Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Injektor.The
The present invention relates to an injector.
Die japanische ungeprüfte
Patentoffenlegungsschrift Nr. 2006-161568 (entsprechend DE 10 2005 057 526
A1 ) offenbart beispielsweise einen Injektor, der einen
Kraftstoffdruck eines Kraftstoffreservoirs (einer Kraftstoffquelle)
einer Einspritzdüse erhöhen kann.The Japanese Unexamined Patent Publication No. 2006-161568 (corresponding DE 10 2005 057 526 A1 For example, U.S. Patent No. 4,848,054 discloses an injector that can increase a fuel pressure of a fuel reservoir (a fuel source) of an injector.
Ein
Beispiel eines solchen Injektors wird unter Bezugnahme auf 1A beschrieben.An example of such an injector will be made with reference to 1A described.
Der
Injektor 2 weist ein Differenzdruckumschaltventil 12,
ein Solenoidventil 13, eine Einspritzdüse 15 und
eine Druckbeaufschlagungseinrichtung 17 auf. Das Differenzdruckumschaltventil 12 weist eine
Umschaltventilgegendruckkammer 11 an seinem oberen Abschnitt
in 1A auf. Das Solenoidventil 13 schaltet
den Innendruck der Umschaltventilgegendruckkammer 11 um.
Die Einspritzdüse 15 hat eine Düsengegendruckkammer 14 an
ihrem oberen Abschnitt in 1A. Die
Druckbeaufschlagungseinrichtung 17 hat eine Differenzdruckkammer 16 an
ihrem mittleren Abschnitt in 1A.The injector 2 has a differential pressure switching valve 12 , a solenoid valve 13 , an injector 15 and a pressurizing device 17 on. The differential pressure changeover valve 12 has a switching valve back pressure chamber 11 at its upper section in 1A on. The solenoid valve 13 Switches the internal pressure of the switching valve back pressure chamber 11 around. The injector 15 has a nozzle back pressure chamber 14 at its upper section in 1A , The pressurizing device 17 has a differential pressure chamber 16 at its middle section in 1A ,
Das
Differenzdruckumschaltventil 12 ist ein Drei-Wege-Umschaltventil.
Das Differenzdruckumschaltventil 12 führt eine
niederdruckseitige Verschiebung aus. Bei der niederdruckseitigen
Verschiebung wird die Umschaltventilgegendruckkammer 11, die
den Hochdruckkraftstoff aufnimmt, in Verbindung mit der Niederdruckseite
durch das Solenoidventil 13 gebracht, so dass die Umschaltventilgegendruckkammer 11 umgeschaltet
wird, um mit der Niederdruckseite in Verbindung zu stehen und den
Niederdruck aufzunehmen, und dadurch werden der Innendruck der Differenzdruckkammer 16 und
der Innendruck der Düsengegendruckkammer 14 verringert.The differential pressure changeover valve 12 is a three-way diverter valve. The differential pressure changeover valve 12 performs a low-pressure side shift. In the low-pressure side shift, the switching valve back pressure chamber becomes 11 , which receives the high pressure fuel, in conjunction with the low pressure side through the solenoid valve 13 brought so that the switching valve back pressure chamber 11 is switched to communicate with the low pressure side and absorb the low pressure, and thereby the internal pressure of the differential pressure chamber 16 and the internal pressure of the nozzle back pressure chamber 14 reduced.
Ebenso
führt das Differenzdruckumschaltventil 12 eine
hochdruckseitige Verschiebung aus. Bei der hochdruckseitigen Verschiebung
wird eine Verbindung der Umschaltventilgegendruckkammer 11 mit
der Niederdruckseite durch das Solenoidventil 13 unterbrochen,
so dass die Umschaltventilgegendruckkammer 11 umgeschaltet
wird, um mit der Hochdruckseite in Verbindung zu stehen und den Hochdruck
aufzunehmen, und dadurch werden der Innendruck der Differenzdruckkammer 16 und
der Innendruck der Düsengegendruckkammer 14 erhöht.Likewise, the differential pressure changeover valve performs 12 a high pressure side shift off. In the high-pressure side shift is a connection of the Umschaltventilgegendruckkammer 11 with the low pressure side through the solenoid valve 13 interrupted, so that the switching valve back pressure chamber 11 is switched to communicate with the high pressure side and absorb the high pressure, and thereby the internal pressure of the differential pressure chamber 16 and the internal pressure of the nozzle back pressure chamber 14 elevated.
Wenn
die Energiezufuhr zu dem Solenoidventil 13 angehalten wird
(ausgeschaltet), wird die Verbindung zwischen der Umschaltventilgegendruckkammer 11 und
der Niederdruckseite unterbrochen. Wenn dagegen die Energiezufuhr
zu dem Solenoidventil 13 vorgenommen wird (eingeschaltet), wird
die Verbindung zwischen der Umschaltventilgegendruckkammer 11 und
der Niederdruckseite gebildet. In dem Einschaltzustand des Solenoidventils 13 führt
nämlich das Differenzdruckumschaltventil 12 die
niederdruckseitige Verschiebung aus. In dem Ausschaltzustand des
Solenoidventils 13 führt das Differenzdruckumschaltventil 12 die
hochdruckseitige Verschiebung aus.When the power supply to the solenoid valve 13 is stopped (turned off), the connection between the Umschaltventilgegendruckkammer 11 and the low pressure side interrupted. In contrast, when the power supply to the solenoid valve 13 is made (turned on), the connection between the Umschaltventilgegendruckkammer 11 and the low pressure side formed. In the on state of the solenoid valve 13 namely leads the differential pressure changeover valve 12 the low-pressure side shift off. In the off state of the solenoid valve 13 leads the differential pressure changeover valve 12 the high pressure side shift off.
Der
Innendruck der Düsengegendruckkammer 14 der Einspritzdüse 15 wird
durch das Differenzdruckumschaltventil 12 über
die Differenzdruckkammer 16 umgeschaltet. Die niederdruckseitige Verschiebung
des Differenzdruckumschaltventils 12 (das Einschalten des
Solenoidventils 13) verursacht, dass die Düsengegendruckkammer 14 zu
der Niederdruckseite umgeschaltet wird, so dass eine Einspritzung
aus Einspritzlöchern 43 ausgeführt wird. Dagegen
verursacht die hochdruckseitige Verschiebung des Differenzdruckumschaltventils 12 (das
Ausschalten des Solenoidventils 13), dass die Düsengegendruckkammer 14 zu
der Hochdruckseite umgeschaltet wird, so dass die Kraftstoffeinspritzung
angehalten wird.The internal pressure of the nozzle backpressure chamber 14 the injector 15 is through the differential pressure changeover valve 12 over the differential pressure chamber 16 switched. The low-pressure side shift of the differential pressure switching valve 12 (turning on the solenoid valve 13 ) causes the nozzle back pressure chamber 14 is switched to the low pressure side, so that injection from injection holes 43 is performed. On the other hand causes the high-pressure side shift of the differential pressure changeover valve 12 (turning off the solenoid valve 13 ) that the nozzle back pressure chamber 14 is switched to the high-pressure side, so that the fuel injection is stopped.
Die
Druckbeaufschlagungseinrichtung 17 ist eine Kraftstoffdruckbeaufschlagungsvorrichtung,
die einen Zweistufendruckbeaufschlagungskolben 51 einsetzt.
Die niederdruckseitige Verschiebung des Differenzdruckumschaltventils 12 (das
Einschalten des Solenoidventils 13) verursacht, dass die
Druckkammer 16 zu der Niederdruckseite umgeschaltet wird,
so dass der Druckbeaufschlagungskolben 51 nach unten bewegt
wird. Das wiederum verursacht eine Erhöhung des Kraftstoffdrucks
in einer Druckbeaufschlagungskammer 53, die unterhalb des
Druckbeaufschlagungskolbens 51 ausgebildet ist. Das verursacht,
dass ein Kraftstoffdruck eines Kraftstoffreservoirs (einer Kraftstoffquelle) 44 der
Einspritzdüse 15, die in Verbindung mit der Druckbeaufschlagungskammer 53 steht,
größer als der Leitungsdruck wird. Dagegen verursacht
die hochdruckseitige Verschiebung des Differenzdruckumschaltventils 12 (das
Ausschalten des Solenoidventils 13), dass die Differenzdruckkammer 16 zu
der Hochdruckseite umgeschaltet wird, so dass der Druckbeaufschlagungskolen 51 nach
oben bewegt wird und dadurch auf die Ausgangsposition durch die
Rückstellkraft einer Rückstellfeder 52 zurückgestellt
wird.The pressurizing device 17 is a Kraftstoffdruckbeaufschlagungsvorrichtung, which is a Zweistufendruckbeaufschlagungskolben 51 starts. The low-pressure side shift of the differential pressure switching valve 12 (turning on the solenoid valve 13 ) causes the pressure chamber 16 is switched to the low pressure side, so that the pressurizing piston 51 is moved down. This in turn causes an increase in fuel pressure in a pressurization chamber 53 , which are below the pressurizing piston 51 is trained. This causes a fuel pressure of a fuel reservoir (a fuel source) 44 the injector 15 , which in conjunction with the pressurization chamber 53 is, greater than the line pressure is. On the other hand causes the high-pressure side shift of the differential pressure changeover valve 12 (turning off the solenoid valve 13 ) that the differential pressure chamber 16 is switched to the high pressure side, so that the Druckbeaufschlagungskolen 51 is moved upward and thereby to the starting position by the restoring force of a return spring 52 is reset.
Der
Injektor 2 weist einen Kraftstoffeinlass auf, der mit einer
Common-Rail 1 (Hochdruckkraftstoffquelle) durch ein Injektorrohr
verbunden ist. Der Injektor 2 weist ferner eine Konstantdruckkammer 23 auf
(entsprechend einem Hochdruckkraftstoffabschnitt), der Hochdruckkraftstoff
von dem Kraftstoffeinlass aufnimmt.The injector 2 has a fuel inlet connected to a common rail 1 (High pressure fuel source) is connected by an injector tube. The injector 2 also has a constant pressure chamber 23 on (corresponding to a high pressure fuel portion) receiving high pressure fuel from the fuel inlet.
Dann
wird der Hochdruckkraftstoff von dem Kraftstoffeinlass zu der Düsengegendruckkammer 14 in
der Reihenfolge des Kraftstoffeinlasses, der Konstantdruckkammer 23,
des Differenzdruckumschaltventils 12, der Differenzdruckkammer 16 und der
Düsengegendruckkammer 14 zugeführt.Then, the high pressure fuel from the fuel inlet to the nozzle back pressure chamber 14 in the order of the fuel inlet, the constant pressure chamber 23 , the differential pressure changeover valve 12 , the differential pressure chamber 16 and the nozzle back pressure chamber 14 fed.
Andererseits
wird der Hochdruckkraftstoff von dem Kraftstoffeinlass zu dem Kraftstoffreservoir 44 in
der Reihenfolge des Kraftstoffeinlasses, der Konstantdruckkammer 23,
der Druckbeaufschlagungskammer 53 und des Kraftstoffreservoirs 44 zugeführt.On the other hand, the high-pressure fuel from the fuel inlet to the fuel reservoir 44 in the order of the fuel inlet, the constant pressure chamber 23 , the pressurization chamber 53 and the fuel reservoir 44 fed.
Wie
vorstehend beschrieben ist, sind in dem Inneren des Injektors 2 der
Kraftstoffströmungsdurchgang, der den Hochdruckkraftstoff
zu der Düsengegendruckkammer 14 zuführt,
und der Kraftstoffströmungsdurchgang, der den Hochdruckkraftstoff
zu dem Kraftstoffreservoir 44 zuführt, bei der Konstantdruckkammer 23 in
unabhängige getrennte Pfade abgezweigt.As described above, in the interior of the injector 2 the fuel flow passage connecting the high pressure fuel to the nozzle backpressure chamber 14 feeds, and the fuel flow passage, the high-pressure fuel to the fuel reservoir 44 feeds, at the constant pressure chamber 23 branched off into independent separate paths.
Ein
Vorteil der vorhergehend vorgeschlagenen Technologie wird unter
Bezugnahme auf 2A beschrieben.An advantage of the previously proposed technology is with reference to 2A described.
Der
Injektor 2 stellt eine Kraftstoffeinspritzung α durch
den Einschalt-Ausschalt-Betrieb des Solenoidventils 13 bereit.
Dieser Einschalt-Ausschalt-Betrieb des Solenoidventils 13 verursacht
ein als Wasserschlag bezeichnetes Phänomen innerhalb des
Injektors 2. Der Wasserschlag verursacht eine Druckänderung,
die dann durch das Innere des Injektors 2 und des Injektorrohrs übertragen
wird, so dass eine Druckpulsation erzeugt wird.The injector 2 represents a fuel injection α by the on-off operation of the solenoid valve 13 ready. This on-off operation of the solenoid valve 13 causes a phenomenon called water hammer within the injector 2 , The water hammer causes a pressure change, which then passes through the interior of the injector 2 and the injector tube, so that a pressure pulsation is generated.
In
einem Druckbeaufschlagungskraftstoffdurchgang 54, der Kraftstoff
von der Konstantdruckkammer 23 zu der Druckbeaufschlagungskammer 53 leitet,
weist ein Druckbeaufschlagungssystem ein Rückschlagventil 54a auf,
das gestattet, dass der Kraftstoff nur von der Konstantdruckkammer 23 zu der
Druckbeaufschlagungskammer 53 strömt. Diese Anordnung
verhindert eine Rückströmung des Hochdruckkraftstoffs,
der in der Druckbeaufschlagungskammer 53 mit Druck beaufschlagt
wird, in Richtung auf die Kraftstoffzufuhrseite (zu der Konstantdruckkammer 23).In a pressurized fuel passage 54 , the fuel from the constant pressure chamber 23 to the pressurization chamber 53 a pressurization system includes a check valve 54a on, that allows the fuel only from the constant pressure chamber 23 to the pressurization chamber 53 flows. This arrangement prevents backflow of the high pressure fuel in the pressurization chamber 53 is pressurized, toward the fuel supply side (to the constant pressure chamber 23 ).
Demgemäß werden,
wie durch eine durchgezogene Linie A in 2A angegeben
ist, der Druck der Druckbeaufschlagungskammer 53 und der Druck
des Kraftstoffreservoirs 44 auf dem oberen Spitzendruck
der Druckpulsation durch den Betrieb des Druckbeaufschlagungssystemrückschlagventils 54a gehalten.Accordingly, as indicated by a solid line A in FIG 2A is specified, the pressure of the pressurization chamber 53 and the pressure of the fuel reservoir 44 on the upper peak pressure of the pressure pulsation by the operation of the pressurization system check valve 54a held.
Wenn
das geschieht, erreichen der Druck des Kraftstoffreservoirs 44 und
der Druck der Druckbeaufschlagungskammer 53 den oberen
Spitzendruck der Druckpulsation unmittelbar nach der Kraftstoffeinspritzung.
Somit wird eine große Hubkraft auf eine Nadel 42 der
Einspritzdüse 15 in einer Ventilöffnungsrichtung
ausgeübt.
