ITTO20110104U1

ITTO20110104U1 - FUEL ELECTROINECTOR FOR AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE

Info

Publication number: ITTO20110104U1
Application number: IT000104U
Authority: IT
Inventors: Matthaeis Sisto Luigi De; Antonio Gravina; Mario Ricco; Sergio Stucchi
Original assignee: Fiat Ricerche
Priority date: 2011-10-03
Filing date: 2011-10-03
Publication date: 2013-04-04

Description

DESCRIZIONE DESCRIPTION

del modello di utilità dal titolo: of the utility model entitled:

“ELETTROINIETTORE DI COMBUSTIBILE PER UN MOTORE A COMBUSTIONE INTERNA” "FUEL INJECTOR FOR AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE"

La presente innovazione è relativa ad un elettroiniettore di combustibile per un motore a combustione interna. The present innovation relates to a fuel electro-injector for an internal combustion engine.

In campo motoristico, è sentita l’esigenza di effettuare iniezioni di combustibile in cui la portata istantanea di combustibile iniettata in funzione del tempo presenti un andamento comprendente almeno due tratti di livello sostanzialmente costante e diverso tra loro, ossia un andamento schematizzabile con una curva del tipo “a gradini”. In particolare, è sentita l’esigenza di iniettare una portata F istantanea di combustibile avente un andamento nel tempo T simile a quello raffigurato dalla curva di figura 1, in cui è presente un primo livello L1 ed un successivo secondo livello L2 maggiore del primo. In the engine field, the need is felt to carry out fuel injections in which the instantaneous flow rate of fuel injected as a function of time presents a trend comprising at least two sections of substantially constant and different level, i.e. a trend that can be schematized with a curve of the "stepped" type. In particular, the need is felt to inject an instantaneous flow rate F of fuel having a trend over time T similar to that depicted by the curve in figure 1, in which there is a first level L1 and a subsequent second level L2 greater than the first.

Per tentare di ottenere una tale curva di portata, è noto di realizzare iniettori di combustibile di tipo dedicato, in cui l’apertura dell’ugello di iniezione è provocata dall’alzata di due spilli otturatori mobili cooperanti con rispettive molle, oppure dall’alzata di un unico spillo otturatore mobile cooperante con due molle coassiali. In particolare, le due molle hanno precarichi differenti tra loro, e/o caratteristiche di forza/spostamento diverse tra loro, per aprire l’ugello con alzate tali da approssimare la curva di portata richiesta. In order to attempt to obtain such a flow rate curve, it is known to provide fuel injectors of a dedicated type, in which the opening of the injection nozzle is caused by the raising of two movable obturator pins cooperating with respective springs, or by the lift of a single mobile shutter needle cooperating with two coaxial springs. In particular, the two springs have different preloads, and / or different force / displacement characteristics, to open the nozzle with lifts such as to approximate the required flow curve.

Le soluzioni note appena descritte sono scarsamente soddisfacenti, in quanto risulta alquanto complesso tarare le molle in modo ottimale per ottenere un primo livello o gradino di portata minore della portata massima dall’ugello e, quindi, per approssimare una curva di portata come quella di figura 1. The known solutions described above are not very satisfactory, as it is rather complex to calibrate the springs in an optimal way to obtain a first level or step with a lower flow rate than the maximum flow rate from the nozzle and, therefore, to approximate a flow curve like the one in the figure 1.

Inoltre, a parità di pressione di alimentazione del combustibile, una volta stabilite la legge di alzata degli spilli e, quindi, la legge di apertura dell’ugello, il profilo di portata di combustibile iniettato risulta non modificabile al variare delle condizioni operative del motore tra le varie iniezioni effettuate dall’iniettore. Furthermore, with the same fuel supply pressure, once the law of needle lift and, therefore, the law of opening the nozzle has been established, the flow profile of fuel injected is not modifiable as the operating conditions of the engine vary between the various injections made by the injector.

Inoltre risulta alquanto difficile ottenere iniettori di combustibile con profilo di portata di combustibile iniettato costante per tutta la produzione. Furthermore, it is rather difficult to obtain fuel injectors with a constant injected fuel flow rate profile throughout production.

