DE19757724A1

DE19757724A1 - Verfahren zur Kraftstoffeinspritzsteuerung unter Verwendung einer Kraftstoffeinspritzdüse mit variabler Düsenöffnung

Info

Publication number: DE19757724A1
Application number: DE19757724A
Authority: DE
Inventors: Toshiyuki Hasegawa; Takao Iwasaki; Shoichi Kido
Original assignee: Zexel Corp
Current assignee: Bosch Corp
Priority date: 1996-12-24
Filing date: 1997-12-23
Publication date: 1998-06-25
Also published as: JPH10184495A; US6055957A

Description

Gebiet der Erfindung

Diese Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kraftstoffein spritzsteuerung, das bei einem Dieselmotor oder dergleichen verwendet wird, und insbesondere ein Verfahren zur Kraftstoff einspritzsteuerung unter Verwendung einer Kraftstoffeinspritz düse mit variabler Düsenöffnung.

Hintergrund der Erfindung

Ein Kraftstoffeinspritzsystem bei einem Dieselmotor ist allgemein gebildet durch eine Kraftstoffeinspritzpumpe vom Stö ßeltyp, so wie eine Verteilerpumpe oder eine In-Line-Pumpe so wie Kraftstoffeinspritzdüsen.

Die Kraftstoffeinspritzdüsen sind Einrichtungen zur Zufüh rung von Kraftstoff in zerstäubtem Zustand zu den Zylindern des Motors, und wie zum Beispiel in der japanischen ungeprüften Pa tentveröffentlichung No. S.59-180063 beschrieben, können sie eine Konstruktion haben, bei der ein Nadelventil in der Axial richtung des Nadelventils und des Düsenkörpers verschieblich in einem Düsenkörper aufgenommen ist und dieses Nadelventil wird durch eine Feder von deren rückseitiger Axialrichtung zwangsge schlossen und das Nadelventil hat an seiner Spitze eine koni sche druckaufnehmende Oberfläche und das Nadelventil wird durch einen auf diese druckaufnehmende Oberfläche zu wirken veranlaß ten von einer Kraftstoffeinspritzpumpe vom Stößeltyp abgegebe nen Kraftstoffdruck geöffnet und Kraftstoff durch eine Anzahl von in der Spitze des Düsenkörpers ausgebildeten Düsenöffnungen in eine Brennkammer des Motors eingespritzt.

Jedoch sind bei dieser Konstruktion der Kraftstoffein spritzdruck, die eingespritzte Menge und die Einspritzgeschwin digkeit allgemein durch die Charakteristiken und die Leistungsfähigkeit der Stößelkraftstoffeinspritzpumpe bestimmt und weiterhin ist es nicht möglich, die gesamte Düsenöffnungs fläche fein zu vergrößern oder zu verkleinern. Folglich nimmt während eines Niederdrehzahllaufs des Motors der Kraftstoffein spritzdruck ab und während eines Niederlastlaufs des Motors wird die Einspritzzeit kurz und es ist nicht möglich, einen gu ten Verbrennungszustand aufrecht zu erhalten, und es ist schwierig gewesen, die Kraftstoffverbrennung zu fördern und Verbesserungen bei Leistung und Kraftstoffverbrauch und Vermin derungen bei Verbrennungslärm und NOx-Emissionen zu erreichen.

Als eine Maßnahme, um dies zu überwinden, ist in der japa nischen ungeprüften Patentveröffentlichung No. H.4-76266 eine Kraftstoffeinspritzdüse mit einer variablen Düsenöffnungsfläche vorgeschlagen worden. Bei diesem verwandten Stand der Technik sind eine Anzahl von Düsenöffnungen in Umfangsrichtung beab standet in einer eine in der Spitze des Düsenkörpers ausgebil deten Bohrung begrenzenden Wand ausgebildet und ein drehbarer Schaft, der als ein rotierendes Ventil dient, verläuft durch das Zentrum des Nadelventils und ist mit seiner Spitze in der Bohrung positioniert. In der Spitze des rotierenden Ventil schafts sind Durchgänge vorgesehen, und eine Kraftstoffdruck kammer in der Bohrung und die Düsenöffnungen werden durch diese Passagen verbunden, wenn das Nadelventil öffnet.

Jedoch bietet dieser verwandte Stand der Technik nur eine Steuerung, bei der das rotierende Ventil so auf eine Position eingestellt wird, daß vier Düsenöffnungen zu Zeiten eines Nie derdrehzahl- und Niederlastlaufs der Maschine offen sind, und die Position des rotierenden Ventils auf eine solche Position umgeschaltet wird, daß acht Düsenöffnungen zu Zeiten eines Hochdrehzahl/Hochlastlaufs verwendet werden; das heißt, das Verfahren besteht lediglich im Umschalten der Anzahl von offe nen Düsenöffnungen zwischen vier und acht und gestattet es nicht, daß die Düsenöffnungsfläche auf eine für den Betriebszu stand des Motors optimale Düsenöffnungsfläche fein eingestellt wird. Auch gibt es dort das Problem, daß beim Umschalten der Anzahl von offenen Düsenöffnungen sich auch die Sprührichtung ändert.

Weiterhin gibt es bei diesem verwandten Stand der Technik keine Beschreibung in Bezug darauf, wie man das rotierende Ven til steuert, um eine optimale Düsenöffnungsfläche zu erhalten.

Insbesondere, wenn eine Kraftstoffeinspritzdüse vom Typ mit va riabler Düsenöffnung mit einer Kraftstoffeinspritzpumpe vom Stößeltyp kombiniert wird, ist es zum Optimieren der Düsenöff nungsfläche notwendig, den Winkel des rotierenden Ventils unter Berücksichtigung der Drehzahl der Stößelkraftstoffeinspritzpum pe, des Ansprechverhaltens und des Drehmoments einer das rotie rende Ventil drehenden Betätigungseinrichtung zu steuern, und weil es bei dem verwandten Stand der Technik keine Beschreibung gegeben hat, die Einrichtungen oder Verfahren zum Lösen dieser Probleme liefert, hat es bei dieser Art von Pumpen-Düsen-Kom bination bisher an Praktikabilität gemangelt.

Zusammenfassung der Erfindung

Es ist daher ein Ziel der Erfindung ein Verfahren zur Kraftstoffeinspritzsteuerung zu schaffen, mit welchem es mög lich ist, die Düsenöffnungsfläche optimal bei allen Drehzahlen der Stößelkraftstoffeinspritzpumpe und unabhängig vom Ansprech verhalten und dem Drehmoment der Betätigungseinrichtung zum Drehen des rotierenden Ventils optimal zu steuern und es da durch möglich ist, eine Sprühung mit für die Motorverbrennung optimalen Charakteristiken sicher auszubilden.

Es ist ein anderes Ziel der Erfindung ein Verfahren zur Kraftstoffeinspritzsteuerung zu schaffen, mit welchem eine er forderliche Düsenöffnungsfläche über den gesamten Drehzahlbe reich der Stößelkraftstoffeinspritzpumpe selbst bei Verwendung einer kleinen Betätigungseinrichtung für das rotierende Ventil mit langsamem Ansprechverhalten automatisch erhalten werden kann.

Um die oben genannten Ziele und weitere Ziele zu errei chen, wird durch die Erfindung ein Verfahren zur Kraftstoffein spritzsteuerung geschaffen unter Verwendung einer Kraftstoff einspritzdüse vom Typ mit variabler Düsenöffnung, die auf der Eingangsseite einer in der Spitze eines Düsenkörpers ausgebil deten Bohrung ein durch einen Kraftstoffdruck von einer Kraft stoffeinspritzpumpe vom Stößeltyp geöffnetes Nadelventil aufweist und in Umfangsrichtung beabstandet in einer eine Boh rung einschließenden Wand, welche die Bohrung bildet, mit einer Anzahl von Düsenöffnungen versehen ist und in der Bohrung ein rotierendes Ventil mit Kraftstoffpassagen aufweist, die mit den Düsenöffnungen verbindbar sind, wobei das rotierende Ventil durch eine Betätigungseinrichtung gedreht wird und das Maß an Verbindung der Düsenöffnungen mit den Kraftstoffpassagen mit dem Winkel des rotierenden Ventils geändert wird.

Gemäß der Erfindung wird beim Ausführen der Kraftstoffein spritzung unter Verwendung dieser Kraftstoffeinspritzdüse vom Typ mit variabler Düsenöffnung in Kombination mit einer Kraft stoffeinspritzpumpe vom Stößeltyp eine Nichteinspritzperiode in der Drehung der Stößelkraftstoffeinspritzpumpe erfaßt und der Winkel des rotierenden Ventils wird in Stufen geändert, bis das rotierende Ventil durch einen Betrieb des Antreibens der Betä tigungseinrichtung zum Drehen des rotierenden Ventils nur in dieser Nichteinspritzperiode unter Wiederholung eine erforder liche Anzahl von Malen einen einer erforderlichen Düsenöff nungsfläche entsprechenden Zielwinkel erreicht.

Entsprechend der Erfindung wird dies vorzugsweise getan unter Verwendung der Steuerungsschritte von:

(i) Bestimmung einer Zielimpulszahl und einer Dreh richtung der Betätigungseinrichtung entsprechend einer Diffe renz zwischen dem der erforderlichen Düsenöffnungsfläche entsprechenden Zielwinkel des rotierenden Ventils und einem au genblicklichen Absolutwinkel des rotierenden Ventils;
(ii) Verwendung eines Teilungsimpulses (360 oder 3600 Impulse/Umdrehung), der einen Referenzimpuls pro Umdrehung (1 Impuls/Umdrehung), welcher den Anfang einer Einspritzung bei jeder Drehung der Stößelkraftstoffeinspritzpumpe anzeigt, gleichförmig in Bezug auf die Zeit teilt, und wenn der Tei lungsimpuls eine vorgegebene Impulszahl (Verzögerungsimpulszahl ID) erreicht, die anzeigt, daß die Einspritzung mit dieser Zeitlage geendet hat, Antreiben der Betätigungseinrichtung zum Drehen des rotierenden Ventils um nicht mehr als eine maximale Betätigungsimpulszahl, die eine maximale Zahl von Impulsen bil det, um welche die Betätigungseinrichtung in einem Betätigungs einrichtungbetriebsbereich zwischen Einspritzungen getrieben werden kann; und
(iii) wenn der bei der augenblicklichen Drehung erhal tene Winkel kürzer ausfällt als der Drehwinkel, welchem die Zielimpulszahl entspricht, Antreiben der Betätigungseinrichtung zum Drehen des rotierenden Ventils um nicht mehr als die maxi male Betätigungsimpulszahl bei mindestens einer folgenden Dre hung der Kraftstoffeinspritzpumpe mit derselben Zeitlage und dadurch Erhalten des Zielwinkels des rotierenden Ventils ent sprechend der erforderlichen Düsenöffnungsfläche.

