DE4011782C2

DE4011782C2 -

Info

Publication number: DE4011782C2
Application number: DE4011782A
Authority: DE
Inventors: Naoyuki Susono Jp Tsuzuki; Takeshi Mishima Jp Takahashi
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1989-04-11
Filing date: 1990-04-11
Publication date: 1991-03-14
Also published as: DE4011782A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Steuerschaltung für eine Brennstoffeinspritzanlage.The invention relates to a control circuit for a Fuel injection system.

Es ist eine Einspritzeinheit bekannt, die einen von der Maschine angetriebenen Druckkolben, eine mit dem Brennstoff gefüllte und durch den Druckkolben mit Druck beaufschlagte Brennstoffdruckkammer, eine entsprechend dem Brennstoffdruck in der Druckkammer wirkende Nadel, die die Düsenöffnung öffnet, wenn der Brennstoffdruck einen vorbestimmten Druck übersteigt, einen Brennstoffüberströmkanal, der den Brennstoff aus der Druckkammer ausströmen läßt, und ein Überströmventil aufweist, das von einem Stellglied geschaltet wird und in dem Überströmkanal angeordnet ist, wobei der Brennstoff eingespritzt wird, wenn das Überströmventil den Überströmkanal schließt (ungeprüfte japanische Patentanmeldung Nr. 63-65167). In einer solchen Brennstoffeinspritzeinheit, die zum Steuern des Einspritzens durch das Stellglied ausgelegt ist, sind das Volumen der Druckkammer und das Volumen des Brennstoffdurchlasses von der Druckkammer zur Düsenöffnung klein, so daß dann, wenn das Überströmventil öffnet und der Brennstoff aus der Druckkammer auszuströmen beginnt, der Brennstoffdruck in der Druckkammer und in dem Brennstoffdurchlaß von der Druckkammer zur Düsenöffnung schnell abfällt. Wenn im einzelnen wie bei dieser Einspritzeinheit als Stellglied ein piezoelektrisches Element mit guten Ansprecheigenschaften verwendet wird, öffnet das Überströmventil mit hoher Geschwindigkeit, so daß der Brennstoffdruck in der Druckkammer sehr schnell abfällt.An injection unit is known, which one of the Machine driven plunger, one with the fuel filled and pressurized by the pressure piston Fuel pressure chamber, one according to the fuel pressure in the pressure chamber acting needle, the nozzle opening opens when the fuel pressure reaches a predetermined pressure exceeds a fuel spillway that carries the fuel can flow out of the pressure chamber, and an overflow valve has switched by an actuator is and is arranged in the overflow channel, the Fuel is injected when the overflow valve Overflow channel closes (unexamined Japanese patent application No. 63-65167). In such a fuel injection unit, to control injection by the actuator is designed, the volume of the pressure chamber and that Volume of the fuel passage from the pressure chamber to Nozzle opening small so that when the overflow valve opens and the fuel flows out of the pressure chamber begins the fuel pressure in the pressure chamber and in the Passage of fuel from the pressure chamber to the nozzle opening falls off quickly. If in detail as with this injection unit as an actuator with a piezoelectric element good responsiveness is used, that opens Overflow valve at high speed so that the fuel pressure drops very quickly in the pressure chamber.

In einer solchen Einspritzeinheit wird jedoch üblicherweise die Nadel durch Federkraft in der Ventilschließstellung gehalten. Das Einspritzen erfolgt dadurch, daß eine an der Außenumfangsfläche der Nadel ausgebildete konische Druckaufnahmefläche mit hohem Brennstoffdruck beaufschlagt wird und auf diese Weise die Nadel angehoben wird. Wenn dann das Überströmventil öffnet und der Brennstoffdruck in der Druckkammer schnell abgesenkt wird, fällt zugleich damit der an der Druckaufnahmefläche der Nadel wirkende Brennstoffdruck schnell ab, so daß die Nadel durch die Federkraft in Schließrichtung bewegt wird und die Düsenöffnung schließt. Falls jedoch auf diese Weise der Brennstoffdruck in der Druckkammer schnell gesenkt wird, strömt der ganze um die Nadel herum von der Druckaufnahmefläche bis zur Düsenöffnung eingefüllte Hochdruckbrennstoff zu der Druckkammer hin, was zur Folge hat, daß der Druck um die Nadel herum nahe der Düsenöffnung vorübergehend ein sehr niedriger Druck wird, nämlich beispielsweise unter den Atmosphärendruck abfällt. Falls jedoch auf diese Weise der Druck um die Nadel herum nahe der Düsenöffnung zu einem solchen sehr niedrigen Druck wird, entstehen und die Nadel nahe der Düsenöffnung herum viele kleine Luftbläschen. Wenn dann die Nadel die Düsenöffnung das nächste Mal öffnet, wird zuerst diese Luftbläschen enthaltender Brennstoff eingespritzt, so daß das Problem einer Verschlechterung des Anstiegs der Brennstoffeinspritzrate entsteht.In such an injection unit, however, is usually the needle by spring force in the valve closing position held. The injection takes place in that one on the Outer peripheral surface of the needle formed conical pressure receiving surface is subjected to high fuel pressure and this way the needle is raised. Then if that Overflow valve opens and the fuel pressure in the pressure chamber is quickly lowered, this also occurs the fuel pressure acting on the pressure receiving surface of the needle quickly, so that the needle is in Closing direction is moved and the nozzle opening closes. However, if in this way the fuel pressure in the Pressure chamber is quickly lowered, the whole flows around the Needle around from the pressure receiving surface to the nozzle opening filled high pressure fuel to the pressure chamber what has the consequence that the pressure around the needle near the Nozzle opening temporarily becomes a very low pressure namely, for example, drops below atmospheric pressure. However, in this way the pressure around the needle near the nozzle opening to such a very low pressure will arise and the needle around the nozzle opening lots of small air bubbles. Then when the needle opens the nozzle the next time it opens, these air bubbles will first containing fuel injected, so the problem a deterioration in the increase in the fuel injection rate arises.

Ferner hat die Nadel aufgrund ihrer eigenen Trägheit und der Reibung mit ihrer Umgebung nicht ein derart gutes Ansprechvermögen, daß sie selbst bei einem schnellen Abfallen des an der Druckaufnahmefläche wirkenden Brennstoffdrucks die Düsenöffnung sofort schließt, d. h., die Nadel schließt die Düsenöffnung nach einer kurzen Verzögerungszeit. Falls daher der an der Druckaufnahmefläche wirkende Brennstoffdruck schnell abfällt und sogar niedriger als der Druck in der Druckkammer wird, entsteht das Problem, daß der Brennstoff bzw. das Brennstoffgas aus der Brennstoffkammer um die Nadel herum durch die Düsenöffnung in der Zeit bis zum Schließen der Düsenöffnung durch die Nadel ausströmt.Furthermore, the needle due to its own inertia and Friction with their surroundings is not such a good responsiveness, that even if the the pressure receiving surface acting fuel pressure The nozzle opening closes immediately. that is, the needle closes the Nozzle opening after a short delay. If so the fuel pressure acting on the pressure receiving surface drops quickly and even lower than the pressure in the Pressure chamber, the problem arises that the fuel or the fuel gas from the fuel chamber around the needle around through the nozzle opening in time to close flows out of the nozzle opening through the needle.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für eine Brennstoffeinspritzvorrichtung eine Steuerschaltung zu schaffen, die ein Einströmen von Brennstoffgas in den Brennstoffdurchlaß um die Nadel herum unterbindet und das Entstehen von kleinen Luftbläschen in diesem Brennstoffdurchlaß verhindert.The invention is based, for a fuel injection device to create a control circuit an inflow of fuel gas into the fuel passage prevents around the needle and the emergence of prevents small air bubbles in this fuel passage.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 aufgeführten Mitteln gelöst.The object is achieved with the in the characterizing Part of the patent claim 1 means solved.

Da bei dem Einsatz dieser Steuerschaltung bei dem Abführen der Ladung von dem piezoelektrischen Element die elektrische Ladung nur zum Teil abgeführt wird, nimmt das Überströmventil einen Halböffnungszustand ein, wobei der Brennstoffdruck in der Druckkammer und der Brennstoffdruck um die Nadel herum auf konstanten Drücken gehalten werden, nachdem sie auf diese konstanten Drücke abgefallen sind. Daher fällt der Brennstoffdruck um die Nadel herum nicht schnell auf einen derart niedrigen Druck ab, daß um die Nadel herum Luftbläschen entstehen und in die Brennstoffkammer um die Nadel herum Brennstoffgas einströmt.Because when using this control circuit when draining the charge from the piezoelectric element is the electrical one The overflow valve takes charge only partially discharged a half-open state, the fuel pressure in the pressure chamber and the fuel pressure around the needle are kept around at constant pressures after they have dropped to these constant pressures. Hence the Fuel pressure around the needle is not quick on you pressure so low that air bubbles form around the needle arise and into the fuel chamber around the needle fuel gas flows around.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.The invention is described below using exemplary embodiments explained in more detail with reference to the drawing.

Fig. 1 ist ein Schaltbild der Steuerschaltung für eine Einspritzeinheit gemäß einem Ausführungsbeispiel. Fig. 1 is a circuit diagram of the control circuit for an injection unit according to an embodiment.

Fig. 2 ist ein Zeitdiagramm. Figure 2 is a timing diagram.

Fig. 3 ist eine Seitenansicht eines Schnitts durch die Einspritzeinheit entlang einer Linie III-III in Fig. 6. Fig. 3 is a side view of a section through the injection unit along a line III-III in Fig. 6.

Fig. 4 ist eine vergrößerte Teilansicht des Schnitts nach Fig. 3. FIG. 4 is a partial enlarged view of the section of FIG. 3.

Fig. 5 ist eine Seitenansicht eines Schnitts entlang einer Linie V-V in Fig. 6. FIG. 5 is a side view of a section along a line VV in FIG. 6.

Fig. 6 ist eine Schnittansicht der Einspritzeinheit. Fig. 6 is a sectional view of the injection unit.

Fig. 7 ist eine Seitenansicht eines Schnitts entlang einer Linie VII-VII in Fig. 3 und Fig. 8. Fig. 7 is a side view of a section taken along a line VII-VII in Fig. 3 and Fig. 8.

Fig. 8 ist eine Draufsicht auf einen Schnitt entlang einer Linie VIII-VIII in Fig. 3. Fig. 8 is a plan view of a section taken along a line VIII-VIII in Fig. 3.

Fig. 9 ist ein Schaltbild der Steuerschaltung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel. Fig. 9 is a circuit diagram of the control circuit according to a second embodiment.

Fig. 10 ist ein Zeitdiagramm der Funktion der Steuerschaltung nach Fig. 9. FIG. 10 is a timing chart of the operation of the control circuit shown in FIG. 9.

Fig. 11 ist eine grafische Darstellung des Zusammenhangs zwischen der Einschaltzeit tG eines Schaltelements und der Maschinendrehzahl NE. Fig. 11 is a graph showing the relationship between the ON time tG a switching element and the engine speed NE.

Fig. 12 ist ein Schaltbild der Steuerschaltung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel. Fig. 12 is a circuit diagram of the control circuit according to a third embodiment.

Fig. 13 ist ein Zeitdiagramm der Funktion der Steuerschaltung nach Fig. 12. FIG. 13 is a timing chart of the operation of the control circuit shown in FIG. 12.

Fig. 14 ist ein Schaltbild der Steuerschaltung gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel. Fig. 14 is a circuit diagram of the control circuit according to a fourth embodiment.

Fig. 15 ist ein Zeitdiagramm der Funktion der Steuerschaltung nach Fig. 14. FIG. 15 is a timing chart of the operation of the control circuit shown in FIG. 14.

Fig. 16 ist ein Schaltbild der Steuerschaltung gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel. Fig. 16 is a circuit diagram of the control circuit according to a fifth embodiment.

Fig. 17 ist ein Zeitdiagramm der Funktion der Steuerschaltung nach Fig. 16. FIG. 17 is a timing chart of the operation of the control circuit shown in FIG. 16.

Die Fig. 1 bis 8 veranschaulichen die Anwendung der Steuerschaltung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel an einer Einspritzeinheit. Zuerst wird anhand der Fig. 3 bis 8 der Aufbau der Einspritzeinheit erläutert. Figs. 1 to 8 illustrate the application of the control circuit according to a first embodiment of an injection unit. First, the structure of the injection unit is explained with reference to FIGS. 3 to 8.

Die Fig. 3 bis 6 zeigen einen Gehäusekörper 1, eine Düse 2 mit einer Düsenöffnung 3 an ihrem Stirnende, einen Abstandshalter 4, eine Feder 5 und einen Düsenhalter 6 für das Festlegen der Düse 2, des Abstandshalters 4 und der Feder 5 an dem Gehäusekörper 1. In die Düse 2 ist verschiebbar eine Nadel 7 eingesetzt, die das Öffnen und Schließen der Düsenöffnung 3 steuert, wobei der obere Teil der Nadel 7 über einen Andruckstift 8 mit einem Federhalter 9 in Verbindung steht. Dieser Federhalter 9 wird durch eine Druckfeder 10 ständig nach unten gedrückt, wobei die Andruckkraft über den Andruckstift 8 zu der Nadel 7 übertragen wird. Daher ist die Nadel 7 durch die Druckfeder 10 ständig in Schließrichtung vorgespannt. FIGS. 3 to 6 show a casing body 1, a nozzle 2 with a nozzle aperture 3 at its front end, a spacer 4, a spring 5 and a nozzle holder 6 for the setting of the nozzle 2, the spacer 4 and the spring 5 to the housing body 1st A needle 7 , which controls the opening and closing of the nozzle opening 3 , is slidably inserted into the nozzle 2 , the upper part of the needle 7 being connected to a spring holder 9 via a pressure pin 8 . This spring holder 9 is constantly pressed down by a compression spring 10 , the pressure force being transmitted to the needle 7 via the pressure pin 8 . Therefore, the needle 7 is constantly biased by the compression spring 10 in the closing direction.

Andererseits ist in dem Gehäusekörper 1 koaxial zu der Nadel 7 eine Kolbenbohrung 11 ausgebildet, in die verschiebbar ein Druckkolben 12 eingesetzt ist. Das obere Ende des Druckkolbens 12 ist mit einem Stößel 13 verbunden, der durch eine Druckfeder 14 ständig nach oben vorgespannt ist. Der Stößel 13 wird durch einen von der Maschine angetriebenen (nicht gezeigten) Nocken vertikal bewegt, wodurch der Druckkolben 12 vertikal in der Kolbenbohrung 11 bewegt wird. In der Kolbenbohrung 11 ist unterhalb des Druckkolbens 12 eine Druckkammer 15 gebildet, die durch das untere Ende 12a des Druckkolbens 12 begrenzt ist. Diese Druckkammer 15 steht über einen stabförmigen Filter 16 und einen Durchlaß 17 mit einer Nadeldruckkammer 18 in Verbindung (Fig. 6), welche über einen Ringkanal 19 um die Nadel 7 herum mit der Düsenöffnung 3 in Verbindung steht. Ferner ist gemäß Fig. 5 an der Innenwandfläche der Kolbenbohrung 11 eine Brennstoffzuführöffnung 20 gebildet, die in die Druckkammer 15 mündet, wenn der Druckkolben 12 in der oberen Stellung steht, und aus der der Druckkammer 15 Brennstoff mit einem Druck von ungefähr 2 bis 3 kg/cm² zugeführt wird. Diese Zuführöffnung 20 ist beispielsweise über einen Brennstoffauslaßkanal 20a, der sich senkrecht von der Zuführöffnung 20 weg erstreckt, und ein (nicht gezeigtes) Überdruckventil mit einem Ventilöffnungsdruck von 2 bis 3 kg/cm² oder dergleichen an einen (nicht gezeigten) Brennstoffbehälter angeschlossen. Ferner ist gemäß Fig. 5 an der der Zuführöffnung 20 gegenüberliegenden Seite der Kolbenbohrung 11 eine Öffnung 21 gebildet, die unvermeidbar bei dem Formen der Zuführöffnung 20 geformt wird und die am äußeren Ende mit einem Blindstopfen 22 verschlossen wird. Diese Öffnung 21 erstreckt koaxial zu der Zuführöffnung 20 und mündet in der Kolbenbohrung 11. An der Innenwandfläche der Kolbenbohrung 11 ist eine Umfangsnut 23 gebildet, die sich von der Zuführöffnung 20 bis zu der Öffnung 21 erstreckt. Wenn der Druckkolben 12 abgesenkt wird und die Zuführöffnung 20 und die Öffnung 21 schließt, stehen diese miteinander über die Umfangsnut 23 in Verbindung, so daß daher der Brennstoff in der Öffnung 21 auf dem gleichen Druck wie in der Zuführöffnung 20 gehalten wird. Eine Federkammer 24, die die Druckfeder 10 für das Herunterdrücken der Nadel 7 aufnimmt, steht mit der Zuführöffnung 20 über einen Rücklaufkanal 25 in Verbindung, über den der in die Federkammer 24 eindringende Brennstoff zu der Zuführöffnung 20 zurückgeführt wird. Andererseits ist an der Außenumfangsfläche des Druckkolbens 12 etwas oberhalb der unteren Stirnfläche 12a des Druckkolbens eine Umfangsnut 26 gebildet, die über eine in dem Druckkolben 12 ausgebildete Abflußöffnung 27 mit dem Inneren der Druckkammer 15 in Verbindung steht.On the other hand, a piston bore 11 is formed in the housing body 1 coaxially with the needle 7 , into which a pressure piston 12 is slidably inserted. The upper end of the pressure piston 12 is connected to a plunger 13 which is constantly biased upwards by a compression spring 14 . The plunger 13 is moved vertically by a cam driven (not shown) by the machine, whereby the pressure piston 12 is moved vertically in the piston bore 11 . In the piston bore 11 , a pressure chamber 15 is formed below the pressure piston 12 , which is limited by the lower end 12 a of the pressure piston 12 . This pressure chamber 15 is connected via a rod-shaped filter 16 and a passage 17 to a needle pressure chamber 18 ( FIG. 6), which is connected to the nozzle opening 3 via an annular channel 19 around the needle 7 . Further, Fig. 5 is formed according to the inner wall surface of the piston bore 11 is a fuel supply port 20, which opens into the pressure chamber 15 when the plunger is in the upper position 12, and out of the pressure chamber 15 fuel having a pressure of about 2 to 3 kg / cm² is supplied. This supply opening 20 is extending perpendicularly from the supply 20 off, for example, a fuel outlet passageway 20 a, and a (not shown) connected to the pressure relief valve with a valve opening pressure of 2 to 3 kg / cm² or the like to a fuel tank (not shown). Furthermore, according to FIG. 5, an opening 21 is formed on the side of the piston bore 11 opposite the feed opening 20 , which opening is inevitably formed when the feed opening 20 is formed and which is closed at the outer end with a blind plug 22 . This opening 21 extends coaxially to the feed opening 20 and opens into the piston bore 11 . On the inner wall surface of the piston bore 11 is a circumferential groove 23 is formed, extending from the supply port 20 to the opening 21st When the pressure piston 12 is lowered and the supply opening 20 and the opening 21 close, they communicate with one another via the circumferential groove 23 , so that the fuel in the opening 21 is therefore kept at the same pressure as in the supply opening 20 . A spring chamber 24 , which receives the compression spring 10 for pressing the needle 7 down, is connected to the feed opening 20 via a return channel 25 , via which the fuel penetrating into the spring chamber 24 is returned to the feed opening 20 . On the other hand, a circumferential groove 26 is formed on the outer circumferential surface of the pressure piston 12 somewhat above the lower end face 12 a of the pressure piston and communicates with the interior of the pressure chamber 15 via a discharge opening 27 formed in the pressure piston 12 .

