DE69009398T2 - Hochdruck-Kraftstoffeinspritzeinheit. - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine HochdruckKraftstoffeinspritzeinheit, die ein Gehäuse umfaßt, dessen Innenraum in eine Kraftstoffeinspritzzeitpunkt-Steuerkammer, die ein Kraftstoffeinspritzzeitpunkt-Steuerventil, das durch ein Einspritzzeitpunkt-Magnetspulenglied gesteuert wird, aufnimmt, und eine unter Druck stehende und Kraftstoff aufnehmende Speicherkammer, die mit einer Kraftstoffeinspritzdüse, die mit einem Einspritzventilkörper zusarnrnenarbeitet und der durch das Kraftstoffeinspritzzeitpunkt-Steuerventil betätigt wird, getrennt ist wobei die Kraftstoffeinspritzzeitpunkt-Steuerkammer und die unter Druck stehende und Kraftstoff aufnehmende Kammer durch ein crennendes Wandteil voneinander getrennt sind, welches wiederum eine Rückdruckkammer begrenzt, die einerseits mit einem hinteren Endabschnitt des Einspritzventilkörpers, der gleitbar durch das Trennwandelement gelagert ist, in Fluidverbindung ist und andererseits mit einer Rückdruck-Entlastungskammer durch einen Drosselstellenkanal in Fluidverbindung ist, der der Steuerung des Kraftstoffeinspritzzeitpunkt-Steuerventils unterliegt um eine Fluidverbindung zwischen der Rückdruckkammer zur Rückdruck-Entlastungskammer im Ansprechen auf die Position des Einspritzventilkörpers herzustellen.
• Im besonderen bezieht sich die Erfindung auf eine Hochdruck-Kraftstoffeinspritzeinheit, die z.B. für einen hochtourigen Dieselmotor geeignet ist. Im besonderen trägt die vorliegende Erfindung dazu bei, den spezifischen Aufbau einer solchen Einspritzeinheit bezüglich der Kraftstoffeinspritzeigenschaften und die Lebensdauer derer elektromagnetischer Steuerkomponenten zu verbessern.
• Eine Hochdruck-Kraftstoffeinspritzeinheit, wie sie oben angegeben ist, (und die des sogenannten Behälter- oder Speichertyps ist) und wie sie hauptsächlich zur Verwendung für hochtourige Dieselmotoren geeignet ist, ist beim Stand der Technik (japanische Patentanmeldung Nr. Hei. 1-36971, EP1A-0 333 056) allgemein bekannt.
• Eine solche Kraftstoffeinspritzeinheit vom Kraftstoffspeicheroder Sammeltyp hat einen Aufbau, der ein allgemein rohrförmiges Gehäuse umfaßt, dessen Innendurchmesser sich stufenweise von einem oberen Abschnitt zu einem unteren Befestigungsabschnitt an der Seite der Kraftstoffeinspritzdüse vermindert. Das Gehäuse ist in eine Sammel- oder Kraftstoffspeicherkammer an einem unteren Abschnitt angrenzend an die Kraftstoffeinspritzdüse und eine Kraftstoffzeitpunkt-Steuerkammer an einem oberen Abschnitt des Gehäuses getrennt, wobei beide Kammern mittels eines trennenden Wandteils getrennt sind, das einen Führungsaufbau bildet sowie eine Rückdruckkammer begrenzt zu der ein hinteres Ende eines Einspritzventilkörpers des Kraftstoffeinspritzventils freiliegt. Der hintere Endabschnitt des Einspritzventilkörpers, dessen spitzes Ende mit der Kraftstoffeinspritzdüse zusammenarbeitet, um das Kraftstoffeinspritzventil zu bilden, wird durch die Trennwand verschiebbar gelagert und wird durch eine vorbelastete Feder, die durch den Kraftstoffrückdruck, der an den hinteren Endabschnitt des Einspritzventilkörpers angelegt wird, in eine geschlossene Position des Einspritzventils vorbelastet. Andererseits wird der Einspritzventilkörper dem Kraftstoffdruck unterworfen, der in eine entgegengesetzte Richtung wirkt und den Einspritzventilkörper in eine Offenstellung des Kraftstoffeinspritzventils beaufschlagt. Ein Kraftstoffrückdruck des unter Druck stehenden Kraftstoffs bildet somit einen Regeldruck, der durch ein Kraftstoffeinspritzzeitpunkt-Sole- noid reguliert wird, das in dem oberen Abschnitt des Gehäuses durch ein Ventilelement angeordnet ist, das vorgesehen ist, um eine Entlastungssteuerung eines Drosselstellenkanals auszuführen, der das die Rückdruckkammer mit einer Rückdruck-Entlastungskammer verbindet, die auf der Seite der oberen EinspritzzeitpunktSteuerkammer des Trennwandelementes angeordnet ist.
• Mit der zuvor angegebenen Einspritzeinheit mit Kraftstoffspeicherung wirkt ein Rückdruck auf die hintere Endfläche des Einspritzventilkörpers des Kraftstoffeinspritzventils, wenn der Drosselstellenkanal durch das Ventilelement des Kraftstoffeinspritzzeitpunkt-Steuerventils geschlossen wird, das durch ein Einspritzzeitpunkt-Magnetspulenbetätigungsglied gebildet wird. Entsprechenderweise wird der Einspritzventilkörper durch die Resultierende des Rückdrucks, des Kraftstoffdrucks und der nach unten gerichteten Vorbelastungskraft vorgeschoben, die den Einspritzventilkörper in einer abgesenkten Position hält, in der die Einspritzdüse geschlossen ist. Wenn andererseits der Rückdruck, der in der Rückdruckkammer herrscht, durch eine Zurückziehungsoperation des Ventilelementes des Einspritzzeitpunktsteuerventils gelöst wird, um den Drosselstellenkanal zu öffnen, wird der Einspritzventilkörper durch den Kraftstoffdruck angehoben, der gegen die Vorbelastungskraft des vorbelasteten Federelementes wirkt, um die Vorbelastungskraft zu überwinden und das Einspritzventilelement in eine zurückgezogene Ventilposition zu drücken, wodurch sich die Einspritzventildüse öffnet. Normalerweise hängt der maximale Hub oder die Hubgröße des Einspritzventilkörpers von dem axialen Spiel des hinteren Endabschnittes des Ventilkörpers bezüglich einer gegenüberliegenden Anschlagfläche der Rückdruckkammer ab, die durch das trennende Wandteil begrenzt wird.
• Aus der US-A-4 342 443 ist eine Krattstoffbemessungsvorrichtung bekannt, die einen Hubregler für einen Ventilkörper eines Kraftstofförderventils und eines Einspritzzeitpunktreglers zum Steuern der Kraftstoffmenge umfaßt, die über das Einspritzventil zugeführt wird.
• Zieht man den oben angegebenen Aufbau einer solchen Kraftstoffeinspritzeinheit in Betracht, besteht ein Erfordernis darin, sich unterschiedlichen Erfordernissen der Kraftstoffeinspritzung anzunähern, die von den Betriebszuständen des Motors abhängen, und deshalb ist eine vervollkommnete Steuerung der eingespritzten Kraftstoffmenge über eine solche Einspritzeinheit empfehlenswert. Darüber hinaus sollte beim Vorsehen einer vervollkommenen Steuerung für die eingespritzte Kraftstoffmenge pro Einspritzzyklus die Aufmerksamkeit darauf gerichtet werden, ein Anwachsen einer thermischen oder anderen Überbelastung für die Magnetspulen-Steuereinrichtung der Einspritzventileinheit zu vermeiden.