- (i) Demgemäß wird
genau nach der Kraftstoffeinspritzung auf Grund des Betriebs des Druckbeaufschlagungssystemrückschlagventils 54a (den
Betrieb zum Aufrechterhalten des Drucks auf dem oberen Spitzenwert)
die große Hubkraft auf die Nadel 42 in der Ventilöffnungsrichtung
ausgeübt.
Andererseits verändert sich, wie
durch eine gepunktete Linie B in 2A angegeben
ist, wenn die Druckpulsation auftritt, der Druck in der Konstantdruckkammer 23 zwischen
dem oberen Spitzendruck und dem unteren Spitzendruck der Druckpulsation.
Die Düsengegendruckkammer 14 steht in Verbindung
mit der Konstantdruckkammer 23 durch das Differenzdruckumschaltventil 12 und
die Differenzdruckkammer 16. Somit verändert sich,
wie der Druck in der Konstantdruckkammer 23, der Druck
der Düsengegendruckkammer 14 zwischen dem oberen
Spitzendruck und dem unteren Spitzendruck der Druckpulsation.
- (ii) Somit wird genau nach der Kraftstoffeinspritzung in dem
Zustand, in dem der Druck der Düsengegendruckkammer 14 auf
Grund der Druckpulsation verringert wird, die Vorspannkraft, die durch
den Kraftstoffdruck der Düsengegendruckkammer 14 in
der Ventilschließrichtung ausgeübt wird, verringert.
When that happens, the pressure of the fuel reservoir will reach 44 and the pressure of the pressurization chamber 53 the upper peak pressure of the pressure pulsation immediately after the fuel injection. Thus, a large lifting force on a needle 42 the injector 15 exerted in a valve opening direction. - (i) Accordingly, just after the fuel injection due to the operation of the pressurization system check valve 54a (the operation for maintaining the pressure at the upper peak value) the large lifting force on the needle 42 exerted in the valve opening direction. On the other hand, as shown by a dotted line B in FIG 2A is indicated, when the pressure pulsation occurs, the pressure in the constant pressure chamber 23 between the upper peak pressure and the lower peak pressure pulsation pressure. The nozzle backpressure chamber 14 is in connection with the constant pressure chamber 23 through the differential pressure switching valve 12 and the differential pressure chamber 16 , Thus, how the pressure in the constant pressure chamber changes 23 , the pressure of the nozzle back pressure chamber 14 between the upper peak pressure and the lower peak pressure pulsation pressure.
- (ii) Thus, just after the fuel injection in the state where the pressure of the nozzle back pressure chamber 14 is reduced due to the pressure pulsation, the biasing force by the fuel pressure of the nozzle back pressure chamber 14 is exerted in the valve closing direction.
Wie
vorstehend in den Abschnitten (i) und (ii) diskutiert ist, verursacht
die Druckdifferenz über die Pulsationsbreite zwischen dem
oberen Spitzendruck und dem unteren Spitzendruck der Druckpulsation die
Druckdifferenz zwischen dem Kraftstoffreservoir und der Düsengegendruckkammer.
Diese Druckdifferenz dient als Hubkraft, die an der Nadel 42 in
der Ventilöffnungsrichtung wirkt. Wenn demgemäß der Druck
der Düsengegendruckkammer 14 den unteren Spitzendruck
auf Grund der Druckpulsation nach dem Abschluss der Einspritzung
erreicht (siehe Zeitpunkt t1 in der Abszisse in 2A),
wird die Nadel 42 auch bei Abwesenheit eines Einspritzbefehls
(auch in dem Ausschaltzustand des Solenoidventils 13) noch einmal
angehoben, um die Einspritzlöcher 43 zu öffnen,
um eine Sekundäreinspritzung β vorzunehmen.As discussed above in sections (i) and (ii), the pressure differential across the pulsation width between the top peak pressure and the bottom peak pressure of the pressure pulsation causes the pressure differential between the fuel reservoir and the nozzle backpressure chamber. This pressure difference serves as a lifting force on the needle 42 acts in the valve opening direction. Accordingly, when the pressure of the nozzle back pressure chamber 14 reaches the lower peak pressure due to the pressure pulsation after the completion of the injection (see time t1 in the abscissa in FIG 2A ), the needle becomes 42 even in the absence of an injection command (even in the off state of the solenoid valve 13 ) raised again to the injection holes 43 open to make a secondary injection β.
Die
vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf die vorstehend angegebenen
Nachteile gemacht. Somit ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung,
einen Injektor zur Verfügung zu stellen, der das Auftreten
einer Sekundärkraftstoffeinspritzung verhindern kann, die
durch eine Druckpulsation verursacht wird, auch wenn ein Druck einer
Druckbeaufschlagungskammer und ein Druck eines Kraftstoffreservoirs
auf einem oberen Spitzendruck der Druckpulsation durch einen Betrieb
eines Druckbeaufschlagungssystemrückschlagventils aufrechterhalten
werden, das in einem Druckbeaufschlagungskraftstoffdurchgang vorgesehen
ist, der Kraftstoff zu der Druckbeaufschlagungskammer leitet.The present invention has been made in view of the above-mentioned disadvantages. Thus, it is an object of the present invention to provide an injector which can prevent the occurrence of secondary fuel injection caused by pressure pulsation even when a pressure of a pressurizing chamber and a pressure of a fuel reservoir at an upper peak pressure of the pressure pulsation by a Operation of a pressurization system check valve maintained in a pressurizing fuel passage that directs fuel to the pressurizing chamber.
Zum
Lösen der Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist ein Injektor
vorgesehen, der einen Hochdruckkraftstoffabschnitt, eine Einspritzdüse,
eine Druckbeaufschlagungseinrichtung, ein Druckbeaufschlagungssystemrückschlagventil
und ein Hochdrucksystemrückschlagventil aufweist. Der Hochdruckkraftstoffabschnitt
nimmt Hochdruckkraftstoff von einer Hochdruckkraftstoffquelle auf.
Die Einspritzdüse weist eine Düsengegendruckkammer
auf. Die Einspritzdüse führt eine Einspritzung
des Kraftstoffs aus, der von einem Reservoir abgegeben wird, dem
der einzuspritzende Kraftstoff zugeführt wird, und hält
diese an. Die Druckbeaufschlagungseinrichtung weist einen Druckbeaufschlagungskolben
auf. Der Druckbeaufschlagungskolben erhöht einen Kraftstoffdruck
in dem Kraftstoffreservoir durch Verringern eines Volumens einer
Druckbeaufschlagungskammer, die in Verbindung mit dem Kraftstoffreservoir
steht. Das Druckbeaufschlagungssystemrückschlagventil ist
in einem Druckbeaufschlagungskraftstoffdurchgang vorgesehen, der
den Hochdruckkraftstoff von dem Hochdruckkraftstoffabschnitt zu der
Druckbeaufschlagungskammer leitet. Das Druckbeaufschlagungssystemrückschlagventil
begrenzt eine Rückströmung des Hochdruckkraftstoffs von
der Druckbeaufschlagungskammer zu dem Hochdruckkraftstoffabschnitt.
Das Hochdrucksystemrückschlagventil ist in einem Kraftstoffdurchgang vorgesehen,
der verschieden von dem Druckbeaufschlagungskraftstoffdurchgang
ist, und leitet den Hochdruckkraftstoff von der Hochdruckkraftstoffquelle
zu der Düsengegendruckkammer durch den Hochdruckkraftstoffabschnitt.
Das Hochdrucksystemrückschlagventil begrenzt eine Rückströmung
des Hochdruckkraftstoffs zu der Hochdruckkraftstoffquelle.To the
To solve the object of the present invention is an injector
provided with a high-pressure fuel section, an injection nozzle,
a pressurizing device, a pressurizing system check valve
and a high pressure system check valve. The high pressure fuel section
takes up high pressure fuel from a high pressure fuel source.
The injection nozzle has a nozzle backpressure chamber
on. The injector performs an injection
of fuel discharged from a reservoir
the fuel to be injected is supplied, and stops
this one. The pressurizing device has a pressurizing piston
on. The pressurizing piston increases a fuel pressure
in the fuel reservoir by reducing a volume of a
Pressurizing chamber, in conjunction with the fuel reservoir
stands. The pressurization system check valve is
provided in a pressurizing fuel passage, the
the high pressure fuel from the high pressure fuel portion to the
Conduits pressurizing chamber. The pressurization system check valve
limits backflow of high pressure fuel from
the pressurization chamber to the high-pressure fuel portion.
The high-pressure system check valve is provided in a fuel passage,
unlike the pressurizing fuel passage
is and directs the high pressure fuel from the high pressure fuel source
to the nozzle back pressure chamber through the high pressure fuel portion.
The high pressure system check valve limits backflow
of the high pressure fuel to the high pressure fuel source.
Die
Erfindung wird zusammen mit zusätzlichen Aufgaben, Merkmalen
und ihren Vorteilen am Besten aus der folgenden Beschreibung, den
beigefügten Ansprüchen sowie den gehörigen
Zeichnungen ersichtlich.The
Invention is combined with additional objects, features
and their advantages best from the following description, the
attached claims and the associated
Drawings visible.
1A ist
ein schematisches Diagramm, das ein vorher vorgeschlagenes Kraftstoffeinspritzsystem
eines Vergleichsbeispiels zeigt; 1A Fig. 10 is a schematic diagram showing a previously proposed fuel injection system of a comparative example;
1B ist
ein schematisches Diagramm, das ein Kraftstoffeinspritzsystem gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt; 1B Fig. 10 is a schematic diagram showing a fuel injection system according to a first embodiment of the present invention;
2A ist
ein Zeitdiagramm, das einen Antriebsstromwellenverlauf eines Solenoidventils,
einen Druck einer Druckbeaufschlagungskammer, einen Druck einer
Konstantdruckkammer und eine Kraftstoffeinspritzrate bezogen auf
die Zeit in dem Vergleichsbeispiel zeigt; 2A Fig. 10 is a time chart showing a drive current waveform of a solenoid valve, a pressure of a pressurizing chamber, a pressure of a constant pressure chamber, and a fuel injection rate with respect to time in the comparative example;
2B ist
ein Zeitdiagramm, das einen Antriebsstromwellenverlauf eines Solenoidventils,
einen Druck einer Druckbeaufschlagungskammer, einen Druck einer
Konstantdruckkammer und eine Kraftstoffeinspritzrate bezogen auf
die Zeit in dem ersten Ausführungsbeispiel zeigt; 2 B Fig. 10 is a time chart showing a drive current waveform of a solenoid valve, a pressure of a pressurizing chamber, a pressure of a constant pressure chamber, and a fuel injection rate with respect to time in the first embodiment;
3 ist
ein schematisches Diagramm eines Kraftstoffeinspritzsystems gemäß einem
zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; 3 Fig. 10 is a schematic diagram of a fuel injection system according to a second embodiment of the present invention;
4 ist
ein schematisches Diagramm eines Kraftstoffeinspritzsystems gemäß einem
dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; 4 Fig. 10 is a schematic diagram of a fuel injection system according to a third embodiment of the present invention;
5 ist
ein schematisches Diagramm eines Kraftstoffeinspritzsystems gemäß einem
vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; 5 Fig. 10 is a schematic diagram of a fuel injection system according to a fourth embodiment of the present invention;
6 ist
ein schematisches Diagramm eines Kraftstoffeinspritzsystems gemäß einem
fünften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
und 6 Fig. 10 is a schematic diagram of a fuel injection system according to a fifth embodiment of the present invention; and
7 ist
ein schematisches Diagramm eines Kraftstoffeinspritzsystems gemäß einem
sechsten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. 7 FIG. 10 is a schematic diagram of a fuel injection system according to a sixth embodiment of the present invention. FIG.
(Erstes Ausführungsbeispiel)(First embodiment)
An
dieser Stelle wird die Struktur des Kraftstoffeinspritzsystems,
das den vorher vorgeschlagenen Injektor aufweist, zuerst im Einzelnen
unter Bezugnahme auf 1A als Vergleichsbeispiel beschrieben.
Darauf wird eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf 1B beschrieben.At this point, the structure of the fuel injection system having the previously proposed injector will first be described in detail with reference to FIG 1A as a comparative example. Thereupon, a fuel injection device according to a first embodiment will be described with reference to FIG 1B described.
Nun
wird das Vergleichsbeispiel im Einzelnen unter Bezugnahme auf 1A beschrieben.Now, the comparative example will be described in detail with reference to FIG 1A described.
Das
Kraftstoffeinspritzsystem ist ein Kraftstoffeinspritzsystem der
Common-Rail-Bauart, das Kraftstoff in einen jeweiligen Zylinder
einer Brennkraftmaschine einspritzt (beispielsweise eine Dieselkraftmaschine,
nicht gezeigt). Das Kraftstoffeinspritzsystem weist die Common-Rail 1 (Hochdruckkraftstoffquelle),
die Injektoren 2, eine Zufuhrpumpe (nicht gezeigt) und
eine Steuereinrichtung (nicht gezeigt) auf.The fuel injection system is a common rail type fuel injection system that injects fuel into a respective cylinder of an internal combustion engine (for example, a diesel engine, not shown). The fuel injection system has the common rail 1 (High pressure fuel source), the injectors 2 , a supply pump (not shown), and a controller (not shown).
Die
Common-Rail 1 ist ein gut bekannter Drucksammler, der Hochdruckkraftstoff
sammelt, der zu den Injektoren 2 zuzuführen ist.
Der Hochdruckkraftstoff, der in der Common-Rail 1 gesammelt
wird, wird zu den Injektoren 2 durch das entsprechende
Injektorrohr (einen Kraftstoffdurchgang) zugeführt. Der Kraftstoffdruck
(der Leitungsdruck) in der Common-Rail 1 wird durch eine
Fördermenge eines Kraftstoffs, der von der Zufuhrpumpe
zu der Common-Rail 1 gefördert wird, und ebenso
durch ein Druckverringerungsventil eingestellt, der den Kraftstoff
aus der Common-Rail 1 ablässt. Ferner weist die
Common-Rail 1 einen Druckbegrenzer auf, der sich öffnet, wenn
der Leitungsdruck in der Common-Rail 1 einen voreingestellten
Grenzdruck übersteigt, um den Leitungsdruck in der Common-Rail 1 unter
dem voreingestellten Grenzdruck zu halten. Der Kraftstoff, der von
dem Druckverringerungsventil oder dem Druckbegrenzer abgelassen
wird, wird zu einem Kraftstofftank 3 durch ein Ablassrohr
zurückgeführt. Dabei ist anzumerken, dass das
Druckverringerungsventil in manchen Fällen nicht vorgesehen
ist.The common rail 1 is a well known pressure collector that collects high pressure fuel that goes to the injectors 2 is to be supplied. The high pressure fuel in the common rail 1 is collected, becomes the injectors 2 through the corresponding injector (a fuel passage) supplied. The fuel pressure (the line pressure) in the Com mon-rail 1 is achieved by a delivery of a fuel from the feed pump to the common rail 1 is promoted, and also adjusted by a pressure reducing valve, which releases the fuel from the common rail 1 discharges. Furthermore, the common rail 1 a pressure limiter, which opens when the line pressure in the common rail 1 exceeds a preset limit pressure to the line pressure in the common rail 1 to keep below the preset limit pressure. The fuel discharged from the pressure reducing valve or the pressure limiter becomes a fuel tank 3 returned through a discharge pipe. It should be noted that the pressure reducing valve is not provided in some cases.