Andererseits ist in dem Gehäusekörper 1 eine Gleitbohrung 30 gebildet, die sich in Querrichtung nahe der Seite der Kolbenbohrung 11 erstreckt. Diese Gleitbohrung 30 ist daher derart geformt, daß sie eine Axiallinie hat, welche unter Abstand parallel zu einer geraden Linie ist, die im wesentlichen senkrecht zu der gemeinsamen Achsenlinie des Druckkolbens 12 und der Nadel 7 steht. In die Gleitbohrung 30 ist verschiebbar ein Überströmventil 31 eingesetzt. Gemäß Fig. 3 und 4 besteht die Gleitbohrung 30 aus einer Bohrung 32 kleinen Durchmessers und einer Bohrung 33 großen Durchmessers, die koaxial zueinander ausgebildet sind und zwischen denen ein Stufenabschnitt 34 gebildet ist. In dem Gehäusekörper 1 ist an der der Bohrung 33 mit dem großen Durchmesser gegenüberliegenden Seite koaxial zu der Bohrung 32 kleinen Durchmessers eine konische Bohrung 35 ausgebildet, in die ein Ventilsitz 36 mit konischer Außenumfangsfläche eingesetzt ist. Dieser Ventilsitz 36 ist in der konischen Bohrung 35 mittels einer in den Gehäusekörper 1 eingeschraubten Schraube 37 festgelegt. An der der Bohrung 32 kleinen Durchmessers zugewandten Stirnfläche 38 des Ventilsitzes 36 ist eine konkave Ausnehmung 39 gebildet, deren Innenumfangsfläche zu einem Ventilaufnahmeabschnitt 40 mit im wesentlichen konischer Form gestaltet ist. Andererseits ist ein Endabschnitt des Überströmventils 31 konisch geformt. Der Spitzenwinkel des Konus des Ventilaufnahmeabschnitts 40 ist kleiner als der Spitzenwinkel des Konus eines konusförmigen Außenumfangsabschnitts 41 des Überströmventils 31, so daß daher der Außenumfangsrand des Außenumfangsabschnitts 41 des Überströmventils 31 an dem konusförmigen Ventilaufnahmeabschnitt 40 anliegt. Dabei kommt infolgedessen das Überströmventil 31 in Linienberührung mit dem Ventilaufnahmeabschnitt 40.On the other hand, a sliding bore 30 is formed in the housing body 1 , which extends in the transverse direction near the side of the piston bore 11 . This sliding bore 30 is therefore shaped such that it has an axial line which is spaced parallel to a straight line which is substantially perpendicular to the common axis line of the pressure piston 12 and the needle 7 . An overflow valve 31 is slidably inserted into the sliding bore 30 . According to Fig. 3 and 4, the sliding hole 30 of a small diameter bore 32 and a bore 33 of large diameter, which are formed coaxially with each other and between which a stepped portion 34 is formed. In the housing body 1 , on the side opposite the bore 33 with the large diameter, a conical bore 35 is formed coaxially with the bore 32 with a small diameter, into which a valve seat 36 with a conical outer peripheral surface is inserted. This valve seat 36 is fixed in the conical bore 35 by means of a screw 37 screwed into the housing body 1 . On the end face 38 of the valve seat 36 facing the small diameter bore 32 , a concave recess 39 is formed, the inner circumferential surface of which is designed to form a valve receiving section 40 with an essentially conical shape. On the other hand, an end portion of the spill valve 31 is conically shaped. The tip angle of the cone of the valve receiving section 40 is smaller than the tip angle of the cone of a conical outer circumferential section 41 of the overflow valve 31 , so that the outer circumferential edge of the outer circumferential section 41 of the overflow valve 31 bears against the conical valve receiving section 40 . As a result, the overflow valve 31 comes into line contact with the valve receiving section 40 .

Wenn das Überströmventil 31 an dem Ventilsitz 36 anliegt, ist zwischen der Außenumfangsfläche des Überströmventils 31, der Innenwandfläche der Ausnehmung 39 und dem Gehäusekörper 1 eine ringförmige Druckbrennstoff-Einführkammer 42 gebildet, während zwischen der vorderen Stirnfläche des Überströmventils 31 und der Innenumfangsfläche der Ausnehmung 39 eine erste Überströmkammer 43 gebildet ist. Andererseits ist in der Bohrung 33 großen Durchmessers in der Gleitbohrung 30 eine zweite Überströmkammer 44 gebildet, die mit der ersten Überströmkammer 43 über einen in dem Überströmventil 31 ausgebildeten Durchlaß 45 in Verbindung steht. In die zweite Überströmkammer 44 ist zwischen einem verstärkten Endabschnitt 31a des Überströmventils 31 und den Stufenabschnitt 34 eine Druckfeder 46 eingesetzt, die das Überströmventil 31 nach rechts vorspannt. Die zweite Überströmkammer 44 ist gemäß Fig. 8 über einen Ablaßkanal 47 beispielweise mit einem (nicht gezeigten) Brennstoffbehälter verbunden. When the overflow valve 31 abuts the valve seat 36 , an annular pressurized fuel introduction chamber 42 is formed between the outer peripheral surface of the overflow valve 31 , the inner wall surface of the recess 39, and the housing body 1 , while one is formed between the front end surface of the overflow valve 31 and the inner peripheral surface of the recess 39 first overflow chamber 43 is formed. On the other hand, a second overflow chamber 44 is formed in the bore 33 of large diameter in the sliding bore 30 and communicates with the first overflow chamber 43 via a passage 45 formed in the overflow valve 31 . In the second overflow chamber 44 between a reinforced end portion 31 a of the overflow valve 31 and the step portion 34, a compression spring 46 is inserted, which biases the overflow valve 31 to the right. The second transfer chamber 44 is shown in FIG. 8, for example connected via a drain passage 47 with a fuel tank (not shown).

Gemäß Fig. 6 ist in dem Gehäusekörper 1 ein Überströmkanal 48 gebildet, der sich von dem Durchlaß 17 weg nach oben erstreckt und der ständig zu der Einführkammer 42 hin geöffnet ist. Dieser Überströmkanal 48 steht ständig mit der Druckkammer 15 in Verbindung, so daß daher auch die Einführkammer 42 ständig mit der Druckkammer 15 in Verbindung ist.According to FIG. 6, an overflow channel 48 is formed in the housing body 1 , which extends upwards away from the passage 17 and which is constantly open to the insertion chamber 42 . This overflow channel 48 is constantly in communication with the pressure chamber 15 , so that therefore the introduction chamber 42 is also in constant communication with the pressure chamber 15 .

Gemäß Fig. 3 und 4 ist in den äußeren Endabschnitt der Bohrung 33 großen Durchmessers der Gleitbohrung 30 eine Stangenführung 51 eingesetzt, die eine Stange 50 führt und trägt. Diese Stangenführung 51 ist innen mit einer Stangenbohrung 52 versehen. Die Stange 50 hat einen hohlzylindrischen Abschnitt 53 kleinen Durchmessers, der verschiebbar in die Stangenbohrung 52 eingesetzt ist, und einen in die Bohrung 33 großen Durchmessers eingesetzten Abschnitt 54 großen Durchmessers, der gegen die Stirnfläche des Überströmventils 31 stößt. An dem Endabschnitt der Stange 50 an der dem Abschnitt 54 großen Durchmessers gegenüberliegenden Seite ist eine Druckregelkammer 55 geformt, die durch die Stirnfläche des Abschnitts 53 mit dem kleinen Durchmesser begrenzt ist. Oberhalb der Druckregelkammer 55 ist eine Stellvorrichtung 60 angeordnet. Gemäß Fig. 3 und 4 ist die Stange 50 als Hohlzylinder geformt, so daß daher ihre Masse sehr klein ist.According to Fig. 3 and 4, the bore 33 is large diameter of the slide hole 51, a rod guide 30 is inserted in the outer end portion that carries a rod 50 and carry. This rod guide 51 is provided with a rod bore 52 on the inside. The rod 50 has a hollow cylindrical portion 53 of small diameter which is slidably inserted into the rod bore 52 , and a portion 54 of large diameter inserted into the bore 33 of large diameter which abuts against the end face of the spill valve 31 . At the end portion of the rod 50 on the side opposite the large diameter portion 54 , a pressure regulating chamber 55 is formed which is limited by the end face of the small diameter portion 53 . An actuating device 60 is arranged above the pressure control chamber 55 . According to Fig. 3 and 4, the rod 50 is formed as a hollow cylinder, and therefore its mass is very small.

Gemäß Fig. 3 und 7 hat die Stellvorrichtung 60 ein einstückig mit dem Gehäusekörper 1 ausgebildetes Stellvorrichtungsgehäuse 62, in dem eine Kolbenbohrung 61 geformt ist, einen gleitend in die Kolbenbohrung 61 eingeführten Kolben 63, eine Stirnplatte 64, die das Gehäuse 62 oben abdeckt, einen Stirnplattenhalter 65 zum Festlegen der Stirnplatte 64 an dem oberen Teil des Gehäuses 62 und eine den oberen Endbereich der Stirnplatte 64 abdeckende Kunststoffkappe 66. Zwischen den Kolben 63 und die Stirnplatte 64 ist ein piezoelektrisches Element 67 eingesetzt, das durch Übereinanderschichten einer Vielzahl von piezoelektrischen Platten angefertigt ist. Innerhalb der Kolbenbohrung 61 ist unter dem Kolben 63 eine Volumenänderungskammer 68 gebildet, die durch die untere Stirnfläche des Kolbens 63 begrenzt ist. Diese Volumenänderungskammer 68 steht über einen Durchlaß 69 mit der Druckregelkammer 55 in Verbindung. Zwischen dem Kolben 63 und dem Stellvorrichtungsgehäuse 63 ist eine ringförmige Kühlkammer 70 gebildet, in die eine Druckfeder 71 eingesetzt ist, welche den Kolben 63 ständig nach oben vorspannt. Wenn das piezoelektrische Element 67 unter Spannung gesetzt wird bzw. dem Element Ladung zugeführt wird, dehnt es sich in der axialen Richtung aus, so daß das Volumen der Volumenänderungskammer 68 verkleinert wird. Wenn andererseits die dem piezoelektrischen Element 67 zugeführte Ladung abgeführt wird, zieht es sich in der axialen Richtung zusammen, so daß das Volumen der Volumenänderungskammer 68 vergrößert wird.Referring to FIG. 3 and 7, the actuator 60 has an integrally formed with the housing body 1 locking device housing 62 in which a piston bore is formed 61, a piston slidably inserted into the piston bore 61 piston 63, an end plate 64 which covers the casing 62 above, a End plate holder 65 for fixing the end plate 64 to the upper part of the housing 62 and a plastic cap 66 covering the upper end region of the end plate 64 . Between the piston 63 and the end plate 64 , a piezoelectric element 67 is inserted, which is made by stacking a plurality of piezoelectric plates. A volume change chamber 68 , which is delimited by the lower end face of the piston 63 , is formed inside the piston bore 61 under the piston 63 . This volume change chamber 68 is connected to the pressure control chamber 55 via a passage 69 . Between the piston 63 and the actuator housing 63 , an annular cooling chamber 70 is formed, into which a compression spring 71 is inserted, which constantly biases the piston 63 upwards. When the piezoelectric element 67 is energized or charged to the element, it expands in the axial direction so that the volume of the volume change chamber 68 is reduced. On the other hand, when the charge supplied to the piezoelectric element 67 is discharged, it contracts in the axial direction, so that the volume of the volume change chamber 68 is increased.

Gemäß Fig. 7 ist in den Gehäusekörper 1 ein Rückschlagventil 72 eingesetzt. Dieses Rückschlagventil 72 hat eine Kugel 74 zum Steuern des Öffnens und Schließens einer Ventilöffnung 73, eine Stange 75 zum Begrenzen des Ausmaßes des Anhebens der Kugel 74 und eine Druckfeder 76, die die Kugel 74 und die Stange 75 ständig nach unten drückt. Daher ist die Ventilöffnung 73 normalerweise durch die Kugel 74 verschlossen. Die Ventilöffnung 73 des Rückschlagventils 72 ist beispielsweise mit einer (nicht gezeigten) Niederdruck-Brennstoffpumpe über einen Einlaßkanal 77 verbunden, über den Brennstoff unter niedrigem Druck von 2 bis 3 kg/cm² zugeführt wird. Das Rückschlagventil 72 erlaubt nur das Einströmen von Brennstoff in die Volumenänderungskammer 68, so daß daher über das Rückschlagventil 72 in die Volumenänderungskammer 68 Brennstoff nachgefüllt wird, wenn der Brennstoffdruck in der Volumenänderungskammer 68 unter 2 bis 3 kg/cm² abfällt. Daher ist die Volumenänderungskammer 68 ständig mit Brennstoff gefüllt. Andererseits ist gemäß Fig. 7 der untere Endabschnitt der Kühlkammer 70 beispielsweise mit der Niederdruck-Brennstoffpumpe über einen Einlaßkanal 78 verbunden, über den der Kühlkammer 70 Brennstoff unter niedrigen Druck von 2 bis 3 kg/cm² zugeführt wird. Durch diesen Brennstoff wird das piezoelektrische Element 67 gekühlt. Ferner ist gemäß Fig. 5 der untere Endabschnitt der Kühlkammer 70 mit der Zuführöffnung 20 über einen Auslaßkanal 79 verbunden, in dem ein Rückschlagventil 80 angeordnet ist, welches nur die Verbindung von der Kühlkammer 70 zur Zuführöffnung 20 zuläßt. Dieses Rückschlagventil 80 hat eine Kugel 82 zum Steuern des Öffnens und Schließens einer Ventilöffnung 81, eine Stange 83 zum Begrenzen des Ausmaßes des Anhebens der Kugel 82 und eine Druckfeder 84, die die Kugel 82 und die Stange 83 ständig nach oben drückt. Der Brennstoff in der Kühlkammer 70 kühlt das piezoelektrische Element 67 und wird dann durch den Auslaßkanal 79 der Zuführöffnung 20 zugeführt.According to Fig. 7, a check valve 72 is inserted in the housing body 1. This check valve 72 has a ball 74 for controlling the opening and closing of a valve opening 73 , a rod 75 for limiting the amount of lifting of the ball 74, and a compression spring 76 which continuously presses the ball 74 and the rod 75 downward. Therefore, the valve opening 73 is normally closed by the ball 74 . The valve opening 73 of the check valve 72 is connected, for example, to a low-pressure fuel pump (not shown) via an inlet channel 77 , via which fuel is supplied at a low pressure of 2 to 3 kg / cm 2. The check valve 72 only allows fuel to flow into the volume change chamber 68 , so that fuel is therefore refilled into the volume change chamber 68 via the check valve 72 when the fuel pressure in the volume change chamber 68 drops below 2 to 3 kg / cm 2. Therefore, the volume change chamber 68 is constantly filled with fuel. On the other hand, the lower end portion of the cooling chamber 70 is shown in FIG. 7, for example, connected to the low-pressure fuel pump via an inlet channel 78 through which the cooling chamber 70, fuel is supplied under low pressure of 2 to 3 kg / cm². The piezoelectric element 67 is cooled by this fuel. Further, according to Fig., The lower end portion of the cooling chamber 70 is connected 5 to the supply port 20 via a discharge passage 79, in which a non-return valve 80 is arranged, which only permits the connection from the cooling chamber 70 to the supply port 20. This check valve 80 has a ball 82 for controlling the opening and closing of a valve opening 81 , a rod 83 for limiting the amount of lifting of the ball 82, and a compression spring 84 which constantly pushes the ball 82 and the rod 83 upward. The fuel in the cooling chamber 70 cools the piezoelectric element 67 and is then fed through the outlet channel 79 to the feed opening 20 .

Als nächstes wird anhand der Fig. 1 die Steuerschaltung für das piezoelektrische Element 67 erläutert.Next, the control circuit for the piezoelectric element 67 will be explained with reference to FIG. 1.

Gemäß Fig. 1 besteht die Steuerschaltung aus einer Treiberschaltung 100 für das piezoelektrische Element 67 und einer elektronischen Steuereinheit 200, die diese Treiberschaltung 100 steuert.Referring to FIG. 1, the control circuit of a driver circuit 100 for the piezoelectric element 67 and an electronic control unit 200 that controls these driver circuit 100.

Gemäß Fig. 1 enthält die Treiberschaltung 100 eine erste Hochspannungsgeneratorschaltung 101, die eine verhältnismäßig niedrige Spannung erzeugt, eine zweite Hochspannungsgeneratorschaltung 102, die eine verhältnismäßig hohe Spannung erzeugt, eine dritte Hochspannungsgeneratorschaltung 103, die eine verhältnismäßig niedrige Spannung erzeugt, und eine vierte Hochspannungsgeneratorschaltung 104, die eine verhältnismäßig hohe Spannung erzeugt. Zwischen die Ausgangsanschlüsse der ersten Hochspannungsgeneratorschaltung 101 ist ein erster Kondensator 105 geschaltet, der durch die Ausgangsspannung der ersten Hochspannungsgeneratorschaltung 101 geladen wird. Zwischen die Ausgangsanschlüsse der zweiten Hochspannungsgeneratorschaltung 102 ist ein zweiter Kondensator 106 geschaltet, der durch die Ausgangsspannung der zweiten Hochspannungsgeneratorschaltung 102 geladen wird. Zwischen die Ausgangsanschlüsse der dritten Hochspannungsgeneratorschaltung 103 ist ein dritter Kondensator 107 geschaltet, der durch die Ausgangsspannung der dritten Hochspannungsgeneratorschaltung 103 geladen wird. Zwischen die Ausgangsanschlüsse der vierten Hochspannungsgeneratorschaltung 104 ist ein vierter Kondensator 108 geschaltet, der durch die Ausgangsspannung der vierten Hochspannungsgeneratorschaltung 104 geladen wird. Zu dem dritten Kondensator ist eine Zenerdiode 109 parallel geschaltet, welche mit einer Diode 110 und einem Widerstand 111 zum Verhindern von Rückstrom in Reihe geschaltet ist. Der dritte Kondensator 107 und die Zenerdiode 109 bilden eine Spannungskonstanthalteschaltung.Referring to FIG. 1, the driver circuit 100 includes a first high voltage generator circuit 101 which generates a relatively low voltage, a second high-voltage generator circuit 102 that generates a relatively high voltage, a third high-voltage generator circuit 103 which generates a relatively low voltage, and a fourth high voltage generator circuit 104, which generates a relatively high voltage. Between the output terminals of the first high voltage generator circuit 101, a first capacitor 105 is connected, which is charged by the output voltage of the first high voltage generator circuit one hundred and first Between the output terminals of the second high voltage generator circuit 102, a second capacitor 106 is connected, which is charged by the output voltage of second high voltage generator circuit 102nd Between the output terminals of the third high voltage generator circuit 103, a third capacitor 107 is connected, which is charged by the output voltage of the third high voltage generator circuit 103rd Between the output terminals of the fourth high voltage generator circuit 104, a fourth capacitor 108 is connected, which is charged by the output voltage of the fourth high voltage generator circuit 104th A zener diode 109 is connected in parallel with the third capacitor and is connected in series with a diode 110 and a resistor 111 for preventing reverse current. The third capacitor 107 and the zener diode 109 form a voltage constant circuit.

