DE60122627T2

DE60122627T2 - Elektromagnetisches Kraftstoffeinspritzventil

Info

Publication number: DE60122627T2
Application number: DE60122627T
Authority: DE
Inventors: Masahiro Hitachi-shi Souma; Yasuo Ishioka-shi Namaizawa; Hiromasa Yokohama-shi Kubo
Original assignee: Hitachi Ltd; Hitachi Car Engineering Co Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd; Hitachi Automotive Systems Engineering Co Ltd
Priority date: 2000-07-06
Filing date: 2001-07-02
Publication date: 2007-10-25
Anticipated expiration: 2021-07-03
Also published as: JP3732723B2; EP1170501A2; US6648298B2; US20020008220A1; EP1170501A3; EP1170501B1; JP2002021678A; DE60122627D1

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft Kraftstoffeinspritzventile, insbesondere ein elektromagnetisches Kraftstoffeinspritzventil, das für einen Verbrennungsmotor geeignet ist.
ERÖRTERUNG DES STANDES DER TECHNIK
Elektromagnetisch betriebene Kraftstoffeinspritzventile für Verbrennungsmotoren werden derzeit in weitem Umfang genutzt. Ein Kraftstoffeinspritzventil dieses Typs ist im Allgemeinen mit einem Gehäuse, einer elektromagnetischen Spule, einem stationären Kern, einem Ventilelement mit beweglichem Kern (Anker), einer Ventilsitzbasis, einer Ventilfassung, einem Gegenfederelement und verschiedenen Zwischen-/Verbindungselementen versehen. Der bewegliche Kern ist dazu eingerichtet, durch die elektromagnetische Spule elektromagnetisch angetrieben zu werden, und das mit dem beweglichen Kern verbundene Ventilelement ist dazu eingerichtet, sich zusammen mit diesem in einem abgedichteten Eingriff mit einem Ventilsitz hinein und heraus zu bewegen. Das Federelement spannt den beweglichen Kern und das Ventilelement in Richtung des Ventilsitzes vor. Wenn die elektromagnetische Spule elektrisch erregt wird, werden der bewegliche Kern und das Ventilelement elektromagnetisch vom Ventilsitz weg gegen die Federkraft getrieben, so dass flüssiger Kraftstoff aus der Einspritzvorrichtung durch die Einspritzvorrichtungsöffnung in einen zugeordneten Verbrennungsmotor getrieben wird. Wenn die elektromagnetische Spule aberregt wird, wird der bewegliche Kern durch die Federkraft zurückgeführt, so dass das Ventilelement in ab gedichteten Eingriff mit dem Ventilsitz bewegt wird, um die Einspritzung des flüssigen Kraftstoffs zu unterbrechen.
Die Ventilsitzbasis wird vom Ventilhalter getragen, und der Ventilhalter ist typischerweise über die Verbindungselemente, die aus einem nicht-magnetischen Material hergestellt sind, mit dem stationären Kern gekoppelt. Das Verbindungselement dient dazu, den Hub des Ankers zu führen sowie den Kraftstoff abzudichten, der sich zwischen dem Kern und dem Ventilhalter befindet. Das Verbindungselement besteht aus einem nicht-magnetischen Material, so dass es den Betrieb des Ankers nicht stört, wenn ein Ende des Ankers magnetisch von einem Ende des stationären Kerns angezogen wird.
Der stationäre Kern ist mit den Verbindungselementen verschweißt, die wiederum mit dem Ventilhalter verschweißt sind, welcher seinerseits mit der Ventilsitzbasis verschweißt ist. Daher weist das herkömmliche Kraftstoffeinspritzventil viele Teile auf, was vermehrte Anschweißpunkte und damit verbundene Herstellungskosten erforderlich macht.
In der US-A-5 996 910 ist ein Kraftstoffeinspritzventil beschrieben, das eine elektromagnetische Spule, einen stationären Kern, einen neben dem stationären Kern angebrachten beweglichen Kern und ein von einem Ventilsitz getragenes Nadelventil umfasst. Ein Rohrelement erstreckt sich entlang der Außenoberfläche des stationären Kerns, des beweglichen Kerns und des Ventilsitzes und besteht aus einem nicht-magnetischen Zwischenabschnitt und zwei magnetischen Außenabschnitten.