FR 2 761 113 A descrive un impianto di iniezione di combustibile comprendente un’unità di comando atta a comandare l’iniettore di combustibile in modo che, per ogni ciclo, si effettui dapprima un’iniezione pilota di combustibile, seguita da un iniezione principale di combustibile. In condizioni normali, l’iniezione pilota di combustibile e l’iniezione principale di combustibile sono totalmente separate. Quando un determinato regime motore e/o carico motore sono superati, l’inizio e la durata temporali dei comandi sono calcolati in maniera da sovrapporre l’iniezione pilota di combustibile e l’iniezione principale di combustibile. FR 2 761 113 A describes a fuel injection system comprising a control unit adapted to control the fuel injector so that, for each cycle, a pilot injection of fuel is carried out first, followed by a main injection of fuel. fuel. Under normal conditions, the pilot fuel injection and the main fuel injection are totally separate. When a certain engine speed and / or engine load are exceeded, the start and the time duration of the commands are calculated in such a way as to superimpose the pilot fuel injection and the main fuel injection.

Scopo della presente innovazione è quello di fornire un iniettore di combustibile per un motore a combustione interna, il quale consenta di risolvere in maniera semplice ed economica gli inconvenienti sopra esposti. The object of the present invention is to provide a fuel injector for an internal combustion engine, which allows the above mentioned drawbacks to be solved in a simple and economical way.

Secondo la presente innovazione viene fornito un iniettore di combustibile per un motore a combustione interna, come definito nelle rivendicazioni allegate. According to the present invention, a fuel injector is provided for an internal combustion engine, as defined in the attached claims.

Per una migliore comprensione della presente innovazione viene ora descritta una forma di realizzazione preferita, a puro titolo di esempio non limitativo, con riferimento ai disegni allegati, nei quali: For a better understanding of the present invention, a preferred embodiment is now described, purely by way of non-limiting example, with reference to the attached drawings, in which:

- la figura 1 illustra una curva desiderata di portata istantanea di combustibile in funzione del tempo durante un’iniezione in un motore a combustione interna; - Figure 1 illustrates a desired curve of instantaneous fuel flow rate as a function of time during an injection in an internal combustion engine;

- le figure da 2 a 4 illustrano grafici relativi al funzionamento di un elettroiniettore secondo preferite forme di attuazione della presente innovazione di un motore a combustione interna; e Figures 2 to 4 show graphs relating to the operation of an electro-injector according to preferred embodiments of the present innovation of an internal combustion engine; And

- la figura 5 illustra, in sezione e con parti asportate per chiarezza, un elettroiniettore secondo la presente innovazione. Figure 5 shows, in section and with parts removed for clarity, an electro-injector according to the present invention.

In figura 5, con 1 è indicato, nel suo complesso, un elettroiniettore di combustibile (parzialmente illustrato) per un motore a combustione interna, in particolare un motore a ciclo Diesel (non illustrato). In Figure 5, 1 indicates, as a whole, a fuel electro-injector (partially illustrated) for an internal combustion engine, in particular a Diesel cycle engine (not illustrated).

L’elettroiniettore 1 comprende una struttura esterna o involucro 2, il quale si estende lungo un asse 3 longitudinale, presenta un ingresso 4 laterale atto ad essere connesso ad un impianto (non illustrato) di iniezione di combustibile, e termina con un polverizzatore. The electro-injector 1 comprises an external structure or casing 2, which extends along a longitudinal axis 3, has a lateral inlet 4 adapted to be connected to a fuel injection system (not shown), and ends with a pulverizer.

Il polverizzatore comprende un ugello 5 comunicante con l’ingresso 4 ed atto ad iniettare il combustibile in una camera di combustione, ed una spina o spillo 7 otturatore, il quale è mobile lungo una corsa di apertura ed una corsa di chiusura per aprire/chiudere l’ugello 5 sotto il comando di un dispositivo 8 attuatore a comando elettrico, o elettroattuatore; l’elettroiniettore 1 effettua il dosaggio del combustibile modulando nel tempo l’apertura della spina 7 del polverizzatore in funzione della pressione di alimentazione dell’elettroiniettore 1 stesso, ossia della pressione all’ingresso 4, come sarà meglio evidente dalla descrizione che segue. The atomizer comprises a nozzle 5 communicating with the inlet 4 and adapted to inject fuel into a combustion chamber, and a plug or pin 7 shutter, which is movable along an opening stroke and a closing stroke to open / close. the nozzle 5 under the control of an electrically controlled actuator device 8, or electroactuator; the electro-injector 1 dosing the fuel by modulating the opening of the nozzle plug 7 over time as a function of the feeding pressure of the electro-injector 1 itself, ie the pressure at the inlet 4, as will be better evident from the following description.

