DE102008054580A1

DE102008054580A1 - Gegendruckventil und Kraftstoffsystem mit diesem

Info

Publication number: DE102008054580A1
Application number: DE200810054580
Authority: DE
Inventors: Jun Kariya Kondoh
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2007-12-13
Filing date: 2008-12-12
Publication date: 2009-06-18
Also published as: JP2009144600A; US7971574B2; JP4968037B2; US20090151700A1

Abstract

Ein Rückführkraftstoffdurchgang (8) ist gestaltet, um einen Auslass einer Niederdruckkraftstoffpumpe (B) mit einer Gegendruckseite (81) einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung (J) zu verbinden. Der Rückführkraftstoffdurchgang (8) ist gestaltet, um einen Kraftstoff von der Gegendruckseite des Kraftstofftanks (A) teilweise rückzuführen, um einen Kraftstoffdruck an der Gegendruckseite in Erwiderung auf eine Kraftstoffeinspritzung zu steuern. Bei einem Startbetrieb verbindet das Gegendrucksteuerungsventil (M) den Auslass der Niederdruckkraftstoffpumpe (B) mit der Gegendruckseite und sperrt den Kraftstofftank (A) von sowohl dem Auslass der Niederdruckkraftstoffpumpe (B) als auch der Gegendruckseite ab. Bei einem Normalbetrieb verbindet das Gegendrucksteuerungsventil (M) die Gegendruckseite mit dem Kraftstofftank (A) und sperrt den Auslass der Niederdruckkraftstoffpumpe (B) von sowohl dem Kraftstofftank (A) als auch der Gegendruckseite ab.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Gegendrucksteuerungsventil und ein Niederdruckkraftstoffsystem mit dem Gegendrucksteuerungsventil.
Üblicherweise ist eine allgemein bekannte Dieselmaschine mit einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung vorgesehen, die den Hochdruckkraftstoff einspritzt. Eine derartige Kraftstoffeinspritzvorrichtung hat zum Beispiel einen Injektor, der an jedem Zylinder der Maschine montiert ist. In der Kraftstoffeinspritzvorrichtung saugt eine Niederdruckkraftstoffpumpe einen Kraftstoff von einem Kraftstofftank an und beaufschlagt den angesaugten Kraftstoff mit einem Druck. Die Niederdruckkraftstoffpumpe fördert den mit Druck beaufschlagten Kraftstoff als einen Niederdruckkraftstoff zu einer Hochdruckpumpe. Die Hochdruckpumpe druckbeaufschlagt den Niederdruckkraftstoff weiter, um einen Hochdruckkraftstoff als einen Kraftstoffeinspritzdruck zu erzeugen.
Zum Beispiel schlägt JP-A-2006-46323 eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung einer Common Rail-Bauart mit einem Piezoinjektor vor, der ein ausgezeichnetes Ansprechverhalten aufweist. Der Piezoinjektor hat einen Hydraulikdruckübertragungsmechanismus, der eine Verschiebung eines Piezostapels über einen Hydraulikdruck überträgt. Der Hydraulikdruckübertragungsmechanismus betätigt ein Steuerungsventil zum Steuern eines Drucks in einer Steuerungskammer an der Seite einer Düsennadel. Somit steuert der Hydraulikdruckübertragungsmechanismus die Düsennadel, um Düsenlöcher zu öffnen und zu schließen, um durch diese einen Hochdruckkraftstoff einzuspritzen. Der Hydraulikdruckübertragungsmechanismus hat einen ersten Kolben, der an der Seite des Piezostapels angeordnet ist, einen zweiten Kolben, der an der Seite des Steuerungsventils angeordnet ist, und eine Hydraulikkammer, die zwischen dem ersten und dem zweiten Kolben vorgesehen ist. Die Hydraulikkammer und der erste und zweite Kolben sind in einem Zylinder hintereinander angeordnet. Bei der vorliegenden Struktur ist die Hydraulikkammer, die einen Kraftstoff aufnimmt, zwischen den Zylindern angeordnet. Daher kann eine thermische Ausdehnung, die bei den Komponenten unterschiedlich auftritt, durch ein Zuführen von Kraftstoff in die Hydraulikkammer und ein Ausströmen von Kraftstoff von der Hydraulikkammer neutralisiert werden. Somit können ein Druckübertragungs- und ein Kraftstoffeinspritzverhalten aufrechterhalten werden.
Der Piezostapel dehnt sich aus, wenn dieser mit Energie beaufschlagt wird, und dadurch erhöht sich ein Druck in der Hydraulikkammer, um eine Antriebskraft zu dem Steuerungsventil für eine Kraftstoffeinspritzung zu übertragen. Zu der Zeit eines Stoppens der Kraftstoffeinspritzung wird die Energiebeaufschlagung zu dem Piezostapel abgeschaltet und wird die Antriebskraft des Piezostapels aufgehoben. Daher wird der Druck in der Hydraulikkammer in Erwiderung auf die Menge einer Kraftkraftstoffleckage reduziert oder erhöht und dadurch strömt ein Kraftstoff in die Hydraulikkammer. Das heißt, die Hydraulikkammer wird mit einem Kraftstoff von der Gegendruckseite des Injektors befüllt.
In dem vorlegenden Stand der Technik ist die Gegendruckseite des Injektors mit der Leckageleitung verbunden, durch die ein Kraftstoff zu dem Kraftstofftank rückgeführt wird. Daher strömt ein Kraftstoff von der Gegendruckseite des Injektors aus oder strömt ein Kraftstoff zu der Gegendruckseite des Injektors in Verbindung mit einer Kraftstoffeinspritzung des Injektors, und dadurch wird vermutet, dass ein Einspritzverhalten aufrechterhalten wird. Jedoch kann sich gemäß einer Studie der Erfinder ein Startvermögen im Tausch gegen ein Einspritzverhalten verschlechtern. Der Grund dafür ist wie folgt. Um ein Einspritzverhalten sicherzustellen, ist es möglich, ein Rückschlagventil vorzusehen, um einen Kraftstoff in der Leckageleitung auf einem Überdruck zu halten. Durch Vorsehen des Rückschlagventils kann eine Kraftstoffbefüllung in die Hydraulikkammer sichergestellt werden und kann ein Kraftstoff an der Seite des Gegendrucks des Injektors auf einem Überdruck gehalten werden. Zusätzlich muss, um die Gegendruckseite des Injektors unabhängig von einem Maschinenstart- oder einem Normalbetrieb auf einem Überdruck zu halten, ein Niederdruckkraftstoff durch eine Verbindung der Förderleitung des Auslasses der Niederdruckkraftstoffpumpe mit der Gegendruckseite des Injektors zu der Gegendruckseite des Injektors gefördert werden.
Jedoch kann in dem vorliegenden Kreislauf, in dem das Rückschlagventil die Gegendruckseite auf einem Überdruck hält, die Förderleitung regulär mit der Leckageleitung verbunden sein, das heißt, der Auslass der Niederdruckkraftstoffpumpe kann regulär mit dem Kraftstofftank verbunden sein, wenn das Rückschlagventil eine Fehlfunktion verursacht und durch dieses regulär verbunden ist. Wenn das Rückschlagventil eine Fehlfunktion verursacht und durch dieses regulär verbunden ist, kann die Niederdruckkraftstoffpumpe einen Kraftstoff nicht korrekt mit Druck beaufschlagen. Als Ergebnis kann sich ein Startvermögen der Maschine verschlechtern und kann ein Maschinenbetrieb nicht aufrechterhalten werden. Außerdem ist es bei dem vorliegenden Kreislauf, in dem die Förderleitung des Auslasses der Niederdruckkraftstoffpumpe mit der Gegendruckseite des Injektors verbunden ist, erforderlich, dass ein weiteres Rückschlagventil an der Förderleitung vorgesehen ist, um einen neuerlichen Start in dem Fall zu ermöglichen, in dem ein Kraftstoff Luft mitreißt. Daher sind zwei Rückschlagventile in dem vorliegenden Kreislauf erforderlich und folglich erhöhen sich die Kosten des gesamten Systems des Kreislaufs.
In Anbetracht der vorstehenden und weiterer Probleme ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Gegendrucksteuerungsventil bereit zu stellen, das gestaltet ist, um eine Gegendruckseite einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung auf einem Überdruck zu halten und eine reguläre Verbindung zwischen einem Auslass einer Niederdruckkraftstoffpumpe mit einem Kraftstofftank zu verhindern. Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Niederdruckkraftstoffsystem mit dem Gegendrucksteuerungsventil bereit zu stellen.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, das Gegendrucksteuerungsventil und das Niederdruckkraftstoffsystem mit dem Gegendrucksteuerungsventil, die jeweils gestaltet sind, um die Gegendruckseite der Kraftstoffeinspritzvorrichtung auf einem Überdruck zu halten und um eine reguläre Verbindung zwischen dem Auslass der Niederdruckkraftstoffpumpe mit dem Kraftstofftank zu verhindern, mit einer reduzierten Anzahl von Komponenten bereit zu stellen.
Gemäß einem Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ist ein Gegendrucksteuerungsventil für ein Niederdruckkraftstoffsystem mit einem Rückführkraftstoffdurchgang bereitgestellt, der gestaltet ist, um einen Auslass einer Niederdruckkraftstoffpumpe, die einen Kraftstoff von einem Kraftstofftank ansaugt, mit einer Gegendruckseite einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung zu verbinden, wobei der Rückführkraftstoffdurchgang gestaltet ist, um einen mit Druck beaufschlagten Kraftstoff von der Gegendruckseite zu dem Kraftstofftank teilweise rückzuführen, und um einen Kraftstoffdruck an der Gegendruckseite in Erwiderung auf eine Kraftstoffeinspritzung von der Kraftstoffeinspritzvorrichtung zu einer Brennkraftmaschine zu steuern, wobei das Gegendrucksteuerungsventil eine Schalteinheit hat, die gestaltet ist, um eine Verbindung zwischen dem Auslass der Niederdruckkraftstoffpumpe und der Gegendruckseite, eine Verbindung zwischen der Gegendruckseite und dem Kraftstofftank, und eine Verbindung zwischen dem Auslass der Niederdruckkraftstoffpumpe und dem Kraftstofftank zu steuern. Bei einem Startbetrieb verbindet die Schalteinheit den Auslass der Niederdruckkraftstoffpumpe mit der Gegendruckseite; sperrt die Schalteinheit den Auslass der Niederdruckkraftstoffpumpe von dem Kraftstofftank ab; und sperrt die Schalteinheit die Gegendruckseite von dem Kraftstofftank ab. Bei einem Normalbetrieb verbindet die Schalteinheit die Gegendruckseite mit dem Kraftstofftank; sperrt die Schalteinheit den Auslass der Niederdruckkraftstoffpumpe von dem Kraftstofftank ab; und sperrt die Schalteinheit den Auslass der Niederdruckkraftstoffpumpe von der Gegendruckseite ab.
Die vorstehenden Aufgaben und weiteren Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung sind aus der nachstehenden, ausführlichen Beschreibung in Bezug auf die beigefügten Zeichnungen besser ersichtlich. In den Zeichnungen ist Folgendes gezeigt:
1 ist ein schematisches Schaubild, das ein Gegendrucksteuerungsventil, das bei einem Niederdruckkraftstoffsystem einer Dieselmaschine angewandt wird, gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
2 ist ein schematisches Schaubild, das das Niederdruckkraftstoffsystem mit dem Gegendrucksteuerungsventil, das bei einem Kraftstoffeinspritzsystem der Dieselmaschine angewandt wird, gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
3A bis 3C zeigen jeweils das Gegendrucksteuerungsventil in einem Zustand beim Starten der Maschine, bei einem Normalbetrieb und bei einem Zustand, in dem eine Fehlfunktion in dem Gegendrucksteuerungsventil auftritt;
4 ist ein schematisches Schaubild, das das Gegendrucksteuerungsventil, das bei einem Niederdruckkraftstoffsystem angewandt wird, gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel zeigt;
5 ist ein schematisches Schaubild, das das Gegendrucksteuerungsventil, das bei einem Niederdruckkraftstoffsystem angewandt wird, gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel zeigt; und
6 ist ein schematisches Schaubild, das ein Niederdruckkraftstoffsystem einer Dieselmaschine gemäß dem Stand der Technik zeigt.