Die Treiberschaltung 100 enthält ferner eine Ladedrossel 112a und eine Entladedrossel 112b. Ein Anschluß jeder Drossel 112a und 112b ist mit dem piezoelektrischen Element 67 verbunden. Zwischen den anderen Anschluß der Ladedrossel 112a und den ersten Kondensator 105 ist ein erster Thyristor 113 geschaltet, während zwischen den anderen Anschluß der Ladedrossel 112a und den zweiten Kondensator 106 ein zweiter Thyristor 114 geschaltet ist. Ferner ist zwischen den anderen Anschluß der Ladedrossel 112a und den dritten Kondensator 107 ein dritter Thyristor 115 geschaltet, während zwischen den anderen Anschluß der Ladedrossel 112a und den vierten Kondensator 108 ein vierter Thyristor 116 geschaltet ist. Andererseits ist zwischen den anderen Anschluß der Endladedrossel 112b und den dritten Kondensator 107 ein fünfter Thyristor 117 geschaltet. Weiterhin ist der andere Anschluß der Entladedrossel 112b zwischen dem vierten Kondensator 108 und dem vierten Thyristor 116 über einen sechsten Thyristor 118 angeschlossen, zu dem ein siebenter Thyristor 119 parallel geschaltet ist. Die Thyristoren 113 bis 119 sowie die vierte Hochspannungsgeneratorschaltung 104 werden durch Ausgangssignale der elektronischen Steuereinheit 200 gesteuert.The driver circuit 100 further includes a charge choke 112 a and a discharge choke 112 b. A connection of each choke 112 a and 112 b is connected to the piezoelectric element 67 . A first thyristor 113 is connected between the other connection of the charging inductor 112 a and the first capacitor 105 , while a second thyristor 114 is connected between the other connection of the charging inductor 112 a and the second capacitor 106 . Furthermore, a third thyristor 115 is connected between the other connection of the charging inductor 112 a and the third capacitor 107 , while a fourth thyristor 116 is connected between the other connection of the charging inductor 112 a and the fourth capacitor 108 . On the other hand, a fifth thyristor 117 is connected between the other terminal of the discharge choke 112 b and the third capacitor 107 . Furthermore, the other terminal of the discharge choke 112 b is connected between the fourth capacitor 108 and the fourth thyristor 116 via a sixth thyristor 118 , to which a seventh thyristor 119 is connected in parallel. The thyristors 113 to 119 and the fourth high-voltage generator circuit 104 are controlled by output signals from the electronic control unit 200 .

Die elektronische Steuereinheit 200 besteht aus einem Digitalrechner und enthält einen Festspeicher (ROM) 202, einen Arbeitsspeicher (RAM) 203, eine Zentraleinheit bzw. einen Mikroprozessor (CPU) 204, eine Eingabeeinheit 205 und eine Ausgabeeinheit 206, die miteinander über eine Zweiwege-Sammelleitung 201 verbunden sind. An die Eingabeeinheit 205 sind ein OT-Sensor 207, der die obere Totpunktlage eines der Maschinenkolben erfaßt, und ein Kurbelwellenwinkelsensor 208 angeschlossen, der bei jeder Drehung der (nicht gezeigten) Kurbelwelle um beispielsweise 30° einen Ausgangsimpuls erzeugt. Ferner erzeugt ein Lastsensor 209 eine Ausgangsspannung, die zu dem Ausmaß des Niederdrückens eines (nicht gezeigten) Fahrpedals proportional ist und die in die Eingabeeinheit 205 über einen Analog/Digital- bzw. A/D-Wandler 210 eingegeben wird. Ferner ist die Ausgabeeinheit 206 jeweils über eine entsprechende Thyristortreiberschaltung 211 mit den Steuerelektroden der Thyristoren 113 bis 119 verbunden, welche durch Thyristorsteuersignale aus der betreffenden Thyristortreiberschaltung 211 geschaltet werden. Weiterhin ist die Ausgabeeinheit 206 über eine Treiberschaltung 212 mit der vierten Hochspannungsgeneratorschaltung 104 verbunden. In der Steuereinheit 200 wird der momentane Kurbelwellenwinkel der Maschine aus den Ausgangssignalen des OT-Sensors 207 und des Kurbelwellenwinkelsensors 208 ermittelt. Aus dem Ausgangssignal des Lastsensors 209 werden eine Voreinspritzungszeit und eine Haupteinspritzungszeit berechnet, manchmal nur die Haupteinspritzungszeit. An die Ausgabeeinheit 206 werden Daten abgegeben, die gemäß den Ergebnissen dieser Berechnungen den Zeitpunkt zum Beginn der Brennstoffeinspritzung und den Zeitpunkt zum Beenden der Brennstoffeinspritzung für die Voreinspritzung und die Haupteinspritzung, manchmal für die Haupteinspritzung angeben. Von diesen Daten ausgehend werden die Thyristoren 113 bis 119 gesteuert.The electronic control unit 200 consists of a digital computer and contains a read-only memory (ROM) 202 , a main memory (RAM) 203 , a central processing unit or a microprocessor (CPU) 204 , an input unit 205 and an output unit 206 , which communicate with one another via a two-way bus 201 are connected. Connected to the input unit 205 are an TDC sensor 207 , which detects the top dead center position of one of the engine pistons, and a crankshaft angle sensor 208 , which generates an output pulse each time the crankshaft (not shown) is rotated, for example by 30 °. Furthermore, a load sensor 209 generates an output voltage that is proportional to the degree of depression of an accelerator pedal (not shown) and that is input into the input unit 205 via an analog / digital or A / D converter 210 . Furthermore, the output unit 206 is in each case connected via a corresponding thyristor driver circuit 211 to the control electrodes of the thyristors 113 to 119 , which are switched by thyristor control signals from the relevant thyristor driver circuit 211 . Furthermore, the output unit 206 is connected to the fourth high-voltage generator circuit 104 via a driver circuit 212 . The instantaneous crankshaft angle of the engine is determined in the control unit 200 from the output signals of the TDC sensor 207 and the crankshaft angle sensor 208 . A pre-injection time and a main injection time, sometimes only the main injection time, are calculated from the output signal of the load sensor 209 . Data is output to the output unit 206 which, according to the results of these calculations, indicates the time at which the fuel injection started and the time at which the fuel injection ended for the pre-injection and the main injection, sometimes for the main injection. The thyristors 113 to 119 are controlled on the basis of this data.

Als nächstes wird anhand des Zeitdiagramms in Fig. 2 das Verfahren zum Steuern der Einspritzeinheit erläutert.Next, the method for controlling the injection unit will be explained based on the timing chart in FIG. 2.

Gemäß den vorangehenden Ausführungen wird der Brennstoff über den Einlaßkanal 78 der Kühlkammer 70 zugeführt, in der der Brennstoff das piezoelektrische Element 67 kühlt, wonach der Brennstoff dann über den Auslaßkanal 79 und das Rückschlagventil 80 der Zuführöffnung 20 zugeführt wird. Wenn gemäß Fig. 5 der Druckkolben 12 in der oberen Stellung steht, wird der Brennstoff aus der Zuführöffnung 20 der Druckkammer 15 zugeführt, so daß daher zu diesem Zeitpunkt in der Druckkammer 15 ein niedriger Druck von 2 bis 3 kg/cm² herrscht. Andererseits ist zu diesem Zeitpunkt das piezoelektrische Element 67 am stärksten zusammengezogen. Der Brennstoffdruck in der Volumenänderungskammer 68 und der Druckregelkammer 55 ist zu diesem Zeitpunkt der niedrige Druck von 2 bis 3 kg/cm². Daher ist zu dieser Zeit das Überströmventil 31 durch die Federkraft der Druckfeder 46 nach rechts von dem Ventilaufnahmeabschnitt 40 nach Fig. 3 und 4 weg bewegt. Das heißt, das Überströmventil 31 öffnet. Infolgedessen wird der Niederdruckbrennstoff aus der Druckkammer 15 über den Durchlaß 45 im Überströmventil 31 dem Überströmkanal 48, der Einführkammer 42, der ersten Überströmkammer 43 und der zweiten Überströmkammer 44 zugeführt. Der in die zweite Überströmkammer 44 eingeleitete Brennstoff strömt aus dem Ablaßkanal 47 aus. Daher sind zu diesem Zeitpunkt die Druckbrennstoff-Einführkammer 42, die erste Überströmkammer 43 und die zweite Überströmkammer 44 mit dem Brennstoff unter dem niedrigen Druck von 2 bis 3 kg/cm² gefüllt.According to the preceding explanations, the fuel is fed via the inlet channel 78 to the cooling chamber 70 , in which the fuel cools the piezoelectric element 67 , after which the fuel is then fed to the feed opening 20 via the outlet channel 79 and the check valve 80 . If according to 5 the pressure piston 12 is in the upper position of Fig., The fuel is supplied from the supply port 20 of the pressure chamber 15, and therefore, at this point in the pressure chamber 15 there is a low pressure of 2 to 3 kg / cm². On the other hand, the piezoelectric element 67 is most contracted at this time. The fuel pressure in the volume change chamber 68 and the pressure control chamber 55 at this time is the low pressure of 2 to 3 kg / cm². Therefore, at this time, the spill valve 31 is moved to the right away from the valve receiving portion 40 shown in FIGS. 3 and 4 by the spring force of the compression spring 46 . That is, the overflow valve 31 opens. As a result, the low-pressure fuel is supplied from the pressure chamber 15 via the passage 45 in the overflow valve 31 to the overflow channel 48 , the introduction chamber 42 , the first overflow chamber 43 and the second overflow chamber 44 . The fuel introduced into the second overflow chamber 44 flows out of the discharge channel 47 . Therefore, at this time, the pressurized fuel introduction chamber 42 , the first overflow chamber 43 and the second overflow chamber 44 are filled with the fuel under the low pressure of 2 to 3 kg / cm².

Wenn als nächstes der Druckkolben 12 nach unten bewegt wird, werden durch diesen die Zuführöffnung 20 und die Öffnung 21 geschlossen, jedoch ist das Überströmventil 31 geöffnet, so daß der Brennstoff aus der Druckkammer 15 über den Überströmkanal 48 und die Einführkammer 42 in die zweite Überströmkammer 44 ausströmt. Daher ist zu diesem Zeitpunkt der Brennstoffdruck in der Druckkammer 15 gleichfalls der niedrige Druck von ungefähr 2 bis 3 kg/cm².Next, when the pressure piston 12 is moved downward, the supply opening 20 and the opening 21 are closed, but the overflow valve 31 is opened, so that the fuel from the pressure chamber 15 via the overflow channel 48 and the introduction chamber 42 into the second overflow chamber 44 flows out. Therefore, the fuel pressure in the pressure chamber 15 at this time is also the low pressure of about 2 to 3 kg / cm².

Wenn dann gemäß Fig. 2 der erste Thyristor 113 eingeschaltet wird, der die Voreinspritzung beginnt, wird dem piezoelektrischen Element 67 über die Ladedrossel 112a die Ladung des ersten Kondensators 105 zugeführt. Wenn dem piezoelektrischen Element 67 Ladung zugeführt wird, dehnt es sich in axialer gerader Richtung aus, so daß infolgedessen der Kolben 63 abgesenkt wird, wodurch der Brennstoffdruck in der Volumenänderungskammer 68 und der Druckregelkammer 55 schnell ansteigt. Sobald der Brennstoffdruck in der Druckregelkammer 55 ansteigt, wird die Stange 50 nach links gemäß Fig. 3 und 4 bewegt, wobei zugleich hiermit das Überströmventil 31 nach links bewegt wird und mit seinem Ende gegen den Ventilaufnahmeabschnitt 40 stößt, so daß das Überströmventil 31 schließt. Es ist anzumerken, daß zu diesem Zeitpunkt die Ladungsmenge in dem piezoelektrischen Element 67 zu einer Menge wird, durch die das Überströmventil 31 verhältnismäßig leicht an den Ventilaufnahmeabschnitt 40 angedrückt wird. Daher stößt zu diesem Zeitpunkt das Überströmventil 31 mit verhältnismäßig geringer Geschwindigkeit gegen den Ventilaufnahmeabschnitt 40, so daß ein Zurückprallen des Überströmventils 31 nach dem Anstoß gegen den Ventilaufnahmeabschnitt 40 und daher ein erneutes Öffnen verhindert ist. Wenn als nächstes der zweite Thyristor 114 eingeschaltet wird, wird dem piezoelektrischen Element 67 über die Ladedrossel 112a die Ladung aus dem zweiten Kondensator 106 zugeführt, so daß sich das piezoelektrische Element 67 weiter ausdehnt. Infolgedessen wird und das Überströmventil 31 stark an den Ventilaufnahmeabschnitt 40 angedrückt, so daß das Überströmventil 31 kräftig in dem Ventilschließzustand festgehalten wird. Wenn das Überströmventil 31 schließt, steigt infolge der Abwärtsbewegung des Druckkolbens 12 der Brennstoffdruck in der Druckkammer 15 schnell an; wenn der Brennstoffdruck in der Druckkammer 15 einen vorbestimmten Druck, beispielsweise einen Soll-Druck von über 300 kg/cm² übersteigt, öffnet die Nadel 7 die Düsenöffnung 3, aus der dann der Brennstoff für die Voreinspritzung abgestrahlt wird. Zu diesem Zeitpunkt wird über den Überströmkanal 48 auch die Einführkammer 42 mit hohem Druck beaufschlagt, so daß durch diesen hohen Druck keine Antriebskraft an dem Überströmventil 31 wirkt.If then in FIG. 2, the first thyristor 113 is turned on, which starts the pilot injection, is the piezoelectric element 67 supplied to a charge of the first capacitor 105 via the charging inductor 112th When charge is applied to the piezoelectric element 67 , it expands in the axial straight direction, as a result of which the piston 63 is lowered, whereby the fuel pressure in the volume change chamber 68 and the pressure regulating chamber 55 increases rapidly. As soon as the fuel pressure in the pressure control chamber 55 rises, the rod 50 is moved to the left according to FIGS. 3 and 4, whereby at the same time the overflow valve 31 is moved to the left and abuts the valve receiving section 40 with its end, so that the overflow valve 31 closes. Note that, at this time, the amount of charge in the piezoelectric element 67 becomes an amount by which the spill valve 31 is relatively lightly pressed on the valve receiving portion 40 . Therefore, at this time, the spill valve 31 bumps against the valve receiving portion 40 at a relatively slow speed, so that the spill valve 31 bounces back after the abutment against the valve receiving portion 40 and hence reopening is prevented. When the second thyristor 114 is next switched on, the charge from the second capacitor 106 is supplied to the piezoelectric element 67 via the charging inductor 112a , so that the piezoelectric element 67 expands further. As a result, the spill valve 31 is strongly pressed against the valve receiving portion 40 so that the spill valve 31 is firmly held in the valve closing state. When the spill valve 31 closes, the fuel pressure in the pressure chamber 15 rises rapidly due to the downward movement of the pressure piston 12 ; when the fuel pressure in the pressure chamber 15 exceeds a predetermined pressure, for example a target pressure of over 300 kg / cm², the needle 7 opens the nozzle opening 3 , from which the fuel for the pre-injection is then emitted. At this time, the introduction chamber 42 is also subjected to high pressure via the overflow channel 48 , so that no drive force acts on the overflow valve 31 as a result of this high pressure.

Wenn als nächstes gemäß Fig. 2 der dritte Thyristor 117 eingeschaltet wird, wird die dem piezoelektrischen Element 67 zugeführte Ladung über die Entladedrossel 112b zu der Spannungskonstanthalteschaltung aus dem dritten Kondensator 107 und der Zenerdiode 109 abgeleitet. Die Zenerdiode 109 ist jedoch durchgeschaltet, wenn die Gegenspannung höher als die Zenerspannung ist, und gesperrt, wenn die Gegenspannung niedriger als die Zenerspannung ist. Daher wird dann, wenn die Anschlußspannung des dritten Kondensators 107 die Zenerspannung übersteigt, ein Teil der dem dritten Kondensator 107 von der dritten Hochspannungsgeneratorschaltung 103 zugeführten Ladung über die Zenerdiode 109 abgeleitet, so daß daher die Anschlußspannung des dritten Kondensators auf einer durch die Zenerdiode 109 bestimmten konstanten Spannung gehalten wird. Der Widerstand 111 dient dabei dazu, die Endladungszeit des dritten Kondensators 107 einzustellen und einen übermäßigen Strom über die Dioden 109 und 110 zu verhindern, so daß daher der Widerstandswert des Widerstands 111 ziemlich klein ist.When it is turned on next, of Fig. 2 of the third thyristor 117, the piezoelectric element 67 charge supplied via the discharge reactor 112 b to the constant voltage holding circuit of the third capacitor 107 and the Zener diode 109 is derived. However, the zener diode 109 is turned on when the counter voltage is higher than the zener voltage and blocked when the counter voltage is lower than the zener voltage. Therefore, when the terminal voltage of the third capacitor 107 exceeds the Zener voltage, part of the charge supplied to the third capacitor 107 from the third high voltage generator circuit 103 is discharged through the Zener diode 109 , so that the terminal voltage of the third capacitor is determined on one by the Zener diode 109 constant voltage is maintained. The resistor 111 serves to adjust the discharge time of the third capacitor 107 and to prevent excessive current through the diodes 109 and 110 , so that the resistance value of the resistor 111 is therefore quite small.