• Die vorliegende Erfindung trägt dazu bei, die zuvor angegebenen Ziele mittels einer Hochdruck-Kraftstoffeinspritzeinheit zu erreichen, die entsprechend der vorliegenden Erfindung dadurch gekennzeichnet ist, daß ein Hubregulierteil vorgesehen ist, um mit einem Anschlagabschnitt des Einspritzventilkörpers in Eingriff zu sein, und überdies vorgesehen ist, um wahlweise eine vorgegebene Hubregulierposition in Abhängigkeit von der Speisung eines Hubregulier-Magnetspulenbetätigungsgliedes einzunehmen, das gespeist wird, um das Hubregulierteil vor dem Kraftstoffeinspritzzeitpunkt in die vorbestimmte Hubregulierposition zu setzen d.h. beim Vorschieben des Einspritzventils, das geöffnet wird, wird der Einspritzventilkörper in eine Offenstellung zurückgezogen, die von der Einspritzdüse beabstandet ist, wobei das Einspritz-Magnetspulenbetätigungsglied eine elektromagnetische Wicklung aufweist, die von einem relativ dicken Wickeldraht hergestellt ist, der mit einer kleinen Anzahl von Windungen gewickelt ist, während das Hubregulier-Magnetspulenbetätigungsglied eine elektromagnetische Wicklung aufweist, die aus einem verhältnismäßig dünnen Wickeldraht hergestellt ist, der in einer größeren Anzahl von Windungen gewickelt ist.
• In der EP-A-0 363 996, einem Dokument nach Artikel 54(3) EPÜ, hat die Ahmelderin der vorliegenden Erfindung schon einen Regelaufbau vorgeschlagen, mittels dessen der Hub oder die Hubgröße des Einspritzventilkörpers in zwei Stufen verändert werden kann, wodurch ein großer oder kleiner Grad der Einspritzventilöffnung geschaffen wird. Der Aufbau verwendet ein Hubregulierteil, um den Hub des Ventilkörpers auf einen kleineren Hub einzustellen, was einem Anschlagabschnitt, der auf dem Einspritzventilkörper ausgebildet ist, ermöglicht, gegen das Hubregulierteil anzuschlagen, wodurch das Hubregulierteil wiederum mittels der Anzugskraft einer elektromagnetischen Hubmagnetspule eingestellt wird, die gespeist wird, um das Hubregulierteil in seine Hubregulierposition zu bewegen. Wenn jedoch das Hubregulierteil durch eine elektromagnetische Wicklung gesteuert wird, um seine Hubregulierposition einzunehmen und um die zurückziehende Öffnungsbewegung des Einspritzventilkörpers zu begrenzen, wird die Spule der elektromagnetischen Hubmagnetspule kontinuierlich gespeist, um das Hubregulierteil in die angezogene Regulierposition anzuziehen und dort zu halten.
• In jenem Fall ist es erforderlich, das Hubregulierteil während der gesamten Periode der kleinen Hubbetätigung des Einspritzventilkörpers in seiner Hubregulierposition mit einer solchen Kraft zu halten, die größer ist, als die Kraft, die den Einspritzventilkörper in seiner Öffnungsrichtung antreibt. Somit erfordert ein kontinuierliches Beaufschlagen des Ventilregulierteils mit der Anzugs-Zugkraft, um es in seiner Ventilregulierposition zu halten, das Versorgen der elektromagnetischen Wicklung der elektromagnetischen Hubmagnetspule mit einem relativ großen elektrischen Strom für eine längere Zeitdauer, was das Risiko in sich birgt, daß die elektromagnetische Wicklung der Hubmagnetspule von der Überhitzung Schaden leidet, so daß die Wicklung durch Durchbrennen beschädigt wird.
• Die Hochdruck-Einspritzeinheit entsprechend der vorliegenden Erfindung ist im besonderen vorteilhaft dahingehend, daß es einerseits ermöglicht wird, den zu verändernden Öffnungsgrad des Einspritzventils zu regulieren um die eingespritzte Kraftstoffmenge während eines Kraftstoffeinspritzzyklus in Übereinstimmung mit den Eetriebszuständen des Motors zu verändern und daß es andererseits zuverlässig verhindert wird, daß die elektromagnetische Steuereinrichtung des Regulierteils den Hub des Einspritzventilkörpers so einstellt, daß es durch den Haltestrom überhitzt wird, der über die elektromagnetische Wicklung der die Anzugs-Zugkraft erzeugenden Magnetspule zugeführt wird. Der zuletzt genannte Effekt ergibt sich spezifischerweise aus der erfinderischen Zeitpunktsteuerung zum Anregen der elektromagnetischen Wicklung der elektromagnetischen Hubmagnetspule, nämlich, um die Speisung der elektromagnetischen Wicklung des Hubregulier-Magnetspulenbetätigungsgliedes zum Anziehen des Ventilreglierteils in eine Regulierstellung vor dem Start der Kraftstoffeinspritzeinheit zu starten, d.h., bevor die elektromagnetische Wicklung des Einspritzzeitpunkt-Magnetspulenbetätigungsgliedes angeregt wird, um das zugehörige Ventilelement der Rückdruckentlastungs-Steuereinrichtung der Einspritzeinheit anzuziehen. Wenn im besonderen die elektromagnetische Wicklung der Hubreguliermagnetspule zu einem solchen Zeitpunkt angeregt wird, bei dem bevorzugterweise die Anzugsbewegung des Hubregulierteils in seine Hubregulierposition abgeschlossen wird bevor die elektromagnetische Wicklung der Einspritzzeitpunktmagnetspule angeregt wird (Start der Kraftstoffeinspritzung) kann eine elektromagnetische Wicklung für einen niedrigen Strom, die langsamere Hochlaufeigenschaften hat, für die Hubregulier-Magnetspule verwendet werden. Entsprechenderweise ist es möglich, den elektrischen Strom, der durch die Hubreguliermagnetspule geführt wird, durch Erhöhen der Anzahl der Windungen der Wicklung zu vermindern. Demzufolge ist die Zuführung eines großen elektrischen Haltestromes, der eine große Anzugs-Zugkraft für eine lange Zeitdauer erzeugt, entbehrlich, wodurch zuverlässig das Auftreten eines Brandschadens der elektromagnetischen Hubwicklung der Hubreguliermagnetspule verhindert wird, was die Lebensdauer derselben erhöht.
• Entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der Kraftstoffeinspritzzeitpunkt der Einspritzeinheit so angepaßt daß er durch ein Einspritzzeitpunkt-Magnetspulenbetätigungsglied gesteuert wird, das so angepaßt ist, daß es eine Druckentlastungssteuerung eines Rückdrucks ausführt, der auf die hintere Endfläche des Einspritzventilkörpers wirkt, um eine vom Kraftstoffdruck betätigte Bewegung des Einspritzventilkörpers zum Öffnen oder Schließen der zugehörigen Kraftstoffeinspritzdüse des Einspritzventils zu ermöglichen.
• Darüber hinaus wird bevorzugt, daß die Hubgröße des Einspritzventilkörpers des Kraftstoffeinspritzventils durch ein Hubregulier-Magnetspulenbetätigungsglied gesteuert wird, das innerhalb der unter Druck stehenden Kraftstoffspeicherkammer angeordnet ist und so angepaßt ist, daß es das Hubregulierteil in einer vorbestimmten Hubregulierposition anordnet, die das Zurückziehen (Anheben) des Einspritzventilkörpers während eines Kraftstoffeinspritzzyklus der Einheit bestimmt.
• Andere bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind in anderen Unteransprüchen angegeben.