Um die Erfindung mehr im einzelnen zu erläutern, ist es wünschenswert, wenn man eine Kraftstoffeinspritzung unter Ver wendung einer Kraftstoffeinspritzdüse vom Typ mit variabler Dü senöffnung mit einem rotierenden Ventil kombiniert mit einer Kraftstoffeinspritzpumpe vom Stößeltyp verwendet, um den Anfor derungen des Motors zu entsprechen, die Düsenöffnungsfläche mit Zunahme der Drehzahl der Stößelkraftstoffeinspritzpumpe zu er höhen und dementsprechend die Düsenöffnungsfläche zu vermin dern, wenn die Drehzahl der Stößelkraftstoffeinspritzpumpe fällt.

Als Verfahren zur Ausführung dieser Art von Steuerung ist ein Drehen des rotierenden Ventils während Kraftstoffeinsprit zungen durch die Einspritzdüse denkbar. Jedoch wird sich in diesem Falle, wenn das Drehmoment der Betätigungseinrichtung niedriger als eine durch den Kraftstoffeinspritzdruck auf das rotierende Ventil ausgeübte positionshaltende Kraft ist, sich das rotierende Ventil nicht bewegen und folglich kann die er forderliche Düsenöffnungsfläche nicht erhalten werden. Um dies zu lösen, ist es notwendig eine Betätigungseinrichtung zu ver wenden, von welcher ein großes Drehmoment erhalten werden kann. Jedoch, wenn man dies tut, wird die Betätigungseinrichtung groß und folglich wird die Einspritzdüse, an welcher die Betäti gungseinrichtung angebracht ist, groß und sehr kostspielig.

Auch, wenn der Motor und die Kraftstoffeinspritzpumpe bei hoher Drehzahl gedreht werden, wird es schwierig, die Betäti gungseinrichtung so zu betreiben, daß sie das rotierende Ventil innerhalb einer einzigen Drehung der Kraftstoffeinspritzpumpe auf einen Zielwinkel dreht, und die Steuerung der Betätigungs einrichtung überlappt sich mit der Kraftstoffeinspritzperiode und das oben erwähnte Problem tritt wiederum auf. Dies ist ins besondere merklich, wenn eine Betätigungseinrichtung mit einem langsamen Ansprechverhalten verwendet wird.

Um dies zu überwinden, wird bei der vorliegenden Erfindung ein grundsätzlicher Steuerungslösungsweg verwendet, bei dem die Betätigungseinrichtung nur zwischen Kraftstoffeinspritzungen betrieben und dadurch das rotierende Ventil gedreht wird. Auch wenn der Motor und die Kraftstoffeinspritzpumpe bei hoher Dreh zahl laufen, wird die geforderte korrekte Düsenöffnungsfläche erhalten durch Drehen des rotierenden Ventils in Stufen, bis der der Zieldüsenöffnungsfläche entsprechende Winkel des rotie renden Ventils erreicht ist.

Um dies zu erreichen, macht die Erfindung in eleganter Weise zum Vorteil Gebrauch von den Charakteristiken einer Kraftstoffeinspritzpumpe vom Stößeltyp. Das heißt, bei einer Kraftstoffeinspritzpumpe vom Stößeltyp ist die Zeitlage der Einspritzung bei jeder Drehung der Pumpe durch die Form eines Nockens bestimmt und die Winkelposition des Nockens bei dieser Einspritzzeitlage ist dieselbe bei allen Drehzahlen der Pumpe. Dementsprechend wird bei dieser Erfindung ein Einspritzrefe renzimpuls pro eine Umdrehung von einer Drehzahlerfassungsein richtung der Stößelkraftstoffeinspritzpumpe erhalten und ebenso wird ein Teilungsimpuls erhalten, der diesen Einspritzrefe renzimpuls in viele gleiche Intervalle bezüglich der Zeit teilt. Wenn dies getan wird, ist es möglich, automatisch nach einer festen Anzahl von Impulsen des Teilungsimpulses festzu stellen, daß das Nadelventil der Einspritzdüse öffnet und die Kraftstoffeinspritzung ausgeführt wird.

Die Dauer dieser Kraftstoffeinspritzung hängt von der Art der Stößelkraftstoffeinspritzpumpe ab, ist aber normalerweise ein Maximum von ungefähr 20° in den 360° jeder Drehung (obwohl aufgrund eines Vorhubs sich die Phase um ein Maximum von unge fähr 400 verschieben kann). Somit ist es durch Zählen einer der Dauer der Kraftstoffeinspritzung entsprechenden Verzögerungsim pulszahl des Teilungsimpulses möglich, eine Betätigungseinrich tungsantriebszeitlage zum Einstellen der Düsenöffnungsfläche einzustellen.

Dementsprechend wird bei der Erfindung eine erforderliche Düsenöffnungsfläche eingestellt und ein aus der Korrelation zwischen der Düsenöffnungsfläche und dem Winkel des rotierenden Ventils berechneter Zielwinkel des rotierenden Ventils wird in eine Zielimpulszahl umgewandelt und die Betätigungseinrichtung wird mit der oben erwähnten Zeitlage betrieben, bis sie die Zielimpulszahl erreicht. Wenn die Zielimpulszahl bei einer Dre hung der Stößelkraftstoffeinspritzpumpe nicht erreicht wird, wird die Steuerung ausgeführt, um die Betätigungseinrichtung mit der gleichen Zeitlage (d. h. während Nicht-Einspritzung) in einer oder mehreren folgenden Drehungen der Stößelkraftstoff einspritzpumpe zu betreiben, bis die Zielimpulszahl (und somit die Zieldüsenöffnungsfläche) erreicht ist.

Auf diese Weise kann bei der vorliegenden Erfindung die Düsenöffnungsfläche präzise auf eine Zielgröße geändert werden, nicht während eine Kraftstoffeinspritzung von der Einspritzdüse im Gange ist, sondern unter Verwendung der Nicht einspritzperioden zwischen Kraftstoffeinspritzungen und so, daß der Drehbetrieb der Betätigungseinrichtung ausschließlich in einem Betätigungseinrichtungbetriebsbereich gehalten wird. Des wegen ist es, selbst bei Verwendung einer Betätigungseinrich tung mit einem langsamen Ansprechverhalten, möglich jedwede optimale Düsenöffnungsflächenänderung über den gesamten Dreh zahlbereich der Stößelkraftstoffeinspritzpumpe zu verwirkli chen. Als Ergebnis ist es möglich, eine optimale Kraftstoffeinspritzung auszuführen, so daß der Einspritzdruck, die Einspritzperiode und die Einspritzmenge an die Drehzahl und Last des Motors angepaßt sind. Und weil das Ansprechverhalten der Betätigungseinrichtung langsam sein kann, kann die Notwen digkeit der Verwendung einer großen oder speziellen Betäti gungseinrichtung vermieden werden und die Einspritzdüse kann kompakt und kostengünstig hergestellt werden.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist eine Ansicht, die ein Beispiel einer Kraft stoffeinspritzdüse und eines Steuersystems zeigt, das bei einem Verfahren zur Kraftstoffeinspritzung gemäß der Erfindung ver wendet wird;

Fig. 2-A ist eine vergrößerte Ansicht eines Teils von Fig. 1, der den Zustand der Kraftstoffeinspritzdüse vor einer Einspritzung zeigt;

Fig. 2-B ist eine vergrößerte Ansicht eines Teils von Fig. 1, die den Zustand der Kraftstoffeinspritzdüse während ei ner Einspritzung zeigt;

Fig. 3-A ist eine Schnittansicht auf der Linie X-X von Fig. 2-A;

Fig. 3-B ist eine Schnittansicht auf der Linie Y-Y von Fig. 2-A;

Fig. 4 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Beispiel eines rotierenden Ventils zeigt, das bei der Erfindung verwen det wird, und dessen Beziehung mit einem Kupplungsstück und ei nem Schaft;

Fig. 4-B ist eine perspektivische Ansicht, die ein weite res Beispiel eines bei der Erfindung verwendeten rotierenden Ventils zeigt;

Fig. 5-A ist eine Schnittansicht, die die Beziehung zwi schen der Winkelposition eines rotierenden Ventils und Düsen öffnungen bei der Erfindung darstellt und eine offene Öffnungsfläche von 100% zeigt;

Fig. 5-B ist eine ähnliche Schnittansicht, die die offene Öffnungsfläche bei 75% zeigt;

Fig. 5-C ist eine ähnliche Schnittansicht, die die offene Öffnungsfläche bei 50% zeigt;

Fig. 5-D ist eine ähnliche Schnittansicht, die die offene Öffnungsfläche bei 25% zeigt;

Fig. 6-A ist eine vergrößerte Vorderansicht einer Düsen öffnung, wenn die offene Öffnungsfläche 100% ist;

Fig. 6-B ist eine vergrößerte Vorderansicht der Düsenöff nung, wenn die offene Öffnungsfläche 75% ist;

Fig. 6-C ist eine vergrößerte Vorderansicht der Düsenöff nung, wenn die offene Öffnungsfläche 50% ist;

Fig. 6-D ist eine vergrößerte Vorderansicht der Düsenöff nung, wenn die offene Öffnungsfläche 25% ist;

Fig. 7 ist eine graphische Darstellung, die eine Beziehung zwischen dem Winkel eines rotierenden Ventils und der Düsenöff nungsfläche bei der Erfindung zeigt;

Fig. 8-A ist eine perspektivische Ansicht, die ein Bei spiel einer Winkeleinstellvorrichtung für das rotierende Ventil zeigt;

Fig. 8-B ist eine graphische Darstellung, die eine Bezie hung zwischen dem Winkel des rotierenden Ventils und einem ein gestellten Winkel zeigt;

Fig. 9 ist eine graphische Darstellung, die eine Beziehung zwischen der Drehzahl einer Kraftstoffeinspritzpumpe vom Stö ßeltyp, der Motorlast und einer optimalen Düsenöffnungsfläche zeigt;

Fig. 10 ist ein Flußdiagramm, das ein automatisches Steu erprogramm gemäß der Erfindung zeigt;

Fig. 11 ist eine Darstellung, die die Zeitlage der Düsen öffnungseinstellung bei der Erfindung zeigt;

Fig. 12 ist eine graphische Darstellung, die eine Bezie hung zwischen der Stufensteuerung eines rotierenden Ventils und der Düsenöffnungsflächenänderung zeigt; und

Fig. 13 ist ein Flußdiagramm einer manuellen Steuerung ge mäß der Erfindung.