Die
Injektoren 2 sind jeweils für die Zylinder der
Kraftmaschine vorgesehen. Die Injektoren 2 sind an stromabwärtigen
Enden der Injektorrohre verbunden, die von der Common-Rail abgezweigt
sind, um den Hochdruckkraftstoff, der von der Common-Rail 1 zugeführt
wird, in die entsprechenden Zylinder einzuspritzen.The injectors 2 are each provided for the cylinders of the engine. The injectors 2 are connected at downstream ends of the injector tubes, which are branched off from the common rail to the high-pressure fuel supplied by the common rail 1 is fed, to inject into the corresponding cylinder.
Es
ist anzumerken, dass Kraftstoff, der aus dem Injektor 2 austritt,
ebenso zu dem Kraftstofftank 3 durch das Ablassrohr zurückgeführt
wird.It should be noted that fuel coming out of the injector 2 exit, as well to the fuel tank 3 is returned through the discharge pipe.
Die
Kraftstoffpumpe ist eine Hochdruckkraftstoffpumpe, die den Hochdruckkraftstoff
zu der Common-Rail 1 pumpt. Die Zufuhrpumpe weist eine
Förderpumpe und eine Hochdruckpumpe auf. Die Förderpumpe
saugt Kraftstoff aus dem Kraftstofftank 3 an und fördert
den angesaugten Kraftstoff zu der Zufuhrpumpe. Die Hochdruckpumpe
beaufschlagt den Kraftstoff mit Druck, der durch die Förderpumpe
angesaugt wird, und fördert den druckbeaufschlagten Kraftstoff
zu der Common-Rail 1. Die Förderpumpe und die
Hochdruckpumpe werden durch eine gemeinsame Nockenwelle angetrieben,
die durch die Kraftmaschine gedreht wird.The fuel pump is a high pressure fuel pump that supplies the high pressure fuel to the common rail 1 inflated. The feed pump has a feed pump and a high-pressure pump. The feed pump sucks fuel out of the fuel tank 3 and promotes the sucked fuel to the feed pump. The high-pressure pump pressurizes the fuel, which is sucked by the feed pump, and delivers the pressurized fuel to the common rail 1 , The delivery pump and the high pressure pump are driven by a common camshaft rotated by the engine.
Bei
der Zufuhrpumpe ist ein Ansaugsteuerventil (SCV) in einem Kraftstoffströmungsdurchgang vorgesehen,
der Kraftstoff von der Förderpumpe zu einer Druckbeaufschlagungskammer
der Hochdruckpumpe leitet, um einen Öffnungsgrad des Kraftstoffströmungsdurchgangs
einzustellen. Das SCV ist ein Dosierventil, das durch ein Pumpenantriebssignal gesteuert
wird, das von der Steuereinrichtung aufgenommen wird, um die Einlassmenge
des Kraftstoffs einzustellen, der in die Druckbeaufschlagungskammer
gesaugt wird, und um dadurch die Ausstoßmenge des zu der
Common-Rail 1 geförderten Kraftstoffs zu ändern.
Durch Einstellen der Ausstoßmenge des zu der Common-Rail 1 geförderten
Kraftstoffs stellt das SCV den Leitungsdruck ein. Die Steuereinrichtung
steuert nämlich das SCV, um den Leitungsdruck auf einen
entsprechenden Wert zu steuern, der einem Antriebszustand des Fahrzeugs
entspricht.In the supply pump, an intake control valve (SCV) is provided in a fuel flow passage that directs fuel from the delivery pump to a pressurizing chamber of the high-pressure pump to adjust an opening degree of the fuel flow passage. The SCV is a metering valve controlled by a pump drive signal received from the controller to adjust the amount of intake of the fuel sucked into the pressurizing chamber, and thereby the amount of discharge to the common rail 1 subsidized fuel. By adjusting the discharge amount of the to the common rail 1 the SCV adjusts the line pressure. Namely, the controller controls the SCV to control the line pressure to a corresponding value corresponding to a driving state of the vehicle.
Nun
wird die Struktur des Injektors 2 in dem Fall des Vergleichsbeispiels
unter Bezugnahme auf 1A beschrieben. In der folgenden
Beschreibung bezieht sich die obere Seite auf die obere Seite in 1A und
bezieht sich die untere Seite auf die untere Seite in 1A.
Die obere Seite und die untere Seite werden zum Zweck der Beschreibung
verwendet und beziehen sich nicht auf die tatsächliche
Installationsrichtung des Injektors 2.Now the structure of the injector 2 in the case of the comparative example with reference to 1A described. In the following description, the upper side refers to the upper side in FIG 1A and the lower side refers to the lower side in 1A , The upper side and the lower side are used for the purpose of description and do not refer to the actual installation direction of the injector 2 ,
Der
Injektor 2 weist das Differenzdruckumschaltventil 12,
das Solenoidventil 13, die Einspritzdüse 15 und
die Druckbeaufschlagungseinrichtung 17 auf. Das Differenzdruckumschaltventil 12 wird durch
eine Innendruckänderung in der Umschaltventilgegendruckkammer 11 umgeschaltet,
die an der Oberseite des Differenzdruckumschaltventils 12 in 1A vorgesehen
ist. Das Solenoidventil 13 ändert den Innendruck
der Umschaltventilgegendruckkammer 11. Eine Einspritzung
des Kraftstoffs aus der Einspritzdüse 15 wird
durch eine Innendruckänderung in der Düsengegendruckkammer 14 ausgeführt
und angehalten. Ebenso wird eine Erhöhung eines Drucks bei
der Druckbeaufschlagungseinrichtung 17 (einschließlich
einer Rückstellung auf eine Ausgangsposition) durch eine
Innendruckänderung in der Differenzdruckkammer 16 ausgeführt
oder angehalten, die in einem mittleren Abschnitt der Druckbeaufschlagungseinrichtung 17 in 1A ausgebildet
ist.The injector 2 indicates the differential pressure switching valve 12 , the solenoid valve 13 , the injector 15 and the pressurizing device 17 on. The differential pressure changeover valve 12 is caused by an internal pressure change in the switching valve back pressure chamber 11 switched at the top of the differential pressure changeover valve 12 in 1A is provided. The solenoid valve 13 changes the internal pressure of the switching valve back pressure chamber 11 , An injection of fuel from the injector 15 is caused by an internal pressure change in the nozzle back pressure chamber 14 executed and stopped. Also, an increase in pressure at the pressurizing device becomes 17 (including a return to a home position) by an internal pressure change in the differential pressure chamber 16 executed or stopped, in a central portion of the pressurizing device 17 in 1A is trained.
Das
Differenzdruckumschaltventil 12 ist ein Drei-Wege-Umschaltventil
und weist ein bewegbares Umschaltventil 22 auf, das in
einem Injektorkörper 21 vertikal verschiebbar
gestützt ist. Ein verschiebbarer Kolben ist an einem oberen
Abschnitt des bewegbaren Umschaltventils 22 vorgesehen,
so dass der verschiebbare Abschnitt verschiebbar in der vertikalen Richtung
des Injektorkörpers 21 gestützt ist.
Ferner sind ein oberer Ventilkörper, ein kleindurchmessriger Abschnitt
und ein unterer Ventilkörper in dieser Reihenfolge von
der Oberseite zu der Unterseite in einem unteren Abschnitt des bewegbaren
Umschaltventils 22 ausgebildet.The differential pressure changeover valve 12 is a three-way switching valve and has a movable switching valve 22 on that in an injector body 21 is supported vertically displaceable. A displaceable piston is at an upper portion of the movable switching valve 22 provided so that the displaceable portion slidable in the vertical direction of the injector body 21 is supported. Further, an upper valve body, a small-diameter portion and a lower valve body are in this order from the upper side to the lower side in a lower portion of the movable switching valve 22 educated.
Die
Umschaltventilgegendruckkammer 11 ist oberhalb des bewegbaren
Umschaltventils 22 ausgebildet. Ein Kraftstoffdruck der
Umschaltventilgegendruckkammer 11 übt eine nach
unten weisende Kraft (eine Kraft zum Umschalten zu der Hochdruckseite) gegen
das bewegbare Umschaltventil 22 aus. Die Umschaltventilgegendruckkammer 11 wird
durch einen Raum ausgebildet, der durch eine obere Fläche des
verschiebbaren Kolbens und dem Injektorkörper 21 umgeben
ist.The switching valve back pressure chamber 11 is above the movable switching valve 22 educated. A fuel pressure of the switching valve back pressure chamber 11 applies a downward force (a force for switching to the high pressure side) against the movable switching valve 22 out. The switching valve back pressure chamber 11 is formed by a space passing through an upper surface of the slidable piston and the injector body 21 is surrounded.
Die
Umschaltventilgegendruckkammer 11 ist mit einem Hochdruckkraftstoffdurchgang 24 verbunden,
der mit der Konstantdruckkammer 23 in Verbindung steht,
die den Hochdruckkraftstoff von der Common-Rail 1 aufnimmt.
Der Hochdruckkraftstoff, der zu der Konstantdruckquelle 23 zugeführt
wird, wird durch den Hochdruckkraftstoffdurchgang 24 und
eine Einlassöffnung (Einlassdrossel) 24a zugeführt,
die in dem Hochdruckkraftstoffdurchgang 24 vorgesehen ist.The switching valve back pressure chamber 11 is with a high pressure fuel passage 24 connected to the constant pressure chamber 23 communicating the high pressure fuel from the common rail 1 receives. The high pressure fuel that too the constant pressure source 23 is supplied through the high-pressure fuel passage 24 and an intake port (intake throttle) 24a supplied in the high pressure fuel passage 24 is provided.
Die
Umschaltventilgegendruckkammer 11 ist ebenso mit einem
Niederdruckkraftstoffdurchgang 25 verbunden, der in Verbindung
mit der Niederdruckseite (der Seite, die mit dem Kraftstofftank 3 durch das
Ablassrohr in Verbindung steht) verbunden ist. Der Kraftstoff in
der Umschaltventilgegendruckkammer 11 kann durch eine Auslassöffnung
(Auslassdrossel) 25a abgelassen werden, die in dem Niederdruckkraftstoffdurchgang 25 vorgesehen
ist.The switching valve back pressure chamber 11 is also with a low pressure fuel passage 25 connected in conjunction with the low-pressure side (the side connected to the fuel tank 3 connected by the discharge pipe). The fuel in the changeover valve backpressure chamber 11 can through an outlet opening (outlet throttle) 25a be discharged in the low pressure fuel passage 25 is provided.
Der
Niederdruckkraftstoffdurchgang 25 wird durch das Solenoidventil 13 geöffnet
und geschlossen. Wenn das Solenoidventil 13 den Niederdruckkraftstoffdurchgang 25 (die
Auslassöffnung 25a) öffnet, wird der
Innendruck der Umschaltventilgegendruckkammer 11 verringert,
und dadurch wird das bewegbare Umschaltventil 22 durch
die Druckdifferenz nach oben bewegt. Wenn dagegen das Solenoidventil 13 den
Niederdruckkraftstoffdurchgang 25 (die Auslassöffnung 25a)
schließt, wird ein Innendruck der Umschaltventilgegendruckkammer 11 erhöht, und
dadurch wird das bewegbare Umschaltventil 22 durch die
Druckdifferenz nach unten bewegt.The low pressure fuel passage 25 is through the solenoid valve 13 opened and closed. When the solenoid valve 13 the low pressure fuel passage 25 (the outlet opening 25a ), the internal pressure of the switching valve back pressure chamber becomes 11 decreases, and thereby the movable switching valve 22 moved upwards by the pressure difference. In contrast, when the solenoid valve 13 the low pressure fuel passage 25 (the outlet opening 25a ), an internal pressure of the switching valve back pressure chamber becomes 11 increases, and thereby the movable switching valve 22 moved downwards by the pressure difference.
Das
Differenzdruckumschaltventil 12 bildet eine Ventilkammer
aus, die ein Raum (ein Raum um den kleindurchmessrigen Abschnitt)
zwischen dem oberen Ventilkörper und dem unteren Ventilkörper
ist. Die Ventilkammer steht ständig in Verbindung mit dem
Inneren der Differenzdruckkammer 16 durch einen Kraftstoffdurchgang 26.The differential pressure changeover valve 12 forms a valve chamber, which is a space (a space around the small-diameter portion) between the upper valve body and the lower valve body. The valve chamber is constantly in communication with the interior of the differential pressure chamber 16 through a fuel passage 26 ,
Der
obere Ventilkörper ist vorgesehen, um eine Verbindung zwischen
dem Kraftstoffdurchgang 26, der in Verbindung mit der Differenzdruckkammer steht,
und einem Niederdruckkraftstoffdurchgang 27, der mit der
Niederdruckseite in Verbindung steht, herzustellen und zu unterbrechen.
Wenn insbesondere das bewegbare Umschaltventil 22 nach
unten bewegt wird, wird der obere Ventilkörper gegen den
Injektorkörper 21 angesetzt, um die Verbindung
zwischen dem Kraftstoffdurchgang 26 und dem Niederdruckkraftstoffdurchgang 27 zu
unterbrechen. Wenn dagegen das bewegbare Umschaltventil 22 nach oben
bewegt wird, wird der obere Ventilkörper von dem Injektorkörper 21 abgehoben,
um die Verbindung zwischen dem Kraftstoffdurchgang 26 und
dem Niederdruckkraftstoffdurchgang 27 zu bewirken.The upper valve body is provided to connect between the fuel passage 26 , which is in communication with the differential pressure chamber, and a low pressure fuel passage 27 , which communicates with the low pressure side to connect and disconnect. In particular, when the movable switching valve 22 is moved down, the upper valve body is against the injector body 21 set to the connection between the fuel passage 26 and the low pressure fuel passage 27 to interrupt. In contrast, when the movable switching valve 22 is moved upward, the upper valve body of the injector body 21 lifted off to the connection between the fuel passage 26 and the low pressure fuel passage 27 to effect.
Der
untere Ventilkörper ist vorgesehen, um eine Verbindung
zwischen dem Kraftstoffdurchgang 26, der in Verbindung
mit der Differenzdruckkammer 16 steht, und einem Hochdruckkraftstoffdurchgang 28,
der in Verbindung mit der Konstantdruckkammer 23 steht,
zu bewirken und zu unterbrechen. Wenn insbesondere das bewegbare
Umschaltventil 22 nach unten bewegt wird, wird der untere
Ventilkörper von dem Injektorkörper 21 abgehoben,
um die Verbindung zwischen der Differenzdruckkammer 16 und dem
Hochdruckkraftstoffdurchgang 28 zu bewirken. Wenn dagegen das
bewegbare Umschaltventil 22 nach oben bewegt wird, wird
der untere Ventilkörper gegen den Injektorkörper 21 angesetzt,
um die Verbindung zwischen der Differenzdruckkammer 16 und dem
Hochdruckkraftstoffdurchgang 28 zu unterbrechen.The lower valve body is provided to communicate between the fuel passage 26 which in conjunction with the differential pressure chamber 16 stands, and a high-pressure fuel passage 28 , which in conjunction with the constant pressure chamber 23 is about to effect and interrupt. In particular, when the movable switching valve 22 is moved down, the lower valve body of the injector body 21 lifted off to the connection between the differential pressure chamber 16 and the high pressure fuel passage 28 to effect. In contrast, when the movable switching valve 22 is moved upward, the lower valve body is against the injector body 21 set to the connection between the differential pressure chamber 16 and the high pressure fuel passage 28 to interrupt.