• Weitere Merkmale, Ziele und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen ersichtlich, in denen:
• Fig. 1 eine geschnittene Vorderansicht der Hochdruck-Kraftspritzeinheit entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist,
• Fig. 2 eine geschnittene Seitenansicht der in Fig. 1 gezeigten Hochdruck-Kraftstoffeinspritzeinheit ist,
• Fig. 3 ein Wellenformdiagramm zum Erläutern einer Steuerung der Hochdruck-Kraftstoffeinspritzeinheit ist, die in Fig. 1 gezeigt ist,
• Fig. 4 eine Schnittansicht des Rückdruckkammerbereiches der Hochdruck-Kraftstoffeinheit von Fig. 1 ist, die in einem größeren Maßstab gezeigt ist,
• Fig. 5(a) eine Unteransicht eines Unterlegscheibenteiles ist, das mit einem hinteren Endabschnitt eines Einspritzventilkörpers der in Fig. 1 gezeigten Hochdruck-Kraftstoffeinspritzeinheit verbunden ist,
• Fig. 5(b) eine Schnittansicht entsprechend zu Fig. 5(a) ist,
• Fig. 6 eine Schnittansicht eines Steuerabschnittes der Hochdruck-Kraftstoffeinspritzeinheit von Fig. 1 ist, die die Fläche eines oberen Abschnitts des Ventilregulierteils in einem größeren Maßstab zeigt, und
• Fig. 7(a) und Fig. 7(b) eine Seitenansicht und eine Unteransicht jeweils einer in Fig. 6 gezeigten Anschlagplatte sind, die dazu vorgesehen ist, mit dem Hubregulierteil zusammenzuarbeiten, um einen maximalen Hub eines Einspritzventilkörpers der in Fig. 1 gezeigten Hochdruck-Kraftstoffeinspritzeinheit zu bestimmen.
• In den Fig. 1 und 2 und 3 bis 7 bezeichnet allgemein Bezugszeichen 1 eine Hochdruck-Kraftstoffeinspritzeinheit entsprechend dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die in dieser Grundstruktur ein Gehäuse 2 umfaßt, das eine obere Kraftstoffeinspritzzeitpunkt-Steuerkammer 4 und eine untere unter Druck stehende Kraftstoffspeicherkammer 5 (in der der unter Druck stehende Kraftstoff gesammelt wird) mittels eines Trennwandteils 3 trennt und das einen Einspritzventilkörper 6 anordnet. Innerhalb der Kraftstoffspeicherkammer 5 ist ein HubregulierMagnetspulenbetätigungsglied 7 zum Regulieren der Hubgröße des Einspritzventilkörpers 6 angeordnet, während ein axialer Vorsprung 3a des Trennwandteils 3 angepaßt ist, ein Einspritzzeitpunkt-Magnetspulenbetätigungsglied 8 (nachstehend als Einspritzzeitpunktsteuerventil B bezeichnet) zu tragen, das in der Kraftstoffeinspritzzeitpunkt-Steuerkammer 4 angeordnet ist und so angepaßt ist, daß es den Zeitpunkt der Kraftstoffeinspritzung durch Steuern der resultierenden Kraft steuert, die den Einspritzventilkörper 6 in seine Einspritzventil-Schließposition drückt, wie vollständig im einzelnen in der späteren Beschreibung erläutert wird. Allgemein besteht das Gehäuse 2 aus einem rohrförmigen Hauptkörper 9 und einem Abdeckeinsatz 10 zum Schließen der Einsetzöffnung 9a des Hauptkörpers 9. Der rohrförmige Hauptkörper 9 hat eine allgemein zylindrische Form, dessen Durchmesser sich in drei Stufen von einem oberen Abschnitt bis zu einem unteren Abschnitt auf der Seite der Einspritzdüse der Einspritzeinheit 1 vermindert. Die Größe der Einspritzzeitpunkt-Steuerkammer 4 wird im wesentlichen durch den Durchmesser der Einsetzöffnung 9a an dem oberen Abschnitt der Kraftstoffeinspritzeinheit 1 bestimmt, wobei ein Stufenabschnitt oder eine Schulter 9b nach innen annähernd der Hälfte der axialen Erstreckung der Kraftstoffeinheit hervorsteht und dazu angepaßt ist, eine Mehrzahl von Teilen zu halten, die in dem Hauptkörper 9 aufgenommen sind, wie nachstehend beschrieben wird. Eine andere Aufnahmeöffnung 9h ist so ausgebildet, daß sie sich nach unten von der Schulter 9b erstreckt, um somit einen oberen Teil 5a der unter Druck stehenden Kraftstoff speicherkammer 5 zu begrenzen, die das Hubregulier-Magnetspulenbetätigungsglied 7 (nachstehend als Hubmagnetspule 7 bezeichnet) aufnimmt und in einem unteren Teil 5b der Kraftstoffspeicherkammer 5 mit einer Stufe 9d zwischen beiden Teilen 5a und 5b der Kraftstoffspeicherkammer 5 endet. Eine Kraftstoffeinspritzdüsenkappe 11 ist von unten in eine Halteöffnung 9f der unteren Erstreckung des Hauptkörpers 9 der Einspritzeinheit 1 eingeschraubt und darüber hinaus vorgesehen, um die untere Wand der Kraftstoffspeicherkammer 5 zu vervollständigen. Entlang eines Achsabschnittes der Düsenkappe 11 ist eine Führungsbohrung 11c zum Führen des Gleitabschnitts 6c des Einspritzventilkörpers 6 vorgesehen, wobei der spitze Endabschnitt der Führungsbohrung 11c die Kraftstoffeinspritzdüse 11a bildet. Eine auswählbar anwendbare Zwischenlage 11b ist vorgesehen, um eine minimale Hubgröße des Einspritzventilkörpers 6 einzustellen, wobei Bezugszeichen 9g einen Montagegewindeabschnitt zum Befestigen der kompletten Hochdruck-Kraftstoffeinspritzeinheit 1 auf dem Motor, z.B. einem hochtourigen Dieselmotor, bezeichnet.
• Der zuvor erwähnte Abdeckeinsatz 10 hat die Form eines flanschförmigen hohlen Zylinderteils, das integral aus einem zylindrischen Rohrabschnitt 10a und einem oberen Scheibenabschnitt 10b besteht, wobei der Abdeckeinsatz 10 so angepaßt ist, daß er von dem Einspritzzeitpunkt-Steuerventil 8 aufgenommen wird, und daß er ein Befestigungs- und Führungselement für die anderen Teile bildet. Der obere Scheibenabschnitt 10b ist mit einem Verbindungsrohrabschnitt 10c versehen, der nach oben durch eine obere Verschlußkappe 12 vorspringt, wobei der Verbindungsrohrabschnitt 10c so angepaßt ist, daß er im Kraftstoffzuführungsrohr 17a über eine Verbindermutter 17b befestigt. Ein Kraftstoffdurchlaß 10d erstreckt sich axial durch den Verbinderabschnitt 10c und durch einen Abschnitt des Abdeckeinsatzes 10, im besonderen durch den zylindrischen Rohrabschnitt 10a (siehe Fig. 2) und durch einen Flanschabschnitt des Trennwandteils 3, um in einer Rückdruckkammer 4a, wie später beschrieben wird, zu enden.
• Der zylindrische Rohrabschnitt 10a des Abdeckeinsatzes 10 wird in die Einsetzöffnung 9a des Hauptkörpers 9 eingesetzt, und der obere Scheibenabschnitt 10b des Abdeckeinsatzes 10 wird durch die Verschlußkappe 12 nach unten gedrückt, die auf dem oberen Endabschnitt des Hauptkörpers 9 des Gehäuses 2 montiert ist und aufgeschraubt wird. Entsprechenderweise werden ein Umfangsabschnitt des Trennwandteils 3 und ein radial vorspringender oberer Randabschnittes eines Spulenhalters 18 der Hubmagnetspule 7 gegeneinandergepreßt und auf dem Stufenabschnitt 9b durch einen unteren Endabschnitt des Rohrabschnitts 10a des Abdeckeinsatzes 10 befestigt, wie in den Fig. 1 und 2 gezeigt ist. Das Bezugszeichen 30 bezeichnet ein Abstandsstück, das zwischen einem Umfangsrandabschnitt des Trennwandteils und des Spulenhalters 18 angeordnet ist.