Il dispositivo 8 preferibilmente è del tipo comprendente un elettromagnete 10; un’ancora 11 assialmente scorrevole nell’involucro 2 sotto l’azione dell’elettromagnete 10; ed una molla 12 precaricata circondata dall’elettromagnete 10 ed esercitante un’azione di spinta sull’ancora 11 in senso opposto all’attrazione esercitata dall’elettromagnete 10. The device 8 is preferably of the type comprising an electromagnet 10; an anchor 11 axially sliding in the casing 2 under the action of the electromagnet 10; and a preloaded spring 12 surrounded by the electromagnet 10 and exerting a thrust action on the anchor 11 in the opposite direction to the attraction exerted by the electromagnet 10.

L’involucro 2 presenta una sede 13 assiale, la quale è illustrata con parti asportate per chiarezza in figura 5 ed è ricavata a prolungamento della sede in cui scorre lo spillo 7. Un tratto intermedio della sede 13 ospita un corpo 13a a bicchiere capovolto (parzialmente illustrato), il quale è accoppiato all’involucro 2 in posizione fissa ed a tenuta di fluido e presenta una sede 13b assiale. La sede 13b ospita un’asta 14, la quale è assialmente scorrevole nelle sedi 13b e 13 e trasmette allo spillo 7 un’azione di spinta lungo una corsa di chiusura sotto l’azione della pressione del combustibile presente in una camera 15 di comando. The casing 2 has an axial seat 13, which is illustrated with parts removed for clarity in Figure 5 and is obtained as an extension of the seat in which the pin 7 slides. An intermediate portion of the seat 13 houses an inverted cup body 13a ( partially illustrated), which is coupled to the casing 2 in a fixed and fluid-tight position and has an axial seat 13b. The seat 13b houses a rod 14, which is axially sliding in the seats 13b and 13 and transmits a thrust action to the needle 7 along a closing stroke under the action of the pressure of the fuel present in a control chamber 15.

La camera 15 costituisce la porzione terminale della sede 13b, definisce parte di una servovalvola 16 di controllo e comunica permanentemente con l’ingresso 4 attraverso un passaggio 18 ricavato nell’involucro 2 e nel corpo 13a per ricevere combustibile in pressione, per cui la modulazione dell’apertura e della chiusura dello spillo 7 esercitata dall’asta 14 viene effettuata in funzione della pressione di alimentazione del combustibile nell’elettroiniettore 1. The chamber 15 constitutes the terminal portion of the seat 13b, defines part of a control servovalve 16 and permanently communicates with the inlet 4 through a passage 18 obtained in the casing 2 and in the body 13a to receive fuel under pressure, so that the modulation the opening and closing of the needle 7 exerted by the rod 14 is carried out as a function of the fuel supply pressure in the electro-injector 1.

La camera 15 è delimitata assialmente, da un lato, dall’asta 14 e, dall’altro, da una porzione terminale del corpo 13a, alla quale è poi accostato assialmente un disco 20, fissato rispetto all’involucro 2 con opportuno sistema di bloccaggio. The chamber 15 is axially delimited, on one side, by the rod 14 and, on the other, by an end portion of the body 13a, to which a disk 20 is then axially approached, fixed with respect to the casing 2 with a suitable locking system .

La servovalvola 16 comprende, inoltre, un passaggio 22, il quale definisce l’uscita della camera 15, è sostanzialmente simmetrico rispetto all’asse 3 ed è ricavato nel corpo 13a, nel disco 20 ed in un corpo 25 di distribuzione disposto in posizione assiale intermedia tra il disco 20 e il dispositivo 8. Il corpo 25 è fisso rispetto all’involucro 2, è accoppiato in battuta assiale ed a tenuta di fluido al disco 20, e termina con uno stelo o perno 29 delimitato da una superficie 30 laterale cilindrica, sulla quale è scavata una camera 34 anulare in cui sfocia il passaggio 22. The servovalve 16 also comprises a passage 22, which defines the outlet of the chamber 15, is substantially symmetrical with respect to the axis 3 and is obtained in the body 13a, in the disc 20 and in a distribution body 25 arranged in an axial position. intermediate between the disk 20 and the device 8. The body 25 is fixed with respect to the casing 2, is coupled in an axial and fluid-tight abutment to the disk 20, and ends with a stem or pin 29 delimited by a cylindrical lateral surface 30 , on which an annular chamber 34 is excavated into which the passage 22 leads.

