TECHNISCHES GEBIETTECHNICAL AREA
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf ein Kraftstoffeinspritzventil einer internen Verbrennungsmaschine.The present disclosure relates to a fuel injection valve of an internal combustion engine.
HINTERGRUNDBACKGROUND
Als ein Kraftstoffeinspritzventil, das Kraftstoff in einen Zylinder einer internen Verbrennungsmaschine bzw. einer Maschine mit einer internen Verbrennung einspritzt, wird ein Kraftstoffeinspritzventil (auf das im Folgenden als ein Injektor Bezug genommen ist) vorgeschlagen, bei dem ein Betriebszustand einer Steuerventilvorrichtung durch eine Verwendung einer Positionsverlagerung einer Bestätigungsvorrichtung änderbar ist, um einen Kraftstoffdruck (einen Steuerkammerdruck) einer Steuerkammer anzupassen, und um dadurch eine Öffnungs-/Schließ-Bewegung einer Nadel zu steuern (siehe beispielsweise die JP 2006-046323 A , die der US 2006/0016906 A1 entspricht).As a fuel injection valve that injects fuel into a cylinder of an internal combustion engine with an internal combustion, a fuel injection valve (hereinafter referred to as an injector) is proposed in which an operating state of a control valve device by use of a positional displacement a confirmation device is changeable to adjust a fuel pressure (a control chamber pressure) of a control chamber, and thereby to control an opening / closing movement of a needle (see, for example JP 2006-046323 A , the the US 2006/0016906 A1 corresponds).
Der vorhergehende bekannte Injektor weist die Nadel, die Steuerkammer, die Steuerventilvorrichtung und die Betätigungsvorrichtung auf. Die Nadel wird angetrieben, um Einspritzlöcher zu öffnen und zu schließen. Die Steuerkammer speichert einen Kraftstoffdruck, der in einer Ventilschließrichtung auf die Nadel ausgeübt wird. Die Steuerventilvorrichtung führt einen Erhöhungs-/Verringerungs-Steuerbetrieb eines Kraftstoffdrucks der Steuerkammer durch. Die Betätigungsvorrichtung erzeugt eine Antriebskraft, um eine Verschiebungsbewegung eines Ventilelements (auf das im Folgenden als ein Steuerventil Bezug genommen ist) der Steuerventilvorrichtung durchzuführen.The foregoing known injector comprises the needle, the control chamber, the control valve device and the actuator. The needle is driven to open and close injection holes. The control chamber stores a fuel pressure applied to the needle in a valve closing direction. The control valve device performs an increase / decrease control operation of a fuel pressure of the control chamber. The actuator generates a driving force to perform a displacement movement of a valve element (hereinafter referred to as a control valve) of the control valve device.
Bei diesem bekannten Injektor wird der Betriebszustand des Steuerventils durch Verwenden einer piezoelektrischen Betätigungsvorrichtung, die einen piezoelektrischen Stapel aufweist, als die Betätigungsvorrichtung geändert.In this known injector, the operating state of the control valve is changed by using a piezoelectric actuator having a piezoelectric stack as the actuator.
Die Steuerventilvorrichtung ist eine Steuerventilvorrichtung (auf die ferner als eine Dreiwege-Steuerventilvorrichtung Bezug genommen ist), die eine Dreiwege-Ventilstruktur hat und das Steuerventil und eine Ventilfeder aufweist. Die Steuerventilvorrichtung koppelt eine Kopplungspforte, die durch einen gemeinsamen Strömungskanal immer mit einer Steuerkammer gekoppelt ist, mit entweder einer Niederdruckpforte, die mit einem Niederdruckkraftstoffkanal gekoppelt ist, oder einer Hochdruckpforte, die mit einem Hochdruckkraftstoffkanal gekoppelt ist. Die Ventilfeder treibt das Steuerventil in eine Richtung zum Öffnen der Hochdruckpforte mit dem Steuerventil und ferner zum Schließen der Niederdruckpforte mit dem Steuerventil. Ein Niederdruckauflager und ein Hochdruckauflager sind in einer Wandoberfläche einer Steuerventilkammer gebildet. Das Niederdruckauflager ist ein Öffnungsperipherierandabschnitt der Niederdruckpforte. Das Hochdruckauflager ist ein Öffnungsperipherierandabschnitt der Hochdruckpforte. Das Steuerventil ist zusammen mit der Ventilfeder in der Steuerventilkammer aufgenommen.The control valve device is a control valve device (also referred to as a three-way control valve device) having a three-way valve structure and having the control valve and a valve spring. The control valve device couples a coupling port always coupled by a common flow channel to a control chamber, with either a low pressure port coupled to a low pressure fuel channel or a high pressure port coupled to a high pressure fuel channel. The valve spring drives the control valve in a direction to open the high-pressure port with the control valve and also to close the low-pressure port with the control valve. A low pressure bearing and a high pressure bearing are formed in a wall surface of a control valve chamber. The low pressure bearing is an opening peripheral edge portion of the low pressure port. The high pressure bearing is an opening peripheral edge portion of the high pressure port. The control valve is received in the control valve chamber together with the valve spring.
In diesem Fall dehnt sich, wenn die Betätigungsvorrichtung basierend auf einem Injektorventilöffnungsbefehl, der von einer elektronischen Steuereinheit (ECU; ECU = electronic control unit) ausgegeben wird, erregt wird, die Betätigungsvorrichtung aus, um das Steuerventil abwärts zu drücken. Der Betriebszustand des Steuerventils wird dadurch von einem Niederdruckverschlusszustand zu einem Hochdruckverschlusszustand geändert. Auf diese Weise wird das Steuerventil gegen das Hochdruckauflager zum Auflagern gebracht, um die Kopplung zwischen der Hochdruckpforte und der Kopplungspforte zu blockieren, sodass die Steuerkammer durch die Steuerventilkammer nicht von dem Hochdruckkraftstoffkanal mit dem Hochdruckkraftstoff versorgt wird. Zu dieser Zeit wird ferner, da das Steuerventil von dem Niederdruckauflager gehoben wird, um eine Kopplung zwischen der Niederdruckpforte und der Kopplungspforte zu ermöglichen, der Kraftstoff von der Steuerammer durch die Steuerventilkammer zu dem Niederdruckkraftstoffkanal ausgegeben. Der Kraftstoffdruck der Steuerkammer verringert sich somit rasch, und dadurch wird das Ventilöffnungsansprechen der Nadel verbessert.In this case, when the actuator is energized based on an injector valve opening command issued from an electronic control unit (ECU), the actuator expands to depress the control valve. The operating state of the control valve is thereby changed from a low-pressure closing state to a high-pressure closing state. In this way, the control valve is placed against the high pressure support for bearing to block the coupling between the high pressure port and the coupling port, so that the control chamber is not supplied by the control valve chamber from the high pressure fuel passage with the high pressure fuel. Further, at this time, since the control valve is lifted from the low-pressure bearing to allow coupling between the low-pressure port and the coupling port, the fuel is discharged from the control chamber through the control valve chamber to the low-pressure fuel passage. The fuel pressure of the control chamber thus decreases rapidly, and thereby the valve opening response of the needle is improved.
Wenn im Gegensatz dazu die Erregung der Betätigungsvorrichtung basierend auf einem Injektorventilschließbefehl, der von der ECU ausgegeben wird, gestoppt (AUS) wird, zieht sich die Betätigungsvorrichtung zusammen. Das Steuerventil wird somit durch die treibende Kraft der Ventilfeder getrieben, und dadurch wird der Betriebszustand des Steuerventils von dem Hochdruckverschlusszustand zu dem Niederdruckverschlusszustand geändert. Auf diese Weise wird das Steuerventil gegen das Niederdruckauflager zum Auflagern gebracht, um die Kopplung zwischen der Niederdruckpforte und der Kopplungspforte zu blockieren, sodass kein Kraftstoff von der Steuerkammer durch die Steuerventilkammer zu dem Niederdruckkraftstoffkanal ausgegeben wird. Zu dieser Zeit wird ferner, da das Steuerventil von dem Hochdruckauflager gehoben wird, um eine Kopplung zwischen der Hochdruckpforte und der Kopplungspforte zu ermöglichen, die Steuerkammer durch die Steuerventilkammer von dem Hochdruckkraftstoffkanal mit dem Kraftstoff versorgt. Der Kraftstoffdruck der Steuerkammer erhöht sich somit rasch, und dadurch wird das Ventilschließansprechen der Nadel verbessert.In contrast, when the energization of the actuator is stopped (OFF) based on an injector valve closing command output from the ECU, the actuator contracts. The control valve is thus driven by the driving force of the valve spring, and thereby the operating state of the control valve is changed from the high-pressure closing state to the low-pressure closing state. In this way, the control valve is placed against the low pressure support for bearing to block the coupling between the low pressure port and the coupling port, so that no fuel is discharged from the control chamber through the control valve chamber to the low pressure fuel passage. Further, at this time, since the control valve is lifted from the high pressure bearing to allow coupling between the high pressure port and the coupling port, the control chamber is supplied with the fuel through the control valve chamber from the high pressure fuel passage. The fuel pressure of the control chamber thus increases rapidly, and thereby the valve closing response of the needle is improved.
Bei dem bekannten Injektor ist, um die Ventilöffnungsgeschwindigkeit der Nadel und die Ventilschließgeschwindigkeit der Nadel unabhängig zu steuern, in dem gemeinsamen Strömungskanal keine Verengung gebildet, während eine Einlassverengung auf einer Stromaufwärtsseite der Steuerventilkammer in dem Hochdruckkraftstoffkanal gebildet ist, und eine Auslassverengung auf einer Stromabwärtsseite der Steuerventilkammer in dem Niederdruckkraftstoffkanal gebildet ist. In the known injector, in order to independently control the valve opening speed of the needle and the valve closing speed of the needle, no restriction is formed in the common flow passage while an inlet restriction is formed on an upstream side of the control valve chamber in the high pressure fuel passage and an outlet restriction on a downstream side of the control valve chamber is formed in the low pressure fuel passage.
In diesem Fall kann die Ventilöffnungsgeschwindigkeit der Nadel durch eine Auslassverengungsströmungsmenge (einen Lochdurchmesser der Auslassöffnung, auf den ferner als ein Durchmesser eines drosselnden Lochs der Auslassverengung Bezug genommen ist) eingestellt werden, und die Ventilschließgeschwindigkeit der Nadel kann durch eine Einlassverengungsströmungsmenge (einen Lochdurchmesser der Einlassverengung, auf den ferner als ein Durchmesser eines drosselnden Lochs der Einlassverengung Bezug genommen ist) eingestellt werden. Die Ventilöffnungsgeschwindigkeit der Nadel und die Ventilschließgeschwindigkeit der Nadel können somit unabhängig eingestellt werden. Als ein Resultat ist die Entwurfsfreiheit der Ventilöffnungsgeschwindigkeit der Nadel und der Ventilschließgeschwindigkeit der Nadel verbessert.In this case, the valve opening speed of the needle may be adjusted by an outlet constricting flow amount (a hole diameter of the exhaust port, which is further referred to as a diameter of a throttling hole of the outlet constriction), and the valve closing speed of the needle may be adjusted by an inlet constricting flow amount (a hole diameter of the inlet constriction, further referred to as a diameter of a throttling hole of the inlet throat). The valve opening speed of the needle and the valve closing speed of the needle can thus be adjusted independently. As a result, the freedom of design of the valve opening speed of the needle and the valve closing speed of the needle is improved.
Bei dem bekannten Injektor ist die Dreiwege-Steuerventilvorrichtung (genauer gesagt das Steuerventil, die Ventilfeder der Steuerventilvorrichtung) in einem Inneren einer Öldrucksteuerkammer (die die Steuerkammer, den gemeinsamen Strömungskanal, die Steuerventilkammer, einen Stromaufwärtsendabschnitt des Niederdruckkraftstoffkanals aufweist), die sich von einer Druckaufnahmeoberfläche der Nadel zu der Auslassverengung erstreckt, aufgenommen, sodass ein Volumen der Öldrucksteuerkammer relativ groß ist.In the known injector, the three-way control valve device (more specifically, the control valve, the valve spring of the control valve device) is located in an interior of an oil pressure control chamber (including the control chamber, the common flow passage, the control valve chamber, an upstream end portion of the low pressure fuel passage) extending from a pressure receiving surface of the Needle to the outlet constriction extends, received, so that a volume of the oil pressure control chamber is relatively large.
In dem Fall, in dem sich das Volumen der Öldrucksteuerkammer erhöht, tritt der folgende Nachteil auf. Wenn genauer gesagt das Steuerventil durch Abwärtsdrücken des Steuerventils durch die Ausdehnung der Betätigungsvorrichtung gegen das Hochdruckauflager zum Auflagern gebracht wird, verringert sich der Kraftstoffdruck der Öldrucksteuerkammer rasch von dem hohen Druck, der gleich einem Kraftstoffeinspritzdruck ist. Ein Kompressionsmodul des Kraftstoffs wird dadurch stark geändert. Wenn sich das Volumen des Kraftstoffs durch dieses Verfahren wiederholt ausdehnt und zusammenzieht, tritt eine Druckpulsation des Kraftstoffs in dem Inneren der Öldrucksteuerkammer auf.In the case where the volume of the oil pressure control chamber increases, the following disadvantage occurs. More specifically, when the control valve is made to abut against the high pressure bearing by the depression of the control valve by the extension of the actuator, the fuel pressure of the oil pressure control chamber rapidly decreases from the high pressure equal to a fuel injection pressure. A compression modulus of the fuel is thereby greatly changed. When the volume of the fuel repeatedly expands and contracts by this method, a pressure pulsation of the fuel occurs in the interior of the oil pressure control chamber.
In dem Fall, in dem die Auslassverengungsströmungsmenge erhöht wird, um durch rasches Verringern des Kraftstoffdrucks der Öldrucksteuerkammer das Ventilöffnungsansprechen der Nadel zu verbessern, erhöht sich insbesondere die Amplitude der Druckpulsation in der Öldrucksteuerkammer weiter. Wenn dadurch das Heben der Nadel gestartet wird, kann die Nadel möglicherweise gehoben werden, während die Nadel zittert (schwingt). Auf diese Weise wird die Steuerbarkeit der Nadel verschlechtert, sodass eine Steuergenauigkeit der Einspritzmenge relativ zu einem Einspritzmengenbefehlswert (einer Erregungszeitlänge) verschlechtert wird.In the case where the discharge restriction flow amount is increased to improve the valve opening response of the needle by rapidly decreasing the fuel pressure of the oil pressure control chamber, in particular, the amplitude of the pressure pulsation in the oil pressure control chamber further increases. If this causes lifting of the needle, the needle may be lifted while the needle is shaking (vibrating). In this way, the controllability of the needle is deteriorated, so that a control accuracy of the injection amount is deteriorated relative to an injection amount command value (an energization time length).
Als ein Resultat ist es schwierig, die Ventilöffnungsgeschwindigkeit der Nadel zu erhöhen, und es ist daher nicht möglich, das Ventilöffnungsansprechen der Nadel zu verbessern. Um das Ventilöffnen der Nadel mit einer hohen Geschwindigkeit auszuführen, ist es notwendig, den Kraftstoffdruck der Öldrucksteuerkammer rasch zu verringern.As a result, it is difficult to increase the valve opening speed of the needle, and it is therefore not possible to improve the valve opening response of the needle. In order to perform the valve-opening of the needle at a high speed, it is necessary to rapidly reduce the fuel pressure of the oil pressure control chamber.
Insbesondere in dem Fall des Injektors, bei dem sich der Betriebszustand des Steuerventils durch eine Verwendung der Ausdehnung der piezoelektrischen Betätigungsvorrichtung ändert, fällt der vorhergehende Nachteil auf.In particular, in the case of the injector in which the operating state of the control valve changes by use of the expansion of the piezoelectric actuator, the foregoing disadvantage is remarkable.
KURZFASSUNGSHORT VERSION
Die vorliegende Offenbarung widmet sich dem vorhergehenden Nachteil, und eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung besteht darin, ein Kraftstoffeinspritzventil zu schaffen, das eine Verschlechterung einer Steuerbarkeit einer Nadel begrenzt und ein unabhängiges Einstellen einer Ventilöffnungsgeschwindigkeit der Nadel und einer Ventilschließgeschwindigkeit der Nadel ermöglicht.The present disclosure addresses the foregoing drawback, and an object of the present disclosure is to provide a fuel injection valve which restricts deterioration of controllability of a needle and enables independent adjustment of a valve opening speed of the needle and a valve closing speed of the needle.
Gemäß der vorliegenden Offenbarung ist ein Kraftstoffeinspritzventil geschaffen, das eine Nadel, eine Steuerkammer, einen gemeinsamen Strömungskanal, eine Steuerventilkammer, eine Steuerventilvorrichtung, eine Auslassverengung, einen ersten Weg, einen zweiten Weg und eine Änderungsventilvorrichtung aufweist. Die Nadel ist hin und bewegbar, um ein Einspritzloch, durch das Kraftstoff in einen Zylinder einer internen Verbrennungsmaschine eingespritzt wird, zu öffnen und zu schließen. Die Steuerkammer speichert einen Kraftstoffdruck, der in einer Ventilschließrichtung an die Nadel anzulegen ist. Der Kraftstoff wird durch den gemeinsamen Strömungskanal in die Steuerkammer eingegeben und von der Steuerkammer ausgegeben. Die Steuerventilkammer weist eine Kopplungspforte, eine Hochdruckpforte und eine Niederdruckpforte auf. Die Kopplungspforte ist durch den gemeinsamen Strömungskanal immer mit der Steuerkammer gekoppelt. Die Hochdruckpforte ist mit einem Hochdruckkraftstoffkanal gekoppelt, der einen Hochdruckkraftstoff leitet, um in die Steuerkammer eingegeben zu werden. Die Niederdruckpforte ist mit einem Niederdruckkraftstoffkanal gekoppelt, der den Kraftstoff, der von der Steuerkammer ausgegeben wird, zu einer Niederdruckseite eines Kraftstoffsystems leitet. Die Steuerventilvorrichtung ist in der Steuerventilkammer aufgenommen und ist verschiebbar, um eine Kopplung der Kopplungspforte relativ zu der Hochdruckpforte oder der Niederdruckpforte zu ermöglichen oder zu sperren. Wenn die Steuerventilvorrichtung verschoben wird, wird ein Kraftstoffdruck in der Steuerkammer angepasst, um eine Öffnungs- und Schließbewegung der Nadel zu steuern. Die Auslassverengung ist in einer Strömungsrichtung des Kraftstoffs auf einer Stromaufwärtsseite der Steuerventilkammer platziert. Die Auslassverengung stellt zwischen der Steuerkammer und dem gemeinsamen Strömungskanal eine Kopplung her und begrenzt eine Strömungsmenge des Kraftstoffs, der von der Steuerkammer zu dem gemeinsamen Strömungskanal ausgegeben wird. Der Kraftstoff wird entlang des ersten Wegs durch die Auslassverengung von der Steuerkammer zu dem gemeinsamen Strömungskanal ausgegeben. Der Kraftstoff wird entlang des zweiten Wegs von dem gemeinsamen Strömungskanal in die Steuerkammer eingegeben, während die Auslassverengung umgangen wird. Die Änderungsventilvorrichtung ist zwischen dem ersten Weg und dem zweiten Weg verschiebbar.In accordance with the present disclosure, a fuel injector is provided that includes a needle, a control chamber, a common flow channel, a control valve chamber, a control valve device, an outlet constriction, a first path, a second path, and a change valve device. The needle is reciprocable and movable to open and close an injection hole through which fuel is injected into a cylinder of an internal combustion engine. The control chamber stores a fuel pressure to be applied to the needle in a valve closing direction. The fuel is introduced into the control chamber through the common flow passage and discharged from the control chamber. The control valve chamber has a coupling port, a high pressure port and a low pressure port. The coupling port is always coupled to the control chamber through the common flow channel. The high pressure port is coupled to a high pressure fuel passage that directs a high pressure fuel to be input to the control chamber. The low-pressure port is coupled to a low-pressure fuel passage that distributes the fuel discharged from the control chamber. to a low pressure side of a fuel system. The control valve device is received in the control valve chamber and is slidable to enable or disable coupling of the coupling port relative to the high pressure port or the low pressure port. When the control valve device is shifted, a fuel pressure in the control chamber is adjusted to control an opening and closing movement of the needle. The outlet restriction is placed in a flow direction of the fuel on an upstream side of the control valve chamber. The outlet restriction couples between the control chamber and the common flow passage and limits a flow rate of the fuel that is output from the control chamber to the common flow passage. The fuel is discharged from the control chamber to the common flow passage along the first path through the outlet throat. The fuel is introduced into the control chamber along the second path from the common flow passage while bypassing the outlet restriction. The change valve device is displaceable between the first path and the second path.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
Die hierin beschriebenen Zeichnungen dienen lediglich Darstellungszwecken und sollen auf keine Weise den Schutzbereich der vorliegenden Offenbarung begrenzen.The drawings described herein are for illustration purposes only and are not intended to limit the scope of the present disclosure in any way.
1 ist eine Querschnittsansicht, die einen piezoelektrischen Injektor gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung zeigt; 1 FIG. 10 is a cross-sectional view showing a piezoelectric injector according to a first embodiment of the present disclosure; FIG.
2 ist eine Querschnittsansicht, die einen Niederdruckverschlusszustand einer Steuerventilvorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel zeigt; 2 FIG. 10 is a cross-sectional view showing a low-pressure closure state of a control valve device according to the first embodiment; FIG.
3 ist eine Querschnittsansicht, die einen Hochdruckverschlusszustand der Steuerventilvorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel zeigt; 3 FIG. 10 is a cross-sectional view showing a high pressure shut-off state of the control valve device according to the first embodiment; FIG.
4 ist eine Querschnittsansicht, die einen Niederdruckverschlusszustand einer Steuerventilvorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung zeigt; 4 FIG. 10 is a cross-sectional view showing a low pressure shut-off state of a control valve device according to a second embodiment of the present disclosure; FIG.
5 ist eine Querschnittsansicht, die einen Hochdruckverschlusszustand der Steuerventilvorrichtung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel zeigt; 5 FIG. 10 is a cross-sectional view showing a high pressure shut-off state of the control valve device according to the second embodiment; FIG.
6 ist eine Querschnittsansicht, die einen Niederdruckverschlusszustand einer Steuerventilvorrichtung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung zeigt; 6 FIG. 12 is a cross-sectional view showing a low pressure shut-off state of a control valve device according to a third embodiment of the present disclosure; FIG.
7 ist eine Querschnittsansicht, die einen Hochdruckverschlusszustand der Steuerventilvorrichtung gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel zeigt; 7 FIG. 10 is a cross-sectional view showing a high pressure shut-off state of the control valve device according to the third embodiment; FIG.
8A ist eine Querschnittsansicht, die einen Niederdruckverschlusszustand einer Steuerventilvorrichtung gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung zeigt; 8A FIG. 12 is a cross-sectional view showing a low-pressure closure state of a control valve device according to a fourth embodiment of the present disclosure; FIG.
8B ist eine Querschnittsansicht, die einen Hochdruckverschlusszustand der Steuerventilvorrichtung gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung zeigt; 8B FIG. 10 is a cross-sectional view showing a high pressure shut-off state of the control valve device according to the fourth embodiment of the present disclosure; FIG.
9A ist eine Querschnittsansicht, die einen Niederdruckverschlusszustand einer Steuerventilvorrichtung gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung zeigt; und 9A FIG. 10 is a cross-sectional view showing a low pressure shut-off state of a control valve device according to a fifth embodiment of the present disclosure; FIG. and
9B ist eine Querschnittsansicht, die einen Hochdruckverschlusszustand der Steuerventilvorrichtung gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung zeigt. 9B FIG. 10 is a cross-sectional view showing a high pressure shut-off state of the control valve device according to the fifth embodiment of the present disclosure. FIG.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNGDETAILED DESCRIPTION
Verschiedene Ausführungsbeispiele der vorliegenden Offenbarung sind unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.Various embodiments of the present disclosure will be described with reference to the accompanying drawings.
(Erstes Ausführungsbeispiel)(First embodiment)
1 bis 3 zeigen einen Injektor (ein Kraftstoffeinspritzventil), der bei einem Kraftstoffeinspritzsystem angewendet ist, gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung. 1 to 3 show an injector (a fuel injection valve) used in a fuel injection system according to a first embodiment of the present disclosure.
Das Kraftstoffeinspritzventil einer internen Verbrennungsmaschine (auf die im Folgenden ferner einfach als eine Maschine Bezug genommen ist) des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist ein piezoelektrischer Injektor eines Direkteinspritztyps, der in eine Verbrennungskammer, die in einem Zylinder der Maschine gebildet ist, einen Kraftstoffnebel einspritzt. Die Maschine kann eine Dieselmaschine zum Antreiben eines Fahrzeugs (zum Beispiel eines Automobils) sein. Dieser Injektor wird als ein Kraftstoffeinspritzventil eines Kraftstoffeinspritzsystems eines Typs mit einer gemeinsamen Druckleitung (eines Kraftstoffeinspritzsystems eines Speichertyps), das als ein Kraftstoffeinspritzsystem für die interne Verbrennungsmaschine (die Maschine) bekannt ist, verwendet.The fuel injection valve of an internal combustion engine (hereinafter referred to simply as an engine) of the present embodiment is a direct injection type piezoelectric injector that injects a fuel spray into a combustion chamber formed in a cylinder of the engine. The engine may be a diesel engine for driving a vehicle (for example, an automobile). This injector is used as a fuel injection valve of a common-rail type fuel injection system (a memory-type fuel injection system) known as a fuel injection system for the internal combustion engine (the engine).