• Das obige Einspritzzeitpunktsteuerventil 8 umfaßt einen zweigeteilten Spulenhalter 13, der auf dem mittleren Vorsprung 3a des Trennwandteils 3 montiert und verschraubt ist, eine ringförmige elektromagnetische Wicklung 14, die in dem Spulenhalter 13 gelagert ist und einen axial beweglichen Ventilkörper 15, der einen Ventilschaft 15a umfaßt, der verschiebbar durch eine koaxiale Bohrung des Spulenhalters 13 und einen scheibenförmigen Anschlagabschnitt 15b eingesetzt ist, wie mehr im einzelnen in Fig. 4 gezeigt ist. Ein Stromzuführungsanschluß 31 (Fig. 2) ist angeordnet und wird durch den oberen Scheibenabschnitt 10b des Abdeckeinsatzes 10 gelagert, um elektrisch die Ringwicklung 14 mit einer externen Stromcuelle zu verbinden.
• Das obere Ende des Ventilschaftes 12a ist mit einer Druckfeder 16 in Eingriff, die das Ventilelement 15 in eine nach unten verschobene Ventilschließposition drückt, wie später beschrieben wird. Entsprechenderweise wird ein Drosselstellenkanal 3d einer Rückdruckkammer 3b normalerweise durch eine mittlere Ventilerhebung 15c geschlossen gehalten, die an dem unteren Ende des Ventilschaftes 15a ausgebildet ist, wobei der Drosselstellenkanal 3b so angepaßt ist, daß er durch das Anziehen des scheibenförmigen Anschlagabschnittes 15b, der auf dem Ventilschaft 15a befestigt ist, mittels der elektromagnetischen Wicklung 14 geöffnet wird.
• Andererseits umfaßt die elektromagnetische Hubmagnetspule 7, die stromabwärts des Trennwandteils 3 im oberen Teil 5a der Kraftstoffspeicherkammer 5 angeordnet ist, einen zweigeteilten Spulenhalter 18, eine ringförmige elektromagnetische Wicklung 19, die innerhalb des Spulenhalters 18 gelagert ist und ein Hubregulierteil 20 zum Regulieren der Hubgröße des Einspritzventilkörpers 6, im besonderen zum Begrenzen des Hubs des Einspritzventilkörpers auf einen kleineren Wert (kleinere Größe der Kraftstoffeinspritzung), wenn das Hubregulierteil 20 seine Hubregulierposition einnimmt. Der obere Umfangsrandabschnitt des Spulenhalters 18 ist gegen den Stufenabschnitt 9b des Hauptkörpers 9 des Gehäuses 2 über den Rohrabschnitt 10a des Abdeckeinsatzes 10, wie oben angegeben, gepreßt und darauf befestigt. Das Hubregulierteil 20, das in einem gewissen Ausmaß auch in Fig. 6 gezeigt ist, umfaßt einen rohrförmigen Führungsabschnitt 20a, der verschieblich in einer Führungsbohrung 18a des Spulenhalters 18 und einem scheibenförmigen Anschlagabschnitt 20b eingesetzt ist, der auf dem oberen Ende des zylindrischen Führungsabschnitts 20a befestigt ist. Wie mehr im einzelnen in Fig. 6 gezeigt ist, umfaßt die obere Endfläche des Spulenhalters 18 einen gestuften Abschnitt 18f, der um seine Achse herum vorsteht. Der gestufte Abschnitt 18f ist so angepaßt, daß er einen den magnetischen Kreis unterbrechenden Abschnitt mittels eines Spaltes A zwischen einem äußeren Ringabschnitt der Rückseite des scheibenförmigen Anschlagabschnitts 20b und dem angrenzenden zuweisenden Abschnitt der oberen Endfläche der Spulenhalterung 18 dann erzeugt, wenn der scheibenförmige Anschlagabschnitt 20b nach unten angezogen wird, um an der oberen Endfläche der Spulenhalterung 18 gehalten zu werden, wodurch die Ansprecheigenschaften des Hubregülierteils 20 verbessert wird, indem es frei axial beweglich ist beim Abschalten des Speisestroms, der durch die Wicklung 19 der Hubmagnetspule 7 zugeführt wird. Somit trägt der Spalt A zum abrupten Vermindern der magnetischen Anzugskraft bei, wenn die Speisung der elektromagnetischen Wicklung 19 abgeschaltet wird. Darüber hinaus schwächt der Spalt A den magnetischen Kreis und ermöglicht, daß das Hubregulierteil 20 schnell seinen frei beweglichen Zustand beim Unterbrechen des Ansteuerns eines elektrischen Stroms über die Wicklung 19 einnimmt.
• Allgemein ist die elektromagnetische Hubwicklung 19 der Hubmagnetspule 7 des Typs mit einem geringen Strom, welche durch Wickeln eines Drahtes gebildet ist, der einen kleinen Durchmesser mit einer großen Anzahl von Windungen hat, wodurch entsprechenderweise das Hochlaufen der magnetischen Kraft und die Bewegung des Hubregulierteils 20 relativ langsam ist, wie auch später noch unter Bezugnahme auf Fig. 3 erläutert wird.
• Im Gegensatz hierzu ist die Eigenschaft der elektromagnetischen Wicklung 14 des oberen Einspritzzeitpunktsteuerventils 8 des Typs mit einem großen Strom, der durch Wickeln eines Drahtes gebildet ist, der einen großen Durchmesser mit einer kleinen Anzahl von Windungen hat, wodurch eine Wicklung mit einem großen Strom hergestellt wird, die ein schnelles Hochlaufen der magnetischen Kraft und des Ventilteils 15 erzeugt, wie in Fig. 3 angegeben ist. Z.B. ist die elektromagnetische Einspritzwicklung 14 des Typs A > T in Form seiner Amperewindungseigenschaften. Auf diese Weise ist es möglich, die Steuergenauigkeit des Einspritzzeitpunkts durch Gestalten der Hochlaufeigenschaften der Magnetkraftkurve solcherart, daß diese möglichst steil ist und so schnell wie möglich einen großen Strom durch die Wicklung 8 steuert. Wie andererseits oben angegeben wurde, verwendet die elektromagnetische Hubwicklung 19 der Hubmagnetspule 7 eine Wicklung des Typs, das aus einem elektrischen Draht mit einem kleinen Durchmesser ausgebildet ist, der mit einer großen Anzahl von Windungen gewickelt ist, d.h., die Wicklung 19 ist vom Typ A < T in Form ihrer Amperewindungseigenschaften. Eine solche Gestaltung wird ausgewählt, da eine langsame Hochlaufcharakteristik für die elektromagnetische Hubwicklung 19 und die Betätigung des Hubregulierteils 20 der Hubmagnetspule 7 ausreichend ist, da genügend Zeit zum Speisen und Anziehen des Hubregulierteils 20 in seine angezogene Hubregulierposition zur Verfügung steht.