L’uscita radiale del passaggio 22, definita dalla camera 34, è atta ad essere aperta/chiusa da un otturatore definito da un manicotto 35, il quale è calzato sullo stelo 29 ed è assialmente scorrevole sotto l’azione del dispositivo 8 per variare la pressione presente nella camera 15 e, quindi, aprire/chiudere l’ugello 5. The radial outlet of the passage 22, defined by the chamber 34, is adapted to be opened / closed by a shutter defined by a sleeve 35, which is fitted on the stem 29 and is axially sliding under the action of the device 8 to vary the pressure present in chamber 15 and, therefore, open / close the nozzle 5.

È evidente che il manicotto 35, quando chiude la camera 34, è soggetto ad una risultante di pressione nulla lungo l’asse 3 da parte del combustibile, con conseguenti vantaggi dal punto di vista della stabilità del comportamento dinamico delle parti mobili dell’iniettore 1. It is evident that the sleeve 35, when it closes the chamber 34, is subject to a resultant of zero pressure along the axis 3 by the fuel, with consequent advantages from the point of view of the stability of the dynamic behavior of the moving parts of the injector 1 .

In particolare, lo spostamento dello spillo 7 lungo la corsa di apertura, ossia in alzata, e lungo la corsa di chiusura risulta essere praticamente costante tra una iniezione e quella successiva in risposta ad un determinato comando elettrico inviato al dispositivo 8. In altre parole, è possibile correlare in maniera biunivoca e ripetibile la posizione dello spillo 7 con i comandi elettrici forniti al dispositivo 8. La posizione dello spillo 7 lungo le corse di apertura e di chiusura in risposta ad un comando elettrico può essere conosciuta mediante calcolo teorico, in funzione di parametri costruttivi dell’iniettore 1 (ad esempio sezioni di passaggio della servovalvola 16) ed in funzione di parametri operativi noti (ad esempio, pressione di alimentazione del combustibile all’ingresso 4), oppure sperimentalmente mediante un iniettore “campione” su cui sono montati opportuni sensori. Nel contempo, la sezione di apertura dell’ugello 5 e, quindi, l’andamento della portata istantanea del combustibile è determinabile in maniera univoca in funzione dello spostamento assiale dello spillo 7, in particolare sulla base delle dimensioni dei passaggi dell’ugello 5 stesso ed in base alla pressione di alimentazione del combustibile. In particular, the displacement of the pin 7 along the opening stroke, ie in the lift, and along the closing stroke is practically constant between one injection and the next in response to a determined electrical command sent to the device 8. In other words, it is possible to correlate the position of the pin 7 with the electrical commands supplied to the device 8 in a two-way and repeatable manner. The position of the pin 7 along the opening and closing strokes in response to an electrical command can be known by theoretical of constructive parameters of injector 1 (for example passage sections of servovalve 16) and as a function of known operating parameters (for example, fuel supply pressure at inlet 4), or experimentally by means of a "sample" injector on which fitted appropriate sensors. At the same time, the opening section of the nozzle 5 and, therefore, the trend of the instantaneous flow rate of the fuel can be uniquely determined according to the axial displacement of the needle 7, in particular on the basis of the dimensions of the passages of the nozzle 5 itself. and according to the fuel supply pressure.

Le figure da 2 a 4 mostrano, ciascuna, un relativo grafico superiore, che rappresenta, in funzione del tempo T, gli andamenti C dei comandi elettrici forniti al dispositivo 8 (in linea tratteggiata) e il profilo P di moto o andamento della posizione assiale assunta dallo spillo 7 (in linea continua) in risposta a tali comandi rispetto all’ordinata “zero” in cui l’ugello 5 è chiuso; ed un relativo grafico inferiore, che rappresenta, in funzione del tempo T, l’andamento F della portata istantanea di combustibile (in linea continua) iniettata attraverso l’ugello 5 e provocata dallo spostamento dello spillo 7 mostrato nel grafico superiore corrispondente. Figures 2 to 4 each show a relative upper graph, which represents, as a function of time T, the trends C of the electrical commands supplied to the device 8 (in dashed line) and the motion profile P or trend of the axial position assumed by pin 7 (in a continuous line) in response to these commands with respect to the "zero" ordinate in which the nozzle 5 is closed; and a relative lower graph, which represents, as a function of time T, the trend F of the instantaneous fuel flow (in a continuous line) injected through the nozzle 5 and caused by the displacement of the needle 7 shown in the corresponding upper graph.

Nelle figure 2-4, i comandi sono associati a rispettivi numeri di riferimento, i quali sono riportati come pedice vicino alle lettere di riferimento che indicano le varie parti dei grafici corrispondenti. In Figures 2-4, the commands are associated with respective reference numbers, which are shown as a subscript next to the reference letters that indicate the various parts of the corresponding graphs.

