DE19517578B4

DE19517578B4 - Elektronisch-gesteuertes Strömungsmitteleinspritzsystem mit vor dem Einspritzen unter Druck setzbarer Strömungsmittelspeicherkammer, und direkt-betätigtem Rückschlagelement

Info

Publication number: DE19517578B4
Application number: DE19517578A
Authority: DE
Inventors: Dennis H. Chillicothe Gibson; Gregory W. Dunlap Hefler; Ronald D. Peoria Shinogle; Mark F. Sparland Sommars; Howard N. Peoria Cannon
Original assignee: Caterpillar Inc
Current assignee: Caterpillar Inc
Priority date: 1994-05-13
Filing date: 1995-05-12
Publication date: 2008-12-11
Anticipated expiration: 2015-05-13
Also published as: JPH07310623A; US5628293A; GB2289313A; GB9506193D0; DE19517578A1; US5551398A; GB2289313B; CA2145709A1

Abstract

Elektronisch gesteuerte Strömungsmittelpumpeneinspritzeinheit bzw. Pumpe-Düse-Einspritzeinheit (20), die Folgendes aufweist:
einen Gehäuseteil (74), der einen Strömungsmittelsteuerdurchlass (92) und eine Strömungsmittelspeicherkammer (94) definiert;
ein erstes Drucksteuerventil (80), welches selektiv bewegbar ist zwischen einer ersten Position, die eine Strömungsmittelverbindung zwischen der Speicherkammer (94) und dem Steuerdurchlass (92) öffnet, und einer zweiten Position, die eine Strömungsmittelverbindung zwischen der Speicherkammer (94) und dem Steuerdurchlass (92) blockiert;
einen Düsenteil (76), der eine Drucksteuerkammer (104) und mindestens eine Strömungsmitteleinspritzöffnung (108) definiert;
ein Strömungsmitteldruckglied (82), welches selektiv zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position bewegbar ist, wobei wenn das erste Ventil (80) in seiner ersten Position ist, das Glied (82) während der Bewegung von seiner ersten Position zu seiner zweiten Position betriebsmäßig Strömungsmittel von der Speicherkammer (94) zum Steuerdurchlass (92) verdrängt, wobei wenn das erste Ventil (80) in seiner zweiten Position ist, das Glied (82) während der Bewegung von seiner ersten Position zu...

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich im allgemeinen auf die Strömungsmitteleinspritzung bzw. Injektion und zum Beispiel noch genauer auf elektronisch-gesteuerte Brennstoff-Einspritzvorrichtungen bzw. Brennstoffinjektoren.
Ausgangspunkt
Beispiele von herkömmlichen elektronisch-gesteuerten Brennstoffeinspritzsystemen sind in US-Patent Nr. 4 392 612 von Deckard et al. vom 12. Juli 1983, US-Patent Nr. 5 094 215 von Gustafson vom 10. März 1992 und US-Patent Nr. 5 156 132 von Iwanga vom 20. Oktober 1992 gezeigt.
Bei Deckard et al. ist der mechanisch-betätigte Injektor bzw. die Einspritzvorrichtung in einer solchen Art und Weise aufgebaut und betätigt, daß ein Spitzenbrennstoffinjektionsdruck drastisch verringert wird, wenn die Motordrehzahl reduziert wird, wenn die Brennstofflieferung (d. h. die Menge während eines Injektionszyklus) konstant gehalten wird. Die direkte Beziehung zwischen Spitzeninjektionsdruck und Motordrehzahl, die mit dieser Art von Injektor assoziiert ist, beschränkt bzw. verhindert, daß zweckmäßig höhere Brennstoffinjektionsdrücke bei niedrigen Motordrehzahlen und/oder leichteren Belastungen erreicht werden. Dies beschränkt konsequenterweise die Fähigkeit des Motors, geringe Emissionen zu erreichen, insbesondere hinsichtlich Rauch oder Partikeln.
Bei Gustafson besitzt der Injektor ein herkömmliches federbelastetes bzw. federvorgespanntes Rückschlagelement, das einen festen Ventilschließdruck (VCP = valve closing Pressure) besitzt. Ein Problem mit einem festen VCP ist die Verzögerungszeit, die mit dem Schließen des Rückschlags assoziiert ist, wenn der Brennstoffinjektionsdruck sich auf den VCP verringert. Die Zeitverzögerung und der Druckabfall können eine schlechte Atomisierung bzw. Zerstäubung des Brennstoffs bewirken, der spät während des Verbrennungszyklus in die Motorverbrennungskammer eingespritzt wird. Ein schärferes Ende der Einspritzung wäre zweckmäßig, um Emissionen zu verringern, insbesondere Partikel oder Rauch. Darüber hinaus besitzt der Injektor bei Gustafson ferner eine ein variables Volumen aufweisende Brennstoffdruckkammer 36, dessen Volumen bestimmt wird durch eine komplexe oder aufwendige zweiteilige Plunger- oder Kolbenanordnung 24 mit einer Feder 38 sowie einer externen Vorrichtung zum Variieren des Drucks des Brennstoffs, der an den Injektor geliefert wird. Herstellungsunterschiede bei der Federrate sowie bei der variablen Druckvorrichtung können eine ungenaue Steuerung des variablen Volumens 36 bewirken, was eine ungenaue Steuerung der Brennstoffinjektionsmenge, des Spitzenbrennstoffinjektionsdrucks und des Druckabfalls während eines Injektionszyklus zur Folge haben.
Bei Iwanga wird der Injektionsdruck verwendet, um das Schließen des bewegbaren Rückschlagelements zum Beenden der Brennstoffinjektion zu unterstützten. Ein Problem, das auftreten kann, ist eine unakzeptable hohe Aufschlagbelastung des Rückschlags gegen den Düsenspitzensitz bei hohen Injektionsdrücken, wodurch ein Ausfall oder ein Brechen oder eine Beschädigung der Düsenspitze bewirkt werden kann. Somit ist die Brennstoffinjektionsspitzendruckfähigkeit bzw. -eigenschaft des Injektors in unerwünschter Weise eingeschränkt.
Die vorliegende Erfindung ist darauf gerichtet, eines oder mehrere der oben genannten Probleme zu überwinden.
Das Ziel der vorliegenden Erfindung wird durch eine Einspritzeinheit nach Anspruch 1 und nach Anspruch 8 sowie durch ein Verfahren nach Anspruch 11 erreicht. Bevorzugte Ausführungen der Erfindung werden in den Unteransprüchen offenbart.
