DE69837171T2

DE69837171T2 - Speicherkraftstoffeinspritzvorrichtung

Info

Publication number: DE69837171T2
Application number: DE69837171T
Authority: DE
Inventors: Hisaharu Kariya-city Takeuchi; Masato Kariya-city Nakagawa; Ken Kariya-city Uchiyama; Yukinori Kariya-city Miyata; Masatoshi Kariya-city Kuroyanagi
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1997-10-09
Filing date: 1998-10-08
Publication date: 2007-10-31
Anticipated expiration: 2018-10-09
Also published as: DE69837171D1; EP0908618A3; DE69834161D1; US6237570B1; EP1536130B1; EP1536130A1; EP0908618A2; DE69834161T2; EP0908618B1

Description

Hintergrund der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Akkumulatorkraftstoffeinspritzvorrichtung.
Eine Akkumulatorkraftstoffeinspritzvorrichtung, die im Allgemeinen als eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung der Common-Rail-Bauart bekannt ist, wird bevorzugt verwendet, um Kraftstoff in einen Dieselmotor einzuspritzen. Gemäß der Akkumulatorkraftstoffeinspritzvorrichtung wird eine gemeinsame Akkumulatorleitung (d.h. eine Common-Rail) vorgesehen, um Kraftstoff zu jedem Zylinder des Motors zuzuführen. Eine Zufuhrpumpe ist vorgesehen, um mit Druck beaufschlagten Kraftstoff in diese Common-Rail zuzuführen, so dass ein Hydraulikdruck des Kraftstoffs in der Common-Rail bei einer vorgegebenen Höhe aufrechterhalten wird. Der akkumulierte Kraftstoff der Common-Rail wird über eine Kraftstoffzufuhrleitung in jeden Kraftstoffinjektor eingeführt.
Der akkumulierte Kraftstoff, der zu dem Kraftstoffinjektor zugeführt wird, wird in eine Verbrennungskammer jedes Zylinders eingespritzt. Ein Teil des akkumulierten Kraftstoffs wird jedoch verwendet, um den Kraftstoffinjektor zu steuern. Diese Art von Steuerkraftstoff wird in eine Steuerkammer eingeführt. Ein elektromagnetisches Ventil öffnet oder schließt einen Kraftstoffausgabedurchgang der Steuerkammer, um einen Hydraulikdruck der Steuerkammer einzustellen. Die Steuerkammer steuert ein Öffnen und Schließen eines Nadelventils, das Einspritz- und Abschaltzeiträume des Kraftstoffinjektors bestimmt. Das elektromagnetische Ventil gibt den Kraftstoff von seiner Ventilöffnung über einen Umschaltleckagedurchgang zu einem Niedrigdruckrückführdurchgang aus. Ferner kehrt, wenn der Kraftstoff aus einem Gleitabschnitt des Kraftstoffinjektors austritt, der Kraftstoff über einen stationären Durchgang zu dem Niedrigdruckrückführdurchgang zurück.
Das elektromagnetische Ventil hat einen Anker, der durch einen Solenoid angetrieben wird, um die Ventilöffnung des elektromagnetischen Ventils auf/zu zu steuern. Der Anker ist in einer Ankerkammer aufgenommen. Diese Ankerkammer ist mit dem Kraftstoff gefüllt, um die Betätigung des Ankers zu stabilisieren. Als eine Anordnung zum Einführen des Kraftstoffs in die Ankerkammer kann die Ankerkammer stromabwärts der Ventilöffnung des elektromagnetischen Ventils in dem Umschaltleckagedurchgang gelegen sein, die in der veröffentlichten japanischen Patentanmeldung Nr. KOKAI 9-42106 offenbart ist, die zu der US Patentanmeldung Nr. 08-686 774 korrespondiert.
Die vorstehend beschriebene Kraftstoffeinspritzvorrichtung kann jedoch nicht, wenn sie in kürzlich verbesserte Motoren eingebaut wird, verschiedene Anforderungen zum Verwirklichen einer genauen Motorsteuerung befriedigen. Insbesondere wird eine große Menge an Blasen in der Nähe einer Ventilöffnung des elektromagnetischen Ventils regeneriert, wenn der Hydraulikdruck des akkumulierten Kraftstoffs in der Steuerkammer sich abrupt auf einen niedrigeren Wert im Ansprechen auf den Ventilöffnungsbetrieb reduziert. Die generierten Blasen treten in die Ankerkammer ein. Wenn die Ankerkammer mit Blasen enthaltenden Kraftstoff gefüllt ist, arbeitet der Anker nicht stabil. Ferner verändert sich der Kraftstoffleckagebetrag abhängig von Motorbetriebsbedingungen, was Änderungen des Hydraulikdrucks der Ankerkammer und der Blasenmenge verursacht, so dass der Betrieb sich auf eine komplizierte Weise verändert. Wenn die präzisen Motorsteuerungen verwirklicht werden, wird ein derartig instabiler Betrieb des Ankers (d.h. eine Auf- und Zusteuerung des elektromagnetischen Ventils) verschiedene Probleme einschließlich einer Schwankung des Kraftstoffeinspritzbetrags in Bezug auf den gesetzten Wert verursachen.
Gemäß einem anderen herkömmlichen Verfahren des Einfüllens des Kraftstoffs in die Ankerkammer ist es möglich, einen toten Weg, der von dem Umschaltleckagedurchgang an einem Abschnitt genau stromabwärts einer Ventilöffnung des elektromagnetischen Ventils abzweigt, auszubilden. Die Ankerkammer ist an dem toten Ende dieses Weges vorgesehen, um zu verhindern, dass Blasen, die an der Ventilöffnung des elektromagnetischen Ventils generiert werden, direkt in die Ankerkammer eintreten. Diese Anordnung ist jedoch dahingehend nachteilig, dass Luft in die Ankerkammer während einem Einbau eintreten kann und die Restluft in der Ankerkammer nicht leicht abgegeben werden kann. Dies verändert eine Umgebung des Ankers abhängig von den Motorbetriebsbedingungen empfindlich. Der Anker ist in manchen Fällen in Kraftstoff getaucht und in anderen Fällen der Luft ausgesetzt. Dies ist beim Verwirklichen einer genauen Motorsteuerung nicht bevorzugt.
Ferner ändert sich gemäß der vorstehend beschriebenen Akkumulatorkraftstoffeinspritzvorrichtung, wenn das Nadelventil geschlossen ist, ein Hydraulikdruck der Ankerkammer abrupt. Ein Betrieb des elektromagnetischen Ventils ist nicht stabil. 14 zeigt eine Veränderung eines Ventilhubbetrags relativ zu einem Ablauf von Zeit. Durch einen instabilen Betrieb des elektromagnetischen Ventils verursacht das Nadelventil einen großen Schlag, nachdem das Nadelventil einmal aufgesetzt ist, um die Kraftstoffzufuhr zu stoppen. Ein Schlagverhalten des Nadelventils verursacht eine signifikante Verzögerung des Abschaltbetriebs der Kraftstoffeinspritzung. Als ein Ergebnis überschreitet ein Istkraftstoffeinspritzbetrag einen gesetzten Wert, der basierend auf Motorbetriebsbedingungen vorgegeben ist, wie beispielsweise eine Motorlast oder dergleichen. Das Ventilschlagverhalten ist nicht konstant und abhängig von Motorbetriebsbedingungen ebenso wie von individuellen Unterschieden von Nadelventilen veränderbar. Dementsprechend ist als eine Sache eines praktischen Problems ein Korrigieren des Fehlers, der zwischen dem Istkraftstoffeinspritzbetrag und dem gesetzten Wert verursacht wird, schwierig. Die Motorsteuerungen können nicht genau ausgeführt werden.
US-5 505 181 A zeigt einen integrierten Druckdämpfer, der eine Membran aufweist und in einer Kraftstoffrückführleitung eines Motors angeordnet ist. Eine Membran des Druckdämpfers ist an dem Ende eines gestuften Rohrs angeordnet.
Zusammenfassung der Erfindung
Die Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung einer Akkumulatorkraftstoffeinspritzvorrichtung, wobei die Druckdämpfungsfähigkeiten zum Betätigen eines elektromagnetischen Ventils eines Injektors durch einen einfachen Aufbau verbessert sind.
Diese Aufgabe wird mit einer Akkumulatorkraftstoffeinspritzvorrichtung mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst.
Weitere vorteilhafte Merkmale sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
Um diese Aufgabe zu bewerkstelligen, schafft die vorliegende Erfindung eine Akkumulatorkraftstoffeinspritzvorrichtung, die einen Kraftstoffinjektor, eine Akkumulatorleitung zum Zuführen von mit Druck beaufschlagten Kraftstoff zu dem Kraftstoffinjektor, eine Steuerkammer zum Auf- und Zusteuern eines Nadelventils, das Einspritz- und Abschaltzeiträume des Kraftstoffinjektors bestimmt, ein elektromagnetisches Ventil zum Einstellen eines Hydraulikdrucks der Steuerkammer und eine Stabilisiereinrichtung hat, die zum Stabilisieren eines Verhaltens des Kraftstoffs vorgesehen ist, der verwendet wird, um den Kraftstoffinjektor zu steuern.
Vorzugsweise hat das elektromagnetische Ventil einen Anker, der durch einen Solenoid angetrieben wird, um eine Ventilöffnung des elektromagnetischen Ventils auf und zu zu steuern. Der Anker ist in einer Ankerkammer aufgenommen, in die der Kraftstoff eingeführt wird. Und die Stabilisiereinrichtung ist ein Durchgang zum Abgeben von Blasen oder Restluft von der Ankerkammer.
