Die
Erfindung bezieht sich auf ein Kraftstoffeinspritzsystem gemäß dem Oberbegriff
von Anspruch 1.The
The invention relates to a fuel injection system according to the preamble
of claim 1.
Ein
Common Rail-Kraftstoffeinspritzsystem für eine Dieselmaschine führt herkömmlicherweise Hochdruckkraftstoff
bzw. mit Hockdruck beaufschlagten Kraftstoff von einem Common Rail
zu einer Düsenkammer
einer Einspritzdüse
zu. Das herkömmliche
Common Rail-Kraftstoffeinspritzsystem führt zudem Hochdruckkraftstoff
zu einer Düsennadel-Gegendruckkammer
zu, in der ein Gegendruck einer Düsennadel erzeugt wird, und
schaltet zwischen einer Kraftstoffeinspritzung und einem Stoppen
einer Kraftstoffeinspritzung durch Erhöhen/Verringern eines Drucks
in der Düsennadel-Gegendruckkammer unter
Verwendung eines elektromagnetischen Umschaltventils um (z. B. JP 2004-251205 A ).
Das elektromagnetische Umschaltventil steuert den Druck in der Düsennadel-Gegendruckkammer,
d. h., es steuert die Düsennadel
so, dass diese auf ihrem Sitz aufsitzt oder sich von ihrem Sitz
trennt, indem zwischen einer Verbindung und einer Blockierung umgeschaltet
wird, die zwischen einem Ventilgehäuse, das einen mit einem Solenoid
verbundenen Ventilkörper aufnimmt,
und einer Niederdruckkraftstoffabgabeleitung, die mit einem Kraftstofftank
in Verbindung steht, oder einer Hochdruckkraftstoffansaugleitung,
die mit dem Common Rail in Verbindung steht, besteht. Demnach ermöglicht das
elektromagnetische Umschaltventil eine verbesserte Steuerung einer
Kraftstoffeinspritzung.A common rail fuel injection system for a diesel engine conventionally supplies high pressure fuel from a common rail to a nozzle chamber of an injector. The conventional common rail fuel injection system further supplies high pressure fuel to a nozzle needle back pressure chamber in which a back pressure of a nozzle needle is generated, and switches between fuel injection and stop fuel injection by increasing / decreasing pressure in the nozzle needle back pressure chamber using an electromagnetic one Change-over valve (eg JP 2004-251205 A ). The electromagnetic switching valve controls the pressure in the nozzle needle back pressure chamber, that is, it controls the nozzle needle so that it sits on its seat or separates from its seat by switching between a connection and a blocking that between a valve body, the one housing a solenoid-connected valve body, and a low-pressure fuel delivery passage communicating with a fuel tank or a high-pressure fuel intake passage communicating with the common rail. Thus, the electromagnetic switching valve enables improved control of fuel injection.
Demgegenüber ist
es erforderlich, dass ein Durchmesser des Solenoids des elektromagnetischen
Umschaltventils kleiner ist, um ein Gesamtsystem zu verkleinern.
In diesem Fall wird ein Polflächenbereich
aufgrund einer Verringerung des Durchmessers des Solenoids verkleinert,
und folglich nimmt eine Anziehung ab. Ein Kraftstoffdruck, der auf den
Ventilkörper
in einer Richtung aufgebracht wird, in der der Ventilkörper nach
oben angehoben wird, muss demnach verringert werden, und schon wird
ein Anlass zur Sorge über
einen Einfluss auf ein Ansprechvermögen der Düsennadel hervorgerufen. Aus
diesem Grund wird eine Steuerung des Drucks in der Düsennadel-Gegendruckkammer
durch Bereitstellen eines weiteren Steuerungsventils untersucht, das
durch das elektromagnetische Umschaltventil angetrieben wird. Zum
Beispiel wird eine Hydraulikkammer bereitgestellt, in die Hochdruckkraftstoff
von dem Common Rail strömt.
Wenn das elektromagnetische Umschaltventil eine Verbindung zwischen
der Hydraulikammer und der Niederdruckkraftstoffabgabeleitung öffnet oder
schließt,
nimmt ein Druck in der Hydraulikkammer, der als ein Gegendruck des
weiteren Steuerungsventils dient, ab oder zu, und dabei öffnet oder
schließt
das weitere Steuerungsventil eine Verbindung zwischen der Düsennadel-Gegendruckkammer
und der Niederdruckkraftstoffabgabeleitung.In contrast, is
It requires a diameter of the solenoid of the electromagnetic
Changeover valve is smaller to downsize an overall system.
In this case, a pole surface area becomes
reduced due to a reduction in the diameter of the solenoid,
and hence an attraction decreases. A fuel pressure on the
valve body
is applied in one direction, in which the valve body after
is raised, must therefore be reduced, and it will be
a cause for concern
an influence on a response of the nozzle needle caused. Out
For this reason, a control of the pressure in the nozzle needle back pressure chamber
by examining another control valve, the
is driven by the electromagnetic switching valve. To the
For example, a hydraulic chamber is provided into the high pressure fuel
flows from the common rail.
When the electromagnetic switching valve connects between
the hydraulic chamber and the low pressure fuel delivery line opens or
closes
takes a pressure in the hydraulic chamber, which is considered a back pressure of
another control valve is used, off or on, and thereby opens or
includes
the further control valve connects between the nozzle needle back pressure chamber
and the low pressure fuel delivery line.
Das
Ansprechvermögen
der Düsennadel hängt von
einer Geschwindigkeit einer Ausströmung von Kraftstoff von der
Düsennadel-Gegendruckkammer
ab, die durch das weitere Steuerungsventil gesteuert wird. Somit,
um den Kraftstoffdruck zu verringern, der auf den Ventilkörper des
elektromagnetischen Umschaltventils aufgebracht wird, kann ein Druckaufnahmebereich
durch Verkleinern eines Sitzdurchmessers kleiner gemacht werden.
Das Ansprechverhalten der Düsennadel
wird nicht beeinflusst, und der Durchmesser des Solenoids kann verringert
werden.The
responsiveness
the nozzle needle depends on
a rate of outflow of fuel from the
Nozzle needle back pressure chamber
which is controlled by the further control valve. Consequently,
to reduce the fuel pressure acting on the valve body of the
electromagnetic switching valve is applied, a pressure receiving area
be made smaller by reducing a seat diameter.
The response of the nozzle needle
is not affected, and the diameter of the solenoid can be reduced
become.
Das
Verkleinern des Solenoids des elektromagnetischen Umschaltventils
verursacht jedoch die Verringerung in der Anziehung für ein Ventilöffnen, und
verursacht eine Verringerung einer Federkraft, die den Ventilkörper in
eine Richtung drängt,
in die er schließt.
Demnach, wenn das elektromagnetische Umschaltventil geschlossen
wird, kann der Ventilkörper
abprallen, wobei er wieder geöffnet
wird. Darüber hinaus
wird ein Betrieb des weiteren Steuerungsventils instabil, wodurch
eine nennenswerte Veränderung
einer Einspritzmenge verursacht wird.The
Reducing the solenoid of the electromagnetic switching valve
however, causes the reduction in attraction for valve opening, and
causes a reduction in a spring force, which the valve body in
one direction is pushing,
in which he closes.
Accordingly, when the electromagnetic switching valve is closed
can, the valve body can
bounce off, leaving it open again
becomes. Furthermore
operation of the further control valve becomes unstable, thereby
a significant change
an injection quantity is caused.
In
der DE 103 28 000
A1 ist ein Kraftstoffeinspritzsystem für einen Verbrennungsmotor beschrieben,
die die Merkmale des Oberbegriffs von Anspruch 1 aufweist.In the DE 103 28 000 A1 a fuel injection system for an internal combustion engine is described, having the features of the preamble of claim 1.
In
der DE 10 2005
020 048 A1 ist ein Injektor für ein Kraftstoffeinspritzsystem
gezeigt, bei dem eine Ventilgegendruckkammer vorgesehen, die dazu dient,
einen Gegendruck auf eine erste Ventilnadel auszuüben. Darüber hinaus
erstreckt sich ein Hydraulikdruckdurchlass durch die Ventilgegendruckkammer
hindurch. Ein Ventilkörper
ist an einer zweiten Ventilnadel vorgesehen und wird angetrieben,
um eine Verbindung zwischen dem Hydraulikdruckdurchlass und einem
Kraftstofftank herzustellen und zu trennen, um dadurch die erste
Ventilnadel anzutreiben. Die zweite Ventilnadel wird durch einen
hydraulischen Druck angetrieben, der durch ein Stellglied hervorgerufen
wird.In the DE 10 2005 020 048 A1 an injector for a fuel injection system is shown in which a valve back pressure chamber is provided which serves to exert a back pressure on a first valve needle. In addition, a hydraulic pressure passage extends through the valve back pressure chamber. A valve body is provided on a second valve needle and is driven to establish and disconnect between the hydraulic pressure passage and a fuel tank, thereby driving the first valve needle. The second valve needle is driven by a hydraulic pressure caused by an actuator.
Des
Weiteren ist in der DE
103 32 484 A1 ein weiteres Kraftstoffeinspritzsystem für einen
Verbrennungsmotor beschrieben, das einen Hochdruckteil und einen
Niederdruckteil umfasst. Im Hochdruckteil wird Kraftstoff aus einem
Kraftstoffbehälter über eine Hochdruckpumpe
und eine Hochdruckleitung einem Hochdruckspeicher (5) zugeführt. über Hochdruckzuleitungen
werden Injektoren mit Kraftstoff aus dem Hochdruckspeicher versorgt.
Im Niederdruckteil sind die Injektoren über Injektorrücklaufleitungen
mit einem Niederdruckspeicher verbunden, wobei im Niederdruckspeicher
durch ein Druckhalteventil ein Druck von 50 bar gehalten wird. Bei
einem Druck im Niederdruckspeicher oberhalb des Öffnungsdrucks des Druckhalteventils
wird der Kraftstoff über
eine Rücklaufleitung
in den Kraftstoffbehälter
zurückgeleitet.
Der Niederdruckspeicher ist über
ein Überströmventil
und eine Überströmleitung
mit der Hochdruckleitung des Hochdruckteils verbunden.Furthermore, in the DE 103 32 484 A1 another fuel injection system for an internal combustion engine, which includes a high-pressure part and a low-pressure part. In the high pressure part fuel from a fuel tank via a high pressure pump and a high pressure line is a high pressure accumulator ( 5 ). High pressure feed lines supply injectors with fuel from the high pressure accumulator. In the low-pressure part, the injectors are connected via injector return lines with a low-pressure accumulator, the Never the pressure accumulator is held by a pressure holding valve, a pressure of 50 bar. At a pressure in the low pressure accumulator above the opening pressure of the pressure holding valve, the fuel is returned via a return line in the fuel tank. The low pressure accumulator is connected via an overflow valve and an overflow to the high pressure line of the high pressure part.
Es
ist eine Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes Kraftstoffeinspritzsystem
zu verwirklichen. Um die Aufgabe der Erfindung zu lösen, wird
ein Kraftstoffeinspritzsystem bereitgestellt, das die Merkmale des
Anspruchs 1 aufweist.It
An object of the invention is an improved fuel injection system
to realize. To achieve the object of the invention is
a fuel injection system providing the features of
Claim 1 has.