Wenn der dritte Thyristor 117 eingeschaltet wird, wird die dem piezoelektrischen Element 67 zugeführte Ladung schnell über die Endladedrossel 112b entladen, bis die Anschlußspannung V des piezoelektrischen Elements 67 gleich einer Anschlußspannung V1 des dritten Kondensators 107 wird (Fig. 2), wonach dann die Anschlußspannung V des piezoelektrischen Elements 67 auf der Anschlußspannung V1 des dritten Kondensators 107 gehalten wird. Wenn auf diese Weise die Ladung von dem piezoelektrischen Element 67 abgeführt wird, zieht es sich zusammen. Infolgedessen wird der Kolben 63 durch die Federkraft der Druckfeder 71 angehoben, so daß der Brennstoffdruck der Volumenänderungskammer 68 und der Druckregelkammer 55 abfällt. Gemäß den vorangehenden Ausführungen ist die Masse der Stange 50 gering, so daß daher bei dem Abfallen des Brennstoffdrucks in der Druckregelkammer 55 die Stange 50 und das Überströmventil 31 durch die Federkraft der Druckfeder 46 sofort nach rechts gemäß Fig. 3 und 4 bewegt werden, wodurch das Überströmventil 31 von dem Ventilaufnahmeabschnitt 40 weg bewegt wird und es sofort leicht öffnet. Wenn das Überströmventil 31 leicht geöffnet hat, wird der Hochdruckbrennstoff aus der Druckkammer 15 über den Überlaufkanal 48 und die Einführkammer 42 in die zweite Überströmkammer 44 gedrückt, so daß infolgedessen der Brennstoffdruck P in der Druckkammer 15 schnell absinkt. Dadurch wird die Nadel 7 abgesenkt und die Voreinspritzung beendet. Es ist anzumerken, daß zu diesem Zeitpunkt wegen des leichten Öffnens des Überströmventils 31 der Brennstoffdruck P in der Druckkammer 15 zu Beginn bei dem Öffnen des Überströmventils 31 schnell abfällt, aber mit geringer werdendem Brennstoffdruck P das Absinken des Brennstoffdrucks P verringert ist; wenn die Anschlußspannung V des piezoelektrischen Elements 67 die Anschlußspannung V1 des dritten Kondensators 107 erreicht, bleibt der Brennstoffdruck P in der Druckkammer 15 ein verhältnismäßig hoher Druck. Der "verhältnismäßig hohe Druck" ist ein Brennstoffdruck P, der so weit abgesenkt ist, daß die Nadel 7 durch die Federkraft der Druckfeder 10 die Düsenöffnung schließt. Das heitß, die Anschlußspannung V1 des dritten Kondensators 107 wird für einen Brennstoffdruck P eingestellt, der verhältnismäßig hoch, aber niedriger als der Brennstoffdruck ist, bei dem die Nadel 7 die Düsenöffnung 3 schließen und die Brennstoffeinspritzung beenden würde. Da der Brennstoffdruck P in der Druckkammer 15 auf diese Weise auf dem verhältnismäßig hohen Druck gehalten wird, wird der Brennstoffdruck in der Nadeldruckkammer 18 und dem Ringkanal 19 gleichfalls auf dem verhältnismäßig hohen Druck gehalten. Sobald jedoch der Brennstoffdruck in der Nadeldruckkammer 18 in einem gewissen Ausmaß abfällt, schließt die Nadel 7 die Düsenöffnung 3, aber der Brennstoffdruck in der Nadeldruckkammer 18 und dem Ringkanal 19 ist zu diesem Zeitpunkt verhältnismäßig hoch, d. h. höher als der Druck in der (nicht gezeigten) Verbrennungskammer, so daß daher das Einströmen von Verbrennungsgas aus der Verbrennungskammer über die Düsenöffnung 3 in den Ringkanal 19 verhindert ist, wenn die Voreinspritzung beendet wird. Ferner fällt bei dem Öffnen des Überströmventils 31 der Brennstoffdruck in der Druckkammer 15 schnell ab, so daß der ganze Brennstoff aus dem Ringkanal 19 zu der Druckkammer 15 strömt; der Brennstoffdruck in der Druckkammer 15 fällt aber nur bis zu dem verhältnismäßig hoch angesetzten Druck ab, so daß der Druck in dem Ringkanal 19 nicht allzusehr absinkt und daher das Entstehen von kleinen Luftbläschen bei der Beendigung der Voreinspritzung verhindert ist.When the third thyristor is turned on 117, which is the piezoelectric element is discharged 67 supplied to charge quickly through the Endladedrossel 112 b to the terminal voltage V of the piezoelectric element 67 is equal to a terminal voltage V 1 of the third capacitor 107 (FIG. 2), after which the connection voltage V of the piezoelectric element 67 is kept at the connection voltage V 1 of the third capacitor 107 . In this way, when the charge is discharged from the piezoelectric element 67 , it contracts. As a result, the piston 63 is raised by the spring force of the compression spring 71 , so that the fuel pressure of the volume change chamber 68 and the pressure control chamber 55 drops. According to the foregoing, the mass of the rod 50 is small, so that when the fuel pressure in the pressure control chamber 55 drops, the rod 50 and the overflow valve 31 are immediately moved to the right according to FIGS. 3 and 4 by the spring force of the compression spring 46 , as a result of which the spill valve 31 is moved away from the valve receiving portion 40 and immediately opens it slightly. When the overflow valve 31 has opened slightly, the high-pressure fuel is pressed out of the pressure chamber 15 via the overflow channel 48 and the introduction chamber 42 into the second overflow chamber 44 , so that the fuel pressure P in the pressure chamber 15 drops rapidly as a result. This lowers the needle 7 and ends the pre-injection. It should be noted that at this time, due to the easy opening of the spill valve 31, the fuel pressure P in the pressure chamber 15 drops rapidly at the start when the spill valve 31 is opened , but as the fuel pressure P becomes lower, the decrease in the fuel pressure P is reduced; when the terminal voltage V of the piezoelectric element 67 reaches the terminal voltage V 1 of the third capacitor 107 , the fuel pressure P in the pressure chamber 15 remains a relatively high pressure. The "relatively high pressure" is a fuel pressure P which is reduced to such an extent that the needle 7 closes the nozzle opening by the spring force of the compression spring 10 . That is, the terminal voltage V 1 of the third capacitor 107 is set for a fuel pressure P which is relatively high but lower than the fuel pressure at which the needle 7 would close the nozzle opening 3 and stop the fuel injection. Since the fuel pressure P in the pressure chamber 15 is kept at the relatively high pressure in this way, the fuel pressure in the needle pressure chamber 18 and the annular channel 19 is also kept at the relatively high pressure. However, as soon as the fuel pressure in the needle pressure chamber 18 drops to a certain extent, the needle 7 closes the nozzle opening 3 , but the fuel pressure in the needle pressure chamber 18 and the ring channel 19 at this time is relatively high, ie higher than the pressure in (not shown) ) Combustion chamber, so that the inflow of combustion gas from the combustion chamber through the nozzle opening 3 into the ring channel 19 is prevented when the pre-injection is ended. Furthermore, when the overflow valve 31 is opened, the fuel pressure in the pressure chamber 15 drops rapidly, so that all the fuel flows out of the annular channel 19 to the pressure chamber 15 ; the fuel pressure in the pressure chamber 15 only drops to the relatively high pressure, so that the pressure in the annular channel 19 does not drop too much and therefore the formation of small air bubbles is prevented at the end of the pre-injection.

Wenn als nächstes gemäß Fig. 2 der vierte Thyristor 114 eingeschaltet wird, der die Haupteinspritzung einleitet, wird dem piezoelektrischen Element 67 über die Ladedrossel 112a die Ladung des vierten Kondensators 108 zugeführt. Wenn dem piezoelektrischen Element 67 die Ladung zugeführt wird, dehnt es sich in axialer gerader Richtung aus, was zur Folge hat, daß der Endabschnitt des Überströmventils 31 gegen den Ventilaufnahmeabschnitt 40 stößt und das Überströmventil 31 schließt. Gemäß den vorangehenden Ausführungen ist dann, wenn die Voreinspritzung beendet ist, das Überströmventil 31 nur leicht geöffnet, so daß bei dem Ausdehnen des piezoelektrischen Elements 67 der Endabschnitt des Überströmventils 31 mit verhältnismäßig niedriger Geschwindigkeit gegen den Ventilaufnahmeabschnitt 40 stößt. Hierdurch ist das Zurückprallen des Überströmventils 31 nach dem Anstoßen an den Ventilaufnahmeabschnitt 40 und damit das Öffnen verhindert. Wenn das Überströmventil 31 schließt, steigt der Brennstoffdruck in der Druckkammer 15 durch die Abwärtsbewegung des Druckkolbens 12 schnell an. Wenn der Brennstoffdruck in der Druckkammer 15 wieder den vorbestimmten Druck, wie beispielsweise den Soll-Druck von über 300 kg/cm² übersteigt, öffnet die Nadel 7 die Düsenöffnung 3, so daß aus dieser der Brennstoff für die Haupteinspritzung abgestrahlt wird.When the fourth thyristor 114 is turned on next, of Fig. 2, which initiates the main injection, the piezoelectric element 67 is supplied to a charge of the fourth capacitor 108 via the charging inductor 112th When the charge is supplied to the piezoelectric element 67 , it expands in the axial straight direction, with the result that the end portion of the spill valve 31 abuts the valve receiving portion 40 and the spill valve 31 closes. According to the foregoing, when the pilot injection is completed, the spill valve 31 is only slightly opened, so that when the piezoelectric element 67 is expanded, the end portion of the spill valve 31 abuts against the valve receiving portion 40 at a relatively low speed. As a result, the rebounding of the overflow valve 31 after hitting the valve receiving section 40 and thus the opening is prevented. When the overflow valve 31 closes, the fuel pressure in the pressure chamber 15 rises rapidly due to the downward movement of the pressure piston 12 . When the fuel pressure in the pressure chamber 15 again exceeds the predetermined pressure, such as the target pressure of over 300 kg / cm², the needle 7 opens the nozzle opening 3 so that the fuel for the main injection is emitted from it.

Wenn andererseits gemäß Fig. 2 die Ladung aus dem vierten Kondensator 108 abgegeben und dem piezoelektrischen Element 67 zugeführt wird, sinkt die Anschlußspannung V2 des vierten Kondensators 108. Zu diesem Zeitpunkt wird das Laden des vierten Kondensators 108 aus der vierten Hochspannungsgeneratorschaltung 104 unterbrochen, so daß die Anschlußspannung V2 des vierten Kondensators 108 auf ihrem niedrigen Wert gehalten wird.On the other hand, as shown in FIG. 2, when the charge is discharged from the fourth capacitor 108 and supplied to the piezoelectric element 67 , the terminal voltage V 2 of the fourth capacitor 108 drops. At this time, the charging of the fourth capacitor 108 from the fourth high-voltage generator circuit 104 is interrupted, so that the terminal voltage V 2 of the fourth capacitor 108 is kept at its low value.

Wenn als nächstes gemäß Fig. 2 der sechste Thyristor 118 eingeschaltet wird, wird die dem piezoelektrischen Element 67 zugeführte Leitung über die Entladedrossel 112b abgeleitet, wodurch die Anschlußspannung V2 des vierten Kondensators 108 ansteigt. Dabei wird die Anschlußspannung V des piezoelektrischen Elements 67 schnell abgebaut, bis sie die durch die statische Kapazität des vierten Kondensators 108 bestimmte Soll-Spannung V2 erreicht (Fig. 2). Wenn die Ladung von dem piezoelektrischen Element 67 abgeführt wird, zieht es sich zusammen. Infolgedessen wird das Überströmventil 31 von dem Ventilaufnahmeabschnitt 40 bewegt, so daß das Überströmventil 31 sofort leicht öffnet. Wenn das Überströmventil 31 leicht geöffnet hat, strömt der Hochdruckbrennstoff aus der Druckkammer 15 über den Überströmkanal 48 und die Einführkammer 42 in die zweite Überströmkammer 44, was zur Folge hat, daß die Nadel 7 abwärts bewegt wird und die Haupteinspritzung beendet wird. Es ist anzumerken, daß zu diesem Zeitpunkt wegen des leichten Öffnens des Überströmventils 31 der Brennstoffdruck P in der Druckkammer 15 zuerst bei dem Öffnen des Überströmventils 31 schnell abfällt, aber mit geringer werdendem Brennstoffdruck P die Verringerung des Brennstoffdrucks P geringer wird und daher dann, wenn die Anschlußspannung V des piezoelektrischen Elements 67 die durch die statische Kapazität des vierten Kondensators 108 bestimmte Soll-Spannung V2 erreicht, der Brennstoffdruck P in der Druckkammer 15 noch ein verhältnismäßig hoher Druck ist. Der verhältnismäßig hohe Druck ist ein Brennstoffdruck P, der dazu ausreichend abgesenkt ist, daß die Nadel 7 durch die Federkraft der Druckfeder 10 die Düsenöffnung 3 schließt. Das heißt, die durch die statische Kapazität des vierten Kondensators 108 bestimmte Soll-Spannung V2 wird derart festgelegt, daß der Druck zu einem Druck P wird, welcher verhältnismäßig hoch, aber niedriger als der Brennstoffdruck ist, bei dem die Nadel 7 die Düsenöffnung 3 schließt und die Brennstoffeinspritzung beendet. Da der Brennstoffdruck P in der Druckkammer 15 auf dem verhältnismäßig hohen Druck gehalten wird, wird auch der Brennstoffdruck in der Nadeldruckkammer 18 und dem Ringkanal 19 auf dem verhältnismäßig hohen Druck gehalten. Gemäß den vorangehenden Ausführungen schließt die Nadel 7 die Düsenöffnung 3, wenn der Brennstoffdruck in der Nadeldruckkammer 18 in einem gewissen Ausmaß absinkt, jedoch ist zu diesem Zeitpunkt der Brennstoffdruck in der Nadeldruckkammer 18 und dem Ringkanal 19 verhältnismäßig hoch, nämlich höher als der Druck in der Verbrennungskammer, so daß daher das Einströmen von Verbrennungsgas aus der Verbrennungskammer über die Düsenöffnung 3 in den Ringkanal 19 nach dem Beenden der Haupteinspritzung verhindert ist. Ferner fällt gemäß den vorangehenden Ausführungen dann, wenn das Überströmventil 31 öffnet, der Brennstoffdruck in der Druckkammer 15 schnell ab, so daß der gesamte Brennstoff aus dem Ringkanal 19 zu der Druckkammer 15 hin strömt, wobei aber der Brennstoffdruck in der Druckkammer 15 nur bis zu dem verhältnismäßig hoch angesetzten Druck abfällt, so daß der Druck in dem Ringkanal 19 nicht allzu stark absinkt und daher das Entstehen von kleinen Luftbläschen nach dem Beenden der Haupteinspritzung verhindert ist.When the sixth thyristor 118 is turned on next, of Fig. 2, the piezoelectric element 67 is supplied to line derived b via the discharge reactor 112, whereby the terminal voltage V of the fourth capacitor 108 increases 2. The connection voltage V of the piezoelectric element 67 is rapidly reduced until it reaches the target voltage V 2 determined by the static capacitance of the fourth capacitor 108 ( FIG. 2). When the charge is discharged from the piezoelectric element 67 , it contracts. As a result, the spill valve 31 is moved by the valve receiving portion 40 so that the spill valve 31 opens slightly immediately. When the spill valve 31 has opened slightly, the high pressure fuel flows out of the pressure chamber 15 via the spill passage 48 and the introduction chamber 42 into the second spill chamber 44 , with the result that the needle 7 is moved downwards and the main injection is ended. It should be noted that at this time, due to the easy opening of the spill valve 31, the fuel pressure P in the pressure chamber 15 first drops rapidly when the spill valve 31 is opened , but as the fuel pressure P becomes lower, the decrease in the fuel pressure P becomes smaller, and therefore when the connection voltage V of the piezoelectric element 67 reaches the target voltage V 2 determined by the static capacitance of the fourth capacitor 108 , the fuel pressure P in the pressure chamber 15 is still a relatively high pressure. The relatively high pressure is a fuel pressure P, which is sufficiently lowered that the needle 7 closes the nozzle opening 3 by the spring force of the compression spring 10 . That is, the target voltage V 2 determined by the static capacitance of the fourth capacitor 108 is set so that the pressure becomes a pressure P which is relatively high but lower than the fuel pressure at which the needle 7 opens the nozzle opening 3 closes and fuel injection ends. Since the fuel pressure P in the pressure chamber 15 is kept at the relatively high pressure, the fuel pressure in the needle pressure chamber 18 and the annular channel 19 is also kept at the relatively high pressure. According to the preceding explanations, the needle 7 closes the nozzle opening 3 when the fuel pressure in the needle pressure chamber 18 drops to a certain extent, but at this point in time the fuel pressure in the needle pressure chamber 18 and the annular channel 19 is relatively high, namely higher than the pressure in FIG Combustion chamber, so that the inflow of combustion gas from the combustion chamber through the nozzle opening 3 into the ring channel 19 is prevented after the main injection has ended. Furthermore, according to the preceding explanations, when the overflow valve 31 opens, the fuel pressure in the pressure chamber 15 drops rapidly, so that all the fuel flows from the annular channel 19 to the pressure chamber 15 , but the fuel pressure in the pressure chamber 15 only up to the relatively high pressure drops, so that the pressure in the annular channel 19 does not drop too much and therefore the formation of small air bubbles is prevented after the end of the main injection.

Wenn als nächstes gemäß Fig. 2 der siebente Thyristor 119 eingeschaltet wird, wird die in dem piezoelektrischen Element 67 verbliebene Ladung entladen. Infolgedessen öffnet das Überströmventil 31 vollständig, so daß der Brennstoffdruck in der Druckkammer 15 auf den Speisedruck absinkt. Da andererseits das Überströmventil 31 öffnet, wenn sich das piezoelektrische Element 67 zusammenzieht und der Brennstoffdruck in der Volumenänderungskammer 68 absinkt, wird der Niederdruckbrennstoff in der Volumenänderungskammer 68 über das Rückschlagventil 72 ergänzt, sobald der Brennstoffdruck in der Volumenänderungskammer 68 niedriger als der Brennstoffdruck in dem Einlaßkanal 77 wird (Fig. 7).If the seventh thyristor is turned on next 119 in FIG. 2, the left in the piezoelectric element 67 is discharged. As a result, the overflow valve 31 opens completely, so that the fuel pressure in the pressure chamber 15 drops to the feed pressure. Other hand, since the spill valve 31 opens when the piezoelectric element 67 contracts and the fuel pressure decreases in the volume change of chamber 68, the low-pressure fuel is added in the change in volume chamber 68 through the check valve 72 when the fuel pressure in the volume change of chamber 68 lower than the fuel pressure in the inlet channel 77 becomes ( Fig. 7).

