KR20010067290A - 전자제어식 디젤 연료 분사 시스템 - Google Patents

전자제어식 디젤 연료 분사 시스템 Download PDF

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KR20010067290A KR1020000058443A KR20000058443A KR20010067290A KR 20010067290 A KR20010067290 A KR 20010067290A KR 1020000058443 A KR1020000058443 A KR 1020000058443A KR 20000058443 A KR20000058443 A KR 20000058443A KR 20010067290 A KR20010067290 A KR 20010067290A
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헤지앙
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빌 시이 파나고스
디트로이트 디젤 코포레이션
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Abstract

본 발명은 일정한 출력을 가지며 저압 연료 라인과 연결된 저압 연료 분배펌프를 포함하며, 상기 연료 라인은 전자식 연료 압력조절기와 연료 압력 센서에 연결되는 연료 분사 시스템에 있어서, 상기 저압 연료 라인에서 연료 압력을 필요한 연료 분배 압력으로 관찰하고 연료를 피드백 제어 압력으로 분사기에 공급하는 전자식 제어 모듈과, 내연기관의 실린더와 유체연결되는 적어도 하나의 분사기와, 분사기 플런저를 구동시키는 적어도 하나의 캠 로브가 구비된 캠축을 포함하며, 상기 분사기는 연료를 연료 라인으로부터 분사기내의 축적 챔버로 공급하기 위해 연료 계량 오리프가 구비된 분사기 몸체와, 상기 분사기내의 왕복동 플런저를 포함하며, 상기 플런저에는 플런저 통로가 구비되며, 상기 플런저 통로는 한쪽 단부에서 연료 축적 챔버로 개방되고 상기 분사기내의 플런저의 왕복동에 의해 다른쪽 단부에서 상기 계량 오리피스로 개방되며, 상기 분사기는 상기 분사기 내에서 연료 니들을 작동시켜 연료를 엔진 실린더로 공급하기 위해 전자식 솔레노이드 제어밸브를 부가로 포함하며, 상기 캠 로브는 분사용 연료를 계량하는 베이스 서클부와, 연료를 축적 챔버에서 압축하기 위한 상승부와, 다양한 연료 분사 타이밍 시컨스를 수용할 수 있는 길이를 가진 제로 속도부와, 낙하부를 포함하며, 상기 캠축은 상기 플런저를 구동시켜 연료를 엔진 실린더로 분사하기 위해 로커 아암과 상호작용하는 연료 분사 시스템을 제공한다.

Description

전자제어식 디젤 연료 분사 시스템{AN ELECTRONIC CONTROLLED DIESEL FUEL INJECTION SYSTEM}
본 발명은 내연기관용 연료 분사기 및 연료 분사 시스템에 관한 것으로서,특히 고하중 디젤 사이클 내연기관에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 전자 유니트 분사기와 캠축 트레인의 구동에 기초하여 연료 시스템에 대한 동력 소모를 개선시키는 공통의 레일 연료 시스템에 대해 장점을 갖는 연료 분사기와 연료 분사 시스템에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 전자 유니트 분사기의 고분사압력 특성과 공통의 레일 시스템에서 분사 압력에 대한 조정 능력을 제공하는 연료 분사기와 연료 분사 시스템에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 전자 유니트 분사기(Electronic Unit Injector: EUI) 시스템의 장점을 취하고 분사 타이밍을 형성하는 EUI 의 성능과 엔진 속도나 부하에 따라 분사 압력을 조정하는 능력을 구비한 신규의 고부하 디젤 연료 분사 시스템에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 연료 분사에 대한 동력 소모를 개선하고 구동 캠축 드레인의 거친 동작을 개선한다.
본 발명은 전자제어식 연료 분사 시스템과 캠축 트레인으로부터 구동가능한 연료 분사기에 관한 것이다.
