DE10245151A1

DE10245151A1 - Kraftstoffeinspritzvorrichtung

Info

Publication number: DE10245151A1
Application number: DE2002145151
Authority: DE
Inventors: Yoshihisa Yamamoto
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2001-09-28
Filing date: 2002-09-27
Publication date: 2003-04-17
Anticipated expiration: 2022-09-28
Also published as: JP2003106235A; DE10245151B4; JP4345096B2

Abstract

Wenn ein Ventilelement (16) einen Ventilsitz (63a) verlässt, strömt Kraftstoff aus einem Pfad (631) zu einem Pfad (622). Eine Nadel (52) wird angehoben, um eine Kraftstoffeinspritzung aufgrund einer Absenkung des Drucks in einer Düsenregelungskammer (42) zu ermöglichen. Gemäß der Absenkung des Drucks an dem Pfad (17) wird ein Druck eines Pfades (16) und einer Kolbenregelungskammer (14), die damit in Verbindung steht, abgesenkt. Daher bewegt sich ein Kolben (21) nach unten und verstärkt einen Kraftstoff in einer Tauchkolbenkammer (32) auf einen Ultrahochdruck. Ein einzelnes Elektromagnetventil (60) kann sowohl die Nadel (52) als auch die Verstärkungseinrichtung regeln.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine

Kraftstoffeinspritzvorrichtung zum Zuführen von Kraftstoff zu einer Brennkraftmaschine (im folgenden als Verbrennungsmotor bezeichnet).
Die Kraftstoffeinspritzvorrichtung spritzt druckbeaufschlagten Kraftstoff aus einer Einspritzeinrichtung ein. Kraftstoff wird in einen Einlasspfad oder eine Brennkammer eingespritzt, mit Luft gemischt und verbrannt. Beispielsweise ist bei einem Dieselverbrennungsmotor eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung der Commonrailbauart (Bauart mit gemeinsamer Leitung) bekannt. Beispielsweise offenbart das japanische Patent Nr. 25 26 620 eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung der Commonrailbauart. Die Referenz offenbart des weiteren eine Verstärkungseinrichtung. Die Verstärkungseinrichtung beaufschlagt einen Teil des von der gemeinsamen Leitung zugeführten Kraftstoffs weitergehend durch Verwenden eines Kolbens mit Druck und führt den Teil des Kraftstoffs für eine Einspritzung zu. Wenn des weiteren die Verstärkungseinrichtung verwendet wird, kann eine Einspritzcharakteristik während einer einmaligen Kraftstoffeinspritzung geändert werden.
Jedoch ist eine Struktur einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung der Commonrailbauart mit einer Verstärkungseinrichtung kompliziert. Des weiteren macht eine variable Einspritzcharakteristik unter Verwendung der Verstärkungseinrichtung einen Aufbau der Vorrichtung weitergehend kompliziert.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung zu schaffen, die in der Lage ist, eine Einspritzcharakteristik während einer Kraftstoffeinspritzung bzw. einer Kraftstoffeinspritzzeit (one time fuel injection) zu ändern.

Es ist des weiteren die Aufgabe der Erfindung, eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung zu schaffen, die in der Lage ist, eine Einspritzcharakteristik während einer Kraftstoffeinspritzung zu ändern, ohne ihre Struktur kompliziert zu machen.

Es ist des weiteren die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung zu schaffen, die in der Lage ist, eine Einspritzcharakteristik mit einer notwendigen Zeitabstimmung durch einen vergleichsweise einfachen Aufbau zu ändern.

Es ist des weiteren die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung zu schaffen, die in der Lage ist, eine Einspritzcharakteristik während einer Kraftstoffeinspritzung durch Verwenden einer Düse der Bauart mit variablem Hub und einer Verstärkungseinrichtung zu ändern.

Gemäß einem Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung hat eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung einen Pfad 16, 34 zum Verbinden mit einer ersten Kammer 42 zum Steuern bzw. Regeln zum Öffnen und Schließen eines Einspritzlochs eines Düsenabschnitts und einer zweiten Kammer 14 zum Steuern bzw. Regeln zum Betreiben der Verstärkungseinrichtung. Die Kraftstoffeinspritzvorrichtung hat des weiteren einen Ventilabschnitt 60 zum Unterbrechen einer Verbindung zwischen dem Pfad und einem Raum bei einem niedrigen Druck (Niederdruckraum). Wenn der Ventilabschnitt die Verbindung zwischen dem Pfad und dem Raum bei dem niedrigen Druck unterbricht, wird das Einspritzloch geschlossen und funktioniert die Verstärkungseinrichtung nicht. Wenn der Ventilabschnitt die Verbindung zwischen dem Pfad und dem Raum bei einem niedrigen Druck verbindet, wird das Einspritzloch geöffnet und arbeitet die Verstärkungseinrichtung. Als Folge können sowohl das Öffnen und das Schließen des Einspritzlochs als auch der Betrieb der.

Verstärkungseinrichtung durch den Ventilabschnitt geregelt bzw. gesteuert werden.

Des weiteren kann der Ventilabschnitt ein Zwei-Wege-Ventil mit zwei Positionen verwenden.

Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt der Erfindung führt eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung eine Regelung zum Öffnen und Schließen eines Einspritzloch eines Düsenabschnitts und zum Betreiben der Verstärkungseinrichtung durch einen einzelnen Ventilabschnitt 90 durch. Des weiteren sieht der Ventilabschnitt eine Vielzahl von Betriebsarten einschließlich einer Betriebsart des Unterbrechens von nur entweder einer Verbindung zwischen einer ersten Kammer 42, 112 zum geregelten Öffnen und Schließen des Einspritzlochs und einem Raum bei einem niedrigen Druck oder einer Verbindung zwischen einer zweiten Kammer 74 zum geregelten Betreiben der Verstärkungseinrichtung und dem Raum bei dem niedrigen Druck und zum Verbinden des anderen davon vor. Als Folge können sowohl das Öffnen und das Schließen des Einspritzlochs als auch der Betrieb der Verstärkungseinrichtung durch einen einzelnen Ventilabschnitt geregelt werden. Des weiteren können verschiedene Regelungsbetriebsarten durch den einzelnen Ventilabschnitt realisiert werden.

Beispielsweise kann der Ventilabschnitt drei Betriebsarten von einer Betriebsart des Unterbrechens von sowohl einer Verbindung zwischen der ersten Kammer 42, 112 und dem Raum bei einem niedrigen Druck als auch einer Verbindung zwischen der zweiten Kammer 74 und dem Raum bei einem niedrigen Druck, einer Betriebsart der Verbindens von beiden Verbindungen und einer Betriebsart des Unterbrechens von einer der Verbindungen und des Verbindens der anderen davon vorsehen. Als Folge werden verschiedenartige Kraftstoffeinspritzcharakteristiken realisiert und können vielzählige Einspritzcharakteristiken geregelt durch den Ventilabschnitt geschaltet werden.

Beispielsweise kann der Ventilabschnitt ein Drei-Wege-Ventil mit drei Positionen verwenden.

Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt der Erfindung ist eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung mit einer Verstärkungseinrichtung 70, 21 und einer Regelungseinrichtung einschließlich eines Ventilabschnitts 90 zum Unterbrechen einer Verbindung zwischen der ersten Kammer 112 zum geregelten Öffnen und Schließen des Einspritzlochs des Düsenabschnitts und einem Raum bei einem niedrigen Druck und zum Unterbrechen einer Verbindung zwischen der zweiten Kammer 74 zum geregelten Betreiben der Verstärkungseinrichtung und dem Raum bei einem niedrigen Druck versehen. Als Folge regelt die Regelungseinrichtung, um das Einspritzloch zu öffnen und zu, schließen und um die Verstärkungseinrichtung zu betreiben. Eine Vielzahl von Ventilen oder ein einzelnes Ventil kann für den Ventilabschnitt verwendet werden. Der Düsenabschnitt hat des weiteren ein Ventilelement 52 zum Öffnen eines ersten Einspritzlochs bei einem ersten Hubbetrag und zum Öffnen eines ersten und des zweiten Einspritzlochs bei einem zweiten Hubbetrag. Als Folge kann eine Änderung von verschiedenen Kraftstoffeinspritzcharakteristiken durch Ändern eines Kraftstoffdrucks, der durch die Verstärkungseinrichtung realisiert wird, und ein Schalten des Einspritzlochs realisiert werden, das durch ein Ventilelement mit variablen Hub realisiert wird.

Beispielsweise kann für den Ventilabschnitt ein Ventilabschnitt verwendet werden, der eine Vielzahl von Betriebsarten einschließlich einer Betriebsart des Unterbrechens von nur einer von einer Verbindung zwischen einer ersten Kammer 112 zum geregelten Öffnen und Schließen des Einspritzlochs und einem Raum bei einem niedrigen Druck und einer Verbindung zwischen einer zweiten Kammer 74 zum geregelten Betreiben der Verstärkungseinrichtung und dem Raum bei einem niedrigen Druck sowie zum Verbinden des anderen davon vorsieht. Als Folge kann sowohl das Öffnen und Schließen des Einspritzlochs als auch der Betrieb der Verstärkungseinrichtung durch den einzelnen Ventilabschnitt geregelt werden. Des weiteren können verschiedene Regelungsbetriebsarten durch den einzelnen Ventilabschnitt realisiert werden.

Beispielsweise können drei Betriebsarten von einer Betriebsart des Unterbrechens von sowohl der Verbindung zwischen der ersten Kammer 112 und einem Raum bei einem niedrigen Druck als auch einer Verbindung zwischen der zweiten Kammer 74 und dem Raum bei einem niedrigen Druck, einer Betriebsart des Verbindens von beiden Verbindungen und der Betriebsart des Unterbrechens von einer der Verbindungen sowie zum Verbinden der anderen davon vorgesehen sein. Als Folge werden verschiedenartige Kraftstoffeinspritzcharakteristiken realisiert und können vielzählige Einspritzcharakteristiken geregelt durch den Ventilabschnitt geschaltet werden.

Beispielsweise ist das Drei-Wege-Ventil mit drei Positionen mit einem Ventilelement 91 versehen, das auf eine erste Position, eine zweite Position und eine dritte Position dazwischen angetrieben wird. Das Ventilelement ist in einer Ventilkammer 922 aufgenommen. Die Ventilkammer hat einen ersten Anschluss, der geschlossen wird, wenn das Ventilelement an einer ersten Position zum Verbinden mit der zweiten Kammer 74 angeordnet ist, einen zweiten Anschluss, der geschlossen ist, wenn das Ventilelement an der zweiten Position zum Verbinden mit dem Raum bei einem niedrigen Druck angeordnet ist, und einer dritten Position zum Verbinden mit der ersten Kammer 112.