Wenn sich dann der Druckkolben 12 weiter nach unten bewegt, kommt die an der Außenumfangsfläche des Druckkolbens 12 ausgebildete Umfangsnut 26 mit der Zuführöffnung 20 und der Öffnung 21 in Verbindung. Wenn zu diesem Zeitpunkt der Brennstoffdruck in der Druckkammer 15 höher als der Brennstoffdruck in der Zuführöffnung 20 und der Öffnung 21 ist, wird der Brennstoff aus der Druckkammer 15 über die in dem Druckkolben 12 ausgebildete Abflußöffnung bzw. Abflußbohrung 27 und die Umfangsnut 26 in die Zuführöffnung 20 und die Öffnung 21 abgeleitet. Danach wird der Druckkolben 12 angehoben und in die obere Stellung zurückgeführt, wonach dann wieder das Abwärtsbewegen beginnt.Then, when the pressure piston 12 moves further downward, the circumferential groove 26 formed on the outer peripheral surface of the pressure piston 12 comes into contact with the feed opening 20 and the opening 21 . At this time, when the fuel pressure in the pressure chamber 15 is higher than the fuel pressure in the supply port 20 and the port 21 , the fuel is discharged from the pressure chamber 15 through the drain hole 27 formed in the plunger 12 and the circumferential groove 26 into the supply port 20 and the opening 21 derived. The plunger 12 is then raised and returned to the upper position, after which the downward movement begins again.

Andererseits beginnt gemäß Fig. 2 eine bestimmte Zeit nach dem Beenden der Haupteinspritzung das Laden des vierten Kondensators 108 durch die Hochspannungsgeneratorschaltung 104, wodurch die Anschlußspannung des vierten Kondensators 108 allmählich angehoben wird. Wenn die Anschlußspannung des vierten Kondensators 108 eine vorbestimmte Spannung erreicht, wird dessen Laden aus der vierten Hochspannungsgeneratorschaltung 104 abgebrochen. Es ist anzumerken, daß gemäß den vorangehenden Ausführungen der vierte Kondensator 108 mit einem Teil der Ladung aus dem piezoelektrischen Element 67 geladen ist, so daß dadurch der Leistungsverbrauch verringert ist.On the other hand, as shown in FIG. 2, the high voltage generator circuit 104 starts charging the fourth capacitor 108 a certain time after the main injection is ended , whereby the terminal voltage of the fourth capacitor 108 is gradually raised. When the terminal voltage of the fourth capacitor 108 reaches a predetermined voltage, its charging from the fourth high voltage generator circuit 104 is stopped. Note that, according to the foregoing, the fourth capacitor 108 is charged with a part of the charge from the piezoelectric element 67 , thereby reducing power consumption.

Wenn nur die Haupteinspritzung ausgeführt wird, werden der erste Thyristor 113 und der zweite Thyristor 114 nicht geschaltet. In diesem Fall wird zu Beginn der Brennstoffeinspritzung zuerst der dritte Thyristor 115 eingeschaltet, wodurch eine erste Stufe der Ladungszufuhr zu dem piezoelektrischen Element 67 ausgeführt wird, wonach dann der vierte Thyristor 116 eingeschaltet wird und eine zweite Stufe der Ladungszufuhr zum piezoelektrischen Element 67 ausgeführt wird. Andererseits wird zum Beenden der Brennstoffeinspritzung zuerst der sechste Thyristor 118 eingeschaltet, wonach dann nach einer bestimmten Zeit der siebente Thyristor 119 eingeschaltet wird.When only the main injection is carried out, the first thyristor 113 and the second thyristor 114 are not switched. In this case, at the start of fuel injection, the third thyristor 115 is first turned on, thereby performing a first stage of charge supply to the piezoelectric element 67 , then the fourth thyristor 116 is then turned on and performing a second stage of charge supply to the piezoelectric element 67 . On the other hand, the sixth thyristor 118 is first switched on to end the fuel injection, after which the seventh thyristor 119 is then switched on after a certain time.

Ein zweites Ausführungsbeispiel ist in den Fig. 9 bis 11 veranschaulicht. Bei den nachstehend erläuterten verschiedenen Ausführungsbeispielen sind die gleichen Elemente wie bei dem in den Fig. 1 bis 8 dargestellten Ausführungsbeispiel mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet.A second exemplary embodiment is illustrated in FIGS. 9 to 11. In the various exemplary embodiments explained below, the same elements as in the exemplary embodiment illustrated in FIGS. 1 to 8 are denoted by the same reference symbols.

Gemäß Fig. 9 enthält die Treiberschaltung 100 die erste Hochspannungsgeneratorschaltung 101, die eine verhältnismäßig niedrige Spannung erzeugt, und die zweite Hochspannungsgeneratorschaltung 102, die eine verhältnismäßig hohe Spannung erzeugt. An die Ausgangsanschlüsse der ersten Hochspannungsgeneratorschaltung 101 ist der erste Kondensator 105 angeschlossen, der durch die Ausgangsspannung der ersten Hochspannungsgeneratorschaltung 101 geladen wird. Andererseits ist an die Ausgangsanschlüsse der zweiten Hochspannungsgeneratorschaltung 102 der zweite Kondensator 106 angeschlossen, der durch die Ausgangsspannung der zweiten Hochspannungsgeneratorschaltung 102 geladen wird. Ferner enthält die Treiberschaltung 100 die Ladedrossel 112a und die Entladedrossel 112b, die jeweils mit einem Anschluß mit dem piezoelektrischen Element 67 verbunden sind. Zwischen den anderen Anschluß der Ladedrossel 112a und den ersten Kondensator 105 ist der erste Thyristor 113 geschaltet, während zwischen den anderen Anschluß der Ladedrossel 112a und den zweiten Kondensator 106 der zweite Thyristor 114 geschaltet ist. Andererseits ist der andere Anschluß der Entladedrossel 112b mit einem Schaltelement 120 beispielsweise in Form eines Transistors verbunden, zu dem eine Rückstromsperrdiode 121 in Reihe geschaltet ist. Zu der Entladedrossel 112b ist eine Rückstromsperrdiode 122 parallel geschaltet.According to FIG. 9, the driving circuit 100 includes the first high voltage generator circuit 101 which generates a relatively low voltage, and the second high voltage generator circuit 102 that generates a relatively high voltage. The first capacitor 105 , which is charged by the output voltage of the first high-voltage generator circuit 101, is connected to the output connections of the first high-voltage generator circuit 101 . On the other hand 102 of the second capacitor 106 is connected to the output terminals of the second high-voltage generator circuit which is charged by the output voltage of the second high voltage generator circuit 102nd Furthermore, the driver circuit 100 contains the charging inductor 112 a and the discharge inductor 112 b, each of which is connected to the piezoelectric element 67 with a connection. The first thyristor 113 is connected between the other connection of the charging inductor 112 a and the first capacitor 105 , while the second thyristor 114 is connected between the other connection of the charging inductor 112 a and the second capacitor 106 . On the other hand, the other terminal of the discharge choke 112 b is connected to a switching element 120, for example in the form of a transistor, to which a reverse current blocking diode 121 is connected in series. A reverse current blocking diode 122 is connected in parallel with the discharge choke 112 b.

Die an die Ausgabeeinheit 206 der elektronischen Steuereinheit 200 sind über die entsprechenden Treiberschaltungen 211 die Steuerelektroden der Thyristoren 113 und 114 und die Steuerelektrode des Schaltelements 120 angeschlossen, so daß diese durch die Steuersignale aus der betreffenden Treiberschaltung 211 geschaltet werden. In der Steuereinheit 200 wird aus den Ausgangssignalen des OT-Sensors 207 und des Kurbelwellenwinkelsensors 208 der momentane Kurbelwellenwinkel der Maschine ermittelt. Aus dem Ausgangssignal des Lastsensors 209 wird die Brennstoffeinspritzzeit berechnet. Von den Ergebnissen dieser Berechnung ausgehend werden an die Ausgabeeinheit 206 Daten abgegeben, die den Zeitpunkt für den Beginn der Brennstoffeinspritzung und den Zeitpunkt für das Beenden der Brennstoffeinspritzung anzeigen. Gemäß diesen Daten werden die Thyristoren 113 und 114 und das Schaltelement 120 gesteuert.The control electrodes of the thyristors 113 and 114 and the control electrode of the switching element 120 are connected to the output unit 206 of the electronic control unit 200 via the corresponding driver circuits 211 , so that these are switched by the control signals from the relevant driver circuit 211 . The instantaneous crankshaft angle of the engine is determined in the control unit 200 from the output signals of the TDC sensor 207 and the crankshaft angle sensor 208 . The fuel injection time is calculated from the output signal of the load sensor 209 . Based on the results of this calculation, data are output to the output unit 206 , which indicate the point in time for the start of the fuel injection and the point in time for the end of the fuel injection. The thyristors 113 and 114 and the switching element 120 are controlled in accordance with this data.

Als nächstes wird anhand des Ablaufdiagramms in Fig. 10 das Verfahren zum Steuern der Einspritzeinheit erläutert.Next, the process for controlling the injection unit will be explained based on the flowchart in FIG. 10.

Wenn gemäß Fig. 10 der erste Thyristor 113 eingeschaltet wird, der die Voreinspritzung einleitet, wird die Ladung aus dem ersten Kondensator 105 über die Ladedrossel 112a dem piezoelektrischen Element 67 zugeführt. Wenn dem piezoelektrischen Element 67 Ladung zugeführt wird, dehnt es sich in axialer linearer Richtung aus, wodurch der Kolben 63 heruntergedrückt wird, so daß der Brennstoffdruck in der Volumenänderungskammer 68 und der Druckregelkammer 55 schnell ansteigt. Sobald der Brennstoffdruck in der Druckregelkammer 55 ansteigt, wird die Stange 50 nach links gemäß Fig. 3 und 4 bewegt, wobei zugleich damit das Überströmventil 31 nach links bewegt wird und mit seinem Ende gegen den Ventilaufnahmeabschnitt 40 stößt, so daß es schließt. Es ist anzumerken, daß zu diesem Zeitpunkt die Ladungsmenge in dem piezoelektrischen Element 67 zu einer Ladungsmenge wird, durch die das Überströmventil 31 verhältnismäßig leicht gegen den Ventilaufnahmeabschnitt 40 gedrückt wird. Daher stößt das Überströmventil 31 mit verhältnismäßig niedriger Geschwindigkeit gegen den Ventilaufnahmeabschnitt 40, so daß ein Zurückprallen des Überströmventils 31 nach dem Anstoß gegen den Ventilaufnahmeabschnitt 40 und auf diese Weise ein erneutes Öffnen verhindert ist. Wenn danach der zweite Thyristor 114 eingeschaltet wird, wird dem piezoelektrischen Element 67 über die Ladedrossel 112a die Ladung aus dem zweiten Kondensator 106 zugeführt, so daß sich das piezoelektrische Element 67 weiter ausdehnt. Als Ergebnis wird das Überströmventil 31 stark an den Ventilaufnahmeabschnitt 40 angedrückt, so daß das Überströmventil 31 fest geschlossen gehalten wird. Wenn das Überströmventil 31 schließt, steigt infolge der Abwärtsbewegung des Druckkolbens 12 der Brennstoffdruck in der Druckkammer 15 schnell an, wobei dann, wenn der Brennstoffdruck in der Druckkammer 15 den vorbestimmten Druck übersteigt, die Nadel 7 die Düsenöffnung 3 freigibt und der Brennstoff zur Voreinspritzung aus der Düsenöffnung 3 gespritzt wird.If according to FIG. The first thyristor 113 is turned 10, initiating the pre-injection, the charge from the first capacitor 105 is supplied to a piezoelectric element 67 via the charging inductor 112th When charge is applied to the piezoelectric element 67 , it expands in the axial linear direction, thereby depressing the piston 63 so that the fuel pressure in the volume change chamber 68 and the pressure control chamber 55 increases rapidly. As soon as the fuel pressure in the pressure regulating chamber 55 rises, the rod 50 is moved to the left according to FIGS. 3 and 4, at the same time thereby moving the overflow valve 31 to the left and abutting the valve receiving section 40 with its end, so that it closes. Note that at this time, the amount of charge in the piezoelectric element 67 becomes an amount of charge by which the spill valve 31 is pressed relatively lightly against the valve receiving portion 40 . Therefore, the spill valve 31 strikes the valve receiving portion 40 at a relatively low speed, so that a rebound of the spill valve 31 after the abutment against the valve receiving portion 40 and thus reopening is prevented. Then, when the second thyristor 114 is turned on, the charge from the second capacitor 106 is supplied to the piezoelectric element 67 via the charging inductor 112a , so that the piezoelectric element 67 expands further. As a result, the spill valve 31 is pressed hard against the valve receiving portion 40 so that the spill valve 31 is kept firmly closed. When the spill valve 31 closes, the fuel pressure in the pressure chamber 15 rises rapidly due to the downward movement of the pressure piston 12 , and when the fuel pressure in the pressure chamber 15 exceeds the predetermined pressure, the needle 7 releases the nozzle opening 3 and the fuel for pre-injection runs out the nozzle opening 3 is injected.

Wenn als nächstes gemäß Fig. 10 das Schaltelement 120 eingeschaltet wird, wird die dem piezoelektrischen Element 67 zugeführte Ladung über die Entladedrossel 112b entladen. Hierbei fällt die Anschlußspannung V des piezoelektrischen Elements 67 während der Einschaltzeit des Schaltelements 120 allmählich mit einer festen Zeitkonstante ab, die durch die statische Kapazität des piezoelektrischen Elements 67 und die Reaktanz der Entladedrossel 112b bestimmt ist. Wenn danach das Schaltelement 120 abgeschaltet wird, endet der Entladevorgang, so daß dann die Anschlußspannung V des piezoelektrischen Elements 67 auf einer Soll-Spannung V1 gehalten wird. Die Soll-Spannung V1 an dem piezoelektrischen Element 67 bei dem Beenden des Entladens kann daher durch die Einschaltzeit tG des Schaltelements 120 gesteuert werden. When the switching element 120 is turned on next, as shown in FIG. 10, the piezoelectric element 67 supplied is discharged via the discharge reactor b 112th Here, the connection voltage V of the piezoelectric element 67 gradually drops during the switch-on time of the switching element 120 with a fixed time constant, which is determined by the static capacitance of the piezoelectric element 67 and the reactance of the discharge choke 112 b. If the switching element 120 is then switched off, the discharge process ends, so that the terminal voltage V of the piezoelectric element 67 is then kept at a desired voltage V 1 . The target voltage V 1 at the piezoelectric element 67 when the discharge is ended can therefore be controlled by the switch-on time tG of the switching element 120 .

Wenn auf diese Weise die Ladung von dem piezoelektrischen Element 67 abgeführt wird, zieht es sich zusammen. Infolgedessen wird der Kolben 63 durch die Federkraft der Druckfeder 71 angehoben, so daß der Brennstoffdruck in der Volumenänderungskammer 68 und der Druckregelkammer 55 sinkt. Wenn der Druck in der Druckregelkammer 55 abfällt, bewegen sich durch die Federkraft der Druckfeder 46 die Stange 50 und das Überströmventil 31 unverzüglich nach rechts gemäß Fig. 3 und 4, so daß sich das Überströmventil 31 von dem Ventilaufnahmeabschnitt 40 weg bewegt und es sofort etwas öffnet. Wenn das Überströmventil 31 leicht geöffnet ist, wird der Hochdruckbrennstoff in der Druckkammer 15 über den Überströmkanal 48 und die Einführkammer 42 in die zweite Überströmkammer 44 gedrückt, so daß der Brennstoffdruck P in der Druckkammer 15 schnell abfällt. Dadurch wird die Nadel 7 abgesenkt und die Voreinspritzung beendet. Es ist anzumerken, daß zu diesem Zeitpunkt wegen des leichten Öffnens des Überströmventils 31 der Brennstoffdruck P in der Druckkammer 15 zu Beginn des Öffnens des Überströmventils 31 schnell abfällt, aber mit niedriger werdendem Brennstoffdruck P dessen Verringerung vermindert ist und dann, wenn die Anschlußspannung V des piezoelektrischen Elements 67 die Soll-Spannung V1 erreicht, der Brennstoffdruck P in der Druckkammer 15 ein verhältnismäßig hoher Druck bleibt. Der verhältnismäßig hohe Druck ist ein Brennstoffdruck P, bei dem die Nadel 7 durch die Federkraft der Druckfeder 10 die Düsenöffnung 3 verschließt. Das heißt, die Einschaltzeit tG des Schaltelements 120 wird derart gewählt, daß die Anschlußspannung V des piezoelektrischen Elements 67 bis auf die Soll-Spannung V1 abfällt, bei der der Druck zwar verhältnismäßig hoch, aber niedriger als der Brennstoffdruck wird, bei dem die Nadel 7 die Düsenöffnung 3 schließt und die Brennstoffeinspritzung endet.In this way, when the charge is discharged from the piezoelectric element 67 , it contracts. As a result, the piston 63 is raised by the spring force of the compression spring 71 , so that the fuel pressure in the volume change chamber 68 and the pressure control chamber 55 decreases. When the pressure in the pressure control chamber 55 drops, the spring 50 of the compression spring 46 immediately moves the rod 50 and the relief valve 31 to the right as shown in FIGS. 3 and 4, so that the relief valve 31 moves away from the valve receiving portion 40 and immediately something opens. When the spill valve is slightly opened 31, the high pressure fuel in the pressure chamber 15 via the overflow channel 48 and the introduction chamber 42 is pressed into the second transfer chamber 44, so that the fuel pressure P drops rapidly in the pressure chamber 15 °. This lowers the needle 7 and ends the pre-injection. It should be noted that at this time, due to the easy opening of the relief valve 31, the fuel pressure P in the pressure chamber 15 drops rapidly at the beginning of the opening of the relief valve 31 , but as the fuel pressure P becomes lower, the decrease thereof is reduced and when the terminal voltage V of Piezoelectric element 67 reaches the target voltage V 1 , the fuel pressure P in the pressure chamber 15 remains a relatively high pressure. The relatively high pressure is a fuel pressure P at which the needle 7 closes the nozzle opening 3 by the spring force of the compression spring 10 . That is, the switch-on time tG of the switching element 120 is chosen such that the connection voltage V of the piezoelectric element 67 drops to the target voltage V 1 , at which the pressure, although relatively high, becomes lower than the fuel pressure at which the needle 7 closes the nozzle opening 3 and the fuel injection ends.