데카드 등에 허여된 미국 특허 제 4,572,433 호에는 스프링에 의해 밀폐된 상태로 편의되는 스프레이 출구를 통해 유체 방출을 제어하는 압력작동식 분사 밸브로 분배되는 연료 압력을 강화하기 위해 외부작동식 펌프를 갖는 다기통 디젤 엔진에 사용하기 위한 전자기식 유니트 연료 분사기가 서술되어 있다. 펌프로부터 가압된 연료는 트로틀 오리피스를 통해 분사 밸브에 작동가능하게 연결된 서보 피스톤 수단이 구비된 서보제어식의 변형된 압력 챔버로 공급된다. 드레인 통로는팝-잇 밸브(pop-it valve)는 설정된 힘을 갖는 밸브 복귀 스프링에 의해 폐쇄상태로 상시폐쇄되는 팝-잇 밸브 형태의 솔레노이드식 제어 밸브에 의해 제어되는 흐름을 갖는 서보 제어 챔버로부터 연장되므로써, 제어 밸브는 압력 릴리프 밸브로서 작동되며, 제 2 압력 릴리프 밸브 수단은 유니트 분사기와 연합하여 엔진의 모든 유니트 분사기가 균일한 최대 피크 압력으로 작동될 수 있게 한다.
상기 미국 특허 제 4,572,433 호에 따르면 연료 시스템 특히, 내연기관에서 각각의 연료 분사 유니트 사이에서 얻을 수 있는 최대 피크 압력에서 아직도 변화가 이루어지고 있다. 이와 같은 압력 변화는 엔진 성능에 영향을 미치며, 작동시 엔진의 효율을 감소시킨다.
깁슨 등에 허여된 미국 특허 제 5,535,723 호에는 외측개방 작동 체크식으로 예비분사 압축성 유체 저장챔버를 갖는 전자식 유체 분사기가 서술되어 있다. 상기 미국 특허 제 5,535,723 호는 방향작동식 체크에서 유체 저장 탬버를 포함하는 전자식 유체 분사 시스템을 서술하고 있다. 저장 챔버에 있는 유체의 가압은 연료 분사를 시작하기 전에 실행된다. 유체 분사는 체크를 유압식으로 언밸런스시키므로써 시작된다. 유체 분사는 편의 장치가 체크를 폐쇄하도록 하기 위해 체크를 유압식으로 평형시키므로써 정확하게 종료된다. 연료와 같은 유체는 공기의 혼합과 분사를 개선하기 위해 순수한 증기 상태로 분사될 수 있다. 상기 미국 특허 제 5,535,723 호는 분사 말기에 보다 높은 피크 유체 분사 성능과 보다 적은 유체 분사 압력강하를 포함하는 몇가지 유체 분사 변수를 제어하므로써, 엔진 성능이 개선되고 소음과 방출물과 마모 등이 감소된다.
상기 미국 특허 제 5,535,723 호는 분사전 연료를 가압하기 위해 2개의 밸브를 작동시키는 솔레노이드 수단을 사용하므로써 이러한 목적들을 부분적으로 달성하고 있다. 첫번째 밸브는 저장 챔버와 제어 통로 사이의 유체 연결을 개방하는 제 1 위치와 연료 연결을 폐쇄하는 제 2 위치 사이에서 이동가능하다. 상기 제 2 밸브는, 제 1 위치에서 압력 체어 챔버와 제어 통로 사이의 유체 연결을 차단하고 압력 챔버와 분사 챔버 사이의 유체 연결을 개방하는 스플 밸브나 팝-잇 밸브와 같은 3방 밸브이다.
연료 분사 분야에 관한 모든 관점에 접근하기 위해서는 보다 간단하면서도 진보된 시스템이 필요하다는 결정이 도출된다. 이를 위해, 분사 시점 내내 연료 소스로부터의 연료 압력을 제어할 필요가 있다. 이 모든 것은 본 발명에 서술된 간단한 분사 시스템을 사용하므로써 달성될 수 있으며, 이에 따라 연료 시스템은 모든 엔진 속도에서 균일한 압력과 최대 결과를 보장하도록 "엔진 제어 모듈(Engine Control Module : ECM)"로부터 직접적으로 제어된다.
본 발명은 상술한 바와 같은 하나이상의 단점을 해소하기 위한 것이다.
본 발명은 전자 유니트 분사기(EUI)와 같은 곳에 사용하기 위한 전자제어식 연료 분사 시스템에 관한 것이다. 본 발명의 연료 분사 시스템은 내연기관 특히, 고하중 디젤 연료 분사 시스템에 사용하고 전자 유니트 분사(EUI) 및 공통의 레일 연료 시스템의 장점을 취하기 위한 것이다. 이를 위해, EUI 의 고분사 압력이 공통의 레일 시스템에서 분사 압력을 조정할 능력과 결합된다. 본 발명의 디자인은캠축 트레인에 의해 구동된 시스템의 거친 동작 뿐만 아니라 연료 시스템에서의 동력 소모를 개선한다.