Die Stabilisierungseinrichtung ist ein Dämpferelement, das in einem Rückführdurchgang vorgesehen ist, der einen Teil des mit Druck beaufschlagten Kraftstoffs von dem Kraftstoffinjektor über eine Rückführleitung zu dem Kraftstoffbehälter rückführt. Das Dämpferelement ist bei einem Abschnitt stromabwärts des elektromagnetischen Ventils vorgesehen, um einen Anstieg eines Hydraulikdrucks des in dem Rückführdurchgang strömenden Kraftstoffs zu unterdrücken.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird mit Druck beaufschlagter Kraftstoff von einer Akkumulatorleitung zu dem Kraftstoffinjektor zugeführt. Ein Rückführdurchgang ist vorgesehen, um einen Teil des mit Druck beaufschlagten Kraftstoffs von dem Kraftstoffinjektor über eine Rückführleitung zu einem Kraftstoffbehälter rückzuführen. Eine Steuerkammer ist in dem Rückführdurchgang zur Auf- und Zusteuerung des Nadelventils vorgesehen, das Kraftstoffeinspritz- und Abschaltzeiträume des Kraftstoffinjektors bestimmt. Ein elektromagnetisches Ventil ist stromabwärts der Steuerkammer vorgesehen, um eine Verbindung und Trennung zwischen der Steuerkammer und der Rückführleitung zu steuern. Und ein Dämpferelement ist in dem Rückführdurchgang an einem Abschnitt stromabwärts des elektromagnetischen Ventils vorgesehen, um eine Erhöhung eines Hydraulikdrucks von Kraftstoff zu unterdrücken, der in den Rückführdurchgang strömt.
Gemäß dieser Anordnung unterdrückt das Dämpferelement die Erhöhung des hydraulischen Drucks des Kraftstoffs, der in den stromabwärtigen Abschnitt des elektromagnetischen Ventils strömt, was eine Schwankung eines Kraftstoffdrucks in dem Kraftstoffinjektor beseitigt und einen Betrieb des elektromagnetischen Ventils stabilisiert. Somit ist das Schlagphänomen des Nadelventils beseitigt und eine genaue Motorsteuerung ist verwirklicht.
Vorzugsweise weist das Dämpferelement eine Druckaufnahmeplatte auf, die dem Rückführdurchgang gegenüberliegt und in Antwort auf die Erhöhung des Hydraulikdrucks des in dem Rückführdurchgang strömenden Kraftstoffs zurückgezogen werden kann.
Wenn die Druckaufnahmeplatte nach hinten versetzt wird, steigt ein wesentliches Volumen des stromabwärtigen Abschnitts des Rückführdurchgangs, um den Anstieg des Kraftstoffdrucks aufzuheben.
Vorzugsweise ist das Dämpferelement in einem Verbindungselement untergebracht, der den Kraftstoffinjektor und die Rückführleitung verbindet. Das Verbindungselement bildet einen Teil des Rückführdurchgangs.
Das Verbindungselement befindet sich genau stromabwärts des Kraftstoffinjektors, und daher ist das Verbindungselement näher an dem elektromagnetischen Ventil. Diese Anordnung ermöglicht dem in dem Verbindungselement untergebrachten Dämpferelement, schnell das stromabwärtige Volumen des Rückführdurchgangs in Antwort auf den gestiegenen Kraftstoffdruck zu vergrößern. Somit kann das Ventilhubverhalten effektiv aufgehoben werden. Das Dämpferelement kann einfach in dem Verbindungselement untergebracht sein. Auf diese Weise benötigt die vorliegende Erfindung keine Gestaltveränderung in der Gesamtanordnung der Vorrichtung.
Vorzugsweise weist das Verbindungselement ein zylindrisches Gehäuse auf, das an einem Ende mit dem Kraftstoffinjektor verbunden ist. Das zylindrische Gehäuse hat zumindest ein Durchgangsloch, das in einer zylindrischen Wand ausgebildet ist, damit ein Innenraum des zylindrischen Gehäuses mit der Rückführleitung in Verbindung ist. Das Dämpferelement weist eine Druckaufnahmeplatte auf, die aus einer elastisch ablenkbaren dünnen Platte gemacht ist, die normal zu einer Achse des zylindrischen Gehäuses angeordnet ist, um das andere Ende des zylindrischen Gehäuses zu schließen.
Durch einfaches Schließen des anderen Endes des Gehäuses mit der Druckaufnahmeplatte kann das Dämpferelement leicht gebildet werden. Ferner kann die Erhöhung des Kraftstoffdrucks effektiv aufgehoben werden, da die Druckaufnahmeplatte normal zu der axialen Richtung angeordnet ist, die der Strömungsrichtung des Kraftstoffs in dem Gehäuse entspricht.
Vorzugsweise sind zwei Paar Durchgangslöcher in symmetrischen Positionen des zylindrischen Gehäuses vorgesehen, die den radialen Linien entsprechen, die normal zueinander kreuzen. Die zwei Paare Durchgangslöcher sind in einer axialen Richtung des zylindrischen Gehäuses versetzt.
Die symmetrische Anordnung der Durchgangslöcher verwirklicht einen einheitlichen Kraftstofffluss in dem zylindrischen Gehäuse, wobei eine Betätigung der Druckaufnahmeplatte stabilisiert wird, wenn der Kraftstoffdruck erhöht wird. Die axial versetzte Anordnung der Durchgangslöcher macht es möglich, die offenen oder erleichterten Abschnitte angemessen in der axialen Richtung zu trennen, wodurch die Festigkeit des Gehäuses mit einem ausreichenden Wert aufrechterhalten wird.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung stellt eine Akkumulatorkraftstoffeinspritzvorrichtung zum Zuführen von angesammeltem Kraftstoff von einer Akkumulatorleitung zu einem Kraftstoffinjektor bereit. Der Kraftstoffinjektor hat eine Steuerkammer, in die ein Teil des angesammelten Kraftstoffs eingebracht wird, um ein Nadelventil gemäß einem Hydraulikdruck des eingeführten Kraftstoffs auf- und zuzusteuern, wobei das Nadelventil Kraftstoffeinspritz- und Abschaltzeiträume des Kraftstoffinjektors bestimmt, ein elektromagnetisches Ventil, das stromabwärts der Steuerkammer zum Öffnen und Schließen eines Kraftstoffabgabedurchgangs der Steuerkammer vorgesehen ist, um einen Hydraulikdruck der Steuerkammer einzustellen, einen Umschaltleckagedurchgang zum Rückführen des abgegebenen Kraftstoffs von einer Ventilöffnung des elektromagnetischen Ventils zu einem Niederdruckrückführdurchgang, und eine stationärer Leckagedurchgang zum Rückführen einer Kraftstoffleckage von Gleitabschnitten des Kraftstoffinjektors zu dem Niederdruckrückführdurchgang. Das elektromagnetische Ventil hat eine Ankerkammer zum Unterbringen eines Ankers, der durch ein Solenoid angetrieben ist, um die Ventilöffnung des elektromagnetischen Ventils auf- und zuzusteuern, und der Kraftstoff wird in die Ankerkammer eingebracht. Der Umschaltleckagedurchgang verbindet die Ventilöffnung des elektromagnetischen Ventils direkt mit dem Niederdruckrückführdurchgang. Die Ankerkammer ist in dem stationären Leckagedurchgang vorgesehen. Ein stromabwärtiger Abschnitt des stationären Leckagedurchgangs, der stromabwärts der Ankerkammer positioniert ist, ist in Verbindung mit einem oberen Abschnitt der Ankerkammer. Und ein Dämpferelement ist in dem Rückführdurchgang an einem Abschnitt stromabwärts des elektromagnetischen Ventils vorgesehen, um eine Erhöhung des Hydraulikdrucks des in dem Rückführdurchgang strömenden Kraftstoffs zu unterdrücken.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Die vorstehenden und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden besser aus der nachstehenden detaillierten Beschreibung ersichtlich, die in Zusammenhang mit den begleitenden Zeichnungen zu lesen ist, in denen:
1 eine vertikale Schnittansicht ist, die eine wesentliche Anordnung eines Kraftstoffinjektors in Übereinstimmung mit einem ersten nicht beanspruchten Beispiel zeigt, der in einer Akkumulatorkraftstoffeinspritzvorrichtung eingesetzt wird;
2 eine schematische Ansicht ist, die eine Gesamtanordnung der Akkumulatorkraftstoffeinspritzvorrichtung zeigt, die in der vorliegenden Erfindung eingesetzt wird;
3 eine vertikale Schnittansicht ist, die eine Gesamtanordnung des Kraftstoffinjektors in Übereinstimmung mit dem ersten nicht beanspruchten Beispiel zeigt;
4 eine Perspektivansicht ist, die einen Ankerbestandteil zeigt, der in dem Kraftstoffinjektor beinhaltet ist, der in der Akkumulatorkraftstoffeinspritzvorrichtung in Übereinstimmung mit dem ersten nicht beanspruchten Beispiel verwendet wird;
5A ein Graph ist, der einen Betrieb der Akkumulatorkraftstoffeinspritzvorrichtung in Übereinstimmung mit dem ersten nicht beanspruchten Beispiel zeigt;
5B ein Graph ist, der einen Betrieb einer vergleichbaren herkömmlichen Akkumulatorkraftstoffeinspritzvorrichtung zeigt;
6 eine vertikale Schnittansicht ist, die eine wesentliche Anordnung eines modifizierten Kraftstoffinjektors zeigt, der in der Akkumulatorkraftstoffeinspritzvorrichtung in Übereinstimmung mit dem ersten nicht beanspruchten Beispiel verwendet wird;
7 eine vertikale Schnittansicht ist, die eine wesentliche Anordnung eines Kraftstoffinjektors in Übereinstimmung mit einem zweiten nicht beanspruchten Beispiel zeigt, die in der Akkumulatorkraftstoffeinspritzvorrichtung eingesetzt wird, die in 2 gezeigt ist;
8 eine vertikale Schnittansicht ist, die eine Gesamtanordnung eines Kraftstoffinjektors in Übereinstimmung mit einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt, das in der Akkumulatorkraftstoffeinspritzvorrichtung eingesetzt wird, die in 2 gezeigt ist;
9A eine Vorderansicht ist, die eine hohle Schraube zeigt, die in der Akkumulatorkraftstoffeinspritzvorrichtung in Übereinstimmung mit dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung verwendet wird;
9B eine Schnittansicht entlang einer Linie I-I von 9A ist;
10 ein Zeitdiagramm ist, das ein Ventilhubverhalten der Akkumulatorkraftstoffeinspritzvorrichtung in Übereinstimmung mit dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
11A eine Vorderansicht ist, die eine hohle Schraube zeigt, die in der Akkumulatorkraftstoffeinspritzvorrichtung in Übereinstimmung mit einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung verwendet wird;
11B eine Schnittansicht entlang einer Linie II-II von 11A ist;
12A eine vergrößerte Schnittansicht ist, die eine Druckaufnahmeplatte zeigt, die in der hohlen Schraube aufgenommen ist, die in 11B gezeigt ist;
12B eine Vorderansicht ist, die die Druckaufnahmeplatte von einem Pfeil X von 12A gesehen zeigt;
13 eine Schnittansicht ist, die einen Betrieb der hohlen Schraube zeigt, die in 11B gezeigt ist;
14 ein Zeitdiagramm ist, das ein Ventilhubverhalten einer herkömmlichen Akkumulatorkraftstoffeinspritzvorrichtung zeigt; und
15 eine vertikale Schnittansicht ist, die eine wesentliche Anordnung eines Kraftstoffinjektors in Übereinstimmung mit einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt, die in der Akkumulatorkraftstoffeinspritzvorrichtung eingesetzt wird, die in 2 gezeigt ist.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung sind nachstehend unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen erläutert. Identische Teile sind durch die gleichen Bezugszeichen in den Ansichten bezeichnet.