Es ist ein elektronisch-gesteuertes Strömungsmitteleinspritzsystem gezeigt, das folgendes aufweist: einen Strömungmsittelsteuerdurchlaß, eine Strömungsmittelspeicherkammer, einen ersten Ventilteil, ein Strömungsmitteldruckglied, mindestens eine Strömungsmittelinjektionszumeßöffnung, ein direkt be-tätigtes Rückschlagelement, und einen zweiten Ventilteil, der separat von oder integral mit dem ersten Ventilteil sein kann. Der erste Ventilteil öffnet und schließt selektiv die Strömungsmittelverbindung zwischen der Speicherkammer und dem Steuerdurchlaß. Wenn der erste Ventilteil offen ist, verdrängt das Druckglied selektiv ein variabel ausgewähltes Strömungsmittelvolumen von der Speicherkammer zu dem Steuerdurchlaß. Wenn der erste Ventilteil geschlossen ist, verdrängt das Druckglied selektiv ein anderes variabel ausgewähltes Strömungsmittelvolumen, das in der Speicherkammer eingeschlossen bzw. eingefangen ist, um dadurch dieses Strömungsmittel auf einen variabel ausgewählten Druck unter Druck zu setzen. Das Rückschlagelement schließt und öffnet selektiv die Strömungsmittelverbindung zwischen der Speicherkammer und der Strömungsmittelinjektionszumeßöffnung. Die Injektion von Druckströmungsmittel tritt durch die Strömungsmittelinjektionszumeßöffnung auf, wenn der zweite Ventilteil ein hydraulisches, Aus-dem-Gleichgewicht-bringen des Rückschlagelements bewirkt, um das Rückschlagelement zu öffnen. Die Injektion des Druckströmungsmittels endet, wenn der zweite Ventilteil ein hydraulisches Ausgleichen oder Balancieren des Rückschlagelements bewirkt, was das Schließen des Rückschlagelements erlaubt.
Weiterhin ist ein elektronisch-gesteuerter Einheitströmungsmittelpumpeninjektor gezeigt, bei dem die obigen Elemente in einer einzigen oder einzelnen Gehäuseanordnung vereinigt sind.
Die vorliegende Erfindung sieht eine verbesserte Steuerung von mehreren Strömungsmittelinjektionsparametern vor, was eine verbesserte Motorleistung und geringere Emissionen, Lärm und Abnutzung zur Folge hat.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
In der Zeichnung zeigt:
1 eine schematische Ansicht eines elektronisch gesteuerten Brennstoffinjektorsystems der vorliegenden Erfindung;
2 eine schematische Teilquerschnittsansicht eines Ausführungsbeispiels eines Injektors der vorliegenden Erfindung installiert in einem beispielhaften Verbrennungsmotor;
3 eine schematische isolierte vergrößerte Querschnittsansicht des in 2 gezeigten Injektors;
4 eine schematische vergrößerte Querschnittsteilansicht eines ersten oder oberen Teils des in 3 gezeigten Injektors;
5 eine schematische weiter vergrößerte Querschnittsteilansicht eines zweiten Teils oder Zwischenteils des in 3 gezeigten Injektors;
6 eine schematische vergrößerte Querschnittsteilansicht eines dritten oder unteren Teils des in 3 gezeigten Injektors;
7 eine schematische vergrößerte Querschnittsteilansicht von 2, und zwar im allgemeinen entlang der Linie 7-7;
8 einen schematischen ungefähren Graph des Brennstoffinjektionsdruckes P gemessen in Megapascal, abhängig von der Zeit T gemessen in Sekunden, der den vorhergesagten Betrieb eines computersimulierten Beispielsinjektors der vorliegenden Erfindung mit dem tatsächlichen oder Ist-Betrieb eines labor- bzw. prüfstandgetesteten herkömmlichen, elektronisch gesteuerten Injektors, vergleicht;
9 einen schematischen ungefähren Graph des Brennstoffinjektionsdrucks P abhängig von der Zeit, der den vorhergesagten Betrieb eines computersimulierten beispielhaften Injektors der vorliegenden Erfindung, der bei drei unterschiedlichen beispielhaften Injektionsdrücken arbeitet, aber ungefähr dieselbe Brennstoffmenge pro Injektion liefert, vergleicht;
10 einen schematischen ungefähren Graph der kumulativen Brennstoffmenge Q abhängig von der Zeit T, der den vorhergesagten zweifach segmentierten Injektionsbetrieb während eines Injektionszyklus eines computersimulierten beispielhaften Injektor der vorliegenden Erfindung zeigt;
11 einen schematischen ungefähren Graph des Brennstoffinjektionsdrucks P abhängig von der Zeit T, der den vorhergesagten Betrieb gemäß 10 zeigt;
12 einen schematischen ungefähren Graph der kumulativen Brennstoffmenge Q abhängig von der Zeit T, der den vorhergesagten dreifach segmentierten Injektionsbetrieb während eines Injektionszyklus eines computersimulierten beispielhaften Injektors der vorliegenden Erfindung zeigt;
13 einen schematischen ungefähreren Graph des Brennstoffinjektionsdrucks P abhängig von der Zeit T, der den vorhergesagten Betrieb gemäß 12 zeigt.
Die beste Art die Erfindung auszuführen
Gemäß den 1–7, bei denen die gleichen Bezugszeichen die gleichen Elemente oder Merkmale über die Figuren hinweg bezeichnen, ist ein Ausführungsbeispiel eines elektronisch-gesteuerten Brennstoffeinspritzsystems 10 der vorliegenden Erfindung gezeigt (das nachfolgend als ein EUI-II Brennstoffsystem bezeichnet wird).
Das beispielhafte EUI-II Brennstoffsystem 10 ist in den 1–2 gezeigt, und zwar geeignet für einen Direkteinspritzungs-Dieselzyklus-Verbrennungsmotor 12 der Bauart mit sich hin- und herbewegenden Kolben. Es sei jedoch bemerkt, daß die vorliegende Erfindung auch auf andere Arten von Motoren, wie zum Beispiel Dreh- oder Rotationsmotoren oder Motoren mit modifiziertem Zyklus anwendbar ist, und daß der Motor eine oder mehrere Motorverbrennungskammern 14 oder Zylinder aufweisen kann. Der Motor 12 besitzt mindestens einen Zylinderkopf 16, bei dem der Zylinderkopf 16 eine oder mehrere separate Einspritzvorrichtungs- oder Injektorbohrungen 18 definiert. Das EUI-II Brennstoffsystem 10 umfaßt einen oder mehrere elektronisch gesteuerte Injektoren (Einspritzeinheiten) 20, die in der Lage sind, in einer jeweiligen Injektorbohrung 18 positioniert zu werden.