Die
Erfindung wird zusammen mit den zusätzlichen Aufgaben, Merkmalen
und Vorteilen am Besten aus der nachfolgenden Beschreibung, den angefügten Ansprüchen und
den beigefügten
Zeichnungen ersichtlich, in denen:The
Invention is combined with the additional objects, features
and advantages best from the following description, the appended claims and
the attached
Drawings are apparent in which:
1 eine
darstellende Ansicht ist, die eine Gesamtgestaltung eines Kraftstoffeinspritzsystems gemäß einem
ersten Vergleichsbeispiel zeigt; 1 Fig. 4 is an illustrative view showing an overall configuration of a fuel injection system according to a first comparative example;
2 eine
Gesamtquerschnittansicht einer Einspritzeinrichtung ist; 2 an overall cross-sectional view of an injector is;
3 eine
Querschnittsansicht eines Hauptteils der Einspritzeinrichtung ist; 3 Fig. 12 is a cross-sectional view of a main part of the injector;
4A eine
Gesamtquerschnittsansicht eines Druckregulierungsventils in einem
geschlossenen Zustand des Ventils ist; 4A Fig. 10 is an overall cross-sectional view of a pressure regulating valve in a closed state of the valve;
4B eine
Gesamtquerschnittsansicht des Druckregulierungsventils in einem
offenen Zustand des Ventils ist; 4B is an overall cross-sectional view of the pressure regulating valve in an open state of the valve;
5 eine
Gesamtquerschnittsansicht ist, die ein weiteres Beispiel einer Gestaltung
des Druckregulierungsventils zeigt; 5 Fig. 10 is an overall cross-sectional view showing another example of a configuration of the pressure regulating valve;
6A ein
Diagramm ist, das eine Beziehung zwischen einem Rückkehrdruck
und einer Kraftstoffeinspritzmenge zeigt; 6A Fig. 15 is a graph showing a relationship between a return pressure and a fuel injection amount;
6B ein
Diagramm ist, das einen Unterschied in einem Einspritzgrad aufgrund
verschiedener Rückkehrdrücke zeigt; 6B Fig. 12 is a graph showing a difference in an injection degree due to various return pressures;
6C ein
Zeitschaubild ist, das eine Beziehung zwischen einem Hub eines Ankers,
einem Druck in einer Hydraulikkammer und einem Hub einer Düsennadel
zeigt; 6C FIG. 11 is a time chart showing a relationship between a stroke of an armature, a pressure in a hydraulic chamber, and a stroke of a nozzle needle; FIG.
7A ein
weiteres Diagramm ist, das die Beziehung zwischen dem Rückkehrdruck
und der Kraftstoffeinspritzmenge zeigt; 7A another diagram showing the relationship between the return pressure and the fuel injection amount;
7B ein
weiteres Zeitschaubild ist, das die Beziehung zwischen dem Hub des
Ankers, dem Druck in der Hydraulikkammer und dem Druck der Düsennadel
zeigt; 7B is another time chart showing the relationship between the stroke of the armature, the pressure in the hydraulic chamber and the pressure of the nozzle needle;
8 eine
schematische Ansicht ist, die eine Gestaltung eines Hauptteils eines
Kraftstoffeinspritzsystems gemäß einem
zweiten Vergleichsbeispiel der Erfindung zeigt; 8th Fig. 12 is a schematic view showing a configuration of a main part of a fuel injection system according to a second comparative example of the invention;
9 eine
schematische Ansicht ist, die eine Gestaltung eines Hauptteils eines
Kraftstoffeinspritzsystems gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel der
Erfindung zeigt; 9 Fig. 12 is a schematic view showing a configuration of a main part of a fuel injection system according to a first embodiment of the invention;
10 eine
schematische Ansicht ist, die eine Gestaltung eines Hauptteils eines
Kraftstoffeinspritzsystems gemäß einem
zweiten Ausführungsbeispiel
der Erfindung zeigt; 10 is a schematic view showing a configuration of a main part of a fuel injection system according to a second embodiment of the invention;
11A eine weitere Querschnittsansicht des Hauptteils
der Einspritzeinrichtung ist, in der der Rückkehrdruck hoch ist, um einen
Betrieb der Erfindung darzustellen; 11A another cross-sectional view of the main part of the injector is in which the return pressure is high, to illustrate an operation of the invention;
11B eine Querschnittsansicht eines Hauptteils
einer Einspritzeinrichtung ist, die eine früher vorgeschlagene Gestaltung
aufweist, in der der Rückkehrdruck
niedrig ist; und 11B Fig. 12 is a cross-sectional view of a main part of an injector having a previously proposed configuration in which the return pressure is low; and
12 eine
darstellende Ansicht ist, die eine Gesamtgestaltung eines früher vorgeschlagenen Kraftstoffeinspritzsystems
zeigt, die das Druckregulierungsventil nicht aufweist. 12 Fig. 4 is an illustrative view showing an overall configuration of a previously proposed fuel injection system which does not have the pressure regulating valve.
(Erstes Vergleichsbeispiel)(First Comparative Example)
Ein
erstes Vergleichsbeispiel ist nachfolgend beschrieben, in dem die
Erfindung auf eine Dieselmaschine angewendet ist. 1 zeigt
eine Gesamtgestaltung eines Kraftstoffeinspritzsystems mit einem
Common Rail R, der als eine Hochdruckkraftstoffquelle dient. Jede
Einspritzeinrichtung I ist an ihrem entsprechenden Zylinder der
Maschine vorgesehen. Kraftstoff, der in einer Hochdruckzufuhrpumpe
P stark mit Druck beaufschlagt wird, strömt in den Common Rail R und
Hochdruckkraftstoff in dem Common Rail R wird zu der Einspritzeinrichtung
I durch eine Hochdruckkraftstoffführungsleitung 101 bzw.
eine Hochdruckkraftstoffzufuhrleitung 101 zugeführt. Rückkehrkraftstoff
von der Einspritzeinrichtung I wird über eine Niederdruckkraftstoffabgabeleitung 201 in einen
Kraftstofftank T abgegeben. „Ein
Druck einer Niederdruckkraftstoffquelle" bezeichnet einen Druck in einem Strömungsdurchgang,
der ein Druckregulierungsventil V (Druckregulierungseinrichtung)
und ein Niederdruckseitenende (in dem Kraftstofftank T) der Niederdruckkraftstoffabgabeleitung 201 verbindet.A first comparative example is described below, in which the invention is applied to a diesel engine. 1 shows an overall configuration of a fuel injection system with a common rail R, which serves as a high-pressure fuel source. Each injector I is provided on its corresponding cylinder of the engine. Fuel strongly pressurized in a high pressure supply pump P flows into the common rail R, and high pressure fuel in the common rail R is supplied to the injector I through a high pressure fuel delivery pipe 101 or a high pressure fuel supply line 101 fed. Return fuel from the injector I is via a low pressure fuel delivery line 201 discharged into a fuel tank T. "Low pressure fuel source pressure" means pressure in a flow passage including a pressure regulating valve V (pressure regulating means) and a low pressure side end (in the fuel tank T) of the low pressure fuel delivery pipe 201 combines.
Das
Druckregulierungsventil V als die Druckregulierungseinrichtung ist
entlang der Niederdruckkraftstoffabgabeleitung 201 vorgesehen.
Die Druckregulierungseinrichtung ist später ausführlich beschrieben. Basierend
auf Erfassungssignalen von verschiedenen Sensoren (nicht gezeigt)
berechnet eine Steuerungseinheit ECU gemäß eines Betriebszustands eine
optimale Kraftstoffeinspritzmenge, ein optimales Kraftstoffeinspritztiming,
einen optimalen Einspritzdruck und dergleichen, und gibt ein Antriebssignal
zu einer Antriebseinheit EDU aus, um die Einspritzeinrichtung I,
den Common Rail R, die Hochdruckzufuhrpumpe P und dergleichen anzutreiben.The pressure regulating valve V as the pressure Regulator is along the low pressure fuel delivery line 201 intended. The pressure regulating device will be described later in detail. Based on detection signals from various sensors (not shown), a control unit ECU calculates an optimum fuel injection amount, fuel injection timing, injection pressure and the like according to an operating condition, and outputs a drive signal to a drive unit EDU to inject the injector I, the common rail R to drive the high pressure feed pump P and the like.
Wie
in 2 gezeigt ist, weist eine stabartige Basis B der
Einspritzeinrichtung I einen Düsenkörper B1,
ein Abstandsstück
B2, Ventilkörper
B3, B6, einen Halter B4 und eine Haltemutter B5 auf. Der Düsenkörper B1,
das Abstandsstück
B2, der Ventilkörper B3
und der Halter B4 berühren
einander an ihren gegenüberliegenden
Endflächen,
sind durch die Haltemutter B5 miteinander verbunden. Im Inneren
der Basis B sind verschiedene Aussparungen und Löcher ausgebildet, um Komponenten
eines jeden Abschnitts aufzunehmen, und Kraftstoffströmungsdurchgänge sind
zudem ausgebildet.As in 2 1, a rod-like base B of the injector I has a nozzle body B1, a spacer B2, valve bodies B3, B6, a holder B4, and a retaining nut B5. The nozzle body B <b> 1, the spacer B <b> 2, the valve body B <b> 3, and the holder B <b> 4 touch each other at their opposite end surfaces are connected to each other by the retaining nut B5. Inside the base B, various recesses and holes are formed to receive components of each section, and fuel flow passages are also formed.
Ein
Düsenabschnitt 1 der
Einspritzeinrichtung I, der in eine Brennkammer ihres entsprechenden
Zylinders hervorsteht, bildet einen unteren Endabschnitt der Einspritzeinrichtung
I. In dem Düsenkörper B1,
der den Düsenabschnitt 1 bildet,
ist ein Längsloch 111 in
einer axialen Richtung der Basis B ausgebildet, und eine Düsennadel 11 ist
durch das Längsloch 111 aufgenommen.
Ein oberer Endabschnitt der Düsennadel 11 ist
gleitfähig
in einem rohrförmigen
Bauteil 112 gehalten, das gezwungen in das Längsloch 111 eingebracht
ist. Ein Bodenabschnitt des Längslochs 111 an
einer unteren Endseite der Einspritzeinrichtung I erreicht einen
Spitzenabschnitt des Düsenkörpers B1.
Ein Düsenloch 12 ist ausgebildet,
um durch eine Wand einer Düsenkammer 13 hindurch
zu treten, die an dem Spitzenabschnitt ausgebildet ist. Das Längsloch 111 steht
im Vergleich zu einem Gleitabschnitt der Düsennadel 11 an einer
unteren Endseite der Einspritzeinrichtung I mit einem Hochdruckkraftstoffdurchgang 61 in
Verbindung, der in dem Abstandstück
B2, dem Ventilkörper
B3 und dem Halter B4 ausgebildet ist.A nozzle section 1 The injector I projecting into a combustion chamber of its corresponding cylinder forms a lower end portion of the injector I. In the nozzle body B1 containing the nozzle portion 1 forms is a longitudinal hole 111 formed in an axial direction of the base B, and a nozzle needle 11 is through the longitudinal hole 111 added. An upper end portion of the nozzle needle 11 is slidable in a tubular member 112 kept that forced in the longitudinal hole 111 is introduced. A bottom portion of the longitudinal hole 111 at a lower end side of the injector I reaches a tip portion of the nozzle body B1. A nozzle hole 12 is designed to pass through a wall of a nozzle chamber 13 to pass through, which is formed at the tip portion. The longitudinal hole 111 is compared to a sliding portion of the nozzle needle 11 at a lower end side of the injector I with a high-pressure fuel passage 61 in communication formed in the spacer B2, the valve body B3 and the holder B4.
Der
Hochdruckkraftstoffdurchgang 61 steht mit der Hochdruckkraftstoffführungsleitung 101 (1) über einen
Hochdruckkraftstoffeinlass 611 in Verbindung, der an einer
Endfläche
des Halters B4 öffnet.
Wenn die Düsennadel 11 von
ihrem Sitz entfernt wird, wird Hochdruckkraftstoff, der über die Hochdruckkraftstoffführungsleitung 101 und
den Hochdruckkraftstoffdurchgang 61 zu der Düsenkammer 13 durch
den Common Rail R zugeführt
wird, von dem Düsenloch 12 eingespritzt.The high pressure fuel passage 61 stands with the high-pressure fuel delivery line 101 ( 1 ) via a high pressure fuel inlet 611 in communication, which opens at an end face of the holder B4. If the nozzle needle 11 is removed from its seat, high-pressure fuel, via the high-pressure fuel supply line 101 and the high pressure fuel passage 61 to the nozzle chamber 13 is supplied through the common rail R, from the nozzle hole 12 injected.