Gesamtanordnung
2 ist eine schematische Ansicht, die eine Gesamtanordnung einer Akkumulatorkraftstoffeinspritzvorrichtung zeigt, die die vorliegende Erfindung verkörpert. Eine Vielzahl von Injektoren 1, die zu Verbrennungskammern von entsprechenden Zylindern eines Motors (nicht gezeigt) korrespondieren, sind vorgesehen. Eine Common-Rail 3, die allen Zylindern gemeinsam ist, ist mit diesen Injektoren 1 verbunden, um mit druckbeaufschlagten Kraftstoff zuzuführen. Eine Zuführpumpe 4 ist mit der Common-Rail 3 verbunden. Der mit niedrigen Druck beaufschlagt Kraftstoff wird von einem Kraftstoffbehälter 5 über einen Filter 6 zu dieser Zuführpumpe 4 zugeführt. Die Zuführpumpe 4 beaufschlagt den eingeführten Kraftstoff auf ein vorgegebenes hohes Niveau mit Druck korrespondieren zu einem Kraftstoffeinspritzdruck, wodurch der mit Druck beaufschlagte Kraftstoff in der Common-Rail 3 akkumuliert wird.
Der akkumulierte Kraftstoff, der zu dem Kraftstoffinjektor 1 zugeführt wird, wird in eine korrespondierende Verbrennungskammer eingespritzt. Ein Teil des akkumulierten Kraftstoffs wird jedoch verwendet, um ein Öffnen und Schließen des Kraftstoffinjektors 1 zu steuern. Der Steuerkraftstoff kehrt über eine Rückführleitung 7 zusammen mit überschüssigem Kraftstoff von dem Kraftstoffinjektor 1 und der Zufuhrpumpe 4 zu dem Kraftstoffbehälter 5 zurück.
Eine elektronische Steuereinheit (das heißt eine ECU 8), die mit einer elektronischen Antriebseinheit (das heißt eine EDU) zum Antreiben des Kraftstoffinjektors 1 zusammen hängt, steuert den Kraftstoffinjektor 1. Die ECU 8 empfängt ein Signal von einem Drucksensor 9, der den Hydraulikdruck der Common-Rail 3 erfasst. Die ECU 8 steuert einen Kraftstoffzufuhrbetrag der Zufuhrpumpe 4, um den Hydraulikdruck der Common-Rail 3 auf einen optimalen Wert zu vergleichmäßigen, der in Übereinstimmung mit der Motorlast und der Motordrehzahl vorbestimmt ist. Ferner empfängt die ECU 8 Signale, die von verschiedenen Sensoren wie beispielsweise einen Motordrehzahlsensor und einen Motorlastsensor erhalten werden, um die Motorbetriebsbedingungen zu beurteilen. Die ECU 8 bestimmt eine optimale Einspritzzeitgebung und eine optimale Einspritzmenge (das heißt ein Einspritzzeitraum) in Übereinstimmung mit den erfassten Motorbetriebsbedingungen und generiert ein Steuersignal. In Antwort auf dieses Steuersignal spritzt der Kraftstoffinjektor 1 den Kraftstoff in eine korrespondierende Kammer bei der optimalen Zeitgebung mit der optimalen Einspritzmenge ein.
Erstes nicht beanspruchtes Beispiel
1 ist eine vertikale Schnittansicht, die eine Gesamtanordnung des Kraftstoffinjektors 1 zeigt, die in der Akkumulatorkraftstoffeinspritzvorrichtung eingesetzt wird, die in 2 gezeigt ist. 3 ist eine vertikale Schnittansicht, die eine Gesamtanordnung des Kraftstoffinjektors 1 zeigt. Der Kraftstoffinjektor 1 hat einen stabartigen Düsenhalter 108. Ein Düsenkörper 101 ist unterhalb des Düsenhalters 108 über ein Abstandsstück 106 vorgesehen und durch einen Düsenhaltemutter 107 festgemacht. Der Düsenkörper 101 hat ein Kraftstoffeinspritzloch 102, das an seinem entfernten Ende geöffnet ist. Ein elektromagnetisches Ventil 1a, das Kraftstoffeinspritz- und Abschaltzeiträume bestimmt, ist oberhalb des Düsenhalters 108 vorgesehen. Das elektromagnetische Ventil 1a öffnet oder schließt seine Ventilöffnung im Ansprechen auf ein Steuersignal, das von der ECU 8 zugeführt wird (Bezug nehmend auf 2).
Der Düsenhalter 108 hat einen Einlassabschnitt 109 und einen Rückführabschnitt 110, die sich jeweils schräg aufwärts erstrecken. Der Einlassabschnitt 109 ist mit der Common-Rail 3 verbunden (Bezug nehmend auf 2). Ein Einlassdurchgang 201 ist in dem Einlassabschnitt 109 ausgebildet. Ein Stabfilter (bar filter) 114 ist in diesem Einlassdurchgang 201 an einem Abschnitt stromabwärts einer Einlassöffnung 201a vorgesehen. Der Stabfilter 114 entfernt fremde Substanzen, die in dem akkumulierten Kraftstoff enthalten sind, der von der Common-Rail 3 eingebracht wird. Ein tiefes Loch 113 ist in dem Rückführabschnitt 110 ausgebildet. Eine hohle Schraube 115, die in den Rückführabschnitt 110 geschraubt ist, verbindet den Rückführabschnitt 110 und die Rückführleitung 7 (Bezug nehmend auf 2). Ein Scheibenelement 116 ist an dem Boden des tiefen Lochs 113 platziert. Ein Abschnitt, der mit der hohlen Schraube 115 in Verbindung ist, dient als ein Rückführdurchgang 213.
Ein Rückführdurchgang 212 erstreckt sich senkrecht von dem Rückführdurchgang 213.
Der Düsenkörper 101 hat ein vertikales Loch 103, das sich entlang einer Achse „C" des Kraftstoffinjektors 1 erstreckt und mit dem Kraftstoffeinspritzloch 102 in Verbindung ist. Ein Nadelventil 105, das das Kraftstoffeinspritzloch 102 öffnet oder schließt, ist in dem vertikalen Loch 103 vorgesehen. Eine obere Hälfte des Nadelventils 105 ist in Bezug auf das vertikale Loch 103 verschiebbar.
Ein vertikales Loch 111, das mit dem vertikalen Loch 103 koaxial ist, erstreckt sich in dem Bereich korrespondierend zu dem Düsenhalter 108 und dem Abstandsstück 106. Ein kreisförmiges Loch 112, das im Durchmesser größer als das vertikale Loch 111 ist, ist an einer oberen Fläche des Düsenhalters 108 an einem Abschnitt korrespondierend zu dem Öffnungsende des vertikalen Lochs 111 ausgebildet. Das kreisförmige Loch 112 hat eine untere Platte 117 und eine obere 118 aufgenommen, die jeweils einen kleineren Durchmesser als ein Innendurchmesser des kreisförmigen Lochs 112 haben. Die untere Platte 117 schließt das offene Ende des vertikalen Lochs 111.
Eine Solenoidabdeckung 122 bringt die Platten 117 und 118 zusammen mit den Ventilteilen des elektromagnetischen Ventils 1a einschließlich einem Ventilkörper 123 unter. Die Solenoidabdeckung 122 hat einen Gewindeabschnitt, der mit einem korrespondierenden Gewindeabschnitt des Düsenhalters 108 in Eingriff ist. Das kreisförmige Loch 112, die Platten 117 und 118 und der Ventilkörper 123 definieren zusammenwirkend einen Ringraum 207, der als ein Ringdurchgang dient, der mit dem Rückführdurchgang 212 in Verbindung steht.
Ein Kolben 119, der in dem vertikalen Loch 111 vorgesehen ist, hat einen Abschnitt mit großem Durchmesser 119a an seinem oberen Teil und einen Abschnitt mit kleinem Durchmesser 119b an seinem unteren Teil. Der Abschnitt mit großem Durchmesser 119a ist verschiebbar in Kontakt mit dem vertikalen Loch 111 gebracht. Eine Feder 120 ist um den Abschnitt mit kleinem Durchmesser 119b vorgesehen. Das Nadelventil 105 ist durch die Feder 120 über den Kolben 119 abwärts elastisch vorgespannt. Somit ist die Ventilöffnung des Nadelventils 105 geschlossen. Der Abschnitt mit großem Durchmesser 119a und der Abschnitt mit kleinem Durchmesser 119b sind getrennte Teile, die verbunden sind, nachdem der Abschnitt mit kleinem Durchmesser 119b in die Feder 120 eingebracht ist. Der Kolben 119, der somit mit der Feder 102 zusammengebaut ist, ist in den Düsenhalter 108 eingebaut.
Eine Steuerkammer 121 ist über dem Kolben 119 vorgesehen. Die obere Endfläche des Kolbens 119, das vertikale Loch 111 und die untere Endfläche der Platte 117 definieren die Wand einer Steuerkammer 121.