Das EUI-II Brennstoffsystem 10 umfaßt ferner eine Vorrichtung oder Mittel 22 zum Liefern von Brennstoff an jeden Injektor 20, eine Vorrichtung oder Mittel 24 zum Betätigen jedes Injektors und eine Vorrichtung oder Mittel 26 zum elektronischen Steuern jedes Injektors.
Die Brennstoffliefermittel 22 umfassen vorzugsweise einen Brennstofftank 28, einen Brennstoffversorgungsdurchlaß 30, der in Strömungsmittelverbindung zwischen dem Brennstofftank und dem Injektor bzw. den Injektoren angeordnet ist, eine Brennstofftransferpumpe 32 mit relativ niedrigem Druck, einen oder mehr Brennstoffilter 34, und einen Brennstoffablaßdurchlaß 36, der in Strömungsmittelverbindung zwischen dem Injektor bzw. den Injektoren 20 und dem Brennstofftank 28 angeordnet ist. Vorzugsweise definiert jeder Zylinderkopf 16 einen internen Brennstoffversorgungsdurchlaß 38, der mit dem ringförmigen Brennstoffeinlaß 40 jedes Injektors 20 in Verbindung steht, der mit dem Zylinderkopf 16 assoziiert ist. Vorzugsweise definiert jeder Zylinderkopf 16 einen internen Brennstoffablaßdurchlaß 42, der mit dem Brennstoffauslaß 44 jedes Injektors in Verbindung steht, der mit dem Zylinderkopf 16 assoziiert ist. Alternativ könnte der Brennstoffversorgungdurchlaß 38 und der Brennstoffablaßdurchlaß 42, die in dem Zylinderkopf 16 definiert sind, ein einzelner Durchlaß sein. Optional könnte eine Hülse 46 abgedichtet in der Injektorbohrung 18 positioniert sein, und zwar zwischen dem Injektor 20 und dem Zylinderkopf 16, um die internen Kühlkammern 48 des Zylinderkopfs 16 von dem Injektor 20 zu trennen.
Die Betätigungsmittel 24 können irgendeine mechanische Betätigungseinrichtung oder hydraulische Betätigungseinrichtung sein. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel wird eine mit dem Injektor 20 assoziierte Stößel- und Plunger- bzw. Kolbenanordnung 50 mechanisch betätigt, und zwar indirekt oder direkt durch einen drehbaren Nocken oder Nockenkeule 52, die an einer motorangetriebenen Nockenwelle 54 angebracht ist.
Das Profil der Nockenoberfläche hängt unter anderem von dem gewünschten oder zweckmäßigen Timing- oder der Zeit steuerung der Plungerbewegung, dem Plungerhub, der Art des Nockenfolgeelements, der Motordrehzahl, und einem Bereich des Betriebsinjektionsdrucks ab. Zum Beispiel kann das Profil eine Vielzahl von Segmenten aufweisen, und zwar einschließlich:

i) ein erstes Segment 56, das sich zwischen den Punkten A bis B erstreckt zum Bewegen des Druckgliedes von seiner ersten Position zu seiner zweiten Position;
ii) ein zweites Segment 58, das sich von den Punkten B bis C erstreckt zum Betätigen des Druckgliedes während der Injektion;
iii) ein drittes Segment 60, das sich zwischen den Punkten C bis D erstreckt zum Bewegen des Druckgliedes von seiner zweiten Position zu seiner ersten Position; und
iv) ein viertes Segment 62 zum Halten des Druckgliedes an seiner ersten Position D bis A. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel treibt der Nocken 52 eine Kipphebel- bzw. Schwenkarmanordnung 64 an, die wiederum einen Stößel hin- und herbewegt, der mit dem Injektor 20 assoziiert ist. Alternativ kann eine Stößel- oder Schubstange (nicht gezeigt) zwischen dem Nocken 52 und der Kipphebel- bzw. Schwenkarmanordnung 64 positioniert sein. Alternativ könnte eine Stößel- oder Schubstange (nicht gezeigt) zwischen der Kipphebel- oder Schwenkarmanordnung 64 und dem Stößel positioniert sein.

Die elektronischen Steuermittel 26 oder die Vorrichtung umfaßt vorzugsweise ein elektronisches Steuermodul 66, das folgendes steuert: 1) das Brennstoffinjektionstiming bzw. die Zeitsteuerung, 2) die gesamte Brennstoffinjektionsmenge während eines Injektionszyklus, 3) den Brennstoffinjektionsdruck, 4) die Anzahl separater Injektionen oder Injektionssegmente während eines Injektionszyklus, 5) das Zeitintervall bzw. die Zeitintervalle zwischen dem Injektionssegment bzw. den Segmenten, 6) die Brennstoffmenge jedes Injektionssegments während eines Injektionszyklus; und 7) jede Kombination des obigen Parameters bzw. der Parameter zwischen einer Vielzahl von Injektoren 20. Jeder der obigen Parameter ist variabel steuerbar unabhängig von der Motordrehzahl und der Belastung.
Vorzugsweise ist jeder Injektor 20 ein Einheitsinjektor, bei dem sowohl eine Brennstoffdruckeinrichtung 68 als auch eine Brennstoffinjektionseinrichtung 70 in derselben Einheit beinhaltet sind. Obwohl der Injektor hier als ein einheitlicher Injektor 20 dargestellt ist, könnte der Injektor alternativ einen modularen Aufbau besitzen, wobei die Brennstoffinjektionseinrichtung 70 separat von der Brennstoffdruckeinrichtung 68 positioniert ist. Der Injektor 20 umfaßt für Bezugszwecke eine imaginäre Längsmittelachse 72.
Der Injektor 20 umfaßt einen Gehäuseteil 74, einen Düsenteil 76, elektrische Betätigungsmittel oder eine Einrichtung bzw. Einrichtungen 78, ein elektronischgesteuertes erstes Drucksteuerventil 80, ein hin- und herbewegbares Brennstoffdruckglied 82, einen direktbetätigten Rückschlag bzw. ein Rückschlagelement 84, eine erste Vorspanneinrichtung 86, ein elektronisch-gesteuertes zweites Drucksteuerventil 88 und eine zweite Vorspanneinrichtung 90.