Eine
Düsennadel-Gegendruckkammer 5 ist mit
dem Abstandstück
B2 als ihre obere Wand und dem oberen Endabschnitt der Düsennadel 11 als
seine untere Wand an einem oberen Endabschnitt des Längslochs 111 ausgebildet.
Ein Gegendruck der Düsennadel 11 wird
in der Düsennadel-Gegendruckkammer 5 erzeugt.
Eine Spiralfeder 14, die an einer Außenumfangsseite der Düsennadel 11 angeordnet ist,
drängt die
Düsennadel 11 ständig in
eine Richtung, in der die Düsennadel 11 auf
ihren Sitz aufsitzt. Zusätzlich
wird die Düsennadel 11 durch
einen Kraftstoffdruck von dem Hochdruckkraftstoffdurchgang 61 in
eine Richtung gedrängt,
in der die Düsennadel 11 von
ihrem Sitz entfernt wird. Wenn ein Druck in der Düsennadel-Gegendruckkammer 5 gleich
zu oder kleiner als ein vorbestimmter Ventilöffnungsstartdruck ist, wird
die Düsennadel 11 von
ihrem Sitz entfernt, um Kraftstoff einzuspritzen. Wenn der Druck
in der Düsennadel-Gegendruckkammer 5 gleich
zu oder größer als
ein vorbestimmter Ventilschließstartdruck
ist, sitzt die Düsennadel 11 auf
ihrem Sitz auf, um ein Einspritzen von Kraftstoff anzuhalten.A nozzle needle back pressure chamber 5 is with the spacer B2 as its upper wall and the upper end portion of the nozzle needle 11 as its bottom wall at an upper end portion of the longitudinal hole 111 educated. A back pressure of the nozzle needle 11 is in the nozzle needle back pressure chamber 5 generated. A spiral spring 14 located on an outer peripheral side of the nozzle needle 11 is arranged, urges the nozzle needle 11 constantly in one direction, in which the nozzle needle 11 sitting on her seat. In addition, the nozzle needle 11 by a fuel pressure from the high pressure fuel passage 61 pushed in a direction in which the nozzle needle 11 is removed from their seat. When a pressure in the nozzle needle back pressure chamber 5 is equal to or smaller than a predetermined valve opening start pressure, the nozzle needle 11 removed from their seats to inject fuel. When the pressure in the nozzle needle back pressure chamber 5 is equal to or greater than a predetermined valve closing start pressure, sits the nozzle needle 11 in their seat to stop injecting fuel.
Eine
Gegendrucksteuerungseinrichtung 2 schaltet zwischen Hoch-
und Niederdruck in der Düsennadel-Gegendruckkammer 5 um.
Die Gegendrucksteuerungseinrichtung 2 weist ein elektromagnetisches
Umschaltventil 3 und ein hydraulisches Umschaltventil 4 auf.
Wenn das elektromagnetische Umschaltventil 3 durch ein
Solenoid 31 angetrieben wird, nimmt ein Druck in einer
Hydraulikkammer 21 zu oder ab. Das hydraulische Umschaltventil 4 wird durch
den Druck der Hydraulikkammer 21 angetrieben. Das hydraulische
Umschaltventil 4 weist einen Drei-Wege-Ventilaufbau auf,
wobei die Düsennadel-Gegendruckkammer 5 wahlweise
mit dem Hochdruckkraftstoffdurchgang 61 oder einem Niederdruckkraftstoffdurchgang 62 in
Verbindung steht, um jeweils einen Düsennadelgegendruck zu erhöhen oder
zu senken. 3 ist eine vergrößerte Ansicht einer
Gestaltung der Gegendrucksteuerungseinrichtung 2.A back pressure control device 2 Switches between high and low pressure in the nozzle needle back pressure chamber 5 around. The back pressure control device 2 has an electromagnetic switching valve 3 and a hydraulic switching valve 4 on. When the electromagnetic switching valve 3 through a solenoid 31 is driven, takes a pressure in a hydraulic chamber 21 to or from. The hydraulic changeover valve 4 is due to the pressure of the hydraulic chamber 21 driven. The hydraulic changeover valve 4 has a three-way valve construction, wherein the nozzle needle back pressure chamber 5 optionally with the high pressure fuel passage 61 or a low pressure fuel passage 62 communicates to each increase or decrease a nozzle needle back pressure. 3 Fig. 10 is an enlarged view of a configuration of the backpressure control device 2 ,
Wie
in 3 gezeigt ist, ist ein Längsloch 23, dessen
Durchmesser an seinem unteren Endabschnitt zunimmt, in dem Ventilkörper B3
in einer axialen Richtung der Einspritzeinrichtung I ausgebildet.
Ein Abschnitt mit vergrößertem Durchmesser des
Längslochs 23 ist
ein erstes Ventilgehäuse 22. Das
hydraulische Umschaltventil 4 weist einen verengten Teil
an einer unteren Endseite eines stabartigen Hauptkörperabschnitts 4b auf.
Ein Gleitabschnitt des hydraulischen Umschaltventils 4 befindet
sich an einer oberen Seite des verengten Teils in der axialen Richtung
und wird gleitfähig
in dem Längsloch 23 gehalten.
Das hydraulische Umschaltventil 4 an einer unteren Seite
des verengten Teils in der axialen Richtung ist ein Ventilkörperabschnitt 4a,
der sich in dem ersten Ventilgehäuse 22 befindet.
Obere und untere Endabschnitte des Ventilkörperabschnitts 4a sind
in einer kegelförmigen
Weise abgeschrägt,
und ein ringförmiger
Spalt ist zwischen dem Ventilkörperabschnitt 4a und
einer Seitenwandfläche
des Ventilgehäuses 22 ausgebildet.As in 3 is shown is a longitudinal hole 23 , whose diameter increases at its lower end portion, formed in the valve body B3 in an axial direction of the injector I. An enlarged diameter section of the longitudinal hole 23 is a first valve housing 22 , The hydraulic changeover valve 4 has a narrowed portion at a lower end side of a rod-like main body portion 4b on. A sliding portion of the hydraulic switching valve 4 is located on an upper side of the narrowed part in the axial direction and becomes slidable in the longitudinal hole 23 held. The hydraulic changeover valve 4 on a lower side of the constricted part in the axial direction is a valve body portion 4a that is in the first valve body 22 located. Upper and lower end portions of the valve body portion 4a are in slanted in a tapered manner, and an annular gap is between the valve body portion 4a and a side wall surface of the valve housing 22 educated.
Bei
dem Abstandstück
B2, das sich zwischen dem Düsenkörper B1
und dem Ventilkörper
B3 befindet und einen unteren Wandteil des ersten Ventilgehäuses 22 festlegt,
ist ein Loch ausgebildet, das durch das Abstandsstück B2 in
der axialen Richtung der Einspritzeinrichtung I hindurchtritt, welches
als ein Verbindungsdurchgang 51 dient, über den das erste Ventilgehäuse 22 andauernd
mit der Düsennadel-Gegendruckkammer 5 in
Verbindung steht. Eine Mündung 52 ist
entlang dem Verbindungsdurchgang 51 ausgebildet.In the spacer B2, which is located between the nozzle body B1 and the valve body B3 and a lower wall portion of the first valve housing 22 is defined, a hole is formed, which passes through the spacer B2 in the axial direction of the injector I, which serves as a connecting passage 51 serves, over which the first valve housing 22 ongoing with the nozzle needle back pressure chamber 5 communicates. An estuary 52 is along the connection passage 51 educated.
In
dem Ventilkörper
B3 ist ein Hochdruckabzweigdurchgang 63 ausgebildet, der
von dem Hochdruckkraftstoffdurchgang 61 abzweigt und in
das erste Ventilgehäuse 22 führt. An
dem verengten Teil des hydraulischen Umschaltventils 4 öffnet ein
Endabschnitt des Hochdruckabzweigdurchgangs 63 an einer
Seitenwandfläche
des Längslochs 23 und
steht mit dem ersten Ventilgehäuse 22 über einen
ringförmigen
Raum an einer Außenumfangsseite
des verengten Teils in Verbindung. Wenn der Ventilkörperabschnitt 4a des
hydraulischen Umschaltventils 4 nach oben versetzt wird,
sitzt ein oberer kegelförmiger
Abschnitt des Ventilkörperabschnitts 4a auf
einer geneigten Fläche
des ersten Ventilgehäuses 22 als
ein oberer Sitz auf. Währenddessen
ist eine Verbindung zwischen dem ersten Ventilgehäuse 22 und
dem Hochdruckabzweigdurchgang 63 blockiert.In the valve body B3 is a high-pressure branch passage 63 formed by the high-pressure fuel passage 61 branches off and into the first valve housing 22 leads. At the narrowed part of the hydraulic changeover valve 4 opens an end portion of the high pressure branch passage 63 on a side wall surface of the longitudinal hole 23 and communicates with the first valve housing 22 via an annular space on an outer peripheral side of the constricted part. When the valve body section 4a of the hydraulic changeover valve 4 is offset upward, sits an upper conical portion of the valve body portion 4a on an inclined surface of the first valve housing 22 as an upper seat. Meanwhile, there is a connection between the first valve housing 22 and the high pressure branch passage 63 blocked.
Demgegenüber ist
ein Niederdruckabzweigdurchgang 65, der von dem Niederdruckkraftstoffdurchgang 62 abzweigt
und in das erste Ventilgehäuse 22 führt, in
dem Abstandsstück
B2 ausgebildet. In einer Position, die einer unteren Endfläche des
Ventilkörperabschnitts 4a des
hydraulischen Umschaltventils 4 gegenüberliegt, öffnet der Niederdruckabzweigdruck 65 an
einer unteren Wandfläche
des ersten Ventilgehäuses 22.
Dieses offene Ende dient als eine Auslassöffnung 64. Wenn der
Ventilkörperabschnitt 4a nach
unten versetzt wird, um auf einen unteren Sitz an der unteren Wandfläche des
ersten Ventilgehäuses 22 aufzusitzen,
so dass die Auslassöffnung 64 geschlossen
ist, ist eine Verbindung zwischen dem ersten Ventilgehäuse 22 und
einem Niederdruckabzweigdurchgang 65 blockiert. Eine Mündung 651 ist
unmittelbar an einer stromabwärtigen Seite
der Auslassöffnung 64 ausgebildet.In contrast, a low pressure branch passage 65 that of the low pressure fuel passage 62 branches off and into the first valve housing 22 leads, formed in the spacer B2. In a position corresponding to a lower end surface of the valve body portion 4a of the hydraulic changeover valve 4 opposite, opens the low pressure branch pressure 65 on a lower wall surface of the first valve housing 22 , This open end serves as an outlet opening 64 , When the valve body section 4a is moved down to a lower seat on the lower wall surface of the first valve housing 22 sit up so that the outlet opening 64 is closed, is a connection between the first valve housing 22 and a low pressure branch passage 65 blocked. An estuary 651 is directly on a downstream side of the outlet opening 64 educated.
Das
hydraulische Umschaltventil 4 wird durch die Zunahmen oder
Abnahmen in dem Druck der Hydraulikkammer 61 versetzt,
die an einer oberen Seite des Hauptkörperabschnitts 4b in
der axialen Richtung ausgebildet ist, und in dem Längsloch 23.
Ein Längsloch 41 und
ein seitliches Loch 42 sind in dem Hauptkörperabschnitt 4b ausgebildet.