• Das Bezugszeichen 32 bezeichnet eine ringförmige Anschlagplatte, die aus einem nichtmagnetischem Material hergestellt ist und die auf der unteren Oberfläche des Trennwandteils 3 in einer koaxialen Weise befestigt ist, wie in Fig. 6 gezeigt ist. Wie in Fig. 7 gezeigt ist, ist die Anschlagplatte 32 mit Aussparungen 32a versehen, die in ihrer Kontaktfläche 32b ausgespart sind, die der oberen Seite des scheibenförmigen Anschlagabschnitts 20b des Hubregulierteils 20 zugewandt sind. Die Aussparungen 32a sind kreuzweise ausgebildet, was dazu dient, den unter Druck stehenden Kraftstoff aus dem Kraftstoff zuführungsdurchlaß 3e des Trennwandteils 3 zum Führungsabschnitt 20a des Hubregulierteils 20 hinzuführen, das einen Abschnitt des Einspritzventilkörpers 6 aufnimmt. Die Anschlagplatte 32 bildet eine magnetische Abschirmung, die dazu dient, daß verhindert wird, daß ein magnetischer Kreis durch das Trennwandteil 3 in dem Zustand erzeugt wird, bei dem das Hubregulierteil 20 in seiner unbelasteten angehobenen Position befindlich ist und bei der die Hubmagnetspule 7 gespeist ist, um das Hubregulierteil 20 anzuziehen. Darüber hinaus ist es durch Austauschen der Anschlagplatte 32 mit einer anderen, die eine unterschiedliche Dicke zu dieser hat, auch möglich, die angehobene Position des Hubregulierteils 20 und entsprechenderweise die maximale Hubgröße des Einspritzventilkörpers 6 einzustellen.
• Darüber hinaus umfaßt der zylindrische Rohrabschnitt 10a des Abdeckeinsatzes 10 ein Paar Aufschlagstiftbohrungen 10f an dessen vorderen Ende, in denen Aufschlagstifte 29 eingepaßt sind, um die Aufschlagstiftbohrungen 9e an dem Stufenabschnitt 9b in Eingriff zu bringen und die sich durch Aufschlagstiftnuten 3g, 30c und 29e erstrecken, die so ausgebildet sind, daß sie jeweils durch die Umfangsteile des Trennwandteils 3, des Abstandstücks 30 und des Spulenhalters 18 hindurchdringen.
• Um der Wicklung 19 der unteren Hubmagnetspule 7 Energie zuzuführen, sind Verdrahtungsdurchlässe durch die Hochdruck-Kraftstoffeinspritzeinheit 1 hindurch ausgebildet, die sich im wesentlichen in einer axialen Richtung derselben von der Oberseite der Kraftstoffeinspritzeinheit erstrecken und sich axial durch die Verschlußkappe 12 und den zylindrischen Rohrabschnitt 10a des Abdeckeinsatzes 10 erstrecken, um die elektromagnetische Hubwicklung 19 von unten zu verbinden. Ein solcher Aufbau wird bevorzugt und ist besonders vorteilhaft dahingehend, daß ein Platz einnehmender sich radial erstreckender Kabelbaum zum Speisen der unteren elektromagnetischen Wicklung 19 vermieden wird, womit die Montagefreiheit vergrößert wird und eine hohe Abdichtbarkeit der unter Druck stehenden Kraftstoffspeicherkammer 5 gesichert wird. Im besonderen sind die Verdrahtungsdurchlässe für die Zuführungsdrähte, die mit der Wicklung 19 der Hubmagnetspule 7 verbunden sind, durch Führungsbohrungen 18c eines Abschnitts des Spulenhalters 18 unterhalb des unteren Endes der elektromagnetischen Wicklung 19, Führungsnuten 9h, 18d, 30a und 3c entlang eines Abschnitts des Hauptkörpers 9 des Gehäuses das die Hubmagnetspule 7 umgibt, ausgebildet, wobei der Spulenhalter 18 und das Abstandsstück 30 sowie der Umfangsabschnitt des Trennwandteils 3 in Ausnehmungsbohrungen 10h des zylindrischen Rohrabschnitts 10a des Abdeckeinsatzes 10 durch den oberen Plattenabschnitt 10b zur Außenseite des oberen Abschnitts der Hochdruck-Kraftstoffeinspritzeinheit 1 enden. Die Ausnehmungsbohrung 10h umfaßt jeweils einen Halteabschnitt 10g, der durch ihre obere Hälfte ausgebildet ist, und einen Abdichtabschnitt 10e, der durch ihre untere Hälfte ausgebildet ist, die einen Aufnahmeaufbau für eine Isolierröhre 23 bildet, die aus einem Isoliermaterial hergestellt ist und die in den Halteabschnitt 10g jeweils eingeschraubt und mit diesem mittels eines Klebemittels befestigt ist. Die Isolierröhre 23 ist so angepaßt, daß sie einen Stromzuführungsstab 24 aufnimmt, der z.B. aus einem Kupferstab hergestellt ist, der in die Isolierröhre 23 eingesetzt ist und einen Teil eines Zuführungsdrahtes bildet. Der leitende Stab ist an der inneren Fläche der Isolierröhre 23 mit einem Klebemittel befestigt und sein oberer Endabschnitt, der axial vom Gehäuse 2 hervorspringt, wird mittels einer Feststellmutter 25 befestigt. Ein weiches Abdichtungsklebemittel 24 wird zwischen einen Abschnitt 24b des Stromzuführungsstabes 24, der einen kleineren Durchmesser hat, und den Abdichtabschnitt 10e der Ausnehmungsbohrung 10h eingefüllt. Das untere Ende des Abschnitts 24b des Stromzuführungsstabs 24 ist nahe der Führungsnut 30a des Abstandsstücks 30 positioniert. Der Kabelbaum 27, der von beiden Enden der Windung der elektromagnetischen Wicklung herausgezogen ist, wird durch die Führungsbohrung 18c und die Führungsnut 9h in die Nähe des Abstandsstücks 30 geführt, um in dieser Position mittels eines Lötmittels mit dem unteren Ende des dünneren Abschnitts 24b des Stromzuführungsstabs 24 verbunden zu werden.
• Das Trennwandteil 3, das den Gewindevorsprung 3a einschließt, ist allgemein scheibenförmig und weist eine Führungsbohrung 3h auf, die an seinem Mittelabschnitt ausgebildet ist, in welchen ein hinterer Endabschnitt 6a des oberen Endes des größeren Durchmessers des Einspritzventilkörpers 6 verschiebbar eingesetzt ist. Wie in Fig. 4 gezeigt ist, wird dieser Raum, der vor dem hinteren Endabschnitt 6a des Einspritzventilkörpers 6 begrenzt ist, durch die Führungsbohrung 3h des Trennwandteils 3 begrenzt und die obere hintere Endfläche 6h des Einspritzventilkörpers 6 definiert eine Rückdruckkammer 3b, die mit einer Rückdruck-Entlastungskammer 4a auf der Seite der Einspritzzeitpunktsteuerkammer 4 zwischen dem oberen Ende des Vorsprungs 3a des Trennwandteils 3 und dem scheibenförmigen Anschlagabschnitt 15b des Einspritzzeitpunktsteuerventils 8 kommuniziert, wobei eine Umfangswand der Rückdruck-Entlastungskammer 4a durch den Spulenhalter 13 des Einspritzzeitpunktsteuerventils 8 definiert ist. Die Verbindung zwischen der Rückdruckkammer 3b und der Rückdruck-Entlastungskammer 4a wird mittels eines Drosselstellenkanals 3d hergestellt, wobei eine Öffnung derselben zur Rückdruck-Entlastungskammer 4a mittels eines mittleren Vorsprungs 15c des Ventilteils 15 gesteuert wird, wie in Fig. 4 gezeigt ist. Andererseits kommuniziert die Rückdruckkammer 3b mit einem darin befindlichen Rückdruck, der auf die obere hintere Endfläche 6h des hinteren Endabschnitts 6a des Einspritzventilkörpers 6 wirkt mit dem Kraftstoff zuführungsdurchlaß und der Kraftstoffspeicherkammer 5 über eine Drosselbohrung 6f und eine Verbindungsbohrung 6b, wobei sich beide durch den oberen hinteren Endabschnitt 6a des Einspritzventilkörpers 6, der einen vergrößerten Durchmesser aufweist, erstrecken. Der Umfangsabschnitt des Trennwandteils 3 weist eine Kraftstoffaussparung 3e auf, die sich durch dieses erstreckt, um mit dem Kraftstoffdurchlaß 10d zu kommunizieren und verbindet den Kraftstoffdurchlaß 10d des Abdeckeinsatzes 10 mit der Kraftstoffspeicherkammer 5.