Beispielsweise können der Düsenabschnitt, die Verstärkungseinrichtung und der Ventilabschnitt als eine Einspritzeinrichtung verwendet werden.

Merkmale und Vorteile der Ausführungsbeispiele werden ebenso wie Verfahren des Betriebs und die Funktion der zugehörigen Teile aus einem Studium der folgenden genauen Beschreibung, der t beigefügten Ansprüche und der Zeichnungen erkennbar, die alle einen Teil dieser Anmeldung bilden.
Fig. 1 ist eine schematische Schnittansicht, die eine Einspritzeinrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt;
Fig. 2 ist ein schematisches Diagramm, das einen hydraulischen Schaltkreis eines Kraftstoffeinspritzsystems zeigt, auf das die Einspritzeinrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel angewendet ist;
Fig. 3 ist eine schematische Schnittansicht, die eine Einspritzeinrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt;
Fig. 4 ist ein schematisches Diagramm, das einen hydraulischen Schaltkreis eines Kraftstoffeinspritzsystems zeigt, auf das die Einspritzeinrichtung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel angewendet ist;
Fig. 5 ist eine schematische Schnittansicht, die eine Einspritzeinrichtung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt; und
Fig. 6 ist ein schematisches Diagramm, das einen hydraulischen Schaltkreis eines Kraftstoffeinspritzsystems zeigt, auf das die Einspritzeinrichtung gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel angewendet ist.
Eine Erklärung wird nachstehend von einer Vielzahl von Ausführungsbeispielen unter Darstellung von Beispielen der Erfindung mit Bezugnahme auf die Zeichnungen angegeben.