Der Gehäuseteil 74 definiert einen Brennstoffsteuerdurchlaß 92 und eine integrale Brennstoffspeicherkammer 94. Das interne Strömungsmittelvolumen der Speicherkammer 94 ist vorzugsweise fest und bemessen abhängig von der gewünschten bzw. zweckmäßigen maximalen Brennstoffmenge, die während eines Injektionszyklus injiziert wird, den gewünschten bzw. zweckmäßigen Spitzenbrennstoffinjektionsdruck während eines Injektionszyklus, dem gewünschten bzw. zweckmäßigen Brennstoffinjektionsdruckzerfall oder -abfall während eines Injektionszyklus, dem Kompressionsmodul (bulk modulus) des Brennstoffs und der Versetzung bzw. Verdrängung des Druckgliedes 82 (d. h. dem Hub und der effektiven Fläche). Der Steuerdurchlaß 92 bezieht sich im allgemeinen auf entweder einen Brennstoffversorgungsdurchlaß 96 mit relativ geringem Druck oder einen Brennstoffablaßdurchlaß 98 mit relativ geringem Druck, die in dem Injektor 20 definiert sind. Die elektrischen Betätigungsmittel 78 sind vorgesehen zum Steuern der Positionen der ersten und zweiten Ventile 80, 88. Die elektrischen Betätigungsmittel 78 werden selektiv enterregt oder erregt. Zum Beispiel können die elektrischen Betätigungsmittel 78 einen einzelnen Elektromagneten oder eine Vielzahl von Eletkromagneten aufweisen. Alternativ können die Mittel 78 eine piezoelektrische Einrichtung aufweisen. Das erste Ventil 80 ist vorzugsweise in der Speicherkammer 94 positioniert und selektiv bewegbar zwischen einer ersten Position, bei der die elektrischen Betätigungsmittel 78 enterregt sind und einer zweiten Position, bei der die elektrischen Betätigungsmittel 78 entweder erregt oder enterregt sind, wie nachfolgend beschrieben wird. In der ersten Position öffnet das erste Ventil 80 die Strömungsmittelverbindung zwischen der Speicherkammer 94 und dem Steuerdurchlaß 96. Das erste Ventil 80 wird erregt, um sich von seiner ersten (geöffneten) Position zu seiner zweiten (geschlossenen) Position zu bewegen. In seiner geschlossenen Position blockiert das erste Ventil 80 die Strömungsmittelverbindung zwischen der Speicherkammer 94 und dem Steuerdurchlaß 96.
Der Düsenteil 76 definiert eine Bohrung 100, eine Injektionskammer 102, die integral mit der Speicherkammer 94 ausgebildet ist oder in Strömungsmittelverbindung mit dieser angeordnet ist, eine Drucksteuerkammer 104 separat oder getrennt von der Injektionskammer 102 und der Speicherkammer 94, einen Spitzensitz 106, und mindestens eine Brennstoffinjektionszumeßöffnung 108.
Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel umfaßt das Druckglied 82 vorzugsweise einen hin- und herbewegbaren Kolben oder Plunger 110. Der Plunger 110 ist vorzugsweise in der Speicherkammer 94 positioniert und ist selektiv bewegbar zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position. Wenn das erste Ventil 80 offen ist, d. h. in seiner ersten Position. bewirkt der Plunger 110 betriebsmäßig während einer Bewegung von seiner ersten zu seiner zweiten Position eine Verdrängung eines ersten variabel ausgewählten Volumens an Brennstoff von der Speicherkammer 94 zu dem Steuerdurchlaß 96. Wenn das erste Ventil 80 geschlossen ist (d. h. in seiner zweiten Position) bewirkt der Plunger 110 betriebsmäßig während einer Bewegung von seiner ersten zu seiner zweiten Position eine Verdrängung eines zweiten variabel ausgewählten Volumens von Brennstoff in der Speicherkammer 94, um dadurch den Brennstoff auf einen vorgewählten variablen Druck zu bringen. Mit anderen Worten drückt, nachdem das erste Ventil 80 geschlossen ist, der Plunger 110 den Brennstoff auf ein kontrolliertes oder gesteuertes Volumen zusammen, das kleiner ist als das feste Volumen. Um Torsionsbelastungen in einem mechanischen Antriebszug bzw. einer mechanischen Antriebsreihe zu steuern, zu kontrollieren oder zu minimieren, die den Plunger 110 betätigt, ist das Nockenprofil vorzugsweise so ausgewählt, das es die Bewegung des Plungers 110 von seiner ersten zu seiner zweiten Position beginnt, bevor die anfängliche Brennstoffinjektion in einem Injektionszyklus beginnt. Dies sieht auch einen variabel ausgewählten Injektionsdruck zu Beginn der Injektion vor. Um den mittleren effektiven Injektionsdruck zu erhöhen, der durch den Injektor 20 erzeugt wird, ist das Nockenprofil vorzugsweise so ausgewählt, wie es im allgemeinen in 2 gezeigt ist, um mit der Bewegung des Plungers 110 von seiner ersten zu seiner zweiten Position (A zu B) während der Brennstoffinjektion eines Injektionszyklus fortzufahren. Alternativ kann, wie in 1 gezeigt ist, das Nockenprofil so ausgewählt sein, daß es die Bewegung des Plungers 110 von seiner ersten Position zu seiner zweiten Position vor der anfänglichen Brennstoffinjektion eines Injektionszyklus beendet.