Die DE-A-195 47 406 offenbart ein Brennstoffeinspritzventil, umfassend eine Magnetspule, einen rohrförmigen Kern, der einen Brennstoffeinlassstutzen bildet, und einen beweglichen Anker, wobei ein oberer Abschnitt des Ankers der unteren Stirnfläche des rohrförmigen Kerns zugewandt ist. Ein Kugelventil ist in dem Ventilsitz gehaltert. Eine rohrförmige Hülse umgibt einen Abschnitt des rohrförmigen Kerns, des Ankers und des Ventilsitzes, um die oben genannten Komponenten zu verbinden und den Ventilsitz zu halten. Die rohrförmige Hülse hat einen vorspringenden oberen Kantenabschnitt, in den der Kern eingesetzt ist.
Die US-A-6 012 655 beschreibt ein elektromagnetisch betätigtes Kraftstoffeinspritzventil mit einem rohrförmigen Kern, der als Kraftstoffeinlassrohr dient und von einem Elektromagneten umgeben ist. Ein beweglicher Anker wird für die axiale Bewegung einer Ventilnadel eingesetzt. Eine rohrförmige Hülse umschließt einen Endabschnitt des Kerns fest und erstreckt sich über einen am stromabwärtigen Ende des Kraftstoffeinspritzventils angebrachten Kraftstoffsitz hinaus. Ein unterer Hülsenabschnitt hat einen etwas kleineren Durchmesser als ein oberer Hülsenabschnitt. In 3 dieses Dokuments ist ein Kraftstoffeinspritzventil gezeigt, in dem ein rohrförmiger Kern mit einem Einsatz zum Aufnehmen eines umgebenden Randes der Hülse, der leicht nach außen gebogen ist, ausgebildet ist.
In der US-A-5 944 262 ist ein Kraftstoffeinspritzventil gezeigt, das eine ähnliche Struktur wie jenes der US-A-5 996 910 aufweist. Das Ventil umfasst eine elektromagnetische Spule, einen stationären Kern, einen neben dem stationären Kern angeordneten beweglichen Kern und ein Nadelventil, das von einem Ventilsitz getragen wird. Ein Rohrelement erstreckt sich entlang der Außenoberflächen des stationären Kerns, des beweglichen Kerns und des Ventilsitzes und besteht aus einem nicht-magnetischen Zwischenabschnitt und zwei magnetischen Außenabschnitten.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Kraftstoffeinspritzventil mit einer vereinfachten Struktur und einer verringerten Anzahl an Komponenten, die eine verringerte Anzahl an Ventilpunkten erfordern, so dass der Zusammenbau des Geräts erleichtert wird.
Diese Aufgabe wird durch ein Kraftstoffeinspritzventil mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die oben genannten Vorteile und Merkmale der Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung, die in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen bereitgestellt wird, besser verstanden.
1 veranschaulicht eine Querschnittsansicht einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
2 veranschaulicht eine Querschnittsansicht einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
3(1) veranschaulicht eine Querschnittsansicht eines weiteren Beispiels der in 1 beschriebenen Ausführungsform;
3(2) veranschaulicht eine Querschnittsansicht eines weiteren Beispiels der in 2 beschriebenen Ausführungsform;
4 veranschaulicht eine Querschnittsansicht einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
5 veranschaulicht einen Motor, bei dem das Kraftstoffeinspritzventil gemäß der vorliegenden Erfindung eingesetzt wird.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Eine beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird im Folgenden in Zusammenhang mit den Zeichnungen beschrieben. Weitere Ausführungsformen können angewandt und Veränderungen können vorgenommen werden, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Die Erfindung wird zwar in Bezug auf eine Kraftfahrzeugkomponente, nämlich ein Kraftfahrzeug-Kraftstoffeinspritzventil, beschrieben, ist aber auch auf andere Verbrennungsmotoren anwendbar, die ein Kraftstoffeinspritzventil verwenden. In allen Zeichnungen sind gleiche Elemente durch gleiche Bezugszeichen bezeichnet.