Erstes Ausführungsbeispiel

Fig. 1 und Fig. 2 zeigen eine Einspritzeinrichtung, die eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung bildet. Eine Einspritzeinrichtung 1 wird auf ein Kraftstoffeinspritzsystem der Commonrailbauart angewendet, wie in Fig. 2 dargestellt ist. Des weiteren ist Fig. 2 ein schematisches Diagramm, das einen hydraulischen Schaltkreis zeigt, auf dem die Einspritzeinrichtung 1 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel angewendet ist. Die Einspritzeinrichtung 1 ist montiert, so dass sie in einen Zylinderkopf eines Dieselverbrennungsmotors, der nicht dargestellt ist, eingesetzt wird, um direkt Kraftstoff in einen inneren Abschnitt eines jeweiligen Zylinders des Dieselverbrennungsmotors einzuspritzen.
Wie in Fig. 1 gezeigt ist, ist die Einspritzeinrichtung 1 mit einem Körper 10, einer Körperspitze 30, einer Dichtungsspitze 40, einem Düsenabschnitthauptkörper 50, einer Haltemutter 57 und einem Elektromagnetventilabschnitt 60 versehen, die eine Regelungseinrichtung bildet.
Der Körper 10 ist im Wesentlichen mit einer zylindrischen Gestalt ausgebildet und ist innen mit einem Aufnahmeabschnitt 11 großen Durchmessers, einem Aufnahmeabschnitt 12 kleinen Durchmessers, einer Kolbenkammer 13, einer Kolbenregelungskammer 14, einem Pfad 15, einem Pfad 16 und einem Pfad 17 versehen. In dem Aufnahmeabschnitt 11 großen Durchmessers ist ein Kolben 21 aufgenommen und in dem Aufnahmeabschnitt 12 kleinen Durchmessers ist ein Tauchkolben 22 aufgenommen. Der Kolben 21 und der Tauchkolben 22 sind gleitfähig einstückig in einem öldichten Zustand mit einer inneren Umfangsfläche des Körpers 10 bewegbar. Eine Seite des Düsenabschnitthauptkörpers des Kolbens 21, der in dem Aufnahmeabschnitt 11 großen Druckmessers aufgenommen ist, bildet die Kolbenregelungskammer 14. Die Kolbenregelungskammer 14 nimmt eine Feder 141 auf und die Feder 141 spannt den Kolben 21 in eine Richtung entgegengesetzt zu dem Düsenabschnitthauptkörper vor, das heißt in eine Richtung nach oben von Fig. 2. Ein Endabschnitt des Aufnahmeabschnitts 11 großen Druckmessers an einer Seite entgegengesetzt zu dem Düsenabschnitthauptkörper bildet die Kolbenkammer 13. Die Kolbenkammer 13 und der Pfad 15 stehen mit einem Einlass 3 in Verbindung, der mit einer gemeinsamen Leitung 2 verbunden ist, wie in Fig. 2 gezeigt ist. Ein Kraftstoff, der mit hohem Druck in der gemeinsamen Leitung 2 gespeichert wird, wird dem Pfad 15 und der Kolbenkammer 13 über einen Zufuhrpfad und den Einlass 3 zugeführt. Ein Pfad 18 mit einem Drosselabschnitt 18a steht in Verbindung mit einer Seite der Kolbenkammer 13, die dem Düsenabschnitthauptkörper gegenüber steht.
Die Körperspitze 30 ist an einem Endabschnitt des Körpers 10 an der Seite des Düsenabschnitthauptkörper eingebaut. Innerhalb der Körperspitze 30 ist ein erstes Rückschlagventil 31, eine Tauchkolbenkammer 32, ein Pfad 33, ein Pfad 34 und ein Pfad 35 ausgebildet. Das erste Rückschlagventil 31 ist durch ein Ventilelement 311 und eine Feder 312 gebildet und das Ventilelement 311 kann in Kontakt mit einem Ventilsitz 313 gebracht werden, der an einem Abschnitt zum Koppeln des Körpers 10 und der Körperspitze 30 ausgebildet ist. Die Feder 312 spannt das Ventilelement 311 in eine Richtung des Ventilsitzes vor, das heißt in eine Richtung des Körpers 10. Das erste Rückschlagventil 31 verhindert eine Rückströmung des Kraftstoffs aus der Tauchkolbenkammer 32 und von dem Pfad 33 zu dem Pfad 15 des Körpers 10. Ein Ende der Tauchkolbenkammer 32 steht in Verbindung mit dem ersten Rückschlagventil 31 und ein anderes Ende davon steht in Verbindung mit dem Aufnahmeabschnitt 12 kleinen Durchmessers des Körpers 10. Der Pfad 33 steht in Verbindung mit dem Pfad 15 des Körpers 10 über das erste Rückschlagventil 31. Der Pfad 34 steht mit der Kolbenregelungskammer 14 über den Pfad 16 des Körpers 10 in Verbindung. Der Pfad 35 steht in Verbindung mit dem Pfad 34 und dem Pfad 17 des Körpers 10.
Die Dichtungsspitze 40 ist an einem Endabschnitt der Körperspitze 30 an der Seite des Düsenabschnitthauptkörpers eingebaut. Innerhalb der Dichtungsspitze 40 ist ein zweites Rückschlagventil 41 eine Düsenregelungskammer 42 und ein Pfad 43 ausgebildet. Das zweite Rückschlagventil 41 ist aus einem Ventilelement 411 und einer Feder 412 gebildet und das Ventilelement 411 kann in Kontakt mit einem Ventilsitz 413 gebracht werden, der an einem Abschnitt zum Koppeln der Körperspitze 30 und der Dichtungsspitze 40 ausgebildet ist. Die Feder 412 spannt das Ventilelement 411 in eine Richtung von dem Ventilsitz vor, das heißt, in eine Richtung der Körperspitze. Das zweite Rückschlagventil 41 verhindert ein Rückströmen des Kraftstoffs von dem Pfad 43 zu dem Pfad 33 der Körperspitze 30. Die Düsenregelungskammer 42 steht in Verbindung mit dem Pfad 34 und dem Pfad 35 der Körperspitze 30. Innerhalb der Düsenregelungskammer 42 ist ein Druckstift 44 und eine Feder 45 aufgenommen. Die Feder 45 spannt den Druckstift 44 in eine Richtung des Düsenabschnitthauptkörpers 50 vor.
Der Düsenabschnitthauptkörper 50 hat einen Düsenkörper 51 und eine Nadel 52, die ein Ventilelement bilden. Innerhalb des Düsenkörpers 51 ist ein Pfad 53 und ein Aufnahmeloch 54 ausgebildet. Der Düsenkörper 51 ist mit einem Einspritzloch 55 an einem Endabschnitt davon an einer an einer Seite entgegengesetzt zu dem Körper ausgebildet. Das Einspritzloch 55 steht in Verbindung mit einer inneren Umfangsseite und einer äußeren Umfangsseite des Düsenkörpers 51. Ein Ventilsitzabschnitt 51a ist an einer Einlassseite des Einspritzloch des Düsenkörpers 51 ausgebildet.
Die Nadel 52 hat einen Gleitabschnitt 521, der gleitfähig in einem öldichten Zustand mit einer inneren Umfangsfläche des. Düsenkörpers 51 bewegbar ist. Es ist ein Spalt 56 ausgebildet, um zu veranlassen, dass Kraftstoff, der von dem Pfad 53 geströmt ist, zwischen dem Düsenkörper 51 und der Nadel 52 an der Seite des Einspritzlochs 55 des Pfads 53 strömt. Die Nadel 52 ist mit einem Kontaktabschnitt 52a versehen und der Kontaktabschnitt 52a kann in Kontakt mit dem Ventilsitzabschnitt 51a des Düsenkörpers 51 gebracht werden. Durch Aufsetzten des Kontaktabschnitts 52a an dem Ventilsitzabschnitt 51a wird eine Einspritzung des Kraftstoffs von dem Einspritzloch 55 unterbrochen, und durch Lösen des Kontaktabschnitts 52a von dem Ventilsitzabschnitt 51a wird die Einspritzung des Kraftstoffs in dem Einspritzloch 55 ausgelöst.
Ein Endabschnitt der Nadel 52 an einer Seite entgegengesetzt des Einspritzlochs wird in Kontakt mit dem Druckstift 44 gebracht. Der Druckstift 44 wird in die Richtung der Nadel 52 durch die Feder 45 vorgespannt und daher wird die Nadel 52 in eine Richtung zum Schließen des Einspritzlochs 55 vorgespannt, das heißt in eine Richtung zum Aufsetzten an dem Ventilsitzabschnitt 51a.
Die Haltemutter 57 befestigt den Körper 10, die Körperspitze 30, die Dichtungsspitze 40 und den Düsenabschnitthauptkörper 50 in Reihe und einstückig.
Eine Verstärkungseinrichtung gemäß dem Anwendungsbereich der Ansprüche besteht durch den Körper 10, die Körperspitze 30, den Kolben 21, den Tauchkolben 22 und die Feder 141. Des weiteren ist ein Düsenabschnitt gemäß dem Anwendungsbereich der Ansprüche aus der Dichtungsspitze 40 und dem Düsenabschnitthauptkörper 50 gebildet.
Der elektromagnetische Ventilabschnitt 60 hat ein Ventilelement 61 und einen Ventilkörper 62, die einen Ventilabschnitt bilden, und ist mit dem Körper 10 durch ein Gehäuse 64 gemeinsam mit einem Sitzelement 63 befestigt. Das Ventilelement 61 hat einen Anker 611 an einem Endabschnitt davon an einer Seite entgegengesetzt zu dem Ventilkörper. Der Ventilkörper 62 ist mit einem Gleitloch 621 zum gleitfähigen Aufnehmen des Ventilelements 61 und einem Pfad 622 zum Verbinden mit einem Auslass 4 versehen, der an dem Körper 10 ausgebildet ist. Das Sitzelement 63 ist mit einem Pfad 631 mit einem Drosselabschnitt 631a sowie einem Pfad 632 versehen. Der Pfad 631 verbindet den Pfad 17 und den Pfad 18 des Körpers 10 und den Pfad 622 des Ventilkörpers 622. Eine Öffnungsfläche des Drosselabschnitts 631a, die an dem Pfad 631 ausgebildet ist, ist größer als diejenige des Drosselabschnitts 18a, der an dem Pfad 18 des Körpers 10 ausgebildet ist. Eine Endfläche bzw. eine Endseite des Sitzelement 63 an einer Seite entgegengesetzt zu dem Körper, die sich mit dem Pfad 631 öffnet, bildet eine Ventilsitzabschnitt 63a, an der das Ventilelement 61 aufgesetzt werden kann. Der Pfad 632 verbinden den Pfad 622 des Ventilkörpers 62 und den Auslass 4 der an dem Körper 10 ausgebildet ist.
Innerhalb des Gehäuses 64 ist eine Aufnahmeabschnitt 64a ausgebildet. Der Aufnahmeabschnitt 64a nimmt einem Anschlag 641 und eine Feder 642 auf. Der Anschlag 641 ist in Kontakt mit dem Anker 611 des Ventilelement 61 gebracht, um dadurch einen Hubbetrag des Ventilelements 61 zu bestimmen. Die Feder 642 spannt das Ventilelement 61 in eine Richtung des Ventilsitzabschnitts 63a vor. Innerhalb des Gehäuses 64 ist eine Spule 65 zum Erzeugen eines Magnetfeldes durch Zuleitung von Elektrizität eingebaut. Die Spule 65 ist mit einer ECU verbunden und der Strom mit einer vorbestimmten Stromstärke wird von der ECU geleitet. Wenn die Elektrizität zu der Spule 65 geleitet wird, wird ein magnetischer Kreis in dem Gehäuse 64 und der Armatur 61 durch das durch die Spule 65 erzeugte Magnetfeld gebildet und wird die magnetische Anziehungskraft zwischen den Gehäusen 64 und dem Anker 611 erzeugt. Dadurch wird das Ventilelement 61 in die nach oben weisende Richtung von Fig. 1 angehoben. Das heißt, dass der Elektromagnetventilabschnitt 60 der Einspritzeinrichtung 1 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel ein Zwei-Wege-Ventil mit zwei Positionen ist, bei dem das Ventilelement 61 an entweder einer geschlossenen Position oder einer offenen Position angeordnet ist.