Sobald jedoch die Maschinendrehzahl NE höher wird, wird die Druckbeaufschlagungszeit des Druckkolbens 12 kürzer und daher die aus der Druckkammer 15 herausgepreßte Brennstoffmenge geringer, so daß der Brennstoffdruck P in der Druckkammer 15 umso höher wird, je höher die Maschinendrehzahl NE ist. Damit der Brennstoffdruck P in der Druckkammer 15 bei dem Abschalten des Schaltelements 120 unabhängig von der Maschinendrehzahl NE konstant gehalten wird, muß daher die Einschaltzeit tG des Schaltelements 120 umso länger sein, je höher die Maschinendrehzahl NE ist. Es wird daher im voraus experimentell ein Zusammenhang gemäß Fig. 11 zwischen der Maschinendrehzahl NE und der Einschaltzeit tG des Schaltelements 120 ermittelt, die dafür erforderlich ist, in der Druckkammer 15 dann, wenn das Schaltelement 120 zum Beibehalten einer konstanten Spannung abgeschaltet wird, einen Brennstoffdruck P zu erhalten, der verhältnismäßig hoch, aber niedriger als der Brennstoffdruck ist, bei dem die Nadel 7 die Düsenöffnung 3 schließt und die Brennstoffeinspritzung endet. Die in Fig. 11 dargestellten Beziehungen werden im voraus in dem Festspeicher 202 gespeichert. Daher wird die Einschaltzeit tG des Schaltelements 120 entsprechend der Maschinendrehzahl NE aus den in dem Festspeicher 202 gespeicherten Beziehungen ermittelt.However, once the engine speed NE becomes higher, the pressurization of the pressure piston 12 is shorter and therefore the pressed out from the pressure chamber 15 the fuel amount is smaller, so that the fuel pressure P is higher in the pressure chamber 15, the higher the engine speed NE. Thus, the fuel pressure P is maintained in the pressure chamber 15 at the switching off of the switching element 120 regardless of the engine speed NE is constant, therefore the on-time tG of the switching element must have the longer 120, the higher the engine speed NE. It is therefore experimentally determined beforehand a relationship according to FIG. 11 between the engine speed NE and the switch-on time tG of the switching element 120 , which is necessary for a fuel pressure in the pressure chamber 15 when the switching element 120 is switched off to maintain a constant voltage To obtain P which is relatively high but lower than the fuel pressure at which the needle 7 closes the nozzle opening 3 and the fuel injection ends. The relationships shown in Fig. 11 are previously stored in the memory 202 . Therefore, the switch-on time tG of the switching element 120 is determined in accordance with the engine speed NE from the relationships stored in the read-only memory 202 .

Da der Brennstoffdruck P in der Druckkammer 15 auf dem verhältnismäßg hohen Druck gehalten wird, wenn die Voreinspritzung beendet ist, wird auch der Brennstoffdruck in der Nadeldruckkammer 18 und dem Ringkanal 19 auf dem verhältnismäßig hohen Druck gehalten, so daß daher bei beendeter Voreinspritzung das Einströmen von Verbrennungsgas aus der Verbrennungskammer über die Düsenöffnung 3 in den Ringkanal 19 verhindert ist. Ferner fällt der Brennstoffdruck in der Druckkammer 15 nur schnell auf den verhältnismäßig hohen Solldruck ab, so daß der Druck in dem Ringkanal 19 nicht allzu stark absinkt und daher das Entstehen von Luftbläschen bei der Beendigung der Voreinspritzung verhindert ist. Since the fuel pressure P in the pressure chamber 15 is kept at the relatively high pressure when the pre-injection has ended, the fuel pressure in the needle pressure chamber 18 and the annular channel 19 is also kept at the relatively high pressure, so that the inflow of Combustion gas is prevented from the combustion chamber via the nozzle opening 3 into the ring channel 19 . Furthermore, the fuel pressure in the pressure chamber 15 drops only quickly to the relatively high set pressure, so that the pressure in the annular channel 19 does not drop too much and therefore the formation of air bubbles is prevented when the pre-injection is ended.

Wenn als nächstes gemäß Fig. 10 erneut der zweite Thyristor 114 zum Einleiten der Haupteinspritzung eingeschaltet wird, wird dem piezoelektrischen Element 67 über die Ladedrossel 112a die Ladung aus dem zweiten Kondensator 106 zugeführt. Wenn das piezoelektrische Element 67 geladen wird, dehnt es sich in axialer linearer Richtung aus, was zur Folge hat, daß der Stirnabschnitt des Überströmventils 31 gegen den Ventilaufnahmeabschnitt 40 stößt und das Überströmventil 31 schließt. Gemäß den vorstehenden Ausführungen öffnet nach beendeter Voreinspritzung das Überströmventil 31 nur geringfügig, so daß bei der Ausdehnung des piezoelektrischen Elements 67 das Ende des Überströmventils 31 mit verhältnismäßig geringer Geschwindigkeit gegen den Ventilaufnahmeabschnitt 40 stößt. Infolgedessen ist ein Zurückprallen des Überströmventils 31 nach dem Anstoß an den Ventilaufnahmeabschnitt 40 und damit ein erneutes Öffnen verhindert. Wenn das Überströmventil 31 geschlossen hat, wird durch die Abwärtsbewegung des Druckkolbens 12 der Brennstoffdruck in der Druckkammer 15 schnell erhöht. Sobald der Brennstoffdruck in der Druckkammer 15 wieder den vorbestimmten Druck übersteigt, gibt die Nadel 7 die Düsenöffnung 3 frei, so daß aus dieser der Brennstoff für die Haupteinspritzung abgestrahlt wird.When the second thyristor 114 is turned on to initiate the main injection again next in accordance with Fig. 10, the piezoelectric element 67 is supplied to a charge from the second capacitor 106 via the charging inductor 112th When the piezoelectric element 67 is charged, it expands in the axial linear direction, with the result that the end portion of the relief valve 31 abuts the valve receiving portion 40 and the relief valve 31 closes. According to the above statements, the overflow valve 31 opens only slightly after the pre-injection has ended, so that when the piezoelectric element 67 expands, the end of the overflow valve 31 abuts the valve receiving section 40 at a relatively low speed. As a result, rebounding of the overflow valve 31 after the abutment against the valve receiving section 40 and thus reopening is prevented. When the overflow valve 31 has closed, the fuel pressure in the pressure chamber 15 is rapidly increased by the downward movement of the pressure piston 12 . As soon as the fuel pressure in the pressure chamber 15 again exceeds the predetermined pressure, the needle 7 releases the nozzle opening 3 , so that the fuel for the main injection is emitted from it.

Als nächstes wird gemäß Fig. 10 das Schaltelement 120 wieder für genau die Zeit tG eingeschaltet. Dadurch wird die Ladung von dem piezoelektrischen Element 67 über die Entladedrossel 112b abgeführt, wobei die Anschlußspannung V des piezoelektrischen Elements 67 auf die Soll-Spannung V2 abfällt. Diese Soll-Spannung V2 ist im wesentlichen gleich der Soll-Spannung V1. Wenn die dem piezoelektrischen Element 67 zugeführte Ladung entladen wird, zieht es sich zusammen. Als Ergebnis hiervon wird das Überströmventil 31 von dem Ventilaufnahmeabschnitt 40 weg bewegt, so daß es unverzüglich leicht öffnet. Wenn das Überströmventil 31 leicht geöffnet hat, wird der Hochdruckbrennstoff aus der Druckkammer 15 über den Überströmkanal 48 und die Einführkammer 42 in die zweite Überströmkammer 44 gepreßt, wodurch der Brennstoffdruck P in der Druckkammer 15 schnell absinkt. Infolgedessen wird die Nadel 7 gesenkt und die Haupteinspritzung beendet. Es ist anzumerken, daß zu diesem Zeitpunkt wegen des leichten Öffnens des Überströmventils 31 der Brennstoffdruck P in der Druckkammer 15 zuerst schnell absinkt, aber mit niedriger werdendem Brennstoffdruck P dessen Absenkung vermindert ist, so daß daher dann, wenn die Anschlußspannung V des piezoelektrischen Elements 67 die Soll-Spannung V2 erreicht, in der Druckkammer 15 ein verhältnismäßig hoher Druck verbleibt. Dadurch wird verhindert, daß bei dem Beenden der Haupteinspritzung Verbrennungsgas aus der Verbrennungskammer über die Düsenöffnung 3 in den Ringkanal 19 strömt und daß nach beendeter Haupteinspritzung kleine Luftbläschen gebildet werden.Next, the switching element according to FIG. 10 120 turned back on for exactly the time tG. Thereby, the charge is discharged from the piezoelectric element 67 via the discharge reactor 112 b, the terminal voltage V of the piezoelectric element to the target voltage V 2 drops 67th This target voltage V 2 is substantially equal to the target voltage V 1 . When the charge supplied to the piezoelectric element 67 is discharged, it contracts. As a result, the spill valve 31 is moved away from the valve receiving portion 40 so that it opens easily immediately. When the overflow valve 31 has opened slightly, the high-pressure fuel is pressed out of the pressure chamber 15 via the overflow channel 48 and the introduction chamber 42 into the second overflow chamber 44 , as a result of which the fuel pressure P in the pressure chamber 15 drops rapidly. As a result, the needle 7 is lowered and the main injection is ended. It should be noted that at this time, due to the easy opening of the overflow valve 31, the fuel pressure P in the pressure chamber 15 first drops rapidly, but as the fuel pressure P becomes lower, the lowering thereof is decreased, so that when the terminal voltage V of the piezoelectric element 67 reaches the target voltage V 2 , a relatively high pressure remains in the pressure chamber 15 . This prevents combustion gas from flowing out of the combustion chamber via the nozzle opening 3 into the ring channel 19 when the main injection is ended and small air bubbles are formed after the main injection has ended.

Als nächstes wird nach einer bestimmten Zeit das Schaltelement 120 wieder eingeschaltet, wodurch die restliche Ladung an dem piezoelektrischen Element 67 entladen wird. Dadurch wird das Überströmventil 31 voll geöffnet, so daß der Brennstoffdruck in der Druckkammer 15 auf den Speisedruck abfällt.Next, after a certain time, the switching element 120 is switched on again, whereby the remaining charge on the piezoelectric element 67 is discharged. As a result, the overflow valve 31 is fully opened, so that the fuel pressure in the pressure chamber 15 drops to the feed pressure.

Ein weiteres bzw. drittes Ausführungsbeispiel ist in den Fig. 12 und 13 dargestellt.A further or third exemplary embodiment is shown in FIGS. 12 and 13.

Bei diesem Ausführungsbeispiel enthält gemäß Fig. 12 die Treiberschaltung 100 die erste Hochspannungsgeneratorschaltung 101, die eine verhältnismäßig niedrige Spannung erzeugt, und die zweite Hochspannungsgeneratorschaltung 102, die eine verhältnismäßig hohe Spannung erzeugt. Zwischen die Ausgangsanschlüsse der ersten Hochspannungsgeneratorschaltung 101 ist der erste Kondensator 105 geschaltet, der mit der Ausgangsspannung der Generatorschaltung geladen wird. Zwischen die Ausgangsanschlüsse der zweiten Hochspannungsgeneratorschaltung 102 ist der zweite Kondensator 106 geschaltet, der mit der Ausgangsspannung der Generatorschaltung geladen wird. Ferner enthält die Treiberschaltung 100 die Ladedrossel 112a und die Entladedrossel 112b. Jede Drossel 112a und 112b ist an einem Anschluß mit dem piezoelektrischen Element 67 verbunden. Zwischen den anderen Anschluß der Ladedrossel 112a und den ersten Kondensator 105 ist der erste Thyristor 113 geschaltet, während zwischen den anderen Anschluß der Ladedrossel 112a und den zweiten Kondensator 106 der zweite Thyristor 114 geschaltet ist. Der andere Anschluß der Entladedrossel 112b ist über einen dritten Thyristor 130 mit einer Spannungskonstanthalteschaltung 131 sowie parallel zu dem dritten Thyristor 130 mit einem vierten Thyristor 132 verbunden. Die Spannungskonstanthalteschaltung 131 enthält einen mit dem dritten Thyristor 130 in Reihe geschalteten dritten Kondensator 133, eine dritte Hochspannungsgeneratorschaltung 134 zum Laden des dritten Kondensators 133 und eine zu dem Kondensator 133 parallel geschaltete Zenerdiode 136, zu der eine Rückstromsperrdiode 137 und ein Widerstand 138 in Reihe geschaltet sind.In this embodiment, as shown in FIG. 12, the driver circuit 100 includes the first high-voltage generator circuit 101 that generates a relatively low voltage and the second high-voltage generator circuit 102 that generates a relatively high voltage. The first capacitor 105 is connected between the output connections of the first high-voltage generator circuit 101 and is charged with the output voltage of the generator circuit. The second capacitor 106 is connected between the output terminals of the second high-voltage generator circuit 102 and is charged with the output voltage of the generator circuit. Furthermore, the driver circuit 100 contains the charging inductor 112 a and the discharge inductor 112 b. Each choke 112 a and 112 b is connected at one terminal to the piezoelectric element 67 . The first thyristor 113 is connected between the other connection of the charging inductor 112 a and the first capacitor 105 , while the second thyristor 114 is connected between the other connection of the charging inductor 112 a and the second capacitor 106 . The other connection of the discharge choke 112 b is connected via a third thyristor 130 to a voltage constant circuit 131 and in parallel to the third thyristor 130 to a fourth thyristor 132 . The constant voltage circuit 131 includes a third capacitor 133 connected in series with the third thyristor 130 , a third high-voltage generator circuit 134 for charging the third capacitor 133, and a zener diode 136 connected in parallel with the capacitor 133 , to which a reverse current blocking diode 137 and a resistor 138 are connected in series are.

Die Ausgabeeinheit 206 der elektronischen Steuereinheit 200 ist über die jeweils entsprechende Thyristortreiberschaltung 211 mit den Steueranschlüssen der Thyristoren 113, 114, 130 und 132 verbunden, die auf diese Weise durch Thyristorsteuersignale aus der betreffenden Thyristortreiberschaltung 211 geschaltet werden. In der elektronischen Steuereinheit 200 wird aus den Ausgangssignalen des OT-Sensors 207 und des Kurbelwellenwinkelsensors 208 der momentane Kurbelwellenwinkel der Maschine ermittelt. Aus dem Ausgangssignal des Lastsensors 209 wird die Brennstoffeinspritzzeit berechnet. An die Ausgabeeinheit 206 werden Daten abgegeben, die den Zeitpunkt für den Beginn der Brennstoffeinspritzung und den Zeitpunkt für das Beenden der Brennstoffeinspritzung entsprechend den Berechnungsergebnissen bestimmen. Von diesen Daten ausgehend werden die Thyristoren 113, 114, 130 und 132 gesteuert.The output unit 206 of the electronic control unit 200 is connected via the corresponding thyristor driver circuit 211 to the control connections of the thyristors 113, 114, 130 and 132 , which are switched in this way by thyristor control signals from the relevant thyristor driver circuit 211 . The current crankshaft angle of the engine is determined in the electronic control unit 200 from the output signals of the TDC sensor 207 and the crankshaft angle sensor 208 . The fuel injection time is calculated from the output signal of the load sensor 209 . Data are output to the output unit 206 , which determine the point in time for the start of fuel injection and the point in time for the end of the fuel injection in accordance with the calculation results. The thyristors 113, 114, 130 and 132 are controlled on the basis of this data.

Als nächstes wird anhand des in Fig. 13 dargestellten Zeitdiagramms das Verfahren zur Steuerung der Einspritzeinheit erläutert.Next, the injection unit control method will be explained based on the timing chart shown in FIG. 13.

Wenn gemäß Fig. 13 der erste Thyristor 113 zum Einleiten der Brennstoffeinspritzung eingeschaltet wird, wird dem piezoelektrischen Element 67 über die Ladedrossel 112a die Ladung aus dem ersten Kondensator 105 zugeführt. Wenn das piezoelektrische Element 67 geladen bzw. mit Ladung beaufschlagt wird, dehnt es sich in axialer linearer Richtung aus, wodurch der Kolben 63 abgesenkt wird, so daß der Brennstoffdruck in der Volumenänderungskammer 68 und der Druckregelkammer 55 schnell ansteigt. Sobald der Brennstoffdruck in der Druckregelkammer 55 ansteigt, wird die Stange 50 nach links gemäß Fig. 3 und 4 bewegt, wobei zugleich damit das Überströmventil 31 nach links bewegt wird und mit seinem Ende gegen den Ventilaufnahmeabschnitt 40 stößt, so daß es schließt. Zu diesem Zeitpunkt wird die Ladungsmenge an dem piezoelektrischen Element 67 zu einer Menge, bei der das Überströmventil 31 verhältnismäßig schwach an den Ventilaufnahmeabschnitt 40 angedrückt wird. Daher stößt das Überströmventil 31 mit verhältnismäßig geringer Geschwindigkeit gegen den Ventilaufnahmeabschnitt 40, so daß ein Zurückprallen des Überströmventils 31 nach dessen Auftreffen auf den Ventilaufnahmeabschnitt 40 und damit ein erneutes Öffnen verhindert ist. Wenn dann der zweite Thyristor 114 eingeschaltet wird, wird dem piezoelektrischen Element 67 über die Ladedrossel 112a die Ladung aus dem zweiten Kondensator 106 zugeführt, wodurch sich das piezoelektrische Element 67 weiter ausdehnt. Als Folge davon wird das Überströmventil 31 stark an den Ventilaufnahmeabschnitt 40 angepreßt, so daß es fest geschlossen gehalten wird. Wenn das Überströmventil 31 geschlossen ist, steigt der Brennstoffdruck in der Druckkammer 15 durch die Abwärtsbewegung des Druckkolbens 12 schnell an, wobei dann, wenn der Brennstoffdruck in der Druckkammer 15 einen vorbestimmten Druck übersteigt, die Nadel 7 die Düsenöffnung 3 freigibt und aus dieser Brennstoff abgespritzt wird.If Figure 13 the first thyristor 113 is turned on to initiate the fuel injection Fig., The piezoelectric element 67 is supplied to a charge of the first capacitor 105 via the charging inductor 112th When the piezoelectric element 67 is charged, it expands in the axial linear direction, whereby the piston 63 is lowered so that the fuel pressure in the volume change chamber 68 and the pressure control chamber 55 increases rapidly. As soon as the fuel pressure in the pressure regulating chamber 55 rises, the rod 50 is moved to the left according to FIGS. 3 and 4, at the same time thereby moving the overflow valve 31 to the left and abutting the valve receiving section 40 with its end, so that it closes. At this time, the amount of charge on the piezoelectric element 67 becomes an amount at which the spill valve 31 is relatively weakly pressed on the valve receiving portion 40 . Therefore, the overflow valve 31 bumps against the valve receiving section 40 at a relatively low speed, so that a rebound of the overflow valve 31 after it hits the valve receiving section 40 and thus reopening is prevented. Then, when the second thyristor 114 is turned on, the charge from the second capacitor 106 is supplied to the piezoelectric element 67 via the charging inductor 112a, as a result of which the piezoelectric element 67 expands further. As a result, the spill valve 31 is strongly pressed against the valve receiving portion 40 so that it is kept firmly closed. When the overflow valve 31 is closed, the fuel pressure in the pressure chamber 15 rises rapidly due to the downward movement of the pressure piston 12 , and when the fuel pressure in the pressure chamber 15 exceeds a predetermined pressure, the needle 7 releases the nozzle opening 3 and sprays fuel out of it becomes.