시스템 부품들은 출력 압력이 저압의 연료 라인을 통해 일정한 10 bar 를 유지하는 저압 펌프인 연료 분배 펌프로 구성되어 있다. 저압의 연료 라인은 전자식 압력제어기와 압력 센서에 연결된다. 연료 압력은, 공통의 연료 분배 라인에서 연료 압력을 모니터하고 압력조절기를 조정하여 필요한 특정 연료 분배 압력을 정밀하게 달성할 수 있도록 전자 제어실 모듈(Electronic control Module : ECM)에 의해 피드백 조정된다. 상기 공통의 연료 분배 라인은 디젤 연료를 모든 분사기에 피드백 제어압력으로 공급한다. 펄스 폭 변조(Pulse Width Modulated : PMW) 구동부를 갖는 저응답 솔레노이드(slow solenoid)는 제어기를 작동시키는데 사용되므로, 공통의 연료 분배 라인에서의 압력은 급속히 변화되지 않는다.
내연기관에서의 각각의 실린더에는 전자 유니트 분사기가 설치되어 있다. 이러한 전자 유니트 분사기는 축적 챔버에서 계량 오리피스를 갖는 분사기 몸체와, 복귀 스프링이 구비된 플런저와, 스프링이 구비된 솔레노이드 제어 밸브와, 스프링을 갖는 노즐 니들로 구성되어 있다. 연료 분사 타이밍은 솔레노이드 제어 밸브의 작동 및 비작동을 통해 ECM 에 의해 제어된다.
계량 오리피스는 EUI 의 플런저나 플런저 부시 벽에 흐름 통로를 제공하기 위해 정밀하게 가공된다. 상기 계량 오리피스를 통해 축적 챔버에 공급되는 연료의 양은 공통 분배 라인에서의 연료 압력과 계량 오리피스의 크기에 의해 결정된다. 축적 챔버의 체적은 최대 연료 체적/사이클 의 20 내지 60 배이며, 분사기 소형도와, 최대 분사 압력과 최대 분사기 압력강하 사이의 타협에 의해 최적화된다.
또한, 상기 시스템은 분사기 플런저를 구동하기 위해 특수하게 설계된 다수의 캠 로브를 갖는 캠축을 포함한다. 상기 캠은 4개의 부분으로 구성되어 있다. 제 1 부분은 연료 계량 처리를 위한 베이스 서클 부분이며, 제 2 부분은 축적 챔버에 포획된 연료를 가압하기 위한 상승부이다. 제 3 부분은 플런저가 최대 상승 위치에 도달되었을 때의 제로 속도부이다. 상기 제 3 부분은 가능한 모든 분사 타이밍 시컨스를 커버할 정도로 길다. 제 4 부분은 축적 챔버에서 나머지 가압유체의 에너지를 회복시키기 위해 다른 캠 로브의 상승부와 중첩되는 낙하부이다.
본 발명의 기타 다른 목적과 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조한 하기의 상세한 설명에 의해 보다 명확하게 이해될 것이다.
도 1 은 전자 제어 분사기(EUI) 및 전자식 연료 분사 시스템의 단면도.
도 2 는 전자식 연료 분사 시스템의 연료 분사기에 사용하기 위한 저응답 솔레노이드의 단면도.
도 3 은 작동 위치에서 도 2 의 저응답 솔레노이드의 단면도.
도 4 는 도 1 에 도시된 바와 같은 다수의 EUI 를 사용하는 본 발명의 연료 분사 시스템의 개략도.
[도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명]
10 : 분사기 12 : 몸체
14 : 너트 18 : 플런저
22 : 복귀 스프링 30 : 솔레노이드
50 : 아마츄어 56 : 정지부
도 1 에는 본 발명의 전자식 연료 분사 시스템의 개략도가 도시되었으며, 동일한 구성요소에는 동일한 도면부호가 부여되었다.