Der Rückschlag bzw. das Rückschlagelement 84 ist vorzugsweise in der Bohrung des Düsenteils positioniert und selektiv bewegbar zwischen einer ersten Position, die eine Strömungsmittelverbindung zwischen der Injektionskammer 102 und der Brennstoffinjektionszumeßöffnung 108 blockiert und einer zweiten Position, die die Strömungsmittelverbindung zwischen der Injektionskammer 102 und der Brennstoffinjektionszumeßöffnung 108 öffnet. Das Rückschlagelement 84 besitzt einen ersten Endteil 112 und einen zweiten Endteil 114. Der erste Endteil 112 definiert eine erste effektive Fläche, die in teilweiser Strömungsmittelverbindung mit der Injektionskammer 102 angeordnet ist, wenn das Rückschlagelement 84 geschlossen ist (d. h. in seiner ersten Position ist). Die erste effektive Fläche ist in vollständiger Strömungsmittelverbindung mit der Injektionskammer 102 angeordnet, wenn das Rückschlagelement 84 offen ist (d. h. in seiner zweiten Position ist). Das zweite Ende 114 definiert eine zweite effektive Fläche, die in Strömungsmittelverbindung mit der Drucksteuerkammer 104 ist. Die erste Vorspanneinrichtung 86 umfaßt vorzugsweise eine erste mechanische Feder 116, die betriebsmäßig zum Vorspannen des Rückschlagelementes 84 in Richtung seiner geschlossenen oder ersten Position dient. Das zweite Ventil 88 ist selektiv bewegbar zwischen einer enterregten ersten Position und einer erregten zweiten Position. Vorzugsweise ist das zweite Ventil 88 ein Dreiwegeventil, wie zum Beispiel ein Sitzventil oder Schieberventil. Das zweite Ventil 88 blockiert in seiner ersten Position eine Strömungsmittelverbindung zwischen der Drucksteuerkammer 104 und dem Steuerdurchlaß 98 und öffnet eine Strömungsmittelverbindung zwischen der Drucksteuerkammer 104 und der In jektionskammer 102. In seiner zweiten Position öffnet das zweite Ventil 88 eine Strömungsmittelverbindung zwischen der Drucksteuerkammer 104 und dem Brennstoffsteuerdurchlaß 98 und blockiert eine Strömungsmittelverbindung zwischen der Drucksteuerkammer 104 und der Injektionskammer 102. Wenn das Rückschlagelement 84 geschlossen ist und das zweite Ventil 88 in seiner zweiten Position ist, dienen die ersten und zweiten effektiven Flächen betriebsmäßig zum hydraulischen Bewegen des Rückschlagelementes 84 zu seiner zweiten (geöffneten) Position. Wenn das Rückschlagelement 84 in seiner zweiten (geöffneten) Position ist und das zweite Ventil 88 in seiner ersten Position ist, dienen die ersten und zweiten effektiven Flächen betriebsmäßig zum Balancieren bzw. Ausgleichen entgegengesetzter Hydraulikkräfte, die auf die effektiven Flächen wirken, um dadurch zu erlauben, daß die erste Vorspanneinrichtung 86 das Rückschlagelement 84 zu seiner ersten (geschlossenen) Position bewegt.
Die zweite Vorspanneinrichtung 90 umfaßt vorzugsweise eine zweite mechanische Feder 118 zum Vorspannen sowohl der ersten als auch zweiten Ventile 80, 88 zu ihren jeweiligen ersten Positionen. Alternativ kann die zweite Vorspanneinrichtung 90 eine Vielzahl von Federn sein, die die jeweiligen ersten und zweiten Ventile zu ihren jeweiligen ersten Positionen vorspannen.
In dem in 1–7 gezeigten Ausführungsbeispiel umfaßt der Injektor auch einen Stößel 120, einen ersten Halter 122, positioniert zwischen dem Plunger 110 und dem Stößel 120, eine Stößelrückführfeder 124, eine Trommel oder ein Rohr 126, die bzw. das eine Bohrung 128 definiert, in dem sich der Plunger 110 hin- und herbewegt, und zwar mit einem vorbestimmten engen Freiraum oder Spiel, einen zweiten Halter 130, positioniert zwischen der Trommel 126 und dem Stößel 120, ein Gehäuse 132, das mit der Trommel 126 verbunden ist und eine Bohrung 134, definiert, in der sich das erste Ventil 80 hin- und herbewegt, und zwar mit einem relativ losen Freiraum oder Spiel, eine Hülse 136 abdichtend zwischen der Trommel 126 und dem Gehäuse 132, positioniert, einen elektrischen Verbinder 138 elektrisch mit der elektrischen Betätigungseinrichtung 78 verbunden, eine obere Dichtung 140, einen oberen Anschlag 142, der eine Bohrung 144 definiert, in der sich das zweite Ventil 88 hin- und herbewegt, und zwar mit einem vorbestimmten engen Freiraum oder Spiel, ein Abstandselement bzw. eine Unterlegscheibe 146, einen unteren Anschlag 148, eine Sitzelementhülse 150 positioniert zwischen dem Abstandshalter 146 und dem unteren Anschlag 148, einen Körper 152, der eine Bohrung 100 definiert, in der sich das Rückschlagelement 84 hin- und herbewegt, und zwar mit einem vorbestimmten engen Freiraum oder Spiel, eine Spitze 154, die den Spitzensitz 106 und die Injektionszumeßöffnung(en) 108 definiert und ein Gehäuse 156, das mit dem Gehäuse 132 verbunden ist.
Das Gehäuse 132 und das erste Ventil 80 definieren jeweils einen Sitz 158, 160, die in abdichtender Weise einander kontaktieren, wenn das erste Ventil 80 geschlossen ist.
Der obere Anschlag 142 und das zweite Ventil 88 definieren jeweils einen Sitz 162, 164, die einander abdichtend kontaktieren, wenn das zweite Ventil 88 in seiner zweiten Position ist. Die Sitzelementhülse 150 und das zweite Ventil 88 definieren jeweils einen separaten Sitz 168, 170, die einander abdichtend kontaktieren, wenn das zweite Ventil 88 in seiner ersten Position ist.
Vorzugsweise definiert die Sitzelementhülse 150 eine Bohrung 166, in der sich das zweite Ventil 88 hin- und herbewegt, und zwar mit einem vorbestimmten engen Freiraum. Vorzugsweise ist die Sitzelementhülse 150 lose in den Axial- und Radialrichtungen zwischen dem Abstandshalter 146 und dem unteren Anschlag 148 positioniert.
Vorzugsweise ist die elektrische Betätigungseinrichtung 78 mit dem Gehäuse 132 verbunden. Der obere Anschlag 142, der Abstandshalter 146, der untere Anschlag 148, der Körper 152 und die Spitze 154 werden zwischen dem Gehäuse 156 und dem Gehäuse 132 gehalten.
Industrielle Anwendbarkeit
Beim Betrieb wird, bevor ein Injektionszyklus beginnt, die elektrische Betätigungseinrichtung 78 oder der Elektromagnet normalerweise enterregt, so daß das erste Ventil 80 geöffnet ist und das zweite Ventil 88 in seiner ersten Position ist. Das Rückschlagelement 84 ist in seiner ersten (geschlossenen) Position. Das offene erste Ventil 88 erlaubt, daß die Brennstoffspeicherkammer 94 und die Injektionskammer 102 mit Brennstoff mit relativ niedrigem Druck gefüllt werden, das durch den Drucksteuerdurchlaß 96 geliefert bzw. vorgesehen wird.