Unter nunmehriger Bezugnahme auf 1 umfasst ein Kraftstoffeinspritzventil 1 einen in seinem mittleren Abschnitt angeordneten stationären Kern 11, eine mittels eines Spulenkörpers 24 am Außenumfang eines unteren Endabschnitts (ein Ende auf einer Kraftstoffeinlassseite) des Kerns 11 angeordnete elektromagnetische Spule 23, ein Gehäuse 17 zum Aufnehmen der Spule 23 und eine Kernplatte 18, die eine magnetische Verbindung zwischen dem Gehäuse 17 und dem Kern 11 herstellt. Des Weiteren ist eine äußere Form 27, vorzugsweise Kunstharz, zur Abdeckung eines Außenumfangs des Gehäuses 17 und des Kerns 11 vorgesehen. Ein zylindrischer Körper 13 zum Tragen einer Ventilsitzbasis 12 und zum Führen eines Ankers 14 ist ebenfalls vorgesehen. Der Körper 13 erstreckt sich von mindestens dem unteren Ende des Kerns 11 zur Ventilsitzbasis 12. Somit dient der Körper 13 dazu, den Anker 14 zu führen, wenn er von einem Ende des Kerns 11 magnetisch angezogen wird oder wenn er durch Federkraft in seinen "Ruhezustand" zurückkehrt, und er dient auch dazu, die Ventilsitzbasis 12 zu tragen, um ihre strukturelle Integrität zu wahren.
Das Gehäuse 17 ist fest am Körper 13 und an der Kernplatte 18 angebracht, die ihrerseits am Kern 11 befestigt ist. Es ist zu beachten, dass das Gehäuse 17 durch den Körper 13 ebenfalls am Anker 14 befestigt ist und mit diesem in magnetischer Verbindung steht. Die elektromagnetische Spule 23 ist innerhalb eines Innenumfangs des Gehäuses 17, der Kernplatte 18, des Kerns 11 und des Ankers 14 untergebracht. Somit wird ein Magnetkreis gebildet, der den Kern 11, das Gehäuse 17, die Kernplatte 18 und den Anker 14 umfasst.
Der Kern 11 umfasst einen hohlen Innenabschnitt, der als Kraftstoffdurchlass dient. Ein Filter 32 ist an einem oberen Ende (Einlassseite des Kraftstoffs) des Kerns 11 vorgesehen. An einem unteren Ende des Kerns 11 sind eine Feder 21 und eine Federeinstellvorrichtung 22 zum Einstellen der Federkraft vorgesehen. Die Feder 21 drückt das aus dem Anker 14 und einem Kugelventil 19 bestehende Ventilelement in einen Sitzabschnitt 20 der Ventilsitzbasis 12.
Die Spule 23 ist elektrisch mit einem Verbindungsanschluss 25 gekoppelt, das ein Signal von einem äußeren Abschnitt (zum Beispiel einer Motorsteuereinheit) empfängt. Dieser elektrisch gekoppelte Abschnitt ist in einem inneren Abschnitt des Einspritzventilhauptkörpers 1 in der äußeren Form 27 vorgesehen. Das Anschlussendgerät 25 ist mit einem Anschluss eines äußeren Abschnitts über einen Koppler 26 verbunden.
Die äußere Form 27 der vorliegenden Erfindung ist von Anbringungspositionen von an beiden Enden in axialer Richtung des Einspritzventilhauptkörpers 1 vorgesehenen O-Ringe 28 bis 29 aus vorgesehen. Eine Ringnut 41 ist zwischen einer oberen Endfläche der äußeren Form 27 und einem ringförmigen Anschlag (O-Ring-Anschlag) 30 vorgesehen, der am Außenumfang eines obersten Endes des Kerns 11 angebracht ist. Der O-Ring 28 (auf einer Einlassseite des Kraftstoffs) ist in dieser Ringnut 41 eingebaut. Des Weiteren ist ebenfalls eine Ringnut 42 zwischen einer unteren Endfläche der äußeren Form 27 und einem ringförmigen Anschlag (O-Ring-Anschlag) 31 vorgesehen, der am Außenumfang eines untersten Endes des zylindrischen Körpers 13 angebracht ist. Der O-Ring 29 ist in dieser Ringnut 42 eingebaut. Die Anschläge 30 und 31 verhindern, dass sich die O-Ringe lösen, und die O-Ringe 28 und 29 erfüllen Abdichtungsfunktionen an den Anbringungspositionen des Kraftstoffeinspritzventils.