분사기(10)는 나선형 몸체(12)와 나선형 너트(14)로 구성되었으며, 상기 너트(14)는 최종 조립시 나선형 몸체(12)와 나선결합되어 전자식 연료 분사기의 하우징(12)을 형성한다. 상기 나선형 몸체(12)는 플런저(18)를 미끄럼가능하게 수용하는 보어(16)를 포함한다. 플런저(18)는 종래 방식으로 플런저 작동기 종동자(20)에 의해 작동되며 복귀 스프링(22)을 편의시킨다. 상기 나선형 몸체(12)는, 플런저가 완전 복귀 위치에 있을 때 계량 오리피스와 결합하여 연료를 가변 연료 라인(84)으로부터 연료 축적 체적챔버(28)로 흐르게 하는 플런저에 저압 연료통로(26)가 제공된다.
너트(14)는 유체 축적 체적 챔버(28)에 인접한 솔레노이드 제어 밸브(30)를 수용하도록 천공되어 있다. 도 2 에서, 상기 솔레노이드 제어 밸브는 저응답의 가변성을 갖고 있으며, 도시않은 엔진 제어 모듈로부터의 변조 출력이 구비된 펄스에 의해 구동된다.
상기 솔레노이드는 전자 코일 권선이 구비된 고정자를 포함하며, 코일은 전기 에너지원과 ECM 에 제어가능하게 연결되므로, 전자 솔레노이드는 전자적으로 제어될 수 있다. 전자 솔레노이드 아마츄어(50)는 솔레노이드 조립체내에 이동가능하게 장착되며, 고정자 코어에 인접하여 자성을 갖게 된다. 상기 아마츄어는 아마츄어 코일 스프링(52)에 의해 코어로부터 탄성가능하게 편의된다. 또한, 상기 아마츄어는 작동 및 비작동시 아마츄어로의 손상을 방지하기 위해 정지부(56)를 포함한다. 상기 아마츄어는 실제로 아마츄어 스프링 시트(60)에 부착되는 이중 밸브를 구비하는 솔레노이드 팝-잇 밸브(46)이다. 아마츄어 스프링 시트는, 코일(41)을 작동시켜 아마츄어가 챔버내에서 설정 거리만큼 자기적으로 작동되도록 아마츄어 챔버(62)내에서 이동될 수 있다.
저응답 솔레노이드는 공급 압력이 연료 시스템에서 급속히 변화되지 않기 때문에 사용될 수 있음을 예견할 수 있다. 사출 포인트에서의 분쇄기는 엔진 속도와는 독립적으로 최적의 범위에 위치된다. 이것은 분사 말기에 보다 높은 피크 분사 능력과 낮은 유체 분사 압력강하를 포함하여 연료 분사 변수의 개선된 제어를 제공하므로, 개선된 엔진 성능과 방출물과 소음 및 마모를 감소시키게 된다. 또한, 본발명의 연료 분사 시스템을 사용하므로써 압력 가변성과 이에 따른 분사 비효율을 받지 않는 공통의 레일 연료 시스템을 설계할 수 있다.
도 1 내지 도 3 에 도시된 바와 같이, 고압의 연료 통로(32)는 솔레노이드의 고정자를 통해 연장되며, 분사기의 몸체에서 유체 축적 체적 챔버(28)와 유체 연결된다. 이중 제어 밸브 스템(28)에는 고압 연료 통로(32)와 고압 연료 통로(33) 사이의 유체연결을 허용하는 Z 형 연료 바이패스 통로(46)가 설치되어 있다. 상기 고압 연료 통로(33)는 솔레노이드 밸브가 도 3 에 도시된 바와 같이 작동될 때 고압 연료 통로(32)와 연결되며, 연료 통로(46)를 이동시켜 연료 통로(33, 32)와 유체연결시키므로써 압축 연료가 축적 압력 챔버(28)로부터 솔레노이드 제어 밸브 조립체를 통해 스프레이 팁 챔버(34)로 이동되게 한다. 분사기의 팁은 종래의 것과 같은 종류이며, 팁의 보어(35)내에서 스프링 시트(42)가 미끄럼가능하게 배치된 배치된 스프레이 팁 밸브(36)를 갖는다. 스프레이 팁 코일 스프링(38)은 연료가 오리피스(40)를 통해 배출되지 않도록 스프레이 팁 밸브를 폐쇄된 상태로 편의시키도록 작동된다. 스프레이 팁 니들에는 압축 유체 인입 챔버(34)에 반응하여 스프링에 대항하여 편의되므로써 스프레이 노즐을 개방하여 연료를 엔진 실린더(도시않음)로 분사하는 차동부(differential portion)가 설치되어 있다. 상기 플런저는 분사 시컨스를 통해 캠(68)을 순서대로 따르므로써 분사 동작 시컨스중 연료를 가압하는 로커(70)에 의해 작동된다.