Das
so aufgebaute Differenzdruckumschaltventil 12 führt
eine "niederdruckseitige Verschiebung" wie folgt aus. Wenn nämlich
das Solenoidventil 13 den Niederdruckkraftstoffdurchgang 25 öffnet, wird
der Innendruck der Umschaltventilgegendruckkammer 11 verringert,
und dadurch wird das bewegbare Umschaltventil 22 nach oben
bewegt. Somit wird die Verbindung der Differenzdruckkammer 16 zu dem
Niederdruckkraftstoffdurchgang 27 umgeschaltet. Somit werden
der Druck der Differenzdruckkammer 16 der Druckbeaufschlagungseinrichtung 17 und der
Druck der Düsengegendruckkammer 14 der Einspritzdüse 15,
die in Verbindung mit der Differenzdruckkammer 16 steht,
beide verringert.The thus constructed differential pressure changeover valve 12 performs a "low-pressure side shift" as follows. Namely, when the solenoid valve 13 the low pressure fuel passage 25 opens, the internal pressure of the switching valve back pressure chamber 11 decreases, and thereby the movable switching valve 22 moved upwards. Thus, the connection of the differential pressure chamber 16 to the low pressure fuel passage 27 switched. Thus, the pressure of the differential pressure chamber 16 the pressurizing device 17 and the pressure of the nozzle back pressure chamber 14 the injector 15 , which in conjunction with the differential pressure chamber 16 stands, both reduced.
Ferner
führt das Differenzdruckumschaltventil 12 eine
"hochdruckseitige Verschiebung" wie folgt aus. Wenn nämlich
das Solenoidventil 13 den Niederdruckkraftstoffdurchgang 25 schließt,
wird der Innendruck der Umschaltventilgegendruckkammer 11 erhöht,
und dadurch wird das bewegbare Umschaltventil 22 nach unten
bewegt. Somit wird die Verbindung der Differenzdruckkammer 16 zu
dem Hochdruckkraftstoffdurchgang 28 umgeschaltet. Somit werden
der Druck der Differenzdruckkammer 16 der Druckbeaufschlagungseinrichtung 17 und
der Druck der Düsengegendruckkammer 14 der Einspritzdüse 15,
die mit der Differenzdruckkammer 16 in Verbindung steht,
beide erhöht.Further, the differential pressure switching valve performs 12 a "high-pressure side shift" as follows. Namely, when the solenoid valve 13 the low pressure fuel passage 25 closes, the internal pressure of the switching valve back pressure chamber 11 increases, and thereby the movable switching valve 22 moved down. Thus, the connection of the differential pressure chamber 16 to the high pressure fuel passage 28 switched. Thus, the pressure of the differential pressure chamber 16 the pressurizing device 17 and the pressure of the nozzle back pressure chamber 14 the injector 15 connected to the differential pressure chamber 16 communicates, both increased.
An
dieser Stelle ist anzumerken, dass das Differenzdruckumschaltventil 12 ebenso
ein Ventil sein kann, das eine Federkraft auf ein bewegbares Umschaltventil 22 in
einer Richtung (beispielsweise einer nach oben weisenden Richtung)
ausübt.It should be noted at this point that the differential pressure changeover valve 12 may also be a valve, which is a spring force on a movable switching valve 22 in one direction (for example, an upward direction).
Das
Solenoidventil 13 ist beispielsweise an einem oberen Abschnitt
des Injektorkörpers 21 sicher befestigt. Das Solenoidventil 13 weist
ein bewegbares Ventil 31, eine Rückstellfeder 32 und
eine Solenoidantriebsanordnung 33 auf. Das bewegbare Ventil 31 öffnet
und schließt die Auslassöffnung 25a in
dem Niederdruckkraftstoffdurchgang 25. Die Rückstellfeder 32 spannt
das bewegbare Ventil 31 in eine Schließrichtung
zum Schließen des Niederdruckkraftstoffdurchgangs 25 vor.
Die Solenoidantriebsanordnung 33 zieht das bewegbare Ventil 31 magnetisch
an, um den Niederdruckkraftstoffdurchgang 25 zu öffnen.The solenoid valve 13 is, for example, at an upper portion of the injector body 21 securely attached. The solenoid valve 13 has a movable valve 31 , a return spring 32 and a solenoid drive assembly 33 on. The movable valve 31 opens and closes the outlet opening 25a in the low pressure fuel passage 25 , The return spring 32 clamps the movable valve 31 in a closing direction for closing the low-pressure fuel passage 25 in front. The solenoid drive assembly 33 pulls the movable valve 31 magne to the low pressure fuel passage 25 to open.
Das
bewegbare Ventil 31 ist verschiebbar in der vertikalen
Richtung (der axialen Richtung) gestützt. Das bewegbare
Ventil 31 weist einen Ventilkörper 31a und
einen Anker 31b auf. Der Ventilkörper 31a ist
zum Schließen der Auslassöffnung 25a des Niederdruckkraftstoffdurchgangs 25 an
seiner unteren Endfläche konfiguriert. Der Anker 31b ist
an einem oberen Abschnitt des Ventilkörpers 31a fixiert. Der
Anker 31b besteht aus einem magnetischen Werkstoff und
ist in einer im Wesentlichen kreisförmigen Scheibenform
ausgebildet.The movable valve 31 is slidably supported in the vertical direction (the axial direction). The movable valve 31 has a valve body 31a and an anchor 31b on. The valve body 31a is to close the outlet opening 25a of the low pressure fuel passage 25 configured on its lower end surface. The anchor 31b is at an upper portion of the valve body 31a fixed. The anchor 31b consists of a magnetic material and is formed in a substantially circular disc shape.
Die
Solenoidantriebsanordnung 33 weist eine Spule 34 und
einen Stator 35 auf. Die Spule 34 wird durch Wickeln
eines elektrisch leitfähigen Drahts ausgebildet, der mit
einem dielektrischen Film beschichtet ist. Der Stator 35 besteht aus
einem magnetischen Werkstoff und nimmt die Spule 34 auf.The solenoid drive assembly 33 has a coil 34 and a stator 35 on. The sink 34 is formed by winding an electrically conductive wire coated with a dielectric film. The stator 35 consists of a magnetic material and takes the coil 34 on.
Die
Solenoidantriebsanordnung 33 arbeitet wie folgt. Wenn nämlich
die Spule 34 erregt wird (eingeschaltet wird), zieht die
Solenoidantriebsanordnung 33 den Anker 31b in
die nach oben weisende Richtung an, um die Auslassöffnung 25a des
Niederdruckkraftstoffdurchgangs 25 zu öffnen.
Somit wird die Umschaltventilgegendruckkammer 11 in Verbindung
mit der Niederdruckseite gebracht. Wenn dagegen die Spule 34 entregt
wird (ausgeschaltet wird), wird der Anker 31b gegen die
Auslassöffnung 25a des Niederdruckkraftstoffdurchgangs 25 vorgespannt,
um diese zu schließen. Somit wird die Verbindung zwischen
der Umschaltventilgegendruckkammer 11 und der Niederdruckseite
unterbrochen.The solenoid drive assembly 33 works as follows. If namely the coil 34 is energized (turned on) pulls the solenoid drive assembly 33 the anchor 31b in the upward direction to the outlet opening 25a of the low pressure fuel passage 25 to open. Thus, the switching valve back pressure chamber becomes 11 brought in conjunction with the low pressure side. If, on the other hand, the coil 34 is de-energized (turned off), becomes the anchor 31b against the outlet opening 25a of the low pressure fuel passage 25 biased to close this. Thus, the connection between the switching valve back pressure chamber 11 and the low pressure side interrupted.
Über
diesen Betrieb verursacht das Einschalten des Solenoidventils 13 das
niederdruckseitige Verschieben des Differenzdruckumschaltventils 12 und
verursacht das Einschalten des Solenoidventils 13 das hochdruckseitige
Verschieben des Differenzdruckumschaltventils 12.This operation causes the solenoid valve to turn on 13 the low-pressure side shift of the differential pressure changeover valve 12 and causes the solenoid valve to turn on 13 the high pressure side shift of the differential pressure changeover valve 12 ,
Die
Einspritzdüse 15 führt die Einspritzung des
Kraftstoffs aus und hält diese an. Die Einspritzdüse 15 weist
eine Nadel 42 auf, die in einem Düsenhalter 41 verschiebbar
in der vertikalen Richtung (der axialen Richtung) gestützt
ist. Der Düsenhalter 41 ist an einem unteren Abschnitt
des Injektorkörpers 21 fixiert. Die Nadel 42 wird
durch eine Vorspannkraft einer Feder 42a nach unten vorgespannt.The injector 15 executes the injection of the fuel and stops it. The injector 15 has a needle 42 on that in a nozzle holder 41 slidably supported in the vertical direction (the axial direction). The nozzle holder 41 is at a lower portion of the injector body 21 fixed. The needle 42 is due to a biasing force of a spring 42a biased downwards.
Ein
Nadelverschiebungsabschnitt, der in einem oberen Abschnitt der Nadel 42 vorgesehen
ist, ist verschiebbar in dem Düsenhalter 41 gestützt.
Ein konischer unterer Endabschnitt der Nadel 42 wird gegen
einen ringförmigen Sitz, der in einer inneren unteren Endfläche
des Düsenhalters 41 vorgesehen ist, angesetzt
und von diesem abgehoben. Eine Vielzahl von Einspritzlöchern 43 ist
in einem unteren Ende des Düsenhalters 41 ausgebildet,
um eine Verbindung zwischen dem Inneren und dem Äußeren
des ringförmigen Sitzes herzustellen.A needle displacement section located in an upper portion of the needle 42 is provided, is slidable in the nozzle holder 41 supported. A conical lower end portion of the needle 42 is against an annular seat, which in an inner lower end surface of the nozzle holder 41 is provided, set and lifted from this. A variety of injection holes 43 is in a lower end of the nozzle holder 41 formed to connect between the inside and the outside of the annular seat.
An
einem mittleren Abschnitt der Nadel 42 ist das Kraftstoffreservoir 44 durch
einen Raum ausgebildet, der durch die Nadel 42 und dem
Nadelhalter 41 umgeben ist. Das Kraftstoffreservoir 44 steht
in Verbindung mit der Druckbeaufschlagungskammer 53 (im
Einzelnen später diskutiert) durch einen Kraftstoffdurchgang 45,
so dass der Kraftstoffdruck der Druckbeaufschlagungskammer 53 zu
dem Kraftstoffreservoir 44 zugeführt wird. Somit
steht das Kraftstoffreservoir 44 mit einem unteren Raum
in Verbindung, der in einem Spalt zwischen der unteren Seite der
Nadel 42 und dem Düsenhalter 41 ausgebildet ist.
Wenn die Nadel 42 von dem ringförmigen Sitz abgehoben
wird, wird Kraftstoff, der zu dem Kraftstoffreservoir 44 zugeführt
wird, aus den Einspritzlöchern 43 durch den unteren
Raum unterhalb der Nadel 42 eingespritzt. Der Hochdruckkraftstoff,
der zu dem Kraftstoffreservoir 44 und dem unteren Raum
zugeführt wird, wirkt an der Differenz des Durchmessers der
Nadel 42, um eine nach oben weisende Kraft (die Kraft in
die Hubrichtung) gegen die Nadel 42 auszuüben.At a middle section of the needle 42 is the fuel reservoir 44 formed by a space passing through the needle 42 and the needle holder 41 is surrounded. The fuel reservoir 44 is in communication with the pressurization chamber 53 (discussed in detail later) through a fuel passage 45 , so that the fuel pressure of the pressurization chamber 53 to the fuel reservoir 44 is supplied. Thus stands the fuel reservoir 44 in contact with a lower space, which is in a gap between the lower side of the needle 42 and the nozzle holder 41 is trained. If the needle 42 is lifted from the annular seat, fuel that is to the fuel reservoir 44 is fed from the injection holes 43 through the lower space below the needle 42 injected. The high pressure fuel leading to the fuel reservoir 44 and the lower space, acts on the difference of the diameter of the needle 42 , an upward force (the force in the stroke direction) against the needle 42 exercise.
An
dem oberen Abschnitt des Nadelverschiebungsabschnitts ist die Düsengegendruckkammer 14 ausgebildet,
um die nach unten weisende Kraft (die Kraft in die Ansetzrichtung)
gegen die Nadel 42 durch den Kraftstoffdruck auszuüben.
Die Düsengegendruckkammer 14 ist durch einen Raum ausgebildet,
der durch die obere Fläche des Nadelverschiebungsabschnitts,
den Injektorkörper 21 und den Düsenhalter 41 umgeben
ist. Die Düsengegendruckkammer 14 ist mit der
Differenzdruckkammer 16 der Druckbeaufschlagungseinrichtung 17 durch einen
Kraftstoffdurchgang 46 verbunden. Der Kraftstoffdurchgang 46 weist
eine Öffnung (Drossel) 46a und ein Rückschlagventil 46b auf.
Die Öffnung 46a ist mit einer Drosselwirkung versehen,
so dass sie eine verringerte Strömungsdurchgangsquerschnittsfläche
hat, und das Rückschlagventil 46b ist parallel zu
der Öffnung 46a angeordnet.At the upper portion of the needle displacement portion is the nozzle back pressure chamber 14 formed to the downward force (the force in the Ansetzrichtung) against the needle 42 by applying the fuel pressure. The nozzle backpressure chamber 14 is formed by a space passing through the upper surface of the Nadelverschiebungsabschnitts, the injector body 21 and the nozzle holder 41 is surrounded. The nozzle backpressure chamber 14 is with the differential pressure chamber 16 the pressurizing device 17 through a fuel passage 46 connected. The fuel passage 46 has an opening (throttle) 46a and a check valve 46b on. The opening 46a is provided with a throttling action so as to have a reduced flow passage sectional area, and the check valve 46b is parallel to the opening 46a arranged.
Das
Rückschlagventil 46b gestattet, dass Kraftstoff
von der Differenzdruckkammer 16 zu der Düsengegendruckkammer 14 strömt,
und verhindert, dass Kraftstoff von der Düsengegendruckkammer 14 zu
der Differenzdruckkammer 16 strömt. Das Rückschlagventil 46b dient
ebenso als Mittel zum Verlangsamen der Hubgeschwindigkeit der Nadel 42 (der Rate
einer Verringerung des Drucks der Düsengegendruckkammer 14),
und zum Beschleunigen der sich verlangsamenden Geschwindigkeit der
Nadel 42 (der Rate der Erhöhung des Drucks der
Düsengegendruckkammer 14).The check valve 46b allows fuel from the differential pressure chamber 16 to the nozzle backpressure chamber 14 flows, and prevents fuel from the nozzle backpressure chamber 14 to the differential pressure chamber 16 flows. The check valve 46b Also serves as a means to slow down the lifting speed of the needle 42 (The rate of reduction of the pressure of the nozzle back pressure chamber 14 ), and to speed up the slowing speed of the needle 42 (the rate of increase of the pressure of the nozzle back pressure chamber 14 ).