Ein Strömungspfad gemäß dem Anwendungsbereich der Ansprüche ist durch den Pfad 622, der an dem Ventilkörper 62 ausgebildet ist, und dem Pfad 631 sowie den Pfad 632 gebildet, der an den Sitzelement 63 gebildet ist.
Als nächstes wird eine Erklärung des Betriebs der Einspritzeinrichtung 1 gemäß dem Ausführungsbeispiel angegeben.
Wenn die Zuleitung der Elektrizität zu der Spule 65 angehalten wird, wie in Fig. 1 gezeigt wird, wird das Ventilelement 61 an den Ventilsitzabschnitt 63a durch die Vorspannkraft in der Feder 642 aufgesetzt. Daher wird der Kraftstoff, der von der gemeinsamen Leitung 2 zugeführt wird, zu der Düsenregelungskammer 42 über die Kolbenkammer 13, dem Pfad 18, dem Drosselabschnitt 18a, dem Pfad 17 und dem Pfad 35 in den Druckhaltezustand zugeführt. Daher wird durch den Kraftstoff bei einem hohen Druck der Düsensteuerungskammer 42 die Nadel 52 des Düsenabschnitthauptkörpers 50 in eine Richtung des Ventilsitzabschnitts 51a gemeinsam mit der Vorspannkraft der Feder 45 über den Druckstift 44 vorgespannt und wird der Kontaktabschnitt 52a an dem Ventilsitzabschnitt 51a aufgesetzt.
Des weiteren wird bei dieser Gelegenheit Kraftstoff mit einem hohen Druck zu der Kolbenregelungskammer 14 über den Pfad 34 und den Pfad 16 zugeführt und wird Kraftstoff mit einem hohen Druck der Tauchkolbenkammer 32 über den Pfad 15 sowie das erste Rückschlagventil 31 zugeführt. Das heißt, dass Kräfte, die an dem Kolben 21 und an dem Tauchkolben 22 wirken, durch den Druck des Kraftstoffs an den Innenseiten der Kolbenkammer 13, der Tauchkolbenkammer 32 und der Kolbenregelungskammer 14 ausgeglichen sind. Daher wird durch die Vorspannkraft der Feder 141, die in der Kolbenregelungskammer 14 aufgenommen ist, der Kolben 21 in die nach oben weisende Richtung von Fig. 1 bewegt. Gemäß der Bewegung des Kolbens 21 wird Kraftstoff in die Tauchkolbenkammer 32 von dem Pfad 15 über das erste Rückschlagventil 31 gezogen.
Wenn die Zuleitung der Elektrizität zu der Spule 65 zu einem vorbestimmten Zeitpunkt gestartet wird, wird der Anker 611 zu dem Gehäuse 64 durch die erzeugte magnetische Anziehungskraft angezogen und wird das Ventilelement 61 in die nach oben weisende Richtung von Fig. 1 bewegt und wird in Kontakt mit dem Anschlag 541 gebracht. Bei dieser Gelegenheit verlässt das Ventilelement 61 den Ventilsitzabschnitt 63a des Sitzelement 63 und wird eine Endabschnitt des Pfades 631 des Sitzelements 63 geöffnet. Daher strömt Kraftstoff in den Pfad 17 und in den Pfad 18, der mit dem Pfad 631 in Verbindung steht, aus dem Pfad 622 des Ventilkörper 62 über den Drosselabschnitt 631a. Kraftstoff, der aus dem Pfad 622 geströmt ist, strömt aus dem Pfad 632 und dem Auslass 4 aus der Einspritzeinrichtung 1.
Die Öffnungsfläche des Drosselabschnitts 631a ist größer als diejenige des Drosselabschnitts 18a, und daher wird der Druck des Kraftstoffs an der Innenseite des Pfades 631 des Sitzelement 63 abgesenkt. Dadurch wird der Druck des Kraftstoffs in dem Pfad 17 und in dem Pfad 35 abgesenkt. Als Folge wird der Druck des Kraftstoffs in der Düsenregelungskammer 42, die mit dem Pfad 17 und dem Pfad 35 in Verbindung steht, abgesenkt und wird die Kraft, die die Nadel 52 in eine Richtung zum Schließen des Einspritzlochs vorspannt, abgeschwächt. Auf die Nadel 52 wird eine Kraft in eine Richtung zum Öffnen des Einspritzlochs in einer Umgebung des Kontaktabschnitts 52a durch Kraftstoff mit hohem Druck ausgeübt und daher wird durch Absenken des Drucks des Kraftstoffs in der Düsenregelungskammer 42 die Kraft in die Richtung zum Schließen des Einspritzlochs abgeschwächt und beginnt die Nadel 52, sich in die nach oben weisende Richtung von Fig. 1 anzuheben. Durch Anheben der Nadel 52 verlässt der Kontaktabschnitt 52a den Ventilsitzabschnitt 51a und wird Kraftstoff aus dem Einspritzloch 55 eingespritzt.
Des weiteren wird durch Absenken des Drucks des Kraftstoffs in dem Pfad 17 und in dem Pfad 35 der Druck des Kraftstoffs in dem Pfad 34 und in dem Pfad 16, die damit in Verbindung stehen, abgesenkt. Daher wird der Druck des Kraftstoffs in der Kolbenregelungskammer 14, die mit dem Pfad 34 und mit dem Pfad 16 in Verbindung steht, ebenso abgesenkt. Bei dieser Gelegenheit werden die Kolbenkammer 13 und die Tauchkolbenkammer 32 auf einem hohen Druck durch von der gemeinsamen Leitung 2 zugeführten Kraftstoff gehalten. Der Durchmesser des Kolbens 21 ist größer als derjenige des Tauchkolbens 22, und daher ist der Kolben 21 mit einer größeren Fläche (Flächeninhalt), auf die der Druck des Kraftstoffs der Kolbenkammer 13 oder der Tauchkolbenkammer 32 wirkt, versehen. Daher wird die Kraft, die auf dem Kolben 21 durch den Kraftstoff in der Kolbenkammer 13 wirkt, größer als die Kraft, die auf den Tauchkolben 22 durch den Kraftstoff in der Tauchkolbenkammer 32 wirkt. Als Folge wird durch Absenken des Drucks des Kraftstoffs in der Kolbenregelungskammer 14 der Kolben 21 in eine nach unten weisende Richtung von Fig. 1 bewegt, wobei der Kolben 21 ebenso wie der Tauchkolben 22 in Kontakt damit ebenso in die nach unten weisende Richtung von Fig. 1 einstückig mit dem Kolben 21 bewegt wird. Dadurch wird auf der Grundlage des Pascal'schen Prinzips des Druck des Kraftstoffs der Tauchkolbenkammer 32 durch einen Multiplikationsfaktor eines Flächenverhältnisses (Kolbendruckfläche/Tauchkolbendruckfläche) des Druck des Kraftstoffs der Kolbenkammer 13, das heißt des Druck des Kraftstoffs, der von der gemeinsamen Leitung 2 zugeführt wird, erhöht, um einen Ultrahochdruck zu bilden.
Die Rückströmung des Kraftstoffs bei dem Ultrahochdruck zu dem Pfad 15 wird durch des erste Rückschlagventil 31 verhindert und der Kraftstoff wird von dem Pfad 33 zu dem Einspritzloch 55 über den Pfad 43 und dem Pfad 53 durch Öffnen des zweiten Rückschlagventils 41 zugeführt. Durch den vorstehend beschriebenen Betrieb wird in der Mitte der Einspritzung des Kraftstoffs die Einspritzung des Kraftstoffs bei einem Druck der gemeinsamen Leitung 2 zu einer Einspritzung des Kraftstoffs bei einem Ultrahochdruck verschoben bzw. geschaltet.
Wenn eine vorbestimmte Einspritzmenge von Kraftstoff von dem Einspritzloch 55 eingespritzt ist, wird die Zuleitung der Elektrizität zu der Spule 65 zu einem vorbestimmten Zeitpunkt angehalten. Wenn die Zuleitung der Elektrizität zu der Spule 65 angehalten ist, wird das Ventilelement 61 in die nach unten weisende Richtung von Fig. 1 bewegt und wird an dem Ventilsitzabschnitt 63a aufgesetzt. Dadurch wird der Kraftstoff, der aus dem Pfad 17 und dem Pfad 18 zu den Pfad 622 des Ventilkörpers 62 strömt, unterbrochen. Daher wird der Druck des Kraftstoffs in dem Pfad 17, in dem Pfad 18, in dem Pfad 35, in dem Pfad 34 und in dem Pfad 16 erhöht und wird ebenso der Druck der Düsenregelungskammer 42 und der Kolbenregelungskammer 14 erhöht. Als Folge wird der Kontaktabschnitt 52a der Nadel 52 an dem Ventilsitzabschnitt 51a des Düsenkörpers 51 aufgesetzt und wird die Einspritzung des Kraftstoffs beendet. Des weiteren werden durch die Vorspannkraft der Feder 141 der Kolben 21 und der Tauchkolben 22 in die nach oben weisende Richtung von Fig. 2 bewegt und wird Kraftstoff zu der Tauchkolbenkammer 32 gezogen. Durch erneutes Starten der Zuleitung der Elektrizität zu der Spule 65 wird der vorstehend beschriebene Betrieb wiederholt.
Wie vorstehend erklärt wurde, werden gemäß der Einspritzeinrichtung 1 des ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung die Einspritzmenge und die Einspritzzeit des Kraftstoffs durch Regeln des Drucks des Kraftstoffs in der Düsenregelungskammer 42 eingestellt bzw. festgesetzt. Des weiteren kann eine Änderung des Einspritzdrucks und der Einspritzrate des Kraftstoffs während einer Kraftstoffeinspritzzeitdauer durch eine Zeitabstimmung der Absenkung des Drucks der Kolbenregelungskammer 14 festgesetzt bzw. eingestellt werden und kann die Einspritzcharakteristik des Einspritzdrucks, die Einspritzrate oder dergleichen einfach geändert werden.
Gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel werden eine Unterbrechung der Einspritzung des Kraftstoffs von dem Einspritzloch 55 und eine Erhöhung des Drucks des Kraftstoffs durch den einzelnen Elektromagnetventilabschnitt 60 geregelt. Daher kann der Aufbau vereinfacht werden und kann eine Verkleinerung der Einspritzeinrichtung 1 erzielt werden.
Gemäß der Einspritzeinrichtung 1 des ersten Ausführungsbeispiels wird der Druck des Kraftstoffs von der gemeinsamen Leitung 2 erhöht und kann daher der Maximaleinspritzdruck des Kraftstoffs größer als der Druck des in der gemeinsamen Leitung 2 gespeicherten Drucks gemacht werden. Daher kann eine Ausbildung von Kraftstoff in kleinen Partikeln erzielt werden und eine Emission von NOx oder von partikelähnlichen Substanzen oder dergleichen aus einem Dieselverbrennungsmotor verringert werden.