캠축은 EUI 플런저를 작동시키는 특수하게 설계된 다수의 캠 로브를 포함한다. 상기 캠축은 각각의 EUI 를 위한 하나의 캠 로브를 가지며, 각각의 캠 로브는4개의 부분을 갖는다. 제 1 부분은 연료 계량처리를 위한 베이스 서클부(21)부이고, 제 2 부분은 축적 챔버에서 포획된 연료를 가압하기 위한 상승부(23)이며, 제 3 부분은 가능한 모든 분사 타이밍 시컨스를 커버하기 위한 긴 부분이며, 제 4 부분은 축적 챔버에서 나머지 압축 연료의 에너지를 회복하기 위해 다른 캠 로브의 상승부와 중첩되는 낙하부(27)이다.
도 1 에 있어서, 연료 시스템(72)은 저압 연료펌프(78)로 이어지는 저압 연료 통로(76)가 구비된 연료 탱크(74)로 도시된 연료 저장 영역으로 구성되어 있다. 상기 저압 연료 펌프는 유압식이거나 전기식 또는 출력 압력은 약 10 바아로 유지할 수 있는 그 어떤 종류의 장치일 수 있다. 압력조절기(80)는 연료 라인(76)상에 배치되며, ECM 으로 정보를 보내고 이로부터 정보를 수용하기 위해 ECM(81)에 전기적으로 연결된다. 상기 압력조절기는 연료 분배 펌프의 출구에 설치된다. 연료 압력은 ECM 에 의해 피드백 조정된다. 상기 연료 압력조절기는 저압 연료 펌프로부터의 연료가 약 10 바아의 범위내로의 변화 및 유지를 보장한다. 연료 압력 센서는 연료 압력조절기와 연합하여 일정한 연료 압력 통로(84)내에서 연료 분배 펌프의 출력 압력을 약 10 바아로 유지시킨다. 연료 압력 통로(84)는 연료를 연료 탱크로부터 분사기로 이동시켜 엔진에 분사되도록 계량 오리피스(26)와 유체연결된다.
본 발명의 전자식 연료 분사 시스템의 작동에 있어서, 캠(68)은 베이스 서클부로 회전한다. 연료 축적 챔버(28)는 플런저가 그 최고점에 접근할 때 연료 공급 포트로의 짧은 회전을 시작한다. ECM 에 의해 형성된 공급 압력하에서,계량부(24)를 통해 연료 축적 챔버내로 신선한 연료가 공급된다. 연료 축적 챔버내로 공급된 연료량은 2차원 맵[Ps = F(엔진 속도 부하)]으로 보정된 연료 공급 압력에 의해 결정된다. 이러한 맵은 ECM 의 소프트웨어에 저장되어 있다. 그후, 축적 챔버가 충진되며, 캠은 상승부와 대면하며, 종동자(20)와 결합된 로커 아암의 작동을 통해 플런저를 하방으로 구동시킨다. 압축 시작점(begin of pressurization point: BOP)은 축적 챔버에서의 연료량에 의해 형성된다. 압축 처리는 캠축의 최대 상승부에 도달되었을 때 종료된다. 상기 축적 챔버에서는 실제적으로 연료 분사가 시작될 때까지 일정한 고압 상태가 지속된다. 연료 압력 상승주기의 말단에서 연료 압력 레벨은 압력 포인트의 시작에 의존한다. 따라서, 이것은 압력 포인트 시작이 빨리 형성될 수록 연료 압력이 높아지게 된다.