Andere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung eines derzeit bevorzugten Ausführungsbeispiels derselben offensichtlich gemacht; jedoch ist die Erfindung nicht auf die bei dem bevorzugten Ausfüh rungsbeispiel gezeigte Konstruktion beschränkt und es wird für die auf dem Fachgebiet geschulten Personen klar sein, daß ver schiedene Änderungen und Modifikationen innerhalb des Schutzbe reichs der Erfindung möglich sind.

Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele

Fig. 1 ist eine schematische Ansicht eines Systems, das bei einem Verfahren zur Kraftstoffeinspritzsteuerung gemäß der Erfindung verwendet wird. Das Bezugszeichen A bedeutet eine Kraftstoffeinspritzdüse vom Typ mit variabler Düsenöffnung, und diese Kraftstoffeinspritzdüse ist in eine Brennkammer eines Dieselmotors vorspringend angebracht. Hier ist repräsentativ eine Kraftstoffeinspritzdüse A vom Typ mit variabler Düsenöff nung gezeigt, aber natürlich werden eine der Anzahl der Zylin der in dem Motor entsprechende Anzahl verwendet. Das Bezugszeichen B bedeutet eine Kraftstoffeinspritzpumpe vom Stö ßeltyp. Eine Stößelkraftstoffeinspritzpumpe ist eine Pumpe so wie vom In-Line-Typ oder eine Pumpe vom Verteilertyp mit einem durch eine Nockenwelle gedrehten Nocken und durch diesen Nocken angetriebenen Kolben.

Ein Spezifikationsbeispiel einer Pumpe vom Verteilertyp, auf welche die Erfindung angewendet werden kann, ist ein Typ mit einer Maximumdrehzahl von 2000 l/min, einer maximalen Kraftstoffeinspritzdauer von 20° (1,67 msec bei 2000 l/min) in den 360° einer Drehung, und einer maximalen Einspritzphasenver schiebung aufgrund einer Vorhubeinstellung von ungefähr 40°.

Das Bezugszeichen M bedeutet einen Motor zum Antreiben der Stößelkraftstoffeinspritzpumpe B.

C bedeutet eine Drehzahlerfassungseinrichtung (hiernach als Kodierer bezeichnet), der in der Nähe einer Hauptwelle der Stößelkraftstoffeinspritzpumpe B vorgesehen ist; dies kann ei ner jedweder Art sein, so wie magnetischer oder optischer Art, aber was auch immer seine Art ist, es wird ein Kodierer verwen det, der die Fähigkeit hat, ein 1 Impuls-Signal (1 Impuls/Um drehung) für jede Drehung der Nockenwelle der Stößeleinspritz pumpe B aus zugeben. Die Zeitlage, zu welcher dieses Signal er zeugt wird, ist so gemacht, daß sie mit einer Nocken phasenposition unmittelbar vor dem Beginn der Kraftstoffein spritzung korrespondiert. Auch wird für diesen Kodierer C ein Kodierer verwendet, der die Fähigkeit hat, einen Teilungsimpuls auszugeben, der das 1 Impuls-Signal in zum Beispiel 360 oder 3600 gleiche Intervalle pro Drehung (360 Impulse/Umdrehung oder 3600 Impulse/Umdrehung) auszugeben sowie das 1 Impuls-Signal auszugeben, das den Beginn der Kraftstoffeinspritzung bei jeder Drehung anzeigt.

D ist eine Steuereinheit für die Antriebssteuerung des ro tierenden Ventils.

Die Kraftstoffeinspritzdüse A vom Typ mit variabler Düsen öffnung hat nicht nur ein durch Kraftstoffdruck geöffnetes Na delventil 4 wie bekannte Kraftstoffeinspritzdüsen, sondern hat insbesondere ein rotierendes Ventil 7 und ein eine Antriebsein richtung 9 enthaltendes Antriebssystem zum Antreiben dieses ro tierenden Ventils 7 und einen Detektor 11 zum Erfassen des Absolutwinkels (absolute Winkelposition) des rotierenden Ven tils 7.

Fig. 1 bis Fig. 5-D zeigen ein Beispiel einer Kraftstoff einspritzdüse A vom Typ mit variabler Düsenöffnung, welche mit der Erfindung verwendet werden kann.

In Fig. 1 hat ein Düsenhalter 1 einen Antriebskopfteil 1a, der mit dessen oberen Ende öldicht verbunden ist. Ein Düsenkör per 3 ist mit dem unteren Ende des Düsenhalters 1 verbunden mit einer Abstandscheibe 3' dazwischen, und dieser Düsenkörper 3 ist mittels einer Haltemutter 5 mit dem Düsenhalter 1 verbun den. Das Nadelventil (Düsennadel) 4 ist in die Innenseite des Düsenkörpers 3 eingefügt.

In dem Zentrum des Düsenhalters 1 ist eine axiale Bohrung 16 vorgesehen, und eine Düsenfeder 13 ist in einem unteren Ab schnitt dieser axialen Bohrung 16 angeordnet und wird von einem von oben in die axiale Bohrung 16 eingesetzten Schubelement 12 getragen.

Der Düsenkörper 3 hat einen röhrenförmigen Teil, der von einem in die Haltemutter 5 eingepaßten Stufenteil ausgeht und hat am Ende von diesem einen Spitzenbereich, in welchem Düsen öffnungen ausgebildet sind.

Im Zentrum des Düsenkörpers 3 sind vom oberen Ende zum un teren Ende desselben eine mit der axialen Bohrung 16 in dem Dü senhalter 1 konzentrische Führungsbohrung und unterhalb dieser ein Kraftstoffreservoir 30 ausgebildet.

Unter dem Kraftstoffreservoir 30 hat, wie in Fig. 2-A ge zeigt, der Düsenkörper 3 eine ringförmige Kraftstoffzuführungs bohrung 300, die zwischen diesem selbst und dem Nadelventil 4 ausgebildet ist, und hat an dem unteren Ende von dieser Kraft stoffzuführungsbohrung 300 eine konische Sitzfläche 33 und hat unter dieser Sitzfläche 33 eine mit einem Boden versehene Boh rung 31, in welche unter Druck stehender Kraftstoff durch die Kraftstoffzuführungsbohrung 300 geführt wird. Die Bohrung 31 ist durch eine einschließende Wand 32 des Spitzenbereichs des Düsenkörpers 3 gebildet.

Wie in Fig. 1 gezeigt, ist an einer Seite des Düsenhalters 1 eine Öffnung 14 für unter Druck stehenden Kraftstoff vorgese hen; ein (nicht gezeigtes) Abgabeventil der Kraftstoffein spritzpumpe B vom Stößeltyp ist durch eine Röhre b mit der Öffnung 14 für unter Druck stehenden Kraftstoff verbunden, und unter Druck stehender Kraftstoff von der Stößelkraftstoffein spritzpumpe B wird durch eine in dem Düsenhalter 1 und dem Dü senkörper 3 vorgesehene Passagenbohrung 15 zu dem Kraftstoff reservoir 30 geführt.

Das Nadelventil 4 hat ein Element, das die Düsenfeder 13 mit seinem oberen Ende angreifend trägt, wie bei bekannten Kraftstoffeinspritzdüsen. Ein Führungsteil, welches einen glei tenden Kontakt mit der Führungsbohrung herstellt, und ein druckaufnehmendes Teil zum Aufnehmen des Kraftstoffdrucks in nerhalb des Kraftstoffreservoirs 30 sind an der äußeren Um fangsperipherie des Nadelventils 4 vorgesehen. Ein Schaftteil 43, das eine ringförmige Kraftstoffpassage A zwischen diesem selbst und der Wand der Kraftstoffzuführungsbohrung 300 bildet, ist unter diesem druckaufnehmenden Teil vorgesehen, wie in Fig. 2-A gezeigt, und eine konische Sitzfläche 44, welche mit der oben genannten Sitzfläche 33 in und außer Kontakt kommt, ist an dem unteren Ende von diesem Schaftteil 43 ausgebildet.

An der Innenseite der die Bohrung 31 begrenzenden ein schließenden Wand 32 ist eine konische Oberfläche 320 ausgebil det, die mit der Sitzfläche 33 glatt kontinuierlich ist.

Wie in Fig. 3-A und Fig. 3-B gezeigt, sind eine Anzahl von mit dem Inneren der Bohrung 31 in Verbindung stehenden Düsen öffnungen 35 mit einem gleichmäßigen Umfangsabstand in der die konische Oberfläche 320 aufweisenden einschließenden Wand 32 ausgebildet. Bei diesem bevorzugten Ausführungsbeispiel gibt es fünf Düsenöffnungen 35, die sich radial mit einem Umfangsab stand von 72° erstrecken.

Wie in Fig. 2-A gezeigt, hat das Nadelventil 4 in seinem Zentrum eine Bohrung 41 in axialer Richtung und eine gestufte Bohrung 42 ist an dem unteren Ende der Bohrung 41 in axialer Richtung ausgebildet und öffnet sich an dem unteren Ende des Nadelventils 4.

In der Bohrung 31 ist ein rotierendes Ventil 7 angeordnet. Eine Antriebsanordnung des rotierenden Ventils 7 ist bei diesem Beispiel aus einem Kupplungsstück 10, einem Schaft 8 und der oben genannten Betätigungseinrichtung 9 gebildet, welche an dem Antriebskopfteil 1a angebracht ist, und durch die angetriebene Betätigungseinrichtung 9 wird über den Schaft 8 und das Kupp lungsstück 10 Drehmoment auf das rotierende Ventil 7 übertragen und das rotierende Ventil 7 wird dadurch in der Bohrung um die Düsenachse gedreht.

Das Kupplungsstück 10 dient zum Übertragen von Drehmoment auf das rotierende Ventil 7, während es ein durch Anheben des Nadelventils 4 bewirktes Spiel des rotierenden Ventils 7 in axialer Richtung gestattet, und es wird eine Oldham-Kupplung oder eine ähnliche Art von Kupplung verwendet.