Zweites Ausführungsbeispiel

Fig. 3 und Fig. 4 zeigen eines Einspritzeinrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Eine Einspritzeinrichtung 5 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel ist mit einem Körper 70, einer Körperspitze 80, der Dichtungsspitze 40, dem Düsenabschnitthauptkörper 50, der Haltemutter 57 und einem Elektromagnetventilabschnitt 90 versehen, der eine Regelungseinrichtung bildet.
Der Körper 70 ist mit einer im Wesentlichen zylindrischen Gestalt ausgebildet und im Inneren von diesem ist ein Aufnahmeabschnitt 71 großen Durchmessers, ein Aufnahmeabschnitt 72 kleinen Durchmessers, eine Kolbenkammer 73, eine Kolbenregelungskammer 74, ein Pfad 75, ein Pfad 76 und ein Pfad 77 ausgebildet. Der Aufnahmeabschnitt 71 großen Durchmessers nimmt den Kolben 21 auf und der Aufnahmeabschnitt 72 kleinen Durchmessers nimmt den Tauchkolben 22 auf. Der Kolben 21 und der Tauchkolben 22 sind gleitfähig einstückig in einem öldichten Zustand mit einer inneren Umfangsfläche des Körpers 70 gleitfähig bewegbar. Eine Seite des Düsenabschnitthauptkörper des Kolbens 21, der in dem Aufnahmeabschnitt 71 großen Durchmessers aufgenommen ist, bildet die Kolbenregelungskammer 74. Die Kolbenregelungskammer 74 nimmt eine Feder 741 auf und die Feder 741 spannt den Kolben 21 in eine Richtung entgegengesetzt zu dem Düsenabschnitthauptkörper vor, das heißt in eine nach oben weisende Richtung von Fig. 3. Ein Endabschnitt des Aufnahmeabschnitts 71 großen Durchmessers an einer Seite entgegengesetzt zu dem Düsenabschnitthauptkörper bildet die Kolbenkammer 73.
Die Kolbenkammer 73 und der Pfad 75 stehen in Verbindung mit dem Einlass 3, der mit der gemeinsamen Leitung 3 verbunden ist, wie in Fig. 4 gezeigt ist. Kraftstoff mit einem hohen Druck, der in der gemeinsamen Leitung 2 gespeichert ist, wird zu dem Pfad 75 und der Kolbenkammer 73 über einen Zufuhrpfad und den Einlass 3 zugeführt. Des weiteren ist der Körper 10 mit einem Pfad 78 ausgebildet, der einen Drosselabschnitt 78a hat und den Pfad 75 und die Kolbenregelungskammer 74 verbindet. Des weiteren ist der Körper 70 mit dem Pfad 76 ausgebildet, der mit der Kolbenregelungskammer 74 in Verbindung steht.
Die Körperspitze 80 ist an einem Endabschnitt des Körpers 70 an einer Seite des Düsenabschnitthauptkörpers eingebaut. Oberhalb von der Körperspitze 80 ist ein erstes Rückschlagventil 81, eine Tauchkolbenkammer 82, ein Pfad 83, ein Pfad 84 und ein Pfad 85 ausgebildet. Das erste Rückschlagventil 81 ist demjenigen des ersten Ausführungsbeispiels ähnlich und daher wird eine Erklärung davon weggelassen. Ein Ende der Tauchkolbenkammer 82 steht in Verbindung mit dem ersten Rückschlagventil 81 und ein anderes Ende davon steht in Verbindung mit dem Aufnahmeabschnitt 72 kleinen Durchmessers des Körpers 70. Der Pfad 83 steht in Verbindung mit dem Pfad 75 des Körpers 70 über das erste Rückschlagventil 81. Ein Ende des Pfades 84 steht in Verbindung mit der Tauchkolbenkammer 82 über einen Drosselabschnitt 84a und ein anderes Ende davon steht in Verbindung mit dem Pfad 85. Der Pfad 85 steht in Verbindung mit dem Pfad 84, der Düsenregelungskammer 42 und dem Pfad 77 des Körpers 70.
Der Aufbau der Dichtungsspitze 40, des Düsenabschnitthauptkörper 50 und der Haltemutter 57 ist demjenigen des ersten Ausführungsbeispiels ähnlich und daher wird eine Erklärung davon weggelassen. Des weiteren ist ähnlich wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel eine Verstärkungseinrichtung gemäß dem Anwendungsbereich der Ansprüche durch den Körper 70, der Körperspitze 80, dem Kolben 21, dem Tauchkolben 22 und der Feder 741 gebildet.
Der Elektromagnetventilabschnitt 90 ist mit einem Ventilelement 91 und einem Ventilkörper 92 versehen, und ist an dem Körpers 70 durch ein Gehäuse 94 mit einem Sitzelement 93 befestigt, das einen Ventilabschnitt bildet. Das Ventilelement 91 hat ein kugelförmiges Element 911, wobei ein Endkörper an der Körperseite davon mit einer ebenen Gestalt ausgebildet ist, einem Ventilschaftabschnitt 912 zum Halten des kugelförmigen Abschnitts und einen Anker 913, der mit einem Endabschnitt des Ventilschaftabschnitts an einer Seite entgegengesetzt zu dem Körper verbunden ist. Der Ventilkörper 92 ist mit einem Gleitloch 921 zum gleitfähigen Aufnehmen des Ventilschaftabschnitts 911 des Ventilelement 91, einem Pfad 922, einem Pfad 923 und einem Pfad 924 versehen. Das Gleitloch 921 ist mit einem Durchmesser ausgebildet, der kleiner als derjenige des Pfades 922 ist, und ein gestufter Absatz (Differenz) ist an einem Abschnitt ausgebildet, der das Gleitloch 921 und den Pfad 922 verbindet. Der gestufte Absatzabschnitt bildet einen ersten Ventilsitzabschnitt 92a, der an Kontakt mit einem Endabschnitt des kugelförmigen Elements 911 an einer Seite des Ventilschaftabschnitts gebracht ist.
Das Sitzelement 93 ist mit einem Pfad 931, der einen Drosselabschnitt 931a hat, einen Pfad 932, der einen Drosselabschnitt 932a hat, und einen Pfad 933 ausgebildet, der mit den Auslass in Verbindung steht, der an dem Körper 70 ausgebildet ist. Eine Öffnungsfläche (Flächeninhalt) des Drosselabschnitts 931a ist größer als diejenige des Drosselabschnitt 87a des Pfades 87, der an dem Körper 70 ausgebildet ist. Eine Öffnungsfläche (Flächeninhalt) des Drosselabschnitt 932a ist größer als der Drosselabschnitt 84a des Pfades 84, der an der Körperspitze 80 ausgebildet ist. Der Pfad 931 steht mit dem Pfad 923, der an dem Ventilkörper 92 ausgebildet ist und den Pfad 76 in Verbindung, der an dem Körper 70 ausgebildet ist. Der Pfad 932 verbindet den Pfad 924, der an dem Ventilkörper 92 ausgebildet ist, und dem Pfad 77, der an dem Körper 70 ausgebildet ist. Eine Endfläche des Sitzelement 93 an einer Seite entgegengesetzt zu dem Körper, die mit dem Pfad 933 geöffnet ist, bildet einen zweiten Ventilsitzabschnitt 93a, an dem das kugelförmige Element 911 des Ventilelements 91 aufgesetzt werden kann.
Innerhalb von dem Gehäuse 94 ist ein Aufnahmeabschnitt 94a ausgebildet. Der Aufnahmeabschnitt 94a nimmt einen Anschlag 941, eine erste Feder 942 und eine zweite Feder 943 auf. Der Anschlag 941 ist in Kontakt mit dem Anker 913 des Ventilelements 91 gebracht, um einen Hubbetrag des Ventilelements 91 zu bestimmen. Die erste Feder 942 spannt das Ventilelement 91 in eine Richtung des Ventilsitzes vor. Die zweite Feder 943 spannt den Anschlag 941 in eine Richtung des Ventilelements vor. Der Aufnahmeabschnitt 94a ist mit einem gestuften Absatzabschnitt (Differenz) 94b ausgebildet, der zu einer inneren Umfangsseite vorsteht, wobei die Ventilelementseite des Anschlags 921 in Kontakt mit dem gestuften Absatzabschnitt 94b gebracht wird, um dadurch eine Bewegung des Anschlags 941 zu beschränken.
In dem Gehäuse 94 ist eine Spule 95 zum Erzeugen eines Magnetfeldes durch Zuleiten von Elektrizität eingebaut. Wenn Elektrizität zu der Spule 95 zugeleitet wird, wird ein magnetischer Kreis an dem Gehäuse 94 und dem Anker 913 durch das durch die Spule 95 erzeugte Magnetfeld gebildet und wird eine magnetische Anziehungskraft zwischen den Gehäusen 94 und dem Anker 913 erzeugt. Dadurch wird das Ventilelement 91 in die nach oben weisende Richtung von Fig. 3 angehoben. Bei dieser Gelegenheit wird durch Ändern eines Werts des Stroms, der zur Spule 95 geleitet wird, auf einen ersten Stromwert und einen zweiten Stromwert, der größer als der erste Stromwert ist, die magnetische Anziehungskraft, die zwischen dem Gehäuse 94 und dem Anker 913 erzeugt wird, geändert.
Wenn der Wert des Stroms, der zu der Spule 95 geleitet wird, der erste Stromwert ist, ist die magnetische Anziehungskraft, die zwischen dem Gehäuse 94 und dem Anker 913 gebildet wird, relativ klein. Daher wird durch die erzeugte magnetische Anziehungskraft das Ventilelement 91 in die Richtung des Gehäuses gegen die Vorspannkraft der ersten Feder 942 angehoben. Der Anschlag 941 wird durch die zweite Feder 942 vorgespannt, und daher wird das Ventilelement 91 an einer Position angehalten, bei der der Anker 913 und der Anschlag 941 in Kontakt miteinander gebracht sind. Bei dieser Gelegenheit verlässt das Ventilelement 91 den zweiten Ventilsitzabschnitt 93a und wird an einem mittleren Abschnitt des ersten Ventilsitzabschnitts 92a und des zweiten Ventilsitzabschnitts 93a angehalten. Daher werden der Pfad 923, der Pfad 924 und der Pfad 933 miteinander über den Pfad 922 miteinander verbunden und strömt Kraftstoff in den Pfad 923 und an dem Pfad 924 aus dem Pfad 933. Die Position ist aus der ersten Hubbetrag des Ventilelements 92 definiert.
Wenn unterdessen der Wert des Stroms, auf die Spule 95 aufgebracht wird, der zweite Stromwert ist, wird die magnetische Anziehungskraft, die zwischen dem Gehäuse 94 und dem Anker 913erzeugt wird, größer als für den Fall des ersten Stromwerts. Dadurch wird durch die erzeugte magnetische Anziehungskraft das Ventilelement 91 in die Richtung des Gehäuses gegen eine Summe von Vorspannkräfte der ersten Feder 942 und der zweiten Feder 943 angehoben. Des weiteren wird der Hub des Ventilelements 91 durch eine Position beschränkt, an der das kugelförmige Element 911 und der erste Ventilsitzabschnitt 92a in Kontakt miteinander gebracht sind, und daher wird das Ventilelement 91 angehalten. Bei dieser Gelegenheit verlässt das Ventilelement 91 den zweiten Ventilsitzabschnitt 93a und wird an dem zweiten Ventilsitzabschnitt 92a aufgesetzt. Daher wird die Verbindung zwischen dem Pfad 923 und dem Pfad 922 unterbrochen und steht nur der Pfad 924 mit dem Pfad 933 über den Pfad 922 in Verbindung. Als Folge strömt nur Kraftstoff aus dem Pfad 924 zu dem Pfad 933. Die Position ist als ein zweiter Hubbetrag des Ventilelements 91 definiert.
Das heißt, dass der Elektromagnetventilabschnitt 90 der Einspritzeinrichtung 5 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel ein Drei-Wege-Ventil mit drei Positionen ist, das an jeder von einer Position, bei der das Ventilelement 91 an dem ersten Ventilsitzabschnitt 92a aufgesetzt ist und den zweiten Ventilsitzabschnitt 93a verlässt, von einer Position, bei der das Ventilelement 91 den ersten Ventilsitzabschnitt 92a verlässt und an dem zweiten Ventilsitzabschnitt 93a aufgesetzt wird und einer Position, bei der das Ventilelement 91 sowohl den ersten Ventilsitzabschnitt 92a als auch den zweiten Ventilsitzabschnitt 93a verlässt und an der Mitte des ersten Ventilsitzabschnitts 92a und des zweiten Ventilsitzabschnitts 93a angeordnet ist, angeordnet.
Ein erster Strömungspfad gemäß dem Anwendungsbereich der Ansprüche ist durch den Pfad 922 und den Pfad 924, der an dem Ventilkörper 92 ausgebildet ist, und den Pfad 932 sowie den Pfad 933, der an dem Sitzelement 93 ausgebildet ist, gebildet, und ein zweiter Strömungspfad gemäß dem Anwendungsbereich der Ansprüche ist durch den Pfad 922 und den Pfad 923, der an dem Ventilkörper 92 ausgebildet ist, sowie den Pfad 931 und dem Pfad 933, der an dem Sitzelement 93 ausgebildet ist, gebildet.