(Erstes Ausführungsbeispiel)
1 bis 3C zeigen ein Niederdruckkraftstoffsystem mit einem Gegendrucksteuerungsventil gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel. 2 zeigt ein Kraftstoffeinspritzsystem einer Dieselmaschine, das mit dem Niederdruckkraftstoffsystem versehen ist. 3A bis 3C zeigen ein Gegendrucksteuerungsventil gemäß einem jeweiligen Maschinenbetriebszustand. Die Darstellung des Gegendrucksteuerungsventils, das in 1 gezeigt ist, korrespondiert zu einem Betriebszustand, der in 3A gezeigt ist.
Wie in 2 gezeigt ist, führt das Maschinenkraftstoffeinspritzsystem eine Kraftstoffeinspritzung in jedem Maschinenzylinder aus. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Maschine eine Maschine mit vier Zylindern. Das Maschinenkraftstoffeinspritzsystem hat verschiedene Komponenten, wie zum Beispiel einen Kraftstofftank A, eine Förderpumpe B als eine Niederdruckkraftstoffpumpe, eine Hochdruckpumpe D, eine Common Rail E und einen Injektor J als eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung. Das Maschinenkraftstoffeinspritzsystem hat des Weiteren einen Steuerungsschaltkreis G als eine Steuerungsvorrichtung, die eine Kraftstoffmenge, die von der Hochdruckpumpe D abgegeben wird, und eine Einspritzmenge eines Hochdruckkraftstoffs von dem Injektor J gemäß einem Maschinenbetriebszustand steuert.
Das Maschinenkraftstoffeinspritzsystem hat ein Hochdruckkraftstoffsystem 100 und ein Niederdruckkraftstoffsystem 200. Wie durch die dicken, durchgezogenen Linien in 2 gezeigt ist, führt das Hochdruckkraftstoffsystem 100 einen mit Druck beaufschlagten Kraftstoff mit einem Einspritzdruck zu. Wie durch die dünnen, durchgezogenen Linien in 2 gezeigt ist, pumpt das Niederdruckkraftstoffsystem 200 einen Kraftstoff von dem Kraftstofftank A ab und führt teilweise einen Kraftstoff von den Komponenten C, D, E, I, J, die einen Kraftstoff mit Druck beaufschlagen und speichern, zu dem Kraftstofftank A zurück. In 2 zeigen die gestrichelten Linien elektrische Verbindungen an, durch die Signale, wie zum Beispiel ein Anweisungssignal des Steuerungsschaltkreises G, übertragen werden.
(Hochdruckkraftstoffsystem)
Das Hochdruckkraftstoffsystem 100 hat die Hochdruckkraftstoffpumpe D, die Common Rail E und den Injektor J als Hauptkomponenten. Die Hochdruckpumpe D ist gestaltet, um einen Niederdruckkraftstoff, der von der Förderpumpe B abgegeben wird, innerhalb einer Druckbeaufschlagungskammer (nicht gezeigt) weiter mit Druck zu beaufschlagen, um dadurch einen Hochdruckkraftstoff zu erzeugen. Somit fördert die Hochdruckpumpe D einen Hochdruckkraftstoff zu der Common Rail E.
Der Kraftstoff, der durch die Hochdruckpumpe D mit Druck beaufschlagt wird, wird in der Common Rail E gespeichert. Die Hochdruckpumpe D wird durch die Maschine (nicht gezeigt) betätigt. Die Kraftstoffmenge, die von der Hochdruckpumpe D abgegeben wird, ist größer als die Kraftstoffeinspritzmenge und dadurch wird die Common Rail E innerhalb einer kurzen Zeit nach einem Start der Maschine mit dem Hochdruckkraftstoff befüllt bzw. versorgt.
Ein Kraftstoffdruck (Common Rail-Druck) in der Common Rail E wird durch den Drucksensor F erfasst und das erfasste Signal wird zu dem Steuerungsschaltkreis G gesendet. Die Hochdruckpumpe D hat des Weiteren eine Steuerungsvorrichtung zum elektrischen Steuern der Abgabemenge des Kraftstoffs. Die Steuerungsvorrichtung ist zum Beispiel ein Einlassdosierventil (nicht gezeigt). Das Einlassdosierventil ist an einem Kraftstoffdurchgang bereitgestellt und ist gestaltet, um eine Drosselwirkung des Kraftstoffdurchgangs zu steuern. Der Kraftstoffdurchgang leitet einen Kraftstoff in die Druckbeaufschlagungskammer, in der ein Kraftstoff mit einem hohen Druck beaufschlagt wird. Das Einlassdosierventil wird gemäß einem Pumpenantriebssignal betätigt, das von dem Steuerungsschaltkreis G übertragen wird. Das Einlassdosierventil steuert eine Kraftstoffmenge, die in die Druckbeauschlagungskammer gesaugt wird, wodurch die Kraftstoffmenge verändert wird, die zu der Common Rail E gefördert wird. Der Steuerungsschaltkreis G betätigt das Einlassdosierventil der Hochdruckpumpe D, wodurch ein Druck in der Common Rail E gemäß einem Maschinenbetriebszustand (Fahrzeugbetriebszustand) gesteuert wird.
Das Druckregelventil I ist in der Common Rail E bereitgestellt, um einen Hochdruckkraftstoff von der Common Rail E teilweise abzugeben. Das Druckregelventil wird durch den Antriebsschaltkreis (elektrische Antriebseinheit: EDU) H gemäß dem Signal betätigt, das von dem Steuerungsschaltkreis (elektronische Steuerungseinheit: ECU) G individuell von der Steuerung der Abgabemenge des Einlassdosierventils übertragen wird. Das Druckregelventil ist gestaltet, um den Common Rail-Druck auf einen vorbestimmten Druck zu steuern.
Ein Hochdruckkraftstoff wird von der Common Rail E zu dem Injektor J verteilt, der an jedem Maschinenzylinder angebracht ist. Der Antriebsschaltkreis H betätigt den Injektor J gemäß dem Signal, das von dem Steuerungsschaltkreis G übertragen wird, wodurch Öffnungs- und Schließzeiten gesteuert werden, die eine Kraftstoffeinspritzcharakteristik bestimmen. Somit kann eine Kraftstoffeinspritzung mit einer optimalen Einspritzmenge gemäß dem Maschinenbetriebszustand ausgeführt werden.
Der Auslass der Hochdruckpumpe D, die Common Rail E und der Hochdruckkraftstoffeinlass des Injektors J sind durch einen Hochdruckdurchgang 17 regulär miteinander verbunden. Die Hochdruckpumpe D kann getrennt von der Förderpumpe C bereitgestellt sein. Alternativ kann die Hochdruckpumpe D mit der Förderpumpe C über eine gemeinsame Pumpenantriebswelle integriert sein, um eine Zufuhrpumpe zu bilden, die durch die Maschine betätigt wird.
(Niederdruckkraftstoffsystem)
Das Niederdruckkraftstoffsystem 200 hat den Kraftstofftank A, die Förderpumpe C, den Injektor J, das Gegendrucksteuerungsventil M und dergleichen als Hauptkomponenten.
Ein Kraftstoff wird durch die Förderpumpe C von dem Kraftstofftank A durch einen Einlass der Förderpumpe C und dem Filter B als eine Filtervorrichtung angesaugt. Die Förderpumpe C beaufschlagt zunächst einen Kraftstoff, der durch den Filter B gefiltert wird, mit einem Druck und führt dadurch den mit Druck beaufschlagten Niederdruckkraftstoff durch den Auslass der Förderpumpe C zu der Hochdruckpumpe D zu.
Eine Drucksteuerungseinheit (Regelventil) Cr ist zwischen dem Auslass der Förderpumpe C und dem Einlass der Förderpumpe C zum Steuern des Förderdrucks des zunächst mit Druck beaufschlagten Kraftstoffs bereitgestellt. Das Regelventil Cr führt teilweise einen Kraftstoff, der zu der Hochdruckpumpe D abzugeben ist, von dem Auslass der Förderpumpe C zu dem Einlass der Förderpumpe C an der Seite das Kraftstofftanks A zurück, wodurch der Förderdruck auf einem vorbestimmten festgelegten Druck gesteuert wird.
Ein Kraftstoff (Förderkraftstoff, Hochdruckkraftstoff), der sowohl zu der Hochdruckpumpe D, der Common Rail E als auch dem Injektor J zugeführt wird, wird teilweise als überschüssiger Kraftstoff in Überschusskraftstoffdurchgänge 80, 81 abgegeben. Somit wird der überschüssige Kraftstoff durch die Überschusskraftstoffdurchgänge 80, 81 zu dem Kraftstofftank A zurückgeführt.
Insbesondere führt die Förderpumpe C ausreichend Kraftstoff der Hochdruckpumpe D zu. Daher wird der zugeführte Kraftstoff teilweise als der Überschusskraftstoff der Hochdruckpumpe D durch eine erste Überschusskraftstoffleitung 80a zu dem Kraftstofftank A zurückgeführt.
Ein Druckregelventil I ist an der Common Rail E bereitgestellt. Das Druckregelventil I gibt einen Hochdruckkraftstoff von der Common Rail E durch einen Druckfreigabedurchgang (Druckabgabedurchgang) 80b als einen zweiten Überschusskraftstoffdurchgang ab. Der erste Überschusskraftstoffdurchgang 80a und der Druckfreigabedurchgang 80b definieren den Überschusskraftstoffdurchgang 80. Das Druckregelventil I gibt einen Kraftstoff ab, dessen Druck geringer ist als der Druck innerhalb der Common Rail E. Der Druck des Niederdruckkraftstoffs in dem Druckfreigabedurchgang 80b des Überschusskraftstoffdurchgangs 80 kann in Abhängigkeit von der Kraftstoffströmung des drucklosen Kraftstoffs erhöht werden.
Nachstehend sind eine Ausströmung und eine Einströmung von überschüssigem Kraftstoff wie zum Beispiel eine Kraftstoffleckage, die zu der Kraftstoffeinspritzung des Injektors J zugehörig ist, in Bezug auf 1 beschrieben.
Nachstehend ist eine Struktur des Kraftstoffeinspritzventils J wie folgt beschrieben. Ein Piezostapel 2 als ein Injektorstellglied (Piezostellglied) ist in einem Gehäuse 1 aufgenommen. Ein oberes Ende 2a des Piezostapels 2 ist mit dem Gehäuse 1 in Kontakt. Der Piezostapel 2 hat eine allgemein bekannte Kondensatorstruktur, die durch abwechselndes Stapeln gebildet wird, das heißt, durch zum Beispiel Schichten bzw. Laminieren von piezoelektrischen Keramikschichten aus Blei-Zirkonium-Titanat (PZT) oder dergleichen und Elektrodenschichten. Der Piezostapel 2 ist gestaltet, um sich in Ausdehnungs- und Kontraktionsrichtungen entlang einer Laminierrichtung in der senkrechten Richtung in 1 zu verformen. Ein Kolben 3 mit großem Durchmesser ist in der senkrechten Richtung innerhalb eines Zylinders 1a mit großem Durchmesser des Gehäuses 1 gleitbar. Der Kolben 3 mit großem Durchmesser hat einen Bundabschnitt 3a an der oberen Seite in 1, und der Bundabschnitt 3a ist mit einem Bodenabschnitt 2b des Piezostapels 2 durch eine Aufbringung einer Vorspannkraft von einer Kolbenfeder 4 mit großem Durchmesser in Kontakt. Ein Zylinder 1b mit kleinem Durchmesser ist in dem Gehäuse 1 vorgesehen. Ein Kolben 5 mit kleinem Durchmesser ist in einer senkrechten Richtung innerhalb des Zylinders 1b mit kleinem Durchmesser gleitbar.
Eine Verschiebungsverstärkungskammer 6 als eine Hydraulikkammer ist ein Raum, der durch eine untere Endfläche des Kolbens 3 mit großem Durchmesser, eine obere Endfläche des Kolbens 5 mit kleinem Durchmesser, einen Innenumfang des Zylinders 1a mit großem Durchmesser und einen Innenumfang des Zylinders 1b mit kleinem Durchmesser definiert ist. Eine Kolbenfeder 7 mit kleinem Durchmesser ist in der Verschiebungsverstärkungskammer 6 aufgenommen. Die Kolbenfeder 7 mit kleinem Durchmesser spannt den Kolben 5 mit kleinem Durchmesser nach unten vor.