Ein oberer Endabschnitt des Längslochs 41 öffnet in
die Hydraulikkammer 21 und ein unterer Endabschnitt des
Längslochs 41 erreicht
eine untere Endposition des verengten Teils. Das seitliche Loch 42 verbindet das
Längsloch 41 und
den ringförmigen
Raum an der Außenumfangsseite
des verengten Teils andauernd. Aufgrund des Längslochs 41 und des
seitlichen Lochs 42 wird Hochdruckkraftstoff zu der Hydraulikkammer 21 von
dem Hochdruckkraftstoffdurchgang 61 über den Hochdruckabzweigdurchgang 63 zugeführt, um
einen Gegendruck des hydraulischen Umschaltventils 4 zu
erzeugen. Das hydraulische Umschaltventil 4 wird durch
eine Federkraft einer Spiralfeder 24, die in der Hydraulikkammer 21 aufgenommen
ist, andauernd nach unten gedrängt.The hydraulic changeover valve 4 is due to the increases or decreases in the pressure of the hydraulic chamber 61 offset, which at an upper side of the main body portion 4b is formed in the axial direction, and in the longitudinal hole 23 , A longitudinal hole 41 and a side hole 42 are in the main body section 4b educated. An upper end portion of the longitudinal hole 41 opens into the hydraulic chamber 21 and a lower end portion of the longitudinal hole 41 reaches a lower end position of the narrowed part. The side hole 42 connects the longitudinal hole 41 and the annular space on the outer peripheral side of the constricted part persists. Due to the longitudinal hole 41 and the side hole 42 high pressure fuel becomes the hydraulic chamber 21 from the high pressure fuel passage 61 over the high pressure branch passage 63 supplied to a back pressure of the hydraulic switching valve 4 to create. The hydraulic changeover valve 4 is by a spring force of a coil spring 24 in the hydraulic chamber 21 recorded, constantly pushed down.
Die
Hydraulikkammer 21 steht mit einem zweiten Ventilgehäuse 34 über einen
Verbindungsdurchgang 66 in Verbindung. Das zweite Ventilgehäuse 34 ist
aus dem Ventilkörper
B3 und einer Aussparung heraus ausgebildet, die an einer unteren Endfläche des
Ventilkörpers
B6 ausgebildet ist. Ein Außenumfangsabschnitt
der Aussparung (d. h. ein zweite Ventilgehäuse 34) des Ventilkörpers B6
steht ringförmig
nach unten hervor und ist gezwungen in eine ringförmige Nut
einer oberen Endfläche
des Ventilkörpers
B3 eingebracht und darin befestigt.The hydraulic chamber 21 stands with a second valve housing 34 via a connection passage 66 in connection. The second valve housing 34 is formed of the valve body B3 and a recess formed on a lower end surface of the valve body B6. An outer peripheral portion of the recess (ie, a second valve housing 34 ) of the valve body B6 projects annularly downward and is forcedly inserted and fixed in an annular groove of an upper end surface of the valve body B3.
Der
Verbindungsdurchgang 66 ist ein kleines Loch, das von einem
oberen Abschnitt des Längslochs 23 zu
der oberen Endfläche
des Ventilkörpers B3
führt.
Eine Mündung 661 ist
entlang des Verbindungsdurchgangs 66 vorgesehen. Das kleine
Loch, das als der Verbindungsdurchgang 66 dient, öffnet an einer
unteren Wandfläche
des zweiten Ventilgehäuses 34,
und dieses offene Ende dient als eine Auslassöffnung 67, die zu
dem zweiten Ventilgehäuse 34 von
der Hydraulikkammer 21 führt. An seiner Umfangsposition
steht das zweite Ventilgehäuse 34 andauernd
mit dem Niederdruckkraftstoffdurchgang 62 über die
ringförmige
Nut an der oberen Endfläche des
Ventilkörpers
B3 in Verbindung. Das elektromagnetische Umschaltventil 3 weist
einen Anker 32, der dem Solenoid 31 gegenüberliegt,
eine Ventilnadel 36, die einstückig mit dem Anker 32 versetzt
wird, und einen Ventilkörper 35 auf.
Das elektromagnetische Umschaltventil schaltet zwischen einer Verbindung
und einer Blockierung zwischen der Hydraulikkammer 21 und
dem zweiten Ventilgehäuse 34 um. Das
Solenoid 31 ist als ein Ergebnis eines Wickelns einer Spule
um einen ringförmigen
Raumabschnitt eines doppelzylinderartigen Stators ausgebildet und wird über einen
Anschlussdraht 37 erregt, der mit der Spule verbunden ist.
Der scheibenförmige
Anker 32 ist in einer Ankerkammer 33 aufgenommen,
die einem unteren Endabschnitt des Solenoids 31 gegenüberliegt,
und liegt einer Polfläche
des Solenoids 31 gegenüber.
Eine Spiralfeder 38 als ein Federbauteil ist in einem Innenumfang
des Solenoids 31 aufgenommen und berührt den Anker 32 elastisch.
Die Spiralfeder 38 drängt
den Anker 32 in eine Richtung, in der der Anker 32 von
dem Solenoid 31 entfernt wird.The connection passage 66 is a small hole coming from an upper portion of the longitudinal hole 23 leads to the upper end surface of the valve body B3. An estuary 661 is along the connection passage 66 intended. The little hole, as the connecting passage 66 serves, opens at a lower wall surface of the second valve housing 34 , and this open end serves as an outlet opening 67 leading to the second valve body 34 from the hydraulic chamber 21 leads. At its circumferential position is the second valve housing 34 ongoing with the low pressure fuel passage 62 via the annular groove on the upper end surface of the valve body B3 in conjunction. The electromagnetic switching valve 3 has an anchor 32 which is the solenoid 31 opposite, a valve needle 36 that is integral with the anchor 32 is offset, and a valve body 35 on. The electromagnetic switching valve switches between a connection and a blockage between the hydraulic chamber 21 and the second valve housing 34 around. The solenoid 31 is formed as a result of winding a coil around an annular space portion of a double cylinder type stator and is connected via a lead wire 37 energized, which is connected to the coil. The disk-shaped anchor 32 is in an anchor chamber 33 taken up, which is a lower end portion of the solenoid 31 is opposite, and lies a pole face of the solenoid 31 across from. A spiral spring 38 as a spring member is in an inner circumference of the solenoid 31 up take and touch the anchor 32 elastic. The spiral spring 38 urges the anchor 32 in a direction in which the anchor 32 from the solenoid 31 Will get removed.
Ein
Längsloch 39,
das durch einen oberen Wandabschnitt des zweiten Ventilgehäuses 34 hindurchtritt
und zu einer Bodenfläche
der Ankerkammer 33 führt,
ist in dem Ventilkörper
B6 ausgebildet. Die Ventilnadel 36 ist gleitfähig in dem
Längsloch 39 gehalten.
Ein oberer Endabschnitt der Ventilnadel 36 steht in die
Ankerkammer 33 vor und ist an einer unteren Endfläche des
Ankers 32 befestigt. Ein unterer Endabschnitt der Ventilnadel 36 steht
in das zweite Ventilgehäuse 34 hervor.A longitudinal hole 39 passing through an upper wall portion of the second valve housing 34 passes and to a bottom surface of the armature chamber 33 is formed in the valve body B6. The valve needle 36 is slidable in the longitudinal hole 39 held. An upper end portion of the valve needle 36 stands in the anchor chamber 33 before and is at a lower end face of the anchor 32 attached. A lower end portion of the valve needle 36 is in the second valve body 34 out.
Der
untere Endabschnitt der Ventilnadel 36, der in das zweite
Ventilgehäuse 34 hervorsteht,
hält den
halbkugelförmigen
Ventilkörper 35 in
seiner niedergedrückten
Position und wird einstückig
mit dem Ventilkörper 35 versetzt.
Eine flache untere Endfläche
des Ventilkörpers 35 liegt
der unteren Wandfläche
des zweiten Ventilgehäuses 34 an
der Auslassöffnung 67 gegenüber. Wenn der
Ventilkörper 35 nach
unten versetzt wird, um auf einer Sitzfläche eines äußeren Umfangsabschnitts der
Auslassöffnung 67 aufzusitzen,
ist die Auslassöffnung 67 geschlossen.
Demnach ist eine Verbindung zwischen dem zweiten Ventilgehäuse 34 und
der Hydraulikkammer 21 blockiert.The lower end portion of the valve needle 36 which is in the second valve body 34 protrudes holds the hemispherical valve body 35 in its depressed position and becomes integral with the valve body 35 added. A flat lower end surface of the valve body 35 lies the lower wall surface of the second valve housing 34 at the outlet 67 across from. When the valve body 35 is offset down to a seating surface of an outer peripheral portion of the outlet opening 67 sitting up, is the outlet opening 67 closed. Accordingly, there is a connection between the second valve housing 34 and the hydraulic chamber 21 blocked.
Nachfolgend
ist beschrieben, wie die Einspritzeinrichtung I mit der vorhergehenden
Gestaltung betrieben wird. In 2 und 3 zieht
das Solenoid 31 den Anker 32 an, wenn das Solenoid 31 erregt
wird, und dadurch wird die Ventilnadel 36 nach oben versetzt.
Anschließend
wird der Ventilkörper 35 durch
einen Kraftstoffdruck in der Auslassöffnung 67 von der
Hydraulikkammer 21 geöffnet,
wobei der Druck auf das zweite Ventilgehäuse 34 aufgebracht wird.
Als ein Ergebnis strömt
Kraftstoff in der Hydraulikkammer 21 durch den Verbindungsdurchgang 66, die
Mündung 661,
die Auslassöffnung 67,
das zweite Ventilgehäuse 34 und
den Niederdruckkraftstoffdurchgang 62 in dieser Reihenfolge
aus. Folglich nimmt ein Druck in der Hydraulikkammer 21,
der der Gegendruck des hydraulischen Umschaltventils 4 ist, ab,
und der Ventilkörperabschnitt 4a wird
von dem unteren Sitz in dem ersten Ventilgehäuse 23 getrennt und
nach oben versetzt, um an dem oberen Sitz aufzusitzen.The following describes how the injector I is operated with the foregoing configuration. In 2 and 3 pulls the solenoid 31 the anchor 32 on, when the solenoid 31 is energized, and thereby the valve needle 36 offset upwards. Subsequently, the valve body 35 by a fuel pressure in the exhaust port 67 from the hydraulic chamber 21 open, with the pressure on the second valve body 34 is applied. As a result, fuel flows in the hydraulic chamber 21 through the connection passage 66 , the estuary 661 , the outlet opening 67 , the second valve body 34 and the low pressure fuel passage 62 in this order. Consequently, a pressure in the hydraulic chamber increases 21 , which is the back pressure of the hydraulic changeover valve 4 is off, and the valve body section 4a is from the lower seat in the first valve housing 23 separated and offset upwards to sit on the upper seat.
In
diesem Zustand blockiert der Ventilkörperabschnitt 4a eine
Verbindung zwischen dem ersten Ventilgehäuse 22 und dem Hochdruckkraftstoffdurchgang 61,
so dass kein Hochdruckkraftstoff zu dem ersten Ventilgehäuse 22 zugeführt wird,
und so dass die Auslassöffnung 24 des
ersten Ventilgehäuses 22,
das von der Düsennadel-Gegendruckkammer 5 herführt, geöffnet wird.
Demnach strömt
Kraftstoff in der Düsennadel-Gegendruckkammer 5 durch die
Mündung 52,
den Verbindungsdurchgang 51, das erste Ventilgehäuse 22,
den Niederdruckabzweigdurchgang 65 und den Niederdruckkraftstoffdurchgang 62 in
dieser Reihenfolge aus. Als ein Ergebnis nimmt der Druck in der
Düsennadel-Gegendruckkammer 5 ab
und wenn der Druck gleich zu oder kleiner als der Ventilöffnungsstartdruck
ist, wird die Düsennadel 11 abgehoben,
um eine Kraftstoffeinspritzung von dem Düsenloch 12 zu beginnen.In this state, the valve body portion blocks 4a a connection between the first valve housing 22 and the high pressure fuel passage 61 , so no high pressure fuel to the first valve body 22 is fed, and so that the outlet opening 24 of the first valve housing 22 from the nozzle needle back pressure chamber 5 leads, is opened. Accordingly, fuel flows in the nozzle needle back pressure chamber 5 through the mouth 52 , the connection passage 51 , the first valve body 22 , the low pressure branch passage 65 and the low pressure fuel passage 62 in this order. As a result, the pressure in the nozzle needle back pressure chamber decreases 5 and when the pressure is equal to or less than the valve opening start pressure, the nozzle needle becomes 11 lifted to fuel injection from the nozzle hole 12 to start.