Wie in Fig. 2-A, Fig. 2-B und Fig. 4-A gezeigt, hat das Kupplungsstück 10 einen zylindrischen Bereich 10a mit einem solchen Durchmesser, daß er lose in die Stufenbohrung 42 des Nadelventils 4 paßt, und eine Nut 10b ist in dem unteren Ende von diesem zylindrischen Bereich 10a ausgebildet. Ein kurzer Schaftbereich 10d erstreckt sich von einem an dem oberen Ende des zylindrischen Bereichs 10a des Kupplungsstücks 10 ausgebil deten konischen Bereich 10c, ein vorspringendes Stück 10e ist an dem oberen Ende von diesem kurzen Schaftbereich 10d ausge bildet, das vorspringende Stück 10e steht mit einer in dem un teren Ende des Schaftes 8a in Bezug dazu gleitend in Eingriff und überträgt Drehmoment.

Die gestufte Bohrung 42 des Nadelventils 4 hat eine Boh rung, in welche der kurze Schaftbereich 10d paßt, einen dem ko nischen Bereich 10c gegenüberstehenden konischen Teil 42c und eine Bohrung, in welche der zylindrische Bereich 10a paßt.

Der Schaft 8 erstreckt sich von dem Nadelventil 4 und ver läuft den ganzen Weg durch den Düsenhalter 1. Das heißt, wie in Fig. 2-A gezeigt, der Schaft 8 hat eine solche Länge, daß er zu dem unteren Ende der Bohrung 41 in Axialrichtung in dem Nadel ventil 4 reicht und ist durch die Nut 80 in seinem unteren Ende mit dem Kupplungsstück 10 verbunden. Der Schaft 8 verläuft auch durch eine Bohrung in dem Abstandsstück 3' und erstreckt sich durch die axiale Bohrung in dem Düsenhalter 1 und ist mit einem Drehzahlverminderer 9a der Betätigungseinrichtung 9 verbunden, zum Beispiel ein Drehzahlverminderer vom Getriebetyp mit einem vorgegebenen Drehzahlverminderungsverhältnis.

Die Betätigungseinrichtung 9 kann jedweder impulssteuerba rer reversibler Motor sein, und typischerweise wird ein Schrittmotor oder ein Servomotor verwendet. Diese Betätigungs einrichtung 9 ist elektrisch mit der Steuereinheit D verbunden und wird durch ein Treiberimpulssignal von dort getrieben.

Ein spezifisches Beispiel der Betätigungseinrichtung 9 ist ein Schrittmotor des Antriebstyps: bipolar, Erregungstyps: 2-Pha sen-Erregung, Spulenwiderstand: 18 Ohm, Induktivität: 4 mH, Antriebsfrequenz: 500 Impulse/sec oder 1000 Impulse/sec, Winkel von einem Schritt: 18° (zu untersetzen auf 1,2°) und Dreh/Haltemoment: ungefähr 15 mNm. Der äußere Durchmesser von diesem Motor ist ungefähr 10 mm.

Ein Beispiel des rotierenden Ventils 7 ist in Fig. 4-A ge zeigt, und Fig. 1 bis Fig. 3-B zeigen dieses Beispiel bei der Benutzung.

Das rotierende Ventil 7 hat an seinem oberen Ende eine ebene druckaufnehmende Oberfläche 74, auf welche der Druck des unter Druck stehenden Kraftstoffs wirkt, wenn das Nadelventil 4 offen ist. Ein vorspringendes Stück 70 ist einstückig in der ungefähren Mitte dieser druckaufnehmenden Oberfläche 74 ausge bildet, und dieses vorspringende Stück 70 ist in die in dem Kupplungsstück 10 ausgebildete Nut 10b axial verschieblich in Bezug auf das Kupplungsstück 10 eingepaßt.

Bei diesem Beispiel hat das rotierende Ventil 7 sich von der Peripherie der druckaufnehmenden Oberfläche 74 abwärts er streckend eine konische Oberfläche 72, die in einem Winkel ko nisch zuläuft, der mit dem der konischen Oberfläche 320 der die Bohrung einschließenden Wand 32 zusammenpaßt, und das rotieren de Ventil 7 hat einen Reibungssitz durch den Kontakt zwischen dieser konischen Oberfläche 72 und der konischen Oberfläche 320 der die Bohrung einschließenden Wand.

Der Radius der druckaufnehmenden Oberfläche 74 des rotie renden Ventils 7, der untere Endradius der konischen Oberfläche 72 und der Neigungswinkel der konischen Oberflächen in Bezug auf die Düsenachse sind so eingestellt, daß ein Drehmoment T₁ (Nm) aufgrund des unter Druck stehenden Kraftstoffs und ein Haltemoment T₂ (Nm) in der Beziehung T₁<T₂ stehen. Der Nei gungswinkel der konischen Oberfläche 320 der Bohrung 31 und der konischen Oberfläche 72 des rotierenden Ventils 7 sind allge mein aus dem Bereich von 50 bis 70° gewählt, und der Radius der druckaufnehmenden Oberfläche 74 und der untere Endradius der konischen Oberfläche 72 sind mit diesem als Referenz festge legt. Weil das rotierende Ventil 7 bei diesem Beispiel durch eine aufgrund eines auf die druckaufnehmende Oberfläche 74 wir kenden Drucks von unter Druck stehendem Kraftstoff auftretende Reibungskraft zwischen der konischen Oberfläche 72 und der ko nischen Oberfläche 320 in Position gehalten wird, braucht die Betätigungseinrichtung 9 nur ein kleines Drehmoment aufzubrin gen, das ausreichend ist, um die Differenz ΔT zwischen dem Haltemoment T₂ an dem rotierenden Ventil und dem zum Drehen des rotierenden Ventils tendierenden Moment T₁ zu überwinden. Da her, wenn dieses rotierende Ventil 7 verwendet wird, kann eine kleine Betätigungseinrichtung mit niedrigem Drehmoment für die Betätigungseinrichtung 9 verwendet werden und als Ergebnis gibt es den Vorteil, daß es möglich ist zu verhindern, daß die Ein spritzdüse groß gemacht wird, und ihre Anbringung und Montage in Bezug auf den Motor zu erleichtern.

Eine Anzahl von Kraftstoffpassagen 73 sind in der Umfangs richtung beabstandet in diesem rotierenden Ventil 7 vorgesehen. Die Kraftstoffpassagen 73 haben ein sich an der druckaufnehmen den Oberfläche 74 öffnendes Ende und das andere mit den Düsen öffnungen 35 an der konischen Oberfläche 320 verbindbare Ende.

Bei dem in Fig. 4-A gezeigten Beispiel sind die Kraft stoffpassagen 73 fünf Kanäle, die gleiche Zahl wie es Düsenöff nungen 35 gibt, und jeder von diesen Kanälen hat eine Abmessung in einem Schnitt senkrecht zu seiner Achse von mindestens gleich dem Durchmesser der Düsenöffnungen 35, wie in Fig. 3-A und Fig. 3-B gezeigt, und endet auf einem Niveau ungefähr un mittelbar unterhalb der Düsenöffnungen 35, wie in Fig. 2-A und Fig. 2-B gezeigt.

Fig. 4-B zeigt ein weiteres Beispiel des rotierenden Ven tils 7. Bei diesem Beispiel sind die Kraftstoffpassagen 73 nicht Kanäle sondern Bohrungen, von denen jede eine sich an der druckaufnehmenden Oberfläche 74 öffnendes Ende hat und sich das andere Ende an der konischen Oberfläche 72 öffnet. Diese Kraft stoffpassagen können jeweils eine separate Bohrung sein, aber sie müssen es nicht, und zum Beispiel können sich an der koni schen Oberfläche 72 öffnende Bohrungen durch eine gemeinsame Bohrung an deren inneren Enden und dann von der druckaufnehmen den Oberfläche 74 ausgebildete Bohrungen zu der gemeinsamen Bohrung miteinander verbunden sein. In jedem Fall wirken die Bereiche der konischen Oberfläche 72 zwischen den Kanälen oder Bohrungen als abdeckende Teile, um die Düsenöffnungen 35 abzu decken.

Fig. 5-A bis Fig. 5-D und Fig. 6-A bis Fig. 6-D zeigen ein Beispiel der Beziehung zwischen der Winkelposition des rotie renden Ventils 7 und der Düsenöffnungsfläche (und Düsenöff nungsform). Fig. 5-A und Fig. 6-A zeigen die vollständig mit den Düsenöffnungen 35 verbundenen Kraftstoffpassagen 73 des ro tierenden Ventils 7 und die offene Öffnungsfläche ist somit bei 100%. Fig. 5-B und Fig. 6-B zeigen einen Zustand, bei dem sich das rotierende Ventil 7 gedreht hat und die Bereiche der koni schen Oberfläche 72 zwischen den Kraftstoffpassagen 73 teilwei se die Düsenöffnungen 35 abdecken, so daß die Düsenöff nungsfläche 75% ist. Fig. 5-C und Fig. 6-C zeigen einen Zu stand, bei dem sich das rotierende Ventil 7 weiter gedreht hat und die Bereiche der konischen Oberfläche 72 zwischen den Kraftstoffpassagen 73 solche Positionen erreicht haben, daß sie die Hälfte von jeder der Düsenöffnungen 35 bedecken und die Dü senöffnungsfläche somit 50% ist. Fig. 5-D und Fig. 6-D zeigen einen Zustand, bei dem sich das rotierende Ventil 7 noch weiter gedreht hat und die Bereiche der konischen Oberfläche 72 zwi schen den Kraftstoffpassagen 73 einen großen Teil von jeder der Düsenöffnungen 35 bedecken und die Düsenöffnungsfläche 25% ist.

Ein Verfahren zur Kraftstoffeinspritzsteuerung gemäß der Erfindung kann das rotierende Ventil 7 natürlich nicht nur auf jedwede Winkelposition (jedwede Düsenöffnungsfläche) zwischen den in Fig. 5-A bis Fig. 5-D und Fig. 6-A bis Fig. 6-D gezeig ten Positionen steuern, sondern auch so weit wie einen Zustand, bei dem die Düsenöffnungen 35 vollständig durch die konische Oberfläche 72 bedeckt sind (Düsenöffnungsfläche 0%).

Bei einem spezifischen Beispiel von Spezifikationen des rotierenden Ventils 7 gibt es fünf Düsenöffnungen und fünf Kraftstoffpassagen, der Winkel, über welchen sich das rotieren de Ventil dreht, um die Düsenöffnungsfläche von 0% auf 100% zu bringen, ist 30°, und das erforderliche Drehmoment, um es zu drehen, ist ungefähr 15 mNm zwischen Kraftstoffeinspritzungen und ungefähr 200 mNm während einer Kraftstoffeinspritzung.