Als nächstes ist der Kraftstoffdurchgang des Kraftstoffinjektors 1 erläutert. Der Einlassdurchgang 201 gabelt an einem Anschlussende des Einlassabschnitts 109 in zwei Durchgänge 202 und 203. Der Durchgang 202 erstreckt sich abwärts und erreicht das Kraftstoffeinspritzloch 102 des Düsenkörpers 101. Beide, der Einspritzkraftstoff und der Auf-Zu-Steuerkraftstoff, werden durch diesen Durchgang 202 zugeführt. Eine Einspritzkammer 104, die an einer vorgegebenen Position des Durchgangs 202 ausgebildet ist, kreist eine konische Vertiefung 105a des Nadelventils 105 ein. Wenn das Nadelventil 105 den Hydraulikdruck der Einspritzkammer 104 empfängt, ist die Ventilöffnung des Nadelventils 105 geöffnet.
Als nächstes ist der Kraftstoffdurchgang für den Kraftstoff, der von dem Einlassdurchgang 201 eingebracht wird und zu dem Rückführdurchgang 213 zurückgebracht wird, erläutert. Der Durchgang 203, der von dem Einlassdurchgang 201 abzweigt, erstreckt sich abwärts und ist mit der Steuerkammer 121 über eine Drossel 204 verbunden. Die Steuerkammer 121 ist mit der Ventilöffnung 124 des elektromagnetischen Ventils 1a über einen Kraftstoffabgabedurchgang 205 verbunden, der sich quer über die Platten 117 und 118, die als das Dach der Steuerkammer 121 dienen, abwärts erstreckt.
Die Ventilöffnung 123 ist durch einen Ventilsitz 126, der an einem oberen Ende des Durchgangs 205 ausgebildet ist, und eine Kugel 127 definiert, die als ein Ventilelement dient, das in einer Ventilkammer 125 angeordnet ist. Die Kugel 127 wird durch einen Schaft 128 gehalten, der entlang der Achse „C" in eine Auf- und Abwärtsrichtung verschiebbar ist.
Ein umgekehrt V-förmiger Durchgang 206, der in dem Ventilkörper 123 ausgebildet ist, hat ein Ende, das mit der Ventilkammer 125 in Verbindung ist. Das andere Ende des umgekehrt V-förmigen Durchgangs 206 öffnet an einer Dachfläche des Ringdurchgangs 207. Der umgekehrt V-förmige Durchgang 206 und der Ringdurchgang 207 bilden zusammenwirkend einen Umschaltleckagedurchgang 2a aus. Wenn die Ventilöffnung 124 geöffnet ist, strömt der Kraftstoff durch den Umschaltleckagedurchgang 2a zu den Rückführdurchgängen 212 und 213.
Beide, der Hydraulikdruck der Steuerkammer 121 und die elastische Kraft der Feder 120, wirken auf das Nadelventil 105 als eine summierte Druckkraft zum Abwärtsdrücken des Nadelventils 105. Der Hydraulikdruck der Einspritzkammer 104 wirkt auf das Nadelventil 105 als eine Hubkraft zum Aufwärtsheben des Nadelventils 105. Wenn die Ventilöffnung 124 geschlossen ist, wird der Hydraulikdruck der Steuerkammer 121 auf eine hohes Niveau erhöht, so dass die Druckkraft größer als die Hubkraft wird. Das Nadelventil 105 bewegt sich abwärts. Wenn die Ventilöffnung 124 geöffnet ist, ist der Hydraulikdruck der Steuerkammer 121 auf ein niedriges Niveau gesenkt, so dass die Druckkraft kleiner als die Hubkraft wird. Das Nadelventil 105 bewegt sich abwärts.
Die Auf- und Abwärtsbewegung des Schafts 128 steuert einen Kontakt der Kugel 127 mit dem Ventilsitz 126 und eine Trennung der Kugel 27 von dem Ventilsitz 126, die zusammenwirkend die Ventilöffnung 124 definieren. Eine Schubstange 131, die sich entlang der Achse „C" erstreckt, ist oberhalb des Schafts 128 vorgesehen. Eine Feder 130, die in einer Federkammer 129 untergebracht ist, spannt den Schaft 128 über die Schubstange 131 elastisch abwärts (das heißt in die Ventilschließrichtung).
Ein kreisförmiger Anker 133, der in der Ankerkammer 132 untergebracht ist, ist koaxial mit dem Schaft 128 gekoppelt. Der Anker 133 hat eine Vielzahl von Durchgangslöchern 134, die mit gleichen Winkelabständen Intervallen beabstandet sind, zum Reduzieren des Kraftstoffwiderstands, wenn der Anker 133 sich in die Auf- und Abwärtsrichtung bewegt. Ein Solenoid 135, der einen kreisförmigen Kern 136 mit einer Spule 137 hat, die um diesen Kern 136 gewickelt ist, ist dem Anker 133 gegenüber liegend. Wenn der Solenoid 135 im Ansprechen auf ein Signal aktiviert wird, das von der ECU 8 (Bezug nehmend auf 2) zugeführt wird, zieht der Solenoid 135 den Anker 133 magnetisch an. Somit wird der Schaft 128, der mit dem Anker 133 gekoppelt ist, gegen die elastische Kraft der Feder 130 aufwärts gehoben. Dementsprechend öffnet eine Aktivierung des Solenoids 135 die Ventilöffnung 124, um den Hydraulikdruck der Steuerkammer 121 zu senken. Das Nadelventil 105 wird aufwärts gehoben, was die Einspritzung von Kraftstoff startet. Andererseits schließt eine Deaktivierung des Solenoids 135 die Ventilöffnung 124, um den Hydraulikdruck der Steuerkammer 121 zu erhöhen. Das Nadelventil 105 bewegt sich abwärts, um die Kraftstoffeinspritzung zu stoppen.
Der Kraftstoff, der von den Gleitabschnitten des Nadelventils 105 und des Kolbens 119 austritt, strömt in den stationären Leckagedurchgang 2b. Ein Durchgang 208, der sich in die Auf- und Abwärtsrichtung quer über den Düsenhalter 108 und die Platten 117 und 118 erstreckt, dient als ein stromaufwärtiger Abschnitt des stationären Leckagedurchgangs 2b. Ein Ende des stromaufwärtigen Abschnitts 208 ist mit einem Gehäuse 111a der Feder 120 in Verbindung, die in dem vertikalen Loch 111 ausgebildet ist, um den Kraftstoff, der von den Gleitabschnitten des Nadelventils 105 und des Kolbens 119 austritt, zurück zu führen. Das andere Ende des stromaufwärtigen Abschnitts 208 öffnet einen Boden 113a des tiefen Lochs 113 des Rückführabschnitts 110 zu einer Bodenfläche der Ankerkammer 132.
Ein stromabwärtiger Abschnitt 2b1 des stationären Leckagedurchgangs 2b ist ein Abschnitt, der sich von der Ankerkammer 132 zu dem Ringdurchgang 207 erstreckt. Der Ringdurchgang 207 dient als ein vereinigender Abschnitt zu dem Umschaltleckagedurchgang 2a. Insbesondere ist die Ankerkammer 132 über einen Durchgang 209 mit einem Ringdurchgang 210, der entlang einem inneren Umfang der Solenoidabdeckung 122 ausgebildet ist, in Verbindung. Der Ringdurchgang 210 ist mit dem Ringdurchgang 207 über einen umgekehrt L-förmigen Durchgang 211, der in dem Ventilkörper 123 ausgebildet ist, in Verbindung.
Ein Ringdurchgang 215, der entlang dem inneren Umfang der Solenoidabdeckung 122 ausgebildet ist, ist oberhalb dem Ringdurchgang 210 gelegen, um mit diesem Ringdurchgang 210 in Verbindung zu sein. Der Ringdurchgang 215 ist über einen Durchgang 214 mit der Federkammer 229 in Verbindung. Der Kraftstoff tritt von dem Gleitabschnitt der Schubstange 131 zu der Federkammer 129 aus und strömt durch den Durchgang 214 und den Ringdurchgang 215 in den Ringdurchgang 210.
Die Ankerkammer 132 hat ein zylindrisches Element 139, dessen Durchmesser etwas größer als der des Ankers 133 ist. Das zylindrische Element 139 ist zwischen dem zylindrischen Halter 138 und dem Ventilkörper 123 zwischen geordnet. Der zylindrische Halter 138, der um den Solenoid 135 gekoppelt ist, um den äußeren Umfang des Solenoids 135 zu halten, hat Innen- und Außendurchmesser, die identisch mit denen des zylindrischen Elements 139 sind. Die untere Endfläche des zylindrischen Halters 138 ist mit der unteren Endfläche des Solenoids 135 bündig. Dementsprechend ist die untere Endfläche des Solenoids 135 mit der oberen Endfläche des zylindrischen Elements 139 bündig. Die Ankerkammer 132 hat eine zylindrische Wand, die durch das zylindrische Element 139 definiert ist, ein Dach, das durch den Solenoid 135 definiert ist, und einen Boden, der durch den Ventilkörper 123 definiert ist.
4 ist eine Perspektivansicht, die das zylindrische Element 139 zeigt. Das zylindrische Element 139 hat insgesamt 4 ausgeschnittene Abschnitte 140, die an seiner Ringfläche ausgebildet sind und symmetrisch bei gleichen Winkelabständen beabstandet sind. Wenn das zylindrische Element 139 zwischen dem Ventilkörper 123 und dem zylindrischen Halter 138 eingebaut ist, sind die freigeschnittenen Abschnitte 140 aufwärts gerichtet, um vier Durchgänge 209 auszubilden, die zu einem oberen Abschnitt korrespondierend zu dem Dach 132a der Ankerkammer 132 öffnen.
Ein Betrieb der vorstehend beschriebenen Kraftstoffeinspritzvorrichtung ist unter Bezugnahme auf 1 bis 4 erläutert. In dem ersten Betrieb der Kraftstoffeinspritzvorrichtung, der nach Installation ausgeführt wird, wird der mit Druck beaufschlagte Kraftstoff in den Einlassdurchgang 201 von der Common-Rail 3 eingebracht. Der austretende Kraftstoff beginnt in den stationären Leckagedurchgang 2b zu strömen. Die Restluft, die in der Ankerkammer 132 enthalten ist, bewegt sich zu dem oberen Abschnitt der Ankerkammer 132. Da der stromabwärtige Abschnitt 2b1 des stationären Leckagedurchgangs 2b zu dem Dach 132a der Ankerkammer 132 öffnet, wird die gesammelte Luft aus der Ankerkammer 132 abgegeben, wenn die Ankerkammer 132 mit dem austretenden Kraftstoff gefüllt wird.