Der zylindrische Körper 13 ist an einem unteren Ende des Einspritzventilhauptkörpers 1 eingebaut, und ein Ende des zylindrischen Körpers 13 ist an einem unteren Endaußenumfang des Kerns 11 vorgesehen. Der Körper 13 ist vorzugsweise so vorgesehen, dass er bündig mit einem Einlass abschließt, so dass der Außenumfang des Kerns 11 und des Körpers 13 in derselben Axialebene liegen, was für eine glatte, durchgehende Außenoberfläche sorgt. Der Körper 13 hat eine Dicke 4 und ist vorzugsweise etwa 0,1 mm bis etwa 1,0 mm breit. Der Körper 13 ist mittels Verschweißen mit dem Kern 11 gekoppelt (das Bezugszeichen 34 bezeichnet einen Schweißabschnitt). Vorzugsweise ist der Abschnitt 34 mit mindestens einem Streifen der gesamten Rundumverschweißung laserverschweißt, um die Luftundurchlässigkeit zu bewahren. Die Stufendifferenz 33 dient als Einlassabschnitt für den zylindrischen Körper 13. Der Einlassabschnitt ist zwischen der Spule 23 und dem Kern 11 vorgesehen.
Somit umfasst der zylindrische Körper 13 einen Abschnitt zur Führung eines Ankers 14 und einen Abschnitt zum Zurückhalten oder Tragen der Ventilsitzbasis 12. Die Ventilsitzbasis 12 umfasst einen Führungsabschnitt 37 zum beweglichen Führen eines Außenumfangsabschnitts des Kugelventils 19 und einen an der Basis des Führungsabschnitts 37 ausgebildeten Sitzabschnitt 20.
Die Ventilsitzbasis 12 ist mit dem zylindrischen Körper 13 mittels Verschweißen gekoppelt. Dieses Verschweißen wird an einer Position auf einer Kraftstoffeinlassseite (Schweißposition 35) in Richtung der Basis der Ventilsitzbasis 12 durchgeführt. Das Verschweißen wird vorzugsweise durch Laser mit mindestens einem Streifen der gesamten Rundumverschweißung von einer Innenumfangsseite des zylindrischen Körpers 13 aus durchgeführt, um die Luftundurchlässigkeit zwischen dem zylindrischen Körper 13 und der Ventilsitzbasis 12 zu bewahren. Die ein oder mehrere Löcher aufweisende Mündungsplatte 16 ist mit der Basis der Ventilsitzbasis 12 gekoppelt.
Der Einspritzventilhauptkörper 1 ist weiterhin mit einem Überlappungsabschnitt 3 versehen, der den zylindrischen Körper 13, den Anker 14 und das Gehäuse 17 umfasst. Des Weiteren ist der Abschnitt 17b des Gehäuses 17 mit dem zylindrischen Körper 13 durch Presspassen gekoppelt, und der O-Ring 29 ist auf der Einspritzseite von diesem Gehäuse 17 aus vorgesehen, um die Luftundurchlässigkeit zwischen dem Motor und dem Einspritzventil zu bewahren.