Per chiarezza, con il termine “comando” si intende, nella presente descrizione e nelle rivendicazioni annesse, un segnale elettrico avente un andamento C che presenta inizialmente un fronte di salita o rampa R con una crescita iniziale relativamente rapida. Nei particolari esempi illustrati, il dispositivo 8 riceve segnali di corrente elettrica, il cui andamento C, dopo il fronte di salita R, presenta un tratto M di mantenimento attorno ad un valore massimo, un tratto D di decrescita fino ad un valore intermedio, un tratto N di mantenimento attorno a tale valore intermedio, ed un tratto E di decrescita finale. By clarity, the term "command" in the present description and in the appended claims means an electrical signal having a pattern C which initially has a rising edge or ramp R with a relatively rapid initial growth. In the particular examples illustrated, the device 8 receives electric current signals, the trend C of which, after the rising edge R, has a length M for holding around a maximum value, a stretch D decreasing up to an intermediate value, a maintenance section N around this intermediate value, and a final decrease section E.

Per ottenere un’iniezione di combustibile, si forniscono al dispositivo 8 un primo ed almeno un secondo comando elettrico sufficientemente ravvicinati da spostare lo spillo 7 con un profilo P di moto senza soluzione di continuità nel tempo, e tali da far compiere allo spillo 7 un primo e, rispettivamente, un secondo spostamento in apertura, o alzate, le quali sono definite nel profilo P da rispettivi tratti A, sono crescenti fino a valori H massimi relativi, e sono seguite da rispettivi spostamenti in chiusura definiti da tratti B decrescenti del profilo P. To obtain a fuel injection, the device 8 is supplied with a first and at least a second electric control sufficiently close together to move the pin 7 with a motion profile P without interruption over time, and such as to make the pin 7 perform a first and, respectively, a second opening movement, or lifts, which are defined in profile P by respective sections A, are increasing up to relative maximum H values, and are followed by respective closing movements defined by decreasing sections B of the profile P.

Con riferimento all’esempio di figura 2, all’istante T1 viene fornito un primo comando, il cui andamento C1 cresce con la rampa R1, rimane poi sostanzialmente costante (tratto M1), decresce poi lungo il tratto D1, presenta un tratto sostanzialmente costante (tratto N1) ed infine decresce (tratto E1). With reference to the example of figure 2, at the instant T1 a first command is provided, the trend of which C1 increases with the ramp R1, then remains substantially constant (section M1), then decreases along the section D1, has a substantially constant section (section N1) and finally decreases (section E1).

L’andamento C1 fa spostare lo spillo 7 con un profilo P comprendente il tratto A1crescente, fino al valore H1, ed il tratto B1decrescente. Un secondo comando viene fornito ad un istante T2tale da iniziare la seconda alzata, ossia il tratto A2, in un punto Q1 del tratto B1 prima che lo spillo 7 abbia raggiunto la posizione di fine corsa di chiusura dell’ugello 5. In particolare, l’istante T2è minore dell’istante teorico in cui il primo comando rappresentato dall’andamento C1 raggiungerebbe un valore nullo. L’andamento C2presenta un tratto N2di durata maggiore del tratto N1, per cui l’alzata dello spillo 7 raggiunge un valore H2maggiore di H1, provocando un grado o sezione di apertura dell’ugello 5 maggiore di quello raggiunto al termine del tratto A1. The trend C1 moves the pin 7 with a profile P comprising the increasing section A1, up to the value H1, and the decreasing section B1. A second command is given at an instant T2 such as to start the second lift, that is the section A2, in a point Q1 of the section B1 before the pin 7 has reached the closing limit position of the nozzle 5. In particular, the instant T2 is less than the theoretical instant in which the first command represented by the trend C1 would reach a null value. The trend C2 presents a stretch N2 of longer duration than the stretch N1, whereby the lift of the pin 7 reaches an H2 value greater than H1, causing a degree or section of opening of the nozzle 5 greater than that reached at the end of the stretch A1.

Segue poi uno spostamento in chiusura definito dal tratto B2fino alla chiusura completa dell’ugello 5, dopo la quale lo spillo 7 rimane fermo fino all’iniezione successiva. Then follows a closing movement defined by section B2 until the nozzle 5 is completely closed, after which the needle 7 remains stationary until the next injection.