Andererseits,
wenn die Erregung des Solenoids 31 angehalten wird, werden
der Anker 32 und die Ventilnadel 36 nach unten
versetzt und der Ventilkörper 35 schließt die Auslassöffnung 67.
Demnach ist eine Verbindung zwischen der Hydraulikkammer 21 und
dem Niederdruckkraftstoffdurchgang 62 blockiert und dadurch
nimmt ein Kraftstoffdruck in der Hydraulikkammer 20 zu.
Dann wird das hydraulische Umschaltventil 4 von dem oberen
Sitz entfernt und sitzt auf dem unteren Sitz auf. In diesem Zustand
ist eine Verbindung zwischen dem ersten Ventilgehäuse 22 und
dem Niederdruckkraftstoffdurchgang 62 blockiert und Hochdruckkraftstoff
wird durch den Hochdruckkraftstoffdurchgang 61, den Hochdruckabzweigdurchgang 62,
das erste Ventilgehäuse 22 und den
Verbindungsdurchgang 51 in dieser Reihenfolge zu der Düsennadel-Gegendruckkammer 5 zugeführt. Wenn
der Druck in der Düsennadel-Gegendruckkammer 5 zunimmt,
um gleich zu oder größer als
der Ventilschließstartdruck
zu sein, schließt
die Düsennadel 11 das
Düsenloch 12,
um die Kraftstoffeinspritzung zu beenden.On the other hand, when the excitement of the solenoid 31 will be the anchor 32 and the valve needle 36 offset down and the valve body 35 closes the outlet opening 67 , Accordingly, there is a connection between the hydraulic chamber 21 and the low pressure fuel passage 62 blocks and thereby takes a fuel pressure in the hydraulic chamber 20 to. Then the hydraulic switching valve 4 removed from the upper seat and sits on the lower seat. In this state, there is a connection between the first valve housing 22 and the low pressure fuel passage 62 high pressure fuel is blocked by the high pressure fuel passage 61 , the high pressure branch passage 62 , the first valve body 22 and the connection passage 51 in this order to the nozzle needle back pressure chamber 5 fed. When the pressure in the nozzle needle back pressure chamber 5 increases to be equal to or greater than the valve closing start pressure, closes the nozzle needle 11 the nozzle hole 12 to stop the fuel injection.
Da
das hydraulisch angetriebene Umschaltventil 4 ein Umschalten
zwischen einer Verbindung und einer Blockierung zwischen der Düsennadel-Gegendruckkammer 5 und
dem Niederdruckkraftstoffdurchgang 62 steuert, kann bei
der Einspritzeinrichtung I mit der vorhergehend genannten Gestaltung eine
erforderliche Antriebskraft festgesetzt werden, ohne von Spezifikationen
des Solenoids 31 des elektromagnetischen Umschaltventils 3 abhängig zu sein,
und demnach kann das Solenoid 31 verkleinert werden. In
diesem Fall wird jedoch eine Federkraft der Spiralfeder 38,
die den Anker 32 in eine Richtung drängt, in der der Ventilkörper 35 geschlossen
ist, auf einen kleinen Wert festgesetzt. Beeinträchtigt durch eine externe Kraft
wird somit ein Betrieb des elektromagnetischen Umschaltventils 3 leicht
instabil. Durch Bereitstellen des Druckregulierungsventils V mit
einem Rückschlagventilaufbau
zu der Niederdruckkraftstoffabgabeleitung 201, die mit
der Ankerkammer 33 in Verbindung steht, wird in dem ersten
Vergleichsbeispiel ein Druck (nachfolgend als Rückkehrdruck) von rückkehrendem
Kraftstoff in den Niederdruckkraftstoffdurchgang 62 höher als
ein Druck in dem Kraftstofftank T gehalten. Demnach beschränkt eine
Dämpffunktion
von Kraftstoff in der Ankerkammer 33 einen Aufprall des
Ventilkörpers 35,
und die Einspritzung kann stabilisiert werden.Since the hydraulically driven changeover valve 4 switching between connection and blocking between the nozzle needle back pressure chamber 5 and the low pressure fuel passage 62 controls, in the injector I with the aforementioned configuration, a required driving force can be set without departing from specifications of the solenoid 31 of the electromagnetic switching valve 3 be dependent, and therefore the solenoid 31 be downsized. In this case, however, a spring force of the coil spring 38 that the anchor 32 pushing in one direction in which the valve body 35 is closed, set to a small value. Impaired by an external force is thus an operation of the electromagnetic switching valve 3 slightly unstable. By providing the pressure regulating valve V with a check valve structure to the low pressure fuel delivery line 201 that with the anchor chamber 33 In the first comparative example, a pressure (hereinafter referred to as return pressure) of returning fuel into the low-pressure fuel passage becomes 62 held higher than a pressure in the fuel tank T. Thus, a damping function of fuel in the armature chamber limits 33 an impact of the valve body 35 , and the injection can be stabilized.
Mit
Bezug auf 4A, 4B ist
eine Gestaltung des Druckregulierungsventils V nachfolgend ausführlich beschrieben.
Wie in 4A gezeigt ist, ist ein abgestuftes
Längsloch 72 in
einem Ventilkörper 71 ausgebildet,
und ein unterer Endabschnitt mit kleinem Durchmesser von dem Längsloch 72 ist
mit der Niederdruckkraftstoffabgabeleitung 201 verbunden,
die zu dem Niederdruckkraftstoffdurchgang 62 der Einspritzeinrichtung
führt.
Ein Kugelventil 73 ist in einem oberen Endabschnitt mit
großem
Durchmesser von dem Längsloch 72 angeordnet
und wird durch eine Feder 74 oberhalb des Kugelventils 73 auf eine
Sitzfläche 75 gedrückt, die
an einem Stufenabschnitt des Längslochs 72 ausgebildet
ist, und die eine kegelförmige
Gestalt aufweist. Ein oberes Ende der Feder 74 berührt eine
untere Endfläche
eines Schließbauteils 76,
welches eine Öffnung des
Längslochs 72 an
seinem oberen Ende flüssigkeitsdicht schließt, und
wird durch diese Endfläche
gehalten. Ein Durchgangsloch 77 ist durch eine Seitenwand
an einen oberen Endabschnitt des Längslochs 72 ausgebildet
und ist mit der Niederdruckkraftstoffabgabeleitung 201 verbunden,
die in den Kraftstofftank T führt.Regarding 4A . 4B a configuration of the pressure regulating valve V is described in detail below. As in 4A is shown, is a stepped longitudinal hole 72 in a valve body 71 formed, and a lower end portion of small diameter of the longitudinal hole 72 is with the low pressure fuel delivery line 201 connected to the low pressure fuel passage 62 the injector leads. A ball valve 73 is in an upper end portion of large diameter of the longitudinal hole 72 arranged and is by a spring 74 above the ball valve 73 on a seat 75 pressed on a step portion of the longitudinal hole 72 is formed, and having a conical shape. An upper end of the spring 74 touches a lower end surface of a closing member 76 , which is an opening of the longitudinal hole 72 closes liquid-tight at its upper end, and is held by this end face. A through hole 77 is through a side wall to an upper end portion of the longitudinal hole 72 is formed and is with the low pressure fuel delivery line 201 connected, which leads into the fuel tank T.
Wie
in 4A gezeigt ist, wird eine Ölhydraulikkraft von zurückkehrendem
Kraftstoff (durch F angezeigt), der von der Niederdruckkraftstoffabgabeleitung 201 auf
Seiten der Einspritzeinrichtung I strömt, nach oben auf das Kugelventil 73 aufgebracht.
Wenn die Ölhydraulikkraft
gleich zu oder kleiner als eine Federkraft der Feder 74 ist,
die nach unten aufgebracht wird, wird das Kugelventil 73 nicht geöffnet und
der Rückkehrdruck
wird erhöht.
Wenn die Ölhydraulikkraft
größer als
die Federkraft ist, wie in 4B gezeigt
ist, wird das Kugelventil 73 geöffnet, und zurückkehrender
Kraftstoff (durch F gekennzeichnet) wird von dem Durchgangsloch 77 in
die Niederdruckkraftstoffabgabeleitung 201 auf Seiten des
Kraftstofftanks T abgegeben, so dass der Rückkehrdruck abnimmt. Durch
Regulieren der Federkraft des Druckregulierungsventils V, kann auf
diese Weise der Rückkehrdruck
auf einem festgesetzten Druck gehalten werden.As in 4A is shown, an oil hydraulic force of returning fuel (indicated by F), that of the low pressure fuel delivery line 201 on the side of the injector I flows, up on the ball valve 73 applied. When the oil hydraulic force is equal to or less than a spring force of the spring 74 is, which is applied down, the ball valve 73 not open and the return pressure is increased. If the oil hydraulic force is greater than the spring force, as in 4B is shown, the ball valve 73 opened, and returning fuel (indicated by F) is from the through hole 77 into the low pressure fuel delivery line 201 discharged on the side of the fuel tank T, so that the return pressure decreases. By regulating the spring force of the pressure regulating valve V, in this way, the return pressure can be maintained at a set pressure.
5 zeigt
ein weiteres Beispiel der Gestaltung des Druckregulierungsventils
V. Zurückkehrender
Kraftstoff ist durch F gekennzeichnet. In 5 ist ein
unterer Endabschnitt des Ventilkörpers 71 an
einem behälterartigen
Körperbauteil 81 befestigt,
das die Niederdruckkammer 82 in sich aufweist, und der untere
Endabschnitt mit kleinem Durchmesser von dem Längsloch 72 öffnet in
die Niederdruckkammer 82. Die Niederdruckkammer 82 ist
mit der Niederdruckkraftstoffabgabeleitung 201 auf Seiten
der Einspritzeinrichtung I durch einen rohrförmigen Verbindungsabschnitt 83 verbunden,
der an einer Seitenwand des Körperbauteils 81 in
einem hervorstehenden Zustand vorgesehen ist. Demgegenüber ist
ein Körperbauteil 84 an
einem Außenumfangsabschnitt des
Ventilkörpers 71 um
das Durchgangsloch 77 befestigt, und weist eine ringförmige Kammer 85 in
dem Körperbauteil 84 auf,
die mit dem Durchgangsloch 77 in Verbindung steht. Die
ringförmige
Kammer 85 ist mit der Niederdruckkraftstoffabgabeleitung 201 auf Seiten
des Kraftstofftanks T durch einen rohrförmigen Verbindungsabschnitt 86 verbunden,
der an einer Seitenwand des Körperbauteils 84 in
einem hervorstehenden Zustand vorgesehen ist. 5 shows another example of the design of the pressure regulating valve V. Returning fuel is indicated by F. In 5 is a lower end portion of the valve body 71 on a container-like body component 81 attached, which is the low-pressure chamber 82 in itself, and the lower end portion of small diameter of the longitudinal hole 72 opens into the low pressure chamber 82 , The low pressure chamber 82 is with the low pressure fuel delivery line 201 on the side of the injector I through a tubular connecting portion 83 connected to a side wall of the body part 81 is provided in a protruding state. In contrast, a body component 84 on an outer peripheral portion of the valve body 71 around the through hole 77 attached, and has an annular chamber 85 in the body part 84 on that with the through hole 77 communicates. The annular chamber 85 is with the low pressure fuel delivery line 201 on the side of the fuel tank T through a tubular connecting portion 86 connected to a side wall of the body part 84 is provided in a protruding state.
Aufgrund
einer derartigen Gestaltung wird das Druckregulierungsventil V einfach
mit der Niederdruckkraftstoffabgabeleitung 201 verbunden
und wird nicht durch eine Druckschwankung der Niederdruckkraftstoffabgabeleitung 201 aufgrund
der Niederdruckkammer 82 und der ringförmigen Kammer 85 beeinträchtigt,
wodurch ein stabiler Betrieb des Druckregulierungsventils V ermöglicht wird.