• Um die Einspritzventilöffnungs-Rückziehkraft zu unterstützen, mit der der Einspritzventilkörper 6 über den statischen Druck des unter Druck stehenden Kraftstoffs beaufschlagt wird, bildet ein Übergangsbereich von einem mittleren Abschnitt des Einspritzventilkörpers 6 zum hinteren Endabschnitt 6a desselben, der einen vergrößerten Durchmesser aufweist, einen konischen Abschnitt 6d, wie in Fig. 4 gezeigt ist.
• Darüber hinaus ist der Einspritzventilkörper 6 mit einem Führungsabschnitt 6c versehen, der an dessen unterem Abschnitt ausgebildet ist und umfaßt eine schraubenförmige Kraftstoffzuführungsaussparung und ein spitzes Ende 6g, das an dessen unterem Ende zum Öffnen oder Schließen der zugehörigen Einspritzdüse 11a ausgebildet ist, womit ein Einspritzventil gebildet wird. Darüber hinaus ist ein Ahschlagabschnitt 6e an dem Mittelteil des Einspritzventilkörpers 6 ausgebildet, der einen kreuzförmigen Querschnitt hat. Die obere Fläche des Anschlagabschnittes 6e ist so angepaßt, daß es eingreifend gegenüberliegend zu der unteren Endfläche des Führungsabschnitts 20a des Hubregulierteils 20 angeordnet ist. Entsprechenderweise bestimmt die Eingriffsposition zwischen dem Anschlagabschnitt 6e und das zugewandte Ende des Führungsabschnitts 20a des Hubregulierteils 20 den Hub des Einspritzventilkörpers 6. Eine Druckfeder 22 ist zwischen einer unteren Federauflage 21, die auf dem Führungsabschnitt 6c angebracht ist, und einer oberen Federauflage 21a angeordnet, die in einem Aufnahmeabschnitt 18b eingesetzt ist, der an dem unteren Abschnitt der Führungsbohrung 18a des Spulenhalters 18 ausgebildet ist. Mittels der Druckfeder 22 wird der Einspritzventilkörper 6 in der Richtung zum Schließen der Einspritzdüse 11a gedrückt gehalten. Wie bereits oben erwähnt wurde und in Fig. 4 gezeigt ist, ist auf der oberen hinteren Endfläche 6h des hinteren Endabschnitts 6a des Einspritzventilkörpers 6, wobei der Abschnitt 6a einen vergrößerten Durchmesser hat, die Hubgrößeneinstell-Unterlegscheibe 28 angeordnet und der Abstand zwischen der oberen Fläche der Unterlegscheibe 28 und die gegenüberliegend weisende Fläche 3f der Rückdruckkammer 3b bildet die maximale Hubgröße des Einspritzventilkörpers 6. Wie in den Fig. 5a und 5b gezeigt ist, ist die Unterlegscheibe 28 eine ringförmige Scheibe und ihre untere Fläche ist mit einer Anlagefläche 28a versehen, die alle 90º hervorsteht, und ausgesparte Bereiche 28b bildet zum Einleiten des Kraftstoffdrucks, um auf die hintere Endfläche 6h des hinteren Endabschnitts 6a des Einspritzventilkörpers 6 zu wirken, wobei die ausgesparten Bereiche 28b zwischen angrenzenden Anlageflächen 28a in Umfangsrichtung der Unterlegscheibe 28 gebildet sind. Wie in Fig. 4 gezeigt ist, kann die Unterlegscheibe 28 mit der Oberseite nach unten eingebaut werden.
• Im folgenden werden das Funktionieren und die Wirkung der Hochdruck-Kraftstoffeinspritzeinheit entsprechend der vorliegenden Erfindung hauptsächlich unter Bezugnahme auf Fig. 3 erläutert.
• In Fig. 3 sind Wellenformdiagramme zum Erläutern der Arbeitsweise der Hochdruck-Kraftstoffeinheit entsprechend der vorliegenden Erfindung gezeigt.
• Mit der Kraftstoffeinspritzeinheit 1 entsprechend dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die Kraftstoffeinspritzmenge geändert werden und in zwei Stufen durch Ändern der Hubgröße des Einspritzventilkörpers 6 in entweder einen kleineren Hub 1 oder einen größeren Hub L, wie in Fig. 3(i) angegeben ist, ausgewählt werden. Falls die Hubgröße auf den kleineren Hub reguliert wird, wird zuerst das Steuersignal für die Hubmagnetspule 7 der elektromagnetischen Wicklung 19 zugeführt (Fig. 3(e)), durch welches der Treiberstrom und die Magnetanzugskraft erzeugt werden (wie in den Fig. 3(f) und 3(d) gezeigt ist), was bewirkt, daß das Hubregulierteil 20 auf dem Spulenhalter 18 der Hubmagnetspule 7 angezogen wird, wenn die Magnetkraft einen vorbestimmten Wert erreicht, wie in Fig. 3(h) gezeigt ist. Weil die elektromagnetische Hubwicklung 19 des Typs mit einem geringen Strom ist, die durch Wickeln eines Drahtes gebildet wird, der einen geringen Durchmesser bei einer großen Anzahl von Windungen ausgebildet ist, sind entsprechenderweise die Hochlaufeigenschaften der Magnetkraft und der Anzugsbewegung des Hubregulierteils 20 langsam, wie in Fig. 3 gezeigt ist, wobei der Hochlaufzeitpunkt des obigen Steuersignals in einer solchen Weise festgelegt ist, daß die Bewegung des Hubregulierteils 20 vor dem Kraftstoffeinspritzzeitpunkt abgeschlossen werden kann, was den zuvor angegebenen Gestaltungsaspekt in Betracht zieht.
• Andererseits wird beim Auftreten des Einspritzzeitpunkts das Einspritzzeitpunkt-Steuersignal zugeleitet (Fig. 3(a)), was einen großen Ansteuerungsstrom bewirkt der der elektromagnetischen Wicklung 14 des Einspritzzeitpunktventils 8 zugeführt wird, und entsprechenderweise wird der magnetische Anzugs-Zug oder die Anzugskraft abrupt erzeugt, und entsprechenderweise wird der Ventilkörper 18 angezogen, so daß er gegen die untere Fläche des Spulenhalters 13 mit einer hohen Geschwindigkeit anliegt, wie in Fig. 3(b) bis 3(d) gezeigt ist. Die schnelle Aufwärtsbewegung des Ventilkörpers 15 bewirkt eine entsprechende Öffnung des Drosselstellenkanals 3(d), begleitet von dem Kraftstoffrückdruck, der in der Rückdruckkammer 3(b) vorherrscht und der durch die Rückdruck-Entlastungskammer 4a entlastet wird, und entsprechenderweise wird der Einspritzventilkörper 6 durch die Wirkung des Kraftstoffdrucks des unter Druck stehenden Kraftstoffs angehoben, der so festgelegt ist, daß er die Vorbelastungskraft der Druckfeder 22 des Einspritzventilkörpers 6 überwindet. Somit hebt sich der Einspritzventilkörper 6, bis dessen Anschlagabschnitt 6e gegen die untere Endfläche des Hubregulierteils 20 anstößt, der in einer Hubgrößen-Regulierposition gehalten wird und der durch den Wicklungshalter 18 mittels der gespeisten Hubwicklung 19 angezogen wird und wird um die kleinere Hubgrößere angehoben. Nachdem er vollständig angehoben ist, ist es dann nur noch notwendig, den Ventilkörper 15 in seinen angehobenen, angezogenen Zustand zu halten, und entsprechenderweise wird der Ansteuerungsstrom plötzlich auf einen niedrigeren Wert geändert, wie in Fig. 3(b) gezeigt ist.