Der Injektor weist einen Düsenkörper 2 und einen Injektorkörper 4 auf. Der Düsenkörper 2 ist in einer Becherform konfiguriert und weist eine Mehrzahl von Einspritzlöchern 27 auf, die mit der Verbrennungskammer des Zylinders der Maschine gekoppelt sind. Der Düsenkörper 2 nimmt ferner eine Nadel 1 auf, die die Einspritzlöcher 27 öffnet und schließt. Der Injektorkörper 4 ist in einer zylindrischen röhrenförmigen Form konfiguriert und nimmt eine Steuerventilvorrichtung 100 und eine Betätigungsvorrichtung 3 auf. Die Steuerventilvorrichtung 100 hat eine Struktur eines Dreiwege-Ventils mit zwei Positionen (auf das im Folgenden als ein Dreiwege-Ventil Bezug genommen ist), das eine Erhöhung und eine Verringerung eines Kraftstoffdrucks, der in einer Ventilschließrichtung zum Schließen der Einspritzlöcher 27 (das heißt einer Richtung hin zu den Einspritzlöchern 27) an die Nadel 1 angelegt ist, steuert. Die Betätigungsvorrichtung 3 erzeugt eine Antriebskraft, um die Steuerventilvorrichtung 100 anzutreiben, um durch eine Verwendung einer Positionsverlagerung der Betätigungsvorrichtung 3 einen Betriebszustand der Steuerventilvorrichtung 100 zu ändern.The injector has a nozzle body 2 and an injector body 4 on. The nozzle body 2 is in a cup shape configured and has a plurality of injection holes 27 on, which are coupled to the combustion chamber of the cylinder of the machine. The nozzle body 2 also takes a needle 1 on top of the injection holes 27 opens and closes. The injector body 4 is configured in a cylindrical tubular shape and receives a control valve device 100 and an actuator 3 on. The control valve device 100 has a structure of a three-way valve with two positions (hereinafter referred to as a three-way valve), which is an increase and a decrease of a fuel pressure in a valve closing direction for closing the injection holes 27 (that is, a direction toward the injection holes 27 ) to the needle 1 is created controls. The actuator 3 generates a driving force to the control valve device 100 by using a positional displacement of the actuator 3 an operating state of the control valve device 100 to change.
Ein Nadelaufnahmeloch, das in einer Form einer Tasche konfiguriert ist, ist entlang einer Mittelachse des Düsenkörpers 2 des Injektors gebildet. Das Nadelaufnahmeloch hat eine Öffnung, die sich in einer eng berührenden Oberfläche des Düsenkörpers 2 öffnet, und das Nadelaufnahmeloch erstreckt sich linear von dieser Öffnung in einer Düsenaxialrichtung hin zu einer Tiefenseite. Das Nadelaufnahmeloch nimmt die Nadel 1, eine Nadelfeder 5, eine Steuerplatte 6, eine Steuerplattenfeder 7 und einen Düsenzylinder 8 auf. Die Nadel 1 ist in der axialen Richtung hin und her bewegbar. Die Nadelfeder 5 treibt die Nadel 1 in die Ventilschließrichtung der Nadel 1. Die Steuerplatte 6 ist ein schwimmendes Ventil. Die Steuerplattenfeder 7 treibt die Steuerplatte 6 in eine Ventilschließrichtung der Steuerplatte 6. Der Düsenzylinder 8 ist in einer röhrenförmigen Form konfiguriert. Der Düsenzylinder 8 trägt auf eine hin und her bewegbare und gleitfähige Art und Weise einen gleitfähigen Abschnitt der Nadel 1 und trägt ferner auf eine hin und her bewegbare Art und Weise die Steuerplatte 6.A needle receiving hole configured in a shape of a pocket is along a center axis of the nozzle body 2 formed of the injector. The needle receiving hole has an opening extending in a closely contacting surface of the nozzle body 2 opens, and the needle receiving hole extends linearly from this opening in a Düsenaxialrichtung toward a depth side. The needle pickup hole takes the needle 1 , a needle spring 5 , a control panel 6 , a control plate spring 7 and a nozzle cylinder 8th on. The needle 1 is movable in the axial direction to and fro. The needle spring 5 drives the needle 1 in the valve closing direction of the needle 1 , The control plate 6 is a floating valve. The control plate spring 7 drives the control panel 6 in a valve closing direction of the control plate 6 , The nozzle cylinder 8th is configured in a tubular shape. The nozzle cylinder 8th carries a slidable portion of the needle in a reciprocable and slidable manner 1 and also carries the control panel in a reciprocating manner 6 ,
Ein Ventilkörper 9 und eine Verengungsplatte 10 sind zwischen dem Düsenkörper 2 und dem Injektorkörper 4 platziert. Eine Steuerventilkammer 13, die die Steuerventilvorrichtung 100 (die ein Steuerventil 11 und eine Ventilfeder 12 aufweist) aufnimmt, ist zwischen dem Ventilkörper 9 und der Verengungsplatte 10 gebildet.A valve body 9 and a narrowing plate 10 are between the nozzle body 2 and the injector body 4 placed. A control valve chamber 13 that the control valve device 100 (which is a control valve 11 and a valve spring 12 is) is between the valve body 9 and the narrowing plate 10 educated.
Die Steuerventilvorrichtung 100 ist eine Drucksteuerventilvorrichtung. Wenn genauer gesagt das Steuerventil (Ventilelement) 11 der Steuerventilvorrichtung 100 geöffnet wird, das heißt, von einer Niederdruckauflageroberfläche 15 gehoben wird, wird der Kraftstoff von der Drucksteuerkammer 14 durch einen Kraftstoffausgabeströmungskanal zu einer Niederdruckseite eines Kraftstoffsystems ausgegeben.The control valve device 100 is a pressure control valve device. More precisely, the control valve (valve element) 11 the control valve device 100 that is, from a low pressure bearing surface 15 is lifted, the fuel from the pressure control chamber 14 discharged through a fuel discharge flow passage to a low pressure side of a fuel system.
Die Steuerventilvorrichtung 100 des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist später im Detail beschrieben.The control valve device 100 The present embodiment will be described later in detail.
Die Niederdruckauflageroberfläche (ein Niederdruckseiten-Ventilauflager) 15 ist in einer Wandoberfläche (einer Bodenoberfläche) der Steuerventilkammer 13 des Ventilkörpers 9 gebildet. Die Niederdruckauflageroberfläche 15 ist in einer planaren ringförmigen Form (oder einer Kegelstumpfform oder einer verjüngten Form) gebildet. Ein Niederdruckseiten-Ventilabschnitt (der später beschrieben ist) 71 des Steuerventils 11 ist gegen die Niederdruckauflageroberfläche 15 auflagerbar. Eine Niederdruckpforte 16, die zwischen der Steuerventilkammer 13 und einem Niederdruckkraftstoffkanal (der später beschrieben ist) eine Kopplung herstellt, ist in einem Mittenabschnitt der Niederdruckauflageroberfläche 15 geöffnet.The low pressure bearing surface (a low pressure side valve bearing) 15 is in a wall surface (a bottom surface) of the control valve chamber 13 of the valve body 9 educated. The low pressure bearing surface 15 is formed in a planar annular shape (or a truncated cone shape or a tapered shape). Low-pressure side valve portion (described later) 71 of the control valve 11 is against the low pressure bearing surface 15 auflagerbar. A low-pressure gate 16 located between the control valve chamber 13 and a low pressure fuel passage (which will be described later) makes coupling is in a center portion of the low pressure bearing surface 15 open.
Eine Hochdruckauflageroberfläche (ein Hochdruckseiten-Ventilauflager) 17 ist ferner in einer oberen Endoberfläche der Verengungsplatte 10 gebildet, die sich in den Zeichnungen auf der Oberseite der Verengungsplatte 10 befindet. Die Hochdruckauflageroberfläche 17 ist in einer ringförmigen Form konfiguriert. Ein Hochdruckseiten-Ventilabschnitt (der später beschrieben ist) 72 des Steuerventils 11 ist gegen die Hochdruckauflageroberfläche 17 auflagerbar. Eine Hochdruckpforte 18, die zwischen einem Hochdruckkraftstoffkanal (der später beschrieben ist) und der Steuerventilkammer 13 eine Kopplung herstellt, ist in einem Mittenabschnitt der Hochdruckauflageroberfläche 17 geöffnet.A high pressure bearing surface (a high pressure side valve bearing) 17 is also in an upper end surface of the constriction plate 10 formed in the drawings on the top of the constriction plate 10 located. The high pressure bearing surface 17 is configured in an annular shape. A high pressure side valve portion (described later) 72 of the control valve 11 is against the high pressure bearing surface 17 auflagerbar. A high pressure gate 18 interposed between a high pressure fuel passage (described later) and the control valve chamber 13 makes a coupling is in a center portion of the high pressure bearing surface 17 open.
Ein Kopplungspforte 19, die immer mit der Drucksteuerammer 14 gekoppelt ist, ist ferner in einer Wandoberfläche der Steuerventilkammer 13 des Ventilkörpers 9 geöffnet.A coupling port 19 Always with the pressure control chamber 14 is further coupled in a wall surface of the control valve chamber 13 of the valve body 9 open.
Eine Ventilauflageroberfläche (die später beschrieben ist) 59, die eine ringförmige Form hat, ist in einer unteren Endoberfläche der Verengungsplatte 10 gebildet, die sich in den Zeichnungen auf der unteren Site der Verengungsplatte 10 befindet. Ein Ventilabschnitt der Steuerplatte 6 ist gegen diese Ventilauflageroberfläche 59 der Verengungsplatte 10 auflagerbar.A valve seating surface (described later) 59 which has an annular shape is in a lower end surface of the constriction plate 10 formed in the drawings on the lower site of the narrowing plate 10 located. A valve section of the control plate 6 is against this valve support surface 59 the narrowing plate 10 auflagerbar.
Der Injektor weist eine Befestigungsmutter 20 auf. Die Befestigungsmutter 20 ist an einem axialen distalen Endabschnitt des Injektorkörpers 4 schraubbar fixiert, um den Düsenkörper 2 relativ zu dem Injektor 4 in einem Zustand zu fixieren, in dem der Ventilkörper 9 und die Verengungsplatte 10 zwischen der eng berührenden Oberfläche des Düsenkörpers 2 und der eng berührenden Oberfläche des Injektorkörpers 4 eingeklemmt sind.The injector has a fastening nut 20 on. The fastening nut 20 is at an axial distal end portion of the injector body 4 screwed fixed to the nozzle body 2 relative to the injector 4 to fix in a state in which the valve body 9 and the narrowing plate 10 between the closely contacting surface of the nozzle body 2 and the closely contacting surface of the injector body 4 are trapped.
Bei dem Injektorkörper 4 ist ferner ein Piezoaufnahmeloch, das sich in der axialen Richtung erstreckt, an einer dezentrierten (versetzten) Position gebildet, die von der Mittelachse des Injektorkörpers 4 in der radialen Richtung um eine vorbestimme radiale Strecke dezentriert ist. Eine Betätigungsvorrichtung (auf die ferner als eine piezoelektrische Betätigungsvorrichtung Bezug genommen ist) 3 und eine Verlagerungsverstärkungseinrichtung sind in einem Inneren des Piezoaufnahmelochs aufgenommen. Die Betätigungsvorrichtung 3 treibt das Ventilelement (das Steuerventil 11) der Steuerventilvorrichtung 100 an, um das Ventilelement (das Steuerventil 11) der Steuerventilvorrichtung 100 zu verschieben. Die Verlagerungsverstärkungseinrichtung weist zwischen einem Piezokolben (auf den einfach als ein Kolben Bezug genommen ist) 21 und einem Ventilkolben 22 eine öldichte Kammer 23 auf. Die Verlagerungsverstärkungseinrichtung verstärkt eine Ausdehnung (auf die ferner als eine Ausdehnungsverlagerung Bezug genommen ist) der Betätigungsvorrichtung 3 und leitet die verstärkte Ausdehnung der Betätigungsvorrichtung 3 zu dem Ventilkolben 22. Eine Ventilkolbenfeder 24 ist in einem Inneren des Piezoaufnahmelochs aufgenommen.In the injector body 4 Further, a piezo-receiving hole extending in the axial direction is formed at a decentered (offset) position, which is from the center axis of the injector body 4 is decentered in the radial direction by a predetermined radial distance. An actuator (also referred to as a piezoelectric actuator) 3 and a displacement amplifying means are accommodated in an interior of the piezo receiving hole. The actuator 3 drives the valve element (the control valve 11 ) of the control valve device 100 to the valve element (the control valve 11 ) of the control valve device 100 to move. The displacement amplifying device has between a piezo-piston (which is simply referred to as a piston) 21 and a valve piston 22 an oil-tight chamber 23 on. The displacement amplifying means amplifies an expansion (which is further referred to as an expansion displacement) of the actuator 3 and directs the increased expansion of the actuator 3 to the valve piston 22 , A valve piston spring 24 is received in an interior of the piezo pickup hole.
Eine Einlasspforte und eine Auslasspforte sind in einem proximalen Endabschnitt (einem Endabschnitt, der von den Einspritzlöchern 27 abgewandt ist) des Injektorkörpers 4 des Injektors gebildet. Die Einlasspforte ist durch eine Hochdruckleitung mit einem Hochdruckerzeugungsabschnitt (zum Beispiel einer Versorgungspumpe oder einer gemeinsamen Druckleitung, die auf einer Hochdruckseite des Kraftstoffsystems vorgesehen ist) verbunden. Die Auslasspforte ist durch eine Niederdruckleitung mit einem Kraftstofftank oder einem Niederdruckabschnitt eines Kraftstoffversorgungswegs, der auf einer Niederdruckseite des Kraftstoffsystems vorgesehen ist, verbunden. Ein externer Verbinder, der piezoelektrische Zuleitungsanschlüsse der Betätigungsvorrichtung 3 und eine externe Schaltung (zum Beispiel eine externe elektrische Leistungsquelle und/oder eine externe Steuerschaltung: ECU (= external control circuit)) verbindet, ist auf einer Seite des Injektorkörpers 4 vorgesehen, die von den Einspritzlöchern 27 axial abgewandt ist.An inlet port and an outlet port are in a proximal end portion (an end portion of the injection holes 27 turned away) of the injector body 4 formed of the injector. The inlet port is connected through a high pressure line to a high pressure generating section (for example, a supply pump or a common rail provided on a high pressure side of the fuel system). The exhaust port is connected through a low pressure line to a fuel tank or a low pressure portion of a fuel supply path provided on a low pressure side of the fuel system. An external connector, the piezoelectric lead terminals of the actuator 3 and an external circuit (for example, an external electric power source and / or an external control circuit: ECU (= external control circuit)) connects is on one side of the injector body 4 provided by the injection holes 27 axially facing away.
Bei dem Injektor wird das Steuerventil 11 durch eine Verwendung einer Ausdehnungs- oder Zusammenziehungs-Verlagerung (auf die im Folgenden als eine Ausdehnungs-/Zusammenziehungs-Verlagerung Bezug genommen ist) der Betätigungsvorrichtung 3 angetrieben und verlagert, um den Kraftstoffdruck in der Drucksteuerkammer 14 anzupassen (zu erhöhen oder zu verringern), und um dadurch eine Öffnungs-/Schließ-Bewegung der Nadel 1 zu steuern. Auf diese Weise werden eine Kraftstoffeinspritzmenge, ein Einspritzzeitpunkt und ein Einspritzmuster (eine Einspritzrate) des Kraftstoffs, der in die Verbrennungskammer des Zylinders der Maschine eingespritzt wird, gesteuert.The injector becomes the control valve 11 by use of an expansion or contraction displacement (hereinafter referred to as an expansion / contraction displacement) of the actuator 3 driven and shifted to the fuel pressure in the pressure control chamber 14 to adjust (increase or decrease), and thereby an opening / closing movement of the needle 1 to control. In this way, a fuel injection amount, an injection timing and an injection pattern (injection rate) of the fuel injected into the combustion chamber of the cylinder of the engine are controlled.
Das Nadelaufnahmeloch des Düsenkörpers 2 weist ferner auf einer Stromabwärtsseite der Aufnahmekammer 25 eine Kraftstoffquellenkammer 26 auf, die in einer Strömungsrichtung des Kraftstoffs die Nadelfeder 5 aufnimmt. Die Kraftstoffquellenkammer 26 hat einen Lochdurchmesser, der größer als ein Führungsdurchmesser der Nadel 1 ist. Die Einspritzlöcher 27 sind ferner an dem distalen Endabschnitt des Düsenkörpers 2 gebildet und sind mit einer Sackkammer, die in einer Form einer Vertiefung konfiguriert ist und sich auf einer Stromabwärtsseite der Kraftstoffquellenkammer 26 in dem Düsenkörper 2 befindet, gekoppelt.The needle receiving hole of the nozzle body 2 further includes on a downstream side of the receiving chamber 25 a fuel source chamber 26 on, in a flow direction of the fuel, the needle spring 5 receives. The fuel source chamber 26 has a hole diameter larger than a guide diameter of the needle 1 is. The injection holes 27 are further at the distal end portion of the nozzle body 2 and are formed with a bag chamber configured in a shape of a recess and located on a downstream side of the fuel source chamber 26 in the nozzle body 2 is located, coupled.
Die Kraftstoffquellenkammer 26 ist in einem Zwischenabschnitt des Nadelaufnahmelochs gebildet. Der Kraftstoffdruck, der in die Kraftstoffquellenkammer 26 eingeleitet wird, ist ein Ventilöffnungsöldruck (FO), der als eine treibende Kraft wirkt, die die Nadel 1 in eine Ventilöffnungsrichtung der Nadel 1 (eine Richtung weg von den Einspritzlöchern 27) treibt.The fuel source chamber 26 is formed in an intermediate portion of the needle receiving hole. The fuel pressure entering the fuel source chamber 26 is a valve opening oil pressure (FO) that acts as a driving force to the needle 1 in a valve opening direction of the needle 1 (one way away from the injection holes 27 ) drives.
Die Einspritzlöcher 27 sind auf einer Stromabwärtsseite eines Auflagerabschnitts (eines Ventilauflagers) gebildet, gegen den ein Ventilabschnitt der Nadel 1 auflagerbar ist, um zwischen einem Inneren und einem Äußeren des Nadelaufnahmelochs eine Kopplung herzustellen. Das heißt, die Einspritzlöcher 27 stellen zwischen der Verbrennungskammer des Zylinders der Maschine und dem Inneren des Düsenkörpers 2 eine Kopplung her.The injection holes 27 are formed on a downstream side of a bearing portion (a valve pad) against which a valve portion of the needle 1 is auflagbar to make between an inner and an outer of the Nadelaufnahmeloch a coupling. That is, the injection holes 27 place between the combustion chamber of the cylinder of the machine and the inside of the nozzle body 2 a coupling ago.
Die Nadel 1 ist ein Ventilglied des Kraftstoffeinspritzventils und ist in dem Nadelaufnahmeloch hin und her bewegbar aufgenommen. Der Ventilabschnitt, der relativ zu einer Nadelauflageroberfläche des Düsenkörpers 2 auflagerbar und hebbar ist, um die Einspritzlöcher 27 zu öffnen und zu schließen, ist in einem axialen distalen Endabschnitt der Nadel 1 gebildet. Ein Kolbenabschnitt (auf den ferner als ein gleitfähiger Abschnitt oder ein Abschnitt eines kleinen Durchmessers Bezug genommen ist) 28 ist in einem axialen proximalen Endabschnitt der Nadel 1 gebildet. Der Kolbenabschnitt 28 ist relativ zu einer Lochwandoberfläche eines Führungslochs (eines Zylinderlochs) des Düsenzylinders 8 hin und her bewegbar gleitfähig. Eine Aufnahmevertiefung ist in einer Endoberfläche des Kolbenabschnitts 28 axial vertieft, um einen Abschnitt der Steuerplattenfeder 7 aufzunehmen, und bildet einen Abschnitt der Drucksteuerkammer 14.The needle 1 is a valve member of the fuel injection valve and is reciprocably received in the needle receiving hole. The valve portion that is relative to a Nadelauflageroberfläche of the nozzle body 2 auflagerbar and liftable is to the injection holes 27 to open and close is in an axial distal end portion of the needle 1 educated. A piston portion (also referred to as a slidable portion or a small diameter portion) 28 is in an axial proximal end portion of the needle 1 educated. The piston section 28 is relative to a hole wall surface of a guide hole (a cylinder hole) of the nozzle cylinder 8th slidable back and forth. A receiving recess is in an end surface of the piston portion 28 axially recessed to a portion of the control plate spring 7 and forms a portion of the pressure control chamber 14 ,
Eine ringförmige Stufe ist zwischen dem Kolbenabschnitt 28 der Nadel 1 und einem Nadelaxialabschnitt (einem Zwischendurchmesserabschnitt) der Nadel 1 gebildet. An annular step is between the piston portion 28 the needle 1 and a needle axial portion (an intermediate diameter portion) of the needle 1 educated.
Die Nadelfeder 5 ist eine nadeltreibende Einrichtung (ein Federglied), die eine treibende Kraft (eine Federkraft, eine Federsatzlast: Fsp) erzeugt, die die Nadel 1 in eine Ventilschließrichtung der Nadel 1 treibt. Die Nadelfeder 5 ist eine Druckschraubenfeder und ist in einem zusammengedrückten Zustand platziert, in dem die Nadelfeder 5 in der Düsenaxialrichtung zwischen einem ringförmigen Federauflager 29, das an einer äußeren peripheren Oberfläche des Zwischendurchmesserabschnitts der Nadel 1 fixiert ist, und einer ringförmigen Endoberfläche (einem Federauflagerabschnitt) des Düsenzylinders 8 zusammengedrückt ist.The needle spring 5 is a needle-driving means (a spring member) which generates a driving force (a spring force, a spring-loaded load: Fsp) which is the needle 1 in a valve closing direction of the needle 1 drives. The needle spring 5 is a compression coil spring and is placed in a compressed state in which the needle spring 5 in the nozzle axial direction between an annular spring support 29 attached to an outer peripheral surface of the intermediate diameter portion of the needle 1 is fixed, and an annular end surface (a Federauflagerabschnitt) of the nozzle cylinder 8th is compressed.
Die Drucksteuerkammer 14 ist ein Raum, der durch eine obere Endoberfläche (eine proximale Endoberfläche) der Nadel 1, eine Bodenoberfläche der proximalen Endseitenvertiefung der Nadel 1, eine innere periphere Oberfläche des Düsenzylinders 8 und die Steuerplatte 6 umgeben ist. Der Kraftstoffdruck, der in die Drucksteuerkammer 14 eingeleitet wird, ist ein Ventilschließöldruck (FC), der als eine treibende Kraft dient, die die Nadel 1 in die Ventilschließrichtung der Nadel 1 treibt.The pressure control chamber 14 is a space passing through an upper end surface (a proximal end surface) of the needle 1 , a bottom surface of the proximal end-side recess of the needle 1 , an inner peripheral surface of the nozzle cylinder 8th and the control panel 6 is surrounded. The fuel pressure entering the pressure control chamber 14 is a valve closing oil pressure (FC) that serves as a driving force to the needle 1 in the valve closing direction of the needle 1 drives.
Die Drucksteuerkammer 14 ist ein volumenvariabler Raum, der zwischen einer Ventilschließseiten-Druckaufnahmeoberfläche der Steuerplatte 6 und einer Druckaufnahmeoberfläche des Kolbenabschnitts 28 der Nadel 1 gebildet ist. Der Kraftstoffdruck, der in die Drucksteuerkammer 14 eingeleitet wird, ist der Ventilschließöldruck (FC), der als die treibende Kraft dient, die die Nadel 1 in die Ventilschließrichtung der Nadel 1 treibt.The pressure control chamber 14 is a volume variable space that exists between a valve-closing-side pressure-receiving surface of the control plate 6 and a pressure receiving surface of the piston portion 28 the needle 1 is formed. The fuel pressure entering the pressure control chamber 14 is the valve closing oil pressure (FC), which serves as the driving force, which is the needle 1 in the valve closing direction of the needle 1 drives.
Ein Hochdruckeinlassströmungskanal und der Kraftstoffauslassströmungskanal des Injektors sind als Nächstes kurz unter Bezugnahme auf 1 bis 3 beschrieben.A high pressure inlet flow passage and the fuel outlet flow passage of the injector are next briefly described with reference to FIG 1 to 3 described.
Der Hochdruckeinlassströmungskanal weist einen ersten Hochdruckeinlassströmungskanal und einen zweiten Hochdruckeinlassströmungskanal auf. Der erste Hochdruckeinlassströmungskanal versorgt die Einspritzlöcher 27 durch die Kraftstoffquellenkammer 26 mit dem Hochdruckkraftstoff, der von der Einlasspforte des Injektorkörpers 4 aufgenommen wird. Der zweite Hochdruckeinlassströmungskanal ist von dem ersten Hochdruckeinlassströmungskanal abgezweigt und versorgt die Drucksteuerkammer 14 durch die Steuerventilkammer 13 mit dem Hochdruckkraftstoff.The high pressure inlet flow channel has a first high pressure inlet flow channel and a second high pressure inlet flow channel. The first high pressure inlet flow channel supplies the injection holes 27 through the fuel source chamber 26 with the high pressure fuel coming from the inlet port of the injector body 4 is recorded. The second high pressure inlet flow passage is branched from the first high pressure inlet flow passage and supplies the pressure control chamber 14 through the control valve chamber 13 with the high pressure fuel.
Der erste Hochdruckeinlassströmungskanal weist Hochdruckströmungskanallöcher 31–33, einen Kraftstoffströmungskanal (Zwischenraum) 34, einen Kraftstoffströmungskanal 35 und einen Kraftstoffströmungskanal 36 auf. Die Hochdruckströmungskanallöcher 31–33 stellen zwischen der Einlasspforte und dem Nadelaufnahmeloch des Düsenkörpers 2 eine Kopplung her. Der Kraftstoffströmungskanal 34 ist zwischen einer äußeren peripheren Oberfläche des Düsenzylinders 8 und einer Lochwandoberfläche des Nadelaufnahmelochs gebildet. Der Kraftstoffströmungskanal 35 stellt zwischen dem Kraftstoffströmungskanal 34 und der Kraftstoffquellenkammer 26 eine Kopplung her. Der Kraftstoffströmungskanal 36 stellt zwischen der Kraftstoffquellenkammer 26 und den Einspritzlöchern 27 eine Kopplung her.The first high pressure inlet flow channel has high pressure flow channel holes 31 - 33 , a fuel flow channel (gap) 34 , a fuel flow channel 35 and a fuel flow passage 36 on. The high pressure flow channel holes 31 - 33 between the inlet port and the needle receiving hole of the nozzle body 2 a coupling ago. The fuel flow channel 34 is between an outer peripheral surface of the nozzle cylinder 8th and a hole wall surface of the needle receiving hole. The fuel flow channel 35 puts between the fuel flow channel 34 and the fuel source chamber 26 a coupling ago. The fuel flow channel 36 puts between the fuel source chamber 26 and the injection holes 27 a coupling ago.