Als nächstes wird eine Erklärung des Betriebs der Einspritzeinrichtung 5 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel angegeben.
Die Einspritzeinrichtung 5 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel ist betreibbar durch eine von einer ersten Betriebsart, einer zweiten Betriebsart und einer dritten Betriebsart. Die erste Betriebsart ist eine Betriebsart zum Einspritzen von Kraftstoff bei einem Druck, der der gleiche wie derjenige in der gemeinsamen Leitung 2 ist, ohne die Verstärkungseinrichtung zu betreiben. Die zweite Betriebsart ist eine Betriebsart zum Einspritzen von Kraftstoff bei einem Ultrahochdruck durch Betreiben der Verstärkungseinrichtung von dem Beginn der Einspritzung. Die dritte Betriebsart ist eine Betriebsart zum Ändern des Drucks des eingespritzten Kraftstoffs durch Betreiben der Verstärkungseinrichtung in der Mitte der Einspritzung.
Eine Erklärung wird nachstehend von dem jeweiligen Betriebsarten angegeben.
Gemäß der ersten Betriebsart wird die Verstärkungseinrichtung nicht betrieben. Für einen Fall, der in Fig. 3 gezeigt ist, wird die Zuleitung der Elektrizität zu der Spule 95 angehalten. Daher wird das kugelförmige Element 911 des Ventilelements 91 des Elektromagnetventilabschnitt 90 an dem zweiten Ventilsitzabschnitt 93a aufgesetzt, um dadurch die Strömung des Kraftstoffs in dem Pfad 933 zu unterbrechen. Daher strömt Kraftstoff nicht von dem Pfad 923 und dem Pfad 924 zu dem Auslass 4.
Unterdessen wird der Düsenregelungskammer 42 Kraftstoff bei einem hohen Druck, der in der gemeinsamen Leitung 2 gespeichert ist, über den Pfad 75, das erste Rückschlagventil 81, das Tauchkolbenelement 82, den Drosselabschnitt 84a und dem Pfad 84 zugeführt. Die Verbindung des Pfades 85 und des Pfades 77, der mit der Düsenregelungskammer 42 in Verbindung steht, mit dem Pfad 933 wird durch das Ventilelement 91 des Elektromagnetventilabschnitts 90 an entfernten Enden davon unterbrochen. Daher wird der Druck des Kraftstoffs, der von der gemeinsamen Leitung 2 zugeführt wird, bei einem hohen Druck in der Düsenregelungskammer 42 gehalten. Als Folge wird die Nadel 52 in eine Ventilschließrichtung durch den Kraftstoff der Düsenregelungskammer 42 und die Feder 45 vorgespannt, und wird der Kontaktabschnitt 52a an dem Ventilsitzabschnitt 51a aufgesetzt.
Kraftstoff bei einem hohen Druck, der von der gemeinsamen Leitung 2 zugeführt wird, strömt von dem Pfad 75 zu der Kolbenregelungskammer 74 über den Pfad 87. Die Verbindung das Pfades 76, der mit der Kolbenregelungskammer 74 in Verbindung steht, mit dem Pfad 933 wird durch das Ventilelement 91 des Elektromagnetventilabschnitts 90 an einem entfernten Ende davon unterbrochen. Daher wird auch der Druck des Kraftstoffs in der Kolbenregelungskammer 74 auf einem Druck des Kraftstoffs gehalten, der in der gemeinsamen Leitung 2 zugeführt wird. Bei dieser Gelegenheit sind ähnlich wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel der Druck des Kraftstoffs bei der Kolbenkammer 73, der Druck des Kraftstoffs bei der Kolbenregelungskammer 74 und der Druck des Kraftstoffs bei der Tauchkolbenkammer 82 gleich und werden daher durch die Vorspannkraft von der Feder 741 der Kolben 21 und der Tauchkolben 22 in die nach oben weisende Richtung von Fig. 3 bewegt und wird Kraftstoff zu der Tauchkolbenkammer 82 gezogen.
Wenn ein Strom des zweiten Stromwerts zu der Spule 95 geleitet wird, wird das Ventilelement 91 mit dem zweiten Hubbetrag versehen. Das heißt, dass das Ventilelement 91 den zweiten Ventilsitzabschnitt 93a verlässt und an den ersten Ventilsitzabschnitt 92a aufgesetzt wird. Obwohl der Pfad 924 mit dem Auslass 4 über den Pfad 922 und dem Pfad 933 in Verbindung steht, verbleibt dadurch eine Verbindung zwischen dem Pfad 923 und dem Auslass 4 unterbrochen. Daher wird der Druck in der Kolbenregelungskammer 74, die mit dem Pfad 923 über den Pfad 76 und den Pfad 931 in Verbindung steht, auf einem hohen Druck. Dagegen ist die Öffnungsfläche des Drosselabschnitts 932a des Pfades 923 größer als diejenige des Drosselabschnitts 84a des Pfades 84, und daher wird der Druck in der Düsenregelungskammer 42 abgesenkt. Daher wird eine Kraft zum Vorspannen der Nadel 52 in die Richtung zum Schließen des Einspritzlochs durch den Druck des Kraftstoffs in der Düsenregelungskammer 42 abgeschwächt und wird die Nadel 52 des Düsenabschnitthauptkörpers 50 in die nach oben weisende Richtung von Fig. 3 bewegt. Als Folge verlässt der Kontaktabschnitt 52a den Ventilsitzabschnitt 51a und wird Kraftstoff aus dem Einspritzloch 55 eingespritzt.
Durch Wiederholen des vorstehend beschriebenen Betriebs wird Kraftstoff mit einem Druck, der dem in der gemeinsamen Leitung 2 gespeicherten Druck gleich ist, wiederholt aus der Einspritzeinrichtung 5 eingespritzt.
Gemäß der zweiten Betriebsart wird die Verstärkungseinrichtung von dem Beginn der Einspritzung betrieben. Der Zustand, bei dem das Ventilelement 91 des Elektromagnetventilabschnitt 90 an dem zweiten Ventilsitzabschnitt 93a aufgesetzt wird, wie in Fig. 3 gezeigt ist, ist demjenigen der ersten Betriebsart ähnlich, und daher wird eine Erklärung davon weggelassen. Wenn das Ventilelement 91 an dem zweiten Ventilsitzabschnitt 93a ähnlich wie bei der ersten Betriebsart aufgesetzt wird, werden der Kolben 21 und der Tauchkolben 22 in die nach oben weisende Richtung von Fig. 3 bewegt und wird Kraftstoff in die Tauchkolbenkammer 82 gezogen.
Wenn der Strom des ersten Stromwerts zu der Spule 95 geleitet wird, wird das Ventilelement 91 mit dem ersten Hubbetrag versehen. Das heißt, dass das Ventilelement 91 an der mittleren Position des zweiten Ventilsitzabschnitts 93a und des ersten Ventilsitzabschnitt 92a angehalten wird. dadurch werden sowohl der Pfad 923 als auch der Pfad 924 mit dem Auslass 4 über den Pfad 922 und den Pfad 933 in Verbindung gebracht. Dadurch strömt Kraftstoff an dem Pfad 923 und dem Pfad 924 aus dem Auslass 4. Als Folge werden sowohl der Druck des Kraftstoffs in der Kolbenregelungskammer 74, die mit dem Pfad 923 über den Pfad 76 und den Pfad 931 in Verbindung steht, als auch ein Druck in dem Düsenregelungskammer 42, die mit dem Pfad 924 über den Pfad 77 und den Pfad 923 in Verbindung steht, abgesenkt. Als Folge wird die Nadel 52 des Düsenabschnitthauptkörper 50 in die nach oben weisende Richtung von Fig. 3 angehoben, verlässt der Kontaktabschnitt 52a den Ventilsitzabschnitt 51a und wird daher Kraftstoff aus dem Einspritzloch 55 eingespritzt.
Unterdessen ist eine Öffnungsfläche des Drosselabschnitts 931a und des Pfades 931 größer als diejenige des Drosselabschnitts 87a des Pfades 87, und daher wird der Druck des Kraftstoffs in der Kolbenregelungskammer 74 abgesenkt. Daher werden ähnlich wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel durch die Differenz zwischen den Druckflächen (Druckaufnahmeflächen) des Kolbens 21 und des Tauchkolben 22 der Kolben 21 und der Tauchkolben 22 in die nach unten weisende Richtung von Fig. 3 bewegt und wird der Druck des Kraftstoffs bei der Tauchkolbenkammer 82 der Ultrahochdruck. Eine Rückströmung des Kraftstoffs bei dem Ultrahochdruck in die Richtung des Pfades 75 wird von dem ersten Rückschlagventil 81 verhindert, und Kraftstoff öffnet das zweite Rückschlagventil 41 von dem Pfad 83 und wird von dem Einspritzloch 55 über den Pfad 43 und dem Pfad 53 eingespritzt.
Wenn eine vorbestimmte Kraftstoffeinspritzmenge aus dem Einspritzloch 55 eingespritzt ist, wird die Zuleitung der Elektrizität zu der Spule 95 zu einem vorbestimmten Zeitpunkt angehalten. Wenn die Zuleitung der Elektrizität zu der Spule 95 angehalten ist, wird das Ventilelement 91 in die nach unten weisende Richtung von Fig. 3 bewegt und wird an dem Ventilsitzabschnitt 93a aufgesetzt. Dadurch wird die Strömung des Kraftstoffs aus dem Pfad 923 und dem Pfad 924 zu dem Auslass 4 unterbrochen. Daher wird auch der Druck der Düsenregelungskammer 42 und der Kolbenregelungskammer 74 erhöht. Als Folge wird der Kontaktabschnitt 52a der Nadel 52 an dem Ventilsitzabschnitt 51a aufgesetzt und wird die Einspritzung des Kraftstoffs beendet. Bei dieser Gelegenheit wird einer Umgebung des Kontaktabschnitts 52a der Nadel 52 Kraftstoff bei einem verstärkten Ultrahochdruck zugeführt. Jedoch wird der Kraftstoff bei dem verstärken Ultrahochdruck von der Tauchkolbenkammer 82 zu der Düsenregelungskammer 42 über den Pfad 84 zugeführt, und daher wird die Nadel 52 an den Ventilsitzabschnitt 51a aufgesetzt. Durch Wiederholen des vorstehend beschriebenen Betriebs wird Kraftstoff bei dem Ultrahochdruck, der durch die Verstärkungseinrichtung verstärkt ist, wiederholt aus der Einspritzeinrichtung 5 eingespritzt.
Gemäß der dritten Betriebsart wird die Einspritzung des Kraftstoffs durch die erste Betriebsart gestartet und wird zu der Einspritzung des Kraftstoffs bei der zweiten Betriebsart in der Mitte der Einspritzung des Kraftstoffs geschaltet. Gemäß der dritten Betriebsart wird zunächst durch Zuleiten eines Stroms des zweiten Stromwerts zu der Spule 95 der Hubbetrag des Ventilelements 91 des Elektromagnetventilabschnitts 90 der zweite Hubbetrag. Dadurch beginnt die Einspritzeinrichtung 5 das Einspritzen des Kraftstoffs gemäß der ersten Betriebsart. Während des weiteren die Kraftstoffeinspritzung durch die erste Betriebsart durchgeführt wird, wird durch Zuleiten eines Strom des ersten Stromwerts zu der Spule 95 das Ventilelement 91 des Elektromagnetventilabschnitts 90 zu der nach unten weisenden Richtung von Fig. 3 bewegt und wird mit dem ersten Hubbetrag versehen. Daher schaltet die Einspritzeinrichtung 5 die Kraftstoffeinspritzung gemäß der zweiten Betriebsart.
Gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel kann der Druck des Kraftstoffs, der aus der Einspritzeinrichtung 5 eingespritzt wird, durch Ändern des Wertes des Stroms, der auf die Spule 95 aufgebracht wird, auf den ersten Stromwert oder auf den zweiten Stromwert geändert werden. Daher kann durch Regeln des Werts des Stroms, der auf die Spule 95 aufgebracht wird, die Einspritzcharakteristik des Kraftstoffs frei geändert werden. Des weiteren können gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel durch Ändern des Wertes des Stroms, der auf die Spule 95 aufgebracht wird, eine Vielzahl von Malen in der Mitte einer Einspritzung aufgebracht wird, die erste Einspritzbetriebsart und die zweite Einspritzbetriebsart frei und einfach mit jeder beliebigen Anzahl geändert werden. Daher kann eine wünschenswerte Einspritzcharakteristik einfach realisiert werden.