Der Kolben 3 mit großem Durchmesser, der Kolben 5 mit kleinem Durchmesser und die Verschiebungsverstärkungskammer 6 bilden einen Hydraulikdruckübertragungsmechanismus, der eine Verschiebung des Piezostapels 2 über einen Hydraulikdruck überträgt. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Kolbenfeder 7 mit kleinem Durchmesser in der Verschiebungsverstärkungskammer 6 aufgenommen. Alternativ kann die Kolbenfeder 7 mit kleinem Durchmesser weggelassen werden. In der vorliegenden Struktur ist ein Volumen, das zum Aufnehmen der Kolbenfeder 7 mit kleinem Durchmesser erforderlich ist, nicht erforderlich und dadurch kann das Volumen der Verschiebungsverstärkungskammer 6 reduziert werden. Als Ergebnis kann der Hydraulikdruckübertragungsmechanismus ein verbessertes Verhalten bei einer Druckübertragung aufweisen. Des Weiteren kann das Einspritzverhalten des Injektors J verbessert werden.
Ein Kraftstoff strömt von einem Niederdruckdurchgang 8 durch einen Spalt zwischen der Außenwand des Kolbens 3 mit großem Durchmesser und der Innenwand des Zylinders 1a mit großem Durchmesser in die Verschiebungsverstärkungskammer 6. Der Kolben 3 mit großem Durchmesser wird in Erwiderung auf eine Ausdehnung des Piezostapels 2 nach unten verschoben, wodurch ein Kraftstoff in der Verschiebungsverstärkungskammer 6 mit Druck beaufschlagt wird und sich der Kolben 5 mit kleinem Durchmesser nach unten verschiebt. Insbesondere dehnt sich der Piezostapel 2 in Erwiderung auf eine Energiebeaufschlagung zu der Zeit einer Kraftstoffeinspritzung aus, wodurch eine Antriebskraft über die Verschiebungsverstärkungskammer 6 zu dem Kolben 5 mit kleinem Durchmesser übertragen wird, während sich ein Druck in der Verschiebungsverstärkungskammer erhöht. Zu der Zeit eines Stoppens der Kraftstoffeinspritzung wird die Energiebeaufschlagung des Piezostapels 2 abgeschaltet und wird die Antriebskraft des Piezostapels 2 aufgehoben. Daher wird der Druck in der Verschiebungsverstärkungskammer 6 in Erwiderung auf die Menge einer Kraftstoffleckage bei der Einspritzung reduziert oder erhöht und dadurch strömt ein Kraftstoff in die Verschiebungsverstärkungskammer 6. Folglich wird ein Kraftstoff von dem Niederdruckdurchgang 8 an der Gegendruckseite des Injektors 1 in die Verschiebungsverstärkungskammer 6 gefüllt. Somit wird die Verschiebungsverstärkungskammer 6 mit einem Kraftstoff befüllt.
In der vorliegenden Struktur ist der Durchmesser des Kolbens 3 mit großem Durchmesser größer als der Durchmesser des Kolbens 5 mit kleinem Durchmesser. Daher wird die Verschiebung des Kolbens 3 mit großem Durchmesser verstärkt und in die Verschiebung des Kolbens 5 mit kleinem Durchmesser umgewandelt.
Wenn sich der Kolben 3 mit großem Durchmesser nach unten bewegt, um einen Kraftstoff mit Druck zu beaufschlagen, strömt ein Kraftstoff von der Verschiebungsverstärkungskammer 6 durch den Spalt aus. Wenn sich der Kolben 3 mit großem Durchmesser nach oben bewegt, reduziert sich der Druck in der Verschiebungsverstärkungskammer 6, wodurch in dieser ein Unterdruck entsteht. Somit strömt ein Kraftstoff von dem Niederdruckdurchgang 8 durch einen Spalt in die Verschiebungsverstärkungskammer 6. Somit wird die Verschiebungsverstärkungskammer 6 regulär mit einer bestimmten Menge an Kraftstoff befüllt. Der Kolben 5 mit kleinem Durchmesser hat einen oberen Abschnitt, der innerhalb des Zylinders 1b mit kleinem Durchmesser gleitbar ist. Der Kolben 5 mit kleinem Durchmesser hat einen unteren Abschnitt, der in einer Kolbenbodenkammer 10 mit kleinem Durchmesser angeordnet ist, die stromabwärtig eines Niederdruckanschlusses 9 des Niederdruckdurchgangs 8 angeordnet ist.
Eine Ventilkammer 11 nimmt ein Ventil 12 auf und bildet eine Dreiwegeventilstruktur. Die Ventilkammer 11 ist durch eine Hauptöffnung 15 und einen Steuerungsdurchgang 16 regulär mit einer Steuerungskammer 14 einer Düsennadel 13 verbunden. Das Ventil 12 ist ein Kolbenbauteil und in 1 nach oben und nach unten beweglich. Das Ventil 12 hat einen Ventilabschnitt 12a mit großem Durchmesser, der in der Ventilkammer 11 angeordnet ist, und einen Ventilgleitabschnitt 12b, der innerhalb eines Hohlraums gleitbar ist, der mit einem Hochdruckanschluss 18 des Hochdruckdurchgangs 17 verbunden ist. Ein Abschnitt 12c mit kleinem Durchmesser verbindet den Ventilabschnitt 12a mit dem Ventilgleitabschnitt 12b. Der Abschnitt 12c mit kleinem Durchmesser ist in dem Hochdruckanschluss 18 angeordnet. Ein Hochdruckkraftstoff strömt von dem Hochdruckdurchgang 17 durch einen Raum um den Abschnitt 12c mit kleinem Durchmesser in die Ventilkammer 11. Ein Raum 19 ist an einer unteren Seite des Ventilgleitabschnitts 12b des Ventils 12 angeordnet. Der Raum 19 nimmt eine Ventilfeder 20 auf, die das Ventil 12 nach oben vorspannt.
Die Steuerungskammer 14 ist durch die obere Endfläche der Düsennadel 13 und die Wandfläche definiert, die einen senkrechten Hohlraum 21 definiert. Die Steuerungskammer 14 ist durch eine Nebenöffnung 22 mit dem Hockdruckdurchgang 17 regulär verbunden. Die Steuerungskammer 14 wird mit einem Kraftstoff als ein Steuerungsöl von dem Hochdruckdurchgang 17 durch die Hauptöffnung 15, den Steuerungsdurchgang 16 und die Ventilkammer 11 versorgt und dadurch verursacht die Steuerungskammer 14 einen Steuerungsdruck (Gegendruck), um die Düsennadel 13 zu betätigen. Die Düsennadel 13 wird mit dem Steuerungsdruck, der nach unten wirkt und diese in eine Sitzrichtung vorspannt, zusätzlich zu einer Beaufschlagung mit der Vorspannkraft einer Feder 24 beaufschlagt, die in der Steuerungskammer 14 aufgenommen ist. Andererseits wird ein Hochdruckkraftstoff in einer Speicherkammer 23 auf eine gestufte Fläche 13a und eine Konusspitzenendfläche 13b der Düsennadel 13 nach oben gerichtet aufgebracht, wodurch die Düsennadel 13 in eine Hubrichtung vorgespannt wird, um einen Kraftstoff aus Düsenlöchern 25 einzuspritzen.
Wenn sich das Ventil 12 nach oben bewegt, wird die obere Fläche des Ventilabschnitts 12a auf einen oberen Ventilsitz 12d gesetzt, der mit dem Niederdruckanschluss 9 verbunden ist, wodurch die Ventilkammer 11 von dem Niederdruckdurchgang 8 abgesperrt wird. Gemäß dem vorliegendem Betrieb ist die Steuerungskammer 14 durch die Ventilkammer 11, den Steuerungsdurchgang 16 und die Hauptöffnung 15 mit dem Hochdruckdurchgang 17 verbunden. Ein Hochdruckkraftstoff strömt in die Steuerungskammer 14 und folglich erhöht sich der Steuerungsdruck an der Düsennadel 13. Somit bewegt sich die Düsennadel 13 nach unten und wird in den Zustand gesetzt, der in 1 gezeigt ist.
Wenn sich das Ventil 12 nach unten bewegt, wird die untere Konusfläche des Ventilabschnitts 12a auf einen unteren Ventilsitz 12e um den Außenumfangsbereich des Hochdruckanschlusses 18 gesetzt, wodurch die Ventilkammer 11 von dem Hochdruckanschluss 18 gesperrt wird. Gemäß dem vorliegenden Betrieb ist die Steuerungskammer 14 durch die Hauptöffnung 15, den Steuerungsdurchgang 16, die Ventilkammer 11 und die Kolbenbodenkammer 10 mit kleinem Durchmesser mit dem Niederdruckdurchgang 8 verbunden. Somit verringert sich der Steuerungsdruck in der Steuerungskammer 14, und die Düsennadel 13 wird angehoben.
Wenn sich der Piezostapel 2 zusammenzieht, wird das Ventil 12 mit einem Kraftstoffdruck in der Ventilkammer 11 und der Vorspannkraft der Ventilfeder 20 beaufschlagt, wodurch es nach oben gedrängt wird. Somit wird das Ventil 12 auf den oberen Ventilsitz 12d gesetzt und wird der Niederdruckanschluss 9 geschlossen. Die Steuerungskammer 14 wird von dem Niederdruckdurchgang 8 und auf einem hohen Druck abgesperrt. Daher wird die Düsennadel 13 abgesetzt und wird ein Kraftstoff nicht eingespritzt.
Alternativ dehnt sich, wenn der Piezostapel 2 mit Energie beaufschlagt wird, dieser aus und wird das Ventil 12 nach unten gerichtet betätigt und somit wird folglich ein Kraftstoff eingespritzt. Das Ventil 12 ist eine Steuerungseinheit zum Steuern eines Drucks in der Steuerungskammer 14 über den Hydraulikdruckübertragungsmechanismus 3, 5, 6. In dem vorliegenden Zustand wird der Kolben 3 mit großem Durchmesser des Hydraulikdruckübertragungsmechanismus 3, 5, 6 nach unten vorgespannt und erhöht sich ein Druck in der Verschiebungsverstärkungskammer 6. Der Kolben 5 mit kleinem Durchmesser wird durch eine Aufbringung des vorliegenden Drucks nach unten verschoben. Somit wird das Ventil 12 nach unten bewegt und von dem oberen Ventilsitz abgehoben, wodurch es auf den unteren Ventilsitz 12e gesetzt wird. Gemäß dem vorliegenden Betrieb wird der Hochdruckanschluss 18 abgesperrt und ist die Steuerungskammer 14 durch die Hauptöffnung 12, den Steuerungsdurchgang 16, die Ventilkammer 11, den Niederdruckanschluss 9 und die Kolbenbodenkammer 10 mit kleinem Durchmesser mit dem Niederdruckdurchgang 8 verbunden. Daher verringert sich ein Druck in der Steuerungskammer 14 und folglich wird die Düsennadel 13 angehoben und eine Kraftstoffeinspritzung durch die Düsenlöcher 25 beginnt.
Andererseits wird, wenn der Piezostapel 2 einen Strom abgibt und sich durch diese Abschaltung der Energiebeaufschlagung zusammenzieht, die Antriebskraft, die durch den Hydraulikdruckübertragungsmechanismus 3, 5, 6 nach unten ausgeübt wird, aufgehoben. Folglich stoppt die Kraftstoffeinspritzung. Insbesondere werden der Kolben 3 mit großem Durchmesser und der Piezostapel 2 durch eine Aufbringung der Vorspannkraft der Kolbenfeder 4 mit großem Durchmesser einstückig nach oben verschoben und folglich verringert sich ein Druck in der Verschiebungsverstärkungskammer 6. Folglich wird die nach unten gerichtete Vorspannkraft des Kolbens 5 mit kleinem Durchmesser aufgehoben und wird das Ventil 12 von dem unteren Ventilsitz 12e angehoben, wodurch es wieder auf den oberen Ventilsitz 12d gesetzt wird. In dem vorliegenden Zustand wird der Niederdruckanschluss 9 abgesperrt und infolgedessen wird ein Druck in der Steuerungskammer 14 durch eine Aufbringung mit einem Druck des Hochdruckkraftstoffs erhöht, der von dem Hochdruckdurchgang 17 durch die Hauptöffnung 15 und die Nebenöffnung 22 zugeführt wird. Somit wird die Düsennadel 13 abgesetzt und eine Kraftstoffeinspritzung beendet.