Der austretende Kraftstoff strömt über den stromaufwärtigen Abschnitt 208 des stationären Leckagedurchgangs 2b in die Ankerkammer 132 und bewegt sich aufwärts. Der Kraftstoff, der von den Gleitabschnitten des Nadelventils 105 oder dergleichen austritt, enthält einige Blasen. In der Ankerkammer 132 werden einige Blasen generiert. Dementsprechend treten die Blasen schnell aus der Ankerkammer 132 aus und kommen zu dem stromabwärtigen Abschnitt 2b1 des stationären Leckagedurchgangs 2b, der zu dem Dach 132a der Ankerkammer 132 öffnet.
Wenn das elektromagnetische Ventil 1a geöffnet ist, strömt der mit Druck beaufschlagte Kraftstoff der Steuerkammer 121 in die Ventilkammer 125, wobei eine große Menge an Blasen in der Nähe der Ventilöffnung 124 generiert wird. Die generierten Blasen strömen über den Umschaltleckagedurchgang 2a in die Rückführdurchgänge 212 und 213, ohne durch die Ankerkammer 132 zu gelangen.
Wie in der vorstehenden Beschreibung beschrieben ist, ist die Ankerkammer 132 frei von dem Einfluss der Restluft, die während der Installation enthalten ist, ebenso wie von dem Einfluss der Blasen, die in der Nähe der Ventilöffnung 124 generiert werden. Dies verwirklicht einen stabilisierten Betrieb des Ankers.
5A und 5B sind Graphen, die die Schwankung der Kraftstoffeinspritzmenge in Bezug auf einen festgelegten Wert in der Akkumulatorkraftstoffeinspritzvorrichtung zeigen. 5A zeigt ein Testergebnis, das von der Kraftstoffeinspritzvorrichtung in Übereinstimmung mit dem nicht beanspruchten Beispiel erhalten wurde, während 5B ein Testergebnis zeigt, das von der herkömmlichen Kraftstoffeinspritzvorrichtung erhalten wurde. In beiden Fällen wurde der Common-Rail Druck auf 128 MPa gesetzt und der Steuerdruck wurde auf 40 kPa gesetzt. Wie aus den Testdaten ersichtlich ist, die in 5A und 5B gezeigt sind, wurde bestätigt, dass die maximale Schwankung der Kraftstoffeinspritzmenge ungefähr 0,7 mm³/st gemäß der herkömmlichen Vorrichtung erreicht, aber auf innerhalb ungefähr 0,4 mm³/st in einem breiten Bereich der Kraftstoffeinspritzmenge gemäß der vorliegenden Erfindung unterdrückt werden kann. Es wird geglaubt, dass diese außerordentliche Leistung durch die charakteristische Anordnung der vorliegenden Erfindung verwirklicht wird. Und zwar verhindert die Akkumulatorkraftstoffeinspritzvorrichtung des nicht beanspruchten Beispiels, dass die Blasen, die in der Nähe der Ventilöffnung 124 des elektromagnetischen Ventils 101 generiert werden, direkt in die Ankerkammer 132 eintreten. Die Luft, die während der Installation enthalten ist, und die Blasen, die in dem austretenden Kraftstoff enthalten sind, werden gleichmäßig aus dem oberen Abschnitt der Ankerkammer 132 ausgegeben, ohne in der Ankerkammer 132 zu verbleiben. Dies stabilisiert den Betrieb des Ankers 133.
Obwohl das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel vier Durchgänge 209 zwischen dem Ringdurchgang 210 und der Ankerkammer 132 offenbart, kann die Gesamtzahl der Durchgänge 209 flexibel verändert werden.
Gemäß dem vorstehend beschriebenen nicht beanspruchten Beispiel öffnet der stromabwärtige Abschnitt des stationären Leckagedurchgangs zu der Wand der Ankerkammer. Es ist jedoch möglich, einen Durchgang in dem Kern des Solenoids auszubilden, so dass der stromabwärtige Abschnitt des stationären Leckagedurchgangs zu dem unteren Ende des Kerns öffnet.
Es ist gewünscht, dass der stromabwärtige Abschnitt des stationären Leckagedurchgangs nahe des Dachs der Ankerkammer öffnet, wie in dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel offenbart ist. Die Öffnungsposition kann jedoch abhängig von einem Abgabeverhalten von Blasen oder Luft in die Ankerkammer verändert werden. Daher kann es möglich sein, die Öffnungsposition an einer etwas geringeren Position als dem Dach zu setzen, wenn die Blasen oder die Luft gleichmäßig zu dem stromabwärtigen Abschnitt des stationären Leckagedurchgangs abgegeben werden können.
Ein Reduzieren der Veränderung des Hubbetrags der Kugel 127 ist wichtig, um eine genaue Motorsteuerung zu verwirklichen. Zu diesem Zweck muss eine Drehung des Ankers 133 unterdrückt werden. Zum Beispiel ist es, wie in 6 gezeigt ist, möglich, einen Stift 141 vorzusehen, der von dem Boden der Ankerkammer 132 ragt. Der Stift 141 hat einen etwas kleineren Durchmesser als der der Durchgangslöcher 134 des Ankers 133, um mit einem der Durchgangslöcher 134 eingreifbar zu sein.
Beide, das Dach 132a der Ankerkammer 132 und die obere Endfläche des Ankers 133, sind zu der Achse „C" hinsichtlich der Konstruktion senkrecht, ihre Istpositionen können jedoch leicht von den vorgesehenen Positionen durch unzureichende Genauigkeit bei der Installation abweichen. Diese Abweichung verursacht, dass sich der Anker 133 fortschreitend um die Achse „C" dreht, während der Anker 133 wiederholt in die Auf- und Abwärtsrichtung reziprokiert. Dementsprechend kann, wenn der Anker 133 um einen vorgegebenen Winkel versetzt wird, der Umfang des Ankers 133 das Dach 132a der Ankerkammer 132 treffen. Als ein Ergebnis verändert sich möglicherweise der Hubbetrag der Kugel 127. Ein Vorsehen des Stiftes 141 macht es jedoch möglich, zu verhindern, dass sich der Anker 133 dreht und dementsprechend wird der Hubbetrag der Kugel 127 stabilisiert.
Zweites nicht beanspruchtes Beispiel
7 zeigt eine wesentliche Anordnung des zweiten nicht beanspruchten Beispiels, das zu der vorstehend beschriebenen Anordnung des ersten nicht beanspruchten Beispiels, das in 1 bis 4 gezeigt ist, hinzugefügt werden kann. Die Anordnung des zweiten nicht beanspruchten Beispiels ist wirksam, um den Einfluss der Blasen zu reduzieren. Identische Bestandteile mit diesen, die in 1 bis 4 gezeigt sind, sind durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet. In 7 hat der Ringdurchgang 207 ein Rückschlagventil 142, das an einem offenen Ende des Ringdurchgangs 207 vorgesehen ist. Das Rückschlagventil 142 hat eine elastisch ablenkbare dünne Platte 142, die aus einem Metall oder einem Harz gefertigt ist, das an einer Dachfläche 207a des Ringdurchgangs 207 zum Schließen der Öffnung des Durchgangs 211 vorgesehen ist. Eine Seite der dünnen Platte 143 ist an der Dachfläche 207a durch Schweißen fest fixiert. Ein Öffnungsumfang 144 des Durchgangs 211 dient als ein Ventilsitz des Rückschlagventils 142. Die dünne Platte 143 dient als ein Ventilkörper.
Der Kraftstoff, der aus dem Durchgang 211 zu dem Ringdurchgang 207 strömt, verursacht, dass die dünne Platte 143 elastisch und die fixierte Seite abgelenkt wird. Der abgelenkte Abschnitt der dünnen Platte 143 wird von der Dachfläche 207a getrennt, um die Ventilöffnung des Rückschlagventils 142 zu öffnen. Andererseits verursacht der Kraftstoff, der aus dem Ringdurchgang 207 zu dem Durchgang 211 strömt, dass die dünne Platte 143 hermetisch mit der Dachfläche 207a kontaktiert, um die Ventilöffnung des Rückschlagventils 142 zu schließen.
Die Blasen können in der Nähe der Ventilöffnung 124 des elektromagnetischen Ventils 1a generiert werden. Ein Vorsehen des Rückschlagventils 142 macht es jedoch möglich, den Rückfluss der Blasen, die von dem Ringdurchgang 207 zu der Ankerkammer 232 gerichtet sind, zu beseitigen. Der Ringdurchgang 207 ist der vereinigende Abschnitt an dem Umschaltleckagedurchgang 2a. Die Ankerkammer 132 ist stromaufwärts des Durchgangs 211 gelegen. Somit macht das zweite nicht beanspruchte Beispiel die Ankerkammer 132 vollständig frei von dem Einfluss der Blasen.
Obwohl das vorstehend beschriebene nicht beanspruchte Beispiel das Rückschlagventil 142 offenbart, das in dem Ringdurchgang 207 vorgesehen ist, ist es möglich, das Rückschlagventil 142 vorzusehen, das irgendwo in dem stromabwärtigen Abschnitt 2b1 des stationären Leckagedurchgangs 2b vorgesehen ist.
Natürlich kann das Rückschlagventil in dem vorstehend beschriebenen nicht beanspruchten Beispiel durch jegliches anderes vergleichbares Ventil ersetzt werden.
Erstes Ausführungsbeispiel
8 ist eine vertikale Schnittansicht, die eine Gesamtanordnung des Kraftstoffinjektors 1 in Übereinstimmung mit einem ersten Ausführungsbeispiel zeigt, das in der Akkumulatorkraftstoffeinspritzvorrichtung eingesetzt wird, die in 2 gezeigt ist.