Drittes Ausführungsbeispiel

Fig. 5 und Fig. 6 zeigen eine Einspritzeinrichtung 6 gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Das dritte Ausführungsbeispiel ist ein Abwandlung des zweiten Ausführungsbeispiels und strukturelle Abschnitte, die im Wesentlichen die gleichen wie diejenigen des zweiten Ausführungsbeispiels sind, sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen und eine Erklärung davon wird weggelassen.
Das dritte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem zweiten Ausführungsbeispiel dahingehend, dass ein Pfad 97, der von dem Pfad 75 abzweigt, in dem Körper 70 ausgebildet ist. Der andere Aufbau des Körpers 70 ist demjenigen des zweiten Ausführungsbeispiels oder des ersten Ausführungsbeispiels ähnlich.
Eine Körperspitze 100 ist an einem Endabschnitt eines Körpers 70 an der Seite des Düsenabschnitthauptkörper 50 eingebaut. In der Körperspitze 100 ist ein erstes Rückschlagventil 101, eine Tauchkolbenkammer 102, ein Pfad 103, ein Pfad 104 und ein Pfad 105 ausgebildet. Ein Ende der Tauchkolbenkammer 102 steht in Verbindung mit dem ersten Rückschlagventil 101 und ein anderes Ende davon steht in Verbindung mit dem Aufnahmeabschnitt 72 kleinen Durchmessers des Körpers 70. Der Pfad 103 steht in Verbindung mit dem Pfad 75 des Körpers 70 über das erste Rückschlagventil 101. Ein Ende des Pfades 104 steht in Verbindung mit der Tauchkolbenkammer 102 und ein anderes Ende davon steht in Verbindung mit dem Pfad 105 über einen Drosselabschnitt 104a. Der Pfad 105 steht in Verbindung mit dem Pfad 104 und dem Pfad 77 des Körpers 70.
In der Körperspitze 100 ist eine Aufnahmekammer 100a ausgebildet. Die Aufnahmekammer 100a steht mit dem Pfad 79 in Verbindung, der von dem Pfad 75 des Körpers 70 abzweigt. Die Aufnahmekammer 100a nimmt einen Hubregelungskolben 106 zum Einstellen des Hubbetrag der Nadel 52 des Düsenabschnitthauptkörpers 50 und eine Feder 107 zum Vorspannen des Hubregelungskolbens 106 in die Richtung des Düsenabschnitthauptkörper auf. Der Hubregelungskolben 106 ist gleitfähig öldicht mit einer inneren Umfangsfläche der Aufnahmekammer 100a vorgesehen. Der Hubregelungskolben 106 ist in die Richtung des Düsenabschnitthauptkörpers durch den Druck des zu der Aufnahmekammer 100a zugeführten Kraftstoffs und durch die Feder 107 vorgespannt.
In einer Dichtungsspitze 110 ist ein zweites Rückschlagventil 111, eine Düsenregelungskammer 112, ein Pfad 113 und ein Pfad 114 ausgebildet. Der Pfad 114 verbindet den Pfad 104 und den Pfad 105, der an der Düsenregelungskammer 112 und der Körperspitze 100 ausgebildet ist. Die Düsenregelungskammer 112 nimmt einen Druckstift 115 und eine Feder 116 auf. Die Feder 116 spannt den Druckstift 115 in Richtung des Düsenabschnitthauptkörpers. Die Länge des Druckstift 115 in Axialrichtung ist mehr als diejenige verlängert bzw. erweitert als die des ersten Ausführungsbeispiels und des zweiten Ausführungsbeispiels. Ein Endabschnitt des Druckstift 115 kann in Kontakt mit dem Endabschnitt der Nadel 52 gebracht werden und der andere Endabschnitt davon kann in Kontakt mit dem Hubregelungskolben 106 gebracht werden.
Wenn eine Kraft zum Vorspannen der Feder 52 in die Richtung zum Öffnen des Einspritzlochs durch den Druck des Kraftstoffs in einer Umgebung des Kontaktabschnitts 52a der Nadel 52 größer als eine Kraft zum Vorspannen der Nadel 52 in die Richtung zum Schließen des Einspritzlochs durch den Druck des Kraftstoffs an der Düsenregelungskammer 112 und die Vorspannkraft der Feder 116 wird, wird die Nadel 52 in die nach oben weisende Richtung von Fig. 5 von einem Ventilschließzustand angehoben, das heißt einem Zustand, bei dem der Kontaktabschnitt 52a auf den Ventilsitzabschnitt 51a aufgesetzt ist. Des weiteren werden der Druckstift 115, der einstückig mit der Nadel 52 ist, und der Hubregelungskolben 106 in Kontakt miteinander gebracht und wird die Nadel 52 zeitweilig angehalten. Der Hubbetrag der Nadel 52 bei dieser Gelegenheit ist ein erster Hubbetrag.
Wenn des weiteren eine Kraft zum Vorspannen der Nadel 52 in die Richtung zum Öffnen des Einspritzloch größer als eine Kraft zum Vorspannen der Nadel 52 in die Richtung zum Schließen des Einspritzlochs durch den Druck des Kraftstoffs an der Düsenregelungskammer 112 und den Druck des Kraftstoffs an der Aufnahmekammer 100a wird, wird die Nadel 52 in die nach oben weisende Richtung von Fig. 5 entlang des Druckstifts 115 und des Hubregelungskolbens 106 angehoben. Wenn des weiteren eine Endfläche 121a des Gleitabschnitts 521 der Nadel 52 an einer Seite entgegengesetzt zu dem Einspritzloch und die Endseite der Dichtungsspitze 110 an einer Seite des Einspritzlochs in Kontakt miteinander gebracht sind, wird die Nadel 52 angehalten. Der Hubbetrag der Nadel 52 ist bei dieser Gelegenheit ein zweiter Hubbetrag.
Der Düsenkörper 51 des Düsenabschnitthauptkörper 50 ist mit einem ersten Einspritzloch 552 und einem zweiten Einspritzloch 552 ausgebildet. Das ersten Einspritzloch 551 wird sowohl für einen Fall, bei dem die Nadel 52 mit dem ersten Hubbetrag versehen ist, als auch für einen Fall, bei dem die Nadel 52 mit dem zweiten Hubbetrag versehen ist, geöffnet und Kraftstoff wird eingespritzt. Unterdessen wird das zweite Einspritzloch 552 nicht geöffnet, wenn die Nadel 52 mit dem ersten Hubbetrag versehen ist, und wird nur geöffnet, wenn die Nadel 52 mit dem zweiten Hubbetrag versehen ist.
Als nächstes wird eine Erklärung eines Betriebs der Einspritzeinrichtung 6 gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel angegeben.
Die Einspritzeinrichtung 6 gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel wird durch eine von der ersten Betriebsart, der zweiten Betriebsart und der dritten Betriebsart ähnlich dem zweiten Ausführungsbeispiel betrieben.
Für den Fall der ersten Betriebsart ist der Druck des Kraftstoffs, der zu einer Umgebung des Kontaktabschnitts 52a der Nadel 52 zugeführt wird, den Druck des in der gemeinsamen Leitung 2 gespeicherten Kraftstoffs gleich. Die Druckfläche (die Druckaufnahmefläche) der Nadel 52, auf die der Druck des Kraftstoffs ausgeübt wird, der zu der Umgebung des Kontaktabschnitts 52a der Nadel 52 zugeführt wird, ist kleiner als eine Druckfläche (Druckaufnahmefläche) des Hubregelungskolbens 106, auf die ein Druck des Kraftstoffs der Aufnahmekammer 100a ausgeübt wird. Daher wird der Hubregelungskolben 106 nicht durch den Druck des Kraftstoffs bewegt. Wenn als Folge die Nadel 52 in die nach oben weisende Richtung von Fig. 5 bewegt wird, wird die Nadel 52 in Kontakt mit dem Hubregelungskolben 106 über den Druckstift 105 in Kontakt gebracht und hört auf sich anzuheben. Daher wird für den Fall der ersten Betriebsart der Hubbetrag der Nadel 52 der erste Hubbetrag und wird der Kraftstoff mit einem Druck, der dem Druck des in der gemeinsamen Leitung 2 gespeicherten Kraftstoffs gleich ist, aus dem ersten Einspritzloch 551 eingespritzt.
Für den Fall der zweiten Betriebsart wird Druck bei dem Ultrahochdruck, der durch die Verstärkungseinrichtung verstärkt ist, der Umgebung des Kontaktabschnitts 52a der Nadel 52 zugeführt. Daher wird eine Kraft, die an der Nadel 52 in die Richtung zum Öffnen des Einspritzlochs durch den Druck des Kraftstoffs in der Umgebung des Kontaktabschnitts 52a der Nadel 52 ausgeübt wird, größer als eine Kraft, die auf den Hubregelungskolben 106 in die Richtung zum Schließen des Einspritzlochs durch den Druck des Kraftstoffs bei der Aufnahmekammer 100a ausgeübt wird. Als Folge wird die Nadel 52 in Kontakt mit dem Hubregelungskolben 106 über den Druckstift 105 gebracht und im Folgenden in die nach oben weisende Richtung von Fig. 5 entlang des Hubregelungskolbens 106 bewegt. Daher wird für den Fall der zweiten Betriebsart der Hubbetrag der Nadel 52 der zweite Hubbetrag und wird Kraftstoff bei dem verstärkten Ultrahochdruck aus dem zweiten Einspritzloch 552 zusätzlich zu dem ersten Einspritzloch 551 eingespritzt.
Für den Fall der dritten Betriebsart kann die Betriebsart frei zu der ersten Betriebsart oder zu der zweiten Betriebsart geschaltet werde, und daher kann der Hubbetrag der Nadel 52 entweder zu dem ersten Hubbetrag oder dem zweiten Hubbetrag geregelt werden. Daher kann durch Schalten der Einspritzung zu der Einspritzung aus dem ersten Einspritzloch 551 oder der Einspritzung aus dem ersten Einspritzloch 551 und dem zweiten Einspritzloch 552 eine Gestalt eines Sprühnebels in der Mitte der Einspritzung geschaltet werden und kann die Einspritzung zu der Einspritzung von Kraftstoff bei einem Druck, der dem Druck in der gemeinsamen Leitung 2 gleich ist, oder zu einer verstärkten Einspritzung des Kraftstoffs in der Mitte der Einspritzung des Kraftstoffs geschaltet werden.
Gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel wird durch Regeln des Werts des Stroms, der zu der Spule 95 des Elektromagnetventilabschnitts 90 geleitet wird, nicht nur der Einspritzdruck des Kraftstoffs sondern auch das Einspritzloch für die Einspritzung von Kraftstoff geändert und kann ebenso die Gestalt des Sprühnebels, der aus dem Einspritzloch eingespritzt wird, frei geändert werden. Daher kann eine gewünschte Einspritzcharakteristik einfach gemäß einer Charakteristik, einem Betriebsart, einem Lastzustand und dergleichen eines Dieselverbrennungsmotors realisiert werden.
Wie vorstehend beschrieben ist wurde gemäß der Vielzahl der Ausführungsbeispiele der Erfindung eine Erklärung eines Beispiels zum Anwenden eines Elektromagnetventils unter Verwendung einer elektromagnetischen Kraft angegeben, die durch eine Spule als die Regelungseinrichtung erzeugt wird. Jedoch ist die Erfindung nicht auf das elektromagnetische Ventil beschränkt, sonder sie kann auch durch eine Regelungseinrichtung unter Verwenden von einer elektrischen Spannung, wie zum Beispiel einem piezoelektrischen Element, angewendet werden.
Des weiteren kann, obwohl gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel und dem dritten Ausführungsbeispiel eine Erklärung eines Beispiels zum Zuführen von Kraftstoff, der von einer gemeinsamen Leitung aus einer Tauchkolbenkammer zu einer Düsenregelungskammer zugeführt wird, angegeben wurde, der Kraftstoff direkt von einem Pfad, der mit einem Einlass verbunden ist, der Düsenregelungskammer zugeführt werden.
Des weiteren kann das zweite Rückschlagventil für den Fall eines Verbrennungsmotors mit einem geringen Verdichtungsverhältnis und einem niedrigen Druck in einem Zylinder weggelassen werden.
Des weiteren ist ein Aufbau und eine Funktion des dritten Ausführungsbeispiels, die von demjenigen des zweiten Ausführungsbeispiels abgewandelt ist, das heißt ein Aufbau und eine Funktion bezüglich einer Düsenhubregelung, ebenso auf das erste Ausführungsbeispiel anwendbar.
Obwohl eine Erklärung eines Beispiels zum Anwenden der Einspritzeinrichtung in der Erfindung auf einen Dieselverbrennungsmotor gemäß der Vielzahl der Ausführungsbeispiele der Erfindung angegeben wurde, wie vorstehend beschrieben ist, ist die Erfindung nicht auf einen Dieselverbrennungsmotor beschränkt, sondern ist auch auf einen Benzinmotor oder einen anderen Verbrennungsmotor anwendbar, der einen Kraftstoff verwendet.
Obwohl die vorliegende Erfindung in Verbindung mit ihren bevorzugten Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben ist, ist es anzumerken, dass verschiedene Änderungen und Abwandlungen dem Fachmann offensichtlich sind. Derartige Änderungen und Abwandlungen sollen in dem Anwendungsbereich der vorliegenden Erfindung eingeschlossen sein, wie sie in den beigefügten Ansprüchen definiert ist.
Wenn somit das Ventilelement 16 den Ventilsitz 63a verlässt, strömt Kraftstoff aus einem Pfad 631 zu eine Pfad 622. Eine Nadel 52 wird angehoben, um eine Kraftstoffeinspritzung aufgrund einer Absenkung des Drucks in einer Düsenregelungskammer 42 zu ermöglichen. Gemäß der Absenkung des Drucks an dem Pfad 17 wird ein Druck eines Pfades 16 und einer Kolbenregelungskammer 14, die damit in Verbindung steht, abgesenkt. Daher bewegt sich ein Kolben 21 nach unten und verstärkt einen Kraftstoff in einer Tauchkolbenkammer 32 auf einen Ultrahochdruck. Ein einzelnes Elektromagnetventil 60 kann sowohl die Nadel 52 als auch die Verstärkungseinrichtung regeln.