Wie
vorstehend beschrieben ist, wird der Innendruck der Differenzdruckkammer 16,
die in Verbindung mit der Düsengegendruckkammer 14 steht, zu
dem hohen Druck oder dem niedrigen Druck durch das Differenzdruckumschaltventil 12 umgeschaltet. Der
Innendruck der Düsengegendruckkammer 14 der Einspritzdüse 15 wird
nämlich durch das Differenzdruckumschaltventil 12 durch
die Differenzdruckkammer 16 umgeschaltet.As described above, the internal pressure of the differential pressure chamber 16 , which in conjunction with the nozzle back pressure chamber 14 stands, to the high pressure or the low pressure by the differential pressure changeover valve 12 switched. The internal pressure of the nozzle backpressure chamber 14 the injector 15 namely, by the differential pressure switching valve 12 through the differential pressure chamber 16 switched.
Wenn
somit die niederdruckseitige Verschiebung des Differenzdruckumschaltventils 12 (das
Einschalten des Solenoidventils 13) die Verringerung des
Innendrucks der Differenzdruckkammer 16 verursacht, wird
der Innendruck der Düsengegendruckkammer 14 ebenso
durch die Differenzdruckkammer 16 verringert. Wenn die
nach oben weisende Kraft der Nadel 42 in der Hubrichtung
größer als die nach unten weisende Kraft der Nadel 42 in
die Ansetzrichtung wird, wird die Nadel 42 angehoben. Somit
wird der Hochdruckkraftstoff, der zu dem Kraftstoffreservoir 44 zugeführt
wird, aus den Einspritzlöchern 43 eingespritzt.Thus, when the low-pressure side shift of the differential pressure switching valve 12 (turning on the solenoid valve 13 ) the reduction of the internal pressure of the differential pressure chamber 16 causes, the internal pressure of the nozzle back pressure chamber 14 also through the differential pressure chamber 16 reduced. When the upward force of the needle 42 in the stroke direction greater than the downward force of the needle 42 in the Ansetzrichtung is, the needle 42 raised. Thus, the high pressure fuel going to the fuel reservoir 44 is fed from the injection holes 43 injected.
Wenn
dagegen die hochdruckseitige Verschiebung des Differenzdruckumschaltventils 12 (das
Ausschalten des Solenoidventils 13) eine Erhöhung
des Innendrucks der Differenzdruckkammer 16 verursacht,
wird der Innendruck der Düsengegendruckkammer 14 ebenso
durch die Differenzdruckkammer 16 erhöht. Wenn
die nach unten weisende Kraft der Nadel 42 in der Ansetzrichtung
größer als die nach oben weisende Kraft der Nadel 42 in
der Hubrichtung wird, wird die Nadel 42 nach unten bewegt.
Wenn die Nadel 42 gegen den Düsenhalter 41 gesetzt
wird, wird die Kraftstoffeinspritzung aus den Einspritzlöchern 43 angehalten.In contrast, when the high-pressure side shift of the differential pressure changeover valve 12 (turning off the solenoid valve 13 ) an increase in the internal pressure of the differential pressure chamber 16 causes, the internal pressure of the nozzle back pressure chamber 14 also through the differential pressure chamber 16 elevated. When the downward force of the needle 42 in the Ansetzrichtung greater than the upward-facing force of the needle 42 in the stroke direction, the needle becomes 42 moved down. If the needle 42 against the nozzle holder 41 is set, the fuel injection from the injection holes 43 stopped.
Die
Druckbeaufschlagungseinrichtung 17 weist den Druckbeaufschlagungskolben 51 und
die Rückstellfeder 52 auf. Der Druckbeaufschlagungskolben 51 wird
nach unten bewegt, wenn der Druck der Differenzdruckkammer 16 relativ
zu der Konstantdruckkammer 23 verringert wird. Die Rückstellfeder 52 spannt
den Druckbeaufschlagungskolben 51 auf die Ausgangsposition
(nach oben angeordnet) vor.The pressurizing device 17 has the pressurizing piston 51 and the return spring 52 on. The pressurizing piston 51 is moved down when the pressure of the differential pressure chamber 16 relative to the constant pressure chamber 23 is reduced. The return spring 52 clamps the pressurizing piston 51 to the starting position (upwards) before.
Der
Druckbeaufschlagungskolben 51 ist vertikal verschiebbar
in dem Inneren des Injektorkörpers 21 gestützt.
Der Druckbeaufschlagungskolben 51 weist einen Federsitz,
einen Federaufnahmeschaft, einen großdurchmessrigen Abschnitt
und einen kleindurchmessrigen Abschnitt auf, die in dieser Reihenfolge
von der Oberseite zu der Unterseite angeordnet sind.The pressurizing piston 51 is vertically displaceable in the interior of the injector body 21 supported. The pressurizing piston 51 has a spring seat, a spring receiving shaft, a large-diameter portion and a small-diameter portion, which are arranged in this order from the top to the bottom.
Der
Federsitz und der Federaufnahmeschaft sind in der Konstantdruckkammer 23 angeordnet,
die den Hochdruckkraftstoff von der Common-Rail 1 aufnimmt.
Der Druck der Konstantdruckkammer 23 wird ständig
auf dem Leitungsdruck gehalten. Der Hochdruckkraftstoff der Konstantdruckkammer 23 wirkt
an der oberen Durchmesserdifferenz des Druckbeaufschlagungskolbens 51,
um die nach unten weisende Kraft (die Kraft in der Druckerhöhungsrichtung)
gegen den Druckbeaufschlagungskolben 51 zu erzeugen.The spring seat and the spring receiving shaft are in the constant pressure chamber 23 arranged the high-pressure fuel from the common rail 1 receives. The pressure of the constant pressure chamber 23 is constantly maintained at the line pressure. The high pressure fuel of the constant pressure chamber 23 acts on the upper diameter difference of the pressurizing piston 51 to the downward force (the force in the pressure increasing direction) against the pressurizing piston 51 to create.
Der
Federsitz ist ein Sitzabschnitt, gegen die Rückstellfeder 52 im
Eingriff ist. Die Rückstellfeder 52 spannt den
Druckbeaufschlagungskolben 51 in die nach oben weisende
Richtung vor (eine Ausgangspositionsrückstellrichtung).
Die Rückstellfeder 52 ist eine Kompressionsschraubenfeder,
die den Federsitz durch ihre Rückstellkraft nach oben vorspannt.The spring seat is a seat portion, against the return spring 52 is engaged. The return spring 52 clamps the pressurizing piston 51 in the upward direction (a home position returning direction). The return spring 52 is a compression coil spring, which biases the spring seat by its restoring force upwards.
Sowohl
der großdurchmessrige Abschnitt als auch der kleindurchmessrige
Abschnitt sind verschiebbar in dem Injektorkörper 21 gestützt.
Die Differenzdruckkammer 16 ist durch eine Stufe, die zwischen
dem großdurchmessrigen Abschnitt und dem kleindurchmessrigen
Abschnitt liegt, und den Injektorkörper 21 ausgebildet.Both the large-diameter portion and the small-diameter portion are slidable in the injector body 21 supported. The differential pressure chamber 16 is through a step which lies between the large-diameter portion and the small-diameter portion, and the injector body 21 educated.
Ferner
ist die Druckbeaufschlagungskammer 53 zwischen der unteren
Fläche des kleindurchmessrigen Abschnitts und dem Injektorkörper 21 ausgebildet.
Ein Volumen der Druckbeaufschlagungskammer 53 wird geändert,
wenn der Druckbeaufschlagungskolben 51 in der vertikalen
Richtung verschoben wird. Wenn ferner der Druckbeaufschlagungskolben 51 nach
unten bewegt wird, wird der Kraftstoff in der Druckbeaufschlagungskammer 53 mit
Druck beaufschlagt.Further, the pressurizing chamber 53 between the lower surface of the small diameter portion and the injector body 21 educated. A volume of the pressurization chamber 53 is changed when the pressurizing piston 51 is moved in the vertical direction. Further, when the pressurizing piston 51 is moved down, the fuel in the pressurization chamber 53 pressurized.
Die
Druckbeaufschlagungskammer 53 steht in Verbindung mit der
Konstantdruckkammer 23 durch den Druckbeaufschlagungskraftstoffdurchgang
(einen Druckerhöhungskraftstoffdurchgang) 54, der
das Druckbeaufschlagungssystemrückschlagventil 54a aufweist,
das gestattet, dass der Kraftstoff nur von der Seite der Konstantdruckkammer 23 zu der
Seite der Druckbeaufschlagungskammer 53 strömt.
Demgemäß werden der Kraftstoffdruck der Druckbeaufschlagungskammer 53 und
der Kraftstoffdruck des Kraftstoffreservoirs 44 der Einspritzdüse 15 auf
dem Leitungsdruck gehalten, wenn der Druckbeaufschlagungskolben 51 in
dem angehaltenen Zustand gehalten wird oder sie in der Mitte der
nach oben weisenden Bewegung zu der Ausgangsposition befindet. Wenn
dagegen der Druckbeaufschlagungskolben 51 nach unten bewegt
wird, wird der Innendruck der Druckbeaufschlagungskammer 53 erhöht, so
dass der Kraftstoffdruck der Druckbeaufschlagungskammer 53 und
der Kraftstoffdruck des Kraftstoffreservoirs 44 höher
als der Leitungsdruck werden.The pressurization chamber 53 is in connection with the constant pressure chamber 23 by the pressurizing fuel passage (a pressurized fuel passage) 54 containing the pressurization system check valve 54a that allows the fuel to flow only from the side of the constant pressure chamber 23 to the side of the pressurizing chamber 53 flows. Accordingly, the fuel pressure of the pressurization chamber 53 and the fuel pressure of the fuel reservoir 44 the injector 15 held at the line pressure when the pressurizing piston 51 is held in the stopped state or it is in the middle of the upward movement to the home position. If, however, the pressurizing piston 51 is moved downward, the internal pressure of the pressurizing chamber 53 increases, so that the fuel pressure of the pressurization chamber 53 and the fuel pressure of the fuel reservoir 44 higher than the line pressure.
Wie
vorstehend beschrieben ist, wird der Innendruck der Differenzdruckkammer 16 zu
dem hohen Druck oder dem niedrigen Druck durch das Differenzdruckumschaltventil 12 umgeschaltet.As described above, the internal pressure of the differential pressure chamber 16 to the high pressure or the low pressure through the differential pressure switching valve 12 switched.
Wenn
daher die Differenzdruckkammer 16 zu der Niederdruckseite
auf Grund der niederdruckseitigen Verschiebung des Differenzdruckumschaltventils 12 (Einschalten
des Solenoidventils 13) verschoben wird, wird die nach
unten weisende Kraft (Kraft in der Druckerhöhungsrichtung)
des Druckbeaufschlagungskolbens 51 größer
als die nach oben weisende Kraft (Kraft in der Ausgangspositionsrückstellrichtung)
des Druckbeaufschlagungskolbens 51. Somit wird der Druckbeaufschlagungskolben 51 nach
unten bewegt, um das Volumen der Druckbeaufschlagungskammer 53 zu
verringern und wird dadurch der Kraftstoffdruck der Druckbeaufschlagungskammer 53 und
der Kraftstoffdruck des Kraftstoffreservoirs 44 der Einspritzdüse 15 größer
als der Leitungsdruck.Therefore, if the differential pressure chamber 16 to the low pressure side due to the low pressure side shift of the differential pressure switching valve 12 (Turning on the solenoid valve 13 ), the downward force (force in the pressure increasing direction) of the pressurizing piston becomes 51 greater than the upward force (force in the home position restoring direction) of the pressurizing piston 51 , Thus, the pressurizing piston becomes 51 moved down to the volume of the pressurization chamber 53 and thereby reduces the fuel pressure of the pressurization chamber 53 and the fuel pressure of the fuel reservoir 44 the injector 15 greater than the line pressure.
Wenn
dagegen die Differenzdruckkammer 16 zu der Hochdruckseite
auf Grund der hochdruckseitigen Verschiebung des Differenzdruckumschaltventils 12 (des
Ausschaltens des Solenoidventils 13) verschoben wird, wird
die noch oben weisende Kraft (Kraft in der Ausgangspositionsrückstellrichtung)
des Druckbeaufschlagungskolbens 51 größer
als die nach unten weisende Kraft (Kraft in der Druckerhöhungsrichtung)
des Druckbeaufschlagungskolben 51. Somit wird der Druckbeaufschlagungskolben 51 nach
oben bewegt und wird dadurch auf die Ausgangsposition (obere Position)
zurückgestellt.If, however, the differential pressure chamber 16 to the high pressure side due to the high pressure side shift of the differential pressure switching valve 12 (Turning off the solenoid valve 13 ) is shifted, the still-up force (force in the home position return direction) of the pressurizing piston 51 greater than the downward force (force in the pressure increasing direction) of the pressurizing piston 51 , Thus, the pressurizing piston becomes 51 moved upwards and is thereby returned to the starting position (upper position).
Nun
werden charakteristische Merkmale des ersten Ausführungsbeispiels
beschrieben.Now
become characteristic features of the first embodiment
described.
Der
Injektor 2 weist einen Kraftstoffeinlass (Hochdruckkraftstoffzufuhranschluss,
nicht gezeigt) auf, der mit dem Injektorrohr verbunden ist. Der Hochdruckkraftstoff,
der zu dem Kraftstoffeinlass zugeführt wird, wird zu der
Konstantdruckkammer 23 durch einen Einlasskraftstoffdurchgang 61 geführt, der
in dem Injektorkörper 21 ausgebildet ist.The injector 2 has a fuel inlet (high pressure fuel supply port, not shown) connected to the injector tube. The high pressure fuel supplied to the fuel inlet becomes the constant pressure chamber 23 through an inlet fuel passage 61 guided in the injector body 21 is trained.
Dann
wird der Hochdruckkraftstoff von dem Kraftstoffeinlass zu der Düsengegendruckkammer 14 in
der Reihenfolge des Kraftstoffeinlasses, des Einlasskraftstoffdurchgangs 61,
der Konstantdruckkammer 23, des Hochdruckkraftstoffdurchgangs 28, des
Differenzdruckumschaltventils 12, des Kraftstoffdurchgangs 26,
der Differenzdruckkammer 16, des Kraftstoffdurchgangs 46 und
der Düsengegendruckkammer 14 zugeführt.Then, the high pressure fuel from the fuel inlet to the nozzle back pressure chamber 14 in the order of the fuel inlet, the intake fuel passage 61 , the constant pressure chamber 23 , the high-pressure fuel passage 28 , the differential pressure changeover valve 12 , the fuel passage 26 , the differential pressure chamber 16 , the fuel passage 46 and the nozzle back pressure chamber 14 fed.
Andererseits
wird der Hochdruckkraftstoff von dem Kraftstoffeinlass zu dem Kraftstoffreservoir 44 in
der Reihenfolge des Kraftstoffeinlasses, des Einlasskraftstoffdurchgangs 61,
der Konstantdruckkammer 23, des Druckbeaufschlagungskraftstoffdurchgangs 54,
der Druckbeaufschlagungskammer 53, des Kraftstoffdurchgangs 45 und
des Kraftstoffreservoirs 44 zugeführt.On the other hand, the high-pressure fuel from the fuel inlet to the fuel reservoir 44 in the order of the fuel inlet, the intake fuel passage 61 , the constant pressure chamber 23 , the pressurized fuel passage 54 , the pressurization chamber 53 , the fuel passage 45 and the fuel reservoir 44 fed.