L’andamento F della portata istantanea ottenuta approssima in maniera soddisfacente la curva di portata istantanea desiderata illustrata in figura 1, in quanto presenta due porzioni S e U consecutive, le quali hanno rispettivi livelli massimi diversi tra loro e rispettivi livelli medi diversi tra loro e approssimano rispettivamente i livelli L1 ed L2. E’ evidente che l’istante in cui la porzione S termina e la porzione U inizia corrisponde all’ascissa temporale del punto Q1(TQ1). The trend F of the instantaneous flow rate obtained satisfactorily approximates the desired instantaneous flow rate curve illustrated in figure 1, since it has two consecutive portions S and U, which have respective maximum levels different from each other and respective average levels different from each other and they approximate levels L1 and L2 respectively. It is evident that the instant in which the portion S ends and the portion U begins corresponds to the temporal abscissa of the point Q1 (TQ1).

Secondo quanto mostrato nella figura 3, il dispositivo 8 riceve due comandi elettrici in successione tra loro, i quali sono indicati mediante i pedici o numeri di riferimento 3 e, rispettivamente, 4, e fanno spostare lo spillo 7 con un profilo P’ di moto (in linea continua) che è ancora senza soluzione di continuità nel tempo, ossia senza pause, o “dwell time” in lingua inglese, tra il tratto B3ed il tratto A4, ma in una condizione limite, ossia fornendo il secondo comando elettrico ad un istante T4 tale da iniziare la seconda alzata (tratto A4) in un punto Q3finale del tratto B3, ossia quando lo spillo 7 ha appena raggiunto la posizione di fine corsa di chiusura. In particolare, l’istante T4è maggiore dell’istante in cui il tratto E3 dell’andamento C3 si annulla. Seppur in una condizione limite, l’andamento F’ di portata istantanea ottenuto comprende due porzioni S’ e U’ consecutive, le quali hanno rispettivi livelli massimi diversi tra loro e rispettivi livelli medi diversi tra loro ed approssimano ancora in maniera soddisfacente, rispettivamente, i livelli L1 ed L2 della curva di portata istantanea desiderata di figura 1. E’ evidente che l’istante in cui la porzione S’ termina e la porzione U’ inizia corrisponde all’ascissa temporale del punto Q3 (QT3). As shown in Figure 3, the device 8 receives two electric commands in succession, which are indicated by the subscripts or reference numbers 3 and 4, respectively, and cause the pin 7 to move with a motion profile P ' (in a continuous line) which is still seamless over time, ie without pauses, or "dwell time" in English, between section B3 and section A4, but in a limit condition, that is, providing the second electrical command to a instant T4 such as to start the second lift (section A4) in a final point Q3 of section B3, that is when the pin 7 has just reached the closing limit switch position. In particular, the instant T4 is greater than the instant in which the E3 section of the C3 trend is canceled. Although in a limit condition, the instantaneous flow rate F 'obtained includes two consecutive portions S' and U ', which have respective maximum levels different from each other and respective average levels different from each other and still satisfactorily approximate, respectively, the levels L1 and L2 of the desired instantaneous flow rate curve of figure 1. It is evident that the instant in which the portion S 'ends and the portion U' begins corresponds to the temporal abscissa of the point Q3 (QT3).

Secondo quanto mostrato nella figura 4, il dispositivo 8 riceve quattro comandi elettrici in successione tra loro, i quali sono indicati, rispettivamente, dai numeri di riferimento o pedici 5-8, e sono forniti in rispettivi istanti T5-T8sufficientemente ravvicinati per spostare lo spillo 7 con un profilo P” di moto che è sempre senza soluzione di continuità nel tempo. In particolare, gli istanti T6-T8 sono maggiori degli istanti in cui si annullano, rispettivamente, i tratti E5-E7. Analogamente all’esempio di figura 2, i tratti A6-A8iniziano in rispettivi punti Q5-Q7dei tratti B5-B7in cui lo spillo 7 non ha ancora raggiunto la posizione di fine corsa di chiusura dell’ugello 5. As shown in Figure 4, the device 8 receives four electric commands in succession, which are indicated, respectively, by the reference numbers or subscripts 5-8, and are provided at respective instants T5-T8 sufficiently close together to move the pin. 7 with a P ”profile of motion that is always seamless over time. In particular, the instants T6-T8 are greater than the instants in which the portions E5-E7 are canceled, respectively. Similarly to the example of Figure 2, the sections A6-A8 start in respective points Q5-Q7 of the sections B5-B7 in which the pin 7 has not yet reached the closing limit position of the nozzle 5.

