normalerweise geschlossenes Dosierventil verwendet werden, derart, dass der Öffnungsquerschnitt der Auslassöffnung 312 vergrößert ist, wenn eine Anziehungskraft, die in der Spule 33 erzeugt ist, auf das Ventilelement 32 wirkt.
  • Des Weiteren wird ein sich hin- und herbewegendes Dosierventil verwendet werden, so dass das Ventilelement 32 sich in dem Ventilkörper 31 hin- und herbewegt. Jedoch kann ein Drehdosierventil verwendet werden, derart, dass sich das Ventilelement 32 in dem Ventilkörper 31 dreht.
  • Darüber hinaus kann die Pumpe 10 drei oder mehr Zylinder oder nur einen einzigen Zylinder haben. Die Anzahl von Einspritzelementen 2 ist nicht auf vier begrenzt, und die Einspritzelemente 2 können auf eine beliebige Anzahl festgelegt sein.

Claims (9)

  1. Kraftstoffeinspritzsystem mit: einer ersten Pumpe (20), die einen Kraftstoff auf einen ersten Druck druckbeaufschlagt; einer zweiten Pumpe (10), die den Kraftstoff, der in der ersten Pumpe (20) druckbeaufschlagt worden ist, auf einen zweiten Druck druckbeaufschlagt, der höher als der erste Druck ist; einem Kraftstoffakkumulator (1), in dem der Kraftstoff akkumuliert wird, der in der zweiten Pumpe (10) druckbeaufschlagt worden ist; einem Einspritzelement (2), das den Kraftstoff, der in dem Kraftstoffakkumulator (1) akkumuliert ist, in einen Verbrennungsmotor einspritzt; einer Kraftstoffpassage (42), durch die der Kraftstoff, der in der ersten Pumpe (20) druckbeaufschlagt worden ist, zu der zweiten Pumpe (10) geleitet wird; und einem Dosierventil (30), das einen Ventilkörper (31) und ein Ventilelement (32) hat, das gleitbar in dem Ventilkörper (31) angeordnet ist, wobei das Dosierventil (30) einen Querschnitt der Kraftstoffpassage (42) durch Bewegen des Ventilelements (32) in dem Ventilkörper (31) einstellt, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweiter Kraftstoff, der einen dritten Druck hat, der höher als der erste Druck ist, zu einem Gleitraum (303) zwischen dem Ventilelement (32) und dem Ventilkörper (31) zugeführt werden kann.
  2. System gemäß Anspruch 1, wobei ein Teil des Kraftstoffs, der in der zweiten Pumpe (10) druckbeaufschlagt worden ist, zu dem Gleitraum (303) als der zweite Kraftstoff zugeführt werden kann.
  3. System gemäß Anspruch 1, wobei ein Teil des Kraftstoffs, der in der zweiten Pumpe (10) druckbeaufschlagt worden ist, zu dem Gleitraum (303) als der zweite Kraftstoff zugeführt werden kann, und von dem Gleitraum (303) zu einem Kraftstoffaufnahmeabschnitt (5) ausgegeben werden kann, der auf einen Druck eingestellt ist, der niedriger als der erste Druck ist.
  4. System gemäß Anspruch 1, des Weiteren mit einer zweiten Passage (4), die die zweite Pumpe (10) und den Kraftstoffakkumulator (1) verbindet, und einer Kraftstoffbypasspassage (40), die die zweite Passage (4) und den Gleitraum (303) des Dosierventils (30) verbindet, wobei ein Teil des Kraftstoffs, der von der zweiten Pumpe (10) abgegeben wird, zu dem Gleitraum (303) durch die zweite Passage (4) und die Kraftstoffbypasspassage (40) hindurch zugeführt werden kann.
  5. System gemäß Anspruch 1, des Weiteren mit einer Kraftstoffbypasspassage (50), die die zweite Pumpe (10) und den Gleitraum (303) des Dosierventils (30) verbindet, wobei die zweite Pumpe (10) eine Pumpenkammer (13) hat, in der der Kraftstoff mit dem ersten Druck in einem Ansaughub der zweiten Pumpe (10) aufgenommen wird, und in einem Drucklieferhub der zweiten Pumpe (10) druckbeaufschlagt wird, und wobei ein Teil des Kraftstoffs, der in der Pumpenkammer (13) druckbeaufschlagt worden ist, zu dem Gleitraum (303) durch die Kraftstoffbypasspassage (50) hindurch ausgegeben werden kann.