Wie
vorstehend beschrieben ist, sind in dem Inneren des Injektors 2 der
Kraftstoffströmungsdurchgang, der den Hochdruckkraftstoff
zu der Düsengegendruckkammer 14 zuführt,
und der Kraftstoffströmungsdurchgang, der den Hochdruckkraftstoff
zu dem Kraftstoffreservoir 44 zuführt, bei der Konstantdruckkammer 23 in
die unabhängigen getrennten Pfade abgezweigt.As described above, in the interior of the injector 2 the fuel flow passage connecting the high pressure fuel to the nozzle backpressure chamber 14 feeds, and the fuel flow passage, the high-pressure fuel to the fuel reservoir 44 feeds, at the constant pressure chamber 23 branched off into the independent separate paths.
Als
nächstes werden Nachteile des vorher vorgeschlagenen Injektors 2 als
Vergleichsbeispiel unter Bezugnahme auf 2A beschrieben.Next are disadvantages of the previously proposed injector 2 as a comparative example with reference to 2A described.
Der
Injektor 2 stellt die Kraftstoffeinspritzung α durch
den Einschalt-Ausschalt-Betrieb des Solenoidventils 13 bereit,
um dadurch ein als Wasserschlag bezeichnetes Phänomen innerhalb
des Injektors 2 zu verursachen. Der Wasserschlag verursacht
eine Druckänderung, die dann durch das Innere des Injektors 2 und
das Injektorrohr übertragen wird, so dass eine Druckpulsation
erzeugt wird.The injector 2 Sets the fuel injection α by the on-off operation of the solenoid valve 13 ready to thereby a phenomenon called water hammer within the injector 2 to cause. The water hammer causes a pressure change, which then passes through the interior of the injector 2 and the injector tube is transferred so that a pressure pulsation is generated.
Der
Druckbeaufschlagungskraftstoffdurchgang 54, der Kraftstoff
von der Konstantdruckkammer 23 zu der Druckbeaufschlagungskammer 53 leitet,
weist das Druckbeaufschlagungssystemrückschlagventil 54a auf,
das gestattet, dass der Kraftstoff nur von der Seite der Konstantdruckkammer 23 zu
der Seite der Druckbeaufschlagungskammer 53 strömt.
Demgemäß werden, wie mit der durchgezogenen Linie
A in 2A gezeigt ist, der Druck der Druckbeaufschlagungskammer 53 und
der Druck des Kraftstoffreservoirs 44 auf dem oberen Spitzendruck
der Druckpulsation auf Grund der Wirkung des Druckbeaufschlagungssystemrückschlagventils 54a gehalten.
Das gestattet, dass eine große Hubkraft an der Nadel 42 der
Einspritzdüse 15 wirkt, um das Ventil zu öffnen.The pressurized fuel passage 54 , the fuel from the constant pressure chamber 23 to the pressurization chamber 53 directs the pressurization system check valve 54a on, that allows the fuel only from the side of the constant pressure chamber 23 to the side of the pressurizing chamber 53 flows. Accordingly, as with the solid line A in FIG 2A is shown, the pressure of the pressurization chamber 53 and the pressure of the fuel reservoir 44 on the upper peak pressure of the pressure pulsation due to the action of the pressurization system check valve 54a held. This allows a large lifting force on the needle 42 the injector 15 acts to open the valve.
Andererseits ändert
sich, wie mit der gepunkteten Linie B in 2A gezeigt
ist, der Druck in der Konstantkammer 23 zwischen dem oberen
Spitzendruck und dem unteren Spitzendruck der Druckpulsation. Die
Düsengegendruckkammer 14 steht in Verbindung mit
der Konstantdruckkammer 23 durch das Differenzdruckumschaltventil 12 und
die Differenzdruckkammer 16. Somit ändert sich
der Druck der Düsengegendruckkammer 14 wie der
Druck in der Konstantdruckkammer 23 zwischen dem oberen Spitzendruck
und dem unteren Spitzendruck der Druckpulsation. Demgemäß stellt
in dem Zustand, in dem der Druck der Düsengegendruckkammer 14 auf Grund
der Druckpulsation verringert ist, die Düsengegendruckkammer 14 eine
verringerte Vorspannkraft zur Verfügung, die die Nadel 42 in
die Ventilschließrichtung vorspannt.On the other hand changes, as with the dotted line B in 2A shown is the pressure in the constant chamber 23 between the upper peak pressure and the lower peak pressure pulsation pressure. The nozzle backpressure chamber 14 is in connection with the constant pressure chamber 23 through the differential pressure switching valve 12 and the differential pressure chamber 16 , Thus, the pressure of the nozzle back pressure chamber changes 14 like the pressure in the constant pressure chamber 23 between the upper peak pressure and the lower peak pressure pulsation pressure. Accordingly, in the state where the pressure of the nozzle back pressure chamber 14 is reduced due to the pressure pulsation, the nozzle back pressure chamber 14 a reduced preload force available to the needle 42 in the valve biased closing direction.
Wie
vorstehend beschrieben ist, wirkt in dem Fall des vorher vorgeschlagenen
Injektors 2 die Hubkraft an der Nadel 42 in der
Ventilöffnungsrichtung mit dem Betrag, der gleich der Druckdifferenz
zwischen dem oberen Spitzendruck und dem unteren Spitzendruck der
Druckpulsation ist. Wenn demgemäß der Druck der
Düsengegendruckkammer 14 dem unteren Spitzendruck
auf Grund der Druckpulsation nach dem Abschluss der Kraftstoffeinspritzung erreicht
(siehe Zeitpunkt t1 in der Abszisse in 2A), wird
die Nadel 42 auch in Abwesenheit des Einspritzbefehls (auch
in dem Ausschaltzustand des Solenoidventils 13) erneut
angehoben, um die Einspritzlöcher 43 zu öffnen,
um die Sekundäreinspritzung β vorzunehmen.As described above, in the case of the previously proposed injector, it acts 2 the lifting force on the needle 42 in the valve opening direction with the amount equal to the pressure difference between the upper peak pressure and the lower peak pressure of the pressure pulsation. Accordingly, when the pressure of the nozzle back pressure chamber 14 reaches the lower peak pressure due to the pressure pulsation after the completion of the fuel injection (see time t1 in the abscissa in FIG 2A ), the needle becomes 42 even in the absence of the injection command (even in the off state of the solenoid valve 13 ) raised again to the injection holes 43 to open to make the secondary injection β.
Das
erste Ausführungsbeispiel der Erfindung wurde im Hinblick
auf den vorstehend angegebenen Nachteil gemacht.The
first embodiment of the invention has been in view
made to the above-mentioned disadvantage.
Der
Injektor 2 des ersten Ausführungsbeispiels weist
die Konstantdruckkammer 23 (entsprechend dem Hochdruckkraftstoffabschnitt)
auf, die den Hochdruckkraftstoff durch den Kraftstoffeinlass aufnimmt.The injector 2 of the first embodiment, the constant pressure chamber 23 (corresponding to the high pressure fuel portion) receiving the high pressure fuel through the fuel inlet.
Ferner
weist der Injektor 2 die Einspritzdüse 15,
die Druckbeaufschlagungseinrichtung 17, das Druckbeaufschlagungssystemrückschlagventil 54a und
ein Hochdrucksystemrückschlagventil 62 auf. Die
Einspritzdüse 15 hat die Düsengegendruckkammer 14,
die zwischen der Hochdruckseite und der Niederdruckseite umgeschaltet
wird. Auf der Hochdruckseite steht die Düsengegendruckkammer 14 in Verbindung
mit der Konstantdruckkammer 23. Auf der Niederdruckseite
hat die Düsengegendruckkammer 14 den niedrigen
Kraftstoffdruck. Wenn die Düsengegendruckkammer 14 zwischen
der Hochdruckseite oder der Niederdruckseite umgeschaltet wird, wird
die Kraftstoffeinspritzung der Kraftstoffeinspritzdüse 15 angehalten
oder ausgeführt. Die Druckbeaufschlagungseinrichtung 17 weist
die Differenzdruckkammer 16 auf, die zwischen der Hochdruckseite
und der Niederdruckseite umgeschaltet wird. Auf der Hochdruckseite
steht die Differenzdruckkammer 16 in Verbindung mit der
Konstantdruckkammer 23. Auf der Niederdruckseite hat die
Differenzdruckkammer 16 den niedrigen Kraftstoffdruck.
Die Druckbeaufschlagungseinrichtung 17 weist ferner den Druckbeaufschlagungskolben 51 auf.
Wenn die Differenzdruckkammer 16 zu der Niederdruckseite
umgeschaltet wird, verringert der Druckbeaufschlagungskolben 51 das
Volumen der Druckbeaufschlagungskammer 53, die mit dem
Kraftstoffreservoir 44 in Verbindung steht, um den Kraftstoffdruck
des Kraftstoffreservoirs 44 zu erhöhen. Das Druckbeaufschlagungssystemrückschlagventil 54a ist
in dem Druckbeaufschlagungskraftstoffdurchgang 54 vorgesehen,
der den Hochdruckkraftstoff von der Konstantdruckkammer 23 zu
der Druckbeaufschlagungskammer 53 leitet. Das Druckbeaufschlagungssystemrückschlagventil 54a verhindert
die Rückströmung des Hochdruckkraftstoffs von
der Druckbeaufschlagungskammer 53 zu der Konstantdruckkammer 23.
Das Hochdrucksystemrückschlagventil 62 ist in einem
Kraftstoffdurchgang vorgesehen, der von dem Druckbeaufschlagungskraftstoffdurchgang 54 verschieden
ist und den Hochdruckkraftstoff von dem Kraftstoffeinlass zu der
Düsengegendruckkammer 14 durch die Konstantdruckkammer 23 führt.
Das Hochdrucksystemrückschlagventil 62 verhindert
die Rückströmung des Hochdruckkraftstoffs zu dem Kraftstoffeinlass.Furthermore, the injector 2 the injector 15 , the pressurizing device 17 , the pressurization system check valve 54a and a high pressure system check valve 62 on. The injector 15 has the nozzle back pressure chamber 14 , which is switched between the high pressure side and the low pressure side. On the high pressure side is the nozzle backpressure chamber 14 in connection with the constant pressure chamber 23 , On the low pressure side has the nozzle back pressure chamber 14 the low fuel pressure. When the nozzle back pressure chamber 14 is switched between the high-pressure side or the low-pressure side, the fuel injection of the fuel injection nozzle 15 stopped or executed. The pressurizing device 17 has the differential pressure chamber 16 on, which is switched between the high pressure side and the low pressure side. On the high pressure side is the differential pressure chamber 16 in connection with the constant pressure chamber 23 , On the low pressure side has the differential pressure chamber 16 the low fuel pressure. The pressurizing device 17 further includes the pressurizing piston 51 on. When the differential pressure chamber 16 is switched to the low pressure side, reduces the pressurizing piston 51 the volume of the pressurization chamber 53 that with the fuel reservoir 44 communicates to the fuel pressure of the fuel reservoir 44 to increase. The pressurization system check valve 54a is in the pressurizing fuel passage 54 provided, the high pressure fuel from the constant pressure chamber 23 to the pressurization chamber 53 passes. The pressurization system check valve 54a prevents the backflow of high pressure fuel from the pressurization chamber 53 to the constant pressure chamber 23 , The high pressure system check valve 62 is provided in a fuel passage provided by the pressurizing fuel passage 54 is different and the high pressure fuel from the fuel inlet to the nozzle back pressure chamber 14 through the constant pressure chamber 23 leads. The high pressure system check valve 62 prevents the backflow of high pressure fuel to the fuel inlet.
Dagegen
weist in dem vorstehend erwähnten Vergleichsbeispiel der
Injektor 2 des ersten Ausführungsbeispiels zusätzlich
das Hochdrucksystemrückschlagventil 62 auf.In contrast, in the above-mentioned comparative example, the injector 2 of the first embodiment additionally the high pressure system check valve 62 on.
Das
Hochdrucksystemrückschlagventil 62 des ersten
Ausführungsbeispiels ist in dem Einlasskraftstoffdurchgang 61 angeordnet,
der den Hochdruckkraftstoff von dem Kraftstoffeinlass zu der Konstantdruckkammer 23 zuführt.
Das Hochdrucksystemrückschlagventil 62 gestattet,
dass der Kraftstoff nur von dem Kraftstoffeinlass zu der Konstantdruckkammer 23 strömt,
und verhindert die Rückströmung des Kraftstoffs
von der Konstantdruckkammer 23 zu dem Kraftstoffeinlass.
Als spezifisches Beispiel weist das Hochdrucksystemrückschlagventil 62 einen
bewegbaren Ventilkörper (beispielsweise ein Kugelventil)
und eine Rückstellfeder auf. Der bewegbare Ventilkörper öffnet
und schließt den Einlasskraftstoffdurchgang 61 und
die Rückstellfeder spannt den bewegbaren Ventilkörper
zu der Kraftstoffzufuhrseite vor (zu der stromaufwärtigen
Seite, insbesondere zu dem Kraftstoffeinlass). An dieser Stelle
sollte angemerkt werden, dass die Strukturen des Hochdrucksystemrückschlagventils 62,
des Druckbeaufschlagungssystemrückschlagventils 54a und
des Rückschlagventils 46b nicht auf die vorstehend
beschriebenen Strukturen beschränkt sind. Insbesondere kann,
solange die Strukturen des Hochdrucksystemrückschlagventils 62,
des Druckbeaufschlagungssystemrückschlagventils 54a und
des Rückschlagventils 46b gestatten, dass der
Kraftstoff nur in eine Richtung strömt, jede andere bekannte
Rückschlagventilstruktur (beispielsweise ein Blattventil,
das eine Blattfeder verwendet) in dem Hochdrucksystemrückschlagventil 62,
dem Druckbeaufschlagungssystemrückschlagventil 54a und/oder
dem Rückschlagventil 46b verwendet werden.The high pressure system check valve 62 The first embodiment is in the intake fuel passage 61 arranged, the high pressure fuel from the fuel inlet to the constant pressure chamber 23 supplies. The high pressure system check valve 62 allows the fuel only from the fuel inlet to the constant pressure chamber 23 flows, and prevents the backflow of the fuel from the constant-pressure chamber 23 to the fuel inlet. As a specific example, the high pressure system check valve 62 a movable valve body (for example, a ball valve) and a return spring. The movable valve body opens and closes the inlet fuel passage 61 and the return spring biases the movable valve body toward the fuel supply side (to the upstream side, particularly to the fuel inlet). At this point it should be noted that the structures of the high pressure system check valve 62 , the pressurization system check valve 54a and the check valve 46b are not limited to the structures described above. In particular, as long as the structures of the high pressure system check valve 62 , the pressurization system check valve 54a and the check valve 46b allow the fuel to flow in one direction only, any other known check valve structure (eg, a leaf valve that uses a leaf spring) in the high pressure system check valve 62 , the pressurization system check valve 54a and / or the check valve 46b be used.
Nun
werden Vorteile des ersten Ausführungsbeispiels beschrieben.Now
Advantages of the first embodiment will be described.