Außerdem
kann eine Druckregulierung einer Vielzahl von Zylindern durch ein
einziges Druckregulierungsventil V durchgeführt werden, so dass eine einfache
Gestaltung verwirklicht wird.Due to such a configuration, the pressure regulating valve V becomes easy with the low pressure fuel delivery pipe 201 connected and is not affected by a pressure fluctuation of the low pressure fuel delivery line 201 due to the low pressure chamber 82 and the annular chamber 85 impaired, whereby a stable operation of the pressure regulating valve V is made possible. In addition, pressure regulation of a plurality of cylinders can be performed by a single pressure regulating valve V, so that a simple configuration is realized.
Genauer
gesagt wird der festgesetzte Druck so durch das Druckregulierungsventil
V reguliert, dass er ein Druck ist, bei dem eine Erzeugung von Luftblasen
in der Ankerkammer 33, die nach Betrieb des Ankers 32 mit
der Niederdruckkraftstoffabgabeleitung 201 in Verbindung
steht, beschränkt
werden kann. Durch Ermöglichen
der Ankerkammer 33, die Dämpfungskammerfunktion zu bieten,
wodurch der Aufprall des Ventilkörpers 35 beschränkt wird,
und Verwenden eines Kraftstoffdrucks in der Ankerkammer 33 wird verhindert,
dass der Ventilkörper 35 wieder
geöffnet
wird. Mit Bezug auf 11A, 11B, 12 sind
die Wirkungen nachfolgend beschrieben, die diese Gestaltung mit
sich bringt.More specifically, the set pressure is regulated by the pressure regulating valve V to be a pressure at which generation of air bubbles in the armature chamber 33 after the operation of the anchor 32 with the low pressure fuel delivery line 201 can be limited. By allowing the anchor chamber 33 to provide the damping chamber function, eliminating the impact of the valve body 35 is limited, and using a fuel pressure in the armature chamber 33 will prevent the valve body 35 is opened again. Regarding 11A . 11B . 12 For example, the effects that this design entails are described below.
12 zeigt
eine Gestaltung, in der das Druckregulierungsventil V nicht eingesetzt
wird. Da die Niederdruckkraftstoffabgabeleitung 201, die
zu einem Niederdruckkraftstoffdurchgang 62' führt, in den Kraftstofftank öffnet, ist
der Rückkehrdruck
niedrig. In diesem Fall, wie in 11B gezeigt
ist, wenn ein elektromagnetisches Umschaltventil 3' geöffnet wird
und eine Anziehung eines Solenoids 31' freigegeben wird, wird ein Anker 32' durch eine
Federkraft einer Feder 38' nach
unten versetzt, und eine Ventilnadel 36' drückt einstückig mit dem Anker 32' einen Ventilkörper 35' auf eine Sitzfläche um eine
Auslassöffnung 67'. Wegen einer
Kollision zwischen Metallen neigt währenddessen der Ventilkörper 35' dazu, aufgrund
eines Aufpralls der Sitzfläche
gegen den Ventilkörper 35' dazu, abzuprallen. 12 shows a configuration in which the pressure regulating valve V is not used. Since the low pressure fuel delivery line 201 leading to a low pressure fuel passage 62 ' leads into the fuel tank opens, the return pressure is low. In this case, as in 11B is shown when an electromagnetic switching valve 3 ' is opened and an attraction of a solenoid 31 ' is released becomes an anchor 32 ' by a spring force of a spring 38 ' offset down, and a valve needle 36 ' presses in one piece with the anchor 32 ' a valve body 35 ' on a seat around an outlet opening 67 ' , Meanwhile, due to a collision between metals, the valve body tends 35 ' in addition, due to a collision of the seat against the valve body 35 ' to rip off.
Bei
einer Ankerkammer 33' wird
ein Unterdruck erzeugt, da ein Volumen zwischen einer unteren Endfläche des
Solenoids 31' und
einer oberen Fläche
des Ankers 32' als
ein Ergebnis eines Versatzes des Ankers 32' nach unten zunimmt. Somit werden
Blasen aus Luft erzeugt, die in dem Kraftstoff gelöst ist.
Demnach, wenn der Ventilkörper 35' aufprallt, platzen
nur Blasen über
dem Anker 32',
und der Kraftstoff erfüllt
die Dämpfungsfunktion
nicht mehr, so dass der Ventilkörper 35' wieder geöffnet wird,
um mehr Kraftstoff als sein Zielwert einzuspritzen. Das geschieht,
da ein Spalt zwischen der unteren Endfläche des Solenoids 31' und der oberen
Fläche
des Ankers 32' auf
einen Bereich von 50–60 μm festgesetzt ist,
so dass die zwei Flächen üblicherweise
nahe zueinander angebracht sind, um die Anziehung des Solenoids 31' sicherzustellen,
und auch wenn der Anker 32' nach
unten versetzt wird, ist es schwierig für Kraftstoff, in den Spalt
zu strömen.
Ein Abstand auf einer Außenumfangsseite
des Ankers 32' oder
ein Durchgangsloch in seiner Plattenfläche erzeugt keine wesentlichen
Wirkungen. Als ein Ergebnis wird eine Öffnungs-/Schließhandlung
des elektromagnetischen Umschaltventils 3' instabil und dadurch wird eine
Schwankung der Kraftstoffeinspritzmenge verursacht.In an anchor chamber 33 ' A negative pressure is generated because of a volume between a lower end surface of the solenoid 31 ' and an upper surface of the anchor 32 ' as a result of an offset of the anchor 32 ' increases downwards. So who produces the bubbles of air dissolved in the fuel. Accordingly, when the valve body 35 ' bounces, only bubbles burst over the anchor 32 ' , and the fuel stops the damping function, leaving the valve body 35 ' is reopened to inject more fuel than its target value. This happens because there is a gap between the lower end face of the solenoid 31 ' and the upper surface of the anchor 32 ' is set to a range of 50-60 μm, so that the two surfaces are usually mounted close to each other to attract the solenoid 31 ' ensure and even if the anchor 32 ' down, it is difficult for fuel to flow into the gap. A distance on an outer peripheral side of the anchor 32 ' or a through hole in its plate surface does not produce any significant effects. As a result, an opening / closing action of the electromagnetic switching valve 3 ' unstable, and thereby a fluctuation of the fuel injection amount is caused.
Bei
der Gestaltung des ersten Vergleichsbeispiels wird ein Rückkehrdruck
durch das Druckregulierungsventil V hoch gehalten. Ein Volumen zwischen
einer unteren Endfläche
des Solenoids 31 und einer oberen Fläche des Ankers 32 wird
erhöht,
wenn der Anker 32 nach unten in der Ankerkammer 33 versetzt
wird, wie in 11A gezeigt ist. Nichtsdestotrotz
kann durch Verhindern, dass Unterdruck erzeugt wird, die Erzeugung
von Luftblasen beschränkt werden,
und es kann durch die Dämpfungsfunktion von
Kraftstoff verhindert werden, dass der Ventilkörper 35 wieder geöffnet wird.
Folglich, auch wenn das Solenoid 31 des elektromagnetischen
Umschaltventils 3 und die Spiralfeder 38 verkleinert
werden, kann der Ventilkörper 35 stabil
betrieben werden, wodurch eine Krafteinspritzungsleistung verbessert
wird, wobei die Krafteinspritzmenge in einem gewünschten Bereich bleibt.In the configuration of the first comparative example, a return pressure by the pressure regulating valve V is kept high. A volume between a lower end surface of the solenoid 31 and an upper surface of the anchor 32 is increased when the anchor 32 down in the anchor chamber 33 is offset, as in 11A is shown. Nonetheless, by preventing the generation of negative pressure, the generation of air bubbles can be restricted, and the valve body can be prevented from being damped by the damping function of fuel 35 is opened again. Consequently, even if the solenoid 31 of the electromagnetic switching valve 3 and the coil spring 38 can be downsized, the valve body 35 be operated stably, whereby a force injection performance is improved, wherein the force injection amount remains in a desired range.
Durch
Festsetzen eines Druckwerts in der Niederdruckkraftstoffabgabeleitung 201,
die von dem Niederdruckkraftstoffdurchgang 62 der Einspritzeinrichtung
I zu dem Druckregulierungsventil V führt, auf einen Wert gleich
zu oder größer als
0,04 MPa unter Verwendung des Druckregulierungsventils V kann die
Erzeugung von Luftblasen durch dem Betrieb des Ankers 32 vorzugsweise
annähernd
in einem herkömmlich
verwendeten Kraftstoffeinspritzsystem mit dem Common Rail R beschränkt werden.
Ein Diagramm in 6A zeigt Ergebnisse einer Untersuchung
des Einflusses einer Veränderung
des Drucks von zurückkehrendem
Kraftstoff (Rückkehrdruck: durch
Pr gekennzeichnet) von der Einspritzeinrichtung I auf die Kraftstoffeinspritzmenge
(durch Q gekennzeichnet) (Bedingungen: Common Rail-Druck Pc = 200
MPa, Einspritzzeit TQ = 0,36 ms). Ein Bereich einer Zielkraftstoffeinspritzmenge
(durch Qt gekennzeichnet) ± 0,5
mm3/Hub ist in dem Diagramm gezeigt. Wenn
der Rückkehrdruck
sich in einem Bereich von 0,02 ± 0,02 MPa befindet, schwankt
die Kraftstoffeinspritzmenge beträchtlich, wie in dem Diagramm
gezeigt ist. Das bedeutet, dass die Kraftstoffeinspritzmenge von
dem Rückkehrdruck
von 0 (Null) MPa (A) zu 0,02 MPa (B) stark ansteigt und anschließend stark
abnimmt. Ein Diagramm in 6B zeigt zeit(T)-veränderliche
Einspritzgrade (durch Ri gekennzeichnet) von A und B. Wie in dem
Diagramm gezeigt ist, verändert
sich eine Sinkzeit des Einspritzgrads zwischen A und B. Es wird
angenommen, dass die Kraftstoffeinspritzmenge schwankt, da das elektromagnetische
Umschaltventil 3 wieder geöffnet wird, wenn es sich in
einem geschlossenen Zustand befindet.By setting a pressure value in the low pressure fuel delivery line 201 coming from the low pressure fuel passage 62 the injector I leads to the pressure regulating valve V, to a value equal to or greater than 0.04 MPa using the pressure regulating valve V, the generation of air bubbles by the operation of the armature 32 are preferably limited approximately in a conventionally used fuel injection system with the common rail R. A diagram in 6A Fig. 12 shows results of an investigation of the influence of a change in the pressure of return fuel (return pressure: indicated by Pr) from the injector I to the fuel injection amount (indicated by Q) (conditions: common rail pressure Pc = 200 MPa, injection time TQ = 0.36 ms). A range of a target fuel injection amount (indicated by Qt) ± 0.5 mm 3 / stroke is shown in the diagram. When the return pressure is in a range of 0.02 ± 0.02 MPa, the fuel injection amount considerably varies as shown in the diagram. That is, the fuel injection amount greatly increases from the return pressure of 0 (zero) MPa (A) to 0.02 MPa (B), and then sharply decreases. A diagram in 6B shows time (T) variable injection rates (indicated by Ri) of A and B. As shown in the diagram, a sink time of the injection degree varies between A and B. It is assumed that the fuel injection amount fluctuates because the electromagnetic switching valve 3 reopened when it is in a closed state.
Ein
Unterschied in dem Einspritzgrad tritt zwischen A und B auf, da
es scheint, dass sich eine Menge von Luftblasen, die in einem Raum
gemischt werden, der sich über
dem Anker 32 befindet, wenn das elektromagnetische Umschaltventil 3 geschlossen
wird, gemäß dem Rückkehrdruck
verändert,
und dass es Fälle
gibt, in denen der Aufprall des Ventilkörpers 35 nicht auftritt
(A) und in denen der Aufprall auftritt (B). 6C ist
ein Zeitschaubild, das Veränderungen
eines Hubs des Ankers 32 (durch LA gekennzeichnet), des
Drucks in der Hydraulikkammer 21 (durch PH) gekennzeichnet,
der das hydraulisch angetriebene Umschaltventil 4 steuert,
und eines Hubs der Düsennadel 11 (durch
LN gekennzeichnet) über
die Zeit (T) zeigt. Ein Faktor der Einspritzmengenzunahme wird durch
+FΔQ gekennzeichnet.