I valori H5-H7(massimi relativi) raggiunti dallo spillo 7 al termine delle prime tre alzate sono sostanzialmente uguali tra loro, per cui le sezioni massime relative dell’apertura dell’ugello 5 sono sostanzialmente uguali. Il valore H8raggiunto al termine della quarta ed ultima alzata (tratto A8) è maggiore e provoca un grado o sezione di apertura maggiore, in quanto il tratto N8 ha una durata maggiore dei tratti N5-N7. The H5-H7 values (relative maximums) reached by the needle 7 at the end of the first three lifts are substantially equal to each other, so the relative maximum sections of the opening of the nozzle 5 are substantially the same. The H8 value reached at the end of the fourth and last lift (section A8) is greater and causes a greater degree or section of opening, since section N8 has a longer duration than sections N5-N7.

Si ottiene, pertanto, un andamento F” di portata che approssima la curva di portata desiderata di figura 1 in modo migliore, in quanto si avvicina maggiormente ad un andamento a “gradini”. In particolare, l’andamento F” comprende, fino ad un istante TQ7coincidente con l’ascissa temporale del punto Q7, una porzione S” che presenta tre “picchi” ed approssima il livello L1 della curva di figura 1 e, dopo l’istante TQ7, una porzione U” che ha un livello medio e massimo maggiori di quelli della porzione S” ed approssima il livello L2 della curva di figura 1. Therefore, a flow rate F ”is obtained which approximates the desired flow rate curve of figure 1 in a better way, as it is closer to a“ step ”trend. In particular, the trend F "includes, up to an instant TQ7 coincident with the temporal abscissa of point Q7, a portion S" which has three "peaks" and approximates the level L1 of the curve in figure 1 and, after the instant TQ7, a U portion "which has an average and maximum level greater than those of the S portion" and approximates the L2 level of the curve of figure 1.

Secondo varianti non illustrate, è possibile approssimare curve di portata istantanea del tipo a “gradini” in cui siano presenti più di due livelli, facendo spostare lo spillo 7 con più di due alzate consecutive fino a valori H diversi tra loro; e/o approssimare curve di portata istantanea in cui un livello sia seguito da un livello più basso (al contrario dei livelli L1 ed L2 illustrati a titolo di esempio), fornendo comandi elettrici di durate ed ampiezze opportune. According to variants not illustrated, it is possible to approximate instantaneous flow rate curves of the "step" type in which there are more than two levels, by moving the needle 7 with more than two consecutive rises up to H values different from each other; and / or approximating instantaneous flow rate curves in which a level is followed by a lower level (as opposed to the levels L1 and L2 illustrated by way of example), providing electrical commands of suitable durations and amplitudes.

Inoltre, per almeno un’iniezione di combustibile, almeno una delle seguenti grandezze viene determinata in funzione di parametri operativi del motore: Furthermore, for at least one fuel injection, at least one of the following quantities is determined according to the operating parameters of the engine:

- durata di almeno uno tra i comandi elettrici da fornire al dispositivo 8; - duration of at least one of the electrical commands to be supplied to the device 8;

- numero dei comandi elettrici da fornire al dispositivo 8; - number of electrical commands to be supplied to the device 8;

- distanza nel tempo tra l’inizio dei comandi elettrici da fornire al dispositivo 8. - distance in time between the start of the electrical commands to be supplied to the device 8.

In particolare, tra un’iniezione di combustibile e la successiva, almeno una tra le seguenti grandezze viene variata in funzione di parametri operativi del motore, in particolare in funzione del carico: In particular, between one fuel injection and the next, at least one of the following quantities is varied according to the operating parameters of the engine, in particular as a function of the load:

- durata di almeno uno tra i comandi elettrici; - duration of at least one of the electrical controls;

- numero dei comandi elettrici; - number of electrical controls;

- distanza nel tempo tra i comandi elettrici. - distance in time between the electrical controls.

In questo modo, è possibile modulare l’andamento della portata istantanea tra le varie iniezioni variando l’ampiezza e/o la durata e/o il numero dei livelli sostanzialmente costanti di portata che si desidera approssimare. In this way, it is possible to modulate the trend of the instantaneous flow rate between the various injections by varying the amplitude and / or the duration and / or the number of substantially constant levels of flow rate that you want to approximate.

Da quanto precede appare evidente come è possibile iniettare una portata istantanea che approssima in maniera ottimale curve di portata del tipo a “gradini” e che viene ottenuta in maniera relativamente semplice. From the foregoing it is evident how it is possible to inject an instantaneous flow rate which optimally approximates flow rate curves of the "step" type and which is obtained in a relatively simple manner.