Wenn als nächstes gemäß Fig. 13 der dritte Thyristor 130 eingeschaltet wird, wird die Ladung von dem piezoelektrischen Element 67 über die Entladedrossel 112b und die Spannungskonstanthalteschaltung 131 abgeleitet. Dabei ist die Zenerdiode 136 durchgeschaltet, wenn die Gegenspannung höher als die Zenerspannung ist, und gesperrt, wenn die Gegenspannung niedriger als die Zenerspannung ist. Daher wird dann, wenn die Anschlußspannung des dritten Kondensators 133 die Zenerspannung übersteigt, ein Teil der dem dritten Kondensator 133 von der dritten Hochspannungsgeneratorschaltung 134 zugeführten Ladung über die Zenerdiode 136 abgeleitet, so daß dadurch die Anschlußspannung des dritten Kondensators 133 auf einer durch die Zenerdiode 136 bestimmten konstanten Spannung gehalten wird. Der Widerstand 138 dient dazu, die Entladezeit des dritten Kondensators 133 zu bestimmen und einen übermäßig hohen Stromfluß über die Dioden 136 und 137 zu verhindern, so daß daher der Widerstand 138 einen ziemlich kleinen Widerstandswert erhält.When the third thyristor is turned on next 130 in FIG. 13, the charge from the piezoelectric element 67 via the discharge reactor 112 b and the voltage constant hold circuit 131 is derived. The zener diode 136 is turned on when the counter voltage is higher than the zener voltage and blocked when the counter voltage is lower than the zener voltage. Therefore, when the terminal voltage of the third capacitor 133 exceeds the Zener voltage, part of the charge supplied to the third capacitor 133 from the third high voltage generator circuit 134 is discharged through the Zener diode 136 , thereby causing the terminal voltage of the third capacitor 133 to be on a through the Zener diode 136 certain constant voltage is maintained. The resistor 138 serves to determine the discharge time of the third capacitor 133 and to prevent an excessive current flow through the diodes 136 and 137 , so that the resistor 138 therefore has a rather small resistance value.

Wenn der dritte Thyristor 130 eingeschaltet wird, wird die Ladung von dem piezoelektrischen Element 67 über die Entladedrossel 112a schnell abgeführt, bis die Anschlußspannung V des piezoelektrischen Elements 67 zu der Anschlußspannung Vo des dritten Kondensators 133 wird (Fig. 13), wonach dann die Anschlußspannung V des piezoelektrischen Elements 67 auf der Anschlußspannung Vo des dritten Kondensators 133 gehalten wird. Wenn auf diese Weise die Ladung des piezoelektrischen Elements 67 entladen wird, zieht sich dieses zusammen. Als Folge davon wird der Kolben 63 durch die Federkraft der Druckfeder 71 angehoben, so daß der Brennstoffdruck in der Volumenänderungskammer 68 und der Druckregelkammer 57 absinkt. Sobald der Brennstoffdruck in der Druckregelkammer 55 abfällt, werden die Stange 50 und das Überströmventil 31 durch die Federkraft der Druckfeder 46 unverzüglich nach rechts gemäß Fig. 3 und 4 bewegt, so daß das Überströmventil 31 von dem Ventilaufnahmeabschnitt 40 weg bewegt wird und sofort geringfügig öffnet. Sobald das Überströmventil 31 ein wenig öffnet, wird der Hochdruckbrennstoff in der Druckkammer 15 über den Überströmkanal 48 und die Einführkammer 42 in die zweite Überströmkammer 44 gepreßt, was zur Folge hat, daß der Brennstoffdruck P in der Druckkammer 15 schnell abfällt. Dadurch wird die Nadel 7 gesenkt und die Einspritzung beendet. Da zu diesem Zeitpunkt das Überströmventil 31 nur leicht öffnet, fällt der Brennstoffdruck P in der Druckkammer 15 zu Beginn beim Öffnen des Überströmventils 31 schnell ab, jedoch ist mit niedriger werdendem Brennstoffdruck P dessen Abnahme vermindert, und es verbleibt dann, wenn die Anschlußspannung V des piezoelektrischen Elements 67 die Anschlußspannung Vo des dritten Kondensators 133 erreicht, ein verhältnismäßig hoher Druck in der Druckkammer 15. Dadurch wird verhindert, daß Verbrennungsgas aus der Verbrennungskammer über die Düsenöffnung 3 in den Ringkanal 19 strömt, wenn die Einspritzung beendet ist, und daß ferner in dem Ringkanal 19 kleine Luftbläschen entstehen.When the third thyristor 130 is turned on, the charge from the piezoelectric element 67 is discharged quickly via the discharge inductor 112a until the terminal voltage V of the piezoelectric element 67 becomes the terminal voltage Vo of the third capacitor 133 ( FIG. 13), after which the Connection voltage V of the piezoelectric element 67 is kept at the connection voltage Vo of the third capacitor 133 . In this way, when the charge of the piezoelectric element 67 is discharged, it contracts. As a result, the piston 63 is raised by the spring force of the compression spring 71 , so that the fuel pressure in the volume change chamber 68 and the pressure control chamber 57 drops. As soon as the fuel pressure decreases in the pressure control chamber 55, the rod 50 and the spill valve 31 by the spring force of the compression spring 46 are immediately to the right in Fig. 3 and 4 is moved so that the spill valve 31 is moved away from the valve receiving portion 40 and immediately slightly open . As soon as the spill valve 31 opens a little bit, the high-pressure fuel in the pressure chamber 15 via the overflow channel 48 and the introduction chamber is pressed into the second transfer chamber 44 42, with the result that the fuel pressure P in the pressure chamber 15 drops rapidly. This lowers the needle 7 and ends the injection. At this time, since the overflow valve 31 opens only slightly, the fuel pressure P in the pressure chamber 15 drops rapidly at the beginning when the overflow valve 31 is opened , but its decrease is reduced as the fuel pressure P becomes lower, and it remains when the supply voltage V des piezoelectric element 67 reaches the terminal voltage Vo of the third capacitor 133 , a relatively high pressure in the pressure chamber 15 . This prevents combustion gas from flowing out of the combustion chamber through the nozzle opening 3 into the ring channel 19 when the injection has ended, and also prevents small air bubbles from being formed in the ring channel 19 .

Wenn dann gemäß Fig. 13 der vierte Thyristor 132 zum Abschließen der Brennstoffeinspritzung eingeschaltet wird, wird schnell die Restladung von dem piezoelektrischen Element 67 abgeführt. Dadurch wird das Überströmventil 31 voll geöffnet und der Brennstoffdruck in der Druckkammer 15 auf den Zuführdruck abgesenkt. 13 of the fourth thyristor 132 is turned on to complete the fuel injection if then as shown in FIG., The residual charge is discharged from the piezoelectric element 67 rapidly. As a result, the overflow valve 31 is fully opened and the fuel pressure in the pressure chamber 15 is reduced to the supply pressure.

Die Fig. 14 und 15 zeigen eine Abwandlungsform des in Fig. 12 und 13 gezeigten Ausführungsbeispiels. Bei diesem abgewandelten Ausführungsbeispiel sind an den anderen Anschluß der Entladedrossel 112b gleichfalls der dritte Thyristor 130 und der vierte Thyristor 132 angeschlossen, jedoch ist der dritte Thyristor 130 zwischen dem zweiten Kondensator 160 und dem zweiten Thyristor 114 angeschlossen. Ferner sind bei diesem Ausführungsbeispiel die erste Hochspannungsgeneratorschaltung 101 und die zweite Hochspannungsgeneratorschaltung 102 an die Ausgabeeinheit 206 über eine entsprechende Treiberschaltung 212 angeschlossen, welche die Generatorschaltungen zum Beginnen des Ladens der Kondensatoren 105 bzw. 106 nach dem Beenden der Brennstoffeinspritzung entsprechend Ausgangssignalen der elektronischen Steuereinheit 200 steuern. FIGS. 14 and 15 show a modification of the embodiment shown in Fig. 12 and 13. In this modified exemplary embodiment, the third thyristor 130 and the fourth thyristor 132 are likewise connected to the other connection of the discharge choke 112 b, but the third thyristor 130 is connected between the second capacitor 160 and the second thyristor 114 . Furthermore, in this exemplary embodiment, the first high-voltage generator circuit 101 and the second high-voltage generator circuit 102 are connected to the output unit 206 via a corresponding driver circuit 212 , which control the generator circuits for starting the charging of the capacitors 105 and 106 after the end of the fuel injection in accordance with output signals of the electronic control unit 200 .

Im folgenden wird anhand des Zeitdiagramms in Fig. 15 das Verfahren zur Steuerung der Einspritzeinheit erläutert.The method for controlling the injection unit is explained below with reference to the time diagram in FIG. 15.

Wenn die Brennstoffeinspritzung begonnen werden soll, wird zuerst der erste Thyristor 113 eingeschaltet, wonach dann der zweite Thyristor 114 eingeschaltet wird. Dadurch werden auf gleiche Weise wie bei dem in Fig. 13 gezeigten Ausführungsbeispiel dem piezoelektrischen Element 67 die Ladungen in zwei Stufen zugeführt. Wenn der erste Thyristor 113 und der zweite Thyristor 114 eingeschaltet werden, fallen gemäß Fig. 15 die Anschlußspannungen des ersten Kondensators 105 und des zweiten Kondensators 106 ab, jedoch wird zu diesem Zeitpunkt das Laden der Kondensatoren 105 und 106 aus den Hochspannungsgeneratorschaltungen 101 und 102 unterbrochen, so daß die verringerten Anschlußspannungen des ersten Kondensators 105 und des zweiten Kondensators 106 aufrecht erhalten werden.When fuel injection is to be started, the first thyristor 113 is turned on first, then the second thyristor 114 is turned on. As a result, in the same way as in the exemplary embodiment shown in FIG. 13, the charges are supplied to the piezoelectric element 67 in two stages. When the first thyristor 113 and the second thyristor are turned on 114, the terminal voltages of the first capacitor 105 and second capacitor 106 falls as shown in FIG. 15 from, however, the charging of the capacitors is interrupted from the high-voltage generator circuits 101 and 102, 105 and 106 at this time , so that the reduced connection voltages of the first capacitor 105 and the second capacitor 106 are maintained.

Wenn dann der dritte Thyristor 130 für das Beenden der Brennstoffeinspritzung eingeschaltet wird, beginnt das Abführen der dem piezoelektrischen Element 67 zugeführten Ladung. Dabei fällt die Anschlußspannung V des piezoelektrischen Elements 67 schnell auf eine durch die Kapazität des zweiten Kondensators 106 bestimmte Soll-Spannung Vo ab und wird dann auf dieser Soll-Spannung Vo gehalten. Diese Soll-Spannung Vo ist die gleiche wie die in Fig. 13 gezeigte Spannung Vo. Daher hat bei diesem abgewandelten Ausführungsbeispiel der zweite Kondensator die Funktion einer Spannungskonstantehalteschaltung. Wenn danach der vierte Thyristor 132 eingeschaltet wird, wird schnell die an dem piezoelektrischen Element 67 verbliebene Ladung abgeführt. Danach beginnt das Laden des ersten Kondensators 105 und des zweiten Kondensators 106 aus den Hochspannungsgeneratorschaltungen 101 und 102, wodurch die Anschlußspannungen der Kondensatoren 105 und 106 allmählich ansteigen.Then, when the third thyristor 130 for stopping the fuel injection is turned on, the discharge of the charge supplied to the piezoelectric element 67 starts. The connection voltage V of the piezoelectric element 67 drops rapidly to a desired voltage Vo determined by the capacitance of the second capacitor 106 and is then kept at this desired voltage Vo. This target voltage Vo is the same as the voltage Vo shown in FIG. 13. Therefore, in this modified exemplary embodiment, the second capacitor has the function of a voltage constant holding circuit. Thereafter, when the fourth thyristor 132 is turned on, the charge remaining on the piezoelectric element 67 is quickly discharged. Thereafter, the charging of the first capacitor 105 and the second capacitor 106 from the high voltage generator circuits 101 and 102 starts, whereby the terminal voltages of the capacitors 105 and 106 gradually increase.

Bei diesem Ausführungsbeispiel wird ein Teil der aus dem piezoelektrischen Element 67 abgeführten Ladung in den zweiten Kondensator 106 geleitet und die Ladung aus diesem zweiten Kondensator 106 während der nächsten Brennstoffeinspritzung dem piezoelektrischen Element 67 zugeführt, so daß dadurch nicht nur der Leistungsverbrauch gesenkt werden kann, sondern auch der Schaltungsaufbau der Entladeschaltung der Treiberschaltung 100 einfach wird. Da ferner die dem zweiten Kondensator 106 zugeführte Ladung während der nächsten Brennstoffeinspritzung entladen wird, ist kein Überspannungs-Ableitkreis mit einer Zenerdiode gemäß Fig. 12 erforderlich.In this embodiment, a part of the charge discharged from the piezoelectric element 67 is conducted into the second capacitor 106 and the charge from this second capacitor 106 is supplied to the piezoelectric element 67 during the next fuel injection, so that not only the power consumption can be reduced but also the circuit structure of the discharge circuit of the driver circuit 100 also becomes simple. Furthermore, since the charge supplied to the second capacitor 106 is discharged during the next fuel injection, an overvoltage leakage circuit with a zener diode according to FIG. 12 is not required.

Die Fig. 16 und 17 zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel. Figs. 16 and 17 show a further embodiment.

Bei diesem Ausführungsbeispiel enthält gemäß Fig. 16 die Treiberschaltung 100 die erste Hochspannungsgeneratorschaltung 101 zum Erzeugen der verhältnismäßig niedrigen Spannung und die zweite Hochspannungsgeneratorschaltung 102 zum Erzeugen der verhältnismäßig hohen Spannung. Zwischen die Ausgangsanschlüsse der ersten Hochspannungsgeneratorschaltung 101 ist der erste Kondensator 105 geschaltet, der mit der Ausgangsspannung der Generatorschaltung geladen wird. Zwischen die Ausgangsanschlüsse der zweiten Hochspannungsgeneratorschaltung 102 ist der zweite Kondensator 106 geschaltet, der mit der Ausgangsspannung dieser Generatorschaltung geladen wird. Ferner enthält die Treiberschaltung 100 die Ladedrossel 112a und die Entladedrossel 112b. Die Drosseln 112a und 112b sind an jeweils einem Anschluß mit dem piezoelektrischen Element 67 verbunden. Zwischen den anderen Anschluß der Ladedrossel 112a und den ersten Kondensator 105 ist der erste Thyristor 113 geschaltet, während zwischen den anderen Anschluß der Ladedrossel 112a und den zweiten Kondensator 106 der zweite Thyristor 114 geschaltet ist. Der andere Anschluß der Endladedrossel 112b ist über einen dritten Thyristor 140 mit einer Entladezeitkonstanten-Steuerschaltung 141 verbunden. Diese Entladezeitkonstanten-Steuerschaltung 141 enthält eine Parallelschaltung aus einer Drossel 142 und einer Zenerdiode 143, zu der eine Rückstromsperrdiode 144 in Reihe geschaltet ist.In this embodiment, as shown in FIG. 16, the driver circuit 100 includes the first high voltage generator circuit 101 for generating the relatively low voltage and the second high voltage generator circuit 102 for generating the relatively high voltage. The first capacitor 105 is connected between the output connections of the first high-voltage generator circuit 101 and is charged with the output voltage of the generator circuit. The second capacitor 106 is connected between the output connections of the second high-voltage generator circuit 102 and is charged with the output voltage of this generator circuit. Furthermore, the driver circuit 100 contains the charging inductor 112 a and the discharge inductor 112 b. The chokes 112 a and 112 b are each connected to the piezoelectric element 67 at one connection. The first thyristor 113 is connected between the other connection of the charging inductor 112 a and the first capacitor 105 , while the second thyristor 114 is connected between the other connection of the charging inductor 112 a and the second capacitor 106 . The other terminal of the discharge choke 112 b is connected via a third thyristor 140 to a discharge time constant control circuit 141 . This discharge time constant control circuit 141 contains a parallel connection of a choke 142 and a zener diode 143 , to which a reverse current blocking diode 144 is connected in series.

Die Ausgabeeinheit 206 der elektronischen Steuereinheit 200 ist jeweils über die entsprechende Thyristortreiberschaltung 211 mit den Steueranschlüssen der Thyristoren 113, 114 und 140 verbunden, welche auf diese Weise durch Thyristorsteuersignale aus der betreffenden Thyristortreiberschaltung 211 geschaltet werden. In der elektronischen Steuereinheit 200 wird aus den Ausgangssignalen des OT-Sensors 207 und des Kurbelwellenwinkelsensors 208 der momentane Kurbelwellenwinkel der Maschine ermittelt. Aus dem Ausgangssignal des Lastsensors 209 wird die Brennstoffeinspritzzeit berechnet. Entsprechend diesen Rechenergebnissen werden an die Ausgabeeinheit 206 Daten abgegeben, die den Zeitpunkt für das Beginnen der Brennstoffeinspritzung und den Zeitpunkt für das Beenden der Brennstoffeinspritzung angeben. Gemäß diesen Daten werden die Thyristoren 113, 114 und 140 gesteuert.The output unit 206 of the electronic control unit 200 is in each case connected via the corresponding thyristor driver circuit 211 to the control connections of the thyristors 113, 114 and 140 , which are switched in this way by thyristor control signals from the relevant thyristor driver circuit 211 . The current crankshaft angle of the engine is determined in the electronic control unit 200 from the output signals of the TDC sensor 207 and the crankshaft angle sensor 208 . The fuel injection time is calculated from the output signal of the load sensor 209 . In accordance with these calculation results, data are output to the output unit 206 which indicate the point in time for starting the fuel injection and the point in time for the end of the fuel injection. The thyristors 113, 114 and 140 are controlled in accordance with this data.

Im folgenden wird anhand des Zeitdiagramms in Fig. 17 der Ablauf der Steuerung der Einspritzeinheit erläutert.The sequence of the control of the injection unit is explained below with reference to the time diagram in FIG. 17.