Ein Punkt (a), an dem die Düsennadel 11 beginnt,
sich zu heben, nachdem der Anker 32 gehoben wird und der Druck
dann in der Hydraulikkammer 21 auf einen Wert abnimmt,
der gleich zu oder kleiner als ein vorbestimmter Wert ist, ist derselbe
zwischen A und B. Danach, wenn das Solenoid 33 aufhört, erregt
zu sein, wird der Anker 32 nach unten versetzt, so dass der
Druck in der Hydraulikkammer 21 beginnt, wieder zuzunehmen.
Wenn der Ventilkörper 35 jedoch
aufprallt und wieder geöffnet
wird, nachdem der Ventilkörper 35 geschlossen
wird, wird der Anker 32 wieder gehoben (wie in B gezeigt
ist), und dadurch gibt es einen Unterschied in einer Zunahme des
Drucks in der Hydraulikkammer 21 zwischen A und B. Demnach, ebenso
in Anbetracht des Hubs der Düsennadel 11, wird
das Schließen
der Düsennadel 11 (in
B) verzögert
(c) bezüglich
eines Punkts (b), an dem die Düsennadel 11 geschlossen
wird (bei A), und folglich nimmt die Kraftstoffeinspritzmenge zu.A difference in the degree of injection occurs between A and B, as it appears that a lot of air bubbles are mixed in a space that is above the anchor 32 is located when the electromagnetic switching valve 3 is closed, changed according to the return pressure, and that there are cases in which the impact of the valve body 35 does not occur (A) and in which the impact occurs (B). 6C is a time chart showing the changes of a stroke of the anchor 32 (indicated by LA), the pressure in the hydraulic chamber 21 (PH), which is the hydraulically driven changeover valve 4 controls, and a stroke of the nozzle needle 11 (indicated by LN) over time (T). A factor of injection quantity increase is indicated by + FΔQ. A point (a) at which the nozzle needle 11 starts to lift up after the anchor 32 is lifted and the pressure then in the hydraulic chamber 21 decreases to a value equal to or less than a predetermined value, it is the same between A and B. Thereafter, when the solenoid 33 stops being excited, becomes the anchor 32 offset downwards, allowing the pressure in the hydraulic chamber 21 starts to increase again. When the valve body 35 however, bounces and reopens after the valve body 35 closed, becomes the anchor 32 lifted again (as shown in B), and thereby there is a difference in an increase in the pressure in the hydraulic chamber 21 between A and B. Accordingly, also in view of the stroke of the nozzle needle 11 , the closing of the nozzle needle 11 (in B) delayed (c) with respect to a point (b) at which the nozzle needle 11 is closed (at A), and thus the fuel injection amount increases.
Wie
in dem Diagramm in 6A gezeigt ist, ist die Veränderung
der Kraftstoffeinspritzmenge gering, wenn sich der Rückkehrdruck über dem
Bereich von 0,02 ± 0,02
MPa befindet. Wenn der Rückkehrdruck
hoch ist, ist die Erzeugung von Luftblasen beim Schließen des
elektromagnetischen Umschaltventils 3 beschränkt. Obwohl
ein Erzeugungszustand von Luftblasen (Erzeugungszustand des Unterdrucks) sich
gering gemäß einem
Durchgangsdurchmesser und einem Volumen der Niederdruckkraftstoffabgabeleitung 201 verändert und
gemäß einer
Menge von Arbeitsfluid, das bei dem Öffnen/Schließen des
elektromagnetischen Umschaltventils 3 einbezogen ist, wird
im Wesentlichen dieselbe Wirkung erzielt, wenn normale Spezifikationen
verwendet werden, indem der festgesetzte Druck des Druckregulierungsventils V
entsprechend reguliert wird, so dass der Druckwert in der Niederdruckkraftstoffabgabeleitung 201 gleich zu
oder größer als
0,04 MPa ist. Somit dient die Ankerkammer 33 als die Dämpfungskammer,
die den Aufprall des Ventilkörpers 35 beschränkt, um
die Veränderung
der Kraftstoffeinspritzmenge klein zu machen, wodurch ein verkleinertes
Kraftstoffeinspritzsystem mit verbesserter Steuerbarkeit über die
Kraftstoffeinspritzmenge verwirklicht wird.As in the diagram in 6A is shown, the change in the fuel injection amount is small when the return pressure is over the range of 0.02 ± 0.02 MPa. When the return pressure is high, the generation of air bubbles is at the closing of the electromagnetic switching valve 3 limited. Although a generation state of air bubbles (generation state of negative pressure) low according to a passage diameter and a volume of the low pressure fuel delivery pipe 201 changed and according to an amount of working fluid, in the opening / closing of the electromagnetic switching valve 3 is incorporated, substantially the same effect is achieved when normal specifications are used by the set pressure of the pressure regulating valve V is regulated accordingly, so that the pressure value in the low pressure fuel delivery line 201 is equal to or greater than 0.04 MPa. Thus, the anchor chamber is used 33 as the damping chamber, the impact of the valve body 35 in order to make the variation of the fuel injection amount small, thereby realizing a miniaturized fuel injection system having improved controllability over the fuel injection amount.
Das
vorhergehend genannte Festsetzen des Druckwerts von gleich zu oder
größer als
0,04 MPa kann mit einem Kraftstofftyp, der Leichtöl ist, und
einer Kraftstofftemperatur, die ein oberer Temperaturgrenzwert der
Maschine ist, bestimmt sein. Somit, wenn der Kraftstoff eine niedrigere
Siedetemperatur aufweist, wird der Druckwert so verändert, dass
er ein größerer Wert
ist. Zudem, wenn Kraftstoff entlang des Ventilkörperabschnitts nach Betrieb
des Ankers strömt,
wird der Druckwert verändert,
so dass er ein größerer Wert
ist, damit ein Unterschied im Fluiddruck zwischen einer stromaufwärtigen Seite
und einer stromabwärtigen
Seite des Ventilkörpers
größer ist.The
previously stated setting the pressure value equal to or
greater than
0.04 MPa can with a fuel type, which is light oil, and
a fuel temperature that is an upper temperature limit of the
Machine is to be determined. Thus, if the fuel is a lower
Boiling temperature, the pressure value is changed so that
he a greater value
is. In addition, when fuel along the valve body portion after operation
the anchor is flowing,
the pressure value is changed,
so that he has greater value
is, therefore, a difference in fluid pressure between an upstream side
and a downstream one
Side of the valve body
is larger.
Wenn
jedoch die festgesetzte Temperatur des Druckregulierungsventils
V zu hoch ist, wird ein Einfluss des Kraftstoffdrucks in der Ankerkammer 33 nach
dem Betrieb des Ankers 32 groß. Deshalb kann der festgesetzte
Druck des Druckregulierungsventils V derart reguliert sein, dass
sich der Druckwert des Niederdruckkraftstoffabgabeleitung 201 in
einem Bereich von 0,04 MPa bis 0,5 MPa befindet. Dieser Bereich
des Druckwerts ist ausführlich
nachfolgend beschrieben.However, if the set temperature of the pressure regulating valve V is too high, an influence of the fuel pressure in the armature chamber becomes 33 after the operation of the anchor 32 large. Therefore, the set pressure of the pressure regulating valve V can be regulated so that the pressure value of the low-pressure fuel delivery pipe 201 is in a range of 0.04 MPa to 0.5 MPa. This range of pressure value is described in detail below.
7A zeigt
Ergebnisse der Untersuchung der Beziehung zwischen dem Rückkehrdruck
(Pr) und der Kraftstoffeinspritzmenge (Q) in einem breiteren Bereich
des Rückkehrdrucks
als der Graph in 6A. Wie in 7A gezeigt
ist, wenn der Rückkehrdruck
gleich zu oder größer als
0,04 MPa ist, ist die Schwankung der Kraftstoffeinspritzmenge gering, und
die Erzeugung von Luftblasen beschränkt, indem der Rückkehrdruck
hoch gehalten wird. Wenn jedoch der Rückkehrdruck noch höher wird,
um 0,5 MPa zu übersteigen,
sinkt die Kraftstoffeinspritzmenge stark (C). Das geschieht, weil
der auf den Anker 32 aufgebrachte Kraftstoffdruck nicht
vernachlässigbar
ist, wenn der Druck in der Ankerkammer 33 hoch ist, da die
Federkraft zum Schließen
des elektromagnetischen Umschaltventils 3 klein ist und
die Anziehung, die auf den Anker 32 zum Öffnen des
elektromagnetischen Umschaltventils 3 aufgebracht wird,
aufgrund der Verkleinerung des Solenoids 31 klein ist.
In 7B wird ein Faktor bei einer Einspritzmengenzunahme
durch +FΔQ
gekennzeichnet und ein Faktor bei einer Einspritzmengenabnahme wird
durch –FΔQ gekennzeichnet.
Wie durch C in 7B gekennzeichnet ist, sind
der Hub des Ankers 32 (LA) und die Abnahme des Kraftstoffdrucks
in der Hydraulikkammer 21 (PH) verzögert, und demnach ist der Beginn des
Hubs der Düsennadel 11 (LN)
bezüglich
eines Punkts (a) verzögert,
an dem die Düsennadel 11 geöffnet wird
(bei A), so dass die Kraftstoffeinspritzmenge abnimmt. 7A FIG. 12 shows results of examining the relationship between the return pressure (Pr) and the fuel injection amount (Q) in a wider range of the return pressure than the graph in FIG 6A , As in 7A That is, when the return pressure is equal to or greater than 0.04 MPa, the fluctuation of the fuel injection amount is small, and the generation of air bubbles is restricted by keeping the return pressure high. However, when the return pressure becomes still higher to exceed 0.5 MPa, the fuel injection amount drops sharply (C). That happens because of the anchor 32 applied fuel pressure is not negligible when the pressure in the armature chamber 33 is high because the spring force to close the electromagnetic switching valve 3 is small and the attraction is on the anchor 32 for opening the electromagnetic switching valve 3 is applied due to the reduction of the solenoid 31 is small. In 7B For example, a factor in an injection quantity increase is indicated by + FΔQ, and a factor in an injection quantity decrease is designated by -FΔQ. As by C in 7B is the hub of the anchor 32 (LA) and the decrease in fuel pressure in the hydraulic chamber 21 (PH) is delayed, and thus the beginning of the stroke of the nozzle needle 11 (LN) is delayed with respect to a point (a) at which the nozzle needle 11 is opened (at A), so that the fuel injection amount decreases.
Mit
Bezug auf 7A kann somit der festgesetzte
Druck des Druckregulierungsventils V derart bestimmt sein, dass
der Rückkehrdruck
sich in dem Bereich von 0,04 MPa bis 0,5 MPa befindet, um die Schwankung
der Kraftstoffeinspritzmenge zu vermeiden. Als ein Ergebnis wird
die Veränderung
der Kraftstoffeinspritzmenge noch geringer gemacht, und eine stabile
Einspritzung kann verwirklicht sein.Regarding 7A Thus, the set pressure of the pressure regulating valve V may be determined such that the return pressure is in the range of 0.04 MPa to 0.5 MPa to avoid the fluctuation of the fuel injection amount. As a result, the variation of the fuel injection amount is made even lower, and stable injection can be realized.
(Zweites Vergleichsbeispiel)(Second Comparative Example)
8 zeigt
ein zweites Vergleichsbeispiel. Eine grundlegende Gestaltung des
zweiten Vergleichsbeispiels ist nicht beschrieben oder in Zeichnungen
gezeigt, da sie ähnlich
zu der Gestaltung des ersten Vergleichsbeispiels ist, die in 1 gezeigt
ist. In dem zweiten Vergleichsbeispiel ist ein Druckregulierungsventil
V in einer Niederdruckkraftstoffabgabeleitung 201 angeordnet,
die mit einer Ankerkammer 33 einer Einspritzeinrichtung
I in Verbindung steht und in welche rückkehrender Kraftstoff abgegeben wird.