  6. System gemäß Anspruch 1, wobei der Ventilkörper (31) eine Einlassöffnung (311), durch die das Dosierventil (30) den Kraftstoff von der ersten Pumpe (20) empfängt, eine Auslassöffnung (312), durch die das Dosierventil (30) den Kraftstoff zu der zweiten Pumpe (10) abgibt, eine Einströmöffnung (313), durch die der zweite Kraftstoff in dem Gleitraum (303) aufgenommen wird, und eine Ausströmöffnung (315) hat, die zwischen einer Gruppe aus der Einlass- und Auslassöffnung (311, 312) und der Einströmöffnung (313) derart angeordnet ist, dass der zweite Kraftstoff, der in dem Gleitraum (303) aufgenommen ist, von der Ausströmöffnung (315) abgegeben wird.
  7. System gemäß Anspruch 1, wobei der Ventilkörper (31) eine Einlassöffnung (311), durch die das Dosierventil (30) den Kraftstoff von der ersten Pumpe (20) aufnimmt, eine Auslassöffnung (312), durch die das Dosierventil (30) den Kraftstoff zu der zweiten Pumpe (10) abgibt, eine Einströmöffnung (313), durch die der zweite Kraftstoff in dem Gleitraum (303) aufgenommen wird, und eine Ausströmöffnung (314) hat, die gegenüber zu der Einlass- und Auslassöffnung (311, 312) bezüglich der Einströmöffnung (313) derart angeordnet ist, dass der zweite Kraftstoff, der in dem Gleitraum (303) aufgenommen ist, von der Ausströmöffnung (314) abgegeben wird.
  8. System gemäß Anspruch 1, wobei das Ventilelement (32) dazu geeignet ist, in dem Ventilkörper (31) hin- und herbewegt zu werden.
  9. System gemäß Anspruch 1, wobei das Ventilelement (32) eine Ölhaltenut (323) an seiner Außenumfangsfläche derart hat, dass der zweite Kraftstoff des Gleitraums (303) gleichmäßig entlang einer Umfangsrichtung entlang des Ventilelements (32) verteilt wird. 10. Kraftstoffeinspritzsystem mit: einer Pumpe (10), die einen Kraftstoff empfängt und den Kraftstoff druckbeaufschlagt; einem Kraftstoffakkumulator (1), der den Kraftstoff, der in der Pumpe (10> druckbeaufschlagt worden ist, bei einem gewünschten Druck speichert; und einem Einspritzelement (2), das den Kraftstoff, der in dem Kraftstoffakkumulator (1) akkumuliert ist, in einen Verbrennungsmotor einspritzt, dadurch gekennzeichnet, dass das System des Weiteren Folgendes aufweist: einen Kraftstoffaufnahmeabschnitt (5), der auf einen niedrigeren Druck eingestellt ist, der niedriger als der des Kraftstoffs ist, der in der Pumpe (10) druckbeaufschlagt worden ist; eine Kraftstoffentweichpassage <40; 8, 50; 8) die die Pumpe (10) und den Kraftstoffaufnahmeabschnitt (5) verbindet; und ein Kraftstoffentweichventil (36), das in der Kraftstoffentweichpassage (40; 8, 50; 8) angeordnet ist und geöffnet wird, wenn der gewünschte Druck des Kraftstoffakkumulators (1) abgesenkt wird, um den Kraftstoff, der in der Pumpe (10) druckbeaufschlagt worden ist, zu dem Kraftstoffaufnahmneabschnitt (5) durch die Kraftstoffentweichpassage (40; 8, 50; 8) zurückzuführen.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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DE10324010A1 (de) 2003-05-27 2004-12-16 Robert Bosch Gmbh Einrichtung zur Einstellung eines veränderlichen Durchflussquerschnitts

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001003791A (ja) 1999-06-18 2001-01-09 Denso Corp 燃料噴射装置
EP1347472A2 (de) 2002-03-20 2003-09-24 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Anker und Ankersantriebsvorrichtung
DE10324010A1 (de) 2003-05-27 2004-12-16 Robert Bosch Gmbh Einrichtung zur Einstellung eines veränderlichen Durchflussquerschnitts

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