Wie in 8 gezeigt ist, hat der Kraftstoffinjektor 1 einen Düsenkörper 301, der ein Kraftstoffeinspritzloch 302 hat, das an seinem entfernten Ende geöffnet ist, und einen stabartigen Düsenhalter 303, der den Düsenkörper 301 hält. Ein elektromagnetisches Ventil 1a, das Kraftstoffeinspritz- und Abschaltzeiträume bestimmt, ist über dem Düsenhalter 303 vorgesehen. Das elektromagnetische Ventil 1a öffnet oder schließt seine Ventilöffnung im Ansprechen auf ein Steuersignal, das von der ECU 8 zugeführt wird (Bezug nehmend auf 2).
Der Düsenhalter 303 hat einen Einlassabschnitt 304 und einen Rückführabschnitt 305, die sich jeweils schräg aufwärts erstrecken. Der Einlassabschnitt 304 ist mit der Common-Rail 3 verbunden (Bezug nehmend auf 2). Der Rückführabschnitt 305 ist mit einer hohlen Schraube 502 an ihren Gewindeabschnitten in Eingriff. Die hohle Schraube 502 dient als ein Verbindungselement zum Verbinden des Rückführabschnitts 305 und der Rückführleitung 7 (Bezug nehmend auf 2). Ein Swivelfitting 7a, das einen Teil der Rückführleitung 7 bildet, ist mit dem Rückführabschnitt 305 zusammen mit der hohlen Schraube 502 verbunden.
Die hohle Schraube 502 ist ein charakteristischer Abschnitt der vorliegenden Erfindung. Bevor Einzelheiten der hohlen Schraube 502 erläutert werden, wird der Kraftstoffinjektor 1 in größeren Einzelheiten erläutert.
Ein Nadelventil 306, das das Kraftstoffeinspritzloch 302 öffnet oder schließt, ist verschiebbar in dem Düsenkörper 301 aufgenommen. Ein Kolben 308, der oberhalb dem Nadelventil 306 angeordnet ist, ist in einem Führungsloch 307 verschiebbar, das in dem Düsenhalter 303 ausgebildet ist. Das Nadelventil 306 wird über den Kolben 308 durch eine Feder 309 elastisch abwärts vorgespannt. Somit ist die Ventilöffnung des Nadelventils 306 geschlossen. Eine Steuerkammer 310 ist oberhalb des Kolbens 308 ausgebildet. Eine obere Endfläche 308a des Kolbens 308 bildet eine Wand der Steuerkammer 310, die in die Auf- und Abwärtsrichtung verschiebbar ist.
Ein Einlassdurchgang 311, der in dem Einlassabschnitt 304 ausgebildet ist, hat eine Einlassöffnung 311a, die an dem entfernten Ende des Einlassabschnitts 304 zum Einführen des mit Druck beaufschlagten Kraftstoffs der Common-Rail 3 vorgesehen ist. Ein Stabfilter 312 ist in diesem Einlassdurchgang 311 an einem Abschnitt stromabwärts der Einlassöffnung 311a vorgesehen. Der Stabfilter 312 entfernt Fremdsubstanzen, die in dem akkumulierten Kraftstoff enthalten sind, der von der Common-Rail eingeführt wird.
Der Einlassdurchgang 311 gabelt an einem Anschlussende des Einlassabschnitts 304 in zwei Durchgängen 313 und 315. Der Durchgang 313 erstreckt sich abwärts und erreicht das Kraftstoffeinspritzloch 302 des Düsenkörpers 301. Eine Einspritzkammer 314, die an einer vorgegebenen Position des Durchgangs 313 ausgebildet ist, kreist eine konische Vertiefung 306a des Nadelventils 306 ein. Wenn das Nadelventil 306 den Hydraulikdruck der Einspritzkammer 314 empfängt, ist die Ventilöffnung des Nadelventils 306 geöffnet.
Der Durchgang 315, der von dem Einlassdurchgang 311 abzweigt, erstreckt sich abwärts und ist über einen Restriktor 316 mit der Steuerkammer 310 in Verbindung. Beide, der Hydraulikdruck der Steuerkammer 310 und die elastische Kraft der Feder 309 wirken auf das Nadelventil 306 als eine summierte Druckkraft zum Abwärtsdrücken des Nadelventils 306. Der Hydraulikdruck der Einspritzkammer 314 wirkt auf das Nadelventil 306 als eine Hubkraft zum Aufwärtsheben des Nadelventils 306. Wenn der Hydraulikdruck der Steuerkammer 310 auf ein hohes Niveau gesteigert ist, wird die Druckkraft größer als die Hubkraft. Das Nadelventil 306 bewegt sich abwärts. Wenn der Hydraulikdruck der Steuerkammer 310 auf ein niedriges Niveau sinkt, wird die Druckkraft kleiner als die Hubkraft. Das Nadelventil 306 bewegt sich abwärts.
Ein Durchgang 317 ist über der Steuerkammer 310 ausgebildet. Die Steuerkammer 310 ist mit einem Rückführdurchgang 318 über diesen Durchgang 317 und das elektromagnetische Ventil 1a in Verbindung. Der Rückführdurchgang 318 ist mit einem Boden eines hohlen Gewindeeinbaulochs 319 in Verbindung, das in dem Rückführabschnitt 305 ausgebildet ist. Ein Teil des akkumulierten Kraftstoffs, der von dem Einlassabschnitt 304 eingeführt wird, wird zu dem Kraftstoffbehälter 5 (Bezug nehmend auf 2) mit niedrigem Druck über einen Rückführdurchgang R rückgeführt, der aus dem Durchgang 315, der Drossel 316, der Steuerkammer 310, dem Durchgang 317, dem elektromagnetischen Ventil 1a, dem Rückführdurchgang 318, der hohlen Schraube 512 und der Rückführleitung 7 besteht.
Die Ventilöffnung 320 des elektromagnetischen Ventils 1a ist durch einen Ventilsitz 321, der an einem oberen Ende des Durchgangs 317 ausgebildet ist, und eine Kugel 322 definiert, die als ein Ventilelement dient. Der Rückführdurchgang 318 ist mit einer Federkammer 324 in Verbindung, die eine Feder 325 darin aufgenommen hat. Die Feder 325 spannt die Kugel 322 über die Schubstange 323 elastisch abwärts vor (das heißt in die Ventilschließrichtung). Ein kreisförmiger Anker 327, der in einer Ankerkammer 326 untergebracht ist, ist koaxial mit dem oberen Ende der Schubstange 323 gekoppelt. Die Ankerkammer 326 ist mit dem Rückführdurchgang 318 in Verbindung.
Ein Solenoid 329, der über dem Anker 327 vorgesehen ist, ist dem Anker 327 gegenüber liegend. Wenn der Solenoid 329 im Ansprechen auf ein Signal aktiviert wird, das von der ECU 8 (Bezug nehmend auf 2) zugeführt wird, zieht der Solenoid 329 den Anker 327 magnetisch an. Somit wird die Schubstange 323, die mit dem Anker 327 gekoppelt ist, gegen die elastische Kraft der Feder 325 aufwärts gehoben. Dementsprechend öffnet eine Aktivierung des Solenoids 329 die Ventilöffnung 320, um den Hydraulikdruck der Steuerkammer 310 zu verringern. Das Nadelventil 306 wird aufwärts gehoben, wobei ein Einspritzen an Kraftstoff beginnt. Andererseits schließt eine Deaktivierung des Solenoids 329 die Ventilöffnung 320, um den Hydraulikdruck der Steuerkammer 310 zu erhöhen. Das Nadelventil 306 bewegt sich abwärts, um die Kraftstoffeinspritzung zu stoppen.
Die hohle Schraube 502 als ein charakteristisches Teil der vorliegenden Erfindung ist nachstehend erläutert. 9A ist eine vergrößerte Vorderansicht, die die hohle Schraube 502 zeigt, und 9B ist eine vergrößerte Schnittansicht der hohlen Schraube 502 entlang einer Linie I-I von 9A. Die hohle Schraube 502 hat ein Gehäuse 401, das an beiden Enden geöffnet ist. Ein offenes Ende des Gehäuses 401 ist durch eine Kappe 410 geschlossen, um eine Kammer zu definieren, die ein Dämpferelement 502a aufgenommen hat.
Das Gehäuse 401 ist ein zylindrischer Eisenkörper, der in ein bolzenartiges gestuftes Rohr bestehend aus einem Kopf mit großem Durchmesser 402 und einem Schaft mit kleinem Durchmesser 403 konfiguriert ist. Die Eisenkappe 410 ist mit einer Öffnung des Kopfes 402 in Eingriff. Ein äußerer Umfang des Kopfes 402 ist sechseckig. Ein Gewindeabschnitt 404 ist an einer äußeren Fläche eines entgegen gesetzten Endes des Schaftes 403 ausgebildet. Die hohle Schraube 502 ist mit dem Swivelfitting 7a zusammengebaut und an dem Rückführabschnitt 305 (Bezug nehmend auf 8) bei dem Gewindeabschnitt 404 fixiert. Der Innenraum des Gehäuses 401 dient als ein Rückführdurchgang 405, der mit dem Rückführdurchgang 318 des Kraftstoffinjektors 1 in Verbindung ist. Eine Gesamtmenge von vier Durchgangslöchern 406 ist an der zylindrischen Wand des Schafts 403 vorgesehen. Der Swivelfitting 7a kreist die Welle 403 ein, so dass der Rückführdurchgang 405 mit der Rückführleitung 7 in Verbindung ist.
Zwei Paare Durchgangslöcher 406 sind an symmetrischen Positionen an dem zylindrischen Gehäuse 401 korrespondierend zu radialen Linien, die einander senkrecht schneiden, vorgesehen. Der Kraftstoff, der von dem Kraftstoffinjektor 1 rückgeführt wird, strömt gleichmäßig in den Rückführdurchgang 405. Diese zwei Paare Durchgangslöcher 406 sind in eine Richtung der Achse „C" des zylindrischen Gehäuses 401 versetzt. Mit dieser axial versetzten Anordnung der Durchgangslöcher 406 sind die geöffneten oder locker gemachten Abschnitte geeignet in die axiale Richtung getrennt. Somit wird die Festigkeit des Gehäuses 401 bei einem ausreichendem Wert aufrechterhalten.