Der Kraftstoffströmungskanal 35 ist ein ringförmiger Strömungskanal, der zwischen der äußeren peripheren Oberfläche der Nadel 1 und der Lochwandoberfläche des Nadelaufnahmelochs des Düsenkörpers 2 gebildet ist. Der Kraftstoffströmungskanal 36 ist ferner in dem Inneren des Nadelaufnahmelochs gebildet und weist einen ringförmigen Kraftstoffströmungskanal und die Sackkammer auf. Der ringförmige Kraftstoffströmungskanal wird zwischen der Nadelauflageroberfläche des Düsenkörpers 2 und dem Ventilabschnitt der Nadel 1 zu der Ventilöffnungszeit des Injektors gebildet. Die Sackkammer stellt zwischen diesem ringförmigen Kraftstoffströmungskanal und den Einspritzlöchern 27 eine Kopplung her.The fuel flow channel 35 is an annular flow channel located between the outer peripheral surface of the needle 1 and the hole wall surface of the needle receiving hole of the nozzle body 2 is formed. The fuel flow channel 36 is further formed in the interior of the needle receiving hole and has an annular fuel flow channel and the bag chamber. The annular fuel flow passage is defined between the needle bearing surface of the nozzle body 2 and the valve portion of the needle 1 formed at the valve opening time of the injector. The baghouse provides between this annular fuel flow passage and the injection holes 27 a coupling ago.
Der zweite Hochdruckeinlassströmungskanal weist einen Hochdruckkraftstoffkanal, einen gemeinsamen Strömungskanal und einen nicht drosselnden Strömungskanal auf. Der Hochdruckkraftstoffkanal kann den Hochdruckkraftstoff von dem Äußeren des Injektors durch die Steuerventilkammer 13 zu der Drucksteuerkammer 14 führen. Der gemeinsame Strömungskanal ist mit der Steuerventilkammer 13 gekoppelt. Der nicht drosselnde Strömungskanal stellt zwischen dem gemeinsamen Strömungskanal und der Drucksteuerkammer 14 eine Kopplung her und reduziert (drosselt) nicht die Strömungsmenge des Kraftstoffs, der durch den nicht drosselnden Strömungskanal geht.The second high pressure inlet flow channel has a high pressure fuel passage, a common flow passage, and a non-throttling flow passage. The high pressure fuel passage may supply the high pressure fuel from the exterior of the injector through the control valve chamber 13 to the pressure control chamber 14 to lead. The common flow channel is with the control valve chamber 13 coupled. The non-throttling flow channel provides between the common flow channel and the pressure control chamber 14 It does not restrict or restrict the flow rate of fuel passing through the non-throttling flow passage.
Der Hochdruckkraftstoffkanal weist die Hochdruckströmungkanallöcher 31–33, einen ringförmigen Hochdruckkopplungskanal 41, ein Hochdruckströmungskanalloch 42 und ein Einlassverengungsloch 43 auf. Der Hochdruckkopplungskanal 41 koppelt die Hochdruckströmungskanallöcher 31–33 mit dem Kraftstoffströmungskanal 34. Das Hochdruckströmungskanalloch 42 ist mit dem Hochdruckkopplungskanal 41 gekoppelt. Das Einlassverengungsloch 34 ist mit dem Hochdruckströmungskanalloch 42 gekoppelt.The high pressure fuel passage has the high pressure flow channel holes 31 - 33 , a high-pressure annular coupling channel 41 , a high pressure flow channel hole 42 and an inlet narrowing hole 43 on. The high pressure coupling channel 41 couples the high pressure flow channel holes 31 - 33 with the fuel flow channel 34 , The high pressure flow channel hole 42 is with the high pressure coupling channel 41 coupled. The inlet narrowing hole 34 is with the high pressure flow channel hole 42 coupled.
Das Einlassverengungsloch 43 ist ein drosselndes Einlassseiten-Loch, das eine Strömungsmenge des Hochdruckkraftstoffs, der durch die Steuerventilkammer 13 in die Drucksteuerkammer 14 eingeleitet wird, begrenzt. Das Einlassverengungsloch 43 ist in der Strömungsrichtung des Kraftstoffs auf einer Stromaufwärtsseite der Steuerventilkammer 13, der Drucksteuerkammer 14 und eines Strömungskanalspalts 48 platziert. Das Einlassverengungsloch 43 ist ferner relativ zu der Steuerventilkammer 13 und einem gemeinsamen Strömungskanalloch 45 in Reihe angeordnet.The inlet narrowing hole 43 is a throttling inlet side hole that has a Flow rate of the high pressure fuel passing through the control valve chamber 13 in the pressure control chamber 14 is introduced limited. The inlet narrowing hole 43 is in the flow direction of the fuel on an upstream side of the control valve chamber 13 , the pressure control chamber 14 and a flow channel gap 48 placed. The inlet narrowing hole 43 is also relative to the control valve chamber 13 and a common flow channel hole 45 arranged in a row.
Die Niederdruckpforte 16, die Hochdruckpforte 18 und die Kopplungspforte 19 sind in einer Wandoberfläche der Steuerventilkammer 13 gebildet. Die Niederdruckpforte 16 stellt zwischen dem Niederdruckkraftstoffkanal, der den Kraftstoff von der Drucksteuerkammer 14 zu der Niederdruckseite des Kraftstoffsystems leitet, und der Steuerventilkammer 13 eine Kopplung her. Die Hochdruckpforte 18 stellt zwischen dem Hochdruckkraftstoffkanal, der den Hochdruckkraftstoff leitet, um die Drucksteuerkammer 14 damit zu versorgen, und der Steuerventilkammer 13 eine Kopplung her. Die Kopplungspforte 19 ist durch das gemeinsame Strömungskanalloch 45 immer mit der Drucksteuerkammer 14 gekoppelt.The low pressure gate 16 , the high-pressure gate 18 and the coupling port 19 are in a wall surface of the control valve chamber 13 educated. The low pressure gate 16 represents between the low-pressure fuel passage, the fuel from the pressure control chamber 14 to the low pressure side of the fuel system, and the control valve chamber 13 a coupling ago. The high pressure gate 18 provides between the high-pressure fuel passage, which directs the high-pressure fuel, to the pressure control chamber 14 with it, and the control valve chamber 13 a coupling ago. The coupling gate 19 is through the common flow channel hole 45 always with the pressure control chamber 14 coupled.
Der gemeinsame Strömungskanal weist das gemeinsame Strömungskanalloch 45, das zwischen der Kopplungspforte 19, die zu der Wandoberfläche der Steuerventilkammer 13 geöffnet ist, und dem nicht drosselnden Strömungskanal eine Kopplung herstellt, auf. Das gemeinsame Strömungskanalloch 45 ist ein gemeinsamer Strömungskanal, der den Kraftstoff in die und aus der Drucksteuerkammer 14 leitet und immer mit der Steuerventilkammer 13 gekoppelt ist. Das heißt, das gemeinsame Strömungskanalloch 45 ist ein Strömungskanalloch, das den Hochdruckkraftstoff leitet, um zu einer Niederdruckverschlusszeit der Steuerventilvorrichtung 100 (das heißt einer Zeit eines Platzierens der Steuerventilvorrichtung 100, genauer gesagt des Steuerventils 11, auf einer Niederdruckauflagerseite, die später beschrieben ist) von der Steuerventilkammer 13 in die Drucksteuerkammer 14 eingeleitet zu werden. Das gemeinsame Strömungskanalloch 45 ist ferner ein Strömungskanalloch, das den Kraftstoff, der von der Drucksteuerkammer 14 einzuleiten ist, zu einer Hochdruckverschlusszeit der Steuerventilvorrichtung 100 (das heißt einer Zeit eines Platzierens der Steuerventilvorrichtung 100, genauer gesagt des Steuerventils 11, auf einer Hochdruckauflagerseite, die später beschrieben ist) in die Steuerventilkammer 13 leitet.The common flow channel has the common flow channel hole 45 that is between the coupling port 19 leading to the wall surface of the control valve chamber 13 is opened, and the non-throttling flow channel makes a coupling on. The common flow channel hole 45 is a common flow channel that feeds the fuel into and out of the pressure control chamber 14 conducts and always with the control valve chamber 13 is coupled. That is, the common flow channel hole 45 is a flow channel hole that directs the high pressure fuel to a low pressure closure time of the control valve device 100 (ie, a time of placing the control valve device 100 , more precisely the control valve 11 , on a low pressure bearing side, which will be described later) from the control valve chamber 13 in the pressure control chamber 14 to be initiated. The common flow channel hole 45 is also a flow channel hole, which is the fuel from the pressure control chamber 14 is to be introduced, to a high-pressure closure time of the control valve device 100 (ie, a time of placing the control valve device 100 , more precisely the control valve 11 , on a high-pressure bearing side, which will be described later) in the control valve chamber 13 passes.
Der nicht drosselnde Strömungskanal ist ein Einlassströmungskanal, der die Drucksteuerkammer 14 mit dem Hochdruckkraftstoff von dem gemeinsamen Strömungskanalloch 45 versorgt, während ein drosselnder Strömungskanal, der später beschrieben ist, umgangen wird. Der nicht drosselnde Strömungskanal weist den Strömungskanalspalt 48 und einen Kopplungsströmungskanal 49 auf. Der Strömungskanalspalt 48 ist mit dem gemeinsamen Strömungskanalloch 45 gekoppelt. Der Kopplungsströmungskanal 49 stellt zwischen dem Strömungskanalspalt 48 und der Drucksteuerkammer 14 eine Kopplung her.The non-throttling flow passage is an inlet flow passage that houses the pressure control chamber 14 with the high pressure fuel from the common flow passage hole 45 while bypassing a throttling flow channel described later is bypassed. The non-throttling flow channel has the flow channel gap 48 and a coupling flow channel 49 on. The flow channel gap 48 is with the common flow channel hole 45 coupled. The coupling flow channel 49 puts between the flow channel gap 48 and the pressure control chamber 14 a coupling ago.
Der Strömungskanalspalt 48 weist eine vertiefte Nut auf, die in der Ventilauflageroberfläche der Verengungsplatte 10 gebildet (vertieft) ist und in einer ringförmigen Form konfiguriert ist.The flow channel gap 48 has a recessed groove formed in the valve seating surface of the constriction plate 10 is formed (recessed) and is configured in an annular shape.
Der Kraftstoffauslassströmungskanal ist ein Kraftstoffrückführungsweg, der den Hochdruckkraftstoff, mit dem die Drucksteuerkammer 14 versorgt wird, durch den drosselnden Strömungskanal zu der Niederdruckseite des Kraftstoffsystems ausgibt, was die Strömungsmenge des Kraftstoffs, der durch den drosselnden Strömungskanal, das gemeinsame Strömungskanalloch 45, die Steuerventilkammer 13, den Niederdruckkraftstoffkanal und die Auslasspforte geht, reduziert (drosselt).The fuel outlet flow passage is a fuel return passage that includes the high pressure fuel to which the pressure control chamber 14 is supplied through the throttling flow channel to the low pressure side of the fuel system, which is the flow rate of the fuel through the throttling flow channel, the common flow channel hole 45 , the control valve chamber 13 The low pressure fuel passage and the exhaust port are reduced (throttled).
Der drosselnde Strömungskanal des Kraftstoffausgabeströmungskanals weist ein Strömungskanalloch 51 und ein Auslassverengungsloch 52 auf. Das Strömungskanalloch 51 ist mit der Drucksteuerkammer 14 gekoppelt. Das Auslassverengungsloch 52 ist mit dem Strömungskanalloch 51 gekoppelt.The throttling flow channel of the fuel discharge flow channel has a flow channel hole 51 and an outlet narrowing hole 52 on. The flow channel hole 51 is with the pressure control chamber 14 coupled. The outlet narrowing hole 52 is with the flow channel hole 51 coupled.
Der Niederdruckkraftstoffkanal weist ein Niederdruckströmungskanalloch 54, eine Federaufnahmekammer 55, eine Mehrzahl von radialen Kopplungslöchern 56 und einen Niederdruckströmungskanal 57 auf. Das Niederdruckströmungskanalloch 45 ist mit der Niederdruckpforte 16 gekoppelt. Die Federaufnahmekammer 55 ist mit dem Niederdruckströmungskanalloch 54 gekoppelt. Die radialen Kopplungslöcher 56 sind mit der Federaufnahmekammer 54 gekoppelt. Der Niederdruckströmungskanal 57 stellt zwischen den radialen Kopplungslöchern 56 und der Auslasspforte eine Kopplung her.The low pressure fuel passage has a low pressure flow passage hole 54 , a spring receiving chamber 55 , a plurality of radial coupling holes 56 and a low pressure flow channel 57 on. The low pressure flow channel hole 45 is with the low-pressure gate 16 coupled. The spring receiving chamber 55 is with the low pressure flow channel hole 54 coupled. The radial coupling holes 56 are with the spring receiving chamber 54 coupled. The low pressure flow channel 57 represents between the radial coupling holes 56 and the Auslasspforte a coupling ago.
Das Auslassverengungsloch 52 ist ein drosselndes Auslassseitenloch, das sich in der Strömungsrichtung des Kraftstoffs auf einer Stromaufwärtsseite der Steuerventilkammer 13 befindet und eine Strömungsmenge des Kraftstoffs, der von der Drucksteuerkammer 14 zu dem gemeinsamen Strömungskanalloch 45 ausgegeben wird, begrenzt. Das Auslassverengungsloch 52 ist entlang einer Mittelachse der Steuerplatte 6 gebildet. Ein Stromaufwärtsende der Niederdruckpforte 16 ist ferner zu der Bodenoberfläche (einer Deckenoberfläche) der Steuerventilkammer 13, die in einer Form einer vertieften Nut konfiguriert ist, geöffnet.The outlet narrowing hole 52 is a throttling outlet side hole located in the flow direction of the fuel on an upstream side of the control valve chamber 13 and a flow rate of the fuel flowing from the pressure control chamber 14 to the common flow channel hole 45 is issued limited. The outlet narrowing hole 52 is along a central axis of the control plate 6 educated. An upstream end of the low pressure port 16 is also to the bottom surface (a ceiling surface) of the control valve chamber 13 opened in a shape of a recessed groove.
Der Düsenzylinder 8 weist eine innere periphere Wandoberfläche auf, die einen Kopplungsströmungskanal 49 (zum Beispiel eine Kopplungsnut, die sich in der Düsenaxialrichtung erstreckt) bildet, der zwischen dem gemeinsamen Strömungskanalloch 45 und der Drucksteuerkammer 14 an einem Ort zwischen einem äußeren peripheren Abschnitt der Steuerplatte 6 und der inneren peripheren Wandoberfläche des Düsenzylinders 8 eine Kopplung herstellt. Das Führungsloch ist in der inneren peripheren Wandoberfläche des Düsenzylinders 8 gebildet, und dieses Führungsloch trägt hin und her bewegbar und gleitfähig den Kolbenabschnitt 28 der Nadel 1 und trägt hin und her bewegbar die Steuerplatte 6.The nozzle cylinder 8th has an inner peripheral wall surface that has a coupling flow channel 49 (for example, one Coupling groove extending in the nozzle axial direction) formed between the common flow passage hole 45 and the pressure control chamber 14 at a location between an outer peripheral portion of the control plate 6 and the inner peripheral wall surface of the nozzle cylinder 8th makes a coupling. The guide hole is in the inner peripheral wall surface of the nozzle cylinder 8th formed, and this guide hole carries back and forth and slidably the piston portion 28 the needle 1 and carries back and forth the control panel 6 ,
Der Düsenzylinder 8 ist durch Schweißen an einen verbindenden Abschnitt der Verengungsplatte 10 sicher gefügt. Der Düsenzylinder 8 ist angeordnet, um von dem verbindenden Abschnitt der Verengungsplatte 10 in ein Inneres des Nadelaufnahmelochs vorzuspringen.The nozzle cylinder 8th is by welding to a connecting portion of the constriction plate 10 surely joined. The nozzle cylinder 8th is arranged to from the connecting portion of the constriction plate 10 to project into an inside of the needle pickup hole.
Eine ringförmige Stufe ist in dem Düsenzylinder 8 einstückig gebildet, derart, dass die ringförmige Stufe des Düsenzylinders 8 der ringförmigen Stufe der Nadel 1, die sich auf der radial äußeren Seite befindet, axial gegenüberliegt, und von der ringförmigen Stufe der Nadel 1 um eine vorbestimmte axiale Strecke (ein Nadelmaximalhubausmaß) beabstandet ist. Die ringförmige Stufe des Düsenzylinders 8 bildet einen Nadelstopper, der eine weitere Bewegung der Nadel 1 begrenzt, wenn die Nadel 1 gänzlich gehoben ist. Der Düsenzylinder 8 hat ferner eine ringförmige Stufe, die mit dem Düsenzylinder 8 einstückig gebildet ist, derart, dass die ringförmige Stufe der Ventilauflageroberfläche der Verengungsplatte 10 axial gegenüberliegt und von der Ventilauflageroberfläche der Verengungsplatte 10 um eine vorbestimmte axiale Strecke (die Plattenaufnahmekammer) beabstandet ist. Diese ringförmige Stufe des Düsenzylinders 8 bildet einen Ventilstopper, der eine weitere Bewegung der Steuerplatte 6 begrenzt, wenn die Steuerplatte 6 gänzlich gehoben ist.An annular step is in the nozzle cylinder 8th formed integrally, such that the annular step of the nozzle cylinder 8th the annular step of the needle 1 which is located on the radially outer side, axially opposite, and of the annular step of the needle 1 is spaced by a predetermined axial distance (a maximum needle stroke amount). The annular step of the nozzle cylinder 8th forms a needle stopper, which further moves the needle 1 limited when the needle 1 is completely lifted. The nozzle cylinder 8th also has an annular step with the nozzle cylinder 8th is integrally formed, such that the annular step of the valve seating surface of the constriction plate 10 axially opposed and from the valve seating surface of the constriction plate 10 is spaced by a predetermined axial distance (the disc receiving chamber). This annular stage of the nozzle cylinder 8th forms a valve stopper, which further movement of the control plate 6 limited when the control plate 6 is completely lifted.
Der Ventilkörper 9 ist zusammen mit der Verengungsplatte 10 zwischen der eng berührenden Oberfläche des Düsenkörpers 2 und der eng berührenden Oberfläche des Injektorkörpers 4 eingeklemmt.The valve body 9 is together with the narrowing plate 10 between the closely contacting surface of the nozzle body 2 and the closely contacting surface of the injector body 4 trapped.
Das Hochdruckströmungskanalloch 32 ist ferner in dem Ventilkörper 9 gebildet und stellt zwischen dem Hochdruckströmungskanalloch 31 des Injektorkörpers 4 und dem Hochdruckströmungskanalloch 33 der Verengungsplatte 10 eine Kopplung her. Die Steuerventilkammer 13 ist ferner in dem Ventilkörper 9 gebildet und nimmt das Steuerventil 11 und die Ventilfeder 12 auf eine bewegliche Art und Weise auf. Ein Durchgangsloch 58 ist ferner in dem Ventilkörper 9 gebildet. Das Durchgangsloch 58 erstreckt sich in einer Plattendickenrichtung des Ventilkörpers 9 linear durch den Ventilkörper 9 und stellt durch die Niederdruckpforte 16 zwischen der Federaufnahmekammer 55 des Injektorkörpers 4 und der Steuerventilkammer 13 eine Kopplung her.The high pressure flow channel hole 32 is also in the valve body 9 formed and placed between the high-pressure flow channel hole 31 of the injector body 4 and the high pressure flow passage hole 33 the narrowing plate 10 a coupling ago. The control valve chamber 13 is also in the valve body 9 formed and takes the control valve 11 and the valve spring 12 in a moving way. A through hole 58 is also in the valve body 9 educated. The through hole 58 extends in a plate thickness direction of the valve body 9 linear through the valve body 9 and put through the low-pressure gate 16 between the spring receiving chamber 55 of the injector body 4 and the control valve chamber 13 a coupling ago.
Die Steuerventilkammer 13 ist eine vertiefte Nut, die an einer unteren Endoberfläche des Ventilkörpers 9 eine Öffnung hat, die sich in den Zeichnungen an der Unterseite des Ventilkörpers befindet, und die Steuerventilkammer 13 erstreckt sich von dieser Öffnung zu einer Tiefenseite.The control valve chamber 13 is a recessed groove formed on a lower end surface of the valve body 9 has an opening, which is located in the drawings at the bottom of the valve body, and the control valve chamber 13 extends from this opening to a depth side.
Die Ventilauflageroberfläche (ein Ventilauflager) 59, die gegenüber dem Strömungskanalspalt 48 freigelegt ist, ist in der Verengungsplatte 10 gebildet. Die Steuerplatte 6 ist gegen die Ventilauflageroberfläche 59 auflagerbar und von derselben hebbar.The valve support surface (a valve support) 59 facing the flow channel gap 48 is exposed in the narrowing plate 10 educated. The control plate 6 is against the valve support surface 59 storable and liftable from the same.
Das Hochdruckströmungskanalloch 33, das zwischen dem Hochdruckströmungskanalloch 32 des Ventilkörpers 9 und dem Kraftstoffströmungskanal 34 des Düsenkörpers 2 eine Kopplung herstellt, ist in der Verengungsplatte 10 gebildet. Das gemeinsame Strömungskanalloch 45 erstreckt sich linear in der Plattendickenrichtung der Verengungsplatte 10 entlang der Mittelachse der Verengungsplatte 10 durch die Verengungsplatte 10. Das Hochdruckströmungskanalloch 42, das Einlassverengungsloch 43 und die Hochdruckpforte 18, die zwischen dem Hochdruckkopplungskanal 41 und der Steuerventilkammer 13 eine Kopplung herstellen, sind ferner in der Verengungsplatte 10 gebildet.The high pressure flow channel hole 33 that between the high pressure flow channel hole 32 of the valve body 9 and the fuel flow passage 34 of the nozzle body 2 makes a coupling is in the constriction plate 10 educated. The common flow channel hole 45 extends linearly in the plate thickness direction of the constriction plate 10 along the central axis of the constriction plate 10 through the narrowing plate 10 , The high pressure flow channel hole 42 , the inlet narrowing hole 43 and the high-pressure gate 18 between the high pressure coupling duct 41 and the control valve chamber 13 make a coupling are also in the constriction plate 10 educated.
Ein Stromaufwärtsende des Hochdruckströmungskanallochs 42 ist an der unteren Endoberfläche der Verengungsplatte 10 geöffnet, die sich in den Zeichnungen auf der Unterseite der Verengungsplatte 10 befindet. Ein Stromabwärtsende der Hochdruckpforte 18 ist an einer oberen Endoberfläche der Verengungsplatte 10 geöffnet, die sich in den Zeichnungen auf der Oberseite der Verengungsplatte 10 befindet. Ein Stromaufwärtsende oder ein Stromabwärtsende des gemeinsamen Strömungskanallochs 45 ist ferner an der oberen Endoberfläche der Verengungsplatte 10 geöffnet und ist mit der Steuerventilkammer 13 gekoppelt. Das Stromabwärtsende oder das Stromaufwärtsende des gemeinsamen Strömungskanals 45 ist ferner an der unteren Endoberfläche (der Ventilauflageroberfläche 59) der Verengungsplatte 10, die sich in den Zeichnungen auf der Unterseite der Verengungsplatte 10 befindet, geöffnet und ist mit dem Strömungskanalspalt 48 oder dem Auslassverengungsloch 52 gekoppelt.An upstream end of the high pressure flow channel hole 42 is at the lower end surface of the constriction plate 10 opened, which is in the drawings on the bottom of the narrowing plate 10 located. A downstream end of the high pressure port 18 is at an upper end surface of the restriction plate 10 opened, which is in the drawings on the top of the constriction plate 10 located. An upstream end or a downstream end of the common flow channel hole 45 is also on the upper end surface of the constriction plate 10 opened and is with the control valve chamber 13 coupled. The downstream end or the upstream end of the common flow channel 45 is also on the lower end surface (the valve support surface 59 ) of the constriction plate 10 that are in the drawings on the bottom of the narrowing plate 10 is open, and is with the flow channel gap 48 or the outlet narrowing hole 52 coupled.
Details der Betätigungsvorrichtung sind als Nächstes kurz unter Bezugnahme auf 1 bis 3 beschrieben.Details of the actuator are next briefly with reference to 1 to 3 described.
Die Betätigungsvorrichtung 3 weist einen piezoelektrischen Stapel, eine isolierende Hülse (Hülle) und zwei isolierende Platten auf. Der piezoelektrische Stapel weist eine Mehrzahl von piezoelektrischen Elementen, die in der axialen Richtung durch Laden und Entladen der elektrischen Ladung ausdehnbar und zusammenziehbar sind und nacheinander in der axialen Richtung gestapelt sind, auf. Die isolierende Hülse ist in einer röhrenförmigen Form konfiguriert und schützt den piezoelektrischen Stapel. Die isolierenden Platten sind an zwei axialen Enden des piezoelektrischen Stapels vorgesehen. Die Betätigungsvorrichtung 3 ist derart aufgebaut, dass ein piezoelektrisches Antriebssignal (eine piezoelektrische Spannung oder ein piezoelektrischer Strom) zwischen den zwei piezoelektrischen Zuleitungsanschlüssen von einer piezoelektrischen Antriebsschaltung (EDU, die nicht gezeigt ist) angelegt wird.The actuator 3 has a piezoelectric stack, an insulating sleeve (shell) and two insulating plates. The piezoelectric stack has a plurality of piezoelectric elements which are expandable and contractible in the axial direction by charging and discharging the electric charge and stacked successively in the axial direction. The insulating sleeve is configured in a tubular shape and protects the piezoelectric stack. The insulating plates are provided at two axial ends of the piezoelectric stack. The actuator 3 is configured such that a piezoelectric drive signal (a piezoelectric voltage or a piezoelectric current) is applied between the two piezoelectric lead terminals of a piezoelectric drive circuit (EDU, not shown).