• Falls der größere Hub L des Ventileinspritzkörpers 6 zum Einspritzen einer größeren Kraftstoffmenge ausgewählt ist, wird der Pegel des Steuersignals der Hubmagnetspule 7 niedrig eingestellt (siehe Fig. 3(e)), der Ansteuerungsstrom wird unterbrochen oder abgeschaltet (Fig. 3(f)) und die magnetische Anzugskraft wird vermindert, wie in Fig. 3(g) gezeigt ist, was eine Verminderung der Anzugskraft bewirkt, die auf das Hubregulierteil 20 wirkt, und das entsprechenderweise frei beweglich innerhalb des Raumes ist, und entsprechenderweise wird der Einspritzventilkörper 6 auf die größere Hubgröße L gehoben und trägt und drückt das Hubregulierteil 20 soviel wie möglich nach oben (Fig. 3 (i)) . Nach Ablauf der Kraftstoffeinspritzdauer wird der Pegel des Steuersignals, das an das Einspritzzeitpunkt-Steuerventil 8 angelegt wird, auf niedrig gesetzt (Fig. 3(a), wobei die magnetische Kraft durch die Unterbrechung oder das Abschalten des Ansteuerungsstroms vermindert wird (siehe Fig. 3(b) und 3(c)), was eine Abwärtsbewegung des Ventilkörpers 15 bewirkt, der durch die Druckfeder 16 abgesenkt wird, um den Drosselstellenkanal 3c mittels des Vorsprungs 15c zu schließen. Entsprechenderweise wird ein weiteres Druckentlasten von der Rückdruckkammer 3b zur Rückdruck-Entlastungskammer 4a verhindert, und der Rückdruck wird wieder in der Rückdruckkammer 3b aufgebaut, was die Vorbelastungskraft der Druckfeder 22 unterstützt, um den Einspritzventilkörper 6 in seine Schließposition vorzuschieben, und die Einspritzdüse 11a wird durch den Einspritzventilkörper 6 geschlossen, um die Kraftstoffeinspritzung zu beenden.
• Entsprechenderweise ist der Zeitpunkt der Speisung der Hubmagnetspule 7 entsprechend der vorliegenden Erfindung so festgelegt, daß der Zeitpunkt der Speisung des Einspritzzeitpunktsteuerventils 8 vorausgeht, und bevorzugterweise ist er so eingestellt, daß die Bewegung des Hubregulierteils 20 vor dem Einspritzzeitpunkt abgeschlossen ist. Somit kann die Schädigung der elektromagnetischen Wicklung 19 der Hubmagnetspule 7, die beim Durchbrennen bewirkt wird, zuverlässig verhindert werden, und die Lebensdauer des Systems kann verbessert werden. Das heißt, da der Speisungsstartzeitpunkt auf einen früheren Zeitpunkt verschoben wurde, kann eine elektromagnetische Wicklung 19 als Hubwicklung verwendet werden, die langsame Hochlaufeigenschaften aufweist, und deshalb können ihre Eigenschaften so ausgewählt werden, daß sie für eine elektromagnetische Wicklung geeignet ist, die das Heben des Einspritzventilkörpers 6 ausführt, wodurch eine genügend große Kraft zum Anziehen des Ventilregulierteils 20 geschaffen wird, ohne notwendiges Ansteuern eines großen elektrischen Stromes durch die Wicklung 19, und deshalb kann jedwedes Brandschadenereignis bezüglich jener Wicklung 19 verhindert werden.
• Da darüber hinaus ein Luftspalt A zwischen dem Spulenhalter 18 der Hubmagnetspule 7 und dem scheibenförmigen Anschlagabschnitt 20b vorgesehen ist, kann der magnetische Zuganzug abrupt reduziert werden, wenn der elektrische Ansteuerungsstrom durch die Wicklung 19 unterbrochen oder abgeschaltet wird, und deshalb kann das Hubregulierteil 20 gleichzeitig freigelassen werden, was ermöglicht, daß der Einspritzventilkörper 6 schnell auf einen größeren Hub L umgeschaltet wird, was dazu beiträgt, die Steuergenauigkeit der Kraftstoffeinspritzung zu verbessern, die durch die Kraftstoffeinspritzeinheit 1 als Ganzes ausgeführt wird.
• Bezüglich der elektromagnetischen Wicklung 14 des Einspritzzeitpunkt-Steuerventils 8 besteht ein Erfordernis, eine große Anzugskraft zu erzeugen, bei der ein großer elektrischer Strom eingeschlossen ist, der der Wicklung 14 zugeführt wird, nur, wenn es den Anzug des Ventilkörpers 15 startet, da danach, wenn einmal der Ventilkörper 15 angezogen ist, es nur noch erforderlich ist, daß die elektromagnetische Wicklung 14 eine relativ geringe Kraft erzeugt, die ausreicht, um das Ventilteil 15 in seinem angezogenen Zustand zu halten, wobei es erforderlich ist, daß ein großer Strom nur eine sehr kurze Dauer zugeführt wird, und somit besteht kein Problem, daß ein Brandschadenereignis bewirkt wird, sofern es sich auf die elektromagnetische Wirkung 14 des Einspritzzeitpunkt-Steuer- ventils 8 bezieht.
• Die Hochdruck-Kraftstoffeinspritzeinheit entsprechend der vorliegenden Erfindung ermöglicht nicht nur die Erzeugung unterschiedlicher Kraftstoffmengen, die eingespritzt werden, die von einer ausgewählten kleineren Größe oder einer größeren Hubgröße des Einspritzventilkörpers abhängen, sondern der Zeitpunkt der Betätigung des Hubregulierteils kann versetzt und vorauseilend bezüglich des Zeitpunkts der Kraftstoffeinspritzung ausgeführt werden, und deshalb besteht nicht mehr länger ein Erfordernis, eine elektromagnetische Wicklung für die Hubmagnetspule zu verwenden, die eine sehr schnelle Hochlaufcharakteristik hat. Im Gegensatz dazu kann das Hubregulierteil ausgelöst werden, um sich in seine Hubregulierposition vor dem Einspritzzeitpunkt zu bewegen, wobei die elektromagnetische Wicklung 19, die eine langsame Hochlaufcharakteristik hat, als Hubregler für den Einspritzventilkörper 6 verwendet werden kann. Als ein Ergebnis davon, ist nur ein geringer elektrischer Strom für die elektromagnetische Hubwicklung 19 erforderlich und trifft die Erfordernisse für die Betätigung des Hubregulierteils 20, wobei jede Befürchtung des Auftretenes eines Brandschadens der Wicklung abgewendet ist.
• Es sollte jedoch für einen Fachmann andererseits ohne weiteres offensichtlich sein, daß verschiedene Anschlaganordnungen zum Begrenzen der Bewegung des Einspritzventilkörpers 6 auf einen kleinen Grad der Einspritzdüsenöffnung ausgewählt werden kann, und andererseits ist es sogar nicht notwendig, das Hubregulier-Magnetspulenventil 7 in allen Laufzuständen des Motors zu betreiben. Zum Beispiel erfordert in einem hohen Drehzahlbereich des Motors jeder Kraftstoffeinspritzzyklus die Einspritzung einer geeignetenweise größeren Menge von Kraftstoff, und entsprechenderweise ist ein Maximalhub des Einspritzventilkörpers 6 im Normalfall erforderlich, was das Hubregulierteil 20 frei beweglich läßt und die Hubregulierwicklung 15 stromlos läßt. Somit wird eine Hubsteuerung des Einspritzventilkörpers 6 im Ansprechen auf die Betriebsparameter einschließlich des Laufzustandes des Motors ausgeführt.