Die Kappe 410 hat eine kreisförmige Vertiefung 411, die dem Rückführdurchgang 405 zugewandt ist. Ein Ringgrat 408, der im Wesentlichen identisch mit dem Ringgrat 412 ist, ist an einer innenseitig gestuften Fläche 407 des Gehäuses 401 ausgebildet, um dem Ringgrat 412 gegenüber zu liegen.
Das Dämpferelement 502a, das zwischen dem Gehäuse 401 und der Kappe 410 angeordnet ist, hat zwei Gummi-O-Ringe 412, die in einem Ringraum aufgenommen sind, der durch die Ringgrat 408 und 412 und eine innere zylindrische Fläche 409 definiert ist.
Eine kreisförmige Platte 414, die als eine Druckaufnahmeplatte dient, ist zwischen zwei Gummi-O-Ringen 413 zwischen geordnet. Die kreisförmige Platte 414 ist eine dünne Edelstahlplatte, die eine Dicke von ungefähr 0,1 mm hat. Der Durchmesser der kreisförmigen Platte 414 ist etwas kleiner als der Innendurchmesser des Kopfes 402 des Gehäuses 401. Die kreisförmige Platte 414 kontaktiert mit den O-Ringen 413 an ihrer Umfangskante. Die kreisförmige Platte 414 ist senkrecht zu der Achse „C" des Gehäuses 401 angeordnet, um das offene Ende des Gehäuses 401 zu schließen. Die Platte 414 ist in die Richtung der Achse „C" zu der Kappe 410 im Ansprechen auf einen erhöhten Hydraulikdruck des Kraftstoffs, der in den Rückführdurchgang 405 strömt, elastisch ablenkbar.
Der O-Ring 413 wird in Übereinstimmung mit einer vorrückenden Tiefe der Kappe 410 in das Gehäuse 401 elastisch verformt. Um die Kraftstoffleckage sicher zu unterdrücken, ist es bevorzugt, eine Grenze in der elastischen Verformung des O-Ringes 413 zu lassen, so dass der O-Ring (413) sich im Ansprechen auf den erhöhten Kraftstoffdruck des Rückführdurchgangs 405 elastisch verformt. Ein Gesamtablenkungsbetrag der Platte 414 ist im Wesentlichen durch die Verformung des O-Rings 413 erhöht. In anderen Worten kann die Platte 414 aus einem verhältnismäßig starken oder dicken Material gemacht sein.
Bei dem Montieren der hohlen Schraube 502 wird die Platte 414, die zwischen den O-Ringen 413 gesetzt ist, in die Vertiefung des Kopfes 402 platziert. Dann wird die Kappe 410 in die Öffnung des Kopfes 402 pressgepasst. Danach werden das Gehäuse 401 und die Kappe 410 vollständig durch Schweißen fixiert. Ein Schweißverfahren mit verhältnismäßig niedriger Temperatur, wie beispielsweise Argonschweißen, ist bevorzugt, da der O-Ring 413 nicht beeinträchtigt wird.
Ein Betrieb der vorstehend beschriebenen Akkumulatorkraftstoffeinspritzvorrichtung ist unter Bezugnahme auf 2, 8, 9a und 9b erläutert. Um die Kraftstoffeinspritzung zu starten, aktiviert die ECU 8 den Solenoid 329. Im Ansprechen auf die Aktivierung des Solenoids 329 wird das Nadelventil 306 aufwärts gehoben, was die Kraftstoffeinspritzung startet.
Wenn ein vorgegebener Kraftstoffeinspritzzeitraum abgelaufen ist, deaktiviert die ECU 8 den Solenoid 329.
Gemäß der herkömmlichen Kraftstoffeinspritzvorrichtung ist ein Betrieb des elektromagnetischen Ventils während dem Ventilschließbetrieb instabil, was einen ungewünschten Schlag des Nadelventils verursacht. Gemäß der vorliegenden Erfindung hat die hohle Schraube 502 jedoch das Dämpferelement 502a, das die Platte 414 und die O-Ringe 413 hat. Wenn ein erhöhter Hydraulikdruck des Kraftstoffs, der in den Rückführdurchgang 405 strömt, empfangen wird, wird die Platte 414 zu der Kappe 410 hin abgelenkt. Das Volumen des Rückführdurchgangs 405 ist proportional zu einem Ablenkungsbetrag der Platte 414 erhöht. Dementsprechend steigt das Volumen eines Abschnitts des Rückführdurchgangs R, der sich von dem elektromagnetischen Ventil 1a zu dem Rückführdurchgang 405 erstreckt, um den erhöhten Kraftstoffdruck aufzuheben. Somit beseitigt das Dämpferelement 502b die Schwankung des Kraftstoffdruckes in der Ankerkammer 326 des elektromagnetischen Ventils 1a. Das Nadelventil 306 schließt seine Ventilöffnung im Ansprechen auf die Beendigung des Kraftstoffeinspritzzeitraums fest, wobei der Sitzzustand gehalten wird, ohne jegliches ungewünschtes Ventilschlagverhalten zu verursachen.
Gemäß dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel ist das Dämpferelement 502a in der hohlen Schraube 502 aufgenommen, die genau stromabwärts des elektromagnetischen Ventils 1a gelegen ist. Somit kann das Dämpferelement 502a im Ansprechen auf die Änderung des Kraftstoffdrucks schnell arbeiten. Ferner ist die Platte 414 senkrecht zu der Achse „C" korrespondierend zu der Strömungsrichtung des Kraftstoffs in dem Rückführdurchgang 405. Somit wird die Platte 414 in die gleiche Richtung wie die Kraftstoffdurchflussrichtung abgelenkt, was die Erhöhung des Kraftstoffdruckes wirksam aufhebt.
10 zeigt ein Ventilhubverhalten der vorstehend beschriebenen Akkumulatorkraftstoffeinspritzvorrichtung, gemäß der das Ventilschlagverhalten im Ansprechen auf den Ventilschließbetrieb im Wesentlichen beseitigt wird. Verglichen mit 14, die die Ventilhubbewegung der herkömmlichen Akkumulatorkraftstoffeinspritzvorrichtung zeigt, ist der Unterschied ersichtlich. Somit kann die vorliegende Erfindung eine Akkumulatorkraftstoffeinspritzvorrichtung vorsehen, die fähig ist, genaue Motorsteuerungen auszuführen.
Ferner kann die hohle Schraube 502 der vorliegenden Erfindung auf die gleiche Weise wie ein herkömmlicher, der kein Dämpferelement hat, in den Kraftstoffinjektor 1 eingebaut werden. Die hohle Schraube 502 der vorliegenden Erfindung ist in einer äußeren Konfiguration im Wesentlichen die gleiche wie die der herkömmlichen. Keine Modifikation ist in der Konstruktion der Akkumulatorkraftstoffeinspritzvorrichtung erforderlich. Die vorstehend beschriebene Ventilschlagbeseitigung kann mit niedrigen Kosten verwirklicht werden.
Zweites Ausführungsbeispiel
Die hohle Schraube 502, die in dem ersten Ausführungsbeispiel offenbart ist, kann durch eine hohle Schraube 503 ersetzt werden, die in 11A und 11B gezeigt ist. Identische Bestandteile zu denen, die in 9A und 9B offenbart sind, sind durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Ein Unterschied zwischen dem ersten Ausführungsbeispiel und dem zweiten Ausführungsbeispiel ist nachstehend erläutert.
Ein Gehäuse 401A hat einen Kopf 402A mit einer kreisförmigen Vertiefung. Ein gestufter Abschnitt 415 ist entlang einer inneren zylindrischen Wand des Kopfes 402A ausgebildet, so dass ein innerer Durchmesser der kreisförmigen Vertiefung an dem gestuften Abschnitt 415 etwas steigt. Die Kappe 410A ist in den radial vergrößerten Abschnitt der kreisförmigen Vertiefung eingeführt. Die Kappe 410A hat eine Vertiefung 416, die im Wesentlichen den gleichen inneren Durchmesser hat, wie der eines nicht vergrößerten Abschnitts der kreisförmigen Vertiefung, die in dem Kopf 402A ausgebildet ist.
Ein Dämpferelement des zweiten Ausführungsbeispiels ist nur durch eine Druckaufnahmeplatte 414A gebildet. Eine Ringkantenfläche der Kappe 410A ist der Fläche des gestuften Abschnitts 415 gegenüber liegend, der in der kreisförmigen Vertiefung des Kopfes 402A des Gehäuses 401A ausgebildet ist. Kein O-Ring wird verwendet, um die Platte 414A zwischen der Ringkantenfläche der Kappe 410A und dem gestuften Abschnitt 415 des Gehäuses 401A zu halten. Die Platte 414A dient als eine Wand des Rückführdurchgangs 405.
12A ist eine vergrößerte Schnittansicht, die die Platte 414 von 11B zeigt. 12B ist eine Vorderansicht der Platte 414 von einem Pfeil X gesehen, der in 12A gezeigt ist. Die Platte 414A ist eine kreisförmige dünne Stahlplatte, die eine Dicke von ungefähr 60 μm hat. Zwei, ein kleiner und ein großer, kreisförmiger geprägter Grat 417 und 418 sind an der Fläche der kreisförmigen Platte 414A koaxial um die Mitte der kreisförmigen Platte 414A ausgebildet. Die Platte 414A ist an den geprägten Grate 417 und 418 elastisch verformbar. Wenn die Platte 414A zwischen der Kappe 410A und dem Gehäuse 401A eingebaut wird, ist die Platte 414A dem Rückführdurchgang 405 an seiner vertieften Seite zugewandt, die dem erhabenen Muster der geprägten Grate 417 und 418 gegenüber liegend sind.
Bei dem Zusammenbauen der hohlen Schraube 405 wird die Platte 414A in dem Kopf 402A des Gehäuses 401A platziert. Dann wird die Kappe 410A in die Öffnung des Kopfes 402A pressgepasst. Danach werden das Gehäuse 401A und die Kappe 410A entlang ihrer zylindrischen Kontaktabschnitte durch löten hermetisch fixiert. Das Löten wird bevorzugt verwendet, wenn kein Gummielement verwendet wird.