Bei der Betätigungsvorrichtung 3 wird, wenn ansprechend auf einen Injektorventilöffnungsantriebsbefehl (einen Einspritzstartbefehl), der von der ECU zu der EDU ausgegeben wird, die Spannung von der EDU an den piezoelektrischen Stapel (Erregung EIN) angelegt wird, der piezoelektrische Stapel elektrisch geladen. Bei der Betätigungsvorrichtung 3 wird ferner, wenn das Anlegen der Spannung von der ECU an den piezoelektrischen Stapel ansprechend auf einen Injektorventilschließantriebsbefehl (einen Einspritzbeendigungsbefehl), der von der ECU zu der EDU ausgeben wird, gestoppt wird (Erregung AUS), der piezoelektrische Stapel elektrisch entladen.In the actuator 3 That is, when the voltage from the EDU is applied to the piezoelectric stack (energization ON) in response to an injector valve opening drive command (an injection start command) output from the ECU to the EDU, the piezoelectric stack is electrically charged. In the actuator 3 Further, when the application of the voltage from the ECU to the piezoelectric stack is stopped (energization OFF) in response to an injector valve closing drive command (an injection termination command) output from the ECU to the EDU, the piezoelectric stack is electrically discharged.
Bei dem Injektor, der den piezoelektrischen Stapel aufweist, ist hier, um einen Mangel des Ausmaßes einer Verlagerung (des Ausmaßes einer Ausdehnung) des piezoelektrischen Stapels relativ zu der Antriebskraft des piezoelektrischen Stapels auszugleichen, die Verlagerungsverstärkungseinrichtung zwischen der Betätigungsvorrichtung 3 und dem Steuerventil 11 vorgesehen. Die Verlagerungsverstärkungseinrichtung verstärkt die Ausdehnung der Betätigungsvorrichtung 3 gemäß einem Druckaufnahmeoberflächenverhältnis zwischen dem Piezokolben 21 und dem Ventilkolben 22.Here, in the injector having the piezoelectric stack, in order to compensate for a lack of the amount of displacement (the amount of expansion) of the piezoelectric stack relative to the driving force of the piezoelectric stack, the displacement amplifying means is interposed between the actuator 3 and the control valve 11 intended. The displacement amplifying means enhances the extension of the actuator 3 according to a pressure-receiving surface area ratio between the piezocene 21 and the valve piston 22 ,
Die Verlagerungsverstärkungseinrichtung weist den Piezokolben (einen Kolben eines großen Durchmessers) 21, den Ventilkolben (einen Kolben eines kleinen Durchmessers) 22 und die öldichte Kammer 23 auf. Der Piezokolben 21 wird mit der Betätigungsvorrichtung 3 einstückig bewegt, wenn der Piezokolben 21 die Ausdehnungs-/Zusammenziehungs-Verlagerung (eine Kraft einer Ausdehnung oder eine Kraft einer Zusammenziehung) der Betätigungsvorrichtung 3 aufnimmt. Der Ventilkolben 22 ist mit dem Steuerventil 11 auf eine Art und Weise verbunden, die eine einstückige hin und her gehende Bewegung des Steuerventils 11 und des Ventilkolbens 22 ermöglicht. Die öldichte Kammer 23 ist mit dem Hydrauliköl (dem Kraftstoff) gefüllt. Die Verlagerungsverstärkungseinrichtung ist aufgebaut, derart, dass der Ventilkolben 22 das Steuerventil 11 in eine Richtung indirekt antreibt, die allgemein gleich der Verlagerungsrichtung der Betätigungsvorrichtung 3 ist.The displacement amplifying device has the piezo-piston (a piston of a large diameter) 21 , the valve piston (a piston of a small diameter) 22 and the oil-tight chamber 23 on. The piezocle 21 is with the actuator 3 one-piece moves when the piezo-piston 21 the expansion / contraction displacement (a force of expansion or force of contraction) of the actuator 3 receives. The valve piston 22 is with the control valve 11 connected in a manner that is a one-piece reciprocating motion of the control valve 11 and the valve piston 22 allows. The oil-tight chamber 23 is filled with the hydraulic oil (the fuel). The displacement amplifying device is constructed such that the valve piston 22 the control valve 11 indirectly in a direction generally equal to the direction of displacement of the actuator 3 is.
Die Verlagerungsverstärkungseinrichtung weist Antriebskraftübertragungsglieder 61, 62, eine Piezofeder 63, einen Kolbenzylinder 64 und ein Verlagerungsübertragungsglied (auf das im Folgenden als ein Verlagerungsübertragungsstift Bezug genommen ist) 65 auf. Die Antriebskraftübertragungsglieder 61, 62 übertragen die Ausdehnung der Betätigungsvorrichtung 3 zu dem Piezokolben 21. Die Piezofeder 63 ist aus einer dünnen Metallplatte hergestellt, die eine Mehrzahl von Schlitzlöchern hat und in einer röhrenförmigen Form gebildet ist. Der Kolbenzylinder 64 trägt den Piezokolben 21 und den Ventilkolben 22 hin und her bewegbar und gleitfähig. Der Verlagerungsübertragungsstift 65 überträgt die Verlagerung des Ventilkolbens 22 zu dem Steuerventil 11, um das Steuerventil 11 von einer Niederdruckauflager-(Zustands-)Seite, auf der das Steuerventil 11 gegen die Niederdruckauflageroberfläche 15 zum Auflagern gebracht wird, zu einer Hochdruckauflager-(Zustands-)Seite, auf der das Steuerventil 11 gegen die Hochdruckauflageroberfläche 17 zum Auflagern gebracht wird, anzutreiben.The displacement amplifying device has driving force transmission members 61 . 62 , a piezo spring 63 , a piston cylinder 64 and a displacement transmission member (hereinafter referred to as a displacement transmission pin) 65 on. The driving force transmission members 61 . 62 transmit the extension of the actuator 3 to the piecings 21 , The piezo spring 63 is made of a thin metal plate having a plurality of slit holes and formed in a tubular shape. The piston cylinder 64 wears the piezopar 21 and the valve piston 22 movable back and forth and lubricious. The relocation transfer pen 65 transfers the displacement of the valve piston 22 to the control valve 11 to the control valve 11 from a low pressure bearing (status) side on which the control valve 11 against the low pressure bearing surface 15 is placed on a high pressure bearing (state) side on which the control valve 11 against the high pressure bearing surface 17 is brought to camp to power.
Die Verlagerungsverstärkungseinrichtung ist aufgebaut, derart, dass, wenn sich der Kraftstoffdruck (der Öldruck) in der öldichten Kammer 23 durch die Ausdehnung der Betätigungsvorrichtung 3 erhöht, die Verlagerung der Betätigungsvorrichtung 3 und des Piezokolbens 21 verstärkt wird (die Antriebskraft reduziert wird) und zu dem Ventilkolben 22 übertragen wird, um durch diese Verlagerung des Ventilkolbens 22 das Steuerventil 11 zu verschieben.The displacement amplifying device is constructed such that when the fuel pressure (the oil pressure) in the oil-tight chamber 23 by the extension of the actuator 3 increased, the displacement of the actuator 3 and the piecone 21 is amplified (the driving force is reduced) and to the valve piston 22 is transmitted to through this displacement of the valve piston 22 the control valve 11 to move.
Der Piezokolben 21 wird zusammen mit den Antriebskraftübertragungsgliedern 61, 62 zu einer axialen Seite (der distalen Endseite) des Piezoaufnahmelochs angetrieben, wenn die Betätigungsvorrichtung 3 erregt wird (EIN). Der Piezokolben 21 weist einen gleitfähigen Kolbenabschnitt auf, der relativ zu einer Lochwandoberfläche des Führungslochs (einem Zylinderloch eines großen Durchmessers) des Kolbenzylinders 64 hin und her bewegbar und gleitfähig ist. Eine untere Endoberfläche des gleitfähigen Kolbenabschnitts, die sich in den Zeichnungen auf der Unterseite des gleitfähigen Kolbenabschnitts befindet, bildet eine Piezoseiten-Druckaufnahmeoberfläche, die in einer ringförmigen Form konfiguriert ist und den Öldruck der öldichten Kammer 23 aufnimmt.The piezocle 21 becomes together with the driving force transmission members 61 . 62 to an axial side (the distal end side) of the piezo receiving hole when the actuator 3 is energized (ON). The piezocle 21 has a slidable piston portion that is relative to a hole wall surface of the guide hole (a large-diameter cylinder hole) of the piston cylinder 64 is movable back and forth and is lubricious. A lower end surface of the slidable piston portion, which is in the drawings on the underside of the slidable piston portion, forms a piezo-side pressure-receiving surface configured in an annular shape and the oil pressure of the oil-tight chamber 23 receives.
Wenn die Betätigungsvorrichtung 3 erregt wird (EIN), wird der Ventilkolben 22 zu der axialen distalen Endseite des Piezoaufnahmelochs angetrieben. Der Ventilkolben 22 weist einen gleitfähigen Kolbenabschnitt, einen Kolbenschaftabschnitt und einen Flanschabschnitt 66 auf. Der gleitfähige Kolbenabschnitt des Ventilkolbens 22 ist relativ zu einer Lochwandoberfläche des Führungslochs (eines Zylinderlochs eines kleinen Durchmessers) des Kolbenzylinders 64 hin und her bewegbar und gleitfähig. Der Kolbenschaftabschnitt erstreckt sich von dem gleitfähigen Kolbenabschnitt zu der einen Endseite. Der Flanschabschnitt 66 ist in einer ringförmigen Form konfiguriert und ist auf einer äußeren peripheren Oberfläche des distalen Endteils des Kolbenschaftabschnitts gebildet. Eine obere Endoberfläche des gleitfähigen Kolbenabschnitts, die sich in den Zeichnungen auf der Oberseite des gleitfähigen Kolbenabschnitts befindet, bildet eine Ventilseiten-Druckaufnahmeoberfläche, die in einer ringförmigen Form konfiguriert ist und den Öldruck der öldichten Kammer 23 aufnimmt.When the actuator 3 is energized (ON), the valve piston 22 driven to the axial distal end side of the piezo receiving hole. The valve piston 22 has a slidable piston portion, a piston skirt portion and a flange portion 66 on. The slidable piston portion of the valve piston 22 is relative to one Hole wall surface of the guide hole (a cylinder hole of a small diameter) of the piston cylinder 64 movable back and forth and lubricious. The piston skirt portion extends from the slidable piston portion to the one end side. The flange section 66 is configured in an annular shape and is formed on an outer peripheral surface of the distal end portion of the piston skirt portion. An upper end surface of the slidable piston portion, which is on the top of the slidable piston portion in the drawings, forms a valve-side pressure-receiving surface configured in an annular shape and the oil pressure of the oil-tight chamber 23 receives.
Ein Druckaufnahmeoberflächenbereich des Ventilkolbens 22 ist kleiner als ein Druckaufnahmeoberflächenbereich des Piezokolbens 21.A pressure receiving surface area of the valve piston 22 is smaller than a pressure receiving surface area of the piezocene 21 ,
Die öldichte Kammer 23 ist ein ringförmiger Raum, der durch die Piezoseiten-Druckaufnahmeoberfläche des Piezokolbens 21, die Ventilseiten-Druckaufnahmeoberfläche des Ventilkolbens 22 und die innere periphere Oberfläche des Kolbenzylinders 64 umgeben ist.The oil-tight chamber 23 is an annular space passing through the piezo-side pressure-receiving surface of the piezo-piston 21 , the valve-side pressure-receiving surface of the valve piston 22 and the inner peripheral surface of the piston cylinder 64 is surrounded.
Die Ventilkolbenfeder 24 ist eine Schraubenfeder, die eine treibende Kraft (Fsp) erzeugt, die den Ventilkolben 22 in eine Ventilöffnungsrichtung des Steuerventils 11 (eine Richtung weg von der Niederdruckauflageroberfläche 15) treibt. Die Ventilkolbenfeder 24 ist eine Druckschraubenfeder, die zwischen einem Auflagerabschnitt, der auf einer Tiefenseite der Federaufnahmekammer 55 gebildet ist, und dem Flanschabschnitt 66 (dem Federauflagerabschnitt) des Ventilkolbens 22 in einem axial zusammengedrückten Zustand platziert ist.The valve piston spring 24 is a coil spring that generates a driving force (Fsp) that drives the valve piston 22 in a valve opening direction of the control valve 11 (one direction away from the low pressure bearing surface 15 ) drives. The valve piston spring 24 is a compression coil spring, which is located between a support section, on a depth side of the spring receiving chamber 55 is formed, and the flange portion 66 (the spring support portion) of the valve piston 22 is placed in an axially compressed state.
Die Piezofeder 63 ist eine Schlitzfeder, die zwischen einem äußeren peripheren vorspringenden Abschnitt 67 des Kolbenzylinders 64 und einem ringförmigen Ringglied 68, das an dem Kolbenzylinder 64 fixiert ist, platziert ist, und die Piezofeder 63 legt eine voreingestellte Last an den piezoelektrischen Stapel an. Die Piezofeder 63 ist in dem Niederdruckströmungskanal 57 des Injektorkörpers 4 platziert.The piezo spring 63 is a slot spring, which is between an outer peripheral projecting portion 67 of the piston cylinder 64 and an annular ring member 68 that on the piston cylinder 64 is fixed, is placed, and the piezo spring 63 applies a preset load to the piezoelectric stack. The piezo spring 63 is in the low pressure flow channel 57 of the injector body 4 placed.
Die radialen Kopplungslöcher 56, die zwischen einem Inneren und einem Äußeren einer zylindrischen röhrenförmigen Wand des Piezokolbens 21 eine Kopplung herstellen, sind in dem Kolbenzylinder 64 gebildet, um einen Hydraulikölversorgungskanal von dem Äußeren der zylindrischen röhrenförmigen Wand des Piezokolbens 21 in die Federaufnahmekammer 55 zu liefern, um ein Hängenbleiben, das durch eine Volumenänderung (ein Atmen) der Federaufnahmekammer 55, die die untere Endseite des Ventilkolbens 22 und die Ventilkolbenfeder 24 aufnimmt, zu der Zeit eines Auftretens der Ausdehnungs-/Zusammenziehungs-Verlagerung der Betätigungsvorrichtung 3 verursacht wird, zu begrenzen. Die radialen Kopplungslöcher 56 sind genauer gesagt mit dem Niederdruckströmungskanal 57 gekoppelt. Der Niederdruckströmungskanal 57 ist mit der Auslasspforte des Injektorkörpers 4 gekoppelt.The radial coupling holes 56 interposed between an inside and an outside of a cylindrical tubular wall of the piezo-piston 21 make a coupling are in the piston cylinder 64 formed around a hydraulic oil supply passage from the outside of the cylindrical tubular wall of the piezo-piston 21 in the spring receiving chamber 55 to deliver a catch by a volume change (a breathing) of the spring receiving chamber 55 , which is the lower end side of the valve piston 22 and the valve piston spring 24 at the time of occurrence of the expansion / contraction displacement of the actuator 3 is caused to limit. The radial coupling holes 56 are more specifically with the low pressure flow channel 57 coupled. The low pressure flow channel 57 is with the outlet port of the injector body 4 coupled.
Der Verlagerungsübertragungsstift 65 ist in einer allgemein zylindrischen Form konfiguriert und platziert, um sich durch das Durchgangsloch 58 des Ventilkörpers 9 zu erstrecken. Eine obere Endseite des Verlagerungsübertragungsstifts 65, die sich in den Zeichnungen auf der Oberseite des Verlagerungsübertragungsstifts 65 befindet, springt von einer oberen Endoberfläche des Ventilkörpers 9, die sich in den Zeichnungen auf der Oberseite des Ventilkörpers 9 befindet, in die Federaufnahmekammer 55 vor, und eine obere Endoberfläche (nicht gezeigt) des Verlagerungsübertragungsstifts 65 berührt direkt die distale Endoberfläche des Flanschabschnitts 66 des Ventilkolbens 22. Eine untere Endseite des Verlagerungsübertragungsstifts 65, die sich in den Zeichnungen auf der Unterseite des Verlagerungsübertragungsstifts 65 befindet, springt ferner in die Steuerventilkammer 13 des Ventilkörpers 9 vor, und eine untere Endoberfläche des Verlagerungsübertragungsstifts 65 berührt direkt eine Bodenoberfläche einer vertieften Nut des Steuerventils 11 der Steuerventilvorrichtung 100.The relocation transfer pen 65 is configured in a generally cylindrical shape and placed to pass through the through hole 58 of the valve body 9 to extend. An upper end side of the displacement transfer pin 65 in the drawings on the top of the transfer transfer pin 65 is located, jumps from an upper end surface of the valve body 9 that are in the drawings on top of the valve body 9 located in the spring receiving chamber 55 in advance, and an upper end surface (not shown) of the displacement transfer pin 65 directly touches the distal end surface of the flange portion 66 of the valve piston 22 , A lower end side of the displacement transfer pin 65 in the drawings on the underside of the transfer pin 65 further jumps into the control valve chamber 13 of the valve body 9 before, and a lower end surface of the displacement transfer pin 65 directly touches a bottom surface of a recessed groove of the control valve 11 the control valve device 100 ,
Der Verlagerungsübertragungsstift 65 überträgt ferner die Verlagerung des Ventilkolbens 22 in der Ventilöffnungsrichtung, das heißt die Antriebskraft der Verlagerungsverstärkungseinrichtung in der axialen Richtung, zu dem Steuerventil 11 der Steuerventilvorrichtung 100, und der Verlagerungsübertragungsstift 65 überträgt die treibende Kraft der Ventilkolbenfeder 24, die an den Flanschabschnitt 66 des Ventilkolbens 22 angelegt ist, zu dem Steuerventil 11. Das heißt, der Ventilkolben 22 öffnet durch den Verlagerungsübertragungsstift 65 kraftvoll das Steuerventil 11.The relocation transfer pen 65 also transfers the displacement of the valve piston 22 in the valve opening direction, that is, the driving force of the displacement amplifying means in the axial direction, to the control valve 11 the control valve device 100 , and the relocation transfer pen 65 transmits the driving force of the valve piston spring 24 attached to the flange section 66 of the valve piston 22 is created, to the control valve 11 , That is, the valve piston 22 opens through the relocation transfer pin 65 powerful the control valve 11 ,
Details der Steuerventilvorrichtung 100, die die Dreiwege-Ventilstruktur gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel hat, sind als Nächstes unter Bezugnahme auf die 1 bis 3 beschrieben.Details of the control valve device 100 Having the three-way valve structure according to the present embodiment, are next with reference to FIGS 1 to 3 described.
Die Steuerventilvorrichtung 100 weist das Steuerventil 11 und die Ventilfeder 12 auf. Das Steuerventil 11 wird durch den Ventilkolben 22 durch den Verlagerungsübertragungsstift 65 kraftvoll angetrieben, um die Ventilöffnungsbewegung durchzuführen. Die Ventilfeder 12 treibt das Steuerventil 11 in eine Ventilschließrichtung des Steuerventils 11, die eine Richtung hin zu der Niederdruckauflageroberfläche 15 ist. Die Steuerventilvorrichtung 100 ist in der Steuerventilkammer 13 des Ventilkörpers 9 auf eine Art und Weise aufgenommen, die eine hin und her gehende Bewegung des Steuerventils 11 ermöglicht.The control valve device 100 has the control valve 11 and the valve spring 12 on. The control valve 11 is through the valve piston 22 through the relocation transfer pen 65 powerfully driven to perform the valve opening movement. The valve spring 12 drives the control valve 11 in a valve closing direction of the control valve 11 pointing a direction towards the low pressure bearing surface 15 is. The control valve device 100 is in the control valve chamber 13 of the valve body 9 recorded in a manner that involves a reciprocating movement of the control valve 11 allows.
Das Steuerventil 11 ist ein Ventilelement, das zwischen einem Niederdruckverschlusszustand (das heißt einem Zustand des Steuerventils 11, bei dem das Steuerventil 11 auf der Niederdruckauflagerseite platziert ist und dadurch gegen die Niederdruckauflageroberfläche 15 zum Auflagern gebracht ist) und einem Hochdruckverschlusszustand (das heißt einem Zustand des Steuerventils 11, bei dem das Steuerventil 11 auf der Hochdruckauflagerseite platziert ist und dadurch gegen die Hochdruckauflageroberfläche 17 zum Auflagern gebracht ist) in einer Verschieberichtung des Steuerventils 11 selektiv verschiebbar ist. In dem Niederdruckverschlusszustand ermöglicht das Steuerventil 11 eine Kopplung zwischen der Hochdruckpforte 18 und der Kopplungspforte 19 und blockiert eine Kopplung zwischen der Niederdruckpforte 16 und der Kopplungspforte 19. In dem Hochdruckverschlusszustand ermöglicht das Steuerventil 11 die Kopplung zwischen der Niederdruckpforte 16 und der Kopplungspforte 19 und blockiert die Kopplung zwischen der Hochdruckpforte 18 und der Kopplungspforte 19. The control valve 11 is a valve element that is between a low-pressure closure state (that is, a state of the control valve 11 in which the control valve 11 is placed on the low pressure bearing side and thereby against the low pressure bearing surface 15 brought to rest) and a high-pressure shut-off state (that is, a state of the control valve 11 in which the control valve 11 is placed on the high pressure bearing side and thereby against the high pressure bearing surface 17 brought to rest) in a direction of displacement of the control valve 11 is selectively displaceable. In the low pressure closure condition, the control valve allows 11 a coupling between the high pressure port 18 and the coupling gate 19 and blocks a coupling between the low pressure port 16 and the coupling gate 19 , In the high pressure closure condition, the control valve allows 11 the coupling between the low pressure gate 16 and the coupling gate 19 and blocks the coupling between the high pressure port 18 and the coupling gate 19 ,
Das Steuerventil 11 weist den Niederdruckseiten-Ventilabschnitt (ein erstes Ventilelement) 71, den Hochdruckseiten-Ventilabschnitt (ein zweites Ventilelement) 72, einen Flanschabschnitt (einen Abschnitt eines großen Durchmessers) 74 und einen Ventilschaftabschnitt (einen Abschnitt eines kleinen Durchmessers) 75 auf. Der Niederdruckseiten-Ventilabschnitt 71 ist gegen die Niederdruckauflageroberfläche 15 des Ventilkörpers 9 auflagerbar und von derselben hebbar, um die Niederdruckpforte 16 zu schließen und zu öffnen. Der Hochdruckseiten-Ventilabschnitt 72 ist gegen die Hochdruckauflageroberfläche 17 der Verengungsplatte 10 auflagerbar und von derselben hebbar, um die Hochdruckpforte 18 zu schließen und zu öffnen. Der Flanschabschnitt 74 ist auf einer Rückoberflächenseite (der Unterseite in den Zeichnungen) des Niederdruckseiten-Ventilabschnitts 71 vorgesehen und dient als eine Anlegeoberfläche, gegen die die treibende Kraft der Ventilfeder 12 angelegt wird. Der Ventilschaftabschnitt 75 springt von der Rückoberflächenseite (der Unterseite in den Zeichnungen) des Flanschabschnitts 74 vor und hat einen äußeren Durchmesser, der kleiner als ein äußerer Durchmesser des Flanschabschnitts 74 ist.The control valve 11 has the low-pressure side valve portion (a first valve element) 71 , the high-pressure side valve portion (a second valve member) 72 a flange portion (a large diameter portion) 74 and a valve stem portion (a small diameter portion) 75 on. The low pressure side valve section 71 is against the low pressure bearing surface 15 of the valve body 9 storable and liftable from the same, around the low-pressure gate 16 to close and open. The high pressure side valve section 72 is against the high pressure bearing surface 17 the narrowing plate 10 storable and liftable from the same, around the high-pressure gate 18 to close and open. The flange section 74 is on a back surface side (the bottom in the drawings) of the low pressure side valve portion 71 provided and serves as a contact surface, against which the driving force of the valve spring 12 is created. The valve stem section 75 jumps from the back surface side (the bottom in the drawings) of the flange portion 74 and has an outer diameter smaller than an outer diameter of the flange portion 74 is.
Ein Gleitteil (Oberfläche), der relativ zu einer Lochwandoberfläche eines Führungslochs (eines Zylinderlochs) des Ventilkörpers 9 hin und her bewegbar und gleitfähig ist, kann in einer äußeren peripheren Oberfläche des Flanschabschnitts 74 gebildet sein. In einem solchen Fall ist ein Führungsloch, das den Gleitteil des Flanschabschnitts 74 hin und her bewegbar und gleitfähig trägt, in einer Lochwandoberfläche des Ventilkörpers 9 gebildet.A sliding member (surface) relative to a hole wall surface of a guide hole (a cylinder hole) of the valve body 9 can be moved and slidable in an outer peripheral surface of the flange portion 74 be formed. In such a case, a guide hole which is the sliding part of the flange portion 74 movable back and forth and slidably carries, in a perforated wall surface of the valve body 9 educated.
Der Niederdruckseiten-Ventilabschnitt 71 hat eine Niederdruckverschlussoberfläche, die eine planare Oberflächenform (oder eine vorspringende gekrümmte Oberflächenform, wie zum Beispiel eine teilweise sphärische Form) hat und gegen die Niederdruckauflageroberfläche 15 auflagerbar ist. Der Niederdruckseiten-Ventilabschnitt 71 springt von einer Mitte des Flanschabschnitts 74 hin zu der Oberseite der Zeichnungen vor.The low pressure side valve section 71 has a low-pressure seal surface having a planar surface shape (or a projecting curved surface shape such as a partially spherical shape) and against the low-pressure bearing surface 15 is storable. The low pressure side valve section 71 jumps from a center of the flange portion 74 towards the top of the drawings.