축적 챔버에서의 압력이나 연료 분사 압력은 연료 공급 압력과 직접적으로 관련되어 있으며, 엔진 속도 및 부하와는 관계없다. 이러한 시스템에 의해, 종래 기술에 비해 맵 연료 분사 압력에서는 자유도가 높아지게 되며, 엔진 성능과 방출물 변수 등에 최적화가 이루어짐을 알 수 있다. 고압에 노출된 모든 연료 체적은 분사기 몸체내의 축적 챔버에 있으며, 가능한 최대 연료 분사 압력은 전자 유니트 분사 시스템의 레벨에 필적할 수 있다.
연료 분사 상태에서, 캠은 최대 상승부에 있으며, 플런저는 정지 상태를 유지한다. 솔레노이드는 노즐 챔버와 연료 축적 챔버를 연결하기 위해 보정된 타이밍에서 ECM 에 의해 작동된다. 니들 챔버에서의 압력은 니들을 상승시켜 연료 분사를 시작하기 위해 급속히 상승한다. 분사 압력은 연료 분사로 인해 점진적으로감소될 것이다. 허용된 최대 연료 압력강하는 분사기 크기와 타협되는 설계된 축적 챔버의 체적에 의해 결정된다. 이를 위해, 축적 챔버의 체적은 니들 챔버의 최대 연료 체적/사이클의 20 배 내지 60 배이며, 분사기 소형화와 최대 연료 압력과 최대 분사 압력강하의 진척에 기초하여 최적화된다.
압력 에너지 해제 상태중, 캠은 그 낙하를 시작한다. 플런저는 상향으로 이동하여 캠 부하를 축적 챔버의 나머지 압축 연료의 팽창을 통해 그 회전 방향으로 가압한다. 연료를 압축하는데 소모된 에너지의 일부가 이러한 주기중에 회복되기 때문에, 새로운 분사 시스템에서 전체 동력 소모는 종래 연료 분사 시스템에 비해 적다. 압축의 말단 포인트와 압축의 시작 포인트는 캠 로브의 완만한 곡선에 의해 형성된다. 따라서, 캠축과 구동 트레인상에는 급작스러운 기계적 충격이 매우 적다. 또한, 다기통 내연기관에 공통의 레일 연료 시스템을 채택할 수 있으며, 공통의 레일 연료 시스템에 대한 결점을 제거할 수 있다. 이러한 결점은 분사기에 엔진 요구사항을 만족시킬 수 있는 충분한 연료를 공급하도록 연료 라인에 충분한 압력을 제공해야 한다는 것이다. 도 4 는 공통의 레일 연료 시스템을 도시하고 있다. 실제로 본 기술분야의 숙련자라면 도 1 은 도 4 시스템의 하나의 EUI 를 상세히 도시한 것임을 알 수 있을 것이다.
본 발명은 양호한 실시예를 참조로 서술되었기에 이에 한정되지 않으며, 본 기술분야의 숙련자라면 첨부된 청구범위로부터의 일탈없이 본 발명에 다양한 변형과 수정이 가해질 수 있음을 인식해야 한다.

Claims (7)

  1. 일정한 출력을 가지며 저압 연료 라인과 연결된 저압 연료 분배펌프를 포함하며, 상기 연료 라인은 전자식 연료 압력조절기와 연료 압력 센서에 연결되는 연료 분사 시스템에 있어서,
    상기 저압 연료 라인에서 연료 압력을 필요한 연료 분배 압력으로 관찰하고 연료를 피드백 제어 압력으로 분사기에 공급하는 전자식 제어 모듈과,
    내연기관의 실린더와 유체연결되는 적어도 하나의 분사기와,
    분사기 플런저를 구동시키는 적어도 하나의 캠 로브가 구비된 캠축을 포함하며,
    상기 분사기는 연료를 연료 라인으로부터 분사기내의 축적 챔버로 공급하기 위해 연료 계량 오리프가 구비된 분사기 몸체와, 상기 분사기내의 왕복동 플런저를 포함하며, 상기 플런저에는 플런저 통로가 구비되며, 상기 플런저 통로는 한쪽 단부에서 연료 축적 챔버로 개방되고 상기 분사기내의 플런저의 왕복동에 의해 다른쪽 단부에서 상기 계량 오리피스로 개방되며, 상기 분사기는 상기 분사기 내에서 연료 니들을 작동시켜 연료를 엔진 실린더로 공급하기 위해 전자식 솔레노이드 제어밸브를 부가로 포함하며, 상기 캠 로브는 분사용 연료를 계량하는 베이스 서클부와, 연료를 축적 챔버에서 압축하기 위한 상승부와, 다양한 연료 분사 타이밍 시컨스를 수용할 수 있는 길이를 가진 제로 속도부와, 낙하부를 포함하며, 상기 캠축은 상기 플런저를 구동시켜 연료를 엔진 실린더로 분사하기 위해 로커 아암과 상호작용하는 것을 특징으로 하는 연료 분사 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 저압 연료 분배 펌프는 연료 라인을 통해 분배된 연료를 10 내지 20 바아의 일정한 압력으로 유지시키는 것을 특징으로 하는 연료 분사 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 연료 계량 오리피스는 저압 연료 통로보다 큰 직경을 갖는 것을 특징으로 하는 연료 분사 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 저압 연료 분배 통로는 플런저가 완전 복귀위치에 있을 때에만 상기 계량 오리피스와 연결되는 것을 특징으로 하는 연료 분사 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 축적 챔버는 니들 챔버의 최대 연료 체적/사이클 의 10 내지 20 배인 것을 특징으로 하는 연료 분사 시스템.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 저응답 솔레노이드는 펄스 폭 변조된 드라이브에 응답하는 것을 특징으로 하는 연료 분사 시스템.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 솔레노이드는 아마츄어 챔버내에서 이동가능한 포펫밸브와, 솔레노이드 작동시 연료가 축적 챔버로부터 스템 통로를 통해 공급되도록 연료 통로가 설치된 밸브 스템을 포함하는 것을 특징으로 하는 연료 분사 시스템.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105793552A (zh) * 2013-11-28 2016-07-20 罗伯特·博世有限公司 电磁阀