Der Plunger 110, der durch das erste Segment 56 (A-B) des Nockens 52 angetrieben wird, beginnt seinen Hub von seiner zurückgezogenen ersten Position A. Bei einer ausgewählten Größe des Plungerhubs wird der Elektromagnet 78 erregt, was ein Schließen des ersten Ventils 80 und eine Bewegung des zweiten Ventils 88 zu seiner zweiten Position bewirkt. Der Elektromagnet 78 bleibt vorzugsweise erregt, bis der Brennstoffdruck in der Speicherkammer 94 ein Niveau erreicht, das ausreicht, um das erste Ventil 80 hydraulisch geschlossen zu halten. Der Elektromagnet 78 wird dann enterregt, was der zweiten Feder 118 erlaubt, das zweite Ventil 88 zu seiner ersten Position zurückzubewegen. Der Brennstoffdruck in der Speicherkammer 94 und der Injektionskammer 102 fahren fort, anzusteigen, und zwar auf einen variabel ausgewählten Druck infolge des fortfahrenden Hubs des Plungers 110. Wenn das zweite Ventil 88 in seiner ersten Position ist, steht Brennstoff mit hohem Druck mit der Drucksteuerkammer 104 von der Injektionskammer 102 in Verbindung, und zwar zwischen geöffneten Sitzen 162, 164.
Wenn das Rückschlagelement 84 sitzt bzw. aufsitzt, ist die zweite effektive Fläche, die dem hohen Brennstoffdruck ausgesetzt ist, größer als die erste effektive Fläche, die hohem Brennstoffdruck ausgsetzt ist, was verhindert, daß sich das Rückschlagelement 84 öffnet.
Um die Injektion zu starten, wird der Elektromagnet 78 wieder erregt, um dadurch das zweite Ventil 88 zu seiner zweiten Position zu bewegen und auch die zweite Feder zusammenzudrücken. Dies schließt die Sitze 164, 162 des zweiten Ventils und des oberen Anschlags. Dies öffnet auch die Sitze 170, 168 des zweiten Ventils 88 und der Sitzelementhülse 150, was die Strömungsmittelsteuerkammer 104 mit dem Steuerdruckdurchlaß 98 verbindet. Durch Reduzieren des Drucks in der Drucksteuerkammer 104 und dadurch, daß hoher Druck in der Injektionskammer 102 vorhanden ist, öffnet sich das Rückschlagelement 84, um eine Brennstoffinjektion durch die Injektionszumeßöffnung(en) 108 und in die Motorverbrennungskammer 14 zu starten.
Um die Brennstoffinjektion zu beenden, wird der Elektromagnet 78 wieder enterregt, was der zusammengedrückten zweiten Feder 118 erlaubt, das zweite Ventil 88 zurück zu seiner ersten Position zu bewegen und die Sitze 170, 168 des zweiten Ventils 88 zu schließen und der Sitzelementhülse 150 erlaubt, die Strömungsmittelverbindung zwischen der Drucksteuerkammer 104 und dem Steuerdruckdurchlaß 98 zu blockieren. Darüber hinaus werden die Sitze 164, 162 des zweiten Ventils 88 und des oberen Anschlags 142 geöffnet, was die Drucksteuerkammer 104 mit der Injektionskammer 102 verbindet, wodurch Brennstoff mit hohem Druck zurück in die Drucksteuerkammer 104 eingeführt wird.
Vorzugsweise sind die ersten und zweiten effektiven Flächen des Rückschlagelements 84 so bemessen, daß, wenn das Rückschlagelement 84 geöffnet ist und das zweite Ventil 88 in seiner ersten Position ist, die Nettohydraulikkräfte, die an dem Rückschlagelement 84 wirken, effektiv Null sind. Mit anderen Worten sind die Netto entgegengesetzt wirkenden Strömungsmitteldrücke gleich und auch die ersten und zweiten effektiven Flächen, an denen ein solcher Druck wirkt, sind gleich. Wenn das Rückschlagelement 84 geöffnet ist, ist die Kraft der ersten Feder 116 vorzugsweise die einzige nicht-ausgeglichene Kraft, die an dem Rückschlagelement 84 wirkt, was demgemäß das Rückschlagelement 84 zu seiner ersten (geschlossenen) Position vorspannt. An dem Ende eines Brennstoffinjektionszyklus oder Injektionssegmentes drängt die Kraft der ersten Feder 116 das Rückschlagelement 84 von seiner geöffneten Position zu seiner geschlossenen Position, und zwar mit einer ausgewählten Geschwindigkeit. Die erste Federkraft ist vorzugsweise so ausgewählt, daß sie ausreichend stark ist für ein adequates Rückschlagelementansprechverhalten, jedoch ausreichend gering ist, um das Rückschlagelement 84 sanft zu dem Spitzensitz 106 zu bewegen, so daß das Rückschlagelement 84 nicht die Spitze 154 beim anfänglichen Kontakt überbelastet. Vorteilhafterweise wird das Ende der Brennstoffinjektion während eines Injektionszyklus oder Segments noch genauer gesteuert, da die Geschwindigkeit des Rückschlagelementes 84 in Schließrichtung hauptsächlich nur durch die Kraft der ersten Feder 116 bestimmt wird mit einem minimalen Einfluß durch den Brennstoffinjektionsdruck.
8 ist ein schematischer ungefährer Graph des Brennstoffinjektionsdrucks P gemessen in Megapascal abhängig von der Zeit T gemessen in Sekunden der den vorhergesagten Betrieb eines computersimulierten beispielhaften Injektors 172 der vorliegenden Erfindung gegenüber dem tatsächlichen Betrieb eines im Einsatz oder laborgetesteten herkömmlichen elektromagnetisch gesteuerten Injektors 174 vergleicht, der für denselben Motor geeignet ist. 8 zeigt, daß die vorliegende Erfindung einen höheren mittleren Injektionsdruck 176 im Vergleich zu dem mittleren Injektionsdruck 178 des herkömmlichen Injektors erzeugt, und zwar für im wesentlichen denselben Spitzeninjektionsdruck 180 und die Gesamtbrennstoffmenge. Darüber hinaus ist ein höherer Anfangsinjektionsdruck 182 bei der vorliegenden Erfindung verfügbar zu Beginn der Brennstoffinjektion. Darüber hinaus erzeugt die vorliegende Erfindung ein schärferes oder abrupteres Ende der Injektion 184 im Vergleich zu dem Ende der Injektion 186 des herkömmlichen Injektors.