Der Hochdruckseiten-Ventilabschnitt 72 hat eine Hochdruckverschlussoberfläche, die eine planare Oberflächenform hat und gegen die Hochdruckauflageroberfläche 17 auflagerbar ist. Der Hochdruckseiten-Ventilabschnitt 72 ist in einer axialen unteren Endoberfläche des Ventilschaftabschnitts 75, die sich in den Zeichnungen auf der Unterseite des Ventilschaftabschnitts 75 befindet, gebildet.The high pressure side valve section 72 has a high pressure closure surface that has a planar surface shape and against the high pressure bearing surface 17 is storable. The high pressure side valve section 72 is in an axial lower end surface of the valve stem portion 75 in the drawings on the underside of the valve stem section 75 is formed.
Die Niederdruckauflageroberfläche 15 liegt der Hochdrucklageroberfläche 17 axial gegenüber und ist von der Hochdruckauflageroberfläche 17 um eine vorbestimmte axiale Strecke (eine Höhe der Steuerventilkammer 13) beabstandet. Der Niederdruckseiten-Ventilabschnitt 71 und der Hochdruckseiten-Ventilabschnitt 72 sind jeweils ferner an zwei gegenüberliegenden Enden des Steuerventils 11, die einander in der axialen Richtung (der Richtung eines hin und her Bewegens) gegenüberliegen, gebildet.The low pressure bearing surface 15 lies the high pressure bearing surface 17 axially opposite and is from the high pressure bearing surface 17 by a predetermined axial distance (a height of the control valve chamber 13 ) spaced. The low pressure side valve section 71 and the high-pressure side valve portion 72 are each further at two opposite ends of the control valve 11 formed facing each other in the axial direction (the direction of reciprocating).
Die Ventilfeder 12 ist in der Steuerventilkammer 13 auf eine Art und Weise aufgenommen, die eine hin und her gehende Bewegung (Ausdehnung und Zusammenziehung) der Ventilfeder 12 ermöglicht. Die Ventilfeder 12 ist eine ventiltreibende Einrichtung (ein Federglied), die eine treibende Kraft (Fsp) erzeugt, die das Steuerventil 11 in eine Richtung zum Verschieben des Steuerventils 11 von der Hochdruckauflager-(Zustands-)Seite zu der Niederdruckaufleger-(Zustands-)Seite treibt.The valve spring 12 is in the control valve chamber 13 taken in a manner that involves a reciprocating movement (expansion and contraction) of the valve spring 12 allows. The valve spring 12 is a valve-driving device (a spring member), which generates a driving force (Fsp), which is the control valve 11 in a direction to move the control valve 11 from the high pressure pad (status) side to the low pressure pad (status) side.
Die Ventilfeder 12 ist ferner eine Druckschraubenfeder, die zwischen einem Federauflagerabschnitt, der auf einer Tiefenseite der Steuerventilkammer 13 des Ventilkörpers 9 gebildet ist, und dem Flanschabschnitt 74 (dem Federauflagerabschnitt) des Steuerventils 11 in einem axial zusammengedrückten Zustand platziert ist.The valve spring 12 Further, a compression coil spring is provided between a spring support portion provided on a depth side of the control valve chamber 13 of the valve body 9 is formed, and the flange portion 74 (the spring support portion) of the control valve 11 is placed in an axially compressed state.
Das Steuerventil 11 der Steuerventilvorrichtung 100 wird kraftvoll angetrieben, um die Verschiebungsbewegung (die Ventilöffnungsbewegung) des Steuerventils 12 von der Niederdruckauflagerseite zu der Hochdruckauflagerseite durch den Ventilkolben 22 durchzuführen, der durch die Ausdehnung der Betätigungsvorrichtung 3 zu der Zeit eines Erregens der Betätigungsvorrichtung 3 angetrieben wird.The control valve 11 the control valve device 100 is forcefully driven to the displacement movement (the valve opening movement) of the control valve 12 from the low pressure bearing side to the high pressure bearing side through the valve piston 22 performed by the extent of the actuator 3 at the time of energizing the actuator 3 is driven.
Dadurch wird der Niederdruckseiten-Ventilabschnitt 71 von der Niederdruckauflageroberfläche 15 gehoben, um die Niederdruckpforte 16 zu öffnen, und der Hochdruckseiten-Ventilabschnitt 72 wird gegen die Hochdruckauflageroberfläche 17 zum Auflagern gebracht, um die Hochdruckpforte 18 zu schließen. Der Kraftstoff in der Drucksteuerkammer 14 strömt dadurch durch das Strömungskanalloch 51, das Auslassverengungsloch 52, das gemeinsame Strömungskanalloch 45 und die Steuerventilkammer 13 zu der Niederdruckseite des Kraftstoffsystems aus. Auf diese Weise wird der Kraftstoffdruck der Drucksteuerkammer 14 rasch verringert. Wenn der Kraftstoffdruck der Drucksteuerkammer 14 auf einen Nadelventilöffnungsdruck (Po) verringert wird, startet die Nadel 1 die Ventilöffnungsbewegung. Dadurch wird der Hochdruckkraftstoff durch die Einspritzlöcher 27 in die Verbrennungskammer des Zylinders der Maschine eingespritzt.Thereby, the low pressure side valve portion becomes 71 from the low pressure bearing surface 15 lifted to the low-pressure gate 16 to open, and the high-pressure side valve section 72 gets against the high pressure bearing surface 17 brought up to the high pressure gate 18 close. The fuel in the pressure control chamber 14 thereby flows through the flow channel hole 51 , the outlet narrowing hole 52 , the common flow channel hole 45 and the control valve chamber 13 to the low pressure side of the fuel system. In this way, the fuel pressure of the pressure control chamber 14 rapidly reduced. When the fuel pressure of the pressure control chamber 14 is reduced to a needle valve opening pressure (Po), the needle starts 1 the valve opening movement. This will cause the high pressure fuel through the injection holes 27 injected into the combustion chamber of the cylinder of the machine.
Das Steuerventil 11 der Steuerventilvorrichtung 100 wird ferner angetrieben, um durch die treibende Kraft der Ventilfeder 12 zu der Zeit eines Stoppens der Erregung der Betätigungsvorrichtung 3 die Verschiebungsbewegung (Ventilschließbewegung) von der Hochdruckauflagerseite zu der Niederdruckauflagerseite durchzuführen.The control valve 11 the control valve device 100 is further driven to by the driving force of the valve spring 12 at the time of stopping the energization of the actuator 3 perform the displacement movement (valve closing movement) from the high-pressure support side to the low-pressure support side.
Der Niederdruckseiten-Ventilabschnitt 71 wird dadurch gegen die Niederdruckauflageroberfläche 15 zum Auflagern gebracht, um die Niederdruckpforte 16 zu schließen, und der Hochdruckseiten-Ventilabschnitt 72 wird von der Hochdruckauflageroberfläche 17 gehoben, um die Hochdruckpforte 18 zu öffnen. Die Drucksteuerkammer 14 wird somit durch die Steuerventilkammer 13, das gemeinsame Strömungskanalloch 45, den Strömungskanalspalt 48 und den Kopplungsströmungskanal 49 von der Hochdruckpforte 18 mit dem Hochdruckkraftstoff versorgt. Auf diese Weise erhöht sich der Kraftstoffdruck der Drucksteuerkammer 14 rasch. Wenn sich der Kraftstoffdruck der Drucksteuerkammer 14 erhöht und auf einen Nadelventilschließdruck (Pc) wiederhergestellt wird, startet die Nadel 1 die Ventilschließbewegung. Dadurch wird die Einspritzung des Hochdruckkraftstoffs von den Einspritzlöchern 27 in die Verbrennungskammer des Zylinders der Maschine beendet.The low pressure side valve section 71 thereby becomes against the low pressure bearing surface 15 brought up to the low pressure gate 16 close, and the high pressure side valve section 72 is from the high pressure bearing surface 17 lifted to the high-pressure gate 18 to open. The pressure control chamber 14 is thus through the control valve chamber 13 , the common flow channel hole 45 , the flow channel gap 48 and the coupling flow channel 49 from the high pressure gate 18 supplied with the high pressure fuel. In this way, the fuel pressure of the pressure control chamber increases 14 quickly. When the fuel pressure of the pressure control chamber 14 is increased and restored to a needle valve closing pressure (Pc), the needle starts 1 the valve closing movement. Thereby, the injection of the high-pressure fuel from the injection holes becomes 27 into the combustion chamber of the cylinder of the machine.
Details der Steuerplatte 6 sind als Nächstes kurz unter Bezugnahme auf 1 bis 3 beschrieben.Details of the control plate 6 are next referring briefly to 1 to 3 described.
Der Injektor des vorliegenden Ausführungsbeispiels weist hier einen ersten Kraftstoffweg (FL1), einen zweiten Kraftstoffweg (FL2) und die Steuerplatte 6 auf. Der erste Kraftstoffweg (FL1) ist ein Kraftstoffweg (auf den ferner als ein erster Weg Bezug genommen ist), entlang dessen der Kraftstoff von der Drucksteuerkammer 14 durch das Strömungskanalloch 51 und das Auslassverengungsloch 52 zu dem gemeinsamen Strömungskanalloch 45 ausgegeben wird. Der zweite Kraftstoffweg (FL2) ist ein Kraftstoffweg (auf den ferner als ein zweiter Weg Bezug genommen ist), entlang dessen der Hochdruckkraftstoff von dem gemeinsamen Strömungskanalloch 45 durch den Strömungskanalspalt 48 und den Kopplungsströmungskanal 49 in die Drucksteuerkammer 14 eingegeben wird, während das Strömungskanalloch 51 und das Auslassverengungsloch 52 umgangen werden. Die Steuerplatte 6 ist von einem druckbetriebenen Typ und ändert zu der Zeit eines Hinausströmens des Kraftstoffs von der Drucksteuerkammer 14 zu dem gemeinsamen Strömungskanalloch 45 einen injektorinternen Kraftstoffweg zu dem ersten Kraftstoffweg (FL1) und ändert zu der Zeit eines Einströmens des Hochdruckkraftstoffs von dem gemeinsamen Strömungskanalloch 45 zu der Drucksteuerkammer 14 den injektorinternen Kraftstoffweg zu dem zweiten Kraftstoffweg (FL2).Here, the injector of the present embodiment has a first fuel path (FL1), a second fuel path (FL2) and the control plate 6 on. The first fuel path (FL1) is a fuel path (also referred to as a first path) along which the fuel from the pressure control chamber 14 through the flow channel hole 51 and the outlet narrowing hole 52 to the common flow channel hole 45 is issued. The second fuel path (FL2) is a fuel path (also referred to as a second path) along which the high pressure fuel from the common flow passage hole 45 through the flow channel gap 48 and the coupling flow channel 49 in the pressure control chamber 14 is entered while the flow channel hole 51 and the outlet narrowing hole 52 to be bypassed. The control plate 6 is of a pressure-operated type and changes at the time of outflow of the fuel from the pressure control chamber 14 to the common flow channel hole 45 an injector-internal fuel path to the first fuel path (FL1), and changes at the time of inflow of the high-pressure fuel from the common flow passage hole 45 to the pressure control chamber 14 the injector internal fuel path to the second fuel path (FL2).
Die Steuerplatte 6 und die Steuerplattenfeder 7 bilden eine Änderungsventilvorrichtung 200 der vorliegenden Offenbarung. Die Steuerplatte 6 ist ein Plattenventil, das in einer planaren Plattenform konfiguriert ist und eine vorbestimmte Plattendicke hat. Die Steuerplatte 6 ist in einem oberen Abschnitt (einem Raum, auf den als die Plattenaufnahmekammer, die zwischen der Ventilauflageroberfläche 59 der Verengungsplatte 10 und der ringförmigen Stufe des Düsenzylinders 8 gebildet ist, Bezug genommen ist) der Drucksteuerkammer 14 auf eine hin und her bewegbare Art und Weise aufgenommen. Die Steuerplatte 6 ist ein schwimmendes Ventil (eine Platte), das in der axialen Richtung (der Oben-Unten-Richtung in den Zeichnungen) des Injektors ansprechend auf einen Druckunterschied zwischen der Oberseite und der Unterseite der Steuerplatte 6, das heißt einen Druckunterschied zwischen einem Kraftstoffdruck (einem Oberseitendruck) des gemeinsamen Strömungskanallochs 45 (oder des Strömungskanalspalts 48) und einem Kraftstoffdruck (einem Unterseitendruck) der Drucksteuerkammer 14, hin und her bewegt wird.The control plate 6 and the control plate spring 7 form a change valve device 200 of the present disclosure. The control plate 6 is a plate valve configured in a planar plate shape and having a predetermined plate thickness. The control plate 6 is in an upper portion (a space, referred to as the disc receiving chamber, which is between the valve support surface 59 the narrowing plate 10 and the annular step of the nozzle cylinder 8th is formed, reference is made) of the pressure control chamber 14 recorded in a reciprocating manner. The control plate 6 is a floating valve (a plate) in the axial direction (the top-bottom direction in the drawings) of the injector in response to a pressure difference between the top and the bottom of the control plate 6 that is, a pressure difference between a fuel pressure (a top pressure) of the common flow passage hole 45 (or the flow channel gap 48 ) and a fuel pressure (a lower side pressure) of the pressure control chamber 14 , is moved back and forth.
Eine Ventilöffnungsseiten-Druckaufnahmeoberfläche ist in einer oberen Endoberfläche der Steuerplatte 6, die sich in den Zeichnungen auf der Oberseite der Steuerplatte 6 befindet und der Ventilauflageroberfläche 59 gegenüberliegt, gebildet. Die Ventilöffnungsseiten-Druckaufnahmeoberfläche der Steuerplatte 6 berührt dicht die Ventilauflageroberfläche 59 oder ist von der Ventilauflageroberfläche 59 durch den Strömungskanalspalt (vorbestimmten Spalt) 48 beanstandet. Die Ventilöffnungsseiten-Druckaufnahmeoberfläche der Steuerplatte 6 nimmt den Kraftstoffdruck des gemeinsamen Strömungskanallochs 45 (oder des Strömungskanalspalts 48) auf. Eine Ventilschließseiten-Druckaufnahmeoberfläche ist in einer unteren Endoberfläche der Steuerplatte 6, die sich in den Zeichnungen auf der Unterseite der Steuerplatte 6 befindet, gebildet. Die Ventilschließseiten-Druckaufnahmeoberfläche der Steuerplatte 6 ist gegenüber der Drucksteuerkammer 14 freigelegt und nimmt den Druck des Kraftstoffs in der Drucksteuerkammer 14 auf. Das Strömungskanalloch 51 und das Auslassverengungsloch 52 sind gebildet, um sich entlang der Mittelachse der Steuerplatte 6 durch die Steuerplatte 6 zu erstrecken.A valve-opening-side pressure-receiving surface is in an upper end surface of the control plate 6 that are in the drawings on top of the control plate 6 located and the valve support surface 59 opposite, formed. The valve opening side pressure receiving surface of the control plate 6 tightly touches the valve support surface 59 or is from the valve support surface 59 through the flow channel gap (predetermined gap) 48 objected. The valve opening side pressure receiving surface of the control plate 6 takes the fuel pressure of the common flow channel hole 45 (or the flow channel gap 48 ) on. A valve-closing-side pressure receiving surface is in a lower end surface of the control plate 6 that appear in the drawings on the bottom of the control plate 6 is formed. The Valve closing side pressure receiving surface of the control plate 6 is opposite the pressure control chamber 14 exposed and takes the pressure of the fuel in the pressure control chamber 14 on. The flow channel hole 51 and the outlet narrowing hole 52 are formed to move along the central axis of the control plate 6 through the control plate 6 to extend.
Das Strömungskanalloch 51 ist in der unteren Endoberfläche der Steuerplatte 6 geöffnet. Das Auslassverengungsloch 52 ist in der oberen Endoberfläche der Steuerplatte 6 geöffnet.The flow channel hole 51 is in the lower end surface of the control plate 6 open. The outlet narrowing hole 52 is in the upper end surface of the control plate 6 open.
Der Strömungskanalspalt 48 ist ein volumenvariabler Raum, der zwischen der Ventilöffnungsseiten-Druckaufnahmeoberfläche der Steuerplatte 6 und der Ventilauflageroberfläche 59 der Verengungsplatte 10 gebildet ist. Der Kraftstoffdruck, der in den Strömungskanalspalt 48 eingeleitet wird, ist ein Ventilöffnungsöldruck (FO), der als die treibende Kraft dient, die die Steuerplatte 6 in die Ventilöffnungsrichtung der Steuerplatte 6 treibt.The flow channel gap 48 is a volume variable space that exists between the valve opening side pressure receiving surface of the control plate 6 and the valve support surface 59 the narrowing plate 10 is formed. The fuel pressure entering the flow channel gap 48 is a valve opening oil pressure (FO), which serves as the driving force, the control plate 6 in the valve opening direction of the control plate 6 drives.
Die Steuerplattenfeder 7 ist in der Drucksteuerkammer 14 zusammen mit der Steuerplatte 6 aufgenommen. Die Steuerplattenfeder 7 ist ein Federglied, das eine treibende Kraft (eine Federkraft, eine Federsatzlast) erzeugt, die die Steuerplatte 6 in die Ventilfließrichtung der Steuerplatte 6 treibt.The control plate spring 7 is in the pressure control chamber 14 together with the control plate 6 added. The control plate spring 7 is a spring member that generates a driving force (a spring force, a spring set load) that is the control plate 6 in the valve flow direction of the control plate 6 drives.
Die Steuerplattenfeder 7 ist eine Druckschraubenfeder, die zwischen der Ventilschließseiten-Druckaufnahmeoberfläche (dem Federauflagerabschnitt) der Steuerplatte 6 und der Bodenoberfläche (dem Federauflagerabschnitt), die sich auf einer Tiefenseite der Aufnahmevertiefung der Nadel 1 befindet, in einem axial zusammengedrückten Zustand platziert ist.The control plate spring 7 is a compression coil spring interposed between the valve-closing-side pressure-receiving surface (the spring support portion) of the control plate 6 and the bottom surface (the spring abutment portion) located on a depth side of the receiving recess of the needle 1 is placed in an axially compressed state.
Bei dem Injektor des vorliegenden Ausführungsbeispiels wird die Steuerplatte 6 von der Ventilauflageroberfläche 59 der Verengungsplatte 10 in einem Fall gehoben, in dem ein Ventilöffnungsöldruck (FU), der durch die Ventilöffnungsseiten-Druckaufnahmeoberfläche der Steuerplatte 6 aufgenommen wird, größer als eine Summe eines Ventilschließöldrucks (FL), der durch die Ventilschließseiten-Druckaufnahmeoberfläche der Steuerplatte 6 aufgenommen wird, und einer treibenden Kraft (Fsp) der Steuerplattenfeder 7 in der Ventilschließrichtung ist. Zu dieser Zeit wird der Strömungskanalspalt 48, der den Hochdruckkraftstoff, der von dem gemeinsamen Strömungskanalloch 45 eingeleitet wird, leiten kann, zwischen der oberen Endoberfläche der Steuerplatte 6 und der Ventilauflageroberfläche 59 der Verengungsplatte 10 gebildet.In the injector of the present embodiment, the control plate 6 from the valve support surface 59 the narrowing plate 10 in a case where a valve opening oil pressure (FU) flowing through the valve-opening-side pressure-receiving surface of the control plate 6 greater than a sum of a valve closing oil pressure (FL) passing through the valve-closing-side pressure-receiving surface of the control plate 6 is received, and a driving force (Fsp) of the control plate spring 7 in the valve closing direction. At this time, the flow channel gap 48 containing the high pressure fuel coming from the common flow channel hole 45 is initiated, can conduct, between the upper end surface of the control plate 6 and the valve support surface 59 the narrowing plate 10 educated.
Bei dem Injektor wird die obere Endoberfläche (der Ventilabschnitt) der Steuerplatte 6 gegen die Ventilauflageroberfläche 59 der Verengungsplatte 10 in einem Fall zum Auflagern gebracht, in dem der Ventilöffnungsöldruck (FU), der durch die Ventilöffnungsseiten-Druckaufnahmeoberfläche der Steuerplatte 6 aufgenommen wird, kleiner als die Summe des Ventilschließöldrucks (FL), der durch die Ventilschließseiten-Druckaufnahmeoberfläche der Steuerplatte 6 aufgenommen wird, und der treibenden Kraft (Fsp) der Steuerplattenfeder 7 in der Ventilschließrichtung ist. Zu dieser Zeit sind die Drucksteuerkammer 14 und das gemeinsame Strömungskanalloch 45 durch das Strömungskanalloch 51 und das Auslassverengungsloch 52 miteinander gekoppelt.In the injector, the upper end surface (the valve portion) of the control plate becomes 6 against the valve support surface 59 the narrowing plate 10 in a case where the valve opening oil pressure (FU) flowing through the valve-opening-side pressure-receiving surface of the control plate 6 smaller than the sum of the valve closing oil pressure (FL) passing through the valve-closing-side pressure-receiving surface of the control plate 6 is received, and the driving force (Fsp) of the control plate spring 7 in the valve closing direction. At this time, the pressure control chamber 14 and the common flow channel hole 45 through the flow channel hole 51 and the outlet narrowing hole 52 coupled together.
Als Nächstes ist ein Betrieb des Injektors des vorliegenden Ausführungsbeispiels kurz unter Bezugnahme auf 1 bis 3 beschrieben.Next, an operation of the injector of the present embodiment will be briefly explained with reference to FIG 1 to 3 described.
Bei dem Injektor des vorliegenden Ausführungsbeispiels sind ein Lochdurchmesser (ein Durchmesser eines drosselnden Lochs, das heißt ein reduzierter Lochdurchmesser) des Einlassverengungslochs 43 und ein Lochdurchmesser (ein Durchmesser eines drosselnden Lochs, das heißt ein reduzierter Lochdurchmesser) des Auslassverengungslochs 52 derart eingestellt, dass eine Strömungsmenge (eine Einlassverengungsströmungsmenge) des Kraftstoffs, der durch das Einlassverengungsloch 43 strömt, größer als eine Strömungsmenge (eine Auslassverengungsströmungsmenge) des Kraftstoffs, der durch das Auslassverengungsloch 52 strömt, ist. Auf diese Weise ist eine Geschwindigkeit eines Druckerhöhens des Kraftstoffdrucks der Drucksteuerkammer 14 zu einer Niederdruckauflagerzeit (das heißt einer Zeit eines Platzierens des Steuerventils 11 auf der Niederdruckauflagerseite) des Steuerventils 11 der Steuerventilvorrichtung 100 höher (eine Steigung eines Steuerkammerdruckkurvenverlaufs oder eines Einspritzratenkurvenverlaufs ist steiler) als eine Geschwindigkeit eines Druckverringerns des Kraftstoffdrucks der Drucksteuerkammer 14 zu einer Hochdruckauflagerzeit des Steuerventils 11 der Steuerventilvorrichtung 100 (das heißt einer Zeit eines Platzierens des Steuerventils 11 auf der Hochdruckauflagerseite).In the injector of the present embodiment, a hole diameter (a diameter of a throttling hole, that is, a reduced hole diameter) of the inlet throat is 43 and a hole diameter (a diameter of a throttling hole, that is, a reduced hole diameter) of the outlet throat 52 is set such that a flow amount (an intake constricting flow amount) of the fuel passing through the intake constricting hole 43 flows larger than a flow amount (an exhaust constriction flow amount) of the fuel passing through the exhaust constricting hole 52 is flowing. In this way, a speed of a pressure increase of the fuel pressure of the pressure control chamber 14 to a low pressure bearing time (that is, a time of placing the control valve 11 on the low pressure support side) of the control valve 11 the control valve device 100 higher (a slope of a control chamber pressure waveform or an injection rate waveform is steeper) than a speed of pressure-reducing the fuel pressure of the pressure control chamber 14 to a high-pressure storage time of the control valve 11 the control valve device 100 (that is, a time of placing the control valve 11 on the high-pressure support side).
Wenn der Betrieb der Maschine gestartet wird, wird der Hochdruckkraftstoff von dem Hochdruckabschnitt des Kraftstoffsystems, wie zum Beispiel der Versorgungspumpe oder der gemeinsamen Druckleitung, in das Innere (den Hochdruckkraftstoffkanal) des Injektors durch eine Hochdruckleitung (eine Hochdruckkraftstoffversorgungsleitung) und die Einlasspforte des Injektorkörpers 4 eingeleitet.When the operation of the engine is started, the high pressure fuel from the high pressure portion of the fuel system, such as the supply pump or the common rail, into the inside (the high pressure fuel passage) of the injector through a high pressure line (a high pressure fuel supply line) and the inlet port of the injector body 4 initiated.
Die Kraftstoffquellenkammer 26 und der Kraftstoffströmungskanal 36 werden durch die Hochdruckströmungskanallöcher 31–33 und die Kraftstoffströmungskanäle 34, 35 mit einem Anteil des Hochdruckkraftstoffs, der in das Innere des Injektors eingeleitet wird, von der Einlasspforte des Injektorkörpers 4 versorgt.The fuel source chamber 26 and the fuel flow channel 36 be through the high pressure flow channel holes 31 - 33 and the fuel flow channels 34 . 35 with a portion of the high-pressure fuel flowing into the interior of the injector is introduced from the inlet port of the injector body 4 provided.
In einem Fall, in dem die Spannung nicht an den piezoelektrischen Stapel der Betätigungsvorrichtung 3 angelegt wird, und das Steuerventil 11 durch die treibende Kraft der Ventilfeder 12 zu der Niederdruckauflagerseite getrieben wird, um die Hochdruckpforte 18 zu öffnen, wird hier eine Strömung des verbleibenden Hochdruckkraftstoffs an einem verzweigenden Abschnitt (dem Hochdruckkopplungskanal 41) zwischen den Hochdruckströmungskanallöchern 32, 33 verzweigt und das Hochdruckströmungskanalloch 42, das Einlassverengungsloch 43, die Hochdruckpforte 18, die Steuerventilkammer 13, das gemeinsame Strömungskanalloch 45 und der Strömungskanalspalt 48 werden damit versorgt.In a case where the voltage is not applied to the piezoelectric stack of the actuator 3 is created, and the control valve 11 by the driving force of the valve spring 12 to the low pressure bearing side, around the high pressure port 18 Here, a flow of the remaining high-pressure fuel at a branching section (the high-pressure coupling channel 41 ) between the high pressure flow channel holes 32 . 33 branches and the high pressure flow channel hole 42 , the inlet narrowing hole 43 , the high-pressure gate 18 , the control valve chamber 13 , the common flow channel hole 45 and the flow channel gap 48 are supplied with it.