Infatti, il controllo dell’iniezione di combustibile effettuato nel modo sopra descritto non richiede taratura di componenti meccanici e/o iniettori realizzati in maniera dedicata. In fact, the fuel injection control carried out in the manner described above does not require the calibration of mechanical components and / or injectors made in a dedicated manner.

Inoltre, è possibile variare facilmente l’andamento della portata iniettata tra un’iniezione e quella successiva, in modo da approssimare al meglio la curva di portata desiderata ed ottimizzare il rendimento del motore in funzione del punto di funzionamento specifico del motore stesso. In addition, it is possible to easily vary the trend of the injected flow rate between one injection and the next, in order to better approximate the desired flow curve and optimize the performance of the engine according to the specific operating point of the engine itself.

Da quanto precede appare evidente come a quanto qui descritto ed illustrato possono essere apportate modifiche e varianti che non esulano dal campo di protezione della presente innovazione. From the foregoing it is evident that modifications and variations can be made to what is described and illustrated herein which do not go beyond the scope of protection of the present invention.

In particolare, l’iniezione di combustibile potrebbe essere attuata utilizzando iniettori di combustibile che siano diversi dall’elettroiniettore 1 illustrato a titolo di esempio, ma nei quali lo spostamento dello spillo otturatore dell’ugello sia sempre effettuato in funzione della pressione di alimentazione del combustibile e sia ripetibile in risposta a determinati comandi elettrici. In particular, the fuel injection could be carried out using fuel injectors that are different from the electro-injector 1 illustrated by way of example, but in which the displacement of the nozzle shutter needle is always carried out as a function of the fuel supply pressure. and is repeatable in response to certain electrical commands.

Inoltre, il dispositivo 8 potrebbe comprendere un attuatore piezoelettrico, invece di un elettromagnete. Furthermore, the device 8 could comprise a piezoelectric actuator, instead of an electromagnet.

Inoltre, lo spillo 7 potrebbe essere spostato in alzata nella stessa iniezione per un numero di volte e/o per ampiezze diverse da quelle indicate a titolo di esempio. Furthermore, the pin 7 could be moved upwards in the same injection for a number of times and / or for different amplitudes from those indicated by way of example.

Claims

CLAIMS 1. Fuel electro-injector (1) for an internal combustion engine, the fuel electro-injector (1) being activated by means of a first electric control (C1) and a subsequent second electric control (C2) such as to make the electro-injector fuel (1) a pilot fuel injection and, respectively, a main fuel injection into an engine cylinder; in which the first and second electrical controls are temporally separated by an electrical interval such that the main fuel injection begins without interruption with respect to the pilot fuel injection and substantially when the latter ends.

2. Fuel electro-injector according to claim 1, wherein the main fuel injection begins exactly when the pilot fuel injection ends.

3. Fuel electro-injector according to claim 1 or 2, comprising: - a fuel atomizer comprising an injection nozzle (5) and a needle (7) movable along the opening and closing strokes to open and close the injection nozzle (5); And - a fuel metering solenoid valve (16) designed to control the fuel atomizer; in which the fuel metering solenoid valve (16) can be activated by means of the first electric control (C3) in such a way as to cause the needle (7) to perform a first opening movement (A3) followed by a first closing movement (B3), which ends when the needle (7) closes the injection nozzle (5), and the second electric control (C4) in such a way as to cause the needle (7) to make a second opening movement ( A4) followed by a second closing movement (B4); and in which the second opening movement (A4) starts at the end of the first closing movement (B3), so as to result in a motion profile of the pin (7) without interruption between the first closing movement (B3) and the second opening movement (A4).

4. Fuel electro-injector according to claim 3, wherein the first and second electric controls (C3, C4) are such as to cause the injection nozzle (5) to reach, at the end of the first and second opening movement (A3, A4), different degrees of opening (H3, H4).

5. Fuel electro-injector according to claim 4, wherein the degree of opening (H4) of the injection nozzle (5) at the end of the second opening movement (A4) is greater than the degree of opening (H3) of the nozzle injection (5) at the end of the first opening movement (A3).

6. Fuel electro-injector according to any of the preceding claims, wherein the fuel metering solenoid valve (16) comprises an electromagnetic actuator (8).

7. Fuel electro-injector according to any one of the preceding claims, wherein each of the electric controls (C3, C4) is a time-varying electric current so as to define a curve (C) comprising an ascent section from a minimum value to a maximum value, a first section of maintenance (M) of the maximum value, a first section of descent from the maximum value to an intermediate value, a second section of maintenance (M) of the intermediate value, and a second section of descent from the intermediate value to a null value.