Der Anker 14 weist eine Differenz in den Außendurchmessern zwischen einem Außenumfang 14a seines oberen Abschnitts und einem Außenumfang 14b seines unteren Abschnitts vorgesehen. Der Außendurchmesser des Außenumfangs 14b des unteren Abschnitts ist etwas geringer ausgebildet als der Außendurchmesser des Außenumfangs 14a des oberen Abschnitts. Ein durch den Außenumfang des zylindrischen Körpers 13 beweglich zu führender Abschnitt ist dessen Außenumfang 14a des oberen Abschnitts. Auf diese Weise wird ein Abschnitt des Ankers 14 durch einen Innenumfang des zylindrischen Körpers 13 bewegt, wodurch die Gleitreibung verringert und ein störungsfreierer Betrieb des Ventilelements ermöglicht wird. Die Feder 21 ist in einem Innenumfang des oberen Abschnitts des Ankers 14 vorgesehen, und ein Ende der Feder ist mittels des Ankers 14 aufgenommen.
Wenn daher Strom zur Spule 23 fließt, werden der Kern 11, die Kernplatte 18, das Gehäuse 17 und der Anker 14 magnetisiert, und ein Ende des Ankers 14 wird von einem Ende des Kerns 11 gegen die Kraft der Feder 21 angezogen. Der Anker 14 bewegt sich auf den Kern 11 zu und hält in einem Abstand an, der gleich der Dicke der an einem Ende des Ankers 14 und einem Ende des Kerns 11 durchgeführten nicht-magnetischen Oberflächenbehandlung ist. Der Anker 14 ist einteilig mit dem Kugelventil 19 gekoppelt, und das Kugelventil 19 bewegt sich zusammen mit dem Anker 14, wodurch es sich von einem Sitzabschnitt 20 der Ventilsitzbasis 12 trennt, um dadurch das Ventil zu öffnen. Wenn der Stromdurchfluss abgeschlossen ist, wird danach das bewegliche Ventil durch die Kraft der Feder 21 zurückgeschoben, das Kugelventil 19 sitzt auf dem Sitzabschnitt 20 der Ventilsitzbasis 12, und der Kraftstoff ist abgedichtet. Der Kraftstoff wird durch ein Filter 32 von der Kraftstoffeinlassseite aus zugeführt, durchläuft einen Innenabschnitt der Federeinstellvorrichtung 22, einen Innenabschnitt der Feder 21 und einen Innenabschnitt des Ankers 14 und wird nach dem Durchlaufen einer auf dem Anker 14 vorgesehenen Kraftstofföffnung 38 dem Sitzabschnitt 20 zugeführt. Wenn das Ventil geöffnet ist, wird Kraftstoff in einer vorgegebenen Zerstäubungsform nach dem Durchlaufen der am unteren Ende der Ventilsitzbasis 12 angebrachten Mündungsplatte 16 eingespritzt.
In der vorliegenden Ausführungsform besteht der zylindrische Körper 13 aus einem nicht-magnetischen Material, wie etwa jenen, die aus der SUS 304 (japanische Industrienorm) ausgewählt werden. Wenn jedoch die Breite 4 des Körpers 13 eine Dicke im Bereich von etwa 0,2 mm bis etwa 0,1 mm aufweist, kann der gesamte Körper 13 aus magnetischem Material bestehen, wie etwa jenen, die aus der SUS 420 J2 (JIS) ausgewählt werden. Dies ist möglich, weil der durch den magnetischen zylindrischen Körper 13 erzeugte Magnetfluss vernachlässigbar ist und den Betrieb des Magnetkreises, wie oben beschrieben, nicht stört. Daher können Ergebnisse erzielt werden, die mit jenen, die durch einen nicht-magnetischen Körper 13 erzielt werden, vergleichbar sind.
Aber wenn der Körper 13 eine Breite 4 aufweist, die größer als etwa 0,2 mm ist, zum Beispiel etwa 0,2 mm bis etwa 1,0 mm, und magnetisches Material als zylindrischer Körper 13 verwendet wird, dann wird eine selektive Wärmebehandlung oder ein Abschrecken vorgenommen, um einen Abschnitt des magnetischen Körpers 13 nicht-magnetisch zu machen. Dies ist notwendig, da der durch den Körper 13 erzeugte Magnetfluss zu groß ist und den einwandfreien Betrieb des Magnetkreises stört, wenn der magnetische Körper 13 zu groß ist. Zum Beispiel wird, wie in 3(1) dargestellt ist, eine Wärmebehandlung durchgeführt, um einen Abschnitt "a" (durch Kreuzschraffierung dargestellt) abzuschrecken. Der Abschnitt "a" stellt den Abschnitt dar, bei dem das Gehäuse 7 über den Körper 13 fest am Anker 14 angebracht ist. Alternativ kann der abgeschreckte Abschnitt wie dargestellt in Abschnitt "b" erweitert werden, um für zusätzliche vorteilhafte Auswirkungen zu sorgen. Wenn der zylindrische Körper 13 aus einem magnetischen Material besteht, wird außerdem der Abstand am Endabschnitt gleich Null gemacht, um sämtliche Fluktuationen im Magnetfluss zu berücksichtigen.