Die Drehrichtung des rotierenden Ventils ist eine Vor wärtsdrehung (im Uhrzeigersinn) oder eine Rückwärtsdrehung (gegen den Uhrzeigersinn), und wenn das rotierende Ventil in der Vorwärtsrichtung gedreht wird (Uhrzeigersinn), ändert sich die Düsenöffnungsfläche fortschreitend von der von Fig. 5-D zu der von Fig. 5-A und von der von Fig. 6-D zu der von Fig. 6-A, und wenn es in der Gegenrichtung gedreht wird (gegen Uhrzeiger sinn), ändert sich der Zustand der Düsenöffnungsfläche fort schreitend von der von Fig. 5-A zu der von Fig. 5-D und von der von Fig. 6-A zu der von Fig. 6-D.

Der Detektor 11, der den Absolutwinkel (absolute Position) des rotierenden Ventils 7 erfaßt, kann jedweder geeigneter De tektortyp sein, so wie ein Potentiometer, ein Kodierer oder ein Kollimator. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel, das in Fig. 1 gezeigt ist, wird ein Potentiometer verwendet, und die ses Potentiometer ist mit einem Ausgangsschaft 9b verbunden, der sich von der dem Hauptausgangsschaft der Betätigungsein richtung 9 entgegengesetzten Seite der Betätigungseinrichtung 9 erstreckt. Die Ausgangsseite des Detektors 11 ist elektrisch mit der Steuereinheit D verbunden und gibt aufeinanderfolgend Eingangserfassungssignale in die Steuereinheit D ein, die den Absolutwinkel des rotierenden Ventils 7 anzeigen.

Bei diesem bevorzugten Ausführungsbeispiel gibt es fünf Düsenöffnungen 35 und fünf Kraftstoffpassagen 73, aber natür lich ist die Erfindung nicht auf diese Konfiguration beschränkt und alternativ können es drei, vier oder sechs oder mehr von jeder sein.

Auch sind die Form des rotierenden Ventils 7 und die Form der die Bohrung einschließenden Wand, durch welche es aufgenom men ist, nicht auf die des oben beschriebenen Beispiels be schränkt. Das heißt, die gesamte die Bohrung einschließende Wand braucht nicht notwendigerweise eine konische Oberfläche haben und alternativ kann eine gerade zylindrische Oberfläche parallel mit der Düsenachse von dem Ende der Sitzfläche 33 zu einem Zwischenniveau der die Bohrung einschließenden Wand aus gebildet sein und die konische Oberfläche 320 sich von dem Ende dieser geraden zylindrischen Oberfläche erstreckend vorgesehen sein. In diesem Fall hat auch das rotierende Ventil 7 eine von dem gleichen Zwischenniveau ausgehende gerade zylindrische Oberfläche parallel mit der Düsenachse und die Sitzfläche 33 ist sich von dem Ende derselben erstreckend ausgebildet. Auch können in einigen Fällen das rotierende Ventil 7 zylindrisch und auch die die Bohrung einschließende Wand zylindrisch sein und dies ist ebenfalls in der Erfindung enthalten.

Auch ist die Antriebsanordnung des rotierenden Ventils nicht auf die bei diesem bevorzugten Ausführungsbeispiel be schriebene Art beschränkt, und alternativ kann zum Beispiel ei ne stiftähnliche Kupplung zwischen den Schaft 8 und das Kupplungsstück 10 zwischengeschaltet sein.

Wenn man nun zu dem Steuersystem übergeht, enthält die Steuereinheit D eine Betätigungseinrichtungssteuerschaltung D' und diese Betätigungseinrichtungssteuerschaltung D' ist um schaltbar zwischen einer automatischen Steuereinheit D₁ und ei ner manuellen Steuereinheit D₂, die jeweils eine CPU aufweisen.

Die automatische Steuereinheit D₁ wird hauptsächlich ver wendet, wenn der Motor in einem Auto oder dergleichen montiert ist, und die manuelle Steuereinheit D₂ wird zum Beispiel ver wendet, wenn die Stößelkraftstoffeinspritzpumpe B und die Kraftstoffeinspritzdüse A vom Typ mit variabler Düsenöffnung in einem Labor an einen Motor angepaßt werden.

Die folgenden Parameter werden als Variablen in die auto matische Steuereinheit D₁ und die manuelle Steuereinheit D₂ eingegeben: Drehventilwinkel, Düsenöffnungsfläche, Ursprungs rücksetzung des rotierenden Ventils, Ursprungsrückkehr des ro tierenden Ventils, Betätigungseinrichtungsantriebsschritt (zum Beispiel 18° pro Schritt heruntergesetzt auf 1,2°), eine Kali brierungskurve des Winkels des rotierenden Ventils gegen die Düsenöffnungsfläche, eine Kalibrierungskurve des Winkels des rotierenden Ventils gegen das Ausgangssignal des Absolutpositi onsdetektors, automatische Laufbetriebskarteneingabe, automati sche Laufausführung, manuelle Laufausführung, Betätigungsein richtungsspannung (zum Beispiel 0 bis 5 V), Betätigungseinrich tungsantriebsfrequenz, Betätigungseinrichtungsdrehrichtung, Stromversorgung Ein/Aus, Umschalten zwischen manueller Steue rung und automatischer Steuerung und so weiter.

Eine Kalibrierungskurve des Winkels des rotierenden Ven tils gegen die Düsenöffnungsfläche ist in Fig. 7 gezeigt. Wenn der Winkel des rotierenden Ventils Θ (der von dem Detektor 11 erfaßte Absolutwinkel) zunimmt, nimmt die Düsenöffnungsfläche zu. Der Zielwinkel ΘD des rotierenden Ventils in dem Fall ma nueller Steuerung wird frei mittels einer Einstellvorrichtung der in Fig. 8-A gezeigten Art eingestellt, und entsprechend ei ner Kalibrierungslinie des Winkels Θ des rotierenden Ventils gegen den Zielwinkel ΘD der in Fig. 8-B gezeigten Art wird ei ne Abweichungsgröße, das heißt, eine Drehrichtung und eine Zielbetätigungseinrichtungsimpulszahl in der Betätigungsein richtungssteuerschaltung D' berechnet. Der Zielwinkel ΘD ist eine Nachdrehungswinkelposition des rotierenden Ventils 7. Das heißt, zum Beispiel, wenn ein Schrittmotor als Betätigungsein richtung 9 verwendet wird, ist der Zielwinkel ΘD ein Winkel von einem Ursprung bei einer Düsenöffnungsfläche 100%, der durch eine Anzahl von Schritten des Schrittmotors zu erreichen ist. Der Zielwinkel ΘD ändert sich entsprechend der Motorlast und der Drehzahl der Stößelkraftstoffeinspritzpumpe; Werte da von werden in ein ROM oder dergleichen im vorhinein eingegeben, und die CPU gibt jedesmal, wenn sich die Motorlast oder die Stößelkraftstoffeinspritzpumpendrehzahl ändert, einen Ände rungsbefehl aus.

Als grundsätzliche Steuerdaten werden, wie in Fig. 9 ge zeigt, die Drehzahl Np (1/min) der Stößelkraftstoffeinspritz pumpe mit optimaler Düsenöffnungsfläche und die Motorlast korrelierende Daten ebenfalls in ein ROM der Betätigungssteuer schaltung D' abgespeichert, und der Zielwinkel ΘD des rotie renden Ventils wird auf der Basis des Inhalts dieser Korrelationsdaten bestimmt.

Auch werden als Bedingungen für die Betätigungseinrich tungssteuerung eine maximale Betätigungseinrichtungsbetriebsim pulszahl Imax, eine Zielbetätigungseinrichtungsimpulszahl Iob, eine Anzahl von Betätigungseinrichtungsbetrieben Jn, die zum Erreichen der Zielimpulszahl erforderlich sind, eine verblei bende Impulszahl Is und eine Totgangimpulszahl IB verwendet.

Wenn der Totgang des Gesamtzuges von Getrieben und Kupplungen und so weiter als X° geschrieben wird, können die Parameter wie folgt ausgedrückt werden:
Imax: Zum Beispiel, wenn die Antriebsfrequenz der Betäti gungseinrichtung 1000 pps ist, Imax = 60/Np.300/360×1000 und wenn die Antriebsfrequenz der Betätigungseinrichtung 500 pps ist, Imax = 60/Np.300/360×500

Jn: Jn = Iob/Imax
Is: Is = Iob - (Jn×Imax)
IB: IB = X/1,2.

Die verbleibende Impulszahl Is ist ein wichtiger Parameter bei der vorliegenden Erfindung. Diese verbleibende Impulszahl Is hat Bedeutung, wenn die Betätigungseinrichtung 9 das rotie rende Ventil 7 nicht bei einer einzigen Drehung der Stößel kraftstoffeinspritzpumpe B auf den Zielwinkel ΘD drehen kann. Zum Beispiel, wenn die Drehzahl der Stößelkraftstoffeinspritz pumpe B 2000 1/min ist, kann, wenn der Winkel des rotierenden Ventils 7 von 0° auf 30° eingestellt werden soll (Düsen öffnungsfläche 0→100%), abhängig vom Typ der Betätigungsein richtung die Betätigungseinrichtung 9 nicht in der Lage sein, das rotierende Ventil 7 in der Nichteinspritzperiode einer ein zigen Drehung der Stößelkraftstoffeinspritzpumpe auf den Ziel winkel zu drehen. Bei der Erfindung wird in diesem Fall der verbleibende Winkel, weil das rotierende Ventil 7 nicht in ei ner Drehung der Stößelkraftstoffeinspritzpumpe den gesamten Weg auf den Zielwinkel ΘD gedreht werden konnte, in einer oder mehreren nachfolgenden Drehungen der Stößelkraftstoffeinspritz pumpe durch das rotierende Ventil 7 weitergedreht, und die ver bleibende Impulszahl Is bedeutet die Anzahl von Betätigungs einrichtungsbetriebsimpulsen, um welche die Betätigungseinrich tung in der letzten dieser Drehungen gedreht wird.

In dem Fall von automatischer Steuerung werden diese ein gestellten Bedingungen zusammen mit einer Betätigungseinrich tungsdrehrichtung in einem Rechenteil der Betätigungssteuer schaltung D' berechnet. Der Totgang wird im vorhinein im Zusam menbauzustand gemessen und als Anfangswert eingegeben. Im Falle manueller Steuerung werden die Einstellbedingungen manuell ein gestellt.

Als nächstes soll ein Verfahren zur Kraftstoffeinspritz steuerung gemäß der Erfindung beschrieben werden. Zuerst ist der Betrieb der mechanischen Teile wie folgt.