Der
Injektor 2 des ersten Ausführungsbeispiels weist
das Hochdrucksystemrückschlagventil 62 in dem
Einlasskraftstoffdurchgang 61 zusätzlich zu dem Druckbeaufschlagungssystemrückschlagventil 54a in
dem Druckbeaufschlagungskraftstoffdurchgang 54 auf. Auf
diesem Weg werden auch dann, wenn der Wasserschlag, der sich aus
dem Einspritzbetrieb des Injektors 2 ergibt, die Druckpulsation
verursacht, der Druck der Druckbeaufschlagungskammer 53 und
der Druck des Kraftstoffreservoirs 44 auf dem oberen Spitzendruck
der Druckpulsation auf Grund des Betriebs des Druckbeaufschlagungssystemrückschlagventils 54a gehalten
und wird ebenso der Druck der Düsengegendruckkammer 14 auf
dem oberen Spitzendruck der Druckpulsation auf Grund des Betriebs
des Hochdrucksystemrückschlagventils 62 gehalten.
Sowohl das Kraftstoffreservoir 44 als auch die Düsengegendruckkammer 14 werden
nämlich auf dem oberen Spitzendruck der Druckpulsation gehalten.The injector 2 of the first embodiment, the high pressure system check valve 62 in the intake fuel passage 61 in addition to the pressurization system check valve 54a in the pressurizing fuel passage 54 on. In this way, even when the water hammer, resulting from the injection operation of the injector 2 which causes pressure pulsation, the pressure of the pressurization chamber 53 and the pressure of the fuel reservoir 44 on the top peak pressure of the pressure pulsation due to the operation of the pressurization system check valve 54a held and also the pressure of the nozzle back pressure chamber 14 on the upper peak pressure of the pressure pulsation due to the operation of the high pressure system check valve 62 held. Both the fuel reservoir 44 as well as the nozzle back pressure chamber 14 Namely, are held at the upper peak pressure of the pressure pulsation.
Dieser
Sachverhalt wird im Einzelnen unter Bezugnahme auf 2B beschrieben.This facts will be discussed in detail with reference to 2 B described.
Der
Injektor 2 stellt die Kraftstoffeinspritzung α durch
den Einschalt-Ausschalt-Betrieb des Solenoidventils 13 bereit.
Dieser Einschalt-Ausschalt-Betrieb des Solenoidventils 13 verursacht
das als Wasserschlag bezeichnete Phänomen innerhalb des
Injektors 2. Der Wasserschlag verursacht eine Druckänderung,
die dann durch das Innere des Injektors 2 und das Injektorrohr übertragen
wird, so dass eine Druckpulsation erzeugt wird.The injector 2 Sets the fuel injection α by the on-off operation of the solenoid valve 13 ready. This on-off operation of the solenoid valve 13 causes the phenomenon called water hammer within the injector 2 , The water hammer causes a pressure change, which then passes through the interior of the injector 2 and the injector tube is transferred so that a pressure pulsation is generated.
Der
Druckbeaufschlagungskraftstoffdurchgang 54, der Kraftstoff
von der Konstantdruckkammer 23 zu der Druckbeaufschlagungskammer 53 leitet,
weist das Druckbeaufschlagungssystemrückschlagventil 54a auf,
das gestattet, dass der Kraftstoff nur von der Seite der Konstantdruckkammer 23 zu
der Seite der Druckbeaufschlagungskammer 53 strömt.
Demgemäß werden, wie mit einer durchgezogenen
Linie A' in 2B gezeigt ist, der Druck der Druckbeaufschlagungskammer 53 und
der Druck des Kraftstoffreservoirs 44 auf dem oberen Spitzendruck
der Druckpulsation auf Grund der Wirkung des Druckbeaufschlagungssystemrückschlagventils 54a gehalten.The pressurized fuel passage 54 , the fuel from the constant pressure chamber 23 to the pressurization chamber 53 directs the pressurization system check valve 54a on, that allows the fuel only from the side of the constant pressure chamber 23 to the side of the pressurizing chamber 53 flows. Accordingly, as indicated by a solid line A 'in FIG 2 B is shown, the pressure of the pressurization chamber 53 and the pressure of the fuel reservoir 44 on the upper peak pressure of the pressure pulsation due to the action of the pressurization system check valve 54a held.
Andererseits
ist das Hochdrucksystemrückschlagventil 62 in
dem Einlasskraftstoffdurchgang 61 vorgesehen, der den Kraftstoff
von dem Kraftstoffeinlass zu der Konstantdruckkammer 23 leitet,
um zu gestatten, dass der Kraftstoff nur von dem Kraftstoffeinlass
zu der Konstantdruckkammer 23 strömt. Demgemäß werden,
wie durch eine gepunktete Linie B' in 2B angegeben
ist, der Druck der Konstantdruckkammer 23 und der Druck
der Düsengegendruckkammer 14, die mit der Konstantdruckkammer 23 in
Verbindung steht, auf dem oberen Spitzendruck der Druckpulsation
durch den Betrieb des Hochdrucksystemrückschlagventils 62 gehalten.On the other hand, the high pressure system check valve 62 in the intake fuel passage 61 providing the fuel from the fuel inlet to the constant pressure chamber 23 to allow the fuel to flow only from the fuel inlet to the constant pressure chamber 23 flows. Accordingly, as indicated by a dotted line B 'in FIG 2 B is indicated, the pressure of the constant pressure chamber 23 and the pressure of the nozzle back pressure chamber 14 that with the constant pressure chamber 23 at the upper peak pressure pulsation pressure by operation of the high pressure system check valve 62 held.
Auch
wenn, wie vorstehend beschrieben ist, die Druckänderung
auf Grund des Wasserschlags gerade nach dem Einspritzbetrieb des
Injektors 2 auftritt, werden der Druck des Kraftstoffreservoirs 44, der
die Hubkraft an der Nadel 42 in der Ventilöffnungsrichtung
ausübt, und der Druck der Düsengegendruckkammer 14,
die die Vorspannkraft der Nadel 42 in der Ventilschließrichtung
ausübt, auf dem oberen Spitzendruck der Druckpulsation
gehalten. Somit nimmt die Nadel 42 nicht die Hubkraft auf,
die anderenfalls auf Grund der Druckdifferenz über die Pulsationsbreite
der Druckpulsation ausgeübt würde. Als Folge gibt
es keine Sekundäreinspritzung, die anderenfalls durch die
Druckpulsation nach dem Abschluss der Kraftstoffeinspritzung verursacht
würde.Although, as described above, the pressure change due to the water hammer just after the injection operation of the injector 2 occurs, the pressure of the fuel reservoir 44 , which is the lifting force on the needle 42 in the valve opening direction, and the pressure of the nozzle back pressure chamber 14 that the preload force of the needle 42 in the valve closing direction, held at the upper peak pressure of the pressure pulsation. Thus, the needle takes 42 not the lifting force that would otherwise be applied due to the pressure difference across the pulsation width of the pressure pulsation. As a result, there is no secondary injection which would otherwise be caused by the pressure pulsation after the completion of the fuel injection.
Wenn
ferner eine weitere Kraftstoffeinspritzung beabsichtigt genau nach
der Kraftstoffeinspritzung ausgeübt werden soll, werden
der Druck des Kraftstoffreservoirs 44 und der Druck der
Düsengegendruckkammer 14 auf dem oberen Spitzendruck der
Druckpulsation gehalten, so dass die Kraftstoffeinspritzung ausgeführt
werden kann, ohne dass sie durch die Druckpulsation beeinflusst
wird. Daher kann die Einspritzgenauigkeit einer solchen beabsichtigten
Kraftstoffeinspritzung verbessert werden, die gerade nach der vorherigen
Kraftstoffeinspritzung ausgeführt wird. Die Einspritzgenauigkeit
des Kraftstoffeinspritzsystems der Common-Rail-Bauart kann nämlich
verbessert werden.Further, when another fuel injection is intended to be applied just after the fuel injection, the pressure of the fuel reservoir becomes 44 and the pressure of the nozzle back pressure chamber 14 held at the upper peak pressure pressure so that the fuel injection can be carried out without being affected by the pressure pulsation. Therefore, the injection accuracy of such intended fuel injection that is performed just after the previous fuel injection can be improved. Namely, the injection accuracy of the common rail type fuel injection system can be improved.
Ferner
kann die vorliegende Erfindung durch Hinzufügen von nur
dem Hochdrucksystemrückschlagventil 62 zu dem
bereits existierenden Injektor 2 ausgeführt werden.
Der Vorteil der vorliegenden Erfindung kann nämlich bewirkt
werden, während der Anstieg der Kosten des Injektors 2 begrenzt
wird.Further, the present invention can be accomplished by adding only the high pressure system check valve 62 to the already existing injector 2 be executed. Namely, the advantage of the present invention can be effected while increasing the cost of the injector 2 is limited.
(Zweites Ausführungsbeispiel)Second Embodiment
Ein
Injektor 2 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf 3 beschrieben.
In der folgenden Beschreibung der jeweiligen Ausführungsbeispiele
werden die Bauteile, die denjenigen des ersten Ausführungsbeispiels ähnlich
sind, mit denselben Bezugszeichen bezeichnet.An injector 2 According to a second embodiment of the present invention will be described with reference to 3 described. In the following description of the respective embodiments, the components similar to those of the first embodiment will be denoted by the same reference numerals.
In
dem ersten Ausführungsbeispiel ist das Hochdrucksystemrückschlagventil 62 in
dem Einlasskraftstoffdurchgang 61 vorgesehen.In the first embodiment, the high pressure system check valve 62 in the intake fuel passage 61 intended.
Dagegen
ist in dem zweiten Ausführungsbeispiel das Hochdrucksystemrückschlagventil 62 in dem
Hochdruckkraftstoffdurchgang 28 vorgesehen, der den Hochdruckkraftstoff
von der Konstantdruckkammer 23 zu dem Differenzdruckumschaltventil 12 leitet.
Das Hochdrucksystemrückschlagventil 62 gestattet,
dass der Kraftstoff nur von der Konstantdruckkammer 23 zu
dem Differenzdruckumschaltventil 12 strömt, und
verhindert, dass Kraftstoff von dem Differenzdruckumschaltventil 12 zu
der Konstantdruckkammer 23 strömt.In contrast, in the second embodiment, the high pressure system check valve 62 in the high pressure fuel passage 28 provided, the high pressure fuel from the constant pressure chamber 23 to the differential pressure switching valve 12 passes. The high pressure system check valve 62 allows the fuel only from the constant pressure chamber 23 to the differential pressure switching valve 12 flows, and prevents fuel from the differential pressure changeover valve 12 to the constant pressure chamber 23 flows.
Das
zweite Ausführungsbeispiel kann somit eingesetzt werden,
um ähnliche Vorteile wie diejenige des ersten Ausführungsbeispiels
zu erhalten.The
second embodiment can thus be used
by similar advantages to that of the first embodiment
to obtain.
(Drittes Ausführungsbeispiel)(Third Embodiment)
Ein
Injektor 2 gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf 4 beschrieben.An injector 2 According to a third embodiment of the present invention will be described with reference to 4 described.
In
dem ersten Ausführungsbeispiel ist das Hochdrucksystemrückschlagventil 62 in
dem Einlasskraftstoffdurchgang 61 vorgesehen, um den Druck
der Konstantdruckkammer 23 auf dem oberen Spitzendruck
der Druckpulsation zu halten.In the first embodiment, the high pressure system check valve 62 in the intake fuel passage 61 provided to the pressure of the constant pressure chamber 23 to hold on the upper peak pressure of the pressure pulsation.
Jedoch
kann in dem Zustand, in dem der Druck der Konstantdruckkammer 23 auf
dem oberen Spitzendruck der Druckpulsation durch das Hochdrucksystemrückschlagventil 62 gehalten
wird, der Leitungsdruck, der durch die Steuereinrichtung durch den
Leitungsdrucksensor überwacht wird, von dem Druck in dem
Injektor 2 verschieden sein.However, in the state where the pressure of the constant pressure chamber 23 on the upper peak pressure, the pressure pulsation through the high pressure system check valve 62 the line pressure monitored by the controller by the line pressure sensor is kept from the pressure in the injector 2 to be different.
Im
Hinblick auf den vorstehend angegebenen Sachverhalt ist in dem Injektor 2 des
dritten Ausführungsbeispiels ein Druckrückgewinnungshilfsdurchgang 63 parallel
zu dem Hochdrucksystemrückschlagventil 62 angeordnet.
Der Druckrückgewinnungshilfsdurchgang 63 wirkt
als Drossel (Drosselstelle), die eine verringerte Kraftstoffströmungsdurchgangsquerschnittsfläche
als der Einlasskraftstoffdurchgang 61 hat.In view of the above, in the injector 2 of the third embodiment, a pressure recovery auxiliary passage 63 parallel to the high pressure system check valve 62 arranged. The pressure recovery auxiliary passage 63 acts as a throttle (throttle) having a reduced fuel flow passage area as the inlet fuel passage 61 Has.
Genauer
gesagt ist der Druckrückgewinnungshilfsdurchgang 63 des
dritten Ausführungsbeispiels ein kleindurchmessriger Drosseldurchgang, der
durch den bewegbaren Körper des Hochdrucksystemrückschlagventils 62 dringt.
Ungeachtet des geöffneten Zustands/geschlossenen Zustands
des bewegbaren Ventilkörpers des Hochdrucksystemrückschlagventils 62 steht
der kleindurchmessrige Drosseldurchgang ständig zwischen
der stromaufwärtigen Seite (Seite der Common-Rail 1)
und der stromabwärtigen Seite (die Seite der Konstantdruckkammer 23)
des Einlasskraftstoffdurchgangs 61 in Verbindung.More specifically, the pressure recovery auxiliary passage is 63 of the third embodiment, a small diameter throttle passage passing through the movable body of the high pressure system check valve 62 penetrates. Regardless of the open state / closed state of the movable valve body of the high pressure system check valve 62 is the small-diameter throttle passage constantly between the upstream side (side of the common rail 1 ) and the downstream side (the constant pressure chamber side) 23 ) of the intake fuel passage 61 in connection.
In
dem dritten Ausführungsbeispiel ist der Druckrückgewinnungshilfsdurchgang 63 in
dem Hochdrucksystemrückschlagventil 62 ausgebildet. Alternativ
kann die bei der Öffnung 46a und dem Rückschlagventil 46b ein
Beipassdurchgang vorgesehen werden, der das Hochdrucksystemrückschlagventil 62 umgeht,
und kann der Druckrückgewinnungshilfsdurchgang 63,
der als Drossel wirkt, in diesem Beipassdurchgang ausgebildet werden.In the third embodiment, the pressure recovery auxiliary passage is 63 in the high pressure system check valve 62 educated. Alternatively, the at the opening 46a and the check valve 46b Beige bypass passage are provided, which the high-pressure system check valve 62 bypasses, and can the pressure recovery auxiliary passage 63 , which acts as a throttle, be formed in this Beipassdurchgang.