Claims (10)

1. Hochdruck-Kraftstoffeinspritzeinheit mit einem Gehäuse (2), welches eine Kraftstoffeinspritzzeitpunkt-Steuerkammer (4) bildet, in der Kraftstoffeinspritzzeitpunkt-Steuerventil aufgenommen ist, das durch ein Einspritzzeitpunkt-Magnetspulenglied (8) gesteuert wird, und mit einer unter Druck stehenden Kraftstoff aufnehmenden Speicherkammer (5), die zu einer Kraftstoffeinspritzdüse führt, welche durch einen Einspritzventilkörper (6) eines Kraftstoffeinspritzventiles betätigt wird, wobei beide Kammern durch ein trennendes Wandteil (3) getrennt sind, das seinerzeits eine Riickdruckkammer (36) begrenzt, die einerseits mit einem hinteren Endabschnitt des Einspritzventilkörpers, der gleitbar in dieser aufgenommen ist, in Fluidverbindung ist und andererseits mit einer Rückdruck-Entlastungskammer (40) durch einen Drosselstellenkanal (3d) in Fluidverbindung ist, der durch das Kraftstoffeinspritzzeitpunkt-Steuerventil gesteuert wird, gekennzeichnet durch ein Hubregulierteil (20), vorgesehen, um mit einem Anschlagabschnitt (6e) des Einspritzventilkörpers (6) in Eingriff zu sein, und, überdies vorgesehen, um wahlweise eine vorgegebene Hubregulierposition in Abhängigkeit von einem Hubregulier-Magnetspulenbetätigungsglied (7) einzunehmen, das vor dem Kraftstoffeinspritzzeitpunkt angeregt wird, wobei das Einspritzzeitpunkt-Magnetspulenbetätigungsglied (8) eine elektromagnetische Wicklung (14) aufweist, die von einem relativ dicken Wickeldraht hergestellt ist, der mit einer kleinen Anzahl von Windungen gewickelt ist, während das Hubregulier-Magnetspulenbetätigungsglied (7) eine elektromagnetische Wicklung (19) aufweist, die aus einem verhältnismäßig dünnen Wickeldraht hergestellt ist, gewickelt in einer größeren Anzahl von Windungen.

2. Hochdruck-Kraftstoffeinspritzeinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Einspritzzeitpunkt-Magnetspulenbetätigungsglied (8) vorgesehen ist, um eine Druckentlastungssteuerung eines Rückdruckes vorzunehmen, der auf die hintere Endfläche (6h) des Einspritzventilkörpers (6) wirkt, um eine kraftstoffdruckbetätigte Bewegung des Einspritzventilkörpers (6) zum öffnen oder Schließen der Kraftstoffeinspritzdüse (11a) zu gestatten.

3. Hochdruck-Kraftstoffeinspritzeinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Regulier-Magnetspulenbetätigungsglied (7) innerhalb der den unter Druck stehenden Kraftstoff auf nehmenden Vorratskaininer (5) angeordnet ist, um das Hubreguliefteil (20) in einer vorgegebenen Hubregulierstellung anzuordnen, zur Einstellung des Hubes des Einspritzventilkörpers (6).

4. Hochdruck-Kraftstoffeinspritzeinheit nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Hubregulierteil (20) einen rohrförmigen Führungsabschnitt (20a) und einen scheibenförmigen Anschlagabschnitt (20b) bildet, wobei das Hubregulierteil (20) so angeordnet ist, daß es den Einspritzventilkörper (6) umgibt, wobei der scheibenförmige Anschlagabschnitt (20b) vorgesehen ist, um gegen ein Lagerungsteil (18) einer elektromagnetischen Wicklung (19) des Hub-Magnetspulenbetätigungsgliedes (7) anzuliegen und ein vorauslaufendes Ende des rohrförmigen Führungsabschnittes (20a) vorgesehen ist, um eine Anschlagschulter zu bilden, um mit einem radial vorspringenden Teil (6e) des Einspritzventilkörpers (6) in Eingriff zu gelangen.

5. Hochdruck-Kraftstotfeinspritzeinheit nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Einspritzzeitpunkt-Magnetspulenbetätiqungsglied (8) ein vorgespanntes Ventilteil (15) aufweist, versehen mit einem Ventilschaftabschnitt (15a) und einem scheibenförmigen Anschlagabschnitt (15b), wobei letzterer einen axial vorspringenden Vorsprung (15c) aufweist, der vorgesehen ist, um den gegenüberliegenden Drosselstellenkanal (3d) zu blockieren oder zu öffnen, wobei dieser in eine Rückdruck-Entlastungskammer (4a) mündet, die den scheibenförmigen Anschlagabschnitt (15b) des Ventilteiles (15) des Btätigungsgliedes (8) zur Einspritzzeitpunktsteuerung aufnimmt.

6. Hochdruck-Kraftstoffeinspritzeinheit nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine den maximalen Hub einstellende Unterlegscheibe (28) in der Rückdruckkarnmer (36) zwischen einem anliegenden Wandabschnitt der Rückdruckkammer (36) und der hinteren Endfläche (6h) des Einspritzventilkörpers (6) angeordnet ist, um den maximalen Hub desselben einzustellen.

7. Hochdruck-Kraftstoffeinspritzeinheit nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die zu der hinteren Endfläche (6h) des Einspritzventilkörpers (6) weisende 0berfläche der einstellenden Unterlegscheibe (28) ausgesparte Bereiche (28b) aufweist, um eine dem Kraftstoffdruck ausgesetzte Fläche der hinteren Endseite (6h) des Einspritzventilkörpers (6) zu vergrößern, um die Antwortcharakteristik des Einspritzventilkörpers (6) zum Schließen der Kraftstoffeinspritzdüse (11a) zu verbessern.

8. Hochdruck-Krattstoffeinspritzeinheit nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anschlagplatte (32) aus einem nichtmagnetischen Material auf einer unteren Oberfläche des trennenden Wandteiles (3) gelagert ist und einer Oberseite des scheibenförmigen Anschlagabschnittes (20b) des Hubregulierteiles (20) zugewandt ist, wobei die 0berfläche der Anschlagplatte (32), die dem Hubregulierteil (20) zugewandt ist, so gestaltet ist, daß sie Aussparungen (32a) bildet, die es dem Kraftstoffdruck gestattet, auf die zugewandte Oberseite des scheibenförmigen Anschlagabschnittes (20b) des Hubregulierteiles (20) einzuwirken.

9. Hochdruck-Kraftstoffeinspritzeinheit nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine Luftspalt-Reguliereinrichtung (18f) an einer Rückseite des scheibenförmigen Anschlagabschnittes (20b) des Hubregulierteiles (20) vorgesehen ist, um die Entlastungscharakteristik des Teiles (20b) zu verbessern, wenn eine elektromagnetische Zug-Anzugskraft des Hub-Magnetspulenbetätigungsgliedes (7) ausgeschaltet wird.

10. Hochdruck-Kraftstoffeinspritzeinheit nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch ein Paar Verdrahtungskanäle, die sich axial von einem oberen Oberseitenteil der Einheit (1) entlang des Einspritzzeitpunkt-Magnetspulenbetätigungsgliedes (8) durch einen Umfangsabschnitt des trennenden Wandteiles (3) und eine Aufnahmeanordnung des hubregulierenden Magnetspulenbetätigungsgliedes (11) innerhalb des Gehäuses (2) erstrecken, zur Verbindung mit der elektromagnetischen Wicklung (19) des Hub-Magnetspulenbetätigungsgliedes (7) von unten.