Unter Druck stehender Kraftstoff wird von der Kraftstoff einspritzpumpe B vom Stößeltyp durch die Röhre b zu der Öffnung 14 für unter Druck stehenden Kraftstoff geschickt und durch die Durchgangsbohrung 15 in das Kraftstoffreservoir 30 gedrückt, und fließt von dort die Kraftstoffzuführungsbohrung 300 abwärts und wirkt auf die druckaufnehmende Oberfläche des in dem Kraft stoffreservoir 30 positionierten Nadelventils 4. Wenn der Kraftstoffdruck einen Druck erreicht, der die Kraft der Düsen feder 13 überschreitet, wird das Nadelventil 4 angehoben und die Sitzfläche 44 an dem unteren Ende des Nadelventils 4 bewegt sich von der Sitzfläche 33 des Düsenkörpers 3 weg und das Na delventil öffnet sich so. Wenn der Kraftstoffdruck nachfolgend fällt, drückt die Zwangskraft der Düsenfeder 13 das Nadelventil 4 abwärts und schließt dadurch das Ventil. Dieser Betrieb ist der gleiche wie der einer gewöhnlichen Einspritzdüse.

Fig. 2-A und Fig. 3-A zeigen den Zustand vor einer Ein spritzung. In diesem Zustand ist das Nadelventil 4 geschlossen und weil kein Kraftstoffdruck auf seine untere Oberfläche wirkt, geht das Kupplungsstück 10 nach unten und die untere Oberfläche des zylindrischen Bereichs 10a gerät in Kontakt mit der druckaufnehmenden Oberfläche 74 des rotierenden Ventils 7.

Wenn dann von der Steuereinheit D auf dem Weg über einen Treiber ein Treibersignal zu der Betätigungseinrichtung 9 ge sendet wird, wird ein Drehmoment der Betätigungseinrichtung 9 auf den Schaft 8 übertragen und dieses Drehmoment wird über das Kupplungsstück 10 auf das rotierende Ventil 7 übertragen und das rotierende Ventil 7 dreht sich in der Bohrung 31. Das ro tierende Ventil 7 wird dann durch ein Treiberstoppsignal von der Steuereinheit D an die Betätigungseinrichtung 9 an seiner neuen Position gestoppt.

In dem Falle der bei diesem bevorzugten Ausführungsbei spiel gezeigten Form des rotierenden Ventils gerät zwischen Kraftstoffeinspritzungen, d. h. wenn die Düse in dem in Fig. 2-A und Fig. 3-A gezeigten Zustand ist, weil keine Last in der axialen Richtung auf das rotierende Ventil 7 wirkt, die koni sche Oberfläche 72 nicht in festem Kontakt mit der konischen Oberfläche 320 der die Bohrung einschließenden Wand und daher wird das rotierende Ventil 7 leicht und glatt mit einem kleinen Drehmoment auf den erforderlichen Winkel gedreht. Wenn von die sem Zustand der Kraftstoffdruck ansteigt und das Nadelventil 4 öffnet, tritt unter hohem Druck stehender Kraftstoff in die Bohrung 31 ein und wirkt auf die untere Endfläche des zylindri schen Bereichs 10a des Kupplungsstücks 10 und folglich wird das Kupplungsstück 10 angehoben und das obere Ende des kurzen Schaftbereichs 10d stößt an die untere Endfläche des Schafts 8 an und der konische Bereich 10c kommt auf dem konischen Sitzbe reich der gestuften Bohrung 42 des Nadelventils 4 zu sitzen.

Unter hohem Druck stehender Kraftstoff tritt in die Boh rung 31 ein, wobei sein hoher Kraftstoffeinspritzdruck als ein Ergebnis einer abdichtenden Wirkung dieses Sitzteils gehalten wird, und gelangt durch die Kraftstoffpassagen 73, die sich an der druckaufnehmenden Oberfläche 74 des rotierenden Ventils 7 öffnen, und wird durch die Düsenöffnungen 35 eingespritzt. Dies ist der in Fig. 2-B und Fig. 3-B dargestellte Zustand und jeder der in Fig. 5-A bis Fig. 5-D und Fig. 6-A bis Fig. 6-D gezeig ten Zustände.

Zu dieser Einspritzzeit wirkt ein Kraftstoffeinspritzdruck auf die druckaufnehmende Oberfläche 74 an dem oberen Ende des rotierenden Ventils 7. Als ein Ergebnis wird das rotierende Ventil 7 in axialer Richtung abwärts gedrückt und die konische Oberfläche 72 an seiner Umfangsperipherie gerät in einen festen Oberflächenkontakt mit der konischen Oberfläche 320 der die Bohrung einschließenden Wand und bildet eine Dichtung, und eine fixierende Reibungskraft tritt auf. Diese fixierende Reibungs kraft ist größer als eine Kraft, die aufgrund des auf die Dü senöffnungen 35 wirkenden Kraftstoffdrucks die Tendenz hat, das rotierende Ventil 7 um seine Drehachse zu bewegen.

So wird das rotierende Ventil 7 fest in der Position ge halten, auf welche es durch die Betätigungseinrichtung 9 ge dreht wurde, und der feste Kontakt zwischen der konischen Oberfläche 72 und der konischen Oberfläche 320 der die Bohrung einschließenden Wand verhindert eine Leckage von unter hohem Druck stehendem Kraftstoff in der Umfangsrichtung. Weiterhin wird durch eine Reibungswirkung der konischen Bereiche 10c, 42c das Kupplungsstück 10 auch selbst unabhängig daran gehindert sich zu drehen.

Während der Drehung der Stößelkraftstoffeinspritzpumpe B wird die ganze Zeit eine Haltespannung an die Betätigungsein richtung 9 angelegt.

Bei der Einspritzsteuerung wird entweder die automatische Steuereinheit D₁ oder die manuelle Steuereinheit D₂ gewählt. Im Falle automatischer Steuerung wird die Düsenöffnungssteuerung durch die Art des in Fig. 10 gezeigten Programms ausgeführt.

Schritt 1:
Hier wird geprüft, daß zur augenblicklichen Zeit ein Wie derholungszähler für eine Betätigungseinrichtungssteuerroutine Jk 1 ist, und in diesem Zustand wird ein Zielwinkel ΘD des ro tierenden Ventils in Übereinstimmung mit einer gewünschten Dü senöffnungsfläche eingestellt. Zum Beispiel, wenn ein Schritt motor für die Betätigungseinrichtung 9 verwendet wird, ist der Zielwinkel ΘD ein Winkel von einem Ursprung bei einer Düsen öffnungsfläche 100%, der durch eine Anzahl von Schritten des Schrittmotors erreicht werden soll.

In dem Fall der automatischen Steuereinheit D₁ wird, weil die Beziehung zwischen der Motorlast und der Drehzahl der Stö ßelkraftstoffeinspritzpumpe und der optimalen Düsenöffnungsflä che in einem ROM vorabgespeichert ist, der Zielwinkel ΘD durch die CPU auf der Basis von diesem bestimmt. Das heißt, in der Praxis wird in der Betätigungseinrichtungssteuerschaltung D' auf der Basis des Inhalts der graphischen Darstellung von Fig. 7, Fig. 8-B und Fig. 9, die in der automatischen Steuereinheit D₁ als Karten vorabgespeichert sind, ein Zielwinkel ΘD für das rotierende Ventil basierend auf einer Änderung der Stößelkraft stoffeinspritzpumpendrehzahl und einer Änderung der Motorlast automatisch eingestellt.

Schritt 2:
Wenn der Zielwinkel ΘD einstellt (erzeugt) wird, wie Schritt 2, wird in der Betätigungseinrichtungssteuerschaltung D' die Abweichung zwischen dem Zielwinkel des rotierenden Ven tils ΘD und dem augenblicklichen Absolutwinkel Θ des rotieren den Ventils durch die CPU berechnet. Gleichzeitig damit wird eine Drehrichtung der Betätigungseinrichtung 9, d. h. ob die Be tätigungseinrichtung 9 in Vorwärtsrichtung (Uhrzeigersinn) oder in Rückwärtsrichtung (Gegenuhrzeigersinn) gedreht wird, be stimmt. Auch wird entsprechend der oben genannten Abweichung und Drehrichtung ein Zielzählimpuls Iob der Betätigungseinrich tung 9 berechnet. Der Absolutwinkel Θ ist zum Beispiel ein Winkel von einem Ursprung bei einer Düsenöffnungsfläche 100%, der durch die CPU definiert wird.

Auch wird eine maximale Betriebsimpulszahl Imax der Betä tigungseinrichtung 9 berechnet und auf der Grundlage davon wird die Zahl der zum Erreichen der Zielimpulszahl Iob erforderli chen Betätigungen Jn der Betätigungseinrichtung berechnet und aus der maximalen Betriebsimpulszahl Imax und der Zielimpuls zahl Iob und der zum Erreichen der Zielimpulszahl erforderli chen Betätigungen der Betätigungseinrichtung Jn wird unter Verwendung der obigen Gleichung auch eine verbleibende Impuls zahl Is berechnet. Dann wird, zum Beispiel durch Umschalten ei nes Relaisschalters, die Drehrichtung der Betätigungsein richtung 9 mechanisch auf die wie oben erwähnt bestimmte Rich tung umgeschaltet.

Schritt 3:
Wenn die Einstellungen von Schritt 2 fertig sind, öffnet sich als Schritt 3 ein Gatter und ein Referenzimpulssignal pro eine Umdrehung (1 Impuls/Umdrehung), der den Start der Kraft stoffeinspritzung anzeigt, wird von dem Kodierer C der Stößel kraftstoffeinspritzpumpe B in die Betätigungseinrichtungs steuerschaltung D' eingegeben. Gleichzeitig damit wird auch ein Teilungsimpulssignal von zum Beispiel 3600 Impulsen/Umdrehung eingegeben. Wenn dies erfolgt, wird die Zahl von eingegebenen Teilungsimpulsen gezählt und es wird bestimmt, ob oder ob nicht die Teilungsimpulszahl gleich einer festgelegten Impulszahl ist, nämlich einer Verzögerungsimpulszahl ID, die anzeigt, daß die Einspritzung geendet hat.

Wenn die Verzögerungsimpulszahl ID als ein Nockenwinkel der Stößelkraftstoffeinspritzpumpe B ausgedrückt wird, ist sie bei allen Drehzahlen der Stößelkraftstoffeinspritzpumpe B die gleiche. Jedoch variiert die maximale Einspritzperiode in Ab hängigkeit vom Modell der Stößelkraftstoffeinspritzpumpe. In anderen Worten, die Verzögerungsimpulszahl ID ist ein festste hender Wert, der durch die relative Position des Kodierers C bestimmt wird, wenn er an der Hauptwelle der Stößelkraftstoff einspritzpumpe B montiert wird. Daher kann, nachdem der Kodie rer an der Hauptwelle montiert ist, die Verzögerungsimpulszahl ID durch irgendeine geeignete Methode, zum Beispiel durch Er fassen des Winkels des Nockens, bei welchem die Kraftstoffein spritzung beginnt, mit einem Mikrometer und dann Erfassen des Kodiererimpulses und Messen des Phasenwinkels zwischen den bei den und Berechnen desselben daraus erhalten werden. Diese Ver zögerungsimpulszahl ID wird in die Betätigungssteuereinrichtung D' eingegeben.