Gemäß der vorstehend beschriebenen Anordnung wird, wie in 13 gezeigt ist, die Platte 414A an ihren Graten 417 und 418 im Ansprechen auf den erhöhten hydraulischen Druck des Kraftstoffs, der in den Rückführdurchgang 405 während dem Ventilschließbetrieb strömt, abgelenkt. Die Mitte der Platte 414A wird zu der Kappe 410A verschoben. Das Volumen des Rückführdurchgangs 405 wird proportional zu einem Ablenkungsbetrag der Platte 414A erhöht. Dementsprechend kann auf die gleiche Weise wie in dem ersten Ausführungsbeispiel das Ventilschlagverhalten sicher verhindert werden.
Die Position der Durchgangslöcher, die in der hohlen Schraube ausgebildet sind und ihre Gesamtzahl können geeignet geändert werden, außer der Betrieb des Dämpferelements wird verschlechtert.
Die vorstehend beschriebene Druckaufnahmeplatte wird im Ansprechen auf den erhöhten Kraftstoffdruck abgelenkt, um das Wesentliche Volumen des Rückführdurchgangs zu erhöhen. In der Anordnung von 9B ist es jedoch möglich, O-Ringe zu verwenden, die fähig sind, eine große elastische Verformung im Ansprechen auf den erhöhten Kraftstoffdruck zu verursachen, so dass sich die Druckaufnahmeplatte in Übereinstimmung mit der elastischen Verformung der O-Ringe rückwärts bewegt. Alternativ kann es möglich sein, die Druckaufnahmeplatte zu entfernen, wenn irgendeine andere Anordnung zum Aufheben des erhöhten Kraftstoffdrucks angewandt werden kann.
Die Einbauposition des Dämpferelements ist nicht auf in die hohle Schraube begrenzt. Das Dämpferelement kann irgendwo stromabwärts des elektromagnetischen Ventils in dem Rückführdurchgang platziert werden, einschließlich der Rückführleitung und dem Innenraum des Kraftstoffinjektors. Es ist bevorzugt, das Dämpferelement nahe dem elektromagnetischen Ventil anzuordnen. Die Einbauposition des Dämpferelements kann jedoch entsprechend eines zulässigen Niveaus des Ventilschlagverhaltens geeignet bestimmt werden.
Drittes Ausführungsbeispiel
15 ist eine vertikale Schnittansicht, die eine wesentliche Anordnung eines Kraftstoffinjektors 1 in Übereinstimmung mit einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt, die in der Akkumulatorkraftstoffeinspritzvorrichtung ausgeführt wird, die in 2 gezeigt ist. Der Kraftstoffinjektor 1 gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel ist im Wesentlichen die Kombination von wesentlichen Strukturen des vorstehend beschriebenen ersten nicht beanspruchten Beispiels und des ersten Ausführungsbeispiels. Insbesondere ist die hohle Schraube 115 des ersten nicht beanspruchten Beispiels durch die hohle Schraube 502 des ersten Ausführungsbeispiels ersetzt. Das dritte Ausführungsbeispiel kann die Wirkungen des vorstehend beschriebenen ersten nicht beanspruchten Beispiels und des vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsbeispiels verwirklichen.
Diese Erfindung kann in verschiedenen Formen ausgeführt werden, ohne von dem Geist deren kennzeichnender Eigenschaften abzuweichen. Die wie vorstehend beschriebenen vorliegenden Ausführungsbeispiele sind deshalb nur als veranschaulichend und nicht als beschränkend gedacht, da der Umfang der Erfindung eher durch die anhängenden Ansprüche als durch die Beschreibung, die ihnen vorausgeht, definiert ist. Alle Änderungen, die in die Ausmaße und Begrenzungen der Ansprüche fallen, sollen daher durch die Ansprüche umfasst sein.
Mit Druck beaufschlagter Kraftstoff einer Common-Rail (3) wird in eine Steuerkammer (121) eines Kraftstoffinjektors (1) eingeführt. Ein elektromagnetisches Ventil (1a) öffnet oder schließt einen Kraftstoffausgabedurchgang (205) der Steuerkammer (121), um einen Hydraulikdruck der Steuerkammer (121) einzustellen. Durch einen Umschaltleckagedurchgang (2a) wird Blasen enthaltender Kraftstoff direkt von einer Ventilöffnung (124) des elektromagnetischen Ventils (1a) zu einem Niedrigdruckrückführdurchgang (212, 213) rückgeführt, ohne durch eine Ankerkammer (132) zu gelangen. Durch einen stationären Leckagedurchgang (2b) wird der Kraftstoff, der von jedem Gleitabschnitt austritt, zu dem Rückführdurchgang (212, 213) über die Ankerkammer (132) zurückgebracht. Ein stromabwärtiger Abschnitt (2b1) des stationären Leckagedurchgangs (2b) öffnet zu dem oberen Abschnitt (132a) der Ankerkammer (132). Ein Dämpferelement (502a) ist stromabwärts des elektromagnetischen Ventils (1a) in dem Rückführdurchgang zum Aufheben eines erhöhten Kraftstoffdrucks vorgesehen.

Claims

Akkumulatorkraftstoffeinspritzvorrichtung mit: einem Kraftstoffinjektor (1); einer Akkumulatorleitung (3) zum Zuführen von mit Druck beaufschlagtem Kraftstoff zu dem Kraftstoffinjektor (1); einer Steuerkammer (121; 310) zum Auf- und Zusteuern eines Nadelventils (105; 306), das Einspritz- und Abschaltzeiträume des Kraftstoffinjektors (1) bestimmt; einem elektromagnetischen Ventil (1a) zum Einstellen eines Hydraulikdrucks der Steuerkammer (121; 310); einer Stabilisierungseinrichtung zum Stabilisieren eines Verhaltens des Kraftstoffs, der verwendet wird, um den Kraftstoffinjektor (1) zu steuern, wobei die Stabilisierungseinrichtung ein Dämpferelement (502a) ist, das in einem Rückführdurchgang (R) angeordnet ist, der einen Teil des mit Druck beaufschlagten Kraftstoffs von dem Kraftstoffinjektor (1) über eine Rückführleitung (7) zu einem Kraftstoffbehälter (5) zurückführt, und das Dämpferelement (502a) an einem Abschnitt stromabwärts des elektromagnetischen Ventils (1a) angeordnet ist, um eine Erhöhung eines Hydraulikdrucks des in dem Rückführdurchgang (R) strömenden Kraftstoffs zu unterdrücken, und das Dämpferelement (502a) eine Druckaufnahmeplatte (414, 414A) aufweist, die dem Rückführdurchgang (R, 405) zugewandt ist, um normal zu einer Strömungsrichtung des Kraftstoffs in dem Rückführdurchgang (R, 405) zu sein und rückziehbar in Antwort auf die Erhöhung eines Hydraulikdrucks des in dem Rückführdurchgang (R, 405) strömenden Kraftstoffs zu sein.
Akkumulatorkraftstoffeinspritzvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das elektromagnetische Ventil (1a) stromabwärts der Steuerkammer (121) vorgesehen ist, um eine Verbindung und Trennung zwischen der Steuerkammer (310) und der Rückführleitung (7) zu steuern.
Akkumulatorkraftstoffeinspritzvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Dämpferelement (502a) in einem Verbindungselement (502, 503) untergebracht ist, das den Kraftstoffinjektor (1) und die Rückführleitung (7) verbindet, und das Verbindungselement einen Teil des Rückführdurchgangs (R) bildet.
Akkumulatorkraftstoffeinspritzvorrichtung nach Anspruch 3, wobei das Verbindungselement (502, 503) ein zylindrisches Gehäuse (401, 401A) aufweist, das mit dem Kraftstoffinjektor (1) an einem Ende verbunden ist, das zylindrische Gehäuse (401, 401A) zumindest ein Durchgangsloch (406) hat, das in eine zylindrische Wand davon ausgebildet ist, um einen Innenraum des zylindrischen Gehäuses (401, 401A) mit der Rückführleitung (7) zu verbinden, das Dämpferelement (502a) die Druckaufnahmeplatte (414, 414A) aufweist, die aus einer elastisch ablenkbaren dünnen Platte hergestellt ist, die normal zu einer Achse (C) des zylindrischen Gehäuses (401, 401A) angeordnet ist, um das andere Ende des zylindrischen Gehäuse (401, 401A) zu schließen.
Akkumulatorkraftstoffeinspritzvorrichtung nach Anspruch 4, wobei zwei Paar Durchgangslöcher (406) an symmetrischen Positionen in dem zylindrischen Gehäuse (401, 401A) vorgesehen sind, die radialen Linien entsprechen, die sich normal zueinander kreuzen, und die zwei Paar Durchgangslöcher (406) in einer axialen Richtung des zylindrischen Gehäuses (401, 401A) versetzt sind.
Akkumulatorkraftstoffeinspritzvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das elektromagnetische Ventil (1a) stromabwärts der Steuerkammer (121) vorgesehen ist, um einen Kraftstoffabgabedurchgang (205) der Steuerkammer (121) zu öffnen und zu schließen, ein Umschaltleckagedurchgang (2a) vorgesehen ist, um den abgegebenen Kraftstoff von einer Ventilöffnung (124) des elektromagnetischen Ventils (1a) zu einem Niederdruckrückführdurchgang (212, 213) rückzuführen, und ein stationärer Leckagedurchgang (2b) vorgesehen ist, um Kraftstoff, der von Gleitabschnitten des Kraftstoffinjektors (1) austritt, zu dem Niederdruckrückführdurchgang (212, 213) rückzuführen, und das elektromagnetische Ventil (1a) eine Ankerkammer (132) zum Unterbringen eines Ankers (133) aufweist, der durch ein Solenoid (135) angetrieben wird, um die Ventilöffnung (124) des elektromagnetischen Ventils (1a) auf- und zuzusteuern, und wobei der Kraftstoff in die Ankerkammer (132) eingebracht wird, der Umschaltleckagedurchgang (2a) die Ventilöffnung (124) des elektromagnetischen Ventils (1a) und den Niederdruckrückführdurchgang (212, 213) direkt verbindet, die Ankerkammer (132) in dem stationären Leckagedurchgang (2b) vorgesehen ist, ein stromabwärtiger Abschnitt (2b1) des stationären Leckagedurchgangs (2b), der stromabwärts der Ankerkammer (132) positioniert ist, mit einem oberen Abschnitt (132a) der Ankerkammer (132) verbunden ist.