Zu dieser Zeit schließt das Steuerventil 11 die Niederdruckpforte 16, sodass die Ausströmung des Kraftstoffs von der Drucksteuerkammer 14 zu der Niederdruckseite des Kraftstoffsystems durch den Niederdruckkraftstoffkanal gestoppt wird. Auf diese Weise wird der Kraftstoffdruck (der Ventilöffnungsöldruck: FO) des gemeinsamen Strömungskanallochs 45 und des Strömungskanalspalts 48 größer als die Summe des Kraftstoffdrucks (des Ventilschließöldrucks: FC) der Drucksteuerkammer 14 und der treibenden Kraft (der treibenden Ventilschließkraft: Fsp) der Steuerplattenfeder 7.At this time the control valve closes 11 the low pressure gate 16 , so that the outflow of fuel from the pressure control chamber 14 to the low pressure side of the fuel system is stopped by the low pressure fuel passage. In this way, the fuel pressure (the valve opening oil pressure: FO) of the common flow passage hole becomes 45 and the flow channel gap 48 greater than the sum of the fuel pressure (the valve closing oil pressure: FC) of the pressure control chamber 14 and the driving force (the driving valve closing force: Fsp) of the control plate spring 7 ,
Die Steuerplatte 6 wird dadurch von der Ventilauflageroberfläche 59 der Verengungsplatte 10 gehoben, sodass der vorbestimmte Strömungskanalspalt 48 zwischen der oberen Endoberfläche der Steuerplatte 6 und der Ventilauflageroberfläche 59 gebildet wird. Das heißt, die Steuerplatte 6 wird in dem Ventil-offen-Zustand platziert, und dadurch wird der injektorinterne Kraftstoffweg zu dem zweiten Kraftstoffweg (FL2) geändert.The control plate 6 becomes from the valve support surface 59 the narrowing plate 10 lifted, so that the predetermined flow channel gap 48 between the upper end surface of the control plate 6 and the valve support surface 59 is formed. That is, the control plate 6 is placed in the valve-open state, and thereby the injector-internal fuel path is changed to the second fuel path (FL2).
Zu dieser Zeit wird der Hochdruckkraftstoff, der das gemeinsame Strömungskanalloch 45 erreicht hat, von dem gemeinsamen Strömungskanalloch 45 in den Strömungskanalspalt 48 eingeleitet. Der Hochdruckkraftstoff, der in den Strömungskanalspalt 48 eingeleitet wird, wird durch den Strömungskanalspalt 48 und den Kopplungsströmungskanal 49 in die Drucksteuerkammer 14 eingeleitet, sodass der Kraftstoffdruck (der Ventilschließöldruck: FC) der Drucksteuerkammer 14 erhöht wird.At this time, the high-pressure fuel, which is the common flow channel hole 45 has reached, from the common flow channel hole 45 in the flow channel gap 48 initiated. The high-pressure fuel entering the flow channel gap 48 is introduced, is through the flow channel gap 48 and the coupling flow channel 49 in the pressure control chamber 14 so that the fuel pressure (the valve closing oil pressure: FC) of the pressure control chamber 14 is increased.
Der Kraftstoffdruck (der Ventilöffnungsöldruck: FO) der Kraftstoffquellenkammer 26, der Kraftstoffdruck (der Ventilschließöldruck: FC) der Drucksteuerkammer 14 und die Federsatzlast (die treibende Ventilschließkraft: Fsp) der Nadelfeder 5 werden an die Nadel 1 angelegt, sodass eine Beziehung FO < FC + Fsp eingerichtet wird.The fuel pressure (the valve opening oil pressure: FO) of the fuel source chamber 26 , the fuel pressure (the valve closing oil pressure: FC) of the pressure control chamber 14 and the spring set load (the driving valve closing force: Fsp) of the needle spring 5 be to the needle 1 created so that a relationship FO <FC + Fsp is established.
Als ein Resultat ist in dem Fall, in dem die Spannung nicht an den piezoelektrischen Stapel der Betätigungsvorrichtung 3 angelegt wird, und das Steuerventil 11 durch die treibende Kraft der Ventilfeder 12 zu der Niederdruckauflagerseite getrieben wird, um die Niederdruckpforte 16 zu schließen und die Hochdruckpforte 18 zu öffnen (der Niederdruckauflagerzustand des Steuerventils 11), der Ventilabschnitt der Nadel 1 gegen die Nadelauflageroberfläche des Düsenkörpers 2 zum Auflagern gebracht, sodass der zylindrische Kraftstoffströmungskanal 36, der zwischen der Kraftstoffquellenkammer 26 und den Einspritzlöchern 27 eine Kopplung herstellt, blockiert wird.As a result, in the case where the voltage is not applied to the piezoelectric stack of the actuator 3 is created, and the control valve 11 by the driving force of the valve spring 12 is driven to the low pressure bearing side to the low pressure port 16 close and the high pressure gate 18 to open (the low pressure bearing state of the control valve 11 ), the valve portion of the needle 1 against the Nadelauflageroberfläche of the nozzle body 2 placed so that the cylindrical fuel flow channel 36 that is between the fuel source chamber 26 and the injection holes 27 a coupling is made, is blocked.
Der Injektor behält somit den Ventil-geschlossen-Zustand der Nadel 1 bei, sodass die Kraftstoffeinspritzung in die Verbrennungskammer der Maschine nicht durchgeführt wird.The injector thus maintains the valve closed state of the needle 1 so that fuel injection into the combustion chamber of the engine is not performed.
In dem Zustand, in dem der Kraftstoffdruck (der Ventilöffnungsöldruck: FO) des gemeinsamen Strömungskanallochs 45 und des Strömungskanalspalts 48 mit dem Kraftstoffdruck (dem Ventilschließöldruck: FC) der Drucksteuerkammer 14 im Gleichgewicht ist, wird die Steuerplatte 6 in die Ventilschließrichtung bewegt, während dieselbe in dem Führungsloch des Düsenzylinders 8 geführt wird und gegen die Ventilauflageroberfläche 59 der Verengungsplatte 10 ungeachtet dessen zum Auflagern gebracht wird, ob die Steuerplattenfeder 7 anwesend ist. Auf diese Weise wird der Strömungskanalspalt 48 zwischen der oberen Endoberfläche der Steuerplatte 6 und der Ventilauflageroberfläche 59 eliminiert (oder minimiert). Das heißt, die Steuerplatte 6 wird in dem Ventil-geschlossen-Zustand platziert, und dadurch wird der injektorinterne Kraftstoffweg zu dem ersten Kraftstoffweg (FL1) geändert.In the state where the fuel pressure (the valve opening oil pressure: FO) of the common flow passage hole 45 and the flow channel gap 48 with the fuel pressure (the valve closing oil pressure: FC) of the pressure control chamber 14 is in balance, the control panel 6 moves in the valve closing direction while the same in the guide hole of the nozzle cylinder 8th is guided and against the valve support surface 59 the narrowing plate 10 regardless of which is brought to rest, whether the control plate spring 7 is present. In this way, the flow channel gap 48 between the upper end surface of the control plate 6 and the valve support surface 59 eliminated (or minimized). That is, the control plate 6 is placed in the valve-closed state, and thereby the injector-internal fuel path is changed to the first fuel path (FL1).
Wenn der Einspritzzeitpunkt des Injektors des Zylinders bei der Maschine erreicht wird, wird ansprechend auf den Injektorventilöffnungsantriebsbefehl, der von der ECU ausgegeben wird, das Anlegen der Spannung an den piezoelektrischen Stapel der Betätigungsvorrichtung 3 gestartet. Die elektrische Spannung wird dadurch in den piezoelektrischen Stapel geladen. Wenn die piezoelektrische Ladungsenergie einen vorbestimmten Wert erreicht, startet eine Ausdehnung des piezoelektrischen Stapels hin zu der einen axialen Seite. Ansprechend darauf wird der Piezokolben 21 durch die Antriebskraftübertragungsglieder 61, 62 hin zu der einen axialen Seite angetrieben.When the injection timing of the injector of the cylinder at the engine is reached, the application of the voltage to the piezoelectric stack of the actuator becomes responsive to the injector valve opening drive command output from the ECU 3 started. The electrical voltage is thereby charged in the piezoelectric stack. When the piezoelectric charge energy reaches a predetermined value, expansion of the piezoelectric stack starts toward the one axial side. In response, the piezopar will 21 by the driving force transmission members 61 . 62 driven towards the one axial side.
Wenn sich der piezoelektrische Stapel der Betätigungsvorrichtung 3 auf diese Art und Weise ausdehnt, wird ein Volumen der öldichten Kammer 23 reduziert, und dadurch erhöht sich der Kraftstoffdruck (der Öldruck) in der öldichten Kammer 23. Wenn sich der Öldruck der öldichten Kammer 23 erhöht, wird der Ventilkolben 22 in die Richtung, die allgemein gleich der Verlagerungsrichtung der Betätigungsvorrichtung 3 ist, das heißt in die Ventilöffnungsrichtung des Steuerventils 11 bewegt, während die Bewegung des Ventilkolbens 22 durch die treibende Kraft der Ventilkolbenfeder 24 unterstützt wird.When the piezoelectric stack of the actuator 3 in this way expands, becomes a volume of oil-tight chamber 23 reduces, and thereby increases the fuel pressure (the oil pressure) in the oil-tight chamber 23 , When the oil pressure of the oil-tight chamber 23 increased, the plunger 22 in the direction generally equal to the direction of displacement of the actuator 3 is, that is, in the valve opening direction of the control valve 11 moves while the movement of the valve piston 22 by the driving force of the valve piston spring 24 is supported.
Da der Verlagerungsübertragungsstift 65 das distale Ende des Ventilkolbens 22 berührt, drückt der Verlagerungsübertragungsstift 65 das Steuerventil 11 der Steuerventilvorrichtung 100 ansprechend auf die Bewegung (die Verlagerung) des Ventilkolbens 22 abwärts.Since the relocation transfer pen 65 the distal end of the valve piston 22 touches, presses the relocation transfer pen 65 the control valve 11 the control valve device 100 in response to the movement (displacement) of the valve piston 22 down.
Das Steuerventil 11 wird daher kraftvoll angetrieben, um die Ventilöffnungsbewegung durchzuführen, sodass der Niederdruckseiten-Ventilabschnitt 71 des Steuerventils 11 von der Niederdruckauflageroberfläche 15 gehoben wird, und der Hochdruckseiten-Ventilabschnitt 72 des Steuerventils 11 gegen die Hochdruckauflageroberfläche 17 zum Auflagern gebracht wird. Auf diese Weise wird die Niederdruckpforte 16 geöffnet, und die Hochdruckpforte 18 wird geschlossen.The control valve 11 is therefore forcefully driven to perform the valve opening movement, so that the low-pressure side valve portion 71 of the control valve 11 from the low pressure bearing surface 15 is lifted, and the high-pressure side valve portion 72 of the control valve 11 against the high pressure bearing surface 17 is brought to storage. In this way, the low-pressure gate 16 opened, and the high-pressure gate 18 will be closed.
Zu dieser Zeit wird, da die Steuerplatte 6 den Ventil-geschlossen-Zustand derselben beibehält, das gemeinsame Strömungskanalloch 45 der Verengungsplatte 10 durch das Strömungskanalloch 51 und das Auslassverengungsloch 52, die entlang der Mittelachse der Steuerplatte 6 gebildet sind, mit dem Kraftstoff in der Drucksteuerkammer 14 versorgt.At this time, being the control panel 6 maintains the valve-closed state thereof, the common flow channel hole 45 the narrowing plate 10 through the flow channel hole 51 and the outlet narrowing hole 52 running along the central axis of the control plate 6 are formed with the fuel in the pressure control chamber 14 provided.
Der Kraftstoff, mit dem das gemeinsame Strömungskanalloch 45 versorgt wird, strömt dann in die Steuerventilkammer 13 des Ventilkörpers 9. Der Kraftstoff, der in die Steuerventilkammer 13 strömt, strömt danach von der Niederdruckpforte 16 zu dem Niederdruckströmungskanalloch 54.The fuel with which the common flow channel hole 45 is supplied, then flows into the control valve chamber 13 of the valve body 9 , The fuel entering the control valve chamber 13 flows, then flows from the low pressure port 16 to the low pressure flow channel hole 54 ,
Der Kraftstoff, mit dem das Niederdruckströmungskanalloch 54 versorgt wird, strömt dann durch die Federaufnahmekammer 55, die radialen Kopplungslöcher 56 und den Niederdruckströmungskanal 57 aus der Auslasspforte zu dem Äußeren des Injektors und wird zu der Niederdruckseite des Kraftstoffsystems abgeleitet.The fuel with which the low pressure flow channel hole 54 is supplied, then flows through the spring receiving chamber 55 , the radial coupling holes 56 and the low pressure flow channel 57 from the exhaust port to the exterior of the injector and is diverted to the low pressure side of the fuel system.
Wenn danach eine Beziehung FO < FC + Fsp erfüllt wird, wird der Kraftstoffdruck (der Ventilöffnungsöldruck: FO) der Kraftstoffquellenkammer 26 größer als eine Summe des Kraftstoffdrucks (des Ventilschließöldrucks: FC) der Drucksteuerkammer 14 und der Federsatzlast (der treibenden Ventilschließkraft: Fsp) der Nadelfeder 5. Das heißt, wenn sich der Kraftstoffdruck der Drucksteuerkammer 14 auf den Nadelventilöffnungsdruck (Po) verringert, wird die Aufwärtsbewegung (die Hubbewegung) der Nadel 1 durch den Kraftstoffdruck der Kraftstoffquellenkammer 26 gestartet.Thereafter, when a relationship FO <FC + Fsp is satisfied, the fuel pressure (the valve opening oil pressure: FO) becomes the fuel source chamber 26 greater than a sum of the fuel pressure (the valve closing oil pressure: FC) of the pressure control chamber 14 and the spring set load (the driving valve closing force: Fsp) of the needle spring 5 , That is, when the fuel pressure of the pressure control chamber 14 decreased to the needle valve opening pressure (Po), the upward movement (the stroke movement) of the needle 1 by the fuel pressure of the fuel source chamber 26 started.
Die Nadel 1 wird als ein Resultat von der Nadelauflageroberfläche gehoben, und dadurch wird die Nadel in dem Ventilöffnungszustand platziert. Die Kraftstoffeinspritzung von den Einspritzlöchern in die Verbrennungskammer des Zylinders der Maschine wird somit gestartet.The needle 1 is lifted as a result of the Nadelauflageroberfläche, and thereby the needle is placed in the valve opening state. The fuel injection from the injection holes into the combustion chamber of the cylinder of the engine is thus started.
Wenn danach nach einem Verstreichen eines Ventilöffnungszeitraums des Injektors (einem befohlenen Einspritzzeitraum, der durch die ECU basierend auf einer Kraftstoffeinspritzmenge und einem befohlenen Einspritzdruck berechnet wird, wobei der befohlene Einspritzzeitraum einem Erregungszeitraum der Betätigungsvorrichtung 3 entspricht) von dem Einspritzzeitpunkt ein Kraftstoffeinspritzendzeitpunkt erreicht wird, wird ein Injektorventilschließantriebsbefehl von der ECU ausgegeben.Thereafter, after a lapse of a valve opening period of the injector (a commanded injection period calculated by the ECU based on a fuel injection amount and a commanded injection pressure, the commanded injection period corresponds to an energization period of the actuator 3 corresponds) from the injection timing of a fuel injection end time is reached, an injector valve closing drive command is issued from the ECU.
Wenn das Anlegen der Spannung von der EDU an den piezoelektrischen Stapel ansprechend auf den Injektorventilschließantriebsbefehl gestoppt wird (der Erregungsstopp: AUS), wird die elektrische Ladung von dem piezoelektrischen Stapel entladen. Dadurch zieht sich der piezoelektrische Stapel zusammen, und der Piezokolben 21 und die Antriebskraftübertragungsglieder 61, 62 werden durch die treibende Kraft der Piezofeder 63 rückwärts getrieben.When the application of the voltage from the EDU to the piezoelectric stack is stopped in response to the injector valve closing drive command (the energization stop: OFF), the electric charge is discharged from the piezoelectric stack. As a result, the piezoelectric stack contracts, and the piezo-piston 21 and the drive force transmission members 61 . 62 be by the driving force of the piezo spring 63 driven backwards.
Bei dem Injektor wird ferner, wenn sich die Betätigungsvorrichtung 3 zusammenzieht, der Piezokolben 21 zu der Anfangsposition desselben zurückgeführt. Dadurch erhöht sich das Volumen der öldichten Kammer 23, und dadurch verringert sich der Öldruck der öldichten Kammer 23 (fällt ab). Wenn sich der Öldruck der öldichten Kammer 23 verringert, wird der Ventilkolben 22 gegen die treibende Kraft der Ventilkolbenfeder 24 in die Richtung, die allgemein gleich der Verlagerungsrichtung der Betätigungsvorrichtung 3 ist, das heißt in der Ventilschließrichtung des Steuerventils 11, bewegt. Das heißt, ansprechend auf die Verringerung des Öldrucks der öldichten Kammer 23 werden das Steuerventil 11, der Ventilkolben 22 und der Verlagerungsübertragungsstift 65 durch die treibende Kraft der Ventilfeder 12 zurückgetrieben (aufwärts getrieben).The injector is further, when the actuator 3 contracts, the piecings 21 returned to the initial position of the same. This increases the volume of the oil-tight chamber 23 , and thereby reduces the oil pressure of the oil-tight chamber 23 (falls off). When the oil pressure of the oil-tight chamber 23 decreases, the valve piston 22 against the driving force of the valve piston spring 24 in the direction generally equal to the direction of displacement of the actuator 3 is, that is, in the valve closing direction of the control valve 11 , emotional. That is, in response to the reduction of the oil pressure of the oil-tight chamber 23 become the control valve 11 , the valve piston 22 and the relocation transfer pen 65 by the driving force of the valve spring 12 driven back (driven upwards).
Der Niederdruckseiten-Ventilabschnitt 71 des Steuerventils 11 wird somit gegen die Niederdruckauflageroberfläche 15 zum Auflagern gebracht, und der Hochdruckseiten-Ventilabschnitt 72 des Steuerventils 11 wird von der Hochdruckauflageroberfläche 17 gehoben. Auf diese Weise wird die Niederdruckpforte 16 geschlossen, und die Hochdruckpforte 18 wird geöffnet.The low pressure side valve section 71 of the control valve 11 thus becomes against the low pressure bearing surface 15 placed for bearing, and the high-pressure side valve portion 72 of the control valve 11 is from the high pressure bearing surface 17 lifted. In this way, the low-pressure gate 16 closed, and the high-pressure gate 18 will be opened.
Wie im Vorhergehenden beschrieben ist, wird in dem Fall, in dem der Niederdruckseiten-Ventilabschnitt 71 des Steuerventils 11 die Niederdruckpforte 16 schließt, die Ausströmung des Kraftstoffs von der Drucksteuerkammer 14 zu der Niederdruckseite des Kraftstoffsystems durch die Steuerventilkammer 13 gestoppt. As described above, in the case where the low-pressure-side valve portion becomes 71 of the control valve 11 the low pressure gate 16 closes the outflow of fuel from the pressure control chamber 14 to the low pressure side of the fuel system through the control valve chamber 13 stopped.
Zu dieser Zeit wird, da der Hochdruckseiten-Ventilabschnitt 72 des Steuerventils 12 die Hochdruckpforte 18 öffnet, der Hochdruckkraftstoff, mit dem die Hochdruckströmungskanallöcher 31–33 von dem Äußeren des Injektors versorgt werden, durch den Hochdruckkopplungskanal 41, das Hochdruckströmungskanalloch 42, das Einlassverengungsloch 43, die Hochdruckpforte 18, das Steuerventilglied 13 und das gemeinsame Strömungskanalloch 45 an die obere Endoberfläche der Steuerplatte 6 angelegt.At this time, since the high-pressure side valve portion 72 of the control valve 12 the high pressure gate 18 opens, the high-pressure fuel with which the high-pressure flow channel holes 31 - 33 from the exterior of the injector, through the high pressure communication channel 41 , the high pressure flow channel hole 42 , the inlet narrowing hole 43 , the high-pressure gate 18 , the control valve member 13 and the common flow channel hole 45 to the upper end surface of the control plate 6 created.
Auf diese Weise wird der Kraftstoffdruck (der Ventilöffnungsöldruck: FO) des gemeinsamen Strömungskanallochs 45 und des Strömungskanalspalts 48 größer als die Summe des Kraftstoffdrucks (des Ventilschließöldrucks: FC) der Drucksteuerkammer 14 und der treibenden Kraft (der treibenden Ventilschließkraft: Fsp) der Steuerplattenfeder 7.In this way, the fuel pressure (the valve opening oil pressure: FO) of the common flow passage hole becomes 45 and the flow channel gap 48 greater than the sum of the fuel pressure (the valve closing oil pressure: FC) of the pressure control chamber 14 and the driving force (the driving valve closing force: Fsp) of the control plate spring 7 ,
Die Steuerplatte 6 wird dadurch von der Ventilauflageroberfläche 59 der Verengungsplatte 10 gehoben, sodass der vorbestimmte Strömungskanalspalt 48 zwischen der oberen Endoberfläche der Steuerplatte 6 und der Ventilauflageroberfläche 59 gebildet wird. Das heißt, die Steuerplatte 6 wird in dem Ventil-offen-Zustand platziert, und dadurch wird der injektorinterne Kraftstoffweg zu dem zweiten Kraftstoffweg (FL2) geändert.The control plate 6 becomes from the valve support surface 59 the narrowing plate 10 lifted, so that the predetermined flow channel gap 48 between the upper end surface of the control plate 6 and the valve support surface 59 is formed. That is, the control plate 6 is placed in the valve-open state, and thereby the injector-internal fuel path is changed to the second fuel path (FL2).
Zu dieser Zeit wird der Hochdruckkraftstoff, der das gemeinsame Strömungskanalloch 45 erreicht hat, von dem gemeinsamen Strömungskanalloch 45 in den Strömungskanalspalt 48 eingeleitet. Der Hochdruckkraftstoff, der in den Strömungskanalspalt 48 eingeleitet wird, wird durch den Strömungskanalspalt 48 und den Kopplungsströmungskanal 49 in die Drucksteuerkammer 14 eingeleitet, sodass der Kraftstoffdruck (der Ventilschließöldruck; FC) der Drucksteuerkammer 14 rasch wiederhergestellt wird.At this time, the high-pressure fuel, which is the common flow channel hole 45 has reached, from the common flow channel hole 45 in the flow channel gap 48 initiated. The high-pressure fuel entering the flow channel gap 48 is introduced, is through the flow channel gap 48 and the coupling flow channel 49 in the pressure control chamber 14 so that the fuel pressure (the valve closing oil pressure, FC) of the pressure control chamber 14 is rapidly restored.
Ein Druckunterschied zwischen der Oberseite und der Unterseite der Nadel 1 verringert sich dann, und die Beziehung FO < FC + Fsp wird eingerichtet. Das heißt, dass, wenn der Kraftstoffdruck der Drucksteuerkammer 14 auf den Nadelventilschließdruck (PC) wiederhergestellt wird, die Nadel 1 in der Ventilschließrichtung bewegt wird. Dadurch wird der Ventilabschnitt der Nadel 1 gegen die Nadelauflageroberfläche des Düsenkörpers 2 zum Auflagern gebracht.A pressure difference between the top and bottom of the needle 1 then decreases and the relationship FO <FC + Fsp is established. That is, when the fuel pressure of the pressure control chamber 14 is restored to the needle valve closing pressure (PC), the needle 1 is moved in the valve closing direction. As a result, the valve portion of the needle 1 against the Nadelauflageroberfläche of the nozzle body 2 brought to storage.
Der zylindrische Kraftstoffströmungskanal 36, der zwischen der Kraftstoffquellenkammer 26 und den Einspritzlöchern 27 eine Kopplung herstellt, wird somit blockiert, sodass die Kraftstoffeinspritzung von den Einspritzlöchern 27 des Injektors in die Verbrennungskammer des Zylinders der Maschine beendet wird.The cylindrical fuel flow channel 36 that is between the fuel source chamber 26 and the injection holes 27 a coupling is thus blocked, so that the fuel injection from the injection holes 27 of the injector into the combustion chamber of the cylinder of the machine is terminated.
Vorteile des Injektors des vorliegenden Ausführungsbeispiels sind nun beschrieben.Advantages of the injector of the present embodiment will now be described.
Wie im Vorhergehenden erörtert ist, weist der Injektor des vorliegenden Ausführungsbeispiels die Steuerventilvorrichtung 100, die die Dreiwege-Ventilstruktur hat und die Erhöhung/Verringerung des Kraftstoffdrucks in der Drucksteuerkammer 14 steuert, und die Steuerplatte 6, die ansprechend auf den Druckunterschied zwischen der Oberseite und der Unterseite der Steuerplatte 6 eine Öffnungs-/Schließ-Bewegung (die Verschiebungsbewegung) durchführt, auf.As discussed above, the injector of the present embodiment has the control valve device 100 having the three-way valve structure and increasing / decreasing the fuel pressure in the pressure control chamber 14 controls, and the control panel 6 that is responsive to the pressure differential between the top and bottom of the control panel 6 an opening / closing movement (the displacement movement) is performed on.