Families Citing this family (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6405709B1 (en) * 2000-04-11 2002-06-18 Cummins Inc. Cyclic pressurization including plural pressurization units interconnected for energy storage and recovery
DE10023236A1 (de) * 2000-05-12 2001-11-22 Bosch Gmbh Robert Gestreckte Pumpen-Ventil-Düseneinheit mit hydraulisch-mechanischer Übersetzung
DE10115401A1 (de) * 2001-03-29 2002-10-02 Daimler Chrysler Ag Kraftstoffeinspritzsystem für eine Brennkraftmaschine
DE10141678A1 (de) * 2001-08-25 2003-05-08 Bosch Gmbh Robert Kraftstoffeinspritzeinrichtung für eine Brennkraftmaschine
US6634339B2 (en) * 2001-10-31 2003-10-21 Caterpillar Inc Front end rate shaping valve concept for a fuel injection system
SE524460C2 (sv) * 2002-03-26 2004-08-10 Volvo Lastvagnar Ab Bränsleinsprutningssystem
US7191762B2 (en) * 2002-03-26 2007-03-20 Volvo Lastvagnar Ab Fuel injection system
SE524416C2 (sv) * 2002-04-23 2004-08-03 Volvo Lastvagnar Ab Bränsleinsprutningssystem
US6668797B2 (en) 2002-05-13 2003-12-30 Advanced Vehicle Technologies Fuel injection pump system
US6758416B2 (en) * 2002-08-30 2004-07-06 Robert Bosch Gmbh Fuel injector having an expansion tank accumulator
US7028928B2 (en) * 2002-12-02 2006-04-18 Caterpillar Inc. Hard coating of an impact surface of a solenoid actuator and fuel injector using same
AT6117U3 (de) * 2002-12-18 2003-09-25 Avl List Gmbh Verfahren und vorrichtung zur kontinuierlichen messung eines dynamischen flüssigkeitsverbrauchs
US7570492B2 (en) * 2004-03-16 2009-08-04 Temic Automotive Of North America, Inc. Apparatus for venting an electronic control module
US7628139B2 (en) * 2006-07-11 2009-12-08 Detroit Diesel Corporation Fuel injector with dual piezo-electric actuator
JP4954848B2 (ja) * 2007-11-06 2012-06-20 株式会社デンソー 燃料噴射弁
US8332130B2 (en) * 2008-09-30 2012-12-11 Dale Arden Stretch Leak detection system
US7942349B1 (en) 2009-03-24 2011-05-17 Meyer Andrew E Fuel injector
US20100316506A1 (en) * 2009-06-11 2010-12-16 Gm Global Technology Operations, Inc. Engine fuel pump drive system
DE102012200457A1 (de) * 2011-03-03 2012-09-06 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Bestimmen einer Temperatur von Kraftstoff
FR2973076A1 (fr) * 2011-03-25 2012-09-28 Bosch Gmbh Robert Regulateur de pression, dispositif d'injection diesel comportant un tel regulateur, moteur diesel comportant un tel dispositif d'injection et vehicule comportant un tel moteur
GB201209108D0 (en) * 2012-05-24 2012-07-04 Delphi Tech Holding Sarl Internal combustion engine
DE102013214965A1 (de) * 2013-07-31 2015-02-05 Robert Bosch Gmbh Brennstoffverteiler und Brennstoffeinspritzsystem