Wenn gemäß Fig. 17 der erste Thyristor 113 zum Einleiten der Brennstoffeinspritzung eingeschaltet wird, wird dem piezoelektrischen Element 67 über die Ladedrossel 112a die Ladung aus dem ersten Kondensator 105 zugeführt. Wenn das piezoelektrische Element 67 geladen wird, dehnt es sich in axialer linearer Richtung aus, wodurch der Kolben 63 abgesenkt wird, so daß der Brennstoffdruck in der Volumenänderungskammer 68 und der Druckregelkammer 55 schnell ansteigt. Sobald der Brennstoffdruck in der Druckregelkammer 55 ansteigt, wird die Stange 50 nach links gemäß Fig. 3 und 4 bewegt, so daß zugleich damit das Überströmventil 31 nach links bewegt wird und mit seinem Ende gegen den Ventilaufnahmeabschnitt 40 stößt, wodurch das Überströmventil 31 schließt. Dabei wird dem piezoelektrischen Element 67 eine Ladungsmenge zugeführt, bei der das Überströmventil 31 verhältnismäßig schwach an den Ventilaufnahmeabschnitt 40 angepreßt wird. Daher tritt das Überströmventil 31 mit verhältnismäßig geringer Geschwindigkeit auf den Ventilaufnahmeabschnitt 40 auf, so daß ein Zurückprallen des Überströmventils 31 nach dem Anschlag an den Ventilaufnahmeabschnitt 40 und damit ein erneutes Öffnen verhindert ist. Wenn dann der zweite Thyristor 114 eingeschaltet wird, wird über die Ladedrossel 112a die Ladung aus dem zweiten Kondensator 106 dem piezoelektrischen Element 67 zugeführt, wodurch sich dieses weiter ausdehnt. Infolgedessen wird das Überströmventil 31 stark an den Ventilaufnahmeabschnitt 40 angepreßt, so daß es fest geschlossen gehalten wird. Sobald das Überströmventil 31 schließt, steigt durch die Abwärtsbewegung des Druckkolbens der Brennstoffdruck in der Druckkammer 15 schnell an; wenn der Brennstoffdruck in der Druckkammer 15 einen vorbestimmten Druck übersteigt, gibt die Nadel 7 die Düsenöffnung 3 frei, so daß aus dieser Brennstoff abgespritzt wird.If 17 of the first thyristor 113 is turned on to initiate the fuel injection according to Fig. Is, the piezoelectric element 67 supplied to a charge of the first capacitor 105 via the charging inductor 112th When the piezoelectric element 67 is charged, it expands in the axial linear direction, thereby lowering the piston 63 so that the fuel pressure in the volume change chamber 68 and the pressure control chamber 55 increases rapidly. As soon as the fuel pressure in the pressure control chamber 55 increases, the rod 50 is moved to the left according to FIGS. 3 and 4, so that at the same time the overflow valve 31 is moved to the left and abuts the valve receiving section 40 with its end, whereby the overflow valve 31 closes. In this case, the piezoelectric element 67 is supplied to a charge amount at which the spill valve 31 is pressed relatively weak at the valve receiving portion 40th Therefore, the overflow valve 31 occurs at a relatively low speed on the valve receiving section 40 , so that a rebound of the overflow valve 31 after the stop on the valve receiving section 40 and thus reopening is prevented. Then, when the second thyristor 114 is switched on, the charge from the second capacitor 106 is supplied to the piezoelectric element 67 via the charging inductor 112a, as a result of which this expands further. As a result, the spill valve 31 is strongly pressed against the valve receiving portion 40 so that it is kept firmly closed. As soon as the overflow valve 31 closes, the fuel pressure in the pressure chamber 15 rises rapidly due to the downward movement of the pressure piston; when the fuel pressure in the pressure chamber 15 exceeds a predetermined pressure, the needle 7 releases the nozzle opening 3 , so that fuel is sprayed from it.

Wenn als nächstes gemäß Fig. 17 der dritte Thyristor 140 eingeschaltet wird, wird die Ladung an dem piezoelektrischen Element 67 über die Entladedrossel 112b abgeführt. Dabei ist die Zenerdiode 143 durchgeschaltet, wenn die Gegenspannung höher als die Zenerspannung ist, bzw. gesperrt, wenn die Gegenspannung niedriger als die Zenerspannung ist. Daher wird bei dem Einschalten des dritten Thyristors 140 die Ladung von dem piezoelektrischen Element 67 schnell über die Zenerdiode 143 mit einer durch die Entladedrossel 112a bestimmten Entladezeitkonstante abgeführt, bis die Anschlußspannung V des piezoelektrischen Elements 67 gleich der Zenerspannung Vo wird (Fig. 17). Sobald Ladung von dem piezoelektrischen Element 67 abgeleitet wird, zieht es sich zusammen. Infolgedessen wird der Kolben 63 durch die Federkraft der Druckfeder 71 angehoben, so daß der Brennstoffdruck in der Volumenänderungskammer 68 und der Druckregelkammer 55 absinkt. Durch das Absinken des Brennstoffdrucks in der Druckregelkammer 55 werden die Stange 50 und das Überströmventil 31 durch die Federkraft der Druckfeder 46 unverzöglich nach rechts gemäß Fig. 3 und 4 bewegt, so daß das Überströmventil 31 von dem Ventilaufnahmeabschnitt 40 abgerückt wird und sofort ein wenig öffnet. Bei dem leichten Öffnen des Überströmventils 31 wird der Hochdruckbrennstoff in der Druckkammer 15 über den Überströmkanal 48 und die Einführkammer 42 in die zweite Überströmkammer 44 gepreßt, wobei der Brennstoffdruck P in der Druckkammer 15 schnell absinkt. Dadurch wird die Nadel 7 nach unten bewegt und die Einspritzung beendet. Da zu diesem Zeitpunkt das Überströmventil 31 nur leicht öffnet, fällt zu Beginn des Öffnens des Überströmventils 31 der Brennstoffdruck P in der Druckkammer 15 schnell ab, aber danach mit niedriger werdendem Brennstoffdruck P in geringerem Ausmaß; sobald die Anschlußspannung V des piezoelektrischen Elements 67 die Zenerspannung Vo erreicht, verbleibt in der Druckkammer 15 ein verhältnismäßig hoher Druck.When the third thyristor 140 is turned on next, as shown in FIG. 17, the charge on the piezoelectric element 67 is discharged via the discharge reactor b 112th The zener diode 143 is turned on when the counter voltage is higher than the zener voltage, or blocked when the counter voltage is lower than the zener voltage. Therefore, when the third thyristor 140 is switched on, the charge from the piezoelectric element 67 is rapidly dissipated via the zener diode 143 with a discharge time constant determined by the discharge inductor 112a until the connecting voltage V of the piezoelectric element 67 becomes equal to the zener voltage Vo ( FIG. 17) . As soon as charge is dissipated from the piezoelectric element 67 , it contracts. As a result, the piston 63 is raised by the spring force of the compression spring 71 , so that the fuel pressure in the volume change chamber 68 and the pressure control chamber 55 drops. By the lowering of the fuel pressure in the pressure control chamber 55, the rod 50 and the spill valve 31 by the spring force of the compression spring 46 are unverzöglich to the right in Fig. 3 and 4 is moved so that the spill valve is moved away 31 from the valve receiving portion 40 and immediately a little opens . In the easy opening of the spill valve 31 of the high-pressure fuel in the pressure chamber 15 via the overflow channel 48 and the introduction chamber is pressed into the second transfer chamber 44 42, wherein the fuel pressure P rapidly decreases in the pressure chamber 15 °. As a result, the needle 7 is moved downward and the injection is ended. Since the overflow valve 31 opens only slightly at this time, the fuel pressure P in the pressure chamber 15 drops rapidly at the beginning of the opening of the overflow valve 31 , but thereafter to a lesser extent as the fuel pressure P becomes lower; as soon as the connection voltage V of the piezoelectric element 67 reaches the Zener voltage Vo, a relatively high pressure remains in the pressure chamber 15 .

Wenn die Anschlußspannung V des piezoelektrischen Elements 67 auf die Zenerspannung Vo verringert ist, sperrt die Zenerdiode 143, so daß die Ladung aus dem piezoelektrischen Element 67 über die Drossel 142 mit einer zweiten Entladezeitkonstante abgeführt wird, die durch die Entladedrossel 112b und die Drossel 142 bestimmt ist. Diese zweite Entladezeitkonstante ist größer als die nur durch die Entladedrossel 112b bestimmte erste Entladezeitkonstante, so daß daher die Anschlußspannung V des piezoelektrischen Elements 67 verhältnismäßig langsam abnimmt. Infolgedessen wird der Öffnungsgrad des Überströmventils 31 langsam größer und daher der Brennstoffdruck P in der Druckkammer 15 langsam gesenkt.When the terminal voltage V of the piezoelectric element is reduced 67 to the Zener voltage Vo, locks the zener diode 143, so that the charge from the piezoelectric element 67 is discharged via the inductor 142 with a second discharge time by the discharge reactor 112 b and the throttle 142 is determined. This second discharge time constant is greater than the first discharge time constant determined only by the discharge inductor 112 b, so that the connection voltage V of the piezoelectric element 67 therefore decreases relatively slowly. As a result, the degree of opening of the overflow valve 31 slowly increases and therefore the fuel pressure P in the pressure chamber 15 is slowly reduced.

Auf diese Weise wird bei diesem Ausführungsbeispiel dann, wenn das Überströmventil 31 zum Beenden der Brennstoffeinspritzung öffnet, der Brennstoffdruck P in der Druckkammer 15 zuerst schnell gesenkt, wonach er dann aber nach dem Erreichen eines Soll-Drucks allmählich abfällt. Das heißt, der Brennstoffdruck P in der Druckkammer 15 fällt schnell ab und wird dann vorübergehend auf einem verhältnismäßig hohen Druck gehalten, so daß auch in der Nadeldruckkammer 18 und dem Ringkanal 19 der verhältnismäßig hohe Druck aufrecht erhalten wird. Dadurch wird verhindert, daß Gas aus der Verbrennungskammer über die Düsenöffnung in den Ringkanal 19 strömt und daß in dem Ringkanal 19 kleine Luftbläschen entstehen.In this way, in this exemplary embodiment, when the overflow valve 31 opens to end the fuel injection, the fuel pressure P in the pressure chamber 15 is first rapidly reduced, but then gradually drops after a desired pressure has been reached. That is, the fuel pressure P in the pressure chamber 15 drops rapidly and is then temporarily held at a relatively high pressure, so that the relatively high pressure is also maintained in the needle pressure chamber 18 and the annular channel 19 . This prevents gas from the combustion chamber from flowing into the ring channel 19 via the nozzle opening and small air bubbles being formed in the ring channel 19 .

In der vorstehenden Beschreibung wurde die Anwendung der Steuerschaltung an einer Einspritzeinheit erläutert, jedoch kann die Steuerschaltung gleichermaßen für eine Verteiler-Einspritzpumpe eingesetzt werden.In the above description, the application of the Control circuit explained on an injection unit, however the control circuit can also be used for a distributor injection pump be used.

Gemäß der vorstehenden Beschreibung wird dann, wenn das Überströmventil öffnet, der Brennstoffdruck in der Druckkammer nur bis zu einem bestimmten Soll-Druck gesenkt, so daß das Eindringen von Verbrennungsgas in den Brennstoffdurchlaß um die Nadel herum verhindert ist. Ferner ist dadurch das Entstehen von kleinen Luftbläschen in dem Brennstoffdurchlaß um die Nadel herum verhindert.According to the above description, if that Overflow valve opens, the fuel pressure in the pressure chamber only lowered to a certain target pressure, so that the penetration of combustion gas into the fuel passage around the needle is prevented. Furthermore, this is the Small air bubbles are created in the fuel passage prevented around the needle.

In einer Brennstoffeinspritzvorrichtung, die einen von der Maschine angetriebenen Druckkolben, eine mit Brennstoff gefüllte und durch den Druckkolben mit Druck beaufschlagte Druckkammer, eine entsprechend dem Brennstoffdruck in der Druckkammer betätigte Nadel, die eine Düsenöffnung freigibt, wenn der Brennstoffdruck einen vorbestimmten Druck übersteigt, einen Überströmkanal zum Ablassen des Brennstoffs aus der Druckkammer und ein mittels eines piezoelektrischen Elements verstellbares und in dem Überströmkanal angeordnetes Überströmventil aufweist, welches bei der Ladungszufuhr zu dem piezoelektrischen Element in Schließrichtung für das Beginnen der Brennstoffeinspritzung bzw. bei dem Entladen des piezoelektrischen Elements in Öffnungsrichtung zum Beenden der Brennstoffeinspritzung verstellt wird, wird während des Abführens der Ladung des piezoelektrischen Elements die elektrische Ladung nur in der für das Beenden der Brennstoffeinspritzung erforderlichen Menge abgeführt.In a fuel injector that is one of the Machine driven plunger, one with fuel filled and pressurized by the pressure piston Pressure chamber, one corresponding to the fuel pressure in the Pressure chamber actuated needle, which opens a nozzle opening, if the fuel pressure exceeds a predetermined pressure, an overflow channel for draining the fuel out of the pressure chamber and one by means of a piezoelectric Elements adjustable and arranged in the overflow channel Overflow valve, which is in the charge supply to the piezoelectric element in the closing direction for that Start fuel injection or unloading of the piezoelectric element in the opening direction for Stopping fuel injection is being adjusted during the discharge of the charge of the piezoelectric Elements the electrical charge only in the for quitting the amount required for fuel injection.

Claims

1. Control circuit for a fuel injector, which comprises a pressure piston driven by the machine, a pressure chamber filled with the fuel and pressurized by the pressure piston, a needle actuated in accordance with the fuel pressure in the pressure chamber, which opens the nozzle opening when the fuel pressure has a predetermined pressure has an overflow channel for the outflow of the fuel from the pressure chamber and an overflow valve driven by a piezoelectric element and arranged in the overflow channel, wherein the overflow valve is driven in the closing direction and the injection is started when charge is supplied to the piezoelectric element, and the overflow valve driven in the opening direction and the injection is terminated when the charge is discharged from the piezoelectric element, characterized by a discharge circuit which during the discharge of the charge from the piezoe lectric element ( 67 ) discharges the electrical charge only in a subset required for stopping the injection.

2. Control circuit according to claim 1, characterized in that when the charge is removed from the piezoelectric element ( 67 ), its connection voltage (V) is reduced to a predetermined target voltage (V 1 , V 2 ), whereby only that for quitting of the injection required part of the charge is dissipated from the piezoelectric element.

3. Control circuit according to claim 2, characterized in that the discharge circuit contains a voltage constant circuit ( 107, 109; 108, 120 ) which after the start of the discharge of the charge from the piezoelectric element ( 67 ) whose connection voltage (V) on the target Voltage (V 1 , V 2 ) holds.

4. Control circuit according to claim 3, characterized in that the voltage constant circuit contains a capacitor ( 108 ) which is charged with the charge discharged from the piezoelectric element ( 67 ), the target voltage (V 2 ) being determined by the capacitance of the capacitor is.

5. Control circuit according to claim 4, characterized in that the charge discharged into the capacitor ( 108 ) is used to supply the charge to the piezoelectric element ( 67 ).

6. Control circuit according to claim 5, characterized by a high-voltage generator circuit ( 104 ) for charging the capacitor ( 108 ), the charging function on the capacitor after supplying the charge discharged into the capacitor to the piezoelectric element ( 67 ) until the charge is removed from the piezoelectric element in the capacitor is interrupted.

7. Control circuit according to claim 3, characterized in that the constant voltage circuit has a parallel circuit comprising a capacitor ( 107 ) and a constant voltage element ( 109 ), the constant voltage of which determines the target voltage (V 1 ).

8. Control circuit according to claim 7, characterized in that the voltage constant circuit ( 107, 109 ) is connected to a high-voltage generator circuit ( 103 ) for constant charging of the capacitor ( 107 ).

9. Control circuit according to claim 7 or 8, characterized in that the constant voltage element ( 109 ) is a Zener diode.

10. Control circuit according to claim 3, characterized in that the voltage constant circuit has a switching element ( 120 ) which controls the dissipation of the charge from the piezoelectric element ( 67 ), the target voltage being determined by the switch-on time (tG) of the switching element.

11. Control circuit according to claim 10, characterized in that a choke coil ( 112 b) is connected in series with the switching element ( 120 ).

12. Control circuit according to claim 10 or 11, characterized in that the switch-on time (tG) of the switching element ( 120 ) becomes longer with increasing engine speed.

13. Control circuit according to one of claims 3 to 12, characterized in that the discharge circuit includes a switching element ( 119 ) for dissipating the charge supplied to the piezoelectric element ( 67 ), which after temporarily holding the connection voltage (V) of the piezoelectric element on the Target voltage (V 1 , V 2 ) has remained.

14. Control circuit according to claim 2, characterized in that the discharge circuit includes a discharge time constant change circuit ( 142, 143 ) which slowly reduces the connection voltage of the piezoelectric element ( 67 ) compared to the lowering of the connection voltage to the desired voltage after the Connection voltage is lowered to the target voltage.

15. Control circuit according to claim 14, characterized in that the discharge time constant change circuit has a parallel circuit comprising a choke coil ( 142 ) and a constant voltage element ( 143 ), the constant voltage of which determines the target voltage, the discharge time constant being changed by the choke coil.

16. Control circuit according to claim 15, characterized in that the constant voltage element ( 143 ) is a zener diode.

17. Control circuit according to one of claims 1 to 16, characterized by a charging circuit ( 101, 102, 105, 106, 113, 114 ) for a two-stage charging when supplying charge to the piezoelectric element ( 67 ).

18. Control circuit according to claim 17, characterized in that the charging circuit has a first charging circuit ( 101, 105, 113 ) for a first charging stage and a second charging circuit ( 102, 106, 114 ) for a second charging stage and that the first and the second Charging circuit each contain a capacitor ( 105, 106 ) and a high voltage generator circuit ( 101, 102 ) for charging the capacitor.

19. Control circuit according to one of claims 1 to 18, characterized in that the fuel injection a pre-injection and a main injection and that the discharge circuit to terminate the pilot injection of the piezoelectric element only for quitting the part of the charge necessary for the pre-injection and to stop the main injection from the piezoelectric Element only for ending the main injection dissipates the required part of the load.

20. Control circuit according to claim 19, characterized in that upon termination of the pre-injection, the terminal voltage (V) of the piezoelectric element ( 67 ) is reduced to a predetermined first target voltage (V 1 ), whereby the charge of the piezoelectric element is discharged only to the part required for ending the pre-injection, and that when the main injection is ended, the terminal voltage of the piezoelectric element is reduced to a predetermined second target voltage (V 2 ), whereby the charge of the piezoelectric element only increases the part necessary for stopping the main injection is removed.

21. Control circuit according to claim 20, characterized in that the first and the second target voltage (V 1 , V 2 ) are substantially the same.

22. Control circuit according to one of claims 19 to 21, characterized by a charging circuit which, when supplying charge to the piezoelectric element ( 67 ) for the pre-injection, a two-stage charging and when supplying charge to the piezoelectric element for the main injection, a one-stage Loading executes.