Claims

1. Kraftstoffeinspritzvorrichtung mit einer gemeinsamen tiitung (2) zum Speichern eines druckbeaufschlagten Kraftstoffs und einer Einspritzeinrichtung (1) zum Zuführen des Kraftstoffs in der gemeinsamen Leitung zu einem Verbrennungsmotor, wobei die Kraftstoffeinspritzvorrichtung folgendes aufweist:
eine Verstärkungseinrichtung (10, 21) zum Verstärken des von der gemeinsamen Leitung zugeführten Kraftstoffs;
einen Düsenabschnitt (50) mit einem Einspritzloch (55) zum Einspritzen des von der gemeinsamen Leitung zugeführten Kraftstoffs oder des von der Verstärkungseinrichtung zugeführten Kraftstoffs; und
einer Regelungseinrichtung zum geregelten Öffnen und Schließen des Einspritzlochs und Betreiben der Verstärkungseinrichtung, wobei die Regelungseinrichtung folgendes aufweist:
einen Pfad (16, 34) zum Verbinden einer ersten Kammer (42) zum geregelten Öffnen und Schließen des Einspritzlochs und einer zweiten Kammer (14) zum geregelten Betreiben der Verstärkungseinrichtung; und
einen Ventilabschnitt (60) zum Unterbrechen der Verbindung zwischen dem Pfad und einem Raum mit einem niedrigen Druck.

2. Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilabschnitt ein Zwei-Wege-Ventil (60) mit zwei Positionen ist.

3. Kraftstoffeinspritzvorrichtung mit einer gemeinsamen Leitung (2) zum Speichern eines druckbeaufschlagten Kraftstoffs und einer Einspritzeinrichtung (1) zum Zuführen des Kraftstoffs in der gemeinsamen Leitung zu einem Verbrennungsmotor, wobei die Kraftstoffeinspritzvorrichtung folgendes aufweist:
eine Verstärkungseinrichtung (70, 21) zum Verstärken des von der gemeinsamen Leitung zugeführten Kraftstoffs;
einen Düsenabschnitt (50) mit einem Einspritzloch (55), (551, 552) zum Einspritzen des von der gemeinsamen Leitung zugeführten Kraftstoffs oder des von der Verstärkungseinrichtung zugeführten Kraftstoffs und eine Regelungseinrichtung zum geregelten Öffnen und Schließen des Einspritzlochs und Betreiben der Verstärkungseinrichtung, wobei die Regelungseinrichtung einen einzelnen Ventilabschnitt (90) aufweist, der eine Vielzahl von Betriebsarten einschließlich einer Betriebsart zum Unterbrechen von nur entweder der Verbindung zwischen einer ersten Kammer (42, 112) zum geregelten Öffnen und Schließen des Einspritzlochs und einem Raum bei einem niedrigen Druck oder einer Verbindung zwischen einer zweiten Kammer (74) zum geregelten Betreiben der Verstärkungseinrichtung und dem Raum bei dem niedrigen Druck und zum Verbinden der anderen von diesen vorsieht.

4. Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilabschnitt ein Drei-Wege-Ventil (90) mit drei Positionen ist.

5. Kraftstoffeinspritzvorrichtung mit einer gemeinsamen Leitung (2) zum Speichern eines druckbeaufschlagten Kraftstoffs und einer Einspritzeinrichtung (1) zum Zuführen des Kraftstoffs in der gemeinsamen Leitung zu einem Verbrennungsmotor, wobei die Kraftstoffeinspritzvorrichtung folgendes aufweist:
eine Verstärkungseinrichtung (70, 21) zum Verstärken des von der gemeinsamen Leitung zugeführten Kraftstoffs;
einen Düsenabschnitt (50) mit einem Einspritzloch (551, 552) zum Einspritzen des von der gemeinsamen Leitung zugeführten Kraftstoffs oder des von der Verstärkungseinrichtung zugeführten Kraftstoffs; und
eine Regelungseinrichtung zum Regeln eines Öffnens und Schließens des Einspritzlochs und zum Regeln eines Betriebs der Verstärkungseinrichtung, wobei die Regelungseinrichtung einen Ventilabschnitt (90) zum Unterbrechen einer Verbindung zwischen einer ersten Kammer (112) zum geregelten Öffnen und Schließen des Einspritzlochs und einem Raum bei einem niedrigen Druck und zum Unterbrechen einer Verbindung zwischen einer zweiten Kammer (74) zum geregelten Betreiben der Verstärkungseinrichtung und einem Raum bei einem niedrigen Druck aufweist, wobei der Düsenabschnitts folgendes aufweist:
eine Düsenkörper (51), der mit einem ersten Einspritzloch (551) und einem zweiten Einspritzloch (552) als die Einspritzlöcher ausgebildet ist; und
ein Ventilelement (52), das ein Ventilelement (52) ist, welches in der Lage ist, einen Hubbetrag relativ zu dem Düsenkörper zum Öffnen und Schließen des ersten und des zweiten Einspritzlochs auf einen ersten Hubbetrag und einen zweiten Hubbetrag zum Öffnen des ersten Einspritzlochs bei dem ersten Hubbetrag und zum Öffnen des ersten und des zweiten Einspritzlochs bei dem zweiten Hubbetrag zu schalten.

6. Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilabschnitt eine Vielzahl von Betriebsarten vorsieht einschließlich einer Betriebsart zum Unterbrechen von nur entweder einer Verbindung zwischen der ersten Kammer (112) und dem Raum bei dem niedrigen Druck oder der Verbindung zwischen der zweiten Kammer (74) und dem Raum bei dem niedrigen Druck und zum Verbinden der anderen davon.

7. Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilabschnitt ein Drei-Wege-Ventil (90) mit drei Positionen ist.

8. Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß Anspruch 5, gekennzeichnet durch einen Hubregelungskolben (106), der in eine Richtung zum Anheben des Ventilelements bewegbar ist und vorgesehen ist, um in Kontakt mit einem hinteren Ende des Ventilelements zum Bestimmen des ersten Hubbetrags und des zweiten Hubbetrags bringbar ist.

9. Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Hubregelungskolben (106) in eine Richtung zum Verringern des Hubbetrags durch den Kraftstoff vorgespannt wird, der von der gemeinsamen Leitung zugeführt wird.

10. Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Hubbetrag oder der zweite Hubbetrag gemäß der Anwesenheit oder der Abwesenheit einer Verstärkung durch die Verstärkungseinrichtung gegeben ist.

11. Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß Anspruch 3 oder S. dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilabschnitt folgendes aufweist:
ein Ventilelement (91), das auf eine erste Position, eine zweite Position und eine mittlere Position dazwischen antreibbar ist; und
eine Ventilkammer (922) zum Aufnehmen des Ventilelements, wobei die Ventilkammer folgendes definiert:
einen ersten Anschluss, der mit der zweiten Kammer (74) in Verbindung steht, wobei der ersten Anschluss geschlossen ist, wenn das Ventilelement an der ersten Position angeordnet ist,
einen zweiten Anschluss, der mit dem Raum bei dem niedrigen Druck in Verbindung steht, wobei der zweite Anschluss geschlossen ist, wenn das Ventilelement an der zweiten Position angeordnet ist, und
einen dritten Anschluss, der mit der ersten Kammer (112) in Verbindung steht.

12. Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß Anspruch 3 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilabschnitt ein elektromagnetisches Betätigungsglied aufweist.

13. Kraftstoffeinspritzvorrichtung mit einer gemeinsamen Leitung (2) zum Speichern eines druckbeaufschlagten Kraftstoffs und einer Einspritzeinrichtung (1) zum Zuführen des Kraftstoffs in der gemeinsamen Leitung zu einem Verbrennungsmotor, wobei die Kraftstoffeinspritzvorrichtung folgendes aufweist:
eine Verstärkungseinrichtung (70, 21) zum Verstärken des von der gemeinsamen Leitung zugeführten Kraftstoffs;
einen Düsenabschnitt (50) mit einem Einspritzloch (551, 552) zum Einspritzen des von der gemeinsamen Leitung zugeführten Kraftstoffs oder des von der Verstärkungseinrichtung zugeführten Kraftstoffs, wobei der Düsenabschnitt folgendes aufweist:
einen Düsenkörper (51), der mit einem ersten Einspritzloch (551) und einem zweiten Einspritzloch (552) als die Einspritzlöcher ausgebildet ist; und
ein Ventilelement (52), das ein Ventilelement (52) ist, das in der Lage ist, eine Hubbetrag relativ zu dem Düsenkörper zum Öffnen und Schließen des ersten und des zweiten Einspritzlochs auf einen ersten Hubbetrag und einen zweiten Hubbetrag zum Öffnen des ersten Einspritzlochs bei dem ersten Hubbetrag und zum Öffnen des ersten und des zweiten Einspritzlochs bei dem zweiten Hubbetrag zu schalten.

14. Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß Anspruch 13, gekennzeichnet durch einen Hubregelungskolben (106), der in eine Richtung zum Anheben des Ventilelements bewegbar ist und vorgesehen ist, um in Kontakt mit einem hinteren Ende des Ventilelements zum Bestimmen des ersten Hubbetrags und des zweiten Hubbetrags bringbar ist.

15. Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Hubregelungskolben (106) in eine Richtung zum Verringern des Hubbetrags durch den von der gemeinsamen Leitung zugeführten Kraftstoff vorgespannt ist.

16. Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Hubbetrag oder der zweite Hubbetrag gemäß der Anwesenheit oder der Abwesenheit eine Verstärkung durch die Verstärkungseinrichtung gegeben ist.