US9435280B2 (en) 2014-03-05 2016-09-06 Continental Automotive Systems, Inc. End of motion detection circuit for diesel engines
CN108119273B (zh) * 2016-11-28 2020-05-08 长城汽车股份有限公司 燃油泵和供油系统
CN109404191B (zh) * 2018-11-26 2020-06-26 潍柴动力股份有限公司 能够快速泄压的燃油共轨系统及燃油共轨系统的泄压方法
US10895231B2 (en) * 2019-06-13 2021-01-19 Progress Rail Services Corporation Fuel injector nozzle assembly having anti-cavitation vent and method

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4503825A (en) * 1982-04-02 1985-03-12 Bendix Corporation Diesel fuel system
US4505243A (en) * 1983-07-04 1985-03-19 Nissan Motor Company, Limited Electromagnetic injection control valve in unit fuel injector
US4568021A (en) * 1984-04-02 1986-02-04 General Motors Corporation Electromagnetic unit fuel injector
US4572433A (en) 1984-08-20 1986-02-25 General Motors Corporation Electromagnetic unit fuel injector
JPS61160565A (ja) * 1985-01-04 1986-07-21 Seiko Epson Corp 燃料噴射装置
US4811715A (en) * 1987-11-02 1989-03-14 Stanadyne, Inc. Electronic unit injector
US5072709A (en) * 1990-03-29 1991-12-17 Cummins Engine Co., Inc. Fuel injection for an internal combustion engine
EP0619423B1 (en) * 1993-04-09 1998-11-25 Zexel Corporation Fuel injection system
GB2289313B (en) * 1994-05-13 1998-09-30 Caterpillar Inc Fluid injector system
US5535723A (en) * 1994-07-29 1996-07-16 Caterpillar Inc. Electonically-controlled fluid injector having pre-injection pressurizable fluid storage chamber and outwardly-opening direct-operated check
US5558067A (en) * 1995-08-24 1996-09-24 Cummins Engine Company, Inc. Double pulsing electronic unit injector solenoid valve to fill timing chamber before metering chamber
DE19640826B4 (de) * 1995-10-03 2004-11-25 Nippon Soken, Inc., Nishio Speicherkraftstoffeinspritzvorrichtung und Druckregelvorrichtung hierfür
US5934559A (en) * 1997-11-03 1999-08-10 Caterpillar Inc., Electronic fuel injector with internal single-pole solenoid and center flow post
US6019091A (en) * 1998-08-13 2000-02-01 Diesel Technology Company Control valve

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105793552A (zh) * 2013-11-28 2016-07-20 罗伯特·博世有限公司 电磁阀
CN105793552B (zh) * 2013-11-28 2019-07-09 罗伯特·博世有限公司 电磁阀

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Publication number Publication date
DE60027857T2 (de) 2006-09-14
BR0005971A (pt) 2001-07-31
EP1113167B1 (en) 2006-05-10
DE60027857D1 (de) 2006-06-14
CA2312854A1 (en) 2001-06-27
EP1113167A2 (en) 2001-07-04
MXPA00009988A (es) 2002-03-15
EP1113167A3 (en) 2004-02-04
JP2001193602A (ja) 2001-07-17
US6247450B1 (en) 2001-06-19
AU4270000A (en) 2001-06-28

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JPH0571790B2 (ko)

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