Unter nunmehriger Bezugnahme auf 2 wird eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Bereits beschriebene Abschnitte werden hier nicht beschrieben. Im zylindrischen Körper 13 ist der Kern 11 eingepresst oder mit einem kleinen Abstand in einem ersten Innendurchmesserabschnitt versehen. Der kleine Durchmesserabschnitt 36 des Gehäuses 7 ist eingepresst oder mit einem kleinen Abstand in einem zweiten Außendurchmesserabschnitt 151 festgehalten. Der Ventilsitzkörper 12 ist eingepresst oder mit einem kleinen Abstand versehen und in einem dritten Innendurchmesserabschnitt 152 festgehalten. Die drei Funktionsarten sind in axialer Richtung bereitgestellt. Mit anderen Worten ist der Körper 113 so geformt, dass er die Außenoberflächen des stationären Kerns 11, des Gehäuses 17, des Ankers 14 und der Ventilsitzbasis 12 skizziert. Daher ist der zylindrische Körper 113 in der Form der drei Abschnitte zur Eliminierung überflüssigen Materials und für verbesserte Präzision und Betriebsfähigkeit ausgebildet. Des Weiteren kann in Bezug auf das für den zylindrischen Körper 113 verwendete nicht-magnetische oder magnetische Material die gleiche Vorgehensweise wie bei der oben beschriebenen, in 1 dargestellten Ausführungsform angewandt werden.
3(2) stellt eine Querschnittsansicht eines weiteren Beispiels der in 2 beschriebenen Ausführungsform dar. Eine Wärmebehandlung wird durchgeführt, um einen Abschnitt "a" (durch Kreuzschraffierung dargestellt) abzuschrecken. Der Abschnitt "a" stellt den Abschnitt dar, bei dem das Gehäuse 7 über den Körper 13 fest am Anker 14 angebracht ist. Alternativ kann der abgeschreckte Abschnitt wie dargestellt in Abschnitt "b" erweitert werden, um für zusätzliche vorteilhafte Auswirkungen zu sorgen. Wenn der zylindrische Körper 13 aus einem magnetischen Material besteht, wird außerdem der Abstand am Endabschnitt gleich Null gemacht, um jegliche Fluktuationen im Magnetfluss zu berücksichtigen.
4 stellt eine weitere Ausführungsform da, in der ein Einlassabschnitt 233 eines zylindrischen Körpers 213 im Vergleich zur ober sten Position der Kernplatte 18 näher an einer Einlassseite des Kraftstoffs vorgesehen ist. In dieser Ausführungsform wird jeder unerwünschte Magnetfluss durch Bewegen des Endabschnitts 233 des Kerns 11 zu einem äußeren Abschnitt des Magnetkreises verringert. Vorliegend besteht der zylindrische Körper 213 aus einem nicht-magnetischen Material, und eine Verringerung der Anziehungskraft kann in Betracht gezogen werden, da ein nicht-magnetischer Spalt in einem überlappten Abschnitt in einer Durchmesserrichtung des Kerns 11 mit der Kernplatte 18 erzeugt wird. Ähnliche Ergebnisse können jedoch auch unter Verwendung eines magnetischen Materials erzielt werden.