Schritt 4:
Die Teilungsimpulszahl, die bestimmt wird, um die Verzöge rungsimpulszahl ID erreicht zu haben, bedeutet, daß die Kraft stoffeinspritzung dieser Drehung der Stößelkraftstoffein spritzpumpe geendet hat. Dementsprechend wird als Schritt 4 durch Vergleich in der Betätigungssteuerschaltung D' bestimmt, ob oder ob nicht die Zahl von Betätigungen Jn der Betätigungs einrichtung und die Wiederholungszahl Jk der Betätigungsein richtungssteuerroutine gleich sind. Oder anstelle davon wird durch Vergleich bestimmt, ob oder ob nicht die maximale Be triebsimpulszahl Imax größer als die Zielimpulszahl Iob ist.

Als Ergebnis wird, wenn Jn = Jk (oder Imax<Iob) ein wie oben beschrieben eingestelltes Signal der Zielimpulszahl Iob (oder ein Signal der verbleibenden Impulszahl Is) von der Betä tigungseinrichtungssteuerschaltung D' zu dem Antriebsteil der Betätigungseinrichtung 9 als Antriebssignal gesendet.

Schritt 5:
Die Betätigungseinrichtung 9 (und damit der Schaft 8) dreht sich dann, bis die Zielimpulszahl Iob (oder die verblei bende Impulszahl Is) erreicht ist, und das rotierende Ventil 7 wird dadurch in der Bohrung 31 gedreht. Zu dieser Zeit wird in der Betätigungseinrichtungssteuerschaltung D' bestimmt, ob oder ob nicht die Drehrichtung des rotierenden Ventils 7 die gleiche wie die vorherige Drehrichtung ist. Der Winkel der Betätigungs einrichtung 9, das heißt der Absolutwinkel Θ des rotierenden Ventils 7, wird durch das rotierende Ventil 7 erfaßt und ein entsprechendes Winkelsignal wird kontinuierlich in die Betäti gungseinrichtungssteuerschaltung D' eingegeben.

Der durch dieses Antreiben der Betätigungseinrichtung 9 erhaltene Nachdrehungswinkel, d. h. der neue Absolutwinkel des rotierenden Ventils 7, und der Zielwinkel ΘD werden dann ver glichen, und wenn sie die gleichen sind, wird das Antreiben der Betätigungseinrichtung 9 gestoppt und das rotierende Ventil 7 in dieser Position gehalten.

Auf diese Weise wird die offene Fläche der Düsenöffnungen 35 eingestellt und eine Kraftstoffeinspritzung mit dieser Dü senöffnungsfläche ausgeführt. Dies endet einen grundlegenden Steuerzyklus.

Der Grund für die Bestimmung in diesem Schritt 5, ob oder ob nicht die Drehrichtung des rotierenden Ventils 7 die gleiche ist wie seine vorherige Drehrichtung, ist daß ein Totgang auf tritt, wenn die Drehrichtung die entgegengesetzte vom vorheri gen Mal ist, und wenn die Drehrichtung die entgegengesetzte Richtung vom vorherigen Mal ist, wird ein Signal zu der Betäti gungseinrichtung 9 gesendet und die Betätigungseinrichtung 9 wird um die dem Totgang entsprechende Impulszahl IB angetrie ben.

Wenn auf der anderen Seite der Zielwinkel ΘD und der Ab solutwinkel Θ nicht der gleiche sind, wird ein Signal, um dies zu bewirken, zu der Betätigungseinrichtungssteuerschaltung D' gesendet und in der CPU wird die Zielimpulszahl Iob neuerlich berechnet und die zu verwendende Drehrichtung wird neuerlich bestimmt und diese Daten werden zum Schritt 2 gesendet und die oben beschriebene Steuerung wird wiederum ausgeführt.

Der Fall der Steuerung, die ausgeführt wird, wenn die Drehzahl der Stößelkraftstoffeinspritzpumpe hoch ist, soll nun als ein Schritt 4' im einzelnen beschrieben werden. Wenn die Drehzahl der Stößelkraftstoffeinspritzpumpe zum Beispiel 2000 1/min ist, ist, wenn angenommen wird, daß die Einspritz zeit 40° ist (3,4 msec), wie in Fig. 11 gezeigt, der Bereich, in welchem die Betätigungseinrichtung betätigt werden kann, 26,6 msec. Hier kann es, wenn der Winkel pro Schritt der Betä tigungseinrichtung 1,2° ist, es unmöglich sein, daß das rotie rende Ventil innerhalb einer einzigen Nichteinspritzperiode zum Erreichen der Zieldüsenöffnungsfläche auf den Zielwinkel ge bracht wird. Dies ist, weil die Zahl der dazu erforderlichen Impulse die maximale Betätigungseinrichtungsbetriebsimpulszahl Imax überschreitet. Zum Beispiel, wenn ein Schrittmotor mit 500 Impulsen/sec für die Betätigungseinrichtung verwendet wird, ist ein Impuls 1/500 Sekunden, oder 2 msec. Nun erfordert es 300/1,2° = 25 Impulse, um das rotierende Ventil über 30° zu drehen. Daher ist die von einem Schrittmotor mit 500 Impul sen/sec verlangte Betriebszeit, um das rotierende Ventil über 30° zu drehen, 50 msec (2 msec × 25 Impulse), was klar länger als die oben erwähnten 26,6 msec ist.

Es ist aus diesem Grund, daß bei dieser Erfindung in dem oben erwähnten Schritt 4 die Anzahl von Betätigungseinrich tungsbetreibungen Jn und die Wiederholungszahl Jk der Betäti gungseinrichtungssteuerroutine verglichen werden oder bestimmt wird, ob oder ob nicht die maximale Betätigungseinrichtungsbe triebsimpulszahl Imax größer als die Zielimpulszahl Iob ist.

Wenn diese Bedingung nicht erreicht wird, d. h. wenn fest gestellt wird, daß die Betätigungseinrichtung nicht innerhalb der vorliegenden Nichteinspritzperiode um die Zielimpulszahl angetrieben werden kann, wird in der vorliegenden Nichtein spritzperiode die Betätigungseinrichtung 9 um die maximale Be tätigungseinrichtungsbetriebsimpulszahl Imax angetrieben. Als Ergebnis nimmt der Winkel des rotierenden Ventils 7 um ein der maximalen Betätigungseinrichtungsbetriebsimpulszahl Imax ent sprechendes Maß zu und die Düsenöffnungsfläche wird zum Bei spiel von 20% auf 27% erhöht.

Zu dieser Zeit wird dem Wiederholungszähler Jk der Betäti gungseinrichtungssteuerroutine der Wert Jk = Jk + 1 zugeordnet und zu der CPU zurückgeführt, und die Verarbeitung kehrt zu Schritt 3 zurück. Dann, wenn der auf dem zur Zeit der nächsten Drehung der Stößelkraftstoffeinspritzpumpe erfaßten 1 Im puls/Umdrehung-Signal basierende Teilungsimpuls gezählt wird und die Verzögerungsimpulszahl ID erreicht, d. h. wenn das Ende der nächsten Einspritzung erfaßt wird, wird wiederum bestimmt, ob oder ob nicht die Anzahl von Betätigungseinrichtungsbetrei bungen Jn = die Wiederholungszahl Jk der Betätigungseinrich tungssteuerroutine, oder ob die maximale Betätigungseinrich tungsbetriebsimpulszahl Imax<die Zielimpulszahl Iob, und die Betätigungseinrichtung 9 wird dementsprechend angetrieben.

Auf dieser Basis wird das rotierende Ventil wiederum mit der oben genannten Zeitlage in der der gerade beendeten Ein spritzung folgenden Nichteinspritzungsperiode gedreht und der Winkel des rotierenden Ventils 7 wird dadurch weiter vergrößert und die Düsenöffnungsfläche nimmt zum Beispiel von 27° auf 45° zu. Durch diese Art von zugeordnetem Drehbetrieb, bei dem das rotierende Ventil gedreht wird (in einer Nichteinspritzperiode) - ge stoppt (für eine Einspritzung) - gedreht (in einer Nicht einspritzperiode), ein oder mehrmals wiederholt, wird das ro tierende Ventil 7 Schritt für Schritt auf die Zielimpulszahl bewegt, d. h. auf den Zielwinkel ΘD.

Wenn die Anzahl von Zuordnungen die Zielzahl (Jn = Jk) er reicht, schwenkt das Programm auf Schritt 5 und die Betäti gungseinrichtung 9 wird in dem nächsten Einspritzzyklus um die verbleibende Impulszahl Is angetrieben, und der sich ergebende endgültige Absolutwinkel Θ wird mit dem Zielimpulswinkel ΘD verglichen und, wenn sie gleichen sind, dann endet die Steue rung.

Fig. 12 zeigt schematisch ein Beispiel des oben beschrie benen Betriebs Schritt für Schritt und zeigt einen Fall, bei dem die Betätigungseinrichtung 9 dreimal angetrieben wird (Imax, Imax und Is), um die Düsenöffnungsfläche auf 1000 zu bringen.

Fig. 13 zeigt ein Beispiel manueller Steuerung. In diesem Falle wird zum Beispiel die Art von in Fig. 8-A gezeigter Vor richtung vom Wahltyp verwendet, um einen Zielwinkel ΘD ent sprechend einer gewünschten Düsenöffnungsfläche einzustellen. Auch werden Imax, Iob, Jn, Is und IB berechnet und manuell ein gegeben. Im übrigen ist der Inhalt der Steuerung der gleiche wie der der oben beschriebenen automatischen Steuerung.