Wie
in dem dritten Ausführungsbeispiel gezeigt ist, wird in
dem Fall, dass das Hochdrucksystemrückschlagventil 62 in
dem Eingangskraftstoffdurchgang 61 vorgesehen ist, wenn
der Druckrückgewinnungshilfsdurchgang 63 parallel
zu dem Hochdrucksystemrückschlagventil 62 vorgesehen
ist, das Hochdrucksystemrückschlagventil 62 durch
die Druckpulsation geschlossen, die durch den Kraftstoffeinspritzbetrieb
verursacht wird, so dass der Druck der Konstantdruckkammer 23 auf
dem oberen Spitzendruck der Druckpulsation gehalten wird. Darauf werden
die Konstantdruckkammer 23 und die Common-Rail 1 miteinander
durch den Druckrückgewinnungshilfsdurchgang 63 verbunden,
der als Drossel wirkt. Dadurch kann der Kraftstoffdruck der Konstantdruckkammer 23 graduell
auf den Leitungsdruck eingestellt werden. Als Folge wird der Kraftstoffdruck
der Konstantdruckkammer 23 vor der nächsten Kraftstoffeinspritzung
an den Leitungsdruck angenähert oder zu diesem geändert,
der durch die Steuereinrichtung überwacht wird. Somit kann
die Hubsteuerung der Nadel 42 genau durchgeführt
werden, so dass der genaue Kraftstoffeinspritzsteuerbetrieb durch
den Injektor 2 durchgeführt werden kann.As shown in the third embodiment, in the case that the high pressure system check valve 62 in the input fuel passage 61 is provided when the pressure recovery auxiliary passage 63 parallel to the high pressure system check valve 62 is provided, the high pressure system check valve 62 closed by the pressure pulsation caused by the fuel injection operation, so that the pressure of the constant pressure chamber 23 is held at the upper peak pressure of the pressure pulsation. Then the constant pressure chamber 23 and the common rail 1 with each other through the pressure recovery auxiliary passage 63 connected, which acts as a throttle. This allows the fuel pressure of the constant pressure chamber 23 gradually adjusted to the line pressure. As a result, the fuel pressure of the constant pressure chamber 23 prior to the next fuel injection approaches or changes to the line pressure monitored by the controller. Thus, the stroke control of the needle 42 be performed accurately, so that the precise fuel injection control operation by the injector 2 can be carried out.
(Viertes Ausführungsbeispiel)(Fourth Embodiment)
Ein
Injektor 2 eines vierten Ausführungsbeispiels
der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf 5 beschrieben.An injector 2 A fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG 5 described.
In
dem ersten Ausführungsbeispiel wird der Kraftstoffdruck
der Düsengegendruckkammer 14 durch das Differenzdruckumschaltventil 12 umgeschaltet,
um den Hubsteuerbetrieb der Nadel 42 gemeinsam mit der
Druckänderung des Kraftstoffreservoirs 44 auszuführen.In the first embodiment, the fuel pressure of the nozzle back pressure chamber 14 through the differential pressure switching valve 12 switched to the stroke control operation of the needle 42 together with the pressure change of the fuel reservoir 44 perform.
Dagegen
wird in dem vierten Ausführungsbeispiel der Hubsteuerbetrieb
der Nadel 42 hauptsächlich durch die Druckänderung
des Kraftstoffreservoirs 44 ausgeführt.In contrast, in the fourth embodiment, the stroke control operation of the needle 42 mainly by the pressure change of the fuel reservoir 44 executed.
Genauer
gesagt verbindet in dem ersten Ausführungsbeispiel der
Kraftstoffdurchgang 46, der Kraftstoff zu der Düsengegendruckkammer 14 leitet, zwischen
der Differenzdruckkammer 16 und der Düsengegendruckkammer 14.
Jedoch stellt in dem vierten Ausführungsbeispiel ein Kraftstoffdurchgang 46', der
Kraftstoff zu der Düsengegendruckkammer 14 leitet,
eine Verbindung zwischen der Konstantdruckkammer 23 und
der Düsengegendruckkammer 14 ohne Durchlaufen
des Differenzdruckumschaltventils 12 und der Differenzdruckkammer 16 her.
Somit wird der Druck der Düsengegendruckkammer 14 im
Wesentlichen auf dem Leitungsdruck gehalten.More specifically, in the first embodiment, the fuel passage connects 46 , the fuel to the nozzle back pressure chamber 14 conducts, between the differential pressure chamber 16 and the nozzle back pressure chamber 14 , However, in the fourth embodiment, a fuel passage 46 ' , the fuel to the nozzle back pressure chamber 14 conducts, a connection between the constant pressure chamber 23 and the nozzle back pressure chamber 14 without passing through the differential pressure changeover valve 12 and the differential pressure chamber 16 ago. Thus, the pressure of the nozzle back pressure chamber becomes 14 essentially maintained at the line pressure.
Auf
diesem Weg wird die Kraftstoffeinspritzung des Injektors 2 ausgeführt,
wenn die Nadel 42 durch den Druckanstieg bei dem Kraftstoffreservoir 44 angehoben
wird, der durch den Betrieb der Druckbeaufschlagungseinrichtung 17 verursacht
wird. Ferner wird die Kraftstoffeinspritzung des Injektors 2 angehalten,
wenn die Nadel 42 durch die Druckverringerung des Kraftstoffreservoirs 44 nach
unten bewegt wird.In this way, the fuel is injected tion of the injector 2 executed when the needle 42 by the pressure increase at the fuel reservoir 44 is raised by the operation of the pressurizing device 17 is caused. Further, the fuel injection of the injector 2 stopped when the needle 42 by the pressure reduction of the fuel reservoir 44 is moved down.
Wie
vorstehend diskutiert ist, werden auch in dem Fall des Injektors 2,
der den Kraftstoffdruck der Konstantdruckkammer 23 direkt
zu der Düsengegendruckkammer 14 durch den Kraftstoffdurchgang 46' zuführt,
Vorteile durch Vorsehen des Hochdrucksystemrückschlagventils 62 in
dem Einlasskraftstoffdurchgang 61 auf die Weise, die ähnlich
zu dem ersten Ausführungsbeispiel ist, ähnlich
wie diejenigen des ersten Ausführungsbeispiels erzielt
werden.As discussed above, also in the case of the injector 2 , which is the fuel pressure of the constant pressure chamber 23 directly to the nozzle back pressure chamber 14 through the fuel passage 46 ' provides benefits by providing the high pressure system check valve 62 in the intake fuel passage 61 in the manner similar to the first embodiment, similar to those of the first embodiment can be achieved.
(Fünftes Ausführungsbeispiel)(Fifth Embodiment)
Ein
Injektor 2 gemäß einem fünften
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme
auf 6 beschrieben.An injector 2 According to a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to 6 described.
In
dem vierten Ausführungsbeispiel ist das Hochdrucksystemrückschlagventil 62 in
dem Einlasskraftstoffdurchgang 61 vorgesehen. Dagegen ist in dem
fünften Ausführungsbeispiel das Hochdrucksystemrückschlagventil 62 in
dem Kraftstoffdurchgang 46' vorgesehen (ein Beispiel eines
Kraftstoffdurchgangs, der von dem Druckbeaufschlagungskraftstoffdurchgang
verschieden ist), der den Hochdruckkraftstoff von der Konstantdruckkammer 23 zu der
Düsengegendruckkammer 14 leitet. Das Hochdrucksystemrückschlagventil 62 gestattet,
dass der Kraftstoff nur von der Konstantdruckkammer 23 zu der
Düsengegendruckkammer 14 strömt, und
verhindert, dass der Kraftstoff von der Düsengegendruckkammer 14 zu
der Konstantdruckkammer 23 strömt.In the fourth embodiment, the high pressure system check valve 62 in the intake fuel passage 61 intended. In contrast, in the fifth embodiment, the high pressure system check valve 62 in the fuel passage 46 ' provided (an example of a fuel passage, which is different from the pressurizing fuel passage), the high-pressure fuel from the constant-pressure chamber 23 to the nozzle backpressure chamber 14 passes. The high pressure system check valve 62 allows the fuel only from the constant pressure chamber 23 to the nozzle backpressure chamber 14 flows, and prevents the fuel from the nozzle back pressure chamber 14 to the constant pressure chamber 23 flows.
Das
fünfte Ausführungsbeispiel kann somit eingesetzt
werden, um ähnliche Vorteile wie diejenigen des ersten
Ausführungsbeispiels zu erhalten.The
Fifth embodiment can thus be used
be similar benefits to those of the first
To obtain embodiment.
Dabei
werden auch dann, wenn der Druck der Düsengegendruckkammer 14 auf
dem oberen Spitzendruck der Druckpulsation beim Schließen
des Hochdrucksystemrückschlagventils 62 auf Grund
der Pulsation gehalten wird, die durch den Kraftstoffeinspritzbetrieb
verursacht wird, die Düsengegendruckkammer 14 und
das Kraftstoffreservoir 44 miteinander durch einen kleinen
Gleitzwischenraum der Nadel 42 in Verbindung gebracht.
Somit wird beim Schließen des Hochdrucksystemrückschlagventils 62 der
Druck der Düsengegendruckkammer 14 graduell auf
dem Druck des Kraftstoffreservoirs 44 durch den Gleitzwischenraum
der Nadel 42 graduell zurückgeführt.In this case, even if the pressure of the nozzle backpressure chamber 14 on the upper peak pressure of the pressure pulsation when closing the high-pressure system check valve 62 is held due to the pulsation caused by the fuel injection operation, the nozzle back pressure chamber 14 and the fuel reservoir 44 with each other through a small sliding space of the needle 42 connected. Thus, when closing the high-pressure system check valve 62 the pressure of the nozzle back pressure chamber 14 gradually on the pressure of the fuel reservoir 44 through the sliding space of the needle 42 gradually reduced.
(Sechstes Ausführungsbeispiel)(Sixth Embodiment)
Ein
Injektor 2 gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf 7 beschrieben.An injector 2 According to a sixth embodiment of the present invention will be described with reference to 7 described.
Der
Injektor 2 des sechsten Ausführungsbeispiels weist
den Druckrückgewinnungshilfsdurchgang 63 auf,
der eine kleinere Kraftstoffströmungsdurchgangsquerschnittsfläche
im Vergleich mit dem Einlasskraftstoffdurchgang 61 hat
und dadurch als Drossel wirkt. Der Druckrückgewinnungshilfsdurchgang 63 ist
parallel zu dem Hochdrucksystemrückschlagventil 62 des
vierten Ausführungsbeispiels vorgesehen.The injector 2 of the sixth embodiment has the pressure recovery auxiliary passage 63 indicative of a smaller fuel flow passage area in comparison with the inlet fuel passage 61 and thereby acts as a throttle. The pressure recovery auxiliary passage 63 is parallel to the high pressure system check valve 62 of the fourth embodiment.
Der
Druckrückgewinnungshilfsdurchgang 63 ist derselbe
wie der Druckrückgewinnungshilfsdurchgang 63 des
dritten Ausführungsbeispiels, so dass Vorteile erzielt
werden können, die demjenigen des dritten Ausführungsbeispiels ähnlich
sind.The pressure recovery auxiliary passage 63 is the same as the pressure recovery auxiliary passage 63 of the third embodiment, so that advantages similar to those of the third embodiment can be obtained.
Nun
werden Abwandlungen der vorstehend angegebenen Ausführungsbeispiele
beschrieben.Now
be modifications of the above-mentioned embodiments
described.
In
den vorstehend angegebenen Ausführungsbeispielen ist die
Konstantdruckkammer 23 als Beispiel des Hochdruckkraftstoffabschnitts
gezeigt. Solange jedoch der Hochdruckkraftstoffabschnitt an der
stromaufwärtigen Seite des Durchgangs an der stromaufwärtigen
Seite des Druckbeaufschlagungsdurchgangs 54 in dem Injektor 2 gelegen
ist, ist der Hochdruckkraftstoffabschnitt nicht auf die Konstantdruckkammer 23 beschränkt
und kann an jeder anderen geeigneten Lage angeordnet werden.In the above embodiments, the constant pressure chamber 23 shown as an example of the high pressure fuel section. However, as long as the high-pressure fuel portion on the upstream side of the passage on the upstream side of the pressurizing passage 54 in the injector 2 is located, the high pressure fuel section is not on the constant pressure chamber 23 limited and can be arranged at any other suitable location.
In
den vorstehend genannten Ausführungsbeispielen wird die
Druckbeaufschlagungseinrichtung 17 durch die Druckänderung
der Differenzdruckkammer 16 angetrieben. Alternativ kann die
Druckbeaufschlagungseinrichtung eine solche sein, die direkt oder
indirekt (beispielsweise durch eine Hubverstärkungseinrichtung)
den Druckbeaufschlagungskolben 51 durch ein elektrisches
Stellglied (beispielsweise einen piezoelektrischen Stapel, ein Solenoidstellen)
antreibt.In the above embodiments, the pressurizing device becomes 17 by the pressure change of the differential pressure chamber 16 driven. Alternatively, the pressurizing device may be one which directly or indirectly (for example, by a Hubverstärkungseinrichtung) the pressurizing piston 51 by an electric actuator (for example, a piezoelectric stack, a solenoid locations).
Zusätzliche
Vorteile und Abwandlungen sind dem Fachmann einfach ersichtlich.
Die Erfindung in ihrer breiteren Bedeutung ist daher nicht auf die
spezifischen Details, die repräsentative Vorrichtung und die
darstellenden Beispiele beschränkt, die gezeigt und beschrieben
sind.additional
Advantages and modifications will be readily apparent to those skilled in the art.
The invention in its broader meaning is therefore not limited to
specific details, the representative device and the
limited to illustrative examples shown and described
are.
Somit
ist das Druckbeaufschlagungssystemrückschlagventil 54a in
einem Druckbeaufschlagungskraftstoffdurchgang 54 vorgesehen,
der Hochdruckkraftstoff von einem Hochdruckkraftstoffabschnitt 23 zu
einer Druckbeaufschlagungskammer 53 leitet. Das Druckbeaufschlagungssystemrückschlagventil 54a begrenzt
eine Rückströmung des Hochdruckkraftstoffs von
der Druckbeaufschlagungskammer 53 zu dem Hochdruckkraftstoffabschnitt 23.
Ein Hochdrucksystemrückschlagventil 62 ist in
einem Kraftstoffdurchgang vorgesehen, der von dem Druckbeaufschlagungskraftstoffdurchgang 54 verschieden
ist und der den Hochdruckkraftstoff von einer Hochdruckkraftstoffquelle 1 zu
einer Düsengegendruckkammer 14 durch den Hochdruckkraftstoffabschnitt 23 leitet.
Das Hochdrucksystemrückschlagventil 62 begrenzt
eine Rückströmung des Hochdruckkraftstoffs zu
der Hochdruckkraftstoffquelle 1.Thus, the pressurization system check valve 54a in a pressurized fuel passage 54 provided, the high-pressure fuel from a high-pressure fuel section 23 to a pressurization chamber 53 passes. The pressurization system kickback Valve 54a limits backflow of the high pressure fuel from the pressurization chamber 53 to the high pressure fuel section 23 , A high pressure system check valve 62 is provided in a fuel passage provided by the pressurizing fuel passage 54 is different and the high pressure fuel from a high pressure fuel source 1 to a nozzle backpressure chamber 14 through the high pressure fuel section 23 passes. The high pressure system check valve 62 limits backflow of the high pressure fuel to the high pressure fuel source 1 ,
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- JP 2006-161568 [0002] - JP 2006-161568 [0002]
-
- DE 102005057526 A1 [0002] DE 102005057526 A1 [0002]