5 veranschaulicht ein Beispiel für einen Verbrennungsmotor 507, der das in 1-4 der vorliegenden Erfindung beschriebene elektromagnetische Kraftstoffeinspritzventil verwendet. Es wird zwar ein spezieller Motortyp beschrieben, aber die vorliegende Erfindung kann bei jedem beliebigen Verbrennungsmotor eingesetzt werden. Die in eine Brennkammer 507c des Motors 507 eingeführte Luft ist eine Mischung aus Ansaugluft und AGR-Gas (Abgasrückführungsgas), wobei die Ansaugluft durch ein Einlassteil 502a eines Luftreinigers 502 eingelassen wird und durch ein Luftstrommessgerät 503 strömt, das eine der Einrichtungen zum Messen des Betriebsstatus des Motors 507 ist. Die Luft strömt weiterhin durch einen Drosselkörper 505, in dem ein elektrisch gesteuertes Drosselventil 505a zum Steuern der Luftansaugstrommenge untergebracht ist. Das elektrisch gesteuerte Drosselventil 505a wird durch einen elektrisch gesteuerten Drosselmotor 526 angetrieben. Als Nächstes tritt die Luft in ein Sammelrohr 506 ein. Vom Luftstromsensor 503 wird ein die Luftansaugstrommenge anzeigendes Signal an eine Steuereinheit 515, zum Beispiel eine Motorsteuereinheit, ausgegeben.
Ein Drosselsensor 504, der die Öffnung des elektrisch gesteuerten Drosselventils zur Messung des Betriebsstatus des Motors erfasst, wird an dem Drosselkörper 505 angebracht, und sein Signal wird auch an die Steuereinheit 515 ausgegeben. Zwischen einer Luftansaugleitung 501 und einer Abgasleitung 519 ist eine Umführungsleitung 525 vorgesehen, welche die Umführungsleitung zum Umwälzen der Abgase bildet, und die Umführungsleitung 525 ist mit einem elektrisch gesteuerten AGR-Ventil 524 zum Steuern der Umwälzungsstrommenge der Abgase versehen. Nachdem die in das Sammelrohr 506 gesaugte Luft an die Luftansaugleitungen 501 verteilt worden ist, die jeweils mit dem einen oder anderen der Zylinder 507b des Motors 507 verbunden sind, strömt sie mit dem AGR-Gas zusammen und wird zu einer Brennkammer 507c in jedem Zylinder 507b geführt.
Kraftstoff, wie zum Beispiel Benzin, aus einem Kraftstofftank 514 wird einer primären Druckbeaufschlagung durch eine Kraftstoffpumpe 510 unterzogen und dann einer sekundären Druckbeaufschlagung auf einen höheren Druck durch eine weitere Kraftstoffpumpe 511 unterzogen, während er durch einen Kraftstoffdruckregler 512 auf einen konstanten Druck geregelt wird. Der Kraftstoff wird durch einen weiteren Kraftstoffdruckregler 513 einem weiteren konstanten Druck unterworfen und von den Einspritzvorrichtungen 509 der vorliegenden Erfindung, von denen jeweils eine in jedem Zylinder vorgesehen ist, in die Brennkammern 507c eingespritzt. Der in die Brennkammern 507c eingespritzte Kraftstoff wird durch Zündspulen 522 auf eine höhere Spannung gebracht und in Ansprechung auf ein Zündsignal durch Zündkerzen 508 gezündet.
Zusätzlich gibt ein an eine Kurbelwelle 507d des Motors 507 angeschlossener Kurbelwinkelsensor ein Winkelsignal POS zum Erfassen eines Umdrehungssignals, das die Rotationsposition der Kurbelwelle 507d anzeigt, an die Steuereinheit 515 aus. Ein Katalysator 520 ist in der Mitte jeder Abgasleitung 519 vorgesehen, und ein stromaufwärts des Katalysators 520 vorgesehener Kraftstoff-Luft-Sensor 518 ermittelt die Inhalte der Abgase, wobei das resultierende Erfassungssignal an die Steuereinheit 515 ausgegeben wird.
Die Erfindung wurde zwar vorstehend in Verbindung mit beispielhaften Ausführungsformen beschrieben, doch es ist offensichtlich, dass zahlreiche Modifikationen vorgenommen werden können, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen. Dementsprechend ist die Erfindung nicht als durch die vorstehende Beschreibung beschränkt anzusehen, sondern sie wird nur durch den Umfang der beigefügten Ansprüche eingeschränkt.