Claims

1. Verfahren zur Durchführung einer Kraftstoffeinspritzung unter Verwendung einer Kraftstoffeinspritzdüse vom Typ mit va riabler Düsenöffnung und einer Kraftstoffeinspritzpumpe vom Stößeltyp,
wobei die Kraftstoffeinspritzdüse vom Typ mit variabler Düsenöffnung von einer Art ist mit einem durch einen Kraft stoffdruck von der Kraftstoffeinspritzpumpe vom Stößeltyp (B) geöffneten Nadelventil (4) an der Eingangsseite einer in der Spitze eines Düsenkörpers ausgebildeten Bohrung (31) und mit einer Anzahl von in einer die Bohrung bildenden die Bohrung einschließenden Wand in Umfangsrichtung beabstandet vorgesehe nen Düsenöffnungen (35) und mit einem in der Bohrung angeordne ten rotierenden Ventil (7), das mit den Düsenöffnungen (35) verbindbare Kraftstoffpassagen (73) aufweist, wobei das rotie rende Ventil (7) durch eine Betätigungseinrichtung (9) gedreht wird und das Maß der Verbindung der Düsenöffnungen (35) mit den Kraftstoffpassagen (73) in Übereinstimmung mit dem Winkel des rotierenden Ventils (7) geändert wird,
wobei das Verfahren ein Erfassen einer Nichteinspritzperi ode in der Drehung der Kraftstoffeinspritzpumpe (B) vom Stößel typ und Ändern des Winkels des rotierenden Ventils (7) in Schritten bis das rotierende Ventil (7) einen einer geforderten Düsenöffnungsfläche entsprechenden Zielwinkel (ΘD) erreicht durch Wiederholen eines Betriebs des Antreibens der Betäti gungseinrichtung (9) zum Drehen des rotierenden Ventils (7) nur in dieser Nichteinspritzungsperiode eine erforderliche Anzahl von Malen enthält.

2. Verfahren zum Ausführen einer Kraftstoffeinspritzung nach Anspruch 1, enthaltend die Steuerschritte von:

(i) Bestimmen einer Zielimpulszahl (Iob) und Dreh richtung der Betätigungseinrichtung (9) entsprechend einer Dif ferenz zwischen dem der geforderten Düsenöffnungsfläche entsprechenden Zielwinkel (ΘD) des rotierenden Ventils (7) und einem augenblicklichen Absolutwinkel (Θ) des rotierenden Ven tils;
(ii) Verwenden eines Teilungsimpulses (360 oder 3600 Impulse/Umdrehung), der einen den Beginn einer Einspritzung bei jeder Drehung der Stößelkraftstoffeinspritzpumpe (B) anzeigen den Referenzimpuls pro eine Umdrehung (1 Impuls/Umdrehung) gleichmäßig unterteilt als einen Einspritzendindeximpuls und, wenn der Teilungsimpuls eine vorgegebene Impulszahl (Verzögerungsimpulszahl ID) erreicht, die anzeigt, daß die Ein spritzung mit dieser Zeitlage geendet hat, Antreiben der Betä tigungseinrichtung (9), um das rotierende Ventil (7) um nicht mehr als eine maximale Betriebsimpulszahl (Imax) zu drehen, die eine maximale Anzahl von Impulsen bildet, um welche die Betäti gungseinrichtung (9) in einem Betätigungseinrichtungsbetriebs bereich zwischen Einspritzungen angetrieben werden kann; und
(iii) wenn der bei der augenblicklichen Drehung erhal tene Winkel (Θ) kürzer als der Zielwinkel (ΘD) ausfällt, wel chem die Zielimpulszahl (Iob) entspricht, Antreiben der Betätigungseinrichtung (9) zum Drehen des rotierenden Ventils (7) um nicht mehr als die maximale Betriebsimpulszahl (Imax) bei mindestens einer folgenden Drehung der Stößelkraftstoffein spritzpumpe mit der gleichen Zeitlage und dadurch Erhalten des Zielwinkels (ΘD) des rotierenden Ventils, der der geforderten Düsenöffnungsfläche entspricht.

3. Verfahren zum Ausführen einer Kraftstoffeinspritzung nach Anspruch 2, bei der die Betätigungseinrichtung (9) mit einer eine CPU enthaltenden Steuereinheit (D) verbunden ist und durch ein Signal von dieser getrieben wird und der Teilungsimpuls (360 oder 3600 Impulse/Umdrehung), der einen den Beginn einer Einspritzung anzeigenden Referenzimpuls pro eine Umdrehung (1 Impuls/Umdrehung) bezüglich der Zeit gleichmäßig teilt, durch einen Kodierer (C) der Stößelkraftstoffeinspritzpumpe (B) erfaßt wird, und der augenblickliche Absolutwinkel (Θ) des ro tierenden Ventils von einem Detektor (11) der Betätigungsein richtung (9) erfaßt wird und der Referenzimpuls und der Teilungsimpuls als Signale in die Steuereinheit (D) eingegeben werden und in der Steuereinheit (D) mindestens die maximale Be triebsimpulszahl (Imax) und die dem Zielwinkel (ΘD) entspre chende Zielimpulszahl (Iob) und eine zum Erreichen der Zielim pulszahl (Iob) erforderliche Anzahl von Betätigungseinrich tungsbetreibungen (Jn) und eine verbleibende Impulszahl (Is) berechnet werden und als Parameter in Zuordnung mit der Dreh zahl NP der Stößelkraftstoffeinspritzpumpe (B) durch ein vorge gebenes Steuerprogramm eingestellt werden, und der Zielwinkel (ΘD) des rotierenden Ventils entsprechend der geforderten Dü senöffnungsfläche durch Antreiben der Betätigungseinrichtung (9) auf der Basis dieser Parameter erhalten wird.

4. Verfahren zum Ausführen einer Kraftstoffeinspritzung nach Anspruch 3, bei dem das Steuerprogramm die Schritte enthält:
(Schritt 1) Bestätigen, daß ein Wiederholungszähler (Jk) einer Betätigungseinrichtungssteuerroutine 1 ist und Ein stellen eines Zielwinkels (ΘD) des rotierenden Ventils ent sprechend einer geforderten Düsenöffnungsfläche;
(Schritt 2) Berechnen einer Abweichung zwischen dem Zielwinkel des rotierenden Ventils (ΘD) und dem augenblickli chen Absolutwinkel (Θ) und Bestimmen einer Drehrichtung, in welcher die Betätigungseinrichtung (9) anzutreiben ist, und Be rechnen einer Zielimpulszahl (Iob) der Betätigungseinrichtung (9) entsprechend der Abweichung und der Drehrichtung und Be rechnen einer maximalen Betriebsimpulszahl (Imax) der Betäti gungseinrichtung (9) und Berechnen auf der Basis davon der Anzahl von zum Erreichen der Zielimpulszahl (Iob) erforderli chen Betätigungseinrichtungsbetreibungen (Jn) und Berechnen ei ner verbleibenden Impulszahl (Is) aus der maximalen Betriebsimpulszahl (Imax) und der Zielimpulszahl (Iob) und der Anzahl von zum Erreichen der Zielimpulszahl (Iob) erforderli chen Betätigungseinrichtungsbetreibungen (Jn);
(Schritt 3) Zählen eines Teilungsimpulses (360 oder 3600 Impulse/Umdrehung), der einen von dem Kodierer (C) einge gebenen, den Beginn einer Einspritzung anzeigenden Referenzim puls pro eine Umdrehung (1 Impuls/Umdrehung) bezüglich der Zeit gleichmäßig teilt und Bestimmen, ob die Teilungsimpulszahl ei ner festgelegten Impulszahl, nämlich einer Verzögerungsimpuls zahl (ID), die anzeigt, daß die Einspritzung geendet hat, gleich ist;
(Schritt 4) Bestimmen durch Vergleich, ob die Zahl von Betätigungseinrichtungsbetreibungen (Jn) und die Wiederholungs zahl (Jk) der Betätigungseinrichtungssteuerroutine gleich sind oder ob die maximale Betriebsimpulszahl (Imax) der Betätigungs einrichtung (9) größer als die Zielimpulszahl (Iob) ist, und wenn Jn = Jk (oder Imax<Iob), Antreiben der Betätigungsein richtung (9) durch Senden eines Signals der eingestellten Ziel impulszahl (Iob) (oder eines Signals der verbleibenden Impuls zahl Is) zu der Betätigungseinrichtung (9) als Antriebssignal, und wenn die Bedingung Jn = Jk (oder Imax<Iob) nicht erfüllt ist, Übergehen zu dem hiernach ausgeführten Schritt 4';
(Schritt 5) Vergleichen des von dem Detektor (11) ein gegebenen Absolutwinkels (Θ) mit dem Zielwinkel (ΘD) und, wenn die beiden gleich sind, Senden eines Antriebsstoppsignals zu der Betätigungseinrichtung (9), um die Position des rotierenden Ventils (7) zu halten, und wenn der Zielwinkel (ΘD) und der Absolutwinkel (Θ) nicht gleich sind, neuerliches Berechnen der Zielimpulszahl (Iob) und neuerliches Bestimmen der Drehrichtung und Rückkehr zu Schritt 2; und
(Schritt 4') wenn in Schritt 4 die Bedingung Jn = Jk (oder Imax<Iob) nicht erfüllt ist, Senden eines die Betäti gungseinrichtung (9) um die maximale Betriebsimpulszahl (Imax) antreibenden Signals zu der Betätigungseinrichtung (9) und da durch Drehen des rotierenden Ventils (7) vor der nächsten Ein spritzung und Zuordnen des Wertes Jk=Jk+1 zu dem Wiederholungszähler Jk der Steuerroutine und Rückkehren zu Schritt 3.

5. Verfahren zum Ausführen einer Kraftstoffeinspritzung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem die einschließende Wand (32) der Bohrung (31), in welcher die Düsenöffnungen (35) vor gesehen sind, eine konische innere Oberfläche (320) hat, und das rotierende Ventil (7) an seinem oberen Ende eine druckauf nehmende Oberfläche (74) zum Aufnehmen des Drucks des unter Druck stehenden Kraftstoffs hat und an seiner Umfangsperipherie eine konische Sitzfläche (72) mit einem Winkel, der mit dem Winkel der konischen inneren Oberfläche (320) zusammenpaßt, hat und, wenn ein Kraftstoffeinspritzdruck auf die druckaufnehmende Oberfläche (74) wirkt, die konische innere Oberfläche (320) und die konische Sitzfläche (72) in Reibungskontakt kommen und das rotierende Ventil dadurch in Position gehalten wird.

6. Verfahren zum Ausführen einer Kraftstoffeinspritzung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem die Betätigungseinrichtung (9) ein impulsgesteuerter reversibler Motor ist und oberhalb des Düsenkörpers montiert ist und der Ausgang der Betätigungs einrichtung (9) über einen Schaft (8) und ein Kupplungsstück (10), das mit dem Schaft (8) axial in Bezug darauf verschieb lich verbunden ist, zu dem rotierenden Ventil (7) übertragen wird.