Die Steuerventilvorrichtung 100 weist das Steuerventil 11, das durch eine Verwendung der Ausdehnungs-/Zusammenziehungs-Verlagerung der Betätigungsvorrichtung 3 angetrieben wird, und die Ventilfeder 12, die das Steuerventil 11 hin zu der Niederdruckverschlussseite (das heißt hin zu der Niederdruckauflageroberfläche 15) treibt, auf. Die Steuerventilvorrichtung 100 ist aufgebaut, um selektiv zwischen dem Niederdruckverschlusszustand, bei dem das Steuerventil 11 die Niederdruckpforte 16 schließt und die Hochdruckpforte 18 öffnet, und dem Hochdruckverschlusszustand, bei dem das Steuerventil 11 die Niederdruckpforte 16 öffnet und die Hochdruckpforte 18 schließt, eine Änderung vorzunehmen.The control valve device 100 has the control valve 11 by using the expansion / contraction displacement of the actuator 3 is driven, and the valve spring 12 that the control valve 11 towards the low pressure closure side (ie, toward the low pressure bearing surface 15 ) pushes on. The control valve device 100 is constructed to selectively between the low-pressure closure state, in which the control valve 11 the low pressure gate 16 closes and the high-pressure gate 18 opens, and the high-pressure closure state in which the control valve 11 the low pressure gate 16 opens and the high-pressure gate 18 concludes to make a change.
Die Steuerplatte 6 ist aufgebaut, um zwischen dem ersten Kraftstoffweg (FL1), entlang dessen der Kraftstoff von der Drucksteuerkammer 14 zu dem gemeinsamen Strömungskanalloch 45 durch das Strömungskanalloch 51 und das Auslassverengungsloch 52 ausgegeben wird, und dem zweiten Kraftstoffweg (FL2), entlang dessen der Kraftstoff von dem gemeinsamen Strömungskanalloch 45 zu der Drucksteuerkammer 14 durch den Strömungskanalspalt 48 und den Kopplungsströmungskanal 49 eingegeben wird, während das Strömungskanalloch 51 und das Auslassverengungsloch 52 umgangen werden, eine Änderung vorzunehmen.The control plate 6 is configured to be between the first fuel path (FL1), along which the fuel from the pressure control chamber 14 to the common flow channel hole 45 through the flow channel hole 51 and the outlet narrowing hole 52 and the second fuel path (FL2) along which the fuel is discharged from the common flow passage hole 45 to the pressure control chamber 14 through the flow channel gap 48 and the coupling flow channel 49 is entered while the flow channel hole 51 and the outlet narrowing hole 52 be bypassed to make a change.
Wenn die Spannung an den piezoelektrischen Stapel der Betätigungsvorrichtung 3 angelegt ist (Erregung: EIN), wird das Steuerventil 11 von der Niederdruckauflageroberfläche 15 gehoben, um die Niederdruckpforte 16 zu öffnen, und gegen die Hochdruckauflageroberfläche 17 zum Auflagern gebracht, um die Hochdruckpforte 18 zu schließen (Hochdruckverschlusszustand).When the voltage across the piezoelectric stack of the actuator 3 is applied (excitation: ON), becomes the control valve 11 from the low pressure bearing surface 15 lifted to the low-pressure gate 16 to open, and against the high pressure bearing surface 17 brought up to the high pressure gate 18 close (high pressure closure condition).
Wenn der Betriebszustand durch das Steuerventil 11 der Steuerventilvorrichtung 100 zu dem Hochdruckverschlusszustand geändert wird, wird der Kraftstoff von der Drucksteuerkammer 14 durch das gemeinsame Strömungskanalloch 45, die Steuerventilkammer 13, den Niederdruckkraftstoffkanal (53–56) und die Auslasspforte zu der Niederdruckseite des Kraftstoffsystems ausgegeben, und dadurch wird der Kraftstoffdruck der Drucksteuerkammer 14 reduziert. When the operating condition through the control valve 11 the control valve device 100 is changed to the high-pressure shut-off state, the fuel from the pressure control chamber 14 through the common flow channel hole 45 , the control valve chamber 13 , the low pressure fuel channel ( 53 - 56 ) and the exhaust port are discharged to the low pressure side of the fuel system, and thereby the fuel pressure of the pressure control chamber becomes 14 reduced.
Wenn der Kraftstoff von der Drucksteuerkammer 14 zu der Steuerventilkammer 13 durch das gemeinsame Strömungskanalloch 45 ausgegeben wird, wird die Steuerplatte 6 gegen die Ventilauflageroberfläche 59 der Verengungsplatte 10 zum Auflagern gebracht und dadurch in dem Ventil-geschlossen-Zustand platziert. Der injektorinterne Kraftstoffweg wird dadurch zu dem ersten Kraftstoffweg (FL1) geändert. Dann wird der Kraftstoff, der von der Drucksteuerkammer 14 zu dem gemeinsamen Strömungskanalloch 45 auszugeben ist, durch das Strömungskanalloch 51 und das Auslassverengungsloch 52 der Steuerplatte 6 hin zu dem gemeinsamen Strömungskanalloch 45 geleitet. Auf diese Weise geht der Kraftstoff, der von der Drucksteuerkammer 14 zu der Steuerventilkammer 13 durch das gemeinsame Strömungskanalloch 45 ausgegeben wird, durch das Auslassverengungsloch 52. Die Ventilöffnungsgeschwindigkeit der Nadel 1 wird somit durch die Strömungsmenge des Kraftstoffs, die durch das Auslassverengungsloch 52 definiert ist, eingestellt.When the fuel from the pressure control chamber 14 to the control valve chamber 13 through the common flow channel hole 45 is output, the control panel 6 against the valve support surface 59 the narrowing plate 10 brought to rest and thereby placed in the valve-closed state. The injector internal fuel path is thereby changed to the first fuel path (FL1). Then the fuel coming from the pressure control chamber 14 to the common flow channel hole 45 is to spend, through the flow channel hole 51 and the outlet narrowing hole 52 the control panel 6 towards the common flow channel hole 45 directed. In this way, the fuel passing from the pressure control chamber goes 14 to the control valve chamber 13 through the common flow channel hole 45 is output through the Auslassverengungsloch 52 , The valve opening speed of the needle 1 is thus determined by the flow rate of the fuel passing through the outlet throat 52 is defined.
Wenn sich der Kraftstoffdruck der Drucksteuerkammer 14, das heißt der Kraftstoffdruck, der auf die Nadel 1 in der Ventilschließrichtung ausgeübt wird, zu dem Nadelventilöffnungsdruck (Po) verringert, wird die Nadel 1 geöffnet (gehoben), um die Kraftstoffeinspritzung in die Verbrennungskammer des Zylinders der Maschine zu starten.When the fuel pressure of the pressure control chamber 14 that is, the fuel pressure acting on the needle 1 in the valve closing direction, to which needle valve opening pressure (Po) decreases, the needle becomes 1 opened (lifted) to start the fuel injection into the combustion chamber of the cylinder of the machine.
Bei dem Injektor des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist das Auslassverengungsloch 52 in der Steuerplatte 6 gebildet, die sich auf der Stromaufwärtsseite der Steuerventilkammer 13 befindet. Die Steuerplatte 6 ist ferner in der Drucksteuerkammer 14 platziert. Das Volumen der Öldrucksteuerkammer, die den Kraftstoffdruck, der an die Nadel 1 in der Ventilschließrichtung der Nadel 1 angelegt wird, ansammelt, ist dadurch eingestellt, um ein Volumen zu sein, das von der oberen Endoberfläche des Kolbenabschnitts (dem gleitfähigen Abschnitt) 28 der Nadel 1 und ferner von der Bodenoberfläche der Aufnahmevertiefung (den Druckaufnahmeoberflächen der Nadel 1) zu dem Auslassverengungsloch 52 gemessen wird.In the injector of the present embodiment, the outlet narrowing hole is 52 in the control panel 6 formed on the upstream side of the control valve chamber 13 located. The control plate 6 is also in the pressure control chamber 14 placed. The volume of the oil pressure control chamber, which is the fuel pressure applied to the needle 1 in the valve closing direction of the needle 1 is applied to be a volume defined by the upper end surface of the piston portion (the slidable portion). 28 the needle 1 and further from the bottom surface of the receiving recess (the pressure receiving surfaces of the needle 1 ) to the outlet narrowing hole 52 is measured.
Das heißt, da das Volumen der Öldrucksteuerkammer verkleinert ist, kann die Druckpulsation in der Drucksteuerkammer 14, die zu der Zeit eines Änderns von dem Niederdruckverschlusszustand zu dem Hochdruckverschlusszustand durch eine Verwendung des Steuerventils 11 der Steuerventilvorrichtung 100 erzeugt wird, reduziert werden. Selbst wenn sich die Auslassverengungsströmungsmenge erhöht, um das Ventilöffnungsansprechen der Nadel 1 durch rasches Verringern des Kraftstoffdrucks der Drucksteuerkammer 14 zu verbessern, kann ebenfalls die Druckpulsation der Drucksteuerkammer 14 reduziert werden.That is, since the volume of the oil pressure control chamber is reduced, the pressure pulsation in the pressure control chamber 14 at the time of changing from the low-pressure closing state to the high-pressure closing state by use of the control valve 11 the control valve device 100 is generated, reduced. Even if the Auslaßverengungsströmungsmenge increases to the valve opening response of the needle 1 by rapidly reducing the fuel pressure of the pressure control chamber 14 can also improve the pressure pulsation of the pressure control chamber 14 be reduced.
Es ist somit möglich, das Zittern der Nadel 1 während der Hubbewegung der Nadel 1 zu der Zeit eines Durchführens der Nadelventilöffnungsbewegung zu begrenzen. Die Ventilöffnungsbewegung der Nadel 1 wird dadurch von der Hubstartzeit zu der Vollhubzeit der Nadel 1 stabilisiert. Als ein Resultat ist es möglich, die Verschlechterung der Steuerbarkeit der Nadel 1 und die Verschlechterung der Steuergenauigkeit der Einspritzmenge des Kraftstoffs zu begrenzen.It is thus possible the shaking of the needle 1 during the lifting movement of the needle 1 at the time of performing the needle valve opening movement. The valve opening movement of the needle 1 is thereby from the Hubstartzeit to the full stroke of the needle 1 stabilized. As a result, it is possible to deteriorate the controllability of the needle 1 and to limit the deterioration of the control accuracy of the injection amount of the fuel.
Wenn das Anlegen der Spannung an den piezoelektrischen Stapel der Betätigungsvorrichtung 3 gestoppt wird (Erregungsstopp: AUS), wird das Steuerventil 11 gegen die Niederdruckauflageroberfläche 15 zum Auflagern gebracht, um die Niederdruckpforte 16 zu schließen, und von der Hochdruckauflageroberfläche 17 gehoben, um die Hochdruckpforte 18 zu öffnen (Niederdruckverschlusszustand).When the application of the voltage to the piezoelectric stack of the actuator 3 is stopped (excitation stop: OFF), the control valve 11 against the low pressure bearing surface 15 brought up to the low pressure gate 16 close, and from the high pressure bearing surface 17 lifted to the high-pressure gate 18 to open (low pressure closure condition).
Wenn der Betriebszustand durch die Steuerventilvorrichtung 100 auf die im Vorhergehenden beschriebene Art und Weise zu dem Niederdruckverschlusszustand geändert wird, wird der Hochdruckkraftstoff von der Hochdruckpforte 18 durch die Steuerventilkammer 13 und das gemeinsame Strömungskanalloch 45 in die Drucksteuerkammer 14 eingegeben. Der Kraftstoffdruck der Drucksteuerkammer 14 wird dadurch erhöht (wiederhergestellt).When the operating condition by the control valve device 100 is changed to the low pressure shut-off state in the above-described manner, the high-pressure fuel becomes from the high-pressure port 18 through the control valve chamber 13 and the common flow channel hole 45 in the pressure control chamber 14 entered. The fuel pressure of the pressure control chamber 14 is thereby increased (restored).
Zu der Zeit eines Eingebens des Kraftstoffs von der Steuerventilkammer 13 in die Drucksteuerkammer 14 durch das gemeinsame Strömungskanalloch 45 wird die Steuerplatte 6 durch den Kraftstoffdruck des gemeinsamen Strömungskanallochs 45 abwärts getrieben. Das heißt, die Steuerplatte 6 wird von der Ventilauflageroberfläche 59 der Verengungsplatte 10 gehoben und in dem Ventilöffnungszustand platziert. Der injektorinterne Kraftstoffweg wird dadurch zu dem zweiten Kraftstoffweg (FL2) geändert. Der Hochdruckkraftstoff, der durch das gemeinsame Strömungskanalloch 45 von der Steuerventilkammer 13 in die Drucksteuerkammer 14 einzugeben ist, wird dann in die Drucksteuerkammer 14 eingegeben, während das Auslassverengungsloch 52 umgangen wird.At the time of inputting the fuel from the control valve chamber 13 in the pressure control chamber 14 through the common flow channel hole 45 becomes the control plate 6 by the fuel pressure of the common flow channel hole 45 driven downwards. That is, the control plate 6 gets off the valve support surface 59 the narrowing plate 10 lifted and placed in the valve opening state. The injector internal fuel path is thereby changed to the second fuel path (FL2). The high pressure fuel flowing through the common flow channel hole 45 from the control valve chamber 13 in the pressure control chamber 14 is then entered into the pressure control chamber 14 entered while the Auslassverengungsloch 52 is bypassed.
Auf diese Weise strömt der Kraftstoff, der durch das gemeinsame Strömungskanalloch 45 von der Steuerventilkammer 13 in die Drucksteuerkammer 14 eingegeben wird, nicht durch das Auslassverengungsloch 52. Dadurch wird die Ventilschließgeschwindigkeit der Nadel 1 durch die Strömungsmenge des Kraftstoffs, der durch die Hochdruckpforte 18, die Steuerventilkammer 13 und das gemeinsame Strömungskanalloch 45 strömt, (das heißt die Strömungsmenge des Kraftstoffs, die durch das Einlassverengungsloch 43 definiert ist) eingestellt.In this way, the fuel flowing through the common flow passage hole flows 45 from the control valve chamber 13 in the Pressure control chamber 14 is input, not through the Auslassverengungsloch 52 , This will change the valve closing speed of the needle 1 by the flow rate of the fuel passing through the high pressure port 18 , the control valve chamber 13 and the common flow channel hole 45 flows (that is, the flow rate of fuel passing through the intake throat 43 defined) is set.
Die Ventilöffnungsgeschwindigkeit der Nadel 1 und die Ventilschließgeschwindigkeit der Nadel 1 können somit unabhängig eingestellt werden.The valve opening speed of the needle 1 and the valve closing speed of the needle 1 can thus be adjusted independently.
(Zweites Ausführungsbeispiel)Second Embodiment
4 und 5 geben einen piezoelektrischen Injektor gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel an, bei dem das Prinzip des Kraftstoffeinspritzventils der vorliegenden Offenbarung angewendet ist. 4 and 5 specify a piezoelectric injector according to a second embodiment to which the principle of the fuel injection valve of the present disclosure is applied.
In der folgenden Erörterung sind die Komponenten, die ähnlich zu denselben des ersten Ausführungsbeispiels sind, durch die selben Bezugsziffern angegeben und sind einer Einfachheit wegen nicht weiter beschrieben.In the following discussion, the components similar to those of the first embodiment are indicated by the same reference numerals and will not be described further for the sake of simplicity.
Der Injektor des vorliegenden Ausführungsbeispiels weist das Auslassverengungsloch 52 und ein Auslassverengungsloch 53 auf, die die Strömungsmenge des Kraftstoffs, der von der Drucksteuerkammer 14 zu dem Niederdruckkraftstoffkanal (53–57) durch das gemeinsame Strömungskanalloch 45 und die Steuerventilkammer 13 ausgegeben wird, begrenzen.The injector of the present embodiment has the outlet narrowing hole 52 and an outlet narrowing hole 53 on which is the flow rate of the fuel coming from the pressure control chamber 14 to the low pressure fuel channel ( 53 - 57 ) through the common flow channel hole 45 and the control valve chamber 13 is limited.
Das Auslassverengungsloch 52 ist ein erstes drosselndes Auslassseiten-Loch (ein Hauptauslassverengungsloch, eine erste Auslassverengung), das an einem Ort zwischen dem Strömungskanalloch 51 und dem gemeinsamen Strömungskanalloch 45 in der Strömungsrichtung des Kraftstoffs auf einer Stromaufwärtsseite der Kopplungspforte 19 der Steuerventilkammer 13 platziert ist. Das Auslassverengungsloch 52 stellt zwischen dem Strömungskanalloch 51 und dem gemeinsamen Strömungskanalloch 45 eine Kopplung her. Das Auslassverengungsloch 52 ist ferner entlang der Mittelachse der Steuerplatte 6 gebildet.The outlet narrowing hole 52 is a first throttling outlet side hole (a main outlet constriction hole, a first outlet constriction) located at a location between the flow passage hole 51 and the common flow channel hole 45 in the flow direction of the fuel on an upstream side of the coupling port 19 the control valve chamber 13 is placed. The outlet narrowing hole 52 puts between the flow channel hole 51 and the common flow channel hole 45 a coupling ago. The outlet narrowing hole 52 is further along the central axis of the control plate 6 educated.
Das Auslassverengungsloch 53 ist ein zweites drosselndes Auslassseiten-Loch (ein Nebenauslassverengungsloch, eine zweite Auslassverengung), das an einem Ort zwischen der Niederdruckpforte 16 und dem Niederdruckströmungskanalloch 54 in der Strömungsrichtung des Kraftstoffs auf einer Stromabwärtsseite der Niederdruckpforte 16 der Steuerventilkammer 13 platziert ist. Das Auslassverengungsloch 53 stellt zwischen der Niederdruckpforte 16 und dem Niederdruckströmungskanalloch 54 eine Kopplung her.The outlet narrowing hole 53 is a second throttling outlet side hole (a minor outlet throat, a second outlet throat) located at a location between the low pressure port 16 and the low pressure flow channel hole 54 in the flow direction of the fuel on a downstream side of the low pressure port 16 the control valve chamber 13 is placed. The outlet narrowing hole 53 puts between the low-pressure gate 16 and the low pressure flow channel hole 54 a coupling ago.
Bei dem Injektor des vorliegenden Ausführungsbeispiels sind ein Lochdurchmesser (ein Durchmesser eines drosselnden Lochs) des Auslassverengungslochs 52 und ein Lochdurchmesser (ein Durchmesser eines drosselnden Lochs) des Auslassverengungslochs 53 eingestellt, derart, dass eine Strömungsmenge (eine Nebenauslassverengungsströmungsmenge) des Kraftstoffs, der durch das Auslassverengungsloch 53 strömt, größer als eine Strömungsmenge (eine Hauptauslassverengungsströmungsmenge) des Kraftstoffs ist, der durch das Auslassverengungsloch 52 strömt.In the injector of the present embodiment, a hole diameter (a diameter of a throttling hole) of the outlet restriction hole is 52 and a hole diameter (a diameter of a throttling hole) of the outlet throat 53 is set such that a flow amount (a Nebenauslassverengungsströmungsmenge) of the fuel passing through the Auslassverengungsloch 53 is greater than a flow amount (a main exhaust constriction flow amount) of the fuel passing through the exhaust constriction hole 52 flows.
Bei dem Injektor des vorliegenden Ausführungsbeispiels befindet sich das Auslassverengungsloch 53 zwischen der Niederdruckpforte 16 der Steuerventilkammer 13 und dem Niederdruckströmungskanalloch 54 des Niederdruckkraftstoffkanals. In dem Fall eines Platzierens der Steuerventilvorrichtung 100 in dem Ventilöffnungszustand, um das Steuerventil 11 von dem Niederdruckverschlusszustand zu dem Hochdruckverschlusszustand zu ändern, wenn der Niederdruckseiten-Ventilabschnitt 71 des Steuerventils 11 von der Niederdruckauflageroberfläche 15 des Ventilkörpers 9 gehoben wird, beginnt daher der Hochdruckkraftstoff sofort damit, in die Niederdruckpforte 16, die sich auf der Stromaufwärtsseite des Auslassverengungslochs 53 befindet, durch einen ringförmigen Zwischenraum zwischen der äußeren peripheren Oberfläche des Steuerventils 11 und der Wandoberfläche der Steuerventilkammer 13 zu strömen.In the injector of the present embodiment, the outlet restriction hole is located 53 between the low-pressure gate 16 the control valve chamber 13 and the low pressure flow channel hole 54 of the low pressure fuel channel. In the case of placing the control valve device 100 in the valve opening state to the control valve 11 from the low-pressure shut-off state to the high-pressure shut-off state when the low-pressure-side valve portion 71 of the control valve 11 from the low pressure bearing surface 15 of the valve body 9 Therefore, the high-pressure fuel starts immediately with it, in the low-pressure port 16 located on the upstream side of the outlet throat 53 is located through an annular space between the outer peripheral surface of the control valve 11 and the wall surface of the control valve chamber 13 to stream.
Da der konstante Druck in der Niederdruckpforte 16, die sich unmittelbar oberhalb des Niederdruckseiten-Ventilabschnitts 71 des Steuerventils 11 befindet, beibehalten werden kann, kann das Steuerventil 11 hin zu der Hochdruckpforte 18 (dem Hochdruckverschlusszustand) getrieben werden (unterstützt werden, um sich zu bewegen), und die Hochdruckauflagerlast an dem Steuerventil 11 der Steuerventilvorrichtung 100 kann reduziert werden.Because the constant pressure in the low pressure port 16 located just above the low pressure side valve portion 71 of the control valve 11 can be maintained, the control valve can 11 towards the high pressure gate 18 (assisted to move) and the high pressure bearing load on the control valve 11 the control valve device 100 can be reduced.
Auf diese Weise wird die Änderungsbewegung des Steuerventils 11 der Steuerventilvorrichtung 100 von dem Niederdruckverschlusszustand zu dem Hochdruckverschlusszustand beschleunigt, und dadurch kann die Ventilöffnungszeitsteuerung der Nadel 1 beschleunigt werden.In this way, the change movement of the control valve 11 the control valve device 100 accelerates from the low pressure closure state to the high pressure closure state, and thereby the valve opening timing of the needle 1 be accelerated.
Da ferner der konstante Druck in der Niederdruckpforte 16, die sich unmittelbar oberhalb des Niederdruckseiten-Ventilabschnitts 71 des Steuerventils 11 befindet, beibehalten werden kann, ist es möglich, die rasche Druckverringerung in der Steuerventilkammer 13 in dem Kraftstoffeinspritzanfangszeitraum zu begrenzen. Auf diese Weise kann die Druckpulsation der Drucksteuerkammer 14 vorteilhaft begrenzt werden.Further, because of the constant pressure in the low pressure port 16 located just above the low pressure side valve portion 71 of the control valve 11 can be maintained, it is possible the rapid pressure reduction in the control valve chamber 13 in the fuel injection start period. In this way, the Pressure pulsation of the pressure control chamber 14 be limited advantageous.
Wie im Vorhergehenden erörtert ist, liefert der Injektor des vorliegenden Ausführungsbeispiels zu denselben des ersten Ausführungsbeispiels ähnliche Vorteile.As discussed above, the injector of the present embodiment provides similar advantages to those of the first embodiment.
(Drittes Ausführungsbeispiel)(Third Embodiment)
6 und 7 geben einen piezoelektrischen Injektor gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel an, bei dem das Prinzip des Kraftstoffeinspritzventils der vorliegenden Offenbarung angewendet ist. 6 and 7 describe a piezoelectric injector according to a third embodiment to which the principle of the fuel injection valve of the present disclosure is applied.
In der folgenden Erörterung sind die Komponenten, die ähnlich zu denselben der ersten und zweiten Ausführungsbeispiele sind, durch die selben Bezugsziffern angegeben und sind einer Einfachheit wegen nicht weiter beschrieben.In the following discussion, the components similar to those of the first and second embodiments are indicated by the same reference numerals and will not be described further for the sake of simplicity.
Bei dem Injektor des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist das Einlassverengungsloch 43 der ersten und zweiten Ausführungsbeispiele eliminiert. Der gemeinsame Strömungskanal des Injektors weist ferner das gemeinsame Strömungskanalloch 45, ein Verengungsloch 46 (auf das ferner als ein Einlassverengungsloch oder ein gemeinsames Verengungsloch Bezug genommen ist) und ein gemeinsames Strömungskanalloch 47 auf. Das gemeinsame Strömungskanalloch 45 ist mit der Kopplungspforte 19, die in der Wandoberfläche der Steuerventilkammer 13 geöffnet ist, gekoppelt. Das Verengungsloch 46 ist mit dem gemeinsamen Strömungskanalloch 45 gekoppelt. Das gemeinsame Strömungskanalloch 47 koppelt das Verengungsloch 46 mit dem nicht drosselnden Strömungskanal oder dem drosselnden Strömungskanal.In the injector of the present embodiment, the inlet restriction hole 43 of the first and second embodiments. The common flow channel of the injector also has the common flow channel hole 45 , a narrowing hole 46 (further referred to as an inlet restriction hole or a common restriction hole) and a common flow channel hole 47 on. The common flow channel hole 45 is with the coupling gate 19 placed in the wall surface of the control valve chamber 13 is open, coupled. The narrowing hole 46 is with the common flow channel hole 45 coupled. The common flow channel hole 47 couples the narrowing hole 46 with the non-throttling flow channel or the throttling flow channel.
Das Verengungsloch 46 ist ein drosselndes Einlassseiten-Loch, das eine Strömungsmenge des Hochdruckkraftstoffs, der von der Hochdruckpforte 18 zu der Drucksteuerkammer 14 durch die Steuerventilkammer 13, die Kopplungspforte 19, das gemeinsame Strömungskanalloch 45, das Verengungsloch 46, das gemeinsame Strömungskanalloch 47, den Strömungskanalspalt 48 und den Kopplungsströmungskanal 49 geführt wird, begrenzt. Das Verengungsloch 46 ist ein zweites drosselndes Auslassseiten-Loch, das eine Strömungsmenge des Kraftstoffs, der von der Drucksteuerkammer 14 durch das gemeinsame Strömungskanalloch 45, die Steuerventilkammer 13 und den Niederdruckkraftstoffkanal (54–57) zu der Niederdruckseite des Kraftstoffsystems ausgegeben wird, begrenzt. In diesem Fall ist das Auslassverengungsloch 52 ein erstes drosselndes Auslassseiten-Loch.The narrowing hole 46 is a throttling inlet side hole, which is a flow rate of high pressure fuel from the high pressure port 18 to the pressure control chamber 14 through the control valve chamber 13 , the coupling gate 19 , the common flow channel hole 45 , the narrowing hole 46 , the common flow channel hole 47 , the flow channel gap 48 and the coupling flow channel 49 is limited. The narrowing hole 46 is a second throttling exhaust side hole, which is a flow amount of the fuel from the pressure control chamber 14 through the common flow channel hole 45 , the control valve chamber 13 and the low pressure fuel channel ( 54 - 57 ) is output to the low pressure side of the fuel system. In this case, the outlet narrowing hole is 52 a first throttling outlet side hole.