Claims

Ein Kraftstoffeinspritzventil umfassend: einen Einspritzventil-Hauptkörper (1), eine magnetische Spule (23), einen stationären Kern (11), der dazu eingerichtet ist, durch Energetisierung der magnetischen Spule (23) magnetisiert zu werden, einen beweglichen Kern (14) mit einem Ende, das einem Ende des stationären Kerns (11) gegenüberliegt, wobei der bewegliche Kern (14) auf die Magnetisierung des stationären Kerns (11) hin in Richtung des einen Endes des stationären Kerns (11) bewegbar ist, ein Ventil, das an dem anderen Ende des beweglichen Kerns (14) angeordnet ist und mit dem beweglichen Kern (14) bewegbar ist zum Öffnen und Schließen eines Kraftstoffeinspritzkanals des Einspritzventil-Hauptkörpers (1), wobei das Ventil durch eine Ventilsitzbasis (12) gelagert ist, und einen magnetischen Körper (13) zum Führen des beweglichen Kerns (14) und zum Tragen der Basis (12), wobei der Körper (13) einen nicht-magnetischen Abschnitt aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass ein Abschnitt des Einspritzventil-Hauptkörpers (1) auf der Kraftstoffeinlassseite den stationären Kern (11) umfasst und ein Abschnitt des Einspritzventil-Hauptkörpers (1) auf der Kraftstoffeinspritzseite den Körper (13) umfasst, wobei ein stromaufwärtsseitiger Endabschnitt an einem stromabwärtsseitigen Endabschnitt des stationären Kerns (11) angefügt ist, so dass der Körper (13) sich von dem unteren Ende des stationären Kerns (11) mindestens bis zu der Ventilsitzbasis (12) erstreckt.
Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Körper (13) einen zylindrischen Körper (113) aufweist mit mindestens drei Abschnitten unterschiedlichen Durchmessers (150, 151, 152), deren Durchmesser sich in drei Stufen in axialer Richtung des Körpers (13) ändern, wobei eine innere Seite des ersten Durchmesserabschnitts (150) an einen äußeren Abschnitt des Kerns (11) an der unteren Endseite angefügt ist und eine axiale Bewegung des Ankers (14) des beweglichen Ventilelements führt, die äußere Seite des zweiten Durchmesserabschnitts (151) an einen kleinen Durchmesserabschnitt (36) des Gehäuses (17) angefügt ist und die innere Seite des dritten Durchmesserabschnitts (152) die Ventilsitzbasis (12) umfasst.
Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Kraftstoffeinspritzventil außerdem ein Gehäuse (17) aufweist, das die Spule (23) umgibt und einen fest mit sowohl dem Körper (13) als auch dem beweglichen Kern montierten Abschnitt aufweist.
Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Körper (13) eine Dicke von 0,1 mm bis ungefähr 1 mm Breite aufweist.
Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der stationäre Kern (11) einen Einsatz hat an dem einen Ende zur Aufnahme des Körpers (13).
Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Einsatz eine Dicke von ungefähr 0,1 mm bis ungefähr 1 mm Breite aufweist.
Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Körper (13) derart geformt ist, dass er die äußeren Flächen des stationären Kerns (11), des Gehäuses (17), des beweglichen Kerns (14) und der Basis (12) skizziert.
Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Kraftstoffeinspritzventil außerdem eine Kernplatte (18) aufweist zur Montage des Gehäuses (17) und des stationären Kerns (11) und zum Einfassen der Spule (23).
Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Körper (13) sich bis über mindestens die Kernplatte (18) hinaus erstreckt in eine Richtung weg von dem beweglichen Kern (14).
Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Körper (13) zylindrisch ist.
Ein Motor umfassend eine Motorsteuereinheit (515) und ein Kraftstoffeinspritzventil (509), das zum Steuern der Kraftstoffeinspritzung elektrisch mit der Motorsteuereinheit (515) gekoppelt ist, wobei das Kraftstoffeinspritzventil eines der vorstehenden Ansprüche ist.