9 ist ein schematischer ungefährer Graph des Brennstoffinjektionsdrucks P gemessen in Megapascal abhängig von der Zeit T gemessen in Sekunden der den vorhergesagten Betrieb eines computersimulierten beispielhaften Injektors der vorliegenden Erfindung, der bei drei unterschiedlichen beispielhaften Injektionsdrücken 188, 190, 192 arbeitet, aber ungefähr dieselbe Brennstoffmenge pro Injektion liefert, vergleicht. 9 zeigt, daß die vorliegende Erfindung in der Lage ist, variierende Spitzenbrennstoffinjektionsdrücke zu erzeugen unabhängig von der Motordrehzahl und Belastung.
10 ist ein schematischer ungefährer Graph der kumulativen Brennstoffmenge Q gemessen in Kubikmillimeter abhängig von der Zeit T, gemessen in Sekunden, der den zweifach segmentierten Injektionsbetrieb eines computersimulierten beispielhaften Injektors der vorliegenden Erfindung zeigt. 11 ist ein schematischer ungefährer Graph des Brennstoffinjektionsdrucks P gemessen in Mega pascal abhängig von der Zeit T gemessen in Sekunden der den vorhergesagten Betrieb gemäß 10 zeigt. In 11 ist ein erstes Injektionssegment 194 und ein separates zweites Injektionssegment 196 gezeigt. Die vorliegende Erfindung ist in der Lage, variabel die Brennstoffmenge Q₁ und/oder Q₂ jedes separaten Brennstoffinjektionssegments 194, 196 während eines Injektionsszyklus zu steuern. Die vorliegende Erfindung ist auch in der Lage, variabel jedes Zeitintervall delta T_3-2 zwischen jedem separaten Brennstoffinjektionssegment 194, 196 während eines Injektionszyklus zu steuern.
12 ist ein schematischer ungefährer Graph einer kumulativen Brennstoffmenge Q gemessen in Kubikmillimeter abhängig von der Zeit T gemessen in Sekunden der den vorhergesagten dreifach segmentieren Injektionsbetrieb eines computersimulierten beispielhaften Injektors der vorliegenden Erfindung zeigt. 13 ist ein schematischer ungefährer Graph des Brennstoffinjektionsdrucks P gemessen in Megapascal abhängig von der Zeit T gemessen in Sekunden, der den vorhergesagten Betrieb entsprechend 12 darstellt. In 13 ist ein erstes Injektionssegment 198, ein separates zweites Injektionssegment 200 und ein separates drittes Injektionssegment 202 gezeigt. Die vorliegende Erfindung ist in der Lage, variabel die Brennstoffmenge zum Beispiel Q'₁ und/oder Q'₂ und/oder Q'₃ für jedes separate Brennstoffinjektionssegment 198, 200 und 202 während eines Injektionszyklus zu steuern. Die vorliegende Erfindung ist auch in der Lage, variabel jedes Zeitintervall zum Beispiel delta T'_3-2 und/oder delta T'_5-4 zwischen jedem Brennstoffinjektionssegment während eines Injektionszyklus zu steuern. Darüber hinaus kann der Elektromagnet 78 erregt und enterregt werden, und zwar einmal oder eine ausgewählte Vielzahl von Malen während eines Injektionszyklus, um ein oder eine variabel ausgewählte Vielzahl von Injektionssegmenten zu erzeugen.
Weitere Aspekte, Ziele und Vorteile dieser Erfindung ergeben sich einer Studie der Zeichnung, der Offenbarung und der Ansprüche.
Zusammenfassend sieht die Erfindung ein verbessertes elektronisch-gesteuertes Strömungsmitteleinspritzvorrichtungs- oder Injektorsystem mit einer Strömungsmittelspeicherkammer und einem direkt-betätigten Rückschlag bzw. Rückschlagelement vor. Das Unterdrucksetzen von Strömungsmittel in der Speicherkammer beginnt vor dem Start der Strömungsmittelinjektion. Die Strömungsmittelinjektion beginnt durch hydraulisches Aus-dem-Gleichgewicht bringen des Rückschlagelementes. Die Strömungsmittelinjektion endet scharf bzw. abrupt durch hydraulisches Ausgleichen oder Balancieren des Rückschlagelementes, um einer Vorspannvorrichtung zu erlauben, das Rückschlagelement zu schließen.
Die vorliegende Erfindung sieht eine verbesserte Steuerung von mehreren Brennstoffinjektionsparametern vor, und zwar einschließlich einer höheren Spitzenströmungsmittelinjektionsfähigkeit und einem geringeren Strömungsmittelinjektionsdruckabfall an dem Ende der Injektion, was eine verbesserte Motorleistung und geringere Emissionen, Lärm und Abnutzung zur Folge hat.