In Erwiderung auf derartige Einspritzbetriebe eines Einspritzstarts und eines Einspritzstopps des Kraftstoffeinspritzventils J wird zu dem Niederdruckdurchgang 8 ein Leckagekraftstoff zugeführt, der durch eine Erhöhung des Drucks innerhalb der Verschiebungsverstärkungskammer 6 des Hydraulikdruckübertragungsmechanismus 3, 5, 6 des Injektors J verursacht wird. Außerdem wird in Erwiderung auf den Einspritzstopp ein Unterdruck in der Verschiebungsverstärkungskammer 6 verursacht. Daher wird die Verschiebungsverstärkungskammer 6 von dem Niederdruckdurchgang 8 mit einem Kraftstoff befüllt. Das heißt, zu der Zeit einer Kraftstoffeinspritzung wird ein Hochdruckkraftstoff von dem Hochdruckdurchgang 17 zu dem Einlass eines Hochdruckkraftstoffs des Injektors J zugeführt und spritzt der Injektor J einen Kraftstoff aus den Düsenlöchern 25 ein. Zusätzlich strömt ein überschüssiger Kraftstoff, wie zum Beispiel ein Leckagekraftstoff, der aus der Verschiebungsverstärkungskammer 6 ausströmt, von der Gegendruckseite des Injektors J, die mit dem Niederdruckdurchgang 8 verbunden ist, zu dem dritten Überschusskraftstoffdurchgang 81 an der Seite des Niederdruckdurchgangs 8. Zu der Zeit des Einspritzstopps eines Kraftstoffs aus den Düsenlöchern 25 strömt ein Niederdruckkraftstoff von dem Niederdruckdurchgang 8 in die Gegendruckseite des Injektors J. Somit wird die Verschiebungsverstärkungskammer 6 mit einem Kraftstoff befüllt.
Der Niederdruckdurchgang 8 ist äquivalent zu einem Rückführkraftstoffdurchgang. Der erste Überschusskraftstoffdurchgang 80a, der Druckfreigabedurchgang 80b und der dritte Überschusskraftstoffdurchgang 81 sind äquivalent zu einem Überschusskraftstoffrückgewinnungsdurchgang. Die Gegendruckseite des Injektors J, die mit dem Niederdruckdurchgang 8 verbunden ist, insbesondere der dritte Überschusskraftstoffdurchgang 81, ist äquivalent zu der Gegendruckseite des Injektors J. Der Injektor J ist äquivalent zu einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung.
Nachstehend ist ein Merkmal des vorliegenden ersten Ausführungsbeispiels ausführlich beschrieben. 6 zeigt ein Vergleichsbeispiel zur Erläuterung des ersten Ausführungsbeispiels.
Um das Einspritzverhalten des Injektors J aufrecht zu erhalten, ist es erforderlich, dass ein Kraftstoff stetig in Erwiderung auf den Einspritzbetrieb des Injektors J zu der Verschiebungsverstärkungskammer 6 an der Gegendruckseite des Injektors J zugeführt wird und von dieser stetig in Erwiderung auf den Einspritzbetrieb des Injektors J abgegeben wird. Insbesondere ist eine stetige Befüllung von Kraftstoff wesentlich. Um die stetige Befüllung und Abgabe an Kraftstoff aufrecht zu erhalten, muss zumindest ein Kraftstoffdruck (gegendruckseitiger Druck) an der Seite des Gegendrucks, die mit dem dritten Überschusskraftstoffdurchgang 81 in dem Injektor J verbunden ist, auf einem Überdruck gehalten werden. Als ein Verfahren zum Erhalten des Überdrucks ist es möglich, ein Rückschlagventil K zum Bewirken eines Kraftstoffüberdrucks in dem Überschusskraftstoffdurchgang 80, 81 vorzusehen, wie in dem Vergleichsbeispiel in 6 gezeigt ist.
Das Rückschlagventil K ist bereitgestellt, da der überschüssige Kraftstoff eines Injektors J gemäß dem Maschinenbetriebszustand schwankt. Insbesondere ist zum Beispiel, wenn die Maschine gestartet wird, die Menge an überschüssigem Kraftstoff relativ klein. In einem derartigen Zustand kann der Überschusskraftstoffdurchgang 80, 81 nicht in Abhängigkeit von dem Zustand nach einem Stopp der Maschine befüllt werden. In diesem Fall kann ein Überdruck an der Seite des Gegendrucks nicht regulär aufrechterhalten werden.
Bei dem Startbetrieb der Maschine ist es notwendig, dass ein Überdruck an der Seite des Gegendrucks des Injektors J unabhängig von dem Normalbetrieb aufrechterhalten wird, der sich von dem vorliegenden Startbetrieb unterscheidet. Daher muss, wie in dem Vergleichsbeispiel in 6 gezeigt ist, der Auslass der Förderpumpe C mit der Gegendruckseite des Injektors J verbunden sein, um einen Kraftstoff, der von dem Auslass der Förderpumpe J gefördert wird, zu der Gegendruckseite des Injektors J zu führen. In der vorliegenden Struktur kann ein Kraftstoff stetig in die Verschiebungsverstärkungskammer 6 an der Gegendruckseite des Injektors J gefüllt werden. Als Ergebnis kann ein Einspritzverhalten aufrechterhalten werden.
Jedoch kann in dem Niederdruckkraftstoffkreis des Vergleichsbeispiels in 6, der das Rückschlagventil K hat, um einen Überdruck an der Gegendruckseite des Injektors J zu halten, der Kreis regulär in dem Fall verbunden sein, in dem das Rückschlagventil K einen Fehler verursacht und sich regulär öffnet. Wenn das Rückschlagventil K den Fehler verursacht, kann ein Kraftstoff, der von der Pumpe C gefördert wird, durch das Rückschlagventil K, das sich aufgrund des Fehlers regulär öffnet, zu dem Kraftstofftank A abgegeben werden. Als Ergebnis kann ein Druck eines Kraftstoffs, der von der Förderpumpe C gefördert wird, nicht aufrechterhalten werden und kann ein Startvermögen der Maschine verschlechtert sein. Somit kann ein Maschinenbetrieb nicht aufrechterhalten werden und folglich ergibt sich durch den mit dem Rückschlagventil K verursachten Fehler eine Abstellung der Maschine.
Des Weiteren ist in dem Niederdruckkraftstoffkreis, der in 6 gezeigt ist, der Auslass der Förderpumpe C direkt mit der Gegendruckseite des Injektors J verbunden. In diesem Fall muss ein Rückschlagventil L bereitgestellt werden, um ein erneutes Starten zu ermöglichen, wenn ein Kraftstoff Luft mitreißt. Insbesondere saugt die Förderpumpe C einen Kraftstoff korrekt an, wenn in dem Kraftstofftank A eine geeignete Menge an Kraftstoff aufgenommen ist. Im Gegensatz dazu ist zum Beispiel, wenn der Brennstoff des Fahrzeugs ausgeht, die Menge an Kraftstoff in dem Kraftstofftank A außerordentlich klein und es wird Luft mit dem Kraftstoff mitgerissen, der in die Förderpumpe C gesaugt wird. In diesem Fall kann der angesaugte Kraftstoff Blasen beinhalten, die durch den Filter B gefiltert werden. Wenn der Kraftstoff, der Blasen beinhaltet, in der Förderpumpe C und der Hochdruckpumpe D vorliegt, können die Förderpumpe C und die Hochdruckpumpe D einen Kraftstoff nicht exakt mit Druck beaufschlagen. In Anbetracht des vorliegenden Problems beseitigt in der Struktur von 6 das Rückschlagventil L den Kraftstoff, der Blasen beinhaltet, stromabwärtig des Rückschlagventils L und dadurch kann die Förderpumpe C und die Hochdruckpumpe D einen Kraftstoff korrekt pumpen. Jedoch hat der Niederdruckkraftstoffdurchgang in dem Vergleichsbeispiel von 6 zwei zusätzliche Komponenten, nämlich das Rückschlagventil K und das Rückschlagventil L. Demgemäß kann sich das gesamte System verteuern.
Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Auslass der Förderpumpe C mit der Gegendruckseite des Injektors J verbunden und ist die Gegendruckseite des Injektors J mit dem Kraftstofftank A verbunden. Der Niederdruckdurchgang 8 führt einen überschüssigen Kraftstoff zu dem Kraftstofftank A zurück.
Des Weiteren hat gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, wie in 1 gezeigt ist, der Niederdruckdurchgang 8 die Überschusskraftstoffdurchgänge 80, 81 und einen Gegendruckverstärkungsdurchgang 70. Außerdem ist ein Gegendrucksteuerungsventil M bereitgestellt, um abwechselnd eine Verbindung und eine Absperrung unter den Überschusskraftstoffdurchgängen 80, 81 und dem Gegendruckverstärkungsdurchgang 70 auszuwählen.
Wie in 1, 3A gezeigt ist, hat das Gegendrucksteuerungsventil M einen Ventilkörper 71, einen Kolben 75 als ein Ventilelement, einen Anschlag 77 als eine Reguliereinheit, die eine Bewegung des Kolbens 75 in der axialen Richtung reguliert, und eine Feder 78 als ein Vorspannbauteil, das den Kolben 75 vorspannt.
Der Ventilkörper 71 hat im Wesentlichen eine zylindrische Form und nimmt in sich den Kolben 75 auf, der innerhalb des Ventilkörpers 71 in der axialen Richtung beweglich ist. Der Ventilkörper 71 hat einen Innenumfangsbereich 72a, der eine Öffnung (erste Öffnung) 91 und eine Öffnung (dritte Öffnung) 92 hat. Die Öffnung (erste Öffnung) 91 wird mit einem Kraftstoff von dem Auslass der Förderpumpe C versorgt. Die Öffnung (dritte Öffnung) 92 führt einen Kraftstoff zu dem Kraftstofftank A. Der Innenumfangsbereich 72a hat ein Öffnungsende in der axialen Richtung und das Öffnungsende hat eine Öffnung (zweite Öffnung) 93, zu der ein überschüssiger Kraftstoff von der Gegendruckseite des Injektors J geleitet wird.
Der Ventilkörper 71 ist ein Ventilgehäuse, das den Kolben 75, der in der axialen Richtung beweglich ist, den Anschlag 77 und die Feder 78 aufnimmt. Der Ventilkörper 71 wird durch eine Kombination von mehreren zylindrischen Bauteilen gebildet. Der Ventilkörper hat einen Zylinder 72, einen ersten Körper 73, einen zweiten Körper 74 und dergleichen. Der Zylinder 72 hat einen Innenumfangsbereich 72a, in den der Kolben 75 eingesetzt ist. Der erste Körper 73 und der zweite Körper 74 können in der axialen Richtung in Teile unterteilt sein. Der erste Körper 73 und der zweite Körper 74 stützen den Zylinder 72.
Der Zylinder 72 ist im Wesentlichen ein zylindrisches Bauteil mit der ersten Öffnung 91, der zweiten Öffnung 93 und der dritten Öffnung 92. Die erste Öffnung 91 und die dritte Öffnung 92 erstrecken sich durch den Innenumfangsbereich 72a in der radialen Richtung. Der Zylinder 72 hat ein Öffnungsende, das sich an der Seite der zweiten Öffnung 93 in der axialen Richtung erstreckt, wobei das Öffnungsende mit einer zylindrischen Platte 76 versehen ist, die eine Anfangsposition des Kolbens 75 reguliert.
Der Zylinder 72 hat ein Ende an der in der axialen Richtung gegenüberliegenden Seite des Öffnungsendes, wobei das Ende einen Teil des Anschlags 77 aufnimmt. Der Anschlag 77 ist teilweise innerhalb des Hohlraums fixiert, der durch den Innenumfangsbereich 72a definiert ist. Der Teil des Anschlags 77 ist im Wesentlichen konzentrisch zu dem Kolben 75 und hat einen Vorsprung 77a, der zu dem Kolben 75 hin vorsteht. Der Vorsprung 77a hat ein vorderes Ende, das eine Bewegung des Kolbens 75 in der axialen Richtung reguliert. Der Vorsprung 77a hat einen zylindrischen Stufenabschnitt 77b an der Grundseite. Der Stufenabschnitt 77b stützt die Feder 78.
Der Kolben 75 hat im Wesentlichen eine zylindrische Form und hat eine Außenwand, die eine ringförmige Nut 75a definiert. Ein Innendurchgang 75b erstreckt sich zwischen einem Bodenabschnitt der ringförmige Nut 75a und einem axialen Ende (ebenen Abschnitt) 75c an der Seite der zweiten Öffnung 93. Die ringförmige Nut 75a kann mit der ersten Öffnung 91 in dem Bewegungsbereich des Kolbens 75 in der axialen Richtung überlappend sein. Die ringförmige Nut 75a und die dritte Öffnung 92 überlappen einander nicht. Der ebene Abschnitt 75c kann mit der dritten Öffnung 92 in dem Bewegungsbereich des Kolbens 75 in der axialen Richtung überlappend sein. Der ebene Abschnitt 75c und die erste Öffnung 91 überlappen einander nicht.
Wie in 1 und 3A gezeigt ist, ist der Kolben 75 in einer ersten Steuerungsposition, in der die ringförmige Nut 75a zu der ersten Öffnung 91 hin offen ist, wenn der Kolben 75 in Kontakt mit der Platte 76 ist. Alternativ ist, wie in 3B gezeigt ist, der Kolben 75 in einer zweiten Steuerungsposition, in der der Kolben 75 von der Platte 76 beabstandet ist und die erste Öffnung 91 von der ringförmigen Nut 75a abgesperrt ist, wenn sich der Kolben 75 zu einer vorbestimmten axialen Position L1 bewegt. In 3B ist der Kolben 75 in einer axialen Position L2, in der der Kolben 75 durch Aufbringen des Gegendrucks von der zweiten Öffnung 93 weiter von der zweiten Steuerungsposition in die axiale Richtung bewegt wird. Wie in 3C gezeigt ist, ist der Kolben 75 in einer dritten Steuerungsposition und ist mit dem vorderen Ende des Anschlags 77 in Kontakt, wenn der Kolben 75 eine vorbestimmte axiale Position L3 erreicht, und ist die erste Öffnung 91 von der ringförmigen Nut 75a abgesperrt.
Wenn der Kolben 75 in der ersten Steuerungsposition ist, ist die dritte Öffnung 92 von dem ebenen Abschnitt 75c abgesperrt. Wenn der Kolben 75 in der zweiten Steuerungsposition ist, beginnt der ebene Abschnitt 75c, die dritte Öffnung 92 zu öffnen. Wenn der Kolben 75 in der dritten Steuerungsposition ist, hält der ebene Abschnitt 75c die Verbindung mit der dritten Öffnung 92 aufrecht.
Der Zylinder 72 und die Platte 76 sind in den Hohlraum eingesetzt, der durch einen Innenumfangsbereich 73a des ersten Körpers 73 definiert ist, und sind an dem ersten Körper 73 fixiert. In der vorliegenden Struktur ist der Innenumfangsbereich 73a des ersten Körpers 73 in Bezug auf einen Umfangswandabschnitt 72b des Zylinders 72 positioniert. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel steht in dem Zylinder 72, der im Wesentlichen eine zylindrische Form aufweist, der Umfangswandabschnitt 72b an der Seite der ersten Öffnung 91 in die radiale Richtung nach außen vor. Zusätzlich hat der Innenumfangsbereich 73a des ersten Körpers 73, der im Wesentlichen die zylindrische Form aufweist, eine Vertiefung 73b, die an den Umfangswandabschnitt 72b angebaut ist.
In der vorliegenden Struktur, in der der erste Körper 73 in Bezug auf den Zylinder 72 positioniert ist, ist der Innenumfangsbereich 73a des ersten Körpers 73 zu der dritten Öffnung 92 offen und hat eine Vertiefungsnut 73c. Die Vertiefungsnut 73c erstreckt sich in der axialen Richtung an der Seite des Anschlags 77. Der erste Körper 73 hat einen ersten Leitungsabschnitt und einen dritten Leitungsabschnitt. Der erste Leitungsabschnitt hat einen ersten Verbindungsdurchgang 95, der mit der ersten Öffnung 91 verbunden ist. Der dritte Leitungsabschnitt hat einen dritten Verbindungsdurchgang 97, der durch die Platte 76 mit der zweiten Öffnung 93 verbunden ist.
Der zweite Körper 74, der im Wesentlichen eine zylindrische Form aufweist, ist in der axialen Richtung an dem Ende des ersten Körpers 73 fixiert, das an der gegenüberliegenden Seite des dritten Verbindungsdurchgangs 93 angeordnet ist, und dadurch werden die Komponenten 72, 75, 76, 77, 78 des Gegendrucksteuerungsventils M aufgenommen. Der zweite Körper 74 hat einen zweiten Leitungsabschnitt, der einen zweiten Verbindungsdurchgang 96 hat, der durch die Vertiefungsnut 73c mit der dritten Öffnung 92 verbunden ist.
Dichtungsbauteile wie zum Beispiel ein O-Ring sind jeweils an einem Verbindungsabschnitt zwischen der ersten Öffnung 91 und dem ersten Verbindungsdurchgang 75 und einem gepassten Abschnitt zwischen dem ersten Körper 73 und dem zweiten Körper 74 vorgesehen.
Nachstehend ist ein Betrieb des Gegendrucksteuerungsventils M mit dem vorstehenden Aufbau in Bezug auf 1 bis 3C beschrieben. 3A bis 3C zeigen jeweils das Gegendrucksteuerungsventil M in einem Zustand, bei einem Starten der Maschine, bei einem Normalbetrieb und bei einem Zustand, in dem eine Fehlfunktion darin auftritt.
Der Überschusskraftstoffdurchgang 81 verbindet die zweite Öffnung 93 des Gegendrucksteuerungsventils M mit der Gegendruckseite des Injektors J. Der Überschusskraftstoffdurchgang 80 verbindet die dritte Öffnung 92 des Gegendrucksteuerungsventils M mit dem Kraftstofftank A. Ein Kraftstoff strömt von der Hochdruckpumpe D über und der überströmende Kraftstoff strömt in den Überschusskraftstoffdurchgang 80 durch den zweiten Überschusskraftstoffdurchgang. Ein Druck eines Kraftstoffs wird in dem Druckregelventil I verringert und der Kraftstoff mit verringertem Druck strömt durch den Druckfreigabedurchgang 80b in den Überschusskraftstoffdurchgang 80. Der Gegendruckverstärkungsdurchgang 70 verbindet die erste Öffnung 91 des Gegendrucksteuerungsventils M mit dem Auslass der Förderpumpe C.
(Stoppbetrieb der Maschine)
Zu der Zeit eines Stoppbetriebs der Maschine werden die Förderpumpe C und die Hochdruckpumpe D gestoppt, wobei diese gestaltet sind, um durch eine Antriebskraft, die durch die Maschine erzeugt wird, betätigt zu werden. Daher wird ein Kraftstoff von dem Kraftstofftank A nicht angesaugt und wird nicht teilweise zu dem Kraftstofftank A in dem Hochdruckkraftstoffsystem 100 und dem Niederdruckkraftstoffsystem 200 rückgeführt. Zum Beispiel wird ein Kraftstoff, der in den Komponenten C, D, E, I, M des Kraftstoffeinspritzsystems vorliegt, insbesondere ein Kraftstoff in den Verdichtungskammern (Druckbeaufschlagungskammern) der Pumpengehäuse der Förderpumpe C und der Hochdruckpumpe D, allmählich durch Anwendung der Schwerkraft zu dem Kraftstofftank A rückgeführt. Daher kann zum Beispiel der Niederdruckdurchgang 8, der den Gegendruckverstärkungsdurchgang 70 und die Überschusskraftstoffdurchgänge 80, 81 aufweist, und die Verschiebungsverstärkungskammer 6 an der Gegendruckseite des Injektors J nicht mit einem Kraftstoff befüllt werden.
(Startbetrieb der Maschine)
Die Förderpumpe C und die Hochdruckpumpe D fördern einen Kraftstoff zu der Hochdruckpumpe D bzw. fördern einen Hochdruckkraftstoff zu der Common Rail E in Erwiderung auf einen Start der Maschine. Im Allgemeinen haben die Förderpumpe C und die Hochdruckpumpe D jeweils ein Leistungsvermögen, das zum Fördern einer ausreichenden Menge an Kraftstoff zu der Hochdruckpumpe D erforderlich ist, und ein Leistungsvermögen, das ausreichend größer als die Einspritzmenge ist, die an der Seite der Common Rail E erforderlich ist. Daher erhöhen sich innerhalb einer kurzen Zeitdauer ein Druck an der Seite des Einlasses der Hochdruckpumpe D und ein Druck in dem Gegendruckverstärkungsdurchgang 70, um gleich wie oder größer als ein vorbestimmter Förderdruck zu sein.
Bei einem derartigen Startbetrieb wird der Kolben 75 nicht mit einem Druck an der Gegendruckseite des Injektors J beaufschlagt. Daher ist, wie in 3A gezeigt ist, der Kolben 75 in der ersten Steuerungsposition. Daher ist die erste Öffnung 91 mit der zweiten Öffnung 93 verbunden und infolgedessen ist der Überschusskraftstoffdurchgang 81 mit dem Gegendruckverstärkungsdurchgang 70 verbunden, wodurch der Auslass der Förderpumpe C mit der Gegendruckseite des Injektors J verbunden ist. Bei dem vorliegenden Betrieb wird ein Kraftstoff, dessen Druck innerhalb einer kurzen Zeitdauer erhöht wird, zu der Gegendruckseite des Injektors J in Erwiderung auf den Maschinenstart zugeführt. Daher erhöht sich ein Druck des Kraftstoffs an der Gegendruckseite des Injektors J und als Ergebnis wird der Kraftstoff mit einem Überdruck stetig zu der Gegendruckseite des Injektors J zugeführt.
(Normalbetrieb der Maschine)
Bei einem Normalbetrieb, der sich von dem Maschinenstartbetrieb unterscheidet, erhöht sich ein überschüssiger Kraftstoff, wie zum Beispiel ein Leckagekraftstoff von dem Injektor J, gemäß einem bestimmten Betriebszustand wie zum Beispiel einer Erhöhung der Maschinendrehzahl. Daher erhöht sich ein Druck an der Gegendruckseite des Injektors J weiterhin.
Wenn sich ein Druck an der Gegendruckseite des Injektors J erhöht, bewegt sich der Kolben 75 durch eine Beaufschlagung mit einem Druck an der Seite der Gegendruckseite des Injektors J in der axialen Richtung zu der rechten Seite in 1. Der Kolben 75 bewegt sich weiter gemäß einem Gleichgewicht zwischen dem sich erhöhenden Druck an der Gegendruckseite des Injektors J und der Vorspannkraft der Feder 78. Wenn der Kolben 75 die zweite Steuerungsposition erreicht, die in 3B gezeigt ist, ist die erste Öffnung 91 durch den Außenumfangsbereich des Kolbens 75 abgesperrt, der von der ringförmigen Nut 75a verschieden ist. Andererseits ist die zweite Öffnung 93 mit der dritten Öffnung 92 verbunden und als Ergebnis ist der Überschusskraftstoffdurchgang 81 mit dem Überschusskraftstoffdurchgang 80 verbunden. Daher wird zu der Gegendruckseite des Injektors J ein Kraftstoff nicht zugeführt und wird ein überschüssiger Kraftstoff, dessen Menge sich erhöht hat, von der Gegendruckseite des Injektors J zu dem Kraftstofftank A durch das Gegendrucksteuerungsventil M rückgeführt.
In der vorliegenden Struktur kann das Gegendrucksteuerungsventil M die Gegendruckseite auf einem Überdruck halten, während der überschüssige Kraftstoff von dem Injektor J zu dem Kraftstofftank A rückgeführt wird, ohne dass sich ein Druck an der Gegendruckseite des Injektors J aufgrund eines Drucks des Kraftstoffs, der von der Förderpumpe C gefördert wird, außerordentlich erhöht.
(Fehlfunktion des Gegendrucksteuerungsventils M)
In dem Gegendrucksteuerungsventil M ist die Steuerungsposition des Kolbens 75 in Übereinstimmung mit dem Gleichgewicht zwischen dem Druck an der Gegendruckseite und der Vorspannkraft der Feder 78 bestimmt. Daher verliert, wenn eine Fehlfunktion, wie zum Beispiel ein Fehler oder ein Bruch der Feder 78, auftritt, die Feder 78 die Vorspannkraft und als Ergebnis kann das Gleichgewicht nicht aufrechterhalten werden.
Wenn eine derartige Fehlfunktion in dem Gegendrucksteuerungsventil M auftritt, bewegt sich der Kolben 75 nur durch eine Aufbringung des Drucks an der Gegendruckseite weiter in die axiale Richtung zu der rechten Seite. Jedoch kommt, wie in 3B gezeigt ist, der Kolben 75 mit dem vorderen Ende des Anschlags 77 in Kontakt und daher wird die Bewegung des Kolbens 75 durch den Anschlag 77 reguliert. Somit wird der Kolben 75 an der dritten Steuerungsposition festgehalten. In der vorliegenden dritten Steuerungsposition wird die Verbindung zwischen der zweiten Öffnung 93 und der dritten Öffnung 92 aufrechterhalten, und dadurch wird eine Verbindung zwischen dem Überschusskraftstoffdurchgang 81 und dem Überschusskraftstoffdurchgang 80 aufrechterhalten.
Zusätzlich wird, wenn eine Fehlfunktion in dem Gegendrucksteuerungsventil M auftritt, der Auslass der Förderpumpe C von dem Kraftstofftank während des Betriebs der Maschine wie zum Beispiel des Maschinenstartbetriebs und des Normalbetriebs abgesperrt. Daher wird die Leistung der Förderpumpe C nicht beeinträchtigt und kann der Förderdruck der Förderpumpe C aufrechterhalten werden.
Gemäß dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel hat das Niederdruckkraftstoffsystem den Niederdruckdurchgang 8, der gestaltet ist, um den Auslass der Förderpumpe C mit der Gegendruckseite des Injektors J zu verbinden, und der gestaltet ist, um den Kraftstofftank A mit der Gegendruckseite des Injektors J zu verbinden, um einen überschüssigen Kraftstoff zu dem Kraftstofftank A rückzuführen. Das Gegendrucksteuerungsventil M für das Niederdruckkraftstoffsystem hat eine Schalteinheit. Bei dem Startbetrieb verbindet die Schalteinheit den Auslass der Förderpumpe C mit der Gegendruckseite des Injektors J, sperrt die Schalteinheit den Auslass der Förderpumpe C von dem Kraftstofftank A ab, und sperrt die Schalteinheit die Gegendruckseite des Injektors J von dem Kraftstofftank A ab. Bei dem Normalbetrieb verbindet die Schalteinheit die Gegendruckseite des Injektors J mit dem Kraftstofftank A, sperrt die Schalteinheit den Auslass der Förderpumpe C von dem Kraftstofftank A ab, und sperrt die Schalteinheit den Auslass der Förderpumpe C von der Gegendruckseite des Injektors J ab.
Gemäß der vorliegenden Struktur verbindet das Gegendrucksteuerungsventil M den Auslass der Förderpumpe C mit der Gegendruckseite des Injektors J bei dem Startbetrieb, bei dem eine Erhöhung des Drucks an der Gegendruckseite des Injektors J nicht ausreichend sein kann. Daher kann ein Druck an der Gegendruckseite des Injektors J mit einem Kraftstoff erhöht werden, der von der Förderpumpe C gefördert wird.
Alternativ verbindet bei dem Normalbetrieb, der von dem Startbetrieb verschieden ist, das Gegendrucksteuerungsventil M die Gegendruckseite des Injektors J mit dem Kraftstofftank A und sperrt den Auslass der Förderpumpe C von der Gegendruckseite des Injektors J ab. Daher wird relativ ausreichend überschüssiger Kraftstoff von der Gegendruckseite des Injektors J bei dem Normalbetrieb abgegeben. Somit wird ein überschüssiger Kraftstoff ausreichend zu dem Kraftstofftank A rückgeführt. Zusätzlich wird die Gegendruckseite des Injektors J auf einem Überdruck gehalten, während verhindert wird, dass sich ein Druck aufgrund eines Kraftstoffs, der von der Förderpumpe gefördert wird, außerordentlich erhöht.
Zusätzlich sperrt das Gegendrucksteuerungsventil M den Auslass der Förderpumpe C von dem Kraftstofftank A sowohl bei dem Startbetrieb als auch bei dem Normalbetrieb regulär ab. Somit verschlechtert sich die Leistung der Förderpumpe C nicht und kann der Förderdruck der Förderpumpe C aufrechterhalten werden.
Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird die Gegendruckseite des Injektors J auf einem Überdruck gehalten. Zusätzlich wird der Auslass der Förderpumpe C regulär von dem Kraftstofftank A abgesperrt. Somit kann eine reguläre Verbindung zwischen dem Auslass der Förderpumpe C und dem Kraftstofftank A verhindert werden und kann der Startbetrieb geeignet ausgeführt werden.
Gemäß dem vorliegenden, vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel hat das Gegendrucksteuerungsventil M den Ventilkörper 71, den Kolben 75 und den Anschlag 77. Der Ventilkörper 71 hat die erste Öffnung 91, zu der ein Kraftstoff von dem Auslass der Förderpumpe C gefördert wird, die zweite Öffnung 93, zu der ein Kraftstoff von der Gegendruckseite des Injektors J gefördert wird, und die dritte Öffnung 92, die einen Kraftstoff zu dem Kraftstofftank A leitet. Der Kolben 75 ist in den Ventilkörper 71 eingesetzt und ist in der axialen Richtung beweglich. Der Kolben 75 bewegt sich in der axialen Richtung in Erwiderung auf einen Druck an der Gegendruckseite des Injektors J, um eine Verbindung zwischen der ersten Öffnung 91 und der zweiten Öffnung 93, eine Verbindung zwischen der zweiten Öffnung 93 und der dritten Öffnung 92, und eine Verbindung (Absperrung) zwischen der ersten Öffnung 91 und der dritten Öffnung 92 zu steuern. Der Anschlag 77 reguliert eine Bewegung des Kolbens 75 in der axialen Richtung zumindest in einem vorbestimmten Bewegungsbereich, in dem der Kolben 75 in der axialen Richtung innerhalb des Ventilkörpers 71 beweglich ist, wenn der Kolben 75 mit einem Druck an der Gegendruckseite des Injektors J beaufschlagt wird.
Wenn sich ein Druck an der Gegendruckseite erhöht und dadurch der Kolben 75 eine vorbestimmte Position in der axialen Richtung erreicht, reguliert der Anschlag 77 die Bewegung des Kolbens 75. In dem vorliegenden Zustand hält das Gegendrucksteuerungsventil M einen Zustand aufrecht, in dem die Gegendruckseite des Injektors J mit dem Kraftstofftank A verbunden ist, der Auslass der Förderpumpe C von dem Kraftstofftank A abgesperrt ist, und der Auslass der Förderpumpe C von der Gegendruckseite des Injektors J bei dem Normalbetrieb abgesperrt ist.
Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist zumindest der Anschlag 77 zum Regulieren einer Bewegung des Kolbens 75 innerhalb des Bewegungsbereichs in der axialen Richtung vorgesehen, wenn sich der Kolben 75 in Erwiderung auf zumindest eine Aufbringung eines Drucks an der Gegendruckseite bewegt. Daher wird ein Druck an der Gegendruckseite ausreichend erhöht und reguliert der Anschlag 77 die Bewegung des Kolbens 75, wenn der Druck größer als ein vorbestimmter Druck wird. In dem vorliegenden Zustand, in dem der Druck an der Gegendruckseite ausreichend erhöht ist, hält das Gegendrucksteuerungsventil M entsprechend dem Normalbetrieb den Zustand regulär aufrecht, in dem die Gegendruckseite des Injektors J mit dem Kraftstofftank A verbunden ist, der Auslass der Förderpumpe C von dem Kraftstofftank A abgesperrt ist, und der Auslass der Förderpumpe C von der Gegendruckseite des Injektors J abgesperrt ist.
Des Weiteren verbindet bei dem vorliegenden Normalbetriebszustand des Gegendrucksteuerungsventils M der Kolben 75 die zweite Öffnung 93 mit der dritten Öffnung 92, sperrt der Kolben 75 die erste Öffnung 91 von der dritten Öffnung 92 ab, und sperrt der Kolben 75 die erste Öffnung 91 von der zweiten Öffnung 93 ab.
Gemäß der vorliegenden Struktur kann ein vorbestimmter festgelegter Druck an der Gegendruckseite, an der die Gegendruckseite des Injektors J mit dem Kraftstofftank A verbunden ist, auf einen Wert festgelegt werden, der sich von einem Förderdruck des Kraftstoffs unterscheidet. Das heißt, der vorbestimmte festgelegte Druck kann im Wesentlichen unabhängig von dem Förderdruck des Kraftstoffs von der Förderpumpe C bestimmt werden. Gemäß der vorliegenden Struktur kann die Funktion des Rückschlagventils K und des Rückschlagventils L, die in 6 gezeigt sind, mit einer Komponente des Gegendrucksteuerungsventils M erzeugt werden. Daher kann ein Druck an der Gegendruckseite des Injektors J auf einem Überdruck gehalten werden, während die Anzahl an Komponenten kleiner ist. Außerdem kann eine reguläre Verbindung zwischen dem Auslass der Förderpumpe C und dem Kraftstofftank A in dem Niederdruckkraftstoffsystem verhindert werden.
Des Weiteren ist gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, wie vorstehend beschrieben ist, die Feder 78 vorgesehen, um den Kolben 75 in die Richtung vorzuspannen bzw. zu drängen, die zu der Richtung entgegengesetzt ist, in der sich der Kolben 75 in Erwiderung auf eine Aufbringung des Drucks an der Seite der Gegendruckseite des Injektors J bewegt. Gemäß der vorliegenden Struktur kann der festgelegte Druck an der Gegendruckseite durch Modifizieren der Vorspannkraft der Feder 78 gesteuert werden.
Außerdem ist, wenn die Feder 78 bricht und eine Fehlfunktion dadurch auftritt, die Feder 78 nicht in der Lage, die Vorspannkraft zu erzeugen. Daher verursacht das Gegendrucksteuerungsventil M eine Fehlfunktion. Selbst in dem vorliegenden Zustand, in dem sich der Kolben 75 in Erwiderung auf einen Druck der Gegendruckseite weiter bewegt, wird die Bewegung des Kolbens 75 durch den Anschlag 77 stetig reguliert, während der Auslass der Förderpumpe C von dem Kraftstofftank A abgesperrt ist. Das Gegendrucksteuerungsventil hält entsprechend dem Normalbetrieb den Zustand regulär aufrecht, in dem die Gegendruckseite des Injektors J mit dem Kraftstofftank A verbunden ist, der Auslass der Förderpumpe C von dem Kraftstofftank A abgesperrt ist, und der Auslass der Förderpumpe C von der Gegendruckseite des Injektors J abgesperrt ist.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist, wie vorstehend beschrieben ist, der vorbestimmte festgelegte Druck an der Gegendruckseite, der durch das Gegendrucksteuerungsventil M gesteuert wird, bevorzugt festgelegt, dass er geringer als ein vorbestimmter festgelegter Druck des Kraftstoffs ist, der von der Förderpumpe C gefördert wird und durch das Regelventil Cr gesteuert wird. Der vorbestimmte festgelegte Druck an der Gegendruckseite wird zum Beispiel durch Modifizieren der Vorspannkraft der Feder 78 oder des Öffnungsbereichs der dritten Öffnung 92 eingestellt.
Gemäß der vorliegenden Einstellung ist der vorbestimmte festgelegte Druck des Gegendrucksteuerungsventils M an der Gegendruckseite des Injektors J niedriger als der Förderdruck der Förderpumpe C, der auf dem vorbestimmten festgelegten Druck gesteuert wird. Daher kann ein Druck, bei dem sich das Einspritzventil öffnet, einfach eingestellt werden und kann als Ergebnis die Zuverlässigkeit des Injektors J verbessert werden.
In dem Niederdruckkraftstoffsystem ist das Druckregelventil I in dem Niederdrucköffnungsdurchgang bereitgestellt, durch den der Common Rail-Druck von der Common Rail E auf die Niederdruckseite (Niederdruckkomponente) aufgebracht wird. In der vorliegenden Struktur ist es zum Beispiel möglich, dass ein Kraftstoff, dessen Druck verringert ist, durch eine Öffnung des Druckregelventils I abgegeben wird, um die Gegendruckseite auf einem Überdruck zu halten.
Jedoch kann im Allgemeinen ein derartiges Druckregelventil eine elektromagnetische Ventilstruktur aufweisen, die geöffnet oder geschlossen wird, wenn diese mit Energie beaufschlagt wird. In einem derartigen Fall hat das Druckregelventil I entweder eine normale Schließstruktur oder eine normale Öffnungsstruktur. Wenn ein derartiges Druckregelventil I eine Fehlfunktion verursacht, kann der Druckfreigabedurchgang (Niederdrucköffnungsdurchgang) regulär abgesperrt oder verbunden werden. Wenn das Druckregelventil I eine derartige Fehlfunktion verursacht, kann ein Druck an der Gegendruckseite des Injektors J in einem Fall der normalen Öffnungsstruktur außerordentlich erhöht werden, oder kann die Gegendruckseite des Injektors J in einem Fall der normalen Schließstruktur nicht auf einem Überdruck gesteuert werden.
Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das Gegendrucksteuerungsventil M mit sowohl dem Gegendruckverstärkungsdurchgang 70 als auch den Überschusskraftstoffdurchgängen 80, 81 verbunden, um eine Verbindung und eine Absperrung unter dem Gegendruckverstärkungsdurchgang 70 und den Überschusskraftstoffdurchgängen 80, 81 zu schalten. Daher kann, selbst wenn das Druckregelventil I oder das Gegendrucksteuerungsventil M gebrochen oder zerstört ist, eine übermäßige Erhöhung des Drucks an der Gegendruckseite verhindert werden und kann die Gegendruckseite regulär auf einem Überdruck gehalten werden.
(Zweites Ausführungsbeispiel)
4 zeigt das zweite Ausführungsbeispiel. Gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel hat das Niederdruckkraftstoffsystem 200 ein Zugabeventil 300. Das Zugabeventil 300 wird für eine Reduktionsreinigungsvorrichtung 400 verwendet, die an einem Abgasdurchgang 401 der Maschine vorgesehen ist, um eine Reduktion (Reoxidation) auszuführen, um ein Abgas zu reinigen. Die Reduktionsreinigungsvorrichtung 400 kann zum Beispiel ein Dieselpartikelfilter (DPF) sein.
Wie in 4 gezeigt ist, ist das Zugabeventil 300 mit dem Auslass der Förderpumpe C verbunden. Insbesondere ist das Zugabeventil 300 zum Beispiel mit einem Zugabekraftstoffdurchgang 170 verbunden, der von dem Gegendruckverstärkungsdurchgang 70 abzweigt, und der gestaltet ist, um einen Kraftstoff als ein Reduktionsmittel zu fördern. Das Zugabeventil 300 hat eine Kraftstoffeinspritzdüse und ein Solenoid, das einen Hub eines Ventilelements steuert, um eine Kraftstoffeinspritzung durch die Düse zu steuern, und dergleichen. Das Zugabeventil 300 steuert eine Kraftstoffeinspritzung gemäß einem Steuerungssignal von dem Steuerungskreis G.
Das Zugabeventil 300 ist stromaufwärtig der Reduktionsreinigungsvorrichtung 400 angeordnet, um einen Teil des Kraftstoffs, der durch den Gegendruckverstärkungsdurchgang 70 strömt, als ein Reduktionsmittel einzuspritzen.
In dem Niederdruckkraftstoffsystem, das mit dem Zugabeventil 300 bereitgestellt ist, strömt ein relativ ausreichender überschüssiger Kraftstoff von der Gegendruckseite des Injektors J in den Zugabekraftstoffdurchgang 170 bei dem Normalbetrieb, wenn der Auslass der Förderpumpe C regulär mit der Gegendruckseite des Injektors J verbunden ist. Die Strömung des überschüssigen Kraftstoffs schwankt gemäß der Drehzahl der Maschine. Demgemäß kann die Schwankung der Strömung des überschüssigen Kraftstoffs einen Einfluss auf einen Druck des Kraftstoffs in dem Zugabekraftstoffdurchgang 170 ausüben.
Im Gegensatz dazu hat gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel das Gegendrucksteuerungsventil M eine Schalteinheit, die gestaltet ist, um den Auslass der Förderpumpe C von der Gegendruckseite des Injektors J in dem Normalbetrieb abzusperren. In der vorliegenden Struktur ist das Gegendrucksteuerungsventil M gestaltet, um den Gegendruckverstärkungsdurchgang 70 an der Seite des Zugabeventils 300 abzusperren. Somit kann verhindert werden, dass der überschüssige Kraftstoff, der von der Gegendruckseite des Injektors J strömt, einen Einfluss ausübt, dass eine Druckschwankung in dem Zugabekraftstoffdurchgang 170 an der Seite des Zugabeventils 300 auftritt.
(Drittes Ausführungsbeispiel)
5 zeigt das dritte Ausführungsbeispiel. Gemäß dem vorliegenden dritten Ausführungsbeispiel ist ein Drucksensor (gegendruckseitiger Drucksensor) N an dem Überschusskraftstoffdurchgang 81 an der Gegendruckseite des Injektors J in dem Niederdruckdurchgang 8 vorgesehen. Zusätzlich ist eine Bestimmungseinheit zum Bestimmen eines Auftretens einer Fehlfunktion an der Gegendruckseite vorgesehen.
Wie in 5 gezeigt ist, ist der gegendruckseitige Drucksensor N an dem Überschusskraftstoffdurchgang 81 zum Erfassen eines Drucks an der Gegendruckseite in dem Überschusskraftstoffdurchgang 81 vorgesehen. Der Steuerungskreis G gibt ein Drucksignal ein, das von dem gegendruckseitigen Drucksensor N ausgegeben wird. Der Steuerungskreis G bestimmt ein Auftreten einer Fehlfunktion an der Gegendruckseite auf der Grundlage der Ausgabe des gegendruckseitigen Drucksensors N.
Zum Beispiel steuert, wenn das Gegendrucksteuerungsventil M normal ist, das heißt, wenn das Gegendrucksteuerungsventil M eine Fehlfunktion nicht aufweist, das Gegendrucksteuerungsventil M einen Druck an der Gegendruckseite auf dem vorbestimmten festgelegten Druck sowohl bei dem Startbetrieb als auch bei dem Normalbetrieb. Im Gegensatz dazu wird, wenn das Gegendrucksteuerungsventil M eine Fehlfunktion zum Beispiel aufgrund eines Bruchs der Feder 78 verursacht, ein Druck an der Gegendruckseite unsteuerbar. In diesem Fall wird ein Druck an der Gegendruckseite zum Beispiel niedriger als der vorbestimmte festgelegte Druck bei dem Startbetrieb und bei dem Normalbetrieb.
Der Steuerungskreis G steuert einen Kraftstoff, dessen Druck verringert ist und der von dem Druckregelventil I zu dem Druckfreigabedurchgang 80b strömt, gemäß dem Maschinenbetriebszustand auf eine optimale Menge. Wenn das Druckregelventil I, das zum Beispiel eine normale Öffnungsstruktur hat, normal ist, ist eine Schwankung des Drucks an der Gegendruckseite, die durch einen Einfluss des Kraftstoffs mit verringertem Druck verursacht wird, verhältnismäßig klein. Im Gegensatz dazu, wenn das Druckregelventil I eine Fehlfunktion verursacht, verbindet das Druckregelventil I regulär durch dieses hindurch und folglich hat die Fehlfunktion des Druckregelventils I einen außerordentlichen Einfluss auf eine Schwankung des Drucks an der Gegendruckseite.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der gegendruckseitige Drucksensor N gestaltet, um einen Druck einer Gegendruckseite zu erfassen. Daher kann eine eine Fehlfunktion verursachende Komponente wie zum Beispiel das Druckregelventil I und das Gegendrucksteuerungsventil M besonders gemäß einer Stärke des Drucks und einer Schwankung des Drucks an der Gegendruckseite identifiziert werden.
(Weiteres Ausführungsbeispiel)
Wie vorstehend beschrieben ist, ist die vorliegende Erfindung nicht auf das vorstehende Ausführungsbeispiel beschränkt, und sie kann auf verschiedene Ausführungsbeispiele angewandt werden, solange sie nicht von ihrem Schutzumfang abweichen.
Zum Beispiel ist die Kraftstoffeinspritzvorrichtung nicht auf den Piezoinjektor J beschränkt. Es ist ausreichend, dass die Kraftstoffeinspritzvorrichtung eine Struktur aufweist, in der ein überschüssiger Kraftstoff wie zum Beispiel ein Leckagekraftstoff von einer Gegendruckseite eines Injektors in Verbindung mit einer Kraftstoffeinspritzung abgegeben wird und der Injektor mit einem Kraftstoff versorgt wird. Die Kraftstoffeinspritzvorrichtung kann eine Vorrichtung sein, die von einem Injektor verschieden ist.
In dem vorstehenden Ausführungsbeispiel kann der Hochdruckdurchgang 17 äquivalent zu einem Durchgang von dem Auslass der Hochdruckkraftstoffzufuhrpumpe D zu dem Hochdruckdurchgang 17 innerhalb des Injektors J sein. Zusätzlich kann der Niederdruckdurchgang 8 den Überschusskraftstoffdurchgang 80 und den Gegendruckverstärkungsdurchgang 70 aufweisen. Der Überschusskraftstoffdurchgang 80 erstreckt sich von dem Niederdruckdurchgang 8, der die Verschiebungsverstärkungskammer 6 in dem Injektor J aufweist, über das Gegendrucksteuerungsventil M zu dem Kraftstofftank A hin. Der Gegendruckverstärkungsdurchgang 70 erstreckt sich zu dem Auslass der Förderpumpe C hin und ist von dem Durchgang 80 verschieden. In den vorstehenden Ausführungsbeispielen wird ein Druck an der Gegendruckseite nur durch einen Kraftstoff, der von der Förderpumpe C gefördert wird, erhöht, um die Gegendruckseite des Injektors J auf einem Überdruck zu halten. Alternativ kann die Gegendruckseite des Injektors J durch ein Fördern von sowohl dem Kraftstoff, der von der Förderpumpe C gefördert wird, als auch einem Kraftstoff, dessen Druck von dem Druckregelventil I verringert wird, auf einem Überdruck gehalten werden. In diesem Fall ist das Druckregelventil I bevorzugt ein elektromagnetisches Ventil der normalen Schließbauart.
In den vorstehenden Ausführungsbeispielen ist das Gegendrucksteuerungsventil des Kraftstoffeinspritzsystems der Common Rail-Bauart in der Dieselmaschine für das Fahrzeug angewandt. Alternativ kann das Gegendrucksteuerungsventil in den vorstehenden Ausführungsbeispielen an einem Kraftstoffeinspritzsystem einer Ottomaschine angewandt werden. Des Weiteren kann das Gegendrucksteuerungsventil an einem Kraftstoffeinspritzsystem für eine Maschine eines Geräts angewandt werden, das von einem Fahrzeug verschieden ist.
Die vorstehenden Strukturen der Ausführungsbeispiele können kombiniert werden, wo es geeignet ist. Die vorstehenden Abläufe wie zum Beispiel Berechnungen und Bestimmungen können durch eine von oder durch beliebige Kombinationen einer Software, einer elektrischen Schaltung, einer mechanischen Vorrichtung und dergleichen ausgeführt werden. Die Software kann in einem Speichermedium gespeichert sein und kann über eine Übertragungsvorrichtung wie zum Beispiel eine Netzwerkeinrichtung übertragen werden. Die elektrische Schaltung kann eine integrierte Schaltung sein und kann eine diskrete Schaltung wie zum Beispiel eine Hardwarelogik sein, die mit elektrischen oder elektronischen Elementen oder dergleichen ausgebildet ist. Die Elemente, die die vorstehenden Abläufe erzeugen, können diskrete Elemente sein und können teilweise oder vollständig integriert sein.
Es sollte angemerkt werden, dass, während die Abläufe einschließlich eines bestimmten Ablaufs von Schritten der Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung vorstehend beschrieben sind, es beabsichtigt ist, weitere alternative Ausführungsbeispiele mit verschiedenen anderen Abläufen dieser Schritte und/oder zusätzlicher Schritte, die vorstehend nicht offenbart sind, zu umfassen, so dass diese auch innerhalb der Schritte der vorliegenden Erfindung fallen.
Verschiedene Modifikationen und Abweichungen können verschiedenartig bei den vorstehenden Ausführungsbeispielen angewandt werden, ohne von dem Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
Die vorliegende Erfindung kann bei einem Verfahren für einen Betrieb angewandt werden, das ein Verbinden des Auslasses der Niederdruckkraftstoffpumpe B mit der Gegendruckseite 81, wobei gleichzeitig der Kraftstofftank A von sowohl dem Auslass der Niederdruckkraftstoffpumpe B als auch der Gegendruckseite 81 bei dem Startbetrieb abgesperrt wird; und ein Verbinden der Gegendruckseite 81 mit dem Kraftstofftank A aufweist, wobei gleichzeitig der Auslass der Niederdruckkraftstoffpumpe B von dem Kraftstofftank A als auch der Gegendruckseite 81 bei dem Normalbetrieb nach dem Startbetrieb abgesperrt wird.
Ein Rückführkraftstoffdurchgang (8) ist gestaltet ist, um einen Auslass einer Niederdruckkraftstoffpumpe (B) mit einer Gegendruckseite (81) einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung (J) zu verbinden. Der Rückführkraftstoffdurchgang (8) ist gestaltet, um einen Kraftstoff von der Gegendruckseite des Kraftstofftanks (A) teilweise rückzuführen, um einen Kraftstoffdruck an der Gegendruckseite in Erwiderung auf eine Kraftstoffeinspritzung zu steuern. Bei einem Startbetrieb verbindet das Gegendrucksteuerungsventil (M) den Auslass der Niederdruckkraftstoffpumpe (B) mit der Gegendruckseite und sperrt den Kraftstofftank (A) von sowohl dem Auslass der Niederdruckkraftstoffpumpe (B) als auch der Gegendruckseite ab. Bei einem Normalbetrieb verbindet das Gegendrucksteuerungsventil (M) die Gegendruckseite mit dem Kraftstofftank (A) und sperrt den Auslass der Niederdruckkraftstoffpumpe (B) von sowohl dem Kraftstofftank (A) als auch der Gegendruckseite ab.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- JP 2006-46323 A [0003]

Claims

Gegendrucksteuerungsventil (M) für ein Niederdruckkraftstoffsystem mit einem Rückführkraftstoffdurchgang (8), der gestaltet ist, um einen Auslass einer Niederdruckkraftstoffpumpe (B), die zum Ansaugen eines Kraftstoffs aus einem Kraftstofftank (A) dient, mit einer Gegendruckseite (81) einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung (J) zu verbinden, wobei der Rückführkraftstoffdurchgang (8) gestaltet ist, um einen mit Druck beaufschlagten Kraftstoff von der Gegendruckseite (81) zu dem Kraftstofftank (A) teilweise rückzuführen, und um einen Kraftstoffdruck an der Gegendruckseite (81) in Erwiderung auf eine Kraftstoffeinspritzung von der Kraftstoffeinspritzvorrichtung (J) zu einer Brennkraftmaschine zu steuern, wobei das Gegendrucksteuerungsventil (M) Folgendes aufweist: eine Schalteinheit (71, 75, 77), die gestaltet ist, um eine Verbindung zwischen dem Auslass der Niederdruckkraftstoffpumpe (B) und der Gegendruckseite (81), eine Verbindung zwischen der Gegendruckseite (81) und dem Kraftstofftank (A), und eine Verbindung zwischen dem Auslass der Niederdruckkraftstoffpumpe (B) und dem Kraftstofftank (A) zu steuern, wobei bei einem Startbetrieb die Schalteinheit (71, 75, 77) den Auslass der Niederdruckkraftstoffpumpe (B) mit der Gegendruckseite (81) verbindet, die Schalteinheit (71, 75, 77) den Auslass der Niederdruckkraftstoffpumpe (B) von dem Kraftstofftank (A) absperrt, und die Schalteinheit (71, 75, 77) die Gegendruckseite (81) von dem Kraftstofftank (A) absperrt, wobei bei einem Normalbetrieb die Schalteinheit (71, 75, 77) die Gegendruckseite (81) mit dem Kraftstofftank (A) verbindet, die Schalteinheit (71, 75, 77) den Auslass der Niederdruckkraftstoffpumpe (B) von dem Kraftstofftank (A) absperrt, und die Schalteinheit (71, 75, 77) den Auslass der Niederdruckkraftstoffpumpe (B) von der Gegendruckseite (81) absperrt.
Gegendrucksteuerungsventil (M) nach Anspruch 1, wobei die Schalteinheit (71, 75, 77) Folgendes aufweist: einen Ventilkörper (71), der eine erste Öffnung (91), die gestaltet ist, um mit einem Kraftstoff von dem Auslass der Niederdruckkraftstoffpumpe (B) versorgt zu werden, eine zweite Öffnung (93), die gestaltet ist, um mit der Gegendruckseite (81) verbunden zu sein, und eine dritte Öffnung (92) hat, die gestaltet ist, um einen Kraftstoff zu dem Kraftstofftank (A) zu leiten; ein Ventilelement (75), das durch eine Aufbringung eines Kraftstoffdrucks an der Gegendruckseite (81) in einer axialen Richtung in dem Ventilkörper (71) beweglich ist und das gestaltet ist, um eine Verbindung zwischen der ersten Öffnung (91) und der zweiten Öffnung (93), eine Verbindung zwischen der zweiten Öffnung (93) und der dritten Öffnung (92), und eine Verbindung zwischen der ersten Öffnung (91) und der dritten Öffnung (92) zu steuern; und eine Reguliereinheit (77), die gestaltet ist, um eine Bewegung des Ventilelements (75) in dem Ventilkörper (71) innerhalb einer vorbestimmten Bewegung in einem Bewegungsbereich zu regulieren, in dem das Ventilelement (75) durch eine Aufbringung von zumindest einem Kraftstoffdruck an der Gegendruckseite (81) in der axialen Richtung beweglich ist, wobei die Reguliereinheit (77) die Bewegung des Ventilelements (75) reguliert, wenn das Ventilelement (75) die vorbestimmte Bewegung in Erwiderung auf eine Erhöhung des Kraftstoffdrucks an der Gegendruckseite (81) erreicht, wobei bei dem Normalbetrieb die Reguliereinheit (77) einen Zustand aufrecht erhält, in dem die Gegendruckseite (81) mit dem Kraftstofftank (A) verbunden ist, der Auslass der Niederdruckkraftstoffpumpe (B) von dem Kraftstofftank (A) abgesperrt ist, und der Auslass der Niederdruckkraftstoffpumpe (B) von der Gegendruckseite (81) abgesperrt ist.
Gegendrucksteuerungsventil (M) nach Anspruch 2, wobei bei dem Normalbetrieb das Ventilelement (75) die zweite Öffnung (93) mit der dritten Öffnung (92) verbindet, das Ventilelement (75) die erste Öffnung (91) von der dritten Öffnung (92) absperrt, und das Ventilelement (75) die erste Öffnung (91) von der zweiten Öffnung (93) absperrt.
Gegendrucksteuerungsventil (M) nach Anspruch 2 oder 3, das des Weiteren Folgendes aufweist: ein Vorspannbauteil (78), das gestaltet ist, um das Ventilelement (75) in eine erste Richtung vorzuspannen, die entgegengesetzt zu einer zweiten Richtung ist, in die sich das Ventilelement (75) durch eine Aufbringung eines Kraftstoffdrucks an der Gegendruckseite (81) bewegt.
Gegendrucksteuerungsventil (M) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Schalteinheit (71, 75, 77) gestaltet ist, um einen Druck an der Gegendruckseite (81) auf einen ersten festgelegten Druck zu steuern, die Niederdruckkraftstoffpumpe (B) gestaltet ist, um einen Kraftstoff zu fördern, dessen Druck auf einen zweiten Druck gesteuert ist, und der erste festgelegte Druck geringer als der zweite Druck ist.
Niederdruckkraftstoffsystem mit: dem Gegendrucksteuerungsventil (M) nach einem der Ansprüche 1 bis 5; der Niederdruckkraftstoffpumpe (B), die gestaltet ist, um einen Kraftstoff von dem Kraftstofftank (A) zu pumpen, um einen Niederdruckkraftstoff zu fördern; einer Hochdruckpumpe (D), die gestaltet ist, um den Niederdruckkraftstoff weiter zu pumpen, um einen Hochdruckkraftstoff mit Druck zu fördern; und einem Injektor (J) als die Kraftstoffeinspritzvorrichtung (J), der gestaltet ist, um mit dem Hochdruckkraftstoff von der Hochdruckpumpe (D) versorgt zu werden, wobei der Rückführkraftstoffdurchgang (8) Folgendes aufweist: einen gegendruckseitigen Verstärkungsdurchgang (70), der den Auslass der Niederdruckkraftstoffpumpe (B) mit der Gegendruckseite (81) des Injektors (J) verbindet, um den Niederdruckkraftstoff zu der Gegendruckseite (81) zuzuführen; und einen Überschusskraftstoffrückgewinnungsdurchgang (81), der die Gegendruckseite (81) des Injektors (J) mit dem Kraftstofftank (A) verbindet, um einen Kraftstoff teilweise von der Gegendruckseite (81) des Injektors (J) in Erwiderung auf eine Kraftstoffeinspritzung des Injektors (J) auszustoßen, wobei das Gegendrucksteuerungsventil (M) gestaltet ist, um eine Verbindung zwischen dem gegendruckseitigen Verstärkungsdurchgang (70) und dem Überschusskraftstoffrückgewinnungsdurchgang (81) zu steuern.
Niederdruckkraftstoffsystem nach Anspruch 6, das des Weiteren Folgendes aufweist: eine Common Rail (E), die zwischen dem Injektor (J) und der Hochdruckpumpe (D) vorgesehen ist, um den Hochdruckkraftstoff zu speichern, der von der Hochdruckpumpe (D) mit Druck gefördert wird, und die gestaltet ist, um den gespeicherten Hochdruckkraftstoff zu dem Injektor (J) zu verteilen, der an jeder einer Vielzahl von Stellen in der Brennkraftmaschine vorgesehen ist; einen Druckfreigabedurchgang (80b), der gestaltet ist, um einen Kraftstoffdruck in der Common Rail (E) zu einer Niederdruckkomponente freizugeben; und ein Druckregelventil (I), das gestaltet ist, um eine Verbindung in dem Druckfreigabedurchgang (80b) zu steuern, wobei der Druckfreigabedurchgang (80b) mit einem von dem gegendruckseitigen Verstärkungsdurchgang (70) und dem Überschusskraftstoffrückgewinnungsdurchgang (81) verbunden ist.
Niederdruckkraftstoffsystem nach Anspruch 6 oder 7, das des Weiteren Folgendes aufweist: eine Reduktionsreinigungsvorrichtung (400) zum Ausführen einer Reduktionsreinigung der Abgasluft der Brennkraftmaschine; und ein Zugabeventil (300), das in einem Abgasdurchgang (401) der Brennkraftmaschine vorgesehen ist, wobei das Zugabeventil (300) gestaltet ist, um einen Kraftstoff, der durch den gegendruckseitigen Verstärkungsdurchgang (70) strömt, als ein Reduktionsmittel zu einer Innenseite des Abgasdurchgangs (401) stromaufwärtig der Reduktionsreinigungsvorrichtung (400) teilweise einzuspritzen.
Niederdruckkraftstoffsystem nach einem der Ansprüche 6 bis 8, das des Weiteren Folgendes aufweist: eine Druckerfassungseinheit (N), die zwischen dem Gegendrucksteuerungsventil (M) und der Gegendruckseite (81) in dem gegendruckseitigen Verstärkungsdurchgang (70) und dem Überschusskraftstoffrückgewinnungsdurchgang (81) vorgesehen ist, um einen Kraftstoffdruck an der Gegendruckseite (81) zu erfassen; und eine Bestimmungseinheit (G), die gestaltet ist, um ein Auftreten einer Fehlfunktion an der Gegendruckseite (81) auf der Grundlage eines Erfassungsergebnisses der Druckerfassungseinheit (N) zu bestimmen.
Gegendrucksteuerungsventil (M) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei bei dem Startbetrieb die Brennkraftmaschine gestartet wird, und der Normalbetrieb im Anschluss an den Startbetrieb ausgeführt wird.