Außerdem
ist eine Niederdruckkraftstoffabgabeleitung 202, die zu
einem anderen Abschnitt (beispielsweise einer Zufuhrpumpe P) des
Kraftstoffeinspritzsystems oder einer Einspritzeinrichtung I für einen
anderen Zylinder führt,
mit einer stromaufwärtigen
Seite des Druckregulierungsventils V verbunden. 8th shows a second comparative example. A basic configuration of the second comparative example is not described or shown in drawings since it is similar to the configuration of the first comparative example shown in FIG 1 is shown. In the second comparative example, a pressure regulating valve V is in a low pressure fuel delivery line 201 arranged with an armature chamber 33 an injector I is in communication and in which returning fuel is discharged. There is also a low pressure fuel delivery line 202 leading to another portion (eg, a feed pump P) of the fuel injection system or an injector I for another cylinder is connected to an upstream side of the pressure regulating valve V.
In
der Gestaltung des ersten Vergleichsbeispiels ist die Niederdruckkraftstoffabgabeleitung 201, die
von der Einspritzeinrichtung I in das Druckregulierungsventil V
führt,
nicht mit einer weiteren Niederdruckkraftstoffabgabeleitung verbunden.
Somit erreicht der Rückkehrdruck
in der Niederdruckkraftstoffabgabeleitung 201 den festgesetzten
Druck des Druckregulierungsventils V allein aufgrund eines abgegebenen
Niederdruckkraftstoffs, der von der Einspritzeinrichtung I abgegeben
wird. In dem zweiten Vergleichsbeispiel strömt zurückkehrender Kraftstoff zudem
von einer anderen Niederdruckkraftstoffabgabeleitung 202 in
das Druckregulierungsventil V. Demnach dauert es eine kürzere Zeit,
um den festgesetzten Druck zu erreichen, wodurch eine Druckregulierungsfunktion
des Druckregulierungsventils V verbessert wird.In the configuration of the first comparative example, the low pressure fuel delivery pipe is 201 , which leads from the injector I in the pressure regulating valve V, not connected to another low-pressure fuel delivery line. Thus, the return pressure in the low pressure fuel delivery line reaches 201 the set pressure of the pressure regulating valve V alone due to a discharged low-pressure fuel, which is discharged from the injector I. In the second comparative example, returning fuel also flows from another low pressure fuel delivery line 202 Accordingly, it takes a shorter time to reach the set pressure, whereby a pressure regulating function of the pressure regulating valve V is improved.
(Erstes Ausführungsbeispiel)(First embodiment)
9 zeigt
ein erstes Ausführungsbeispiel der
Erfindung. Eine grundlegende Gestaltung des ersten Ausführungsbeispiels
ist nicht beschrieben oder in Zeichnungen gezeigt, da sie ähnlich zu
der Gestaltung des ersten Vergleichsbeispiels ist, die in 1 gezeigt
ist. Bei dem ersten Ausführungsbeispiel
sind ein Druckregulierungsventil V1 (Druckregulierungseinrichtung)
und ein Druckregulierungsventil V2 (Festsetzeinrichtung für eine obere
Druckgrenze) parallel in einer Niederdruckkraftstoffabgabeleitung 201 angeordnet,
die mit einer Ankerkammer 33 einer Einspritzeinrichtung
I in Verbindung steht, und in welche zurückkehrender Kraftstoff abgegeben
wird. Das Druckregulierungsventil V1 weist eine ähnliche Gestaltung wie das
Druckregulierungsventil V des ersten Vergleichsbeispiels auf, und
reguliert einen Druck in einer Niederdruckkraftstoffabgabeleitung 201 derart,
dass ihr Druckwert ein festgesetzter Druck von gleich zu oder größer als
0,04 MPa wird, oder vorzugsweise ein Bereich von 0,04 MPa bis 0,5
MPa wird. 9 shows a first embodiment of the invention. A basic configuration of the first embodiment is not described or shown in drawings since it is similar to the configuration of the first comparative example shown in FIG 1 is shown. In the first embodiment, a pressure regulating valve V1 (pressure regulating means) and a pressure regulating valve V2 (fixing means for an upper pressure limit) are parallel in a low pressure fuel delivery pipe 201 arranged with an armature chamber 33 an injector I is in communication, and in which returning fuel is discharged. The pressure regulating valve V1 has a similar configuration as the pressure regulating valve V of the first comparative example, and regulates a pressure in a low pressure fuel delivery pipe 201 such that its pressure value becomes a set pressure equal to or greater than 0.04 MPa, or preferably, a range of 0.04 MPa to 0.5 MPa.
Das
Druckregulierungsventil V2 ist für
Notfallanwendungen, und ist als eine Sicherheitsmaßnahme für den Fall
vorgesehen, dass das Druckregulierungsventil V1 den Druck nicht
regulieren kann. Das Druckregulierungsventil V2 weist einen Rückstoßventilaufbau ähnlich zu
dem vorhergehenden Druckregulierungsventil V auf, und öffnet bei
einem höheren
festgesetzten Druck als das Druckregulierungsventil V1, um den Druckwert
in der Niederdruckkraftstoffabgabeleitung 201 gleich zu
oder kleiner als ein vorbestimmter oberer Druckgrenzwert zu halten.
Vorzugsweise kann ein Festsetzbereich des oberen Druckgrenzwerts
gleich zu oder kleiner als 0,5 MPa sein, was eine Steuerbarkeit über die
Kraftstoffeinspritzmenge nicht verschlechtert, und kann im Vergleich
zu dem Druckregulierungsventil V1 hoch genug sein, damit das Druckregulierungsventil
V2 nicht in einem normalen Zustand betrieben wird.The pressure regulating valve V2 is for emergency applications, and is provided as a safety measure in the case where the pressure regulating valve V1 can not regulate the pressure. The pressure regulating valve V2 has a blow-back valve structure similar to the previous pressure-regulating valve V, and opens at a higher set pressure than the pressure-regulating valve V1 to the pressure value in the low-pressure fuel delivery pipe 201 equal to or less than a predetermined upper pressure limit. Preferably, a setting range of the upper pressure limit value may be equal to or less than 0.5 MPa, which does not deteriorate controllability over the fuel injection amount, and may be high enough in comparison with the pressure regulating valve V1 so that the pressure regulating valve V2 is not operated in a normal state ,
Durch
Vorsehen des Druckregulierungsventils V2 für Notfallanwendungen zusätzlich zu
dem Druckregulierungsventil V1 für
eine normale Anwendung kann die Sicherheit verbessert werden. Im
Falle eines Versagens des Druckregulierungsventils V1, oder wenn
eine unerwartete Menge von Kraftstoff von der Einspritzeinrichtung
I z. B. abgegeben wird, kann eine ernst zu nehmende Leistungsverschlechterung
verhindert werden, da der Rückkehrdruck
in der Niederdruckkraftstoffabgabeleitung 201 nicht den oberen
Druckgrenzwert übersteigt.By providing the pressure regulating valve V2 for emergency use in addition to the pressure regulating valve V1 for a normal use, the safety can be improved. In the event of failure of the pressure regulating valve V1, or if an unexpected amount of fuel from the injector I z. B. is discharged, a serious performance deterioration can be prevented, since the return pressure in the low-pressure fuel delivery line 201 does not exceed the upper pressure limit.
(Zweites Ausführungsbeispiel)Second Embodiment
10 zeigt
ein zweites Ausführungsbeispiel
der Erfindung. Eine grundlegende Gestaltung des zweiten Ausführungsbeispiels
ist nicht beschrieben oder in Zeichnungen gezeigt, da sie ähnlich zu der
Gestaltung des ersten Vergleichsbeispiels ist, die in 1 gezeigt
ist. In dem zweiten Ausführungsbeispiel
ist in einer Gestaltung, die ähnlich
zu dem ersten Ausführungsbeispiels
ist, in dem ein Druckregulierungsventil V1 und ein Druckregulierungsventil
V2 parallel in einer Niederdruckkraftstoffabgabeleitung 201 angeordnet
sind, eine weitere Niederdruckkraftstoffabgabeleitung 202 mit
einer stromaufwärtigen Seite
des Druckregulierungsventils V1 und des Druckregulierungsventils
V2 verbunden, ähnlich
zu dem zweiten Vergleichsbeispiel. 10 shows a second embodiment of the invention. A basic configuration of the second embodiment is not described or shown in drawings since it is similar to the configuration of the first comparative example shown in FIG 1 is shown. In the second embodiment, in a configuration similar to the first embodiment, in which a pressure regulating valve V1 and a pressure regulating valve V2 are parallel in a low-pressure fuel delivery pipe 201 are arranged, another low-pressure fuel delivery line 202 is connected to an upstream side of the pressure regulating valve V1 and the pressure regulating valve V2, similarly to the second comparative example.
Gemäß dem zweiten
Ausführungsbeispiel werden
Wirkungen erreicht, die sowohl das zweite Vergleichsbeispiel als
auch das erste Ausführungsbeispiel
mit sich bringen. Das bedeutet, dass ein Druck in der Niederdruckkraftstoffabgabeleitung 201 weniger
Zeit braucht, um einen Regulierungsdruck zu erreichen, und die Sicherheit
in einem Notfall kann verbessert werden.According to the second embodiment, effects are achieved which involve both the second comparative example and the first embodiment. This means that a pressure in the low pressure fuel delivery line 201 less time is needed to achieve regulatory pressure, and safety in an emergency can be improved.
Zusätzliche
Vorteile und Veränderungen
sind für
den Fachmann offensichtlich. Die Erfindung in ihrem weiteren Sinn
ist daher nicht auf die speziellen Details, bezeichnenden Geräte und darstellende
Beispiele begrenzt, die gezeigt und beschrieben sind.additional
Benefits and changes
are for
the obvious. The invention in its broader sense
is therefore not limited to the specific details, significant devices and performing
Limited examples that are shown and described.
Ein
Kraftstoffeinspritzsystem weist eine Hochdruckkraftstoffzufuhrleitung,
eine Niederdruckkraftstoffabgabeleitung, einen Düsenabschnitt, eine Düsennadel-Gegendruckkammer,
ein elektromagnetisches Umschaltventil, eine Gegendrucksteuereinrichtung
und eine Druckregulierungseinrichtung auf. Die Kammer steht mit
der Abgabeleitung in Verbindung. Das Umschaltventil weist einen
Anker, ein Solenoid, einen Ventilkörper und eine Spiralfeder auf. Die
Steuereinrichtung öffnet
oder schließt
jeweils die Verbindung zwischen der Kammer und der Abgabeleitung,
um einen Gegendruck in der Kammer als ein Ergebnis des Betriebs
des Umschaltventils zu senken oder zu erhöhen. Die Vorrichtung ist in
dem Abgabeweg vorgesehen und reguliert einen ersten Druck in einem
Abgabeweg auf Seiten der Ankerkammer derart, dass dieser ein festgesetzter
Druck ist, der höher
als ein zweiter Druck in einem Abgabeweg auf Seiten der Niederdruckkraftstoffquelle
ist.One
Fuel injection system has a high-pressure fuel supply line,
a low pressure fuel delivery line, a nozzle section, a nozzle needle back pressure chamber,
an electromagnetic switching valve, a back pressure control device
and a pressure regulating device. The chamber is standing
the discharge line in connection. The switching valve has a
Anchor, a solenoid, a valve body and a coil spring. The
Control device opens
or closes
in each case the connection between the chamber and the delivery line,
around a back pressure in the chamber as a result of the operation
of the switching valve to lower or increase. The device is in
provided the discharge path and regulates a first pressure in one
Discharge path on the side of the anchor chamber such that this one festgesetzter
Pressure is higher
as a second pressure in a discharge path on the low pressure fuel source side
is.