Claims

Elektronisch gesteuerte Strömungsmittelpumpeneinspritzeinheit bzw. Pumpe-Düse-Einspritzeinheit (20), die Folgendes aufweist: einen Gehäuseteil (74), der einen Strömungsmittelsteuerdurchlass (92) und eine Strömungsmittelspeicherkammer (94) definiert; ein erstes Drucksteuerventil (80), welches selektiv bewegbar ist zwischen einer ersten Position, die eine Strömungsmittelverbindung zwischen der Speicherkammer (94) und dem Steuerdurchlass (92) öffnet, und einer zweiten Position, die eine Strömungsmittelverbindung zwischen der Speicherkammer (94) und dem Steuerdurchlass (92) blockiert; einen Düsenteil (76), der eine Drucksteuerkammer (104) und mindestens eine Strömungsmitteleinspritzöffnung (108) definiert; ein Strömungsmitteldruckglied (82), welches selektiv zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position bewegbar ist, wobei wenn das erste Ventil (80) in seiner ersten Position ist, das Glied (82) während der Bewegung von seiner ersten Position zu seiner zweiten Position betriebsmäßig Strömungsmittel von der Speicherkammer (94) zum Steuerdurchlass (92) verdrängt, wobei wenn das erste Ventil (80) in seiner zweiten Position ist, das Glied (82) während der Bewegung von seiner ersten Position zu seiner zweiten Position betriebsmäßig Strömungsmittel in der Speicherkammer (94) verdrängt, wodurch dieses Strömungsmittel auf einen ausgewählten Druck gebracht wird; ein direkt betätigtes Rückschlagelement (84), welches selektiv bewegbar ist zwischen einer ersten Position, die eine Strömungsmittelverbindung zwischen der Speicherkammer (94) und der Strömungsmitteleinspritzöffnung (108) blockiert, und einer zweiten Position, die eine Strömungsmittelverbindung zwischen der Speicherkammer (94) und der Strömungsmitteleinspritzöffnung (108) öffnet, wobei das Rückschlagelement (84) einen ersten Endteil (112) mit einer ersten wirksamen Fläche und einen zweiten Endteil (114) hat, wobei der zweite Endteil (114) eine zweite wirksame Fläche definiert, die in Strömungsmittelverbindung mit der Drucksteuerkammer (104) angeordnet ist; eine Feder (116), die betriebsmäßig das Rückschlagelement (84) zu seiner ersten Position hin vorspannt; und ein zweites Drucksteuerventil (88), welches selektiv zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position bewegbar ist, wobei wenn das Rückschlagelement (84) in seiner ersten Position ist und das zweite Ventil (88) in seiner zweiten Position ist, die ersten und zweiten wirksamen Flächen betriebsmäßig hydraulisch das Rückschlagelement zu seiner zweiten Position gegen die Vorspannung der Feder (116) bewegen, wobei wenn das Rückschlagelement (84) in seiner zweiten Position ist und das zweite Ventil (88) in seiner ersten Position ist, die ersten und zweiten wirksamen Flächen und die Feder (116) betriebsmäßig das Rückschlagelement (84) zu seiner ersten Position bewegen.
Pumpe-Düse-Einspritzeinheit (20) nach Anspruch 1, die weiter einen ersten Anker aufweist, der mit dem ersten Ventil (80) verbunden ist und betriebsmäßig das erste Ventil (80) zu seiner zweiten Position bewegt, und einen zweiten Anker, der mit dem zweiten Ventil (88) verbunden ist und betriebsmäßig das zweite Ventil (88) zu seiner zweiten Position bewegt.
Pumpe-Düse-Einspritzeinheit (20) nach Anspruch 2, die ein einziges stationäres Polstück aufweist, welches betriebsmäßig mit den ersten und zweiten bewegbaren Ankern gekoppelt ist.
Pumpe-Düse-Einspritzeinheit (20) nach Anspruch 3, die weiter eine Vorspannvorrichtung (118) aufweist, die betriebsmäßig sowohl das erste als auch das zweite Drucksteuerventil (80, 88) zur ihren jeweiligen ersten Positionen vorspannt.
Pumpe-Düse-Einspritzeinheit (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die weiter Mittel (110) zur Erzeugung eines Strömungsmitteldruckes in der Speicherkammer (94) aufweist, der geeignet ist, um das erste Drucksteuerventil (80) in seiner zweiten Position zu halten.
Pumpe-Düse-Einspritzeinheit (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die ersten und zweiten wirksamen Flächen gleich sind, wenn das Rückschlagelement (84) in seiner zweiten Position ist.
Pumpe-Düse-Einspritzeinheit (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das zweite Ventil in seiner ersten Position die Strömungsmittelverbindung zwischen der Drucksteuerkammer und dem Steuerdurchlass blockiert und die Strömungsmittelverbindung zwischen der Drucksteuerkammer und der Speicherkammer öffnet, wobei das zweite Ventil in seiner zweiten Position die Strömungsmittelverbindung zwischen der Drucksteuerkammer und dem Steuerdurchlass öffnet und die Strömungsmittelverbindung zwischen der Drucksteuerkammer und der Speicherkammer blockiert.
Direkt gesteuerte Pumpe-Düse-Einspritzeinheit (20), die Folgendes aufweist: ein erstes Ventil (80) zur Steuerung des Unterdrucksetzens von Brennstoff; ein zweites Ventil (88) zur Steuerung der Einspritzung des unter Druck gesetzten Brennstoffes; und eine einzige Betätigungsvorrichtung (78) zur Steuerung der ersten und zweiten Ventile (80, 88).
Brennstoffeinspritzsystem (10), welches eine Vielzahl von Pumpe-Düse-Einspritzeinheiten (20) nach Anspruch 8 aufweist; und jeweils eine sich drehende Nocke, die mit jeder der Pumpe-Düse-Einspritzeinheit (20) assoziiert ist und betriebsmäßig ein Brennstoffdruckglied (82) zwischen seiner ersten und seiner zweiten Position bewegt.
Brennstoffeinspritzsystem (10) nach Anspruch 9, welches weiter ein programmierbares elektronisches Steuermodul (66) aufweist, welches betriebsmäßig elektronisch die ersten und zweiten Ventile (80, 88) unabhängig von der Motordrehzahl und der Motorbelastung steuert.
Verfahren zum Betrieb einer elektronisch gesteuerten Pumpe-Düse-Einspritzeinheit (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, welches folgende Schritte aufweist: Erhöhen des Brennstoffdruckes in der Pumpe-Düse-Einspritzeinheit (20) durch Schließen einer Strömungsmittelverbindung zwischen einer Speicherkammer (94) und einem Niederdruckdurchlass (96); Öffnen der mindestens einen Strömungsmitteleinspritzöffnung (108) durch Entlasten eines Strömungsmitteldruckes auf einem zweiten Endteil (114) eines direkt betätigten Rückschlagelementes (84).
Verfahren nach Anspruch 11, welches einen Schritt des Haltens des direkt betätigten Rückschlagelementes (84) in seiner ersten Position während des Schrittes des Erhöhens des Brennstoffdruckes aufweist, und zwar durch Aussetzen des zweiten Endteils (114) des direkt betätigten Rückschlagelementes (84) einem Hochdruckbrennstoff in einer Drucksteuerkammer (104).
Verfahren nach Anspruch 12, wobei der Schritt des Erhöhens des Brennstoffdruckes das Bewegen eines ersten Drucksteuerventils (80) mit einem ersten Anker aufweist; und wobei die Strömungsmitteleinspritzöffnung (108) durch Bewegung eines zweiten Ventils (88) mit einem zweiten Anker geöffnet wird.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei die ersten und zweiten Anker durch Lieferung von Strom zu einer einzigen Elektromagnetwicklung bewegt werden.
Verfahren nach Anspruch 14, wobei der Schritt des Erhöhens des Brennstoffdruckes das Bewegen eines Strömungsmitteldruckglieds (82) mit einer Nocke (52) aufweist.