Bei dem Injektor des vorliegenden Ausführungsbeispiels sind ein Lochdurchmesser (ein Durchmesser eines drosselnden Lochs) des Auslassverengungslochs 52 und ein Lochdurchmesser (ein Durchmesser eines drosselnden Lochs) des Verengungslochs 46 eingestellt, derart, dass eine Strömungsmenge (eine Einlassverengungsströmungsmenge oder eine gemeinsame Verengungsströmungsmenge) des Kraftstoffs, der durch das Verengungsloch 46 strömt, größer als eine Strömungsmenge (eine Auslassverengungsströmungsmenge) des Kraftstoffs ist, der durch das Auslassverengungsloch 52 strömt. Auf diese Weise ist eine Geschwindigkeit eines Druckerhöhens des Kraftstoffdrucks der Drucksteuerkammer 14 zu der Niederdruckauflagerzeit des Steuerventils 11 der Steuerventilvorrichtung 100 höher (eine Steigung eines Steuerkammerdruckkurvenverlaufs oder eines Einspritzratenkurvenverlaufs ist steiler) als eine Geschwindigkeit eines Druckverringerns des Kraftstoffdrucks der Drucksteuerkammer 14 zu der Hochdruckauflagerzeit des Steuerventils 11 der Steuerventilvorrichtung 100.In the injector of the present embodiment, a hole diameter (a diameter of a throttling hole) of the outlet restriction hole is 52 and a hole diameter (a diameter of a throttling hole) of the restriction hole 46 such that a flow amount (an intake constricting flow amount or a common constricting flow amount) of the fuel passing through the constricting hole is set 46 is greater than a flow amount (an exhaust constriction flow amount) of the fuel passing through the exhaust constriction hole 52 flows. In this way, a speed of a pressure increase of the fuel pressure of the pressure control chamber 14 to the low pressure bearing time of the control valve 11 the control valve device 100 higher (a slope of a control chamber pressure waveform or an injection rate waveform is steeper) than a speed of pressure-reducing the fuel pressure of the pressure control chamber 14 to the high pressure storage time of the control valve 11 the control valve device 100 ,
Zu der Hochdruckauflagerzeit des Steuerventils 11 der Steuerventilvorrichtung 100 wird ferner der Kraftstoff durch das Auslassverengungsloch 52 und das Verengungsloch 46 von der Drucksteuerkammer 14 zu der Niederdruckseite des Kraftstoffsystems ausgegeben. Zwei drosselnde Löcher sind daher in dem Strömungsweg zu der Hochdruckauflagerzeit des Steuerventils 11 der Steuerventilvorrichtung 100 vorgesehen. Das Druckänderungsausmaß (das Ausmaß eines Druckverringerns, der Druckunterschied) zwischen dem Kraftstoffdruck der Drucksteuerkammer 14 auf der Stromaufwärtsseite des Auslassverengungslochs 42 und dem Kraftstoffdruck des gemeinsamen Strömungskanallochs 47 auf der Stromabwärtsseite des Auslassverengungslochs 52 ist im Vergleich zu dem ersten Ausführungsbeispiel reduziert. Das Auslassverengungsloch 52 ist ferner zwischen der Drucksteuerkammer 14 und dem Verengungsloch 46 gebildet, sodass das Volumen des Kraftstoffauslassströmungskanals von der Drucksteuerkammer 14 zu dem Verengungsloch 46 in zwei Volumina geteilt ist. Auf diese Weise ist das Volumen der Öldrucksteuerkammer, die den Kraftstoffdruck, der an die Nadel 1 in der Ventilschließrichtung der Nadel 1 angelegt wird, ansammelt, auf ein Volumen eingestellt, das von der oberen Endoberfläche des Kolbenabschnitts (des gleitfähigen Abschnitts) 28 der Nadel 1 und ferner von der Bodenoberfläche der Aufnahmevertiefung (den Druckaufnahmeoberflächen der Nadel 1) zu dem Auslassverengungsloch 52 gemessen wird und sehr klein ist. Die Druckpulsation in der Drucksteuerkammer 14, die zu der Zeit eines Änderns von dem Niederdruckverschlusszustand zu dem Hochdruckverschlusszustand durch eine Verwendung des Steuerventils 11 der Steuerventilvorrichtung 100 erzeugt wird, kann somit reduziert werden.To the high pressure storage time of the control valve 11 the control valve device 100 Further, the fuel through the Auslassverengungsloch 52 and the narrowing hole 46 from the pressure control chamber 14 to the low pressure side of the fuel system. Two throttling holes are therefore in the flow path to the high pressure support time of the control valve 11 the control valve device 100 intended. The pressure change amount (the amount of pressure reduction, the pressure difference) between the fuel pressure of the pressure control chamber 14 on the upstream side of the outlet throat 42 and the fuel pressure of the common flow channel hole 47 on the downstream side of the outlet throat 52 is reduced compared to the first embodiment. The outlet narrowing hole 52 is also between the pressure control chamber 14 and the narrowing hole 46 formed so that the volume of the Kraftstoffauslassströmungskanals of the pressure control chamber 14 to the narrowing hole 46 divided into two volumes. In this way, the volume of the oil pressure control chamber, which is the fuel pressure to the needle 1 in the valve closing direction of the needle 1 is applied, accumulated, set to a volume from the upper end surface of the piston portion (the slidable portion) 28 the needle 1 and further from the bottom surface of the receiving recess (the pressure receiving surfaces of the needle 1 ) to the outlet narrowing hole 52 is measured and very small. The pressure pulsation in the pressure control chamber 14 at the time of changing from the low-pressure closing state to the high-pressure closing state by use of the control valve 11 the control valve device 100 is generated, can thus be reduced.
Wie im Vorhergehenden erörtert ist, liefert der Injektor des vorliegenden Ausführungsbeispiels zu denselben der ersten und zweiten Ausführungsbeispiele ähnliche Vorteile. As discussed above, the injector of the present embodiment provides similar advantages to those of the first and second embodiments.
(Viertes Ausführungsbeispiel)(Fourth Embodiment)
8A und 8B geben einen piezoelektrischen Injektor gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel an, bei dem das Prinzip des Kraftstoffeinspritzventils der vorliegenden Offenbarung angewendet ist. 8A and 8B describe a piezoelectric injector according to a fourth embodiment to which the principle of the fuel injection valve of the present disclosure is applied.
In der folgenden Erörterung sind die Komponenten, die ähnlich zu denselben der ersten bis dritten Ausführungsbeispiele sind, durch die selben Bezugsziffern angegeben und sind einer Einfachheit wegen nicht weiter beschrieben.In the following discussion, the components similar to those of the first to third embodiments are indicated by the same reference numerals and will not be described further for the sake of simplicity.
Der Injektor des vorliegenden Ausführungsbeispiels weist die Steuerventilvorrichtung 100 auf, die die Dreiwege-Ventilstruktur hat und in der Steuerventilkammer 13, die zwischen der vertieften Nut des Ventilkörpers 9 und der oberen Endoberfläche der Verengungsplatte 10, die sich in den Zeichnungen auf der Oberseite der Verengungsplatte 10 befindet, gebildet ist, beweglich aufgenommen ist.The injector of the present embodiment has the control valve device 100 on which has the three-way valve structure and in the control valve chamber 13 between the recessed groove of the valve body 9 and the upper end surface of the restriction plate 10 that appear in the drawings on the top of the constriction plate 10 is, is formed, is movably received.
Die Niederdruckauflageroberfläche 15 ist in der Wandoberfläche des Ventilkörpers 9 gebildet. Die Niederdruckauflageroberfläche 15 ist in einer Kegelstumpfform (einer verjüngten Form) konfiguriert, und der Niederdruckseiten-Ventilabschnitt 71 des Steuerventils 11 der Steuerventilvorrichtung 100 ist gegen die Niederdruckauflageroberfläche 15 auflagerbar. Die Niederdruckpforte 16, die durch das Auslassverengungsloch 53 mit dem Niederdruckströmungskanalloch 54 gekoppelt ist, ist in einer vertieften Nut gebildet, die sich von der Niederdruckauflageroberfläche 15, das heißt von der Deckenoberfläche der Steuerventilkammer 13, zu einer Tiefenseite (einer Oberseite in 8A und 8B) erstreckt.The low pressure bearing surface 15 is in the wall surface of the valve body 9 educated. The low pressure bearing surface 15 is configured in a truncated cone shape (a tapered shape) and the low pressure side valve portion 71 of the control valve 11 the control valve device 100 is against the low pressure bearing surface 15 auflagerbar. The low pressure gate 16 passing through the outlet narrowing hole 53 with the low pressure flow channel hole 54 is coupled, formed in a recessed groove extending from the low pressure bearing surface 15 that is, from the ceiling surface of the control valve chamber 13 , to a depth side (a top in 8A and 8B ).
Die Hochdruckauflageroberfläche 17 ist ferner in der oberen Endoberfläche der Verengungsplatte 10, die sich in den Zeichnungen auf der Oberseite der Verengungsplatte 10 befindet, gebildet. Die Hochdruckauflageroberfläche 17 ist in der planaren Oberflächenform konfiguriert, und der Hochdruckseiten-Ventilabschnitt 72 des Steuerventils 11 ist gegen die Hochdruckauflageroberfläche 17 auflagerbar. Die Hochdruckpforte 18, die durch das Einlassverengungsloch 43 mit dem Hochdruckströmungskanalloch 42 gekoppelt ist, ist in einem Mittenabschnitt der Hochdruckauflageroberfläche 17 gebildet.The high pressure bearing surface 17 is also in the upper end surface of the constriction plate 10 that appear in the drawings on the top of the constriction plate 10 is formed. The high pressure bearing surface 17 is configured in the planar surface shape, and the high pressure side valve portion 72 of the control valve 11 is against the high pressure bearing surface 17 auflagerbar. The high pressure gate 18 passing through the inlet throat 43 with the high pressure flow passage hole 42 is coupled in a center portion of the high pressure bearing surface 17 educated.
Die Steuerventilvorrichtung 100 weist das Steuerventil 11, das kraftvoll angetrieben wird, um die Ventilöffnungsbewegung durch den Ventilkolben 22 durch den Verlagerungsübertragungsstift 65 durchzuführen, und die Ventilfeder 12, die das Steuerventil 11 in die Ventilschließrichtung treibt, auf. Die Steuerventilvorrichtung 100 ist in der Steuerventilkammer 13 des Ventilkörpers 9 auf eine Art und Weise aufgenommen, die eine hin und her gehende Bewegung des Steuerventils 11 ermöglicht.The control valve device 100 has the control valve 11 , which is driven forcefully to the valve opening movement by the valve piston 22 through the relocation transfer pen 65 perform and the valve spring 12 that the control valve 11 in the valve closing direction drives, on. The control valve device 100 is in the control valve chamber 13 of the valve body 9 recorded in a manner that involves a reciprocating movement of the control valve 11 allows.
Das Steuerventil 11 weist einen Niederdruckseiten-Abschnitt 71, den Hochdruckseiten-Ventilabschnitt 72, den Flanschabschnitt 74 und den Ventilschaftabschnitt 75 auf.The control valve 11 has a low pressure side section 71 , the high pressure side valve portion 72 , the flange section 74 and the valve stem portion 75 on.
Der Niederdruckseiten-Ventilabschnitt 71 hat eine Niederdruckverschlussoberfläche, die eine vorspringende gekrümmte Oberflächenform (eine teilsphärische Oberfläche) hat und gegen die Niederdruckauflageroberfläche 15 auflagerbar ist.The low pressure side valve section 71 has a low-pressure seal surface having a projecting curved surface shape (a part-spherical surface) and against the low-pressure bearing surface 15 is storable.
Der Hochdruckseiten-Ventilabschnitt 72 hat eine Hochdruckverschlussoberfläche, die eine planare Oberflächenform hat und gegen die Hochdruckauflageroberfläche 17 auflagerbar ist.The high pressure side valve section 72 has a high pressure closure surface that has a planar surface shape and against the high pressure bearing surface 17 is storable.
Wie im Vorhergehenden erörtert ist, liefert der Injektor des vorliegenden Ausführungsbeispiels zu denselben der ersten bis dritten Ausführungsbeispiele ähnliche Vorteile.As discussed above, the injector of the present embodiment provides similar advantages to those of the first to third embodiments.
Die Struktur des Steuerventils 11 der Steuerventilvorrichtung 100 des vorliegenden Ausführungsbeispiels und die Struktur der Niederdruckauflageroberfläche 15 der Steuerventilkammer 13 können in einem der ersten bis dritten Ausführungsbeispiele enthalten sein.The structure of the control valve 11 the control valve device 100 of the present embodiment and the structure of the low pressure bearing surface 15 the control valve chamber 13 may be included in any one of the first to third embodiments.
(Fünftes Ausführungsbeispiel)(Fifth Embodiment)
9A und 9B geben einen piezoelektrischen Injektor gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel an, bei dem das Prinzip des Kraftstoffeinspritzventils der vorliegenden Offenbarung angewendet ist. 9A and 9B describe a piezoelectric injector according to a fifth embodiment to which the principle of the fuel injection valve of the present disclosure is applied.
In der folgenden Erörterung sind die Komponenten, die ähnlich zu denselben der ersten bis vierten Ausführungsbeispiele sind, durch die selben Bezugsziffern angegeben und sind einer Einfachheit wegen nicht weiter beschrieben.In the following discussion, the components similar to those of the first to fourth embodiments are indicated by the same reference numerals and will not be further described for the sake of simplicity.
Der Injektor des vorliegenden Ausführungsbeispiels weist einen Verlagerungsübertragungsstift 81 als ein Verlagerungsübertragungsglied auf, das die Verlagerung des Ventilkolbens 22 zu dem Steuerventil 11 überträgt, um das Steuerventil 11 von der Niederdruckauflager-(Zustands-)Seite zu der Hochdruckauflager-(Zustands-)Seite anzutreiben. Der Verlagerungsübertragungsstift 81 ist mit dem Ventilkolben 22 einstückig gebildet.The injector of the present embodiment has a displacement transfer pin 81 as a displacement transfer member on which the displacement of the valve piston 22 to the control valve 11 transfers to the control valve 11 from the low pressure bearing (condition) side to the high pressure bearing (condition) side. The relocation transfer pen 81 is with the valve piston 22 formed in one piece.
Der Verlagerungsübertragungsstift 81 weist einen Schaftabschnitt eines Zwischendurchmessers, einen Schaftabschnitt eines kleinen Durchmessers und einen verbindenden Abschnitt auf. Der Schaftabschnitt eines Zwischendurchmessers des Verlagerungsübertragungsstifts 81 ist in einer zylindrischen Form konfiguriert und hat einen äußeren Durchmesser, der kleiner als ein äußerer Durchmesser des Kolbenschaftabschnitts (eines Schaftabschnitts eines großen Durchmessers) und ein äußerer Durchmesser des Flanschabschnitts 66 des Ventilkolbens 22 ist. Der Schaftabschnitt eines kleinen Durchmessers des Verlagerungsübertragungsstifts 81 ist in einer zylindrischen Form konfiguriert und hat einen äußeren Durchmesser, der kleiner als ein äußerer Durchmesser des Abschnitts eines Zwischendurchmessers ist. Der verbindende Abschnitt des Verlagerungsübertragungsstifts 81 ist in einer Kegelstumpfform konfiguriert, die einen fortschreitend sich verringernden äußeren Durchmesser hat, der sich von dem Schaftabschnitt eines Zwischendurchmessers hin zu dem Schaftabschnitt eines kleinen Durchmessers fortschreitend verringert. Der Verlagerungsübertragungsstift 81 ist in der Niederdruckpforte 16 der Steuerventilkammer 13 des Ventilkörpers 9 und dem Niederdruckströmungskanalloch 54, das in einer Kegelstumpfform konfiguriert ist und zwischen der Niederdruckpforte 16 und der Federaufnahmekammer 55, die die Ventilkolbenfeder 24 aufnimmt, eine Kopplung herstellt, hin und her bewegbar aufgenommen. The relocation transfer pen 81 has a shank portion of an intermediate diameter, a shaft portion of a small diameter and a connecting portion. The shank portion of an intermediate diameter of the displacement transfer pin 81 is configured in a cylindrical shape and has an outer diameter smaller than an outer diameter of the piston skirt portion (a shaft portion of a large diameter) and an outer diameter of the flange portion 66 of the valve piston 22 is. The shank portion of a small diameter of the displacement transfer pin 81 is configured in a cylindrical shape and has an outer diameter that is smaller than an outer diameter of the portion of an intermediate diameter. The connecting portion of the displacement transfer pin 81 is configured in a truncated cone shape having a progressively decreasing outer diameter progressively decreasing from the shank portion of an intermediate diameter to the shank portion of a small diameter. The relocation transfer pen 81 is in the low-pressure gate 16 the control valve chamber 13 of the valve body 9 and the low pressure flow channel hole 54 which is configured in a truncated cone shape and between the low pressure port 16 and the spring receiving chamber 55 that the valve piston spring 24 receives, makes a coupling, reciprocally recorded added.
Bei dem Injektor des vorliegenden Ausführungsbeispiels hat das Niederdruckströmungskanalloch 54 des Niederdruckströmungskanals im Vergleich zu dem Niederdruckströmungskanalloch 54 des Niederdruckströmungskanals der ersten bis vierten Ausführungsbeispiele die einfachere Struktur. Das Niederdruckströmungskanalloch 54 des vorliegenden Ausführungsbeispiels kann jedoch eine zu derselben der ersten bis vierten Ausführungsbeispiele ähnliche Funktion (das heißt die kraftstoffausgebende Funktion zum Ausgeben des Hochdruckkraftstoffs, der in die Drucksteuerkammer 14 eingeleitet wird, zu der Niederdruckseite des Kraftstoffsystems durch das gemeinsame Strömungskanalloch 45, die Steuerventilkammer 13 und den Niederdruckkraftstoffkanal) erzielen. Es ist daher möglich, einen niedrigeren Aufwand des Injektors zu erzielen.In the injector of the present embodiment, the low pressure flow passage hole has 54 the low pressure flow channel compared to the low pressure flow channel hole 54 of the low pressure flow channel of the first to fourth embodiments, the simpler structure. The low pressure flow channel hole 54 However, in the present embodiment, a function similar to that of the first to fourth embodiments (that is, the fuel-emitting function for discharging the high-pressure fuel discharged into the pressure control chamber 14 is introduced to the low pressure side of the fuel system through the common flow passage hole 45 , the control valve chamber 13 and the low pressure fuel passage). It is therefore possible to achieve a lower cost of the injector.
Wie im Vorhergehenden erörtert ist, liefert der Injektor des vorliegenden Ausführungsbeispiels die zu denselben der ersten bis vierten Ausführungsbeispiele ähnlichen Vorteile.As discussed above, the injector of the present embodiment provides similar advantages to those of the first to fourth embodiments.
Die Struktur des Ventilkolbens 22 und die Struktur des Kraftstoffauslassströmungskanals des vorliegenden Ausführungsbeispiels können in einem der ersten bis vierten Ausführungsbeispiele enthalten sein.The structure of the valve piston 22 and the structure of the fuel outlet flow passage of the present embodiment may be included in any of the first to fourth embodiments.
Modifikationen der vorhergehenden Ausführungsbeispiele sind nun beschrieben.Modifications of the preceding embodiments are now described.
Bei den vorhergehenden Ausführungsbeispielen wird das Änderungsventil 200, das ansprechend auf den Druckunterschied zwischen der Oberseite und der Unterseite der Steuerplatte 6 die Öffnungs-/Schließ-Bewegung (die Verschiebungsbewegung) der Steuerplatte 6 durchführt, als die Änderungsventilvorrichtung des vorliegenden Ausführungsbeispiels verwendet. Die Änderungsventilvorrichtung ist jedoch nicht auf diese Struktur begrenzt. Eine Betätigungsvorrichtung, die die Steuerplatte 6 antreibt, um die Verschiebungsbewegung der Steuerplatte 6 durchzuführen, kann beispielsweise vorgesehen sein, und die Änderungsventilvorrichtung kann durch die Antriebskraft der Betätigungsvorrichtung die Verschiebungsbewegung gemäß einem Änderungsbefehl, der von der Maschinensteuereinheit (der elektronischen Steuervorrichtung: ECU (= electronic control unit)) zu einem vorbestimmten Änderungszeitpunkt ausgegeben wird, durchführen.In the foregoing embodiments, the change valve 200 that is responsive to the pressure differential between the top and bottom of the control panel 6 the opening / closing movement (the sliding movement) of the control plate 6 performs as the change-valve device of the present embodiment used. However, the change-valve device is not limited to this structure. An actuator that controls the control panel 6 drives the shifting movement of the control plate 6 may be provided, for example, and the change valve device by the driving force of the actuator, the displacement movement in accordance with a change command issued by the engine control unit (the electronic control unit: ECU (Electronic Control Unit)) at a predetermined change time to perform.
Bei den vorhergehenden Ausführungsbeispielen wird der piezoelektrische Stapel, der in der axialen Richtung durch das Laden und Entladen der elektrischen Ladung ausdehnbar und zusammenziehbar ist, bei der Betätigungsvorrichtung 3 verwendet, die die Ventilöffnungsantriebskraft des Steuerventils 11 erzeugt, das das Ventilelement der Steuerventilvorrichtung 100 ist, die den Erhöhungs-/Verringerungs-Steuerbetrieb des Kraftstoffdrucks der Drucksteuerkammer 14 durchführt. Anstelle der Betätigungsvorrichtung 3 kann alternativ eine Betätigungsvorrichtung verwendet werden, die die Ventilöffnungsantriebskraft oder die Ventilschließantriebskraft des Ventilelements der Steuerventilvorrichtung 100 erzeugt und eine Solenoid-Betätigungsvorrichtung, eine elektrische Betätigungsvorrichtung oder eine magnetostriktive Vorrichtung als eine Antriebsquelle aufweist.In the foregoing embodiments, the piezoelectric stack which is expandable and contractible in the axial direction by the charging and discharging of the electric charge becomes the actuator 3 used, which is the valve opening drive force of the control valve 11 generates, which the valve element of the control valve device 100 that is, the increase / decrease control operation of the fuel pressure of the pressure control chamber 14 performs. Instead of the actuator 3 Alternatively, an actuator may be used that controls the valve opening driving force or the valve closing driving force of the valve element of the control valve device 100 and has a solenoid actuator, an electric actuator, or a magnetostrictive device as a drive source.
Bei den vorhergehenden Ausführungsbeispielen wird das Kraftstoffeinspritzventil (der Injektor), das die Einspritzlöcher 27 mit der Nadel 1, die in dem Düsenkörper 2 hin und her bewegbar aufgenommen ist, öffnet/schließt, als das Kraftstoffeinspritzventil der vorliegenden Offenbarung verwendet. Es kann alternativ ein Kraftstoffeinspritzventil (ein Injektor) eines Typs eines variablen Einspritzlochs verwendet werden, das eine Mehrzahl von Primär- und Sekundäreinspritzlöchern auf eine stufenweise Art und Weise mit zwei Nadeln, das heißt ersten und zweiten Nadeln, die in dem Düsenkörper 2 hin und her bewegbar aufgenommen sind, öffnet/schließt.In the foregoing embodiments, the fuel injection valve (the injector) that is the injection holes 27 with the needle 1 in the nozzle body 2 is reciprocally included, opens / closes when using the fuel injection valve of the present disclosure. Alternatively, a variable injection hole type fuel injection valve (injector) may be used that includes a plurality of primary and secondary injection holes in a staged manner with two needles, that is, first and second needles, in the nozzle body 2 moved back and forth, opens / closes.
Anstelle der Dieselmaschine kann eine Benzinmaschine als die interne Verbrennungsmaschine der vorliegenden Offenbarung verwendet werden.Instead of the diesel engine, a gasoline engine may be used as the internal combustion engine of the present disclosure.
Der Niederdruckabschnitt des Kraftstoffversorgungswegs, der das Kraftstoffeinspritzventil (den Injektor) der internen Verbrennungsmaschine durch die Versorgungspumpe mit dem Kraftstoff, der in dem Kraftstofftank gespeichert ist, versorgt, bezieht sich ferner auf den Kraftstoffversorgungsweg, der sich auf der Stromaufwärtsseite der druckbeaufschlagenden Kammer der Versorgungspumpe befindet. The low pressure portion of the fuel supply path that supplies the internal combustion engine fuel injection valve (injector) with the fuel stored in the fuel tank through the supply pump further relates to the fuel supply path located on the upstream side of the pressurizing chamber of the supply pump.
Das Kraftstoffeinspritzventil der vorliegenden Offenbarung kann ferner auf einen Kraftstoffinjektor angewendet sein, der den Kraftstoff in den Zylinder der internen Verbrennungsmaschine (zum Beispiel der Benzinmaschine) oder in eine Ansaugpforte, die mit dem Zylinder der internen Verbrennungsmaschine gekoppelt ist, einspritzt.The fuel injection valve of the present disclosure may further be applied to a fuel injector that injects the fuel into the cylinder of the internal combustion engine (for example, the gasoline engine) or into an intake port coupled to the cylinder of the internal combustion engine.
Die vorhergehenden Ausführungsbeispiele und Modifikationen derselben können ferner frei innerhalb eines Prinzips der vorliegenden Offenbarung kombiniert sein. Irgendeine oder mehrere der Eigenschaften von irgendeinem der vorhergehenden Ausführungsbeispiele können beispielsweise bei einem anderen der vorhergehenden Ausführungsbeispiele implementiert sein.The foregoing embodiments and modifications thereof may be further freely combined within a principle of the present disclosure. Any one or more of the characteristics of any of the foregoing embodiments may be implemented, for example, in another of the foregoing embodiments.
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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JP 2006-046323 A [0002] JP 2006-046323 A [0002]
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US 2006/0016906 A1 [0002] US 2006/